题目内容
【题目】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),随温度的升高,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___molL﹣1s﹣1。
(2)100℃时达平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.0020molL﹣1s﹣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_______________________。
(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___(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
(4)在2NO2N2O4的可逆反应中,下列状态一定属于平衡状态的是(____)
A.N2O4和NO2的分子数比为1:2 B.N2O4和NO2的浓度相等
C.平衡体系的颜色一定不再改变D.单位时间有1molN2O4变为NO2的同时,有2molNO2变为N2O4
【答案】大于 0.001 大于 正反应方向为吸热反应,改变温度平衡向正反应方向移动逆反应 CD
【解析】
(1)随温度升高,混合气体的颜色变深,二氧化氮的浓度增大,说明平衡向正反应方向移动;升高温度,平衡向吸热反应方向移动,正反应方向是吸热反应,则△H大于0。根据题给图像知,0~60s时段,N2O4的物质的量浓度变化为0.060 mol·L﹣1,根据公式v=△c/△t, v (N2O4)= 0.060 mol·L﹣1÷60s= 0.0010 molL﹣1s﹣1;
(2)改变反应温度为T后,c(N2O4)降低,即平衡向正反应方向移动,又反应正方向吸热,反应向吸热方向进行,故为温度升高,T大于100℃。
(3)温度为T时,反应达平衡,将反应容器的体积减小一半,即增大压强,当其他条件不变时,增大压强,平衡向气体物质平衡向气体物质系数减小的方向移动,即向逆反应方向移动。
(4)A.N2O4和NO2的分子数比为1:2,不能证明反应物和生成物浓度不在发生变化,故A错误; B.N2O4和NO2的浓度相等,不能证明反应物和生成物浓度不在发生变化,故B错误;C.平衡体系的颜色一定不再改变证明反应物和生成物浓度不在发生变化,故C正确;
D.单位时间有1molN2O4变为NO2的同时,有2molNO2变为N2O4,证明反应物和生成物浓度不在发生变化,故D正确;故选CD。
【题目】研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的测量及处理具有重要意义。
(1)降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器,发生如下反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH<0
①一定条件下,将体积比为1∶2的NO、CO气体置于恒容密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是___(填字母)。
A.体系压强保持不变 B.混合气体颜色保持不变
C.N2和CO2的体积比保持不变 D.v正(CO)=2v逆(N2)
②20min时,若改变反应条件,导致N2浓度发生如下图所示的变化,则改变的条件可能是______(填字母)。
A.加入催化剂 B.降低温度 C.增加CO2的量 D.缩小容器体积
(2)在一定条件下,将SO2和NO2通入绝热恒容密闭容器中,发生反应:SO2(g)+NO2(g) SO3(g) +NO(g),正反应速率随时间变化如图所示。由图可得出的正确结论是__(填字母)
A.反应在c点达到平衡状态
B.反应物浓度:b点小于c点
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
D.△t1=△t2时,SO2的转化率:a~b段小于b~c段
(3)采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn的合金),利用CO和H2可制备二甲醚(DME)。观察图回答问题。
催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为__________时最有利于二甲醚的合成。
(4)工业上可以用CO和H2生产燃料甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=-92.9kJ/mol,300℃,在容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡的有关数据如下:
容器 | 甲 | 乙 | 丙 | |
反应物投入量 | 1molCO、2molH2 | 1molCH3OH | 2molCH3OH | |
平衡 时的 数据 | CH3OH浓度/mol·L-1 | c1 | c2 | c3 |
反应的能量变化 | 放出a kJ | 吸收c kJ | ||
体系压强/Pa | p1 | p2 | p3 | |
反应物转化率 | α1 | α2 | α3 |
下列说法中正确的是____________
A.2c1>c3 B.a+b=92.9 C.2p2<p3 D.α1+α3<1
【题目】下图是中学化学中常用于混合物的分离和提纯的装置,请根据装置回答问题:
(1)装置图1中B的名称是________________,图2中漏斗的名称是________________。A中一般要加入碎瓷片,其作用是__________________________。下列关于以上实验操作说法一定正确的是_。
A.图1实验中,加热一段时间后发现未加入碎瓷片,应马上添加,以防发生危险
B.图2实验中,应打开活塞,将有机溶剂从下端导管中放出
C.图3实验中,可以用玻璃棒在漏斗中搅拌,以加快过滤速度
D.图4实验中,当加热至有较多固体析出时,即停止加热
(2)现有一瓶A和B的混合液,已知它们的性质如下表。
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/g·cm-3 | 溶解性 |
A | -11.5 | 198 | 1.11 | A、B互溶,且均易溶于水和酒精 |
B | 17.9 | 290 | 1.26 |
据此分析,将A和B相互分离可选用上图中的图________________所示仪器。
(3)在图2所示实验中,静置分层后,如果不知道哪一层液体是“水层”,试设计一种简便的判断方法。____。