题目内容
17.在恒温条件下,向盛有食盐的2L恒容密闭容器中加入0.2molNO2,0.2molNO和0.1molCl2,发生如下两个反应:①2NO2(g)+NaCl(s)═NaNO3(s)+ClNO(g)△H1<0 平衡常数K1
②2NO(g)+Cl2(g)═2ClNO(g)△H2<0 平衡常数K2
10min时反应达到平衡,测得容器内体系的压强减少20%,10min内用ClNO(g)表示的平均反应速率v(ClNO)═7.0×10-3mol•L•min-1.
下列说法正确的是( )
A. | 反应4NO2(g)+2NaCl(s)═2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数$\frac{{{k}_{1}}^{2}}{{k}_{2}}$ | |
B. | 平衡后c(Cl2)=2.5×10-2mol•L-1 | |
C. | 其他条件保持不变,反应在恒压条件下进行,则平衡常数K2增大 | |
D. | 平衡时NO2的转化率为50% |
分析 A.①2NO2(g)+NaCl(s)?NaNO3(s)+ClNO(g),平衡常数K1=$\frac{c(ClNO)}{{c}^{2}(N{O}_{2})}$,
②2NO(g)+Cl2(g)?2ClNO(g),平衡常数K2 =$\frac{{c}^{2}(ClNO)}{{c}^{2}(NO)×c(C{l}_{2})}$,
4NO2(g)+2NaCl(s)?2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K=$\frac{{c}^{2}(NO)×c(C{l}_{2})}{{c}^{4}(N{O}_{2})}$,
则[$\frac{c(ClNO)}{{c}^{2}(N{O}_{2})}$]2÷$\frac{{c}^{2}(ClNO)}{{c}^{2}(NO)×c(C{l}_{2})}$=$\frac{{c}^{2}(NO)×c(C{l}_{2})}{{c}^{4}(N{O}_{2})}$;
B.10min时反应达到平衡,测得容器内体系的压强减少20%,则平衡时混合气体总物质的量为(0.2+0.2+0.1)mol×(1-20%)=0.4mol,10min内用ClNO(g)表示的平均反应速率v(ClNO)=7.0×10-3mol•L•min-1,则平衡时n(ClNO)=7.0×10-3mol•L•min-1×10min×2L=0.14mol,设①中反应的NO2为xmol,②中反应的Cl2为ymol,则:
2NO2(g)+NaCl(s)═NaNO3(s)+ClNO(g)
xmol 0.5xmol
2NO(g)+Cl2(g)═2ClNO(g)
2ymol ymol 2ymol
再根据ClNO物质的量与平衡时混合气体总物质的量列方程计算解答;
C.平衡常数只受温度影响,温度不变,则为平衡常数不变;
D.根据C中的计算结果,可以计算二氧化氮的转化率.
解答 解:A.①2NO2(g)+NaCl(s)?NaNO3(s)+ClNO(g),平衡常数K1=$\frac{c(ClNO)}{{c}^{2}(N{O}_{2})}$;
②2NO(g)+Cl2(g)?2ClNO(g),平衡常数K2 =$\frac{{c}^{2}(ClNO)}{{c}^{2}(NO)×c(C{l}_{2})}$
4NO2(g)+2NaCl(s)?2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K=$\frac{{c}^{2}(NO)×c(C{l}_{2})}{{c}^{4}(N{O}_{2})}$,
则[$\frac{c(ClNO)}{{c}^{2}(N{O}_{2})}$]2÷$\frac{{c}^{2}(ClNO)}{{c}^{2}(NO)×c(C{l}_{2})}$=$\frac{{c}^{2}(NO)×c(C{l}_{2})}{{c}^{4}(N{O}_{2})}$,即K=$\frac{{{k}_{1}}^{2}}{{k}_{2}}$,故A正确;
B.B.10min时反应达到平衡,测得容器内体系的压强减少20%,则平衡时混合气体总物质的量为(0.2+0.2+0.1)mol×(1-20%)=0.4mol,10min内用ClNO(g)表示的平均反应速率v(ClNO)=7.0×10-3mol•L•min-1,则平衡时n(ClNO)=7.0×10-3mol•L•min-1×10min×2L=0.14mol,设①中反应的NO2为xmol,②中反应的Cl2为ymol,则:
2NO2(g)+NaCl(s)═NaNO3(s)+ClNO(g)
xmol 0.5xmol
2NO(g)+Cl2(g)═2ClNO(g)
2ymol ymol 2ymol
则0.5x+2y=0.14,(0.2-x+0.2-2y+0.1-y)+0.5x+2y=0.4,联立方程,解得x=0.12、y=0.04,
故平衡后c(Cl2)=$\frac{0.1mol-0.04mol}{2L}$=3×10-2mol•L-1,故B错误;
C.平衡常数只受温度影响,其他条件保持不变,反应在恒压条件下进行,则平衡常数K2不变,故C错误;
D.平衡时NO2的转化率为$\frac{0.12mol}{0.2mol}$×100%=60%,故D错误,
故选:A.
点评 本题考查了化学平衡的计算、化学平衡常数、影响化学平衡的因素分析应用判断,掌握基础知识是关键,题目难度中等.
A. | 硝酸的物质的量浓度为1.2mol/L | |
B. | 产生的NO在标准状况下的体积为3.36L | |
C. | Cu与Cu2O 的物质的量之比为1:2 | |
D. | 反应后剩余HNO3的物质的量为0.1mol |
A. | H2SO4的摩尔质量是98 | |
B. | 2mol NO中含2mol氮和2mol O | |
C. | 等质量的O2和O3中所含氧原子个数相同 | |
D. | 1mol O22-的质量为34g |
查阅相关文献,可能用到的有关数据如下:
表1:有关物质的密度、沸点、溶解性
物质 | 相对分子 质量 | 密度/ (相对于水) | 沸点/℃ | 溶解性 |
苯甲醛 | 106 | 1.046 | 178.8 | 微溶于水,可混溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿 |
苯甲醇 | 108 | 1.042 | 205.7 | 溶于水,易溶于乙醇、醚、芳烃 |
苯甲酸 | 122 | 1.271 | 249.2 | 微溶于水,易溶于乙醇、乙醚、氯仿、苯、二硫化碳、四氯化碳 |
苯甲酸钠 | 144 | 1.442 | 249.3 | 溶于水和乙醇、甘油、苯、甲醇、微溶于乙醚 |
温度/℃ | 25 | 50 | 95 |
溶解度/g | 0.17 | 0.95 | 6.8 |
(1)写出装置图中玻璃仪器的名称,a三颈烧瓶,b(球形)冷凝管.
(2)为了进一步提纯苯甲酸,通常采用重结晶法进行.在进行该实验过程中需要趁热过滤.将粗笨甲酸全溶后往往需要再加入少量蒸馏水的目的是为了减少趁热过滤过程中损失苯甲酸.
(3)将提炖后的产品进行洗涤、干燥.检验经上述操作后得到的是否是纯净的苯甲酸的常用方法是测定获得产品的熔点是否是122.4℃.
(4)在整个过程中,若苯甲醛所取的质量为2.120g,最终获取的纯净笨甲酸的质量为1.098g,则苯甲酸的产率为90.0%.
(5)某同学认为可从弃去的萃取有机层中获取笨甲醇,为完成该实验需要的玻璃仪器有温度计、尾接管及蒸馏烧瓶、直形冷凝管、锥形瓶.
选项 | 操作 | 现象 | 结论 |
A | 将浓硫酸滴到蔗糖表面 | 固体变黑膨胀 | 浓硫酸有脱水性和强氧化性 |
B | 将一块Al箔在酒精灯火焰上灼烧 | Al箔熔融而不滴落 | Al与氧气不反应 |
C | 将一小块Na放入硫酸铜溶液中 | 有铜单质析出 | Na能置换出硫酸铜中的铜 |
D | 将水蒸气通过灼热的铁粉 | 粉末变红 | 铁与水在高温下发生反应 |
A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
A. | DDT属于卤代烃类 | |
B. | DDT完全燃烧后只产生CO2和H2O两种物质 | |
C. | DDT分子中有一个手性碳 | |
D. | 氢核磁共振谱图中有5种位置峰 |