题目内容
4.可逆反应:2NO2(g)?2NO(g)+O2(g),在体积固定的密闭容器中可确定为平衡状态标志的命题中正确的有( )①单位时间内生成n mol O2的同时消耗2n mol NO2; ②V正(O2)=2V逆(NO);
③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2:2:1的状态; ④混合气体的颜色不再改变的状态;
⑤混合气体的密度不再改变的状态; ⑥混合气体的压强不再改变的状态;
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态; ⑧反应与外界没有热交换的状态.
| A. | 3个 | B. | 4个 | C. | 5个 | D. | 6个 |
分析 ①单位时间内生成n mol O2,同时生成2n molNO2,因此v正=v逆;
②平衡时符合2V正(O2)=V逆(NO);
③在任何时候,反应速率之比等于化学计量数之比,不能说明达到平衡状态;
④混合气体的颜色不再改变,说明NO2气体的浓度不变;
⑤在任何时候,混合气体的质量不变,容器的体积不变,所以混合气体的密度不变,不能说明达到平衡状态;
⑥反应前后气体的化学计量数之和不相等,当达到平衡时,气体的压强不变;
⑦当达到平衡时,气体的物质的量不变,则混合气体的平均摩尔质量不再改变;
⑧反应与外界没有热交换的状态,说明正逆速率相等,达平衡状态.
解答 解:①单位时间内生成n mol O2,同时生成2n molNO2,说明反应v正=v逆,达到平衡状态,而不是同时消耗2n mol NO2,故①错误;
②平衡时符合2V正(O2)=V逆(NO),故②错误;
③无论反应是否达到平衡状态,反应速率之比等于化学计量数之比,不能说明达到平衡状态,故③错误;
④混合气体的颜色不再改变,说明NO2气体的浓度不变,达到平衡状态,故④正确;
⑤无论反应是否达到平衡状态,混合气体的质量不变,容器的体积不变,所以混合气体的密度不变,不能说明达到平衡状态,故⑤错误;
⑥反应前后气体的化学计量数之和不相等,当达到平衡时,气体的压强不变,故⑥正确;
⑦反应前后气体的化学计量数之和不相等,当达到平衡时,气体的物质的量不变,则混合气体的平均摩尔质量不再改变,故⑦正确;
⑧反应与外界没有热交换的状态,说明正逆速率相等,达平衡状态,故⑧正确;
故选B.
点评 本题考查化学平衡状态的判断,难度不大,做题时注意分析化学方程式的前后计量数大小的关系.
练习册系列答案
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15.在pH=2的溶液中,下列各组离子可以大量共存的是( )
| A. | Ca2+、Al3+、HCO3-、Cl- | B. | K+、Ba2+、Cl-、NO3- | ||
| C. | Na+、AlO2-、OH-、SO42- | D. | Na+、NH4+、Cl-、K+ |
12.
在体积为1L的恒温密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示.下列说法正确的是( )
| A. | 该化学反应在3 min时达到平衡状态 | |
| B. | 保持其他条件不变,降低温度,平衡时c(CH3OH)=0.85 mol•L-1,则该反应放热 | |
| C. | 若相同温度下,上述容器容积可变,保持容器内压强不变,同样向容器中充入1 molCO2、3mol H2,则平衡时CO2的浓度与图中相同 | |
| D. | 12 min时,向上述容器中再充入0.25 mol CO2、0.25 mol H2O(g),此时反应将向逆反应方向进行 |
19.亚硝酸氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂.可由NO与Cl2在通常条件下反应得到,化学方程式为2NO(g)+C12(g)?2C1NO(g),
(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酸氯,涉及如下反应:
①2NO2(g)+NaC1(s)?NaNO3(s)+ClNO(g) K1
②4NO2(g)+2NaC1(s)?2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K2
③2NO(g)+C12(g)?2C1NO (g) K3
则K1,K2,K3之间的关系为K3=$\frac{{{K}_{1}}^{2}}{{K}_{2}}$.
(2)已知几种化学键的键能数据如表(亚硝酸氯的结构为Cl-N=O,一氧化氮的结构为N≡O):
则2NO(g)+C12(g)?2C1NO(g)反应的△H和a的关系为△H=289-2akJ/mol.
(3)在1L的恒容密闭容器中充入2molNO(g)和1molC12(g),在不同温度下测得c(C1NO)与时间的关系如图A:

由图A可判断T1、T2温度的速率:v1<v2(“>”“<”或“=”),该反应的△H<0 (“>”“<”或“=”).
(4)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NO(g)和Cl2(g),发生反应2NO(g)+C12(g)?2C1NO(g),平衡时ClNO的体积分数随$\frac{n(NO)}{n(C{1}_{2})}$的变化图象如图B,则A、B、C三状态中,NO的转化率最大的是A点(“A、B、C”).
(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酸氯,涉及如下反应:
①2NO2(g)+NaC1(s)?NaNO3(s)+ClNO(g) K1
②4NO2(g)+2NaC1(s)?2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K2
③2NO(g)+C12(g)?2C1NO (g) K3
则K1,K2,K3之间的关系为K3=$\frac{{{K}_{1}}^{2}}{{K}_{2}}$.
(2)已知几种化学键的键能数据如表(亚硝酸氯的结构为Cl-N=O,一氧化氮的结构为N≡O):
| 化学键 | N≡O | Cl-Cl | Cl-N | N═O |
| 键能/kJ•mol-1 | 630 | 243 | a | 607 |
(3)在1L的恒容密闭容器中充入2molNO(g)和1molC12(g),在不同温度下测得c(C1NO)与时间的关系如图A:
由图A可判断T1、T2温度的速率:v1<v2(“>”“<”或“=”),该反应的△H<0 (“>”“<”或“=”).
(4)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NO(g)和Cl2(g),发生反应2NO(g)+C12(g)?2C1NO(g),平衡时ClNO的体积分数随$\frac{n(NO)}{n(C{1}_{2})}$的变化图象如图B,则A、B、C三状态中,NO的转化率最大的是A点(“A、B、C”).
9.发射航天火箭常用肼(N2H4)与N2O4作燃料与助燃剂.

(1)肼易溶于水,性质与氨相似,用电离方程式表示肼的水溶液显碱性的原因N2H4+H2O?N2H+5+OH-.
(2)肼(N2H4)与N2O4的反应为:2N2H4 (1)+N2O4 (1)=3N2(g)+4H2O(1)△H=-1225kJ•mol-1
已知反应相关的化学键键能数据如下:
则使1mol N2O4 (1)分子中化学键完全断裂时需要吸收的能量是1793kJ
(3)N2O4与NO2之间存在反应N2O4(g)═2NO2(g).将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中,测得其平衡转化率[α(N2O4)]随温度变化如图1所示.
①由图推测该反应△H>0(填“>”或“<”),理由为温度升高,α(N2O4)增加,说明平衡右移,该反应为吸热反应,△H>0,若要提高N2O4的转化率,除改变反应温度外,其他措施有减小体系压强(或移出NO2等)(要求写出一条).
②图中a点对应温度下,已知N2O4的起始压强p0为108kPa,列式计算该温度下反应的平衡常数Kp=115.2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数).
③在一定条件下,该反应N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系:υ(N2O4)=k1p(N2O4),υ(NO2)=k2p2(NO2),其中kl、k2是与反应温度有关的常数.相应的速率一压强关系如图2所示,一定温度下,kl、k2与平衡常数Kp的关系是kl=$\frac{1}{2}$K2.Kp,在图标出的点中,能表示反应达到平衡状态的点为B点与D点,理由是满足平衡条件υ(NO2)=2υ(N2O4).
(1)肼易溶于水,性质与氨相似,用电离方程式表示肼的水溶液显碱性的原因N2H4+H2O?N2H+5+OH-.
(2)肼(N2H4)与N2O4的反应为:2N2H4 (1)+N2O4 (1)=3N2(g)+4H2O(1)△H=-1225kJ•mol-1
已知反应相关的化学键键能数据如下:
| 化学键 | N-H | N-N | N≡N | O-H |
| E/(kJ•mol-1) | 390 | 190 | 946 | 460 |
(3)N2O4与NO2之间存在反应N2O4(g)═2NO2(g).将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中,测得其平衡转化率[α(N2O4)]随温度变化如图1所示.
①由图推测该反应△H>0(填“>”或“<”),理由为温度升高,α(N2O4)增加,说明平衡右移,该反应为吸热反应,△H>0,若要提高N2O4的转化率,除改变反应温度外,其他措施有减小体系压强(或移出NO2等)(要求写出一条).
②图中a点对应温度下,已知N2O4的起始压强p0为108kPa,列式计算该温度下反应的平衡常数Kp=115.2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数).
③在一定条件下,该反应N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系:υ(N2O4)=k1p(N2O4),υ(NO2)=k2p2(NO2),其中kl、k2是与反应温度有关的常数.相应的速率一压强关系如图2所示,一定温度下,kl、k2与平衡常数Kp的关系是kl=$\frac{1}{2}$K2.Kp,在图标出的点中,能表示反应达到平衡状态的点为B点与D点,理由是满足平衡条件υ(NO2)=2υ(N2O4).
7.向0.1mol•L-1的CH3COOH溶液中加水或加入少量CH3COONa晶体时,下列有关叙述不正确的是( )
| A. | 都能使溶液的pH增大 | |
| B. | 都能使溶液中c(H+)•c(CH3COO-)减小 | |
| C. | 都能使溶液中$\frac{c(C{H}_{3}CO{O}^{-})}{c(C{H}_{3}COOH)}$比值增大 | |
| D. | 溶液中$\frac{c({H}^{+})•c(C{H}_{3}CO{O}^{-})}{c(C{H}_{3}COOH)}$不变 |