题目内容

化学反应N2O42NO2在0℃时达到平衡，测知这时混合气体的密度是同温、同压下氩气的1.9倍．下列结论正确的是

[　　]

A．在混合气体中，N2O4和NO2物质的量之比是15∶8

B．在混合气体中，N2O4和NO2体积比是15∶8

C．在混合气体中，N2O4和NO2质量比是15∶8

D．若降低压强，则N2O4和NO2的比值要升高

答案：AB
练习册系列答案
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（2012?中山模拟）运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义．
（1）合成氨反应N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，则平衡
向左
向左
一移动（填“向左”“向右”或“不”，下同），反应的△H
不变
不变
（填“增大…‘减小”或“不变”）．使用催化剂则平衡
不
不
移动，反应的△H
不变
不变
（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）已知：O2（g）═O2+（g）+eˉ△H1=+1175.7kJ/mol
PtF6（g）+e-?PtF6ˉ （g）△H2=-771.1kJ/mol
O2+PtF6ˉ（s）═O2+（g）+PtF6ˉ（g）△H3=+482.2kJ/mol
则反应O2（g）+PtF6（g）═O2+PtF6ˉ（S）  的△H=
-77.6 kJ/mol
-77.6 kJ/mol
．
（3）在25℃下，向浓度均为0.1mol/L的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，生成
Cu（OH）2
Cu（OH）2
沉淀（填化学式），生成该沉淀的离子方程式为
2NH3?H2O+Cu2+=Cu（OH）2↓+2NH4+
2NH3?H2O+Cu2+=Cu（OH）2↓+2NH4+
．
已知25℃时Ksp[Mg（OH）2]=1.8×10ˉ11，Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10ˉ20．
（4）7℃、1.01×105Pa，密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时，c（NO2）=0.0300mol/L、c（N2O4）=0.0120mol/L．计算反应2NO2（g）?N2O4（g）的平衡常数K值为
13.3
13.3
．（保留至0.1）
实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策，是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择．化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求．如图是煤化工产业链的一部分，试运用所学知识，解决下列问题：

（1）该产业链中属于高中阶段常见的在低温下能自发进行的反应是：
N2+3H2?2NH3或NH3+HNO3═NH4NO3
N2+3H2?2NH3或NH3+HNO3═NH4NO3

（2）已知该产业链中某反应的平衡表达式为：
K=
c(H2)c(CO)
c(H2O)
它所对应的化学反应为：
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）

（3）已知在一定温度下，
C（s）+CO2（g）?2CO（g）平衡常数K1；
CO（g）+H2O（g ）?H2（g）+CO2（g）平衡常数K2；
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）  平衡常数K3；
则K1、K2、K3之间的关系是：
K3=K1×K2
K3=K1×K2
．
（4）煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题．已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，会发生如下反应：CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g），该反应平衡常数随温度的变化如下表所示：
温度/℃ 400 500 800
平衡常数K 9.94 9 1
该反应的正反应方向是
放热
放热
反应（填“吸热”或“放热”），若在500℃时进行，设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，CO的平衡转化率为：
75%
75%
．
（5）从图1看出氨催化氧化可以制硝酸，此过程中涉及氮氧化物，如NO、NO2、N2O4等．已知NO2和N2O4的结构式分别是和．实验测得N-N键键能为167kJ?mol-1，NO2中氮氧键的键能为466kJ?mol-1，N2O4中氮氧键的键能为438.5kJ?mol-1．请写出NO2转化为N2O4的热化学方程式
2NO2（g）?N2O4（g）△H=-57kJ?mol-1
2NO2（g）?N2O4（g）△H=-57kJ?mol-1
．对反应N2O4（g）?2NO2（g），在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图2所示．下列说法正确的是
D
D
．
A．A、C两点的反应速率：A＞C
B．A、C两点气体的颜色：A深，C浅
C．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C
D．由状态B到状态A，可以用加热的方法
（6）0.2mol/L的NaOH与0.4mol/L的上述产业链中一产品化肥硝酸铵溶液等体积混合后，溶液中所有分子和离子（ 除水和氨分子外）等微粒从大到小的顺序是
c（NO3-）＞c（NH4+）＞c（Na+）＞c（NH3?H2O）＞c（OH-）＞c（H+）
c（NO3-）＞c（NH4+）＞c（Na+）＞c（NH3?H2O）＞c（OH-）＞c（H+）
．
（7）以上述产业链中甲醇为燃料制成燃料电池，请写出在氢氧化钾介质中该电池的负极反应式
CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O
CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O
．
（2012?洛阳模拟）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮元素的单质及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．

（1）根据图1所示的能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式
NO2（g）+CO（g）═NO（g）+CO2（g）△H=-234KJ/mol
NO2（g）+CO（g）═NO（g）+CO2（g）△H=-234KJ/mol
．
（2）在固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0，其平衡常数K与温度T的关系如下表：
T/K 298 398 498
平衡常数K 4.1×106 K1 K2
①该反应的平衡常数表达式：K=
c2(NH3)
c3(H2)×c(N2)
c2(NH3)
c3(H2)×c(N2)
．
②试判断K1
＞
＞
K2（填写“＞”“=”或“＜”）．
③下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是
c
c
（填字母）．
a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2      b．v（N2）正=3v（H2）逆
c．容器内压强保持不变                        d．混合气体的密度保持不变
（3）对反应N2O4（g）?2NO2（g）△H＞0，在温度分别为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图2所示，下列说法正确的是
cd
cd
．
a．A、C两点的反应速率：A＞C
b．A、C两点的化学平衡常数：A＞C
c．A、C两点NO2的转化率：A＜C
d．由状态B到状态A，可以用加热的方法
（4）一定温度下，在1L密闭容器中充入1molN2和3molH2并发生反应．若容器容积恒定，10min达到平衡时，气体的总物质的量为原来的
7
8
，则N2的转化率a（N2）=
25%
25%
，以NH3表示该过程的反应速率v（NH3）=
0.05mol/L?min
0.05mol/L?min
．
如图1是煤化工产业链的一部分，试运用所学知识，解决下列问题：

（1）已知该产业链中某反应的平衡表达式为：K=
[H2][CO]
[H2O]

它所对应的化学反应为：
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）

（2）已知在一定温度下，各反应的平衡常数如下：
C（s）+CO2（g）?2CO（g），K1                　 ①
CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g），K2  　　　　  ②
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g），K3   　　　　　 ③
则K1、K2、K3，之间的关系是：
K3=K1×K2
K3=K1×K2
．
反应①的平衡常数K随温度的升高而
增大
增大
（增大/减小/不变）．
一定温度下，在三个容积均为2L的容器中均进行着③反应，各物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示．请填写表中相应的空格．
容器编号 n（C）mol n（H2O）mol n（CO）mol n（H2）mol v正、v逆比较
Ⅰ 0.2 0.12 1.20 0.20 v正=v逆
Ⅱ 0.16 0.20 0.40 0.80 v正
＞
＞
v逆
简述理由：
Q=
0.2×0.4
0.1
=0.8＜1=K，Q＜K 平衡向正方向进行，所以v正＞v逆
Q=
0.2×0.4
0.1
=0.8＜1=K，Q＜K 平衡向正方向进行，所以v正＞v逆

（3）该产业链中氨催化氧化可以制硝酸，此过程中涉及氮氧化物，如NO、NO2、N2O4等．对反应N2O4（g）?2NO2（g）△H＞O，在温度为T1、T2时，平衡体系中N02的体积分数随压强变化曲线如图2所示．下列说法正确的是
D
D
 
A．A、C两点的反应速率：A＞C
B．A、C两点气体的颜色：A深，C浅
C．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C
D．由状态B到状态A，可以用加热的方法
（4）如果（3）中的反应达到平衡后，改变某一外界条件（不改变N2O4、NO2的量），反应速率v与时间t关系如右图所示．图中t4时引起平衡移动的条件可能是
增大压强
增大压强
；图中表示平衡混合物中NO2的含量最高的一段时间是
t3～t4
t3～t4
．
下列叙述都与反应热有关，其中不正确的是（　　）
A、HCl和NaOH反应的中和热为57.3 kJ?mol-1，则稀H2SO4和Ba（OH）2溶液发生中和反应的热化学反应方程式为 
1
2
H2SO4（aq）+
1
2
Ba（OH）2（aq）=
1
2
BaSO4（aq）+H2O（l）；△H=-57.3 kJ/mol
B、CO的燃烧热是283.0 kJ?mol-1，则表示CO燃烧的热化学方程式为CO（g）+
1
2
O2（g）=CO2（g）；△H=-283.0 kJ/mol
C、对于反应：2NO2?N2O4；△H＜0．升高温度，正逆反应的速率都增大，但正反应的增速大于逆反应增速
D、实验测得C与CO的燃烧热分别是393.5kJ?mol-1和283.0kJ?mol-1，则C（s）与O2（g）反应生成CO（g）的反应热为-110.5kJ?mol-1

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