题目内容
(16分)化学反应原理对化学反应的研究具有指导意义。
(1)机动车废气排放已成为城市大气污染的重要来源。
①气缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g)
2NO(g) △H >0。汽车启动后,气缸内温度越高,单位时间内NO排放量越大,请分析两点原因 、 。
②汽车汽油不完全燃烧时还产生CO,若设想按下列反应除去CO:
2CO(g)=2C(s)+O2(g) ΔH>0,该设想能否实现? (选填“能”或“不能”),依据是 。
(2)氯气在298K、100kPa时,在1L水中可溶解0.09mol,实验测得溶于水的Cl2约有1/3与水反应。该反应的离子方程式为 ,在上述平衡体系中加入少量NaOH固体,溶液中Cl—浓度 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)一定条件下,Fe3+和I—在水溶液中的反应是2I—+2Fe3+
I2+2Fe2+,当反应达到平衡后,加入CCl4充分振荡,且温度不变,上述平衡向 (选填“正反应”或“逆反应”)方向移动。请设计一种使该反应的化学平衡逆向移动的实验方案 。
16.(16分)(1)①温度升高,反应速率加快 温度升高,有利于平衡反应正向进行
②不能 该反应是焓增、熵减的反应,任何温度下均不能自发进行
(2)Cl2+H2O
H+ + Cl—+HClO 增大
(3)正反应 加入少许铁粉或加入少许碘(其他合理设计即可)
【解析】
试题分析:(1)①气缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g)
2NO(g) △H >0,温度升高,反应速率加快;温度升高,有利于平衡反应正向进行;②该反应是焓增、熵减的反应,根据△H - T?ΔS >0,任何温度下均不能自发进行;
(2)氯气溶于水是可逆反应,离子方程式为:Cl2+H2O
H+ + Cl—+HClO,在上述平衡体系中加入少量NaOH固体,消耗H+,平衡正向移动,溶液中Cl—浓度增大;
(3)Fe3+和I—在水溶液中的反应是2I—+2Fe3+
I2+2Fe2+,当反应达到平衡后,加入CCl4充分振荡,碘溶解在CCl4中,水溶液中,碘单质的浓度降低,平衡正向移动,要想使该反应的化学平衡逆向移动,降低I—或Fe3+的浓度或增大I2或Fe2+浓度即可,所以加入少许铁粉或加入少许碘。
考点:考查温度对化学反应速率的影响,化学反应方向,离子方程式的书写,平衡移动方向。
用下图装置(夹持、加热装置已略)进行试验,有②中现象,不能证实①中反应发生的是
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| ①中实验 | ②中现象 |
A | 铁粉与水蒸气加热 | 肥皂水冒泡 |
B | 加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物 | 酚酞溶液变红 |
C | NaHCO3固体受热分解 | 澄清石灰水变浑浊 |
D | 石蜡油在碎瓷片上受热分解 | Br2的CCl4溶液褪色 |
(12分)已知反应2HI(g)
H2(g) +I2(g)在T℃下的平衡常数为0.01。T℃时,在容积为2L的密闭容器中加入HI ,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 | HI | H2 | I2 |
浓度/(mol·L-1) | 0.40 | 0.60 | 0.60 |
请计算回答下列问题(写出计算过程,否则不得分):
(1)起始加入HI的物质的量 mol。
(2)达到平衡后HI的物质的量浓度 mol·L-1(请保留三位有效数字)。
(3)T℃时,在另一个体积一定的密闭容器中,将I2(g)与H2(g) 置于其中发生上述反应,若达到平衡时H2(g)与I2(g)的体积比为1∶4,计算平衡时HI的体积分数为 ,以及开始时H2(g)与I2(g)的体积比为 。