题目内容

13.在2L的密闭容器中4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g),已知NH3的起始浓度为8mol/L,5min后达到化学平衡状态,NH3浓度为2mol/L.求:
(1)达到化学平衡状态时以NH3表示的化学反应速率是多少?
(2)分别用O2、NO 表示的化学反应速率是多少?
(3)达到化学平衡状态时NO的物质的量是多少?

分析 (1)根据反应速率v=$\frac{△c}{△t}$进行计算达到化学平衡状态时以NH3表示的化学反应速率;
(2)根据化学反应速率与化学计量数成正比计算出用O2、NO表示的化学反应速率;
(3)根据n=vt计算出达到平衡状态时生成NO的物质的量.

解答 解:(1)NH3的起始浓度为8mol/L,5min后达到化学平衡状态,NH3浓度为2mol/L,则达到化学平衡状态时以NH3表示的化学反应速率为:v=$\frac{8mol/L-2mol/L}{5min}$=1.2mol/(L•min),
答:达到化学平衡状态时以NH3表示的化学反应速率为1.2mol/(L•min);
(2)根据反应方程式4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)可知,v(O2)=$\frac{5}{4}$v(NH3)=1.2mol/(L•min)×$\frac{5}{4}$=1.5mol/(L•min);
v(NO)=v(NH3)=1.2mol/(L•min),
答:用O2、NO 表示的化学反应速率分别为1.5mol/(L•min)、1.2mol/(L•min);
(3)v(NO)=v(NH3)=1.2mol/(L•min),则达到平衡时生成NO的物质的量为:n(NO)=1.2mol/(L•min)×5min=6mol,
答:达到化学平衡状态时NO的物质的量是6mol.

点评 本题考查了化学平衡的计算,题目难度中等,明确化学反应速率与化学计量数的关系为解答关键,注意掌握化学反应速率的概念及表达式,试题培养了学生的分析能力及化学计算能力.

练习册系列答案
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1.如图所示,是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置,其中各试剂瓶装的试剂为:B(AgNO3溶液)、C(氯化亚铁溶液)、D(碘化钾淀粉溶液)、E(水)、H(紫色石蕊试液)

(1)A是氯气发生装置,蒸馏烧瓶中盛放MnO2固体,其化学反应方程式是:MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)实验开始时,先点燃A处酒精灯,打开分液漏斗旋塞和Ⅰ处活塞,让氯气充满整个装置,再点燃G处酒精灯,回答下列问题:下列装置中的现象是B产生白色沉淀;D溶液变蓝
请写出C的化学方程式2FeCl2+Cl2=2FeCl3
(3)在G装置的硬质玻璃管内盛有碳粉,发生氧化还原反应,一种产物能使H处紫色石蕊试液变红,另一产物能使澄清石灰水变浑浊,写出G中的反应的化学方程式C+2H2O+2Cl2═CO2↑+4HCl↑.
(4)在H处,紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色,再变为无色,其原因是生成的HCl、CO2使紫色石蕊试液变红色,剩余的氯气又与水作用生成次氯酸,又起漂白作用,使红色褪去..
(5)G处反应完毕后关闭分液漏斗旋塞,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有氯气产生,此时应该怎样操作关闭Ⅰ处活塞;装置Ⅰ中的现象是Ⅰ处a瓶内液面下降,b中液面上升.
(6)若将E中的水换成氢氧化钠溶液,溶液中不但有NaClO还有NaClO3,其物质的量比为1:2,则氧化剂和还原剂的物质的量比为:11:3.
8.重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂,工业上常用格铁矿(主要成分为FeO•Cr2O3)为原料生产,实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下,涉及的主要反应是:
6FeO•Cr2O3+24NaOH+7KClO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H20.

试回答下列问题:
(l)指出24Cr在周期表中位置是第四周期第ⅥB.
(2)在反应器①中,有Na2Cr04生成,同时Fe2O3转变为NaFeO2,杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐,写出氧化铝与碳酸钠反应的化学方程式:Al2O3+Na2CO3 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaAlO2+CO2↑.NaFeO2能强烈水解,在操作②生成沉淀而除去,写出该反应的化学方程式:NaFeO2+2H2O=Fe(OH)3↓+NaOH.
(3)操作③的目的是什么,用简要的文字说明:降低pH值有利于SiO32-,AlO2-的水解平衡向正反应方向移动,当pH调到7~8时,使它们水解并沉淀完全.
(4)操作④中酸化时,CrO42-转化为Cr2O72-,写出平衡转化的离子方程式:2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O.
(5)K2Cr2O7具有强氧化性,在稀硫酸存在的条件下,K2Cr2O7能将乙醇氧化成乙酸,Cr被还原成绿色的硫酸铬[Cr2S043],则该反应的化学方程式为2K2Cr2O7+3C2H5OH+8H2SO4=2Cr2(SO43+3CH3CO0H+11H2O+2K2SO4
(6)K2Cr2O7易溶于水,这是工业上造成铬污染的主要原因.净化处理方法之一是将含+6价Cr的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加人适童的NaCl进行电解:阳极区生成的Fe2+和Cr2O72-发生反应,生成的 Fe3+和Cr3+在阴极区与OH-结合生成Fe(OH)3 Cr(OH)3沉淀除去[已知KspFe(OH)3=4.0×10-38,KspCr(OH)3=6.0×10-31].
①电解过程中NaCl的作用是增强溶液的导电能力. 
②已知电解后的溶液中c(Fe3+)为2.0×10-13 mol•L-1,则溶液中c(Cr3+)为3.0×10ˉ6mol.L-1

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