题目内容
【题目】过渡态理论认为:化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的,而是从反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。如图1为1molNO2与1molCO恰好反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图
(1)试写出NO2和CO反应的热化学方程式:________
(2)在密闭容器中进行的上述反应是可逆反应,图2是某学生模仿图1画出的NO+CO2 =NO2+CO的能量变化示意图。则图中E3=________kJmol-1
(3)在密闭容器中充入1molH2和1molI2 , 压强为p(Pa),并在一定温度下使其发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)△H<0.保持容器内气体压强不变,向其中加入1molN2 , 反应速率________(填“变大”、“变小”或“不变”),平衡________移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)。
(4)T℃,向1L密闭容器中加入1molHI(g),发生反应2HIH2+I2, H2物质的量随时间的变化如图3所示。
①该温度下,2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数K=________
②相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,则________是原来的2倍。
a.平衡常数 b.HI的平衡浓度
c.达到平衡的时间 d.平衡时H2的体积分数
【答案】NO2(g)+CO(g)═NO(g)+CO2(g)△H=-234kJmol-1 368 变小 不 b
【解析】
(1)根据图示能量变化确定反应热,从而写出反应的热化学方程式;
(2)E3表示的是NO和CO2转化为活化状态时所需的能量;
(3)压强不变,充入无关气体,反应容器的体积增大,浓度减小;
(4)①根据图像数据,结合平衡常数的表达式 进行计算;
②若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,则浓度也为原来的两倍,结合等效平衡、反应速率的影响因素进行分析;
(1)由反应能量图可知,该反应的反应热ΔH=134kJ/mol-368kJ/mol=-234kJ/mol,故答案为:;
(2)E3表示的是NO和CO2转化为活化状态时所需的能量E3=E2,故答案为:E3=368kJ/mol;
(3)保持容器内气体的压强不变,充入N2,则反应容器的体积变大,各物质浓度减小,反应速率减小;由于该反应在反应前后气体分子数不变,因此平衡不移动,故答案为:变小,不;
(4)①由图像可知,反应达到平衡状态时,n(H2)=0.1mol,则n(I2)=0.1mol,n(HI)=1mol-0.2mol=0.8mol,因此该温度下,反应的平衡常数,故答案为:
②a、平衡常数只与温度有关,与浓度无关,a项错误;
b、由于该反应中反应前后气体分子数不变,因此反应达到平衡时,c(HI)为原来的两倍,b项正确;
c、c(HI)增大,反应速率,反应达到平衡所需的时间减小,c错误;
d、由于该反应中反应前后气体分子数不变,为等效平衡,平衡时H2的体积分数不变,d项错误;
故答案为b。
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
【题目】进入冬季北方开始供暖后,雾霾天气愈发严重,各地PM2.5、PM10经常“爆表”。引发雾霾天气的污染物中,最为常见的是机动车尾气中的氮氧化物和燃煤产生的烟气。
I、用NH3催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。反应原理为:NO(g)+NO2(g)+2NH3(g) 2N2(g)+3H2O(g)。
(1)该反应的△S________0(填“>”、“=”或“<”)。
(2)II、已知反应N2O4(g) 2NO2(g) △H,随温度升高,混合气体的颜色变深。将一定量N2O4气体充入绝热容器一段时间后,研究压缩和拉伸活塞过程中混合气体的气体的透光率(气体颜色越浅,透光率越大)随时间变化情况。下列说法能说明透光率不再发生改变的有________。
a.气体颜色不再改变b.△H不再改变
c.v正(N2O4)=2v逆(NO2)d.N2O4的转化率不再改变
(3)III、用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染。
已知:CH4(g)的标准燃烧热为-890kJ/mol,蒸发1mol H2O(l)需要吸收44kJ热量。
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣1114 kJ/mol
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=﹣114 kJ/mol
写出CH4催化还原NO2(g)生成N2和H2O(g)的热化学方程式:________。
(4)在温度为T1℃和T2℃时,分别将0.5mol CH4和1.2mol NO2充入体积为1L的密闭容器中,测得NO2的物质的量随时间变化数据如下表:
温度/℃ | 0 | 10 | 20 | 40 | 50 |
T1 | 1.2 | 0.9 | 0.7 | 0.4 | 0.4 |
T2 | 1.2 | 0.8 | 0.56 | … | 0.5 |
①温度为T1℃时,0~20min内,v(CH4)=________。
②温度为T2℃时,达平衡后,再向容器中加入0.5mol CH4和1.2mol NO2,达新平衡时CH4的转化率将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。