题目内容

已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2(g) N2O4(g)  ΔH＜0。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为1 L的恒温密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如下图所示。X与Y两条曲线中，Y表示N2O4浓度随时间的变化，则下列说法不正确的是

A．如混合气体的压强不变，说明反应已达化学平衡状态
B．a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是b点
C．25～30 min内用NO2表示的平均化学反应速率是0.08 mol·L－1·min－1
D．反应进行至25 min时，曲线发生变化的原因是增加N2O4浓度

D

解析

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已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2（g）?N2O4（g）△H＜0．现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一定体积为2L的恒温密闭玻璃容器中，反应物浓度随时间变化关系如图所示．
（1）图中共有两条曲线X和Y，其中曲线
X
X
表示NO2浓度随时间的变化；a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是
bd
bd
．下列不能说明该反应已达到平衡状态的是
B
B
．
A．容器内混合气体的压强不随时间变化而改变
B．容器内混合气体的密度不随时间变化而改变
C．容器内混合气体的颜色不随时间变化而改变
D．容器内混合气体的平均相对分子质量不随时间变化而改变
（2）①前10min内用NO2表示的化学反应速率v（NO2）=
0.04
0.04
mol/（L?min）．
②0～15min，反应2NO2（g）?N2O4（g）的平衡常数K（b）=
10
9
10
9
．
（3）反应25min时，若只改变了某一个条件，使曲线发生如上图所示的变化，该条件可能是
增大NO2的浓度
增大NO2的浓度
（用文字表达）；其平衡常数K（d）
=
=
K（b）（填“＞”“=”或“＜”）．
（4）若要达到使NO2（g）的百分含量与d点相同的化学平衡状态，在25min时还可以采取的措施是
B、D
B、D
．
A．加入催化剂　　　B．缩小容器体积
C．升高温度  D．加入一定量的N2O4．
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
．
（2009?宿迁二模）已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2（g）?N2O4（g）△H＜0．在恒温条件下将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一容积为2L的密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如图．下列说法正确的是（　　）
已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2（g）?N2O4（g）（正反应为放热反应）．现将一定量NO2 和N2O4 的混合气体通入一体积为1L的恒温密闭容器中，反应物的浓度随时间变化的关系曲线如图所示．请回答下列问题：
（1）图中共有两条曲线X和Y，其中曲线
X
X
表示NO2 浓度随时间的变化；a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是
bd
bd
．
（2）前10min内用NO2 表示的化学反应速率v（NO2 ）=
0.04
0.04
mol/（L?min）-1；反应进行至25min时，曲线发生变化的原因是
加入0.4molNO2
加入0.4molNO2
．
（3）若要达到与最后的平衡状态相同的化学平衡状态，在25min时还可以采取的措施是
BD
BD
（填序号）
①加入催化剂  ②缩小容器体积  ③升高温度    ④加入一定量的N2O4．
精英家教网已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2（g）?N2O4（g）△H＜0．在恒温条件下将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一容积为2L的密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如图．下列说法正确的是（　　）
A、图中的两条曲线，X是表示NO2浓度随时间的变化曲线B、a、b、c、d四个点中，只有b、d点的化学反应处于平衡状态C、25 min时，导致平衡移动的原因是将密闭容器的体积缩小为1LD、前10 min内用v（NO2）表示的化学反应速率为0.06 mol/（L?min）

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