题目内容
(08年上海卷)在2L密闭容器中,800℃时反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:
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(1)写出该反应的平衡常数表达式:K=____。已知:K(300℃)>K(350℃),该反应是________热反应。
(2)右图中表示NO2的变化的曲线是________。用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v=_________。
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(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是______。a、v(NO2)=2v(O2) ;b、容器内压强保持不变
c、v逆(NO)=2v正(O2) d、容器内的密度保持不变
(4)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是__________。
a、及时分离出NO2气体 ;b、适当升高温度;c、增大O2的浓度 ;d、选择高效的催化剂
答案:(1)K=
;放热。(2)b;1.5×10-3mol/(L?s)。(3)b c。(4)c。
说明:本题的图象有错误,纵坐标的单位应该是:mol ,0.005应改成0.01,0.010应该为0.020。
解析:该反应的平衡常数表达式:K=
;平衡常数只是温度的函数,平衡常数越大,说明在该温度下反应物转化成生成物的限度越大,反应的转化率越大,K(300℃)>K(350℃),说明低温有利于反应物的转化,该反应的正反应是放热反应。从图上起始浓度看:反应物的浓度随时间变化越来越小,直到平衡时不再减少,图和数据表明,3秒时化学反应达到平衡。曲线c是NO的浓度随时间变化的曲线,曲线d是O2的浓度随时间变化的曲线。生成物的浓度随时间变化越来越大,直到某一时刻,达到平衡时浓度不再增大。本图中有两条从零浓度开始逐渐增大浓度的曲线,根据化学方程式中的计量数关系,NO的浓度减少等于NO2的浓度增加,从图中变化幅度看,曲线b的浓度变化符合计量数关系,所以曲线b是表示NO2的浓度随时间变化的曲线。用NO表示从0~2s内该反应的平均速率v(NO)=
=
=3*10-3 mol?L-1?s-1 ,化学反应速率之比等于计量数之比,用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v(O2)=
v(NO)=1.5*10-3 mol?L-1?s-1 。一定条件下的可逆反应,当正逆反应速率相等时,化学反应达到平衡状态,其特征是各物质的浓度不再发生改变,对于反应强后气体体积不等的可逆反应,在密闭容器中,由于浓度不变,物质的量也不再改变,压强也不再改变,b c正确。化学反应速率之比等于计量数之比,a判断无论可逆反应达到平衡与否,都成立,不是平衡特有的条件。d判断:化学反应遵循质量守恒定律,反应前后的质量不发生改变,密闭容器体积不变,所以密度始终不发生改变,它不是平衡判断的标志。a、及时分离出NO2气体平衡向正反应方向移动了,但是随着反应物浓度的减小,反应速率也减小了。b、适当升高温度,虽然反应速率提高了,由于正反应是放热反应,不利于平衡的正向移动;c、增大O2的浓度,O2是反应物,增大反应物浓度平衡向正反应方向移动,增大浓度化学反应速率增大,符合题意;d、选择高效的催化剂,只能增大化学反应速率,平衡不会发生移动。
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实验序号 | 甲针筒内物质 | 乙针筒内物质 | 甲针筒的现象 |
1 | 10mLFeSO4溶液 | 10mLNH3 | 生成白色沉淀,后变色 |
2 | 20mLH2S | 10mLSO2 |
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3 | 30mLNO2(主要) | 10mLH2O(l) | 剩有无色气体,活塞自动向内压缩 |
4 | 15molCl2 | 40mLNH3 |
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(1)实验1中,沉淀最终变为________色,写出沉淀变色的化学方程式________________________。
(2)实验2甲针筒内的现象是:有___________生成,活塞________移动(填向外、向内、不)。反应后甲针筒内有少量的残留气体,正确的处理方法是将其通入___________溶液中。
(3)实验3中,甲中的3mL气体是NO2和N2O4的混合气体,那么甲中最后剩余的无色气体是_______,写出NO2与H2O反应的化学方程式为_______________________________。
(4)实验4中,已知:3Cl2+2NH3→N2+6HCl。甲针筒出活塞有移动,针筒内有白烟产生外,气体的颜色变为____________。最后针筒内剩余气体的体积约为________mL。