题目内容

20．已知2NO2（g）═N2O4（g）△H（298K）=-52.7kJ•mol-1，某课外活动小组为了探究温度和压强对化学平衡的影响，做了如下两组实验：
Ⅰ．该小组的同学取了两个烧瓶A和B，分别加入相同浓度的NO2与N2O4的混合气体，中间用夹子夹紧，并将A和B浸入到已盛有水的两个烧杯中（如图所示），然后分别向两个烧杯中加入浓硫酸和NH4NO3固体．
请回答：（1）A中的现象气体颜色加深，B中的现象气体颜色变浅；
（2）由此可知，降低温度，该化学平衡向正（填“正”或“逆”）反应方向移动；
（3）该化学反应的浓度平衡常数表达式为Kc=$\frac{c（{N}_{2}{O}_{4}）}{{c}^{2}（N{O}_{2}）}$，升高温度，该反应中NO2的转化率将减小（填“增大”、“减小”或“不变”）．

分析 （1）浓硫酸稀释时放出热量，导致溶液的温度升高，硝酸铵溶解时吸收热量，导致溶液的温度降低，升高温度平衡向吸热方向移动，降低温度，平衡向放热方向移动；
（2）根据气体颜色的变化确定移动方向；
（3）Kc=$\frac{c（{N}_{2}{O}_{4}）}{{c}^{2}（N{O}_{2}）}$；升高温度，平衡向吸热反应方向移动，根据平衡移动方向确定二氧化氮的转化率．

解答 解：（1）浓硫酸稀释时放出热量，导致溶液的温度升高，硝酸铵溶解时吸收热量，导致溶液的温度降低，反应2NO2（g）?N2O4（g）是放热反应，A烧杯中，升高温度，平衡向逆反应方向移动，二氧化氮气体浓度增大，气体颜色加深，降低温度，平衡向正反应方向移动，二氧化氮浓度降低，所以气体颜色变浅，故答案为：气体颜色加深，气体颜色变浅；
（2）由以上分析知，降低温度，平衡向正反应方向移动，故答案为：正；
（3）Kc=$\frac{c（{N}_{2}{O}_{4}）}{{c}^{2}（N{O}_{2}）}$，升高温度，平衡向逆反应方向移动，导致二氧化氮转化率降低，
故答案为：Kc=$\frac{c（{N}_{2}{O}_{4}）}{{c}^{2}（N{O}_{2}）}$；减小．

点评 本题考查了温度、压强对化学平衡的影响，难度不大，根据勒夏特里原理来分析解答即可．

练习册系列答案
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10．写出下列反应的化学反应方程式，并判断其反应类型．
①乙烯和水反应：CH2=CH2 +H2O$\stackrel{催化剂}{→}$CH3CH2OH，属于加成反应；
②由苯制取硝基苯：，属于取代反应；
③乙炔与氯化氢按物质的量比1：1反应CH≡CH+HCl$\stackrel{催化剂}{→}$CH2=CHCl，属于加成反应．
11．甲醇是一种新型燃料，甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产．工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H1=-116kJ•mol-1
①下列措施中有利于增大该反应的反应速率的是CD；
A．随时将CH3OH与反应混合物分离
B．降低反应温度
C．增大体系压强
D．使用高效催化剂
②已知：CO（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO2（g）△H2=-283kJ•mol-1，H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（g）△H3=-242kJ•mol-1则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式为CH3OH（g）+$\frac{3}{2}$O2（g）?CO2（g）+2H2O（g）△H=-651 kJ•mol-1；
③现有可逆反应.2NO2（g）═N2O4（g），△H＜0，试根据下列图象判断t2、t3、t4时刻采取的措施．
t2：增大生成物N2O4的浓度；
t3：降低压强；
t4：加入催化剂
8．某校化学课外研究小组为研究浓硫酸与金属M 反应的气体生成物，进行了下列实验活动：
【提出假设】
假设1：气体生成物只有SO2；
假设2：气体生成物只有H2；
假设3：气体生成物是SO2和H2的混合气体．
【实验验证】
实验装置及实验中使用的试剂如图：
 
（1）在装入药品前，甲同学检查装置A的气密性，方法是关闭弹簧夹K1，打开分液漏斗活塞，向分液漏斗中注入适量水，若分液漏斗滴下水的速度逐渐变慢，直至停止，则证明装置A的气密性良好．
（2）乙同学通过所学知识排除了上面提出的一个假设，他排除的是假设2，理由是浓硫酸具有强氧化性，在加热的条件下能被金属还原为SO2．
（3）如果实验中观察到装置B 中溶液褪色，装置F 和装置G 中无明显变化，则假设1成立，实验测得消耗金属M 和浓硫酸的物质的量之比为1：2，则在M的硫酸盐中，M元素的化合价为+2
（4）如果假设3正确，填写下表中的实验现象：
装置BFG
实验现象   
   
（5）装置C的作用是除去可能未反应完的SO2，装置D 的作用是检验SO2是否已除净．
（6）如果装置A中放入的金属M 的质量为11.2g，加入适量浓硫酸，反应完成后，装置B 中溶液褪色，装置A 中金属无剩余；反应后G的质量增加了0.9g；取少量装置A 中溶液稀释，分为两份，一份滴加KSCN 溶液，溶液变红色，另一份滴加酸性KMnO4 溶液，溶液褪色．如果装置A中溶液内的金属离子浓度相等，则装置A 中烧瓶内发生反应的总化学方程式是4Fe+9H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeSO4+Fe2（SO4）3+4SO2↑+H2↑+8H2O．
15．将11.0g铁粉和铝粉的混合物投入500mL2.0mol/LH2SO4中，充分反应后，产生的气体在标准状况下体积为8.96L，试完成下列各小题．
（1）写出有关反应的化学方程式；
（2）该铁粉和铝粉的混合物能（填“能”或“不能”）完全溶解；
（3）该混合物中铁粉物质的量是0.1mol．
5．表中，对陈述I、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是（　　）
 选项 陈述I 陈述Ⅱ 判断
 A 铜绿的主要成分是碱式碳酸铜 可用稀盐酸除铜器表面的铜绿Ⅰ对；Ⅱ对 无
 B 铜绿的主要成分是碱式碳酸铜 铜制容器可以盛放浓硫酸 I对；Ⅱ对；有
 C 向硫酸铜溶液通足量氨气．有深蓝色沉淀产生，过滤后灼烧滤渣，最后变成黑色固体 把铜丝放在酒楕灯火焰上灼烧铜丝表面变黑 I对；Ⅱ对；有
 D 蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化 硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂 错；Ⅱ对；无
A．AB．BC．CD．D
12．物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要视角．硫及其化合物与价态变化为坐标的二维转化关系如图1所示．完成下列填空：

（1）图1中X的水溶液在空气中放置易变浑浊，写出反应的化学方程式：2H2S+O2=2S↓+2H2O；
（2）下列物质用于Na2S203制备，从氧化还原反应的角度分析，理论上有可能实现的方案是（选填编号）bd．
a．Na2S+S    b．Z+S    C．Na2S03+Y    d．NaHS+NaHS03
（3）请补充完整焙烧明矾的化学方程式：
4KAl（SO4）2.12H2O+3S═2K2SO4+2Al2O3+9SO2↑+48H2O
（4）研究反应Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S+SO2+H20的速率时，下列方案合理的是b．
a．测定一段时间内生成S02的体积，得出该反应的速率
b．研究浓度、温度等因素对该反应速率的影响，比较反应出现浑浊的时间
c．用Na2S2O3（S）分别与浓、稀硫酸反应，研究浓度对该反应速率的影响
（5）治理含CO、SO2的烟道气，以铝钒土做催化剂，将CO、SO2在380℃时转化为S和一种无毒气体．己知：
①硫的熔点：112.8℃、沸点：444.6℃；
②反应每得到Imol硫，放出270kJ的热量．写出该治理烟道气反应的热化学方程式2CO（g）+SO2（g）=S（l）+2CO2 （g）△H=-270kJ/mol．
⑧一定条件下，将CO与SO2以体积比为4：1置于恒容密闭容器中发生上述反应，下列选项能说明反应达到平衡状态的是cd（填写字母序号）．
a．v （CO）：v（SO2）=2：1    b．平衡常数不变
c．气体密度不变    d．C02和S02的体积比保持不变
测得上述反应达平衡时，混合气体中CO的体积分数为$\frac{7}{11}$，则SO2的转化率为60%．
（6）其他条件相同、催化剂不同时，上述反应中SO2的转化率随反应温度的变化如图2．不考虑催化剂价格因素，生产中选铝矾土做催化剂的主要原因是铝钒土作催化剂，在相对较低温度下，单位时间内获得较高的SO2转化率，能耗小．
9．已知Ksp（AgCl）=1.56×10-10，Ksp（AgBr）=7.7×10-13，Ksp（Ag2CrO4）=9×10-11．某溶液中含有C1-，Br-和CrO42-，浓度均为0.010mo1•L-1，向该溶液中逐滴加入0.010mol•L-1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br-、C1-、CrO42-．污染与环境保护已经成为现在我国最热门的一个课题，污染分为空气污染，水污染，土壤污染等．
10．下列说法正确的是（NA为阿伏加德罗常数的值）（　　）
A．28 g氮气含有的原子数为NA
B．4 g金属钙变成钙离子时失去的电子数为0.1NA
C．1 mol O2分子的质量等于1 mol氧原子的质量
D．24 g O2分子和24 g O3分子所含的氧原子数目相等

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