题目内容
【题目】298 K时,在2 L固定体积的密闭容器中,发生可逆反应:2NO2(g) N2O4(g) ΔH=-a kJ/mol(a>0)。N2O4的物质的量浓度随时间变化如图。达平衡时,N2O4的浓度为NO2的2倍,若反应在398 K进行,某时刻测得n(NO2)=0.6 mol,n(N2O4)=1.2 mol,则此时,下列大小关系正确的是( )
A. v(正)>v(逆)
B. v(正)<v(逆)
C. v(正)=v(逆)
D. v(正)、v(逆)大小关系不确定
【答案】B
【解析】试题分析:根据图示可知,在298K时,当反应达到平衡时c(N2O4)=0.6mol/L,由于平衡时,N2O4的浓度为NO2的2倍,则平衡时c(NO2)=0.3mol/L,则该温度下的化学平衡常数K= c(N2O4)/ c2(NO2)= 0.6mol/L÷(0.3mol/L)2=6.67L/mol;由于2NO2(g)N2O4(g) △H=-akJ/mol(a>0)的正反应是放热反应,升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,所以若反应在398K进行,反应达到平衡时的化学平衡常数K1<6.67。若反应在398K进行,某时刻测得n(NO2)=0.3mol/L、n(N2O4)=0.6mol/L,则Q= c(N2O4)/ c2(NO2)= 0.6mol/L÷(0.3mol/L)2=6.67L/mol,说明反应未处于平衡状态,反应逆向进行,因此v(正)<v(逆),选项B正确。
【题目】(1)某化学兴趣小组利用下列试剂:铁粉、锌粉、0.1 mol·L1 FeCl3溶液、0.1 mol·L1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水,探究Fe2+、Fe3+的氧化性、还原性,并利用实验结论解决一些问题。
①用所给试剂写出体现Fe2+具有还原性的反应的化学方程式:_________________________________。
②设计实验方案,完成下列表格。
探究内容 | 实验方案 | 实验现象 |
探究Fe3+具有氧化性 | 取少量0.1 mol·L1 FeCl3溶液,往溶液中加入足量铁粉,再加入少量KSCN溶液 | 加入铁粉后,溶液颜色变为________。加入KSCN溶液后,溶液________ |
③该兴趣小组为说明“Fe2+具有氧化性”,提出了向FeCl2溶液中加入锌粉,观察实验现象的方案,该反应的离子方程式为_________________________________________。
(2)某反应中反应物与生成物有Fe3+、Mn2+、H+、、H2O和一种未知离子X,已知在反应中得到电子,则X离子是____________,该反应的离子方程式是____________________________。
(3)有一铁的氧化物样品,用5 mol·L1的盐酸140 mL恰好完全溶解,所得溶液还能与通入的0.56 L氯气(标准状况)反应,使Fe2+全部转化为Fe3+,则此氧化物为________。