题目内容

(2009?广东)取五等份NO2,分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生反应:2NO2(g)?N2O4(g),△H<0 反应相同时间后,分别测定体系中NO2的百分量(NO2%),并作出其随反应温度(T)变化的关系图.下列示意图中,可能与实验结果相符的是(  )
分析:在恒容状态下,在五个相同的容器中同时通入等量的NO2,反应相同时间.那么则有两种可能,一是已达到平衡状态,二是还没有达到平衡状态,仍然在向正反应移动.若5个容器在反应相同时间下,均已达到平衡,因为该反应是放热反应,温度越高,平衡向逆反应方向移动,NO2的百分含量随温度升高而升高;若5个容器中有未达到平衡状态的,那么温度越高,反应速率越大,会出现温度高的NO2转化得快,导致NO2的百分含量少的情况,在D图中转折点为平衡状态,转折点左侧为未平衡状态,右侧为平衡状态.
解答:解:A.因为该反应是放热反应,温度越高,平衡向逆反应方向移动,NO2的百分含量随温度升高而升高,故A错误;
B.因为该反应是放热反应,温度越高,平衡向逆反应方向移动,NO2的百分含量随温度升高而升高,故B正确;
C.若5个容器中有未达到平衡状态的,那么温度越高,反应速率越大,会出现温度高的NO2转化得快,导致NO2的百分含量少的情况,不可能出现NO2的百分含量不变的情况,故C错误;
D.在D图中转折点为平衡状态,转折点左则为未平衡状态,右则为平衡状态,反应是放热反应,温度升高,平衡向逆反应方向移动,故D正确.
故选BD.
点评:本题考查化学反应限度及平衡移动原理及其应用,题目难度中等,注意分析温度对平衡移动的影响.
练习册系列答案
相关题目
(2009?广东模拟)某课外小组欲通过实验证明方铅矿分解所得白色粉末中含有氧元素,设计以下的实验装置:
在实验或改进实验中,可能发生的化学反应如下:
PbO+C
  △  
.
 
Pb+CO↑,2PbO+C
  △  
.
 
2Pb+CO2↑,Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
[Cu(NH32]Ac+CO+2NH3?[Cu(NH34]Ac?CO△H<0.请回答以下问题:
(1)在装置A中不断鼓入氮气的作用是
N2可将实验装置内的空气排净,并作为动力源将PbO与C反应生成的气体,赶入B、C两个实验装置处
N2可将实验装置内的空气排净,并作为动力源将PbO与C反应生成的气体,赶入B、C两个实验装置处
,能否用空气代替氮气?
,其理由是
空气中的O2可与灼热的炭反应,且空气中还含有CO2、H2O等含氧化合物,均可导致实验失败
空气中的O2可与灼热的炭反应,且空气中还含有CO2、H2O等含氧化合物,均可导致实验失败

(2)在实验过程中,未见B装置中有白色沉淀生成,说明在装置A中发生反应的化学方程式是
PbO+C
  △  
.
 
Pb+CO↑
PbO+C
  △  
.
 
Pb+CO↑
,证明氧化铅里含有氧元素的实验事实是
C处燃烧产生的淡蓝色火焰
C处燃烧产生的淡蓝色火焰

(3)若使实验更具有说服力,通过增添设备和药品,设计一个更加严密的改进实验方案是
可在装置B后串联一个内盛[Cu(NH32]Ac溶液的洗气装置,吸收一氧化碳,反应完毕,取出吸收液加热解吸,用排水取气法收集放出的气体,通过进一步实验证明该气体是一氧化碳
可在装置B后串联一个内盛[Cu(NH32]Ac溶液的洗气装置,吸收一氧化碳,反应完毕,取出吸收液加热解吸,用排水取气法收集放出的气体,通过进一步实验证明该气体是一氧化碳

(4)若没有木炭粉和氮气,改用氢气行吗?
可以
可以
,实验的装置和药品又将做怎样的调整?
将装置B改用内盛CuSO4白色粉末的干燥管
将装置B改用内盛CuSO4白色粉末的干燥管
(2009?广东模拟)七水硫酸镁(MgSO4?7H2O)在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用,利用化工厂生产硼砂的废渣-硼镁泥可制取七水硫酸镁.硼镁泥的主要成分是MgCO3,还含有其他杂质(MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等).
表1  部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH
沉淀物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 Mg(OH)2
pH值 5.2 3.2 9.7 10.4 11.2
表2  两种盐的溶解度(单位为g/100g水)
温度/℃ 10 30 40 50 60
CaSO4 0.19 0.21 0.21 0.20 0.19
MgSO4?7H2O 30.9 35.5 40.8 45.6 /
硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下:

根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据,试回答下列问题:
(1)过滤I的滤液中加入硼镁泥,调节溶液的pH=5~6,再加入NaClO溶液加热煮沸,将溶液中的Mn2+氧化成MnO2,反应的离子反应方程式为
Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-
Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-
.加热煮沸的主要目的是
促进Al3+、Fe3+水解及Mn2+氧化成MnO2
促进Al3+、Fe3+水解及Mn2+氧化成MnO2

(2)沉淀B中除MnO2、SiO2外还含有
Fe(OH)3、Al(OH)3
Fe(OH)3、Al(OH)3
(填化学式)等物质.
(3)检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验方法是
取过滤II后的滤液1~2ml于试管中,加入少量KSCN溶液,如果溶液不显红色,证明滤液中无Fe3+
取过滤II后的滤液1~2ml于试管中,加入少量KSCN溶液,如果溶液不显红色,证明滤液中无Fe3+

(4)沉淀C的化学式是
CaSO4?2H2O或CaSO4
CaSO4?2H2O或CaSO4
.过滤Ⅲ需趁热过滤的理由是
以防MgSO4在温度低时结晶析出
以防MgSO4在温度低时结晶析出
(2009?广东模拟)在没有氧气存在时,铁与水几乎不反应,但高温下,铁能与水蒸气反应.请设计实验,证明还原铁粉与水蒸气能够发生反应.
(1)铁粉与水蒸气反应的化学方程式是:
3Fe+4H2O(g)
  △  
.
 
Fe3O4+4H2
3Fe+4H2O(g)
  △  
.
 
Fe3O4+4H2

(2)证明还原铁粉与水蒸气发生了反应的方法是
检验是否有H2产生
检验是否有H2产生

(3)某同学用如图所示装置进行实验,请帮助该同学完成设计,用下列简图画出未完成的实验装置示意图(铁架台可省略,导气管的形状可根据需要选择)

(4)停止反应,待装置冷却后,取出反应过的还原铁粉混合物,加入过量的稀硫酸充分反应,过滤.若混合物中既有Fe2+又有Fe3+,则证明该结论的实验方法是:
各取少量溶液于两试管中,向其中一试管中滴入几滴KSCN溶液,向另一试管中加入高锰酸钾酸性溶液,观察溶液颜色变化,若前者溶液颜色变红,后是溶液紫红色褪去,则说明溶液中既有Fe2+又有Fe3+
各取少量溶液于两试管中,向其中一试管中滴入几滴KSCN溶液,向另一试管中加入高锰酸钾酸性溶液,观察溶液颜色变化,若前者溶液颜色变红,后是溶液紫红色褪去,则说明溶液中既有Fe2+又有Fe3+

(5)经检验上述滤液中不含Fe3+,这不能说明还原铁粉与水蒸气反应所得产物中不含+3价的Fe元素.原因是(结合离子方程式说明)
如果反应后混合物中的铁粉过量,铁粉将溶液中的Fe3+全部还原为Fe2+,即便加KSCN溶液也不变红色.反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+
如果反应后混合物中的铁粉过量,铁粉将溶液中的Fe3+全部还原为Fe2+,即便加KSCN溶液也不变红色.反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+

(6)某同学利用上述滤液制取白色的Fe(OH)2沉淀,向滤液中加入NaOH溶液后,观察到生成的白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色.
①沉淀由白色→红褐色的化学方程式是:
4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3
4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3

②为了得到白色的Fe(OH)2沉淀,并尽可能长时间保持其白色,可采取的措施有多种,请写出其中的一种.
第一种:用一只容器较大针孔较细的注射器吸取滤液后再吸入NaOH溶液,然后倒置2~3次;
第二种:向滤液中加入植物油,使滤液与空气隔绝,然后再将滴管伸入水溶液中滴加氢氧化钠溶液;
第三种:向热的硫酸亚铁溶液中滴加热的氢氧化钠溶液,减少溶液中氧气的含量.
第一种:用一只容器较大针孔较细的注射器吸取滤液后再吸入NaOH溶液,然后倒置2~3次;
第二种:向滤液中加入植物油,使滤液与空气隔绝,然后再将滴管伸入水溶液中滴加氢氧化钠溶液;
第三种:向热的硫酸亚铁溶液中滴加热的氢氧化钠溶液,减少溶液中氧气的含量.
(2009?广东)某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO32、Al2O3和Fe2O3等,回收其中镁的工艺流程如下:

沉淀物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mg(OH)2
PH 3.2 5.2 12.4
部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表,请回答下列问题:
(1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有
升高温度、搅拌、过滤后再向滤渣中加入硫酸(多次浸取)
升高温度、搅拌、过滤后再向滤渣中加入硫酸(多次浸取)
(要求写出两条).
(2)滤渣I的主要成分有
Fe(OH)3 Al(OH)3
Fe(OH)3 Al(OH)3

(3)从滤液Ⅱ中可回收利用的主要物质有
Na2SO4
Na2SO4

(4)Mg(ClO32在农业上可用作脱叶剂、催熟剂,可采用复分解反应制备:
MgCl2+2NaClO3═Mg(ClO32+2NaCl
已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如下图所示:

①将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO32.简述可制备Mg(ClO32的原因:
在某一时NaCl最先达到饱和析出;Mg(ClO32的溶解度随温度变化最大;NaCl 的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别.
在某一时NaCl最先达到饱和析出;Mg(ClO32的溶解度随温度变化最大;NaCl 的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别.

②按①中条件进行制备实验.在冷却降温析出Mg(ClO32过程中,常伴有NaCl析出,原因是:
降温前溶液中NaCl以达饱和;降低过程中NaCl溶解度会降低,会少量析出
降温前溶液中NaCl以达饱和;降低过程中NaCl溶解度会降低,会少量析出
.除去产品中该杂质的方法是:
重结晶
重结晶

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