题目内容
10.在容积为1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)?2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深.回答下列问题:(1)反应的△H>0(填“大于”或“小于”);100℃时,体系中各物质浓度随时间变化如图所示.在0~60s时段,反应速率v(N2O4)为0.0010 mol•L-1•s-1
(2)100℃时达平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.002 0mol•L-1•s-1的平均速率降低,经10s又达到平衡.T>100℃(填“大于”或“小于”),判断理由是改变温度后,N2O4浓度减小,反应正向进行,正向吸热,故温度升高.
(3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半.平衡向逆反应(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是其它条件不变,增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动.
分析 (1)随温度的升高,混合气体的颜色变深,化学平衡向正反应方向移动,据此判断;反应速率利用公式v=$\frac{△c}{△t}$计算得到;
(2)N2O4的浓度降低,平衡向正反应方向移动,由于正反应方向吸热,T>100℃;
(3)反应容器的容积减少一半,压强增大,根据反应前后气体体积大小判断化学平衡移动方向.
解答 解:(1)随温度的升高,混合气体的颜色变深,化学平衡向正反应方向移动,即△H>0;0~60s时段,N2O4浓度变化为:0.1mol/L-0.04mol/L=0.06mol/L,v(N2O4)=$\frac{0.06mol/L}{60s}$=0.0010mol•L-1•s-1,
故答案为:>;0.0010mol•L-1•s-1;
(2)N2O4的浓度降低,平衡向正反应方向移动,由于正反应方向吸热,T>100℃,
故答案为:>;改变温度后,c(N2O4)降低平衡正向移动,正反应为吸热反应,故温度升高;
(3)反应容器的容积减少一半,压强增大,正反应方向气体体积增大,增大压强向着气体体积减小的方向移动,
故答案为:逆反应;其它条件不变,增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动.
点评 本题考查化学平衡图象、影响平衡的因素、平衡常数影响因素、化学反应速率的计算等,难度不大.
练习册系列答案
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B. | 该反应的平衡常数K=0.025 | |
C. | 相同温度下,起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3 和0.20mol Cl2,反应达到平衡前v(正)>v(逆) | |
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19.已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示,下列说法中正确的是( )
A. | 由红外光谱可知,该有机物的结构简式为CH3OH | |
B. | 由核磁共振氢谱可知,该有机物分子中有3个氢原子 | |
C. | 综合上述两种谱图分析,可以得知其A的相对分子质量 | |
D. | 若A的化学式为C2H6O,则其结构简式为CH3CH2OH |
20.还原性的无水草酸是无色无臭的透明结晶或白色粉末.草酸在浓硫酸并加热条件下容易脱去水分,分解为二氧化碳和一氧化碳.
(1)草酸(H2C2O4)浓硫酸并加热条件下分解的化学方程式为:H2C2O4 $\frac{\underline{\;浓硫酸\;}}{△}$CO↑+CO2↑+H2O下列装置中如图1,可用于草酸分解制取气体的是d.(填字母)
(2)某探究小组利用草酸分解产生的混合气体和铁锈反应来测定铁锈样品组成(假定铁锈中只有Fe2O3•nH2O和Fe两种成份),实验装置如下图2所示,请回答:
①为得到干燥、纯净的CO气体,洗气瓶A、B中盛放的试剂分别是浓NaOH溶液、浓硫酸.
②在点燃酒精灯之前应进行的操作是:(a)检查装置气密性(或先排尽装置内空气,以防止加热时发生爆炸);(b)通入混合气体一段时间.
③准确称量样品的质量10.00g置于硬质玻璃管中,充分反应后冷却、称量,硬质玻璃管中剩余固体质量为8.32g,D中浓硫酸增重0.72g,则n=2(假定Fe和H2O不发生反应,实验过程中每步均完全吸收或反应).
④在本实验中,下列情况会使测定结果n偏大的是abc(填字母).
a.缺少洗气瓶B b.缺少装置E
c.反应后固体是铁和少量Fe2O3 d.反应后固体是铁和少量Fe2O3•nH2O
(3)该探究小组还利用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应过程中溶液紫色消失的方法,研究影响反应速率的因素.
①请完成以下实验设计表(表中不要留空格):
每次实验KMnO4酸性溶液的用量均为4mL、H2C2O4溶液的用量均为2mL,催化剂MnSO4的用量可选择0.5g、0.0g)
②若要准确计算反应速率,该实验中还需测定溶液紫色消失所需要的时间.请你设计出通过测定褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率关系的实验方案:
取过量的体积相同、浓度不同的草酸溶液分别同时与体积相同、浓度相同的高锰酸钾酸性溶液反应.
③写出KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应的离子方程式:2MnO4_+5H2C2O4+6H+=10CO2↑+8H2O+2Mn2+.
(1)草酸(H2C2O4)浓硫酸并加热条件下分解的化学方程式为:H2C2O4 $\frac{\underline{\;浓硫酸\;}}{△}$CO↑+CO2↑+H2O下列装置中如图1,可用于草酸分解制取气体的是d.(填字母)
(2)某探究小组利用草酸分解产生的混合气体和铁锈反应来测定铁锈样品组成(假定铁锈中只有Fe2O3•nH2O和Fe两种成份),实验装置如下图2所示,请回答:
①为得到干燥、纯净的CO气体,洗气瓶A、B中盛放的试剂分别是浓NaOH溶液、浓硫酸.
②在点燃酒精灯之前应进行的操作是:(a)检查装置气密性(或先排尽装置内空气,以防止加热时发生爆炸);(b)通入混合气体一段时间.
③准确称量样品的质量10.00g置于硬质玻璃管中,充分反应后冷却、称量,硬质玻璃管中剩余固体质量为8.32g,D中浓硫酸增重0.72g,则n=2(假定Fe和H2O不发生反应,实验过程中每步均完全吸收或反应).
④在本实验中,下列情况会使测定结果n偏大的是abc(填字母).
a.缺少洗气瓶B b.缺少装置E
c.反应后固体是铁和少量Fe2O3 d.反应后固体是铁和少量Fe2O3•nH2O
(3)该探究小组还利用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应过程中溶液紫色消失的方法,研究影响反应速率的因素.
①请完成以下实验设计表(表中不要留空格):
每次实验KMnO4酸性溶液的用量均为4mL、H2C2O4溶液的用量均为2mL,催化剂MnSO4的用量可选择0.5g、0.0g)
②若要准确计算反应速率,该实验中还需测定溶液紫色消失所需要的时间.请你设计出通过测定褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率关系的实验方案:
实验 编号 | 实验目的 | T/K | 催化剂用量/g | c/mol•l-1 | |
KMnO4 | H2C2O4 | ||||
Ⅰ | 为以下实验作参考 | 298 | 0.5 | 0.01 | 0.1 |
Ⅱ | 探究KMnO4酸性溶液的浓度对该反应速率的影响 | 298 | 0.5 | 0.001 | 0.1 |
Ⅲ | 323 | 0.5 | 0.01 | 0.1 | |
Ⅳ | 探究催化剂对反应速率的影响 | 0.1 |
③写出KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应的离子方程式:2MnO4_+5H2C2O4+6H+=10CO2↑+8H2O+2Mn2+.