题目内容

(10分) Ⅰ研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)  K1  ?H < 0 (I)
2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)               K2  ?H < 0 (II)
(1)4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K=    (用K1、K2表示)。
(2)为研究不同条件对反应(II)的影响,在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2,10min时反应(II)达到平衡。测得10min内v(ClNO)=7.5×10-3mol?L-1?min-1,则平衡后n(Cl2)=          mol,NO的转化率а1=       。其它条件保持不变,反应(II)在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率а2        а1(填“>”“<”或“=”),平衡常数K2  (填“增大”“减小”或“不变”。若要使K2减小,可采用的措施是                             
(3)已知t℃时,反应FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)的平衡常数K=0.25。
①t℃时,反应达到平衡时n(CO):n(CO2)=             
②若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s),并通入xmolCO,t℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%,则x=   

(1) (2)0.025;75%;>;不变;升高温度  (4)4:1  0.05

解析试题分析:(1)2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g),△H1<0 (Ⅰ),平衡常数K1= ,2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g),△H2<0 (Ⅱ),平衡常数K2 =
(1)4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K=,计算得到K=
(2)在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2,10min时反应(Ⅱ)达到平衡,测得10min内v(ClNO)=7.5×10-3mol?L-1?min-1,物质的量为7.5×10-3mol?L-1?min-1×10min×2L=0.15mol,依据平衡三段式列式计算;
2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)
起始量(mol) 0.2        0.1              0
变化量(mol) 0.15      0.075           0.15
平衡量(mol) 0.05      0.025             0.15
则平衡后n(Cl2)=0.025mol
NO的转化率α1=×100%=75%
其他条件保持不变,反应(Ⅱ)在恒压条件下进行,随反应进行,气体体积减小,为保持恒压所以容器体积减小,压强增大,平衡正向进行,平衡时NO的转化率α2增大;平衡常数随温度变化,不随浓度、压强变化,若要使K2减小,平衡逆向进行,反应是放热反应,依据平衡移动原理应升高温度,平衡逆向进行。
(3)①t℃时,反应达到平衡时根据平衡常数表达式K==0.25可知,平衡时n(CO):n(CO2)=1:0.25=4:1。
②              FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)
起始浓度(mol/L)          x                 0
变化浓度(mol/L)        0.01              0.01
平衡浓度(mol/L)     x-0.01            0.01
所以0.01÷(x-0.01)=0.25
解得x=0.05
考点:考查化学平衡常数的计算,影响化学平衡的因素分析应用等

练习册系列答案
相关题目

(16分)I.将一定量NO2和N2O4的混合气体通入体积为1L的恒温密闭容器中,各物质浓度随时间变化的关系如图1所示。

请回答:
(1)下列选项中不能说明该反应已达到平衡状态的是           (填选项字母)。

A.容器内混合气体的压强不随时间变化而改变
B.容器内混合气体的密度不随时间变化而改变
C.容器内混合气体的颜色不随时间变化而改变
D.容器内混合气体的平均相对分子质量不随时间变化而改变
(2)反应进行到10 min时,共吸收热量11.38 kJ,则该反应的热化学方程式为
                                                                   
(3)计算该反应的平衡常数K=                                          
(4)反应进行到20 min时,再向容器内充入一定量NO2,10min后达到新的平衡,此
时测得c(NO2)="0.9" mol/L。
第一次平衡时混合气体中NO2的体积分数为w1,达到新平衡后混合气体中NO2的体积分数为w2,则w1              w2 (填“>”、“=”或“<”);
请在图2中画出20 min后各物质的浓度随时间变化的曲线(曲线上必须标出“X”和
“Y”)。
II.(1)海水中锂元素储量非常丰富,从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学
电源的重要原料。如LiFePO4电池中某电极的工作原理如下图所示:

该电池的电解质为能传导Li+的固体材料。放电时该电极是电池的              极(填“正”或“负”),该电极反应式为                                      
(2)用此电池电解含有0.1 mol/L CuSO4和0.1 mol/L NaCl的混合溶液100 mL,假如电路中转移了0.02 mol e,且电解池的电极均为惰性电极,阳极产生的气体在标准状况下的体积是__________L.

(8分) CO2是最重要温室气体,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2具有重大意义。
(1)科学家用H2和CO2生产甲醇燃料。为探究该反应原理,进行如下实验:某温度下,在容积为2 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3.25 mol H2,在一定条件下反应,测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化关系如图所示。

①写出该反应的化学方程式_______________________ 计算从反应开始到3 min时,氢气的平均反应速率v(H2)=____________________。
②下列措施中一定能使CO2的转化率增大的是___________________ 。
A 在原容器中再充入1 mol H2         B 在原容器中再充入1 mol CO2   
C  缩小容器的容积             D 使用更有效的催化剂
E.在原容器中充入1 mol He  F.将水蒸气从体系中分离出
(2)科学家还利用氢气在一定条件下与二氧化碳反应生成乙醇燃料,其热化学反应方程式为:2CO2(g)+6H2(g)      CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ΔH=a kJ·mol-1
(3)在一定压强下,测得该反应的实验数据如表所示。请根据表中数据回答下列问题。

温度(K)
CO2转化率/(%)
n(H2)/n(CO2)
500
600
700
800
1.5
45
33
20
12
2
60
43
28
15
3
83
62
37
22
①上述反应的a________0(填“大于”或“小于”)。
②恒温下,向反应体系中加入固体催化剂,则该反应的反应热a值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③在一定温度下,增大的值,CO2转化率_________,生成乙醇的物质的量________(填“增大”、“减小”、“不变”或“不能确定”)。

据图回答下列问题:

Ⅰ、(1)若烧杯中溶液为稀硫酸,则观察到的现象是______________________
负极反应式为:_________________________________________________。
(2)若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液,则负极为________(填Mg或Al),总反应化学方程式为
______________________________________________________________。
Ⅱ、由Al、Cu、浓硝酸组成原电池,其正极的电极反应式为                              
Ⅲ、(1)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇: CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。
分析该反应并回答下列问题:下列各项中,不能够说明该反应已达到平衡的是________(填序号)。
a.恒温、恒容条件下,混合气体的平均相对分子质量不变
b.一定条件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
c.一定条件下,CO、H2和CH3OH的浓度保持不变
d.一定条件下,单位时间内消耗2 mol H2,同时生成1 mol CH3OH
(2)2009年10月,中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破,组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇燃料电池的工作原理如下图所示。

①该电池工作时,b口通入的物质为________________,
c口通入的物质为________________。
②该电池负极的电极反应式为:_______          
③工作一段时间后,当6.4 g甲醇完全反应生成CO2时,
有______________NA个电子转移。

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