题目内容
18.在20℃时的密闭容器中,加入0.1mol/L的N2O4,经过一段时间后,测定反应体系中各物质的浓度,数据如表.时间(s) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
c(N2O4) mol/L | 0.100 | 0.070 | 0.050 | 0.040 | 0.040 | 0.040 |
c(NO2) mol/L | 0.000 | 0.060 | 0.100 | 0.120 | 0.120 | 0.120 |
①反应处于平衡状态的时间是60s、80s、100s.当其他条件不变,时间为120秒时,c(NO2)=0.120mol/L.
②反应开始至60秒时,平均速率υ(N2O4 )=0.001mol/(L•s).
③对此平衡体系降低温度后,气体的颜色变浅,则正反应是吸热(填“放热”或“吸热”)反应.
④若在此反应中加入适宜的催化剂,对化学反应速率影响(填“影响”或“不影响”),对化学平衡不影响(填“影响”或“不影响”).
分析 ①60s、80s、100s时二氧化氮与四氧化二氮的浓均不变,说明均处于平衡状态;当其他条件不变,时间为120秒时属于平衡状态;
②根据v=$\frac{△c}{△t}$计算υ(N2O4 );
③对此平衡体系降低温度后,气体的颜色变浅,说明二氧化氮浓度减小,平衡向逆反应移动;
④若在此反应中加入适宜的催化剂影响化学反应速率,不影响平衡移动.
解答 解:①60s、80s、100s时二氧化氮与四氧化二氮的浓均不变,说明均处于平衡状态;当其他条件不变,时间为120秒时属于平衡状态,c(NO2)=0.120mol/L,
故答案为:60s、80s、100s;0.120;
②反应开始至60秒时,平均速率υ(N2O4 )=$\frac{(0.1-0.04)mol/L}{60s}$=0.001mol/(L•s),
故答案为:0.001;
③对此平衡体系降低温度后,气体的颜色变浅,说明二氧化氮浓度减小,平衡向逆反应移动,则正反应为吸热反应,
故答案为:吸热;
④若在此反应中加入适宜的催化剂影响化学反应速率,不影响平衡移动,
故答案为:影响;不影响.
点评 本题考查化学平衡及其影响因素、反应速率计算等,比较基础,注意对基础知识的理解掌握.
练习册系列答案
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20.下列有关金属腐蚀的叙述正确的是( )
A. | 金属越纯越不易被腐蚀 | |
B. | 干燥环境下金属不被腐蚀 | |
C. | 铜一定比铁难腐蚀 | |
D. | 金属的腐蚀有化学腐蚀和电化学腐蚀 |
1.用下列方法均可制得氯气:
①MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O
②KClO3+6HCl(浓)═KCl+3Cl2↑+3H2O
③2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
若要制得相同质量的氯气,①②③反应中电子转移数目之比为( )
①MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O
②KClO3+6HCl(浓)═KCl+3Cl2↑+3H2O
③2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
若要制得相同质量的氯气,①②③反应中电子转移数目之比为( )
A. | 6:5:6 | B. | 1:3:5 | C. | 15:5:3 | D. | 1:6:10 |
6.下列物质的制备方法正确的是( )
A. | 氯化铝溶液和硫化钠溶液反应制备Al2S3 | |
B. | 用镁粉和空气反应制备Mg3N2 | |
C. | 用铝粉和MnO2制得锰 | |
D. | 电解熔融氯化铝的方法制得单质铝 |
13.苯甲酸广泛应用于制药和化工行业,某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸.反应原理:
-CH3+2KMnO4$\stackrel{△}{→}$-COOK+KOH+2MnO2↓+H2O
-COOK+HCl→-COOH+KCl
实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯.
已知:苯甲酸相对分子质量122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g;纯净固体有机物一般都有固定熔点.
(1)操作Ⅰ为分液,操作Ⅱ为蒸馏.
(2)无色液体A是甲苯,定性检验A的试剂是酸性KMnO4溶液,现象是溶液颜色褪去.
(3)测定白色固体B的熔点,发现其在115℃开始熔化,达到130℃时仍有少量不熔.该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确,请完成表中内容.
(4)纯度测定:称取1.220g产品,配成100mL甲醇溶液,移取25.00mL溶液,与一定量KOH溶液恰好完全反应,消耗KOH的物质的量为2.40×10-3 mol.产品中苯甲酸的质量分数为96%.
-CH3+2KMnO4$\stackrel{△}{→}$-COOK+KOH+2MnO2↓+H2O
-COOK+HCl→-COOH+KCl
实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯.
已知:苯甲酸相对分子质量122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g;纯净固体有机物一般都有固定熔点.
(1)操作Ⅰ为分液,操作Ⅱ为蒸馏.
(2)无色液体A是甲苯,定性检验A的试剂是酸性KMnO4溶液,现象是溶液颜色褪去.
(3)测定白色固体B的熔点,发现其在115℃开始熔化,达到130℃时仍有少量不熔.该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确,请完成表中内容.
序号 | 实验方案 | 实验现象 | 结论 |
① | 将白色固体B加入水中, 加热溶解,冷却结晶、过滤 | 得到白色晶体和无色溶液 | 无 |
② | 取少量滤液于试管中, 滴入稀HNO3和AgNO3溶液 | 生成白色沉淀 | 滤液含Cl- |
③ | 干燥白色晶体,测定熔点 | 白色晶体在122.4℃左右完全熔化 | 白色晶体是苯甲酸 |
10.在一定条件下,在一容积可变的密闭容器中,将SO2和O2混合发生反应:2SO2(g)+O2(g)$?_{△}^{催化剂}$2SO3(g)△H=-92.3KJ/mol 0~4min时,容器内气体压强为101KPa,反应过程中,SO2、O2、SO3的物质的量n (mol)的变化如下表:
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式是K=$\frac{{c}^{2}(S{O}_{2})}{{c}^{2}(S{O}_{2})×c({O}_{2})}$.
(2)在3min-4min及7min-9min时间段,反应处于平衡状态.
(3)计算:0~3min时间内,用SO2表示该反应的平均反应速率是0.08mol/min,7min时,SO2的转化率为30%.
(4)第5min时,从速率和转化率两个方面分析,改变的外界条件是增大压强;平衡向正反应方向移动.
(5)在101Kpa、500℃时,O2的物质的量与SO2平衡时的体积百分含量的变化曲线如图1:
在图中2画出在相同压强下,温度为400℃时,起始O2的物质的量与SO2平衡时的体积百分含量的大致变化曲线.
时间min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
n(SO2) | 2.00 | 1.92 | 1.84 | 1.76 | 1.76 | 1.64 | 1.52 | 1.40 | 1.40 | 1.40 |
n(O2) | 1.00 | 0.96 | 0.92 | 0.88 | 0.88 | 0.82 | 0.76 | 0.70 | 0.70 | 0.70 |
n(SO3) | 0 | 0.08 | 0.16 | 0.24 | 0.24 | 0.36 | 0.48 | 0.60 | 0.60 | 0.60 |
(1)该反应的化学平衡常数表达式是K=$\frac{{c}^{2}(S{O}_{2})}{{c}^{2}(S{O}_{2})×c({O}_{2})}$.
(2)在3min-4min及7min-9min时间段,反应处于平衡状态.
(3)计算:0~3min时间内,用SO2表示该反应的平均反应速率是0.08mol/min,7min时,SO2的转化率为30%.
(4)第5min时,从速率和转化率两个方面分析,改变的外界条件是增大压强;平衡向正反应方向移动.
(5)在101Kpa、500℃时,O2的物质的量与SO2平衡时的体积百分含量的变化曲线如图1:
在图中2画出在相同压强下,温度为400℃时,起始O2的物质的量与SO2平衡时的体积百分含量的大致变化曲线.
7.以下实验原理或操作中,正确的是( )
A. | 用NaOH溶液滴定盐酸,滴定前尖嘴下端有气泡,滴定后气泡消失,会使结果偏高 | |
B. | 仰视量筒刻度量取一定量浓硫酸所配制的0.10 mol•L-1 H2SO4溶液的浓度结果偏低 | |
C. | 焰色反应实验中,铂丝在蘸取待测溶液前应先用稀硫酸洗净并灼烧至无色 | |
D. | 要将溶解在CCl4中的碘分离出来,以用蒸馏法,因为碘易升华,先分离出来 |
8.某反应的反应过程能量变化如图所示,E1表示正反应的活化能,E2表示逆反应的活化能,下列说法正确的是( )
A. | 该反应为放热反应 | B. | 该反应的焓变△H=E3 | ||
C. | 催化剂不能降低反应的活化能 | D. | 该反应逆反应的焓变△H=E2-E1 |