题目内容
7.如图所示,烧瓶A、B中装有相同浓度的NO2和N2O4的混合气体,中间止水夹K夹紧,烧杯甲中盛放100mL 6mol/L的HCl的溶液中放入25gNaOH固体,同时向烧杯乙中放入25g NH4NO3固体,搅拌使之溶解.(1)A瓶中气体颜色变深,理由是甲中NaOH溶解放热,中和HCl也放热,使溶液及A中气体温度升高,2NO2?N2O4(正反应为放热反应)平衡向左移动,NO2浓度增大,颜色加深.
(2)B瓶中气体颜色变浅,理由是乙中NH4NO3 溶解吸热,使溶液及B中气体温度降低,使反应2NO2?N2O4(正反应为放热反应)向右移动,NO2浓度减小,颜色变浅.
分析 根据温度对化学平衡的影响分析,氢氧化钠溶解和盐酸中和反应都使溶液温度升高,硝酸铵溶解溶液温度降低,2NO2(g)?N2O4(g)△H<0,依据化学平衡移动原理分析,升温平衡向吸热方向进行,降温平衡向放热反应方向进行,二氧化氮是红棕色气体,四氧化二氮是无色气体.
解答 解:(1)因NaOH溶于水以及与NaOH与HCl的反应都是放热反应,所以烧杯甲的溶液的温度升高,温度升高,
平衡2NO2(g)?N2O4(g)△H<0向吸热方向移动,即逆反应方向移动,NO2浓度增大,颜色加深,
故答案为:变深;甲中NaOH溶解放热,中和HCl也放热,使溶液及A中气体温度升高,2NO2?N2O4(正反应为放热反应)平衡向左移动,NO2浓度增大,颜色加深;
(2)因NH4NO3溶于水是吸热的,使体系温度降低,使平衡2NO2(g)?N2O4(g)△H<0向放热热方向移动,即反应方向移动,NO2浓度减小,颜色变浅,
故答案为:变浅;乙中NH4NO3 溶解吸热,使溶液及B中气体温度降低,使反应2NO2?N2O4(正反应为放热反应)向右移动,NO2浓度减小,颜色变浅.
点评 本题结合实验考查了温度对化学平衡的影响,培养了学生灵活运用知识的能力.
练习册系列答案
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1.某溶液中可能含有Na+、NH4+、Ba2+、Br-、CO32-、I-、SO32-.某兴趣小组为确定该溶液的组成,进行了下列实验:取样,滴加足量氯水,有气泡产生,溶液呈橙色;向橙色溶液中加BaCl2溶液或淀粉均无明显变化.下列说法正确的是( )
A. | 溶液中一定存在Na+、I-、CO32- | |
B. | 溶液中一定不存在的只有I-、SO32- | |
C. | 只需再进行一个实验,就可完全确定溶液的组成 | |
D. | 溶液中一定存在Br-、CO32-,至少存在Na+、NH4+中的一种 |
18.下列各项操作中,会导致液体分散系颜色发生两次显著变化的是( )
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B. | 向酚酞试液中通入过量Cl2 | |
C. | 向紫色石蕊试液中通入过量SO2 | |
D. | 向酚酞试液中加入Na2O2粉末至过量 |
19.汽车尾气中的主要污染物是NO和CO.为了减轻大气污染,人们提出通过以下反应来处理汽车尾气:
(1)2NO(g)+2CO(g)≒2CO2(g)+N2(g)△H=-746.5KJ/mol (条件为使用催化剂)
已知:
2C (s)+O2(g)≒2CO(g)△H=-221.0KJ/mol
C (s)+O2(g)≒CO2(g)△H=-393.5KJ/mol
则N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ•mol-1.
(2)T℃下,在一容积不变的密闭容器中,通入一定量的NO和CO,用气体传感器测得不同时间NO和CO的浓度如下表
①c1合理的数值为D.(填字母标号)
A.4.20 B.4.00 C.3.50 D.2.50
②根据①中数据计算前2s内的平均反应速率v(CO2)=3.75×10-4 mol/(L.s).
③不能作为判断该反应达到平衡状态的标志是ab.(填字母标号)
a.2v正(CO)=v逆(N2)
b.容器中混合气体的密度保持不变
c.容器中气体的压强不变
d.CO2的体积分数不变
(3)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率.根据下表设计的实验测得混合气体中NO的浓度随时间t变化的趋势如如图所示:
则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的实验编号依次为③②①.
(4)已知:CO通入新制的银氨溶液中可生成银镜,同时释放一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体.某温度下,向1L密闭容器中充入1molNO和1molCO,反应达到平衡后,将平衡混合气体通入足量新制的银氨溶液中,生成43.2g Ag,则该温度下,反应2NO(g)+2CO(g)≒2CO2(g)+N2(g)(条件为使用催化剂)的化学平衡常数K=160.
(5)CO可作燃料电池的燃气.用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物做电解质,空气与CO2的混合气为正极助燃气,制得650°C下工作的燃料电池.该电池总反应方程式为2CO+O2=2CO2 则负极反应式为2CO+2CO32--4e-═4CO2.
(1)2NO(g)+2CO(g)≒2CO2(g)+N2(g)△H=-746.5KJ/mol (条件为使用催化剂)
已知:
2C (s)+O2(g)≒2CO(g)△H=-221.0KJ/mol
C (s)+O2(g)≒CO2(g)△H=-393.5KJ/mol
则N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ•mol-1.
(2)T℃下,在一容积不变的密闭容器中,通入一定量的NO和CO,用气体传感器测得不同时间NO和CO的浓度如下表
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
C(NO)10-4 mol/L | 10.0 | 4.50 | C1 | 1.50 | 1.00 | 1.00 |
C(CO)10-3 mol/L | 3.60 | 3.05 | C2 | 2.75 | 2.70 | 2.70 |
A.4.20 B.4.00 C.3.50 D.2.50
②根据①中数据计算前2s内的平均反应速率v(CO2)=3.75×10-4 mol/(L.s).
③不能作为判断该反应达到平衡状态的标志是ab.(填字母标号)
a.2v正(CO)=v逆(N2)
b.容器中混合气体的密度保持不变
c.容器中气体的压强不变
d.CO2的体积分数不变
(3)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率.根据下表设计的实验测得混合气体中NO的浓度随时间t变化的趋势如如图所示:
实验 编号 | T/°C | NO初始浓 度/10-3mol•L-1 | CO初始浓 度/10-3mol•L-1 | 催化剂的比 表面积/m2•g-1 |
① | 350 | 1.20 | 5.80 | 124 |
② | 280 | 1.20 | 5.80 | 124 |
③ | 280 | 1.20 | 5.80 | 82 |
(4)已知:CO通入新制的银氨溶液中可生成银镜,同时释放一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体.某温度下,向1L密闭容器中充入1molNO和1molCO,反应达到平衡后,将平衡混合气体通入足量新制的银氨溶液中,生成43.2g Ag,则该温度下,反应2NO(g)+2CO(g)≒2CO2(g)+N2(g)(条件为使用催化剂)的化学平衡常数K=160.
(5)CO可作燃料电池的燃气.用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物做电解质,空气与CO2的混合气为正极助燃气,制得650°C下工作的燃料电池.该电池总反应方程式为2CO+O2=2CO2 则负极反应式为2CO+2CO32--4e-═4CO2.