题目内容
(15分)
A、B、C、D都是中学化学中的常见化合物,均由周期表前18号元素组成,D为红综色气体,甲、乙则是两种单质,以上单质和化合物之间在如图1所示的反应关系(反应物和生成物均无省略)。
请回答下列问题:
(1)图1所示转化过程中包含的反应类型有 (填字母)。
a.置换反应 b.复分解反应 c.分解反应 d.化合反应
(2)图1中反应①的化学方程式是 。(3分)
(3)图1中反应③在一定条件下为可逆反应,反应的能量变化如图2所示,当该反应处于平衡状态时,下列措施中有利于提高C的平衡转化率的是 (填字母)。
A.升高温度 B.降低温度 C.增大压强
D.减小压强 E.加入催化剂 F.增加C的量
(4)若将l.00 mol甲和2.00 mol C混合充入容积为2 L的密闭容器中,3分钟后反应达到平衡。平衡后混合气体总物质的量为2.55mol,用甲表示的化学反应速率为
mol•L-1•min-1。
(5)容积均为2 L的四个密闭容器中均进行着(4)中的反应,某温度下,各物质物质的量(mol)及正逆反应速率关系如下表所示:
容器编号 |
n(甲) |
n(C) |
n (D) |
v正与v逆的关系 |
Ⅰ |
0.20 |
0.10 |
0.20 |
v正=v逆 |
Ⅱ |
0.20 |
0.40 |
1.00 |
②? |
Ⅲ |
0.60 |
1.20 |
0.80 |
③? |
①若方程式系数为最简整数比,则该温度下的平衡常数K=
填写表中空格: ② ③
(1) c、d(各1分,写错1个扣1分,扣完2分止)
(2)4NH3+5O2 4NO + 6H2O (3分)
(3) B、C (各1分,写错1个扣1分,扣完2分止)
(4) 0.075(2分)
(5) ①40(2分) ②<(2分) ③ >(2分)
【解析】D为红综色气体,则D是NO2。因此反应③是NO和氧气发生的氧化还原反应,即甲是氧气,C是NO。氧气和B反应生成物也是NO,这说明B是氨气,反应①属于氨的催化氧化,则A是H2O,电解水得到氢气和氧气,属于乙是氢气。
(1)②③分别是分解反应和化合反应,①是氧化还原反应。
(2)氨气发生催化氧化的反应式为4NH3+5O2 4NO + 6H2O
(3)反应③的反应式为2NO+O22NO2,根据图像可判断,反应是放热反应。所以要提供转化率可以通过降低温度,或增大压强来提供转化率。催化剂不能影响平衡状态,转化率不变,增加C的物质的量,平衡向正反应方向移动,但C的转化率会降低。
(4) 2NO+O22NO2
起始量(mol) 2 1 0
转化量(mol) 2x x 2x
平衡量(mol) 2-2x 1-x 2x
所以有2-2x+1-x+2x=2.55
解得x=0.45mol
所以用甲表示的化学反应速率为
(5)正逆反应速率相等,说明反应达到平衡状态,所以平衡常数为。在Ⅱ
>40,所以正反应速率小于逆反应速率。在Ⅲ
<40,所以正反应速率大于逆反应速率。
A、A>B>C>D | B、D>A>C>B | C、C>B>A>D | D、B>C>D>A |
A、M(A)═M(B)+M(C) | B、2M(D)═M(B)+M(C) | C、2M(B)>M(D)+M(C) | D、M(D)<M(B)<M(C) |