题目内容
(1)已知:2NO2(g)?N2O4(g);△H<0.在恒温恒容条件下,将一定量NO2和N2O4的混合气体通入容积为2L的密闭容器中,反应过程中各物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系如图1所示.

①a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是 .
②前10min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)= mol?L-1?min-1.
该反应在第一个平衡点的平衡常数K(1)= (可用分数表示).
该反应在第二个平衡点的平衡常数K(2)与第一个平衡点的平衡常数K(1)的关系:K(2) K(1)(填“>”、“=”或“<”).
(2)图2中a、b、c、d分别代表氧族元素(ⅥA族):Te(碲)、Se(硒)、S、O形成氢化物的反应热的数据示意图.试回答下列问题:
①请你归纳:非金属元素氢化物的稳定性与形成氢化物的反应热△H的关系 .
②写出硒化氢发生分解反应的热化学反应方程式: .
①a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是
②前10min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)=
该反应在第一个平衡点的平衡常数K(1)=
该反应在第二个平衡点的平衡常数K(2)与第一个平衡点的平衡常数K(1)的关系:K(2)
(2)图2中a、b、c、d分别代表氧族元素(ⅥA族):Te(碲)、Se(硒)、S、O形成氢化物的反应热的数据示意图.试回答下列问题:
①请你归纳:非金属元素氢化物的稳定性与形成氢化物的反应热△H的关系
②写出硒化氢发生分解反应的热化学反应方程式:
考点:物质的量或浓度随时间的变化曲线,化学平衡的影响因素
专题:化学平衡专题
分析:(1)由图可知10-25min平衡状态时,X表示的生成物的浓度变化量为(0.6-0.2)mol/L=0.4mol/L,Y表示的反应物的浓度变化量为(0.6-0.4)mol/L=0.2mol/L,X表示的生成物的浓度变化量是Y表示的反应物的浓度变化量的2倍,所以X表示NO2浓度随时间的变化曲线,Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线,
①根据图象及物质的浓度不发生变化时表示化学反应处于平衡状态;
②根据v=
求得速率,根据平衡常数的定义和图中的平衡浓度可求得平衡常数,根据影响平衡常数的因素可比较出K(2)、K(1)的大小;
③根据反应中的能量变化可以画出相关的图;
(2)①根据元素周期律,同一主族元素非金属性越强,生成气态氢化物越容易,气态氢化物越稳定;而根据热力学,能量越低越稳定,以此进行判断;
②根据图象判断出abcd对应的各氢化物,根据焓变的大小书写热化学方程式.
①根据图象及物质的浓度不发生变化时表示化学反应处于平衡状态;
②根据v=
| △c |
| △t |
③根据反应中的能量变化可以画出相关的图;
(2)①根据元素周期律,同一主族元素非金属性越强,生成气态氢化物越容易,气态氢化物越稳定;而根据热力学,能量越低越稳定,以此进行判断;
②根据图象判断出abcd对应的各氢化物,根据焓变的大小书写热化学方程式.
解答:
解:(1)由图可知10-25min平衡状态时,X表示的生成物的浓度变化量为(0.6-0.2)mol/L=0.4mol/L,Y表示的反应物的浓度变化量为(0.6-0.4)mol/L=0.2mol/L,X表示的生成物的浓度变化量是Y表示的反应物的浓度变化量的2倍,所以X表示NO2浓度随时间的变化曲线,Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线;
①由图可知,10-25min及35min之后X、Y的物质的量不发生变化,则相应时间段内的点处于化学平衡状态,即b、d处于化学平衡状态,故答案为:bd;
②由图可知,前10min内用NO2的物质的量浓度变化了0.4mol/L,故化学反应速率v(NO2)=
=0.04mol?L-1?min-1,
由图可知,在第一个平衡点c(NO2)=0.6mol/L,c(N2O4)=0.4mol/L,故平衡常数K=
=
,
由于平衡常数只与温度有关,所以当温度不变时,平衡常数不变,
故答案为:0.04;
;=;
(2)①非金属元素氢化物的稳定性与生成1mol氢化物时的△H的关系为:根据元素周期律,同一主族元素非金属性越强,生成气态氢化物越容易,气态氢化物越稳定,而能量越低越稳定,所以a、b、c、d依次为:H2Te、H2Se、H2S、H2O,
故答案为:非金属元素氢化物越稳定,△H越小,反之亦然;
②由①可知,b为硒化氢的生成热数据,则硒化氢分解吸热,△H=-81kJ/mol,所以H2Se发生分解反应的热化学反应方程式为:H2Se(g)=Se(s)+H2(g)△H=-81kJ/mol,
故答案为:H2Se(g)=Se(s)+H2(g)△H=-81kJ/mol.
①由图可知,10-25min及35min之后X、Y的物质的量不发生变化,则相应时间段内的点处于化学平衡状态,即b、d处于化学平衡状态,故答案为:bd;
②由图可知,前10min内用NO2的物质的量浓度变化了0.4mol/L,故化学反应速率v(NO2)=
| 0.4mol/L |
| 10min |
由图可知,在第一个平衡点c(NO2)=0.6mol/L,c(N2O4)=0.4mol/L,故平衡常数K=
| 0.4 |
| 0.62 |
| 10 |
| 9 |
由于平衡常数只与温度有关,所以当温度不变时,平衡常数不变,
故答案为:0.04;
| 10 |
| 9 |
(2)①非金属元素氢化物的稳定性与生成1mol氢化物时的△H的关系为:根据元素周期律,同一主族元素非金属性越强,生成气态氢化物越容易,气态氢化物越稳定,而能量越低越稳定,所以a、b、c、d依次为:H2Te、H2Se、H2S、H2O,
故答案为:非金属元素氢化物越稳定,△H越小,反之亦然;
②由①可知,b为硒化氢的生成热数据,则硒化氢分解吸热,△H=-81kJ/mol,所以H2Se发生分解反应的热化学反应方程式为:H2Se(g)=Se(s)+H2(g)△H=-81kJ/mol,
故答案为:H2Se(g)=Se(s)+H2(g)△H=-81kJ/mol.
点评:本题考查了平衡状态的判断、反应速率的计算、影响平衡常数的因素、化学反应与能量变化等知识,题目难度中等,注意掌握化学平衡的影响因素、化学平衡常数的计算,从图象判断各种氢化物的种类为解答该题的关键.
练习册系列答案
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| A、△H1+△H2-△H3 | ||||
| B、2△H1+△H2+△H3 | ||||
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| ||||
D、△H1+
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| A、196.64kJ |
| B、196.64kJ/mol |
| C、<196.64kJ |
| D、>196.64kJ |