题目内容

13.已知2NO2═N2O4+Q (Q>0),将一定量的NO2充入注射器中后封口,如图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深,透光率越小).下列说法正确的是(  )
A.c点的操作是拉伸注射器
B.b点与a点相比,c(NO2)增大,c(N2O4)减小
C.若反应在一绝热容器中进行,则a、b两点的平衡常数Ka>Kb
D.d点:v(正)>v(逆)

分析 该反应是正反应气体体积减小的放热反应,压强增大平衡虽正向移动,但二氧化氮浓度增大,混合气体颜色变深,压强减小平衡逆向移动,但二氧化氮浓度减小,混合气体颜色变浅,
A.据图分析,c点后透光率增大,c点是拉伸注射器的过程,气体颜色变浅,透光率增大;
B.b点与a点相比,a到b是透光率减小后增加,说明是压缩体积,气体浓度增大,平衡正向进行后略有变浅,但比开始颜色深,所以c(NO2)增大,c(N2O4)增大;
C.若反应在一绝热容器中进行,随反应进行温度不同,平衡常数随之变化,b点气体颜色变深,透光率变小,说明平衡逆向进行,此时温度高;
D.d点是平衡向气体体积增大的逆向移动过程,据此分析.

解答 解:A.c点气体颜色变浅,透光率增大,c点操作是拉伸注射器的过程,故A正确;
B.b点与a点相比,a到b是透光率减小后增加,说明是压缩体积,气体浓度增大,平衡正向进行后略有变浅,二氧化氮和四氧化二氮的浓度都增大,故B错误;
C.若反应在一绝热容器中进行,随反应进行温度不同,平衡常数随之变化,b点气体颜色变深,透光率变小,说明平衡逆向进行,此时温度高,则a、b两点的平衡常数Ka>Kb,故C正确;
D.d点是透光率减小,气体颜色加深,平衡向气体体积增大的逆向移动过程,v(正)<v(逆),故D错误;
故选AC.

点评 本题通过图象和透光率考查了压强对平衡移动的影响,注意勒夏特列原理的应用,题目难度较大.

练习册系列答案
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(1)在如图装置中,观察到图 1 装置铜电极上产生大量的无色气泡,而图 2 装置中铜电 极上无气体产生,铬电极上产生大量有色气体.
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(2)最近赣州酒驾检查特别严,利用 CrO3 具有强氧化性,有机物(如酒精)遇到 CrO3 时,猛烈反应,CrO3 被还原成绿色的硫酸铬[Cr2(SO43],另该过程中乙醇被氧化成乙酸,从而增强导电性,根据电流大小可自动换算出酒精含量.写出该反应的化学方程式为4CrO3+3C2H5OH+6H2SO4=2Cr2(SO43+3CH3COOH+9H2O.

(3)虽然铬加到铁中可将铁做成不锈钢可减少金属腐蚀,但 生产成本高,生活中很多情况下还是直接使用钢铁,但易腐蚀,利用右图装置,可以模拟铁的电化学防护.若 X 为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关 K 应置于N处.若 X 为锌,开关K 置于N或M处.
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8.开发新能源是解决环境污染的重要举措,其中甲醇、甲烷是优质的清洁燃料,可制作燃料电池.
(1)已知:①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H1=-1274.0kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H2=-566.0kJ/mol
③H2O(g)═H2O(l)△H3=-44kJ/mol
甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=-442kJ•mol-1
(2)生产甲醇的原料CO和H2可由反应CH4(g)+H2O(g)$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO(g)+3H2(g)△H>0得到.
①一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图1.则P1<P2(填“<”、“>”或“=”,下同).A、B、C三点处对应平衡常数(KA、KB、KC)的大小顺序为KA<KB<KC
②100℃时,将1molCH4和2molH2O通入容积为1L的定容密闭容器中发生反应,能说明该反应已经达到平衡状态的是ac (填序号).
a.容器的压强恒定                     b.容器内气体密度恒定
c.3v(CH4)=v(H2)                    d.单位时间内消耗0.1molCH4同时生成0.3molH2
(3)甲醇燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注.DMFC工作原理如图2所示:通入a气体的电极是原电池的负极(填“正”或“负”),其b电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O.

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