Question

A、B、C、D都是中学化学中的常见化合物，均由周期表前18号元素组成，D为红综色气体，甲、乙则是两种单质，以上单质和化合物之间有如图所示的反应关系（反应物和生成物均无省略），反应①②均是工业生产中的重要反应．
请回答下列问题：
（1）A的化学式为

 

，电解时的阳极电极反应式为

 

（2）反应①的化学方程式是

 

在2L密闭容器中，800℃时反应2C（g）+甲（g）═2D（g）体系中，n（C）随时间的变化如下表：

时间/s	0	1	2	3	4	5
n（C）/mol	0.020	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007

（3）写出该反应的平衡常数表达式：K=

 

（用具体物质表示），已知：K（300℃）＞K（350℃），该反应是

 

反应（填“放热”或“吸热”）； 0～2s内该反应的平均速率v（甲）=

 

（4）能说明该反应已经达到平衡状态的是

 

a．v（D）=2v（甲）
b．容器内压强保持不变
c．v逆（C ）=2v正（甲）
d．容器内物质的密度保持不变
（5）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．即时分离出D 气体b．适当升高温度c．增大甲的浓度d．通入惰性气体增加压强
（6）某温度下，容积均为1L的两个密闭容器中均进行：2C（g）+甲（g）═2D（g），某时刻各物质的物质的量（mol）及正逆反应速率关系如下表所示：

容器编号	n（甲）	n（C）	n （D）	v正与v逆的关系
Ⅰ	0.20	0.10	0.20	v正=v逆
Ⅱ	0.20	0.40	1.00	②？

填写表中空格：②

 

．

Answer 1

考点：无机物的推断

专题：

分析：（1）（2）A、B、C、D都是中学化学中的常见化合物，均由周期表前18号元素组成，D为红综色气体，则D为NO₂，甲、乙是两种单质，甲和乙反应生成A，电解A生成甲和乙，且C能和甲反应生成二氧化氮，反应①②均是工业生产中的重要反应，故甲为O₂，乙是Al，A是Al₂O₃，氧气和B反应生成E和C，C和氧气反应生成二氧化氮，所以C是NO，B是NH₃；
（3）反应为：2NO+O₂?2NO₂ ，平衡常数K=

c2(NO2)

c2(NO)?c(O2)

，由K（300℃）＞K（350℃），说明升高温度平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应；
根据方程式计算2s内参加反应氧气的物质的量，再根据v=

△n V

△t

计算用氧气表示的化学反应速率；
（4）化学反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不再发生变化，由此衍生的一些物理量不再变化；
（5）升高温度，增大压强、浓度等可以增大反应速率，再结合平衡移动原理分析解答；
（6）I处于平衡状态，根据K=

c2(NO2)

c2(NO)?c(O2)

计算平衡常数，计算II中浓度熵Qc，与平衡常数比较判断反应进行方向，进而判断v_正、v_逆的相对大小．

解答： 解：A、B、C、D都是中学化学中的常见化合物，均由周期表前18号元素组成，D为红综色气体，则D为NO₂，甲、乙是两种单质，甲和乙反应生成A，电解A生成甲和乙，且C能和甲反应生成二氧化氮，反应①②均是工业生产中的重要反应，故甲为O₂，乙是Al，A是Al₂O₃，氧气和B反应生成E和C，C和氧气反应生成二氧化氮，所以C是NO，B是NH₃，
（1）A的化学式为Al₂O₃，电解时的阳极电极反应式为：2O^2--4e^-=O₂↑，故答案为：Al₂O₃；2O^2--4e^-=O₂↑；
（2）反应①的化学方程式是：4NH₃+5O₂

催化剂 .

△

4NO+6H₂O，故答案为：4NH₃+5O₂

催化剂 .

△

4NO+6H₂O；
（3）反应为：2NO+O₂?2NO₂ ，平衡常数K=

c2(NO2)

c2(NO)?c(O2)

，由K（300℃）＞K（350℃），说明升高温度平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应；
2s内参加反应氧气为（0.02mol-0.008mol）×

1

2

=0.006mol，则用氧气表示的化学反应速率=

0.006mol 2L

2s

=0.0015 mol/（L?s），
故答案为：

c2(NO2)

c2(NO)?c(O2)

；放热；0.0015 mol/（L?s）；
（4）a．反应中自始至终都存在v（D）=2v（甲），不能说明到达平衡，故a错误；
b．随反应进行容器内压强减小，压强保持不变，说明反应到达平衡，故b正确；
c．v逆（C ）=2v正（甲）说明C的正、逆反应速率相等，说明反应到达平衡，故c正确；
d．容器内物质的密度始终保持不变，不能说明到达平衡，故d错误，
故选：bc；
（5）a．即时分离出D 气体，生成物浓度降低，平衡向正反应方向移动，但反应速率降低，故a错误；
b．适当升高温度，反应速率增大，正反应为放热反应，平衡向逆反应方向移动，故b错误；
c．增大甲的浓度，反应速率增大，平衡向正反应方向移动，故c正确；
d．通入惰性气体增加压强，反应混合物各组分浓度不变，反应速率不变，平衡不移动，故d错误，
故选：c；
（6）反应为：2NO+O₂?2NO₂ ，I处于平衡状态，故该温度下的平衡常数K=

0．22

0．12×0.2

=20，
II中反应的浓度熵Qc=

12

0．42×0.2

=31.25＞20，反应向逆反应进行，故v_正＜v_逆，
故答案为：v_正＜v_逆．

点评：本题考查无机物推断、化学反应速率影响因素与计算、化学平衡状态判断与影响元素、化学平衡常数计算，侧重考查学生对知识迁移运用，需要学生具备知识的基础，难度中等．