题目内容

10．研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：
2NO2（g）+NaCl（s）?NaNO3（s）+ClNO（g）  K1△H1＜0  （I）
2NO（g）+Cl2（g）?ClNO（g）               K2△H2＜0  （Ⅱ）
（1）4NO2（g）+2NaCl（s）?2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g）的平衡常数K=$\frac{K{\;}_{1}{\;}^{2}}{K{\;}_{2}}$（用K1、K2表示）．
（2）为研究不同条件对反应（Ⅱ）的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2，10min时反应（Ⅱ）达到平衡．测得10min内v（ClNO）=7.5×10-3mol•L-1•min-1，则平衡后n（Cl2）=0.025mol，NO的转化率α1=75%．其它条件保持不变，反应（II）在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率α2＞α1（填“＞”“＜”或“=”），平衡常数K2不变（填“增大”“减小”或“不变”）．

分析 （1）依据化学平衡常数概念，结合反应化学方程式书写平衡常数，结合平衡常数表达式计算得到平衡常数关系；
（2）依据平衡三段式列式计算，依据反应速率概念计算V=$\frac{△c}{△t}$、转化率概念的计算，转化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%，反应（Ⅱ）在恒压条件下进行，随反应进行，气体体积减小，为保持恒压所以容器体积减小，压强比恒容容器大，平衡正向进行，平衡时NO的转化率α2 增大；平衡常数随温度变化，不随浓度、压强变化，若要使K2减小，平衡逆向进行，反应是放热反应，依据平衡移动原理应升高温度，平衡逆向进行，平衡常数随温度变化．

解答 解：（1）①2NO2（g）+NaCl（s）?NaNO3（s）+ClNO（g），△H1＜0 （Ⅰ），平衡常数K1=$\frac{[ClNO]}{[NO{\;}_{2}]{\;}^{2}}$，
②2NO（g）+Cl2（g）?2ClNO（g），△H2＜0 （Ⅱ），平衡常数K2 =$\frac{[ClNO]{\;}^{2}}{[NO]{\;}^{2}•[Cl]}$，
③4NO2（g）+2NaCl（s）?2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g）的平衡常数K=$\frac{[Cl]•[NO]{\;}^{2}}{[NO{\;}_{2}]{\;}^{4}}$，计算得到K=$\frac{K{\;}_{1}{\;}^{2}}{K{\;}_{2}}$，
故答案为：$\frac{K{\;}_{1}{\;}^{2}}{K{\;}_{2}}$；
（2）在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2，10min时反应（Ⅱ）达到平衡，测得10min内v（ClNO）=7.5×10-3mol•L-1•min-1，物质的量为7.5×10-3mol•L-1•min-1×10min×2L=0.15mol，
             2NO（g）+Cl2（g）?2ClNO（g），
起始量（mol） 0.2      0.1        0
变化量（mol） 0.15     0.075    0.15
平衡量（mol） 0.05     0.025    0.15
则平衡后n（Cl2）=0.025mol，
NO的转化率α1=$\frac{0.15mol}{0.2mol}$×100%=75%；
其他条件保持不变，反应（Ⅱ）在恒压条件下进行，随反应进行，气体体积减小，为保持恒压所以容器体积减小，压强比恒容容器大，平衡正向进行，平衡时NO的转化率α2 增大；平衡常数随温度变化，不随浓度、压强变化，
故答案为：0.025；75%；＞；不变．

点评 本题考查了化学平衡常数的计算，影响化学平衡的因素分析应用判断，掌握基础是关键，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
2．下列有关说法正确的是（　　）
A．H2、SO2、CO2三种还原性气体都可用浓硫酸干燥
B．二氧化硫能使溴水褪色，说明二氧化硫具有漂白性
C．灼烧白色粉末，火焰成黄色，证明原粉末中有Na+，无K+
D．向Na2O2与水完全反应后的溶液中加MnO2，产生O2，是由于该溶液中含H2O2
1．碳及其化合物有广泛应用
（1）工业冶炼铝，以石墨为阳极．阳极反应式为2O2--4e-=O2↑，可能发生副反应有C+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO2（或2C+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO）．
（2）一氧化碳和空气在酸性介质中构成燃料电池，负极反应式为CO-2e-+H2O=CO2+2H+
（3）向75mL 4mol•L-1KOH溶液中缓慢通入4480mL CO2气体（标准状况）恰好完全被吸收．
①写出该反应的离子方程式：2CO2+3OH-=CO32-+HCO3-+H2O．
②该吸收溶液中离子浓度大小排序为c（K+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+）．
③常温下，a mol•L-1KHCO3溶液的pH=8，HCO3-的水解常数约等于$\frac{1{0}^{-12}}{a-1{0}^{-6}}$．（用含a式表示）．
（4）已知：①2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H1=-571.6kJ•mol-1
②2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H2=-566.0kJ•mol-1
③CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H3=-90.8kJ•mol-1
计算甲醇蒸气的燃烧热△H=-763.8kJ•mol-1．
（5）某温度下，发生可逆反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H=-41.0kJ•mol-1
①向某容器中充入1.0mol H2O和1.0mol CO （g），在一定条件下发生上述反应．混合气体中CO的物质的量与时间关系如下列所示：
05min10min15min20min25min
Ⅰ（800℃）1.00.800.700.650.500.50
Ⅱ（800℃）1.00.70.600.500.500.50
相对实验I，实验II可能改变的条件可能是增大压强（或缩小体积）、加催化剂，该温度下，平衡常数=1．
②若开始向绝热容器中投入一定量二氧化碳、氢气在一定条件下发生上述可逆反应．
下列图象正确且说明可逆反应达到平衡状态的是A．（填序号）
18．红矾钠（重铬酸钠：Na2Cr2O7•2H2O）是重要的化工原料，工业上用铬铁矿（主要成分是FeO•Cr2O3）制备红矾钠的过程中会发生如下反应：4FeO+Cr2O3（s）+8Na2CO3（s）+7O2?8Na2CrO4（s）+2Fe2O3（s）+8CO2△H＜0

（1）请写出上述反应的化学平衡常数表达式：K=$\frac{{c}^{8}（C{O}_{2}）}{{c}^{7}（{O}_{2}）}$．
（2）图1、图2表示上述反应在t1时达到平衡，在t2时因改变某个条件而发生变化的曲线．由图1判断，反应进行至t2时，曲线发生变化的原因是对平衡体系降温（用文字表达）；由图2判断，t2到t3的曲线变化的原因可能是b（填写序号）．
a．升高温度     b．加了催化剂      c．通入O2      d．缩小容器体积
（3）工业上可用上述反应中的副产物CO2来生产甲醇：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g），
①已知该反应能自发进行，则下列图象图3正确的是AC
②在容积为2L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变得情况下，考查温度对反应的影响，实验结果如图4所示（注：T1、T2均大于300℃）；下列说法正确的是CD（填序号）

A．温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率：v（CH3OH）=$\frac{{n}_{A}}{{i}_{A}}$ mol•L-1•min-1
B．该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
C．该反应为放热反应
D．处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时$\frac{n（{H}_{2}）}{n（C{H}_{3}OH）}$增大
③在T1温度时，将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容器中，充分反应达到平衡后，CO2转化率为a，则容器内的压强与起始压强之比为1-$\frac{a}{2}$．
5．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．请回答下列问题：

（1）如图1是1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图（图中涉及物质均为气态），请写出NO2和CO反应的热化学方程式NO2（g）+CO（g）=CO2（g）+NO（g）△H=-234kJ•mol-1．
（2）在0.5L的密闭容器中，充入一定量的氮气和氢气进行反应，三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图2所示．则Y是H2，2min内N2的反应速率υ（N2）=0.1mol•L-1•min-1．
（3）硝酸工业在国民经济、国防工业和航天事业中占有重要地位．随着化学纤维、近代有机合成、火箭、导弹等工业的迅速发展，需要使用大量的硝酸．
①工业生产中用铂系金属作为催化剂，用氨氧化法制取硝酸．第一步反应为氨在催化剂作用下与氧气发生反应生成NO，写出反应化学方程式4NH3+5O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H2O．
②铜既能与稀硝酸反应，也能与浓硝酸反应，当铜与一定浓度硝酸反应时，可将方程式表示为：Cu+HNO3→Cu（NO3）2+NO↑+NO2↑+H2O（方程式未配平）．反应中还原产物是NO和NO2，0，.6mol Cu被硝酸完全溶解后，如果得到的NO和NO2物质的量相同，则得到标准状况下气体体积为13.44L．
15．碳、氮广泛的分布在自然界中，碳、氮的化合物性能优良，在工业生产和科技领域有重要用途．

（1）氮化硅（Si3N4）是一种新型陶瓷材料，它可由SiO2与过量焦炭在1300～1700°C的氮气流中反应制得：3SiO2（s）+6C（s）+2N2（g）?Si3N4（s）+6CO（g）△H=-1591.2kJ/mol，则该反应每转移1mole-，可放出的热量为132.6kJ．
（2）高温时，用CO还原MgSO4可制备高纯MgO．
①750℃时，测得气体中含等物质的量的SO2和SO3，此时反应的化学方程式是CO+2MgSO4 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2MgO+CO2+SO2+SO3．
②由MgO制成的Mg可构成“镁-次氯酸盐”电池，其装置示意图如图1，该电池的正极反应式为ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-．
（3）某研究小组将三组CO（g）与H2O（g）的混合气体分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，一定条件下发生反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如下数据：
实验组温度/℃起始量/mol平衡量/mol达平衡所需时间/min
COH2OCOH2
1650240.51.55
2900120.50.5-
①实验Ⅰ中，前5min的反应速率v（CO2）=0.15mol/（L．min）．
②下列能判断实验Ⅱ已经达到平衡状态的是（填写选项序号）ad．
a．容器内CO、H2O、CO2、H2的浓度不再变化      b．容器内压强不再变化
c．混合气体的密度保持不变                d．v正（CO）=v逆（CO2）
e．容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
③若实验Ⅲ的容器是绝热的密闭容器，实验测得H2O（g）的转化率H2O%随时间变化的示意图如图2所示，b点v正＞v逆（填“＜”、“=”或“＞”），t3～t4时刻，H2O（g）的转化率H2O%降低的原因是该反应达到平衡后，因反应为放热反应且反应容器为绝热容器，故容器内温度升高，反应逆向进行．
2．A、B、C、D、E是中学常见的五种物质，其转化关系如图所示．其中某些物质可能已略去．已知D是单质，C、E是化合物．
（1）若A是单质，其水溶液具有漂白性，D在常温下为固态，B在常温下为气体，E是一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体．
①A的电子式为；
②写出反应Ⅰ的化学方程式Cl2+H2S=S+2HCl；
II的化学方程式3Cl2+2NH3=N2+6HCl；
（2）若B是单质，工业上用电解氧化物的方法获得B．B元素原子的电子层数等于其最外层电子数．D是无色无味的气体，E是B的最高价氧化物的水化物．
①则D的化学式为H2．
②写出工业上用电解法制B单质的化学方式2Al2O3$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Al+3O2↑．
③若C溶液显酸性，其原因用离子方程式表为Al3++3H2O?Al（OH）3+3H+；若C溶液显碱性，则反应II的离子方程式为Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O．
19．采用如图装置和操作，不能达到实验目的是（　　）
A．
制溴苯并检验HBr		B．
制乙炔
C．
检查装置气密性		D．    
比较醋酸、碳酸、苯酚酸性强弱
20．过氧化氢H2O2，（氧的化合价为-1价），俗名双氧水，医疗上利用它有杀菌消毒作用来
清洗伤口．对于下列A～D涉及H2O2的反应，填写空白：
A．Na2O2+2HCl=2NaCl+H2O2        B．Ag2O+H2O2=2Ag+O2+H2O
C．2H2O2=2H2O+O2                D．3H2O2+Cr2（SO4）3+10KOH=2K2CrO4+3K2SO4+8H2O
（1）H2O2仅体现氧化性的反应是（填代号，下同）D，既体现氧化性又体现还原性的反应是C 体现酸性的反应是A．
（2）上述反应说明H2O2、Ag2O、K2CrO4氧化性由强到弱的顺序是：Ag2O＞H2O2＞K2CrO4．

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