题目内容
8.活性炭可处理大气污染物NO.T℃时,在容积为2L的密闭容器中加入NO和一定量的炭粉在一定条件下发生如下可逆反应:C(s)+2NO(g)?CO2(g)+N2(g),测得各物质的物质的量如下表:| 活性炭(mol) | NO(mol) | CO2(mol) | N2(mol) | |
| 起始状态 | 3.0 | 0.8 | 0 | 0 |
| 2min时 | 2.8 | 0.4 | 0.2 | 0.2 |
a.单位时间内生成2mol NO,同时生成1mol N2
b.NO物质的量与CO2物质的量之比为2:1
c.容器中混合气体的压强不变
d.混合气体的密度不变
(2)0~2min内,用NO表示该反应的平均速率υ(NO)=0.1mol?L-1?min-1.
(3)已知升高温度,该可逆反应的化学平衡常数K增大,则该反应是吸热反应(填“吸热”或“放热”).T℃时,该反应的化学平衡常数K=9/16,则2min时正反应速率大于(填“大于”、“等于”或“小于”)逆反应速率.当该反应达到平衡时,NO的平衡转化率为60.0%.
(4)若其他条件不变,改变下列条件后,所得结论正确的是a、b(填字母序号).
a.恒压时,向容器中充入氦气,反应速率减小
b.升高温度,化学平衡正向移动
c.增大NO的浓度,NO的转化率增大
d.缩小容器的体积,平衡常数增大.
分析 (1)反应到达平衡状态时,正逆反应速率相等(同种物质)或正逆反应速率之比等于系数之比(不同物质),平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化,可由此进行判断;
(2)根据v=$\frac{△c}{△t}$来计算求解;
(3)已知升高温度,该可逆反应的化学平衡常数K增大,说明平衡正向移动,所以正反应是吸热反应;比较浓度商和平衡常数的大小关系;NO的平衡转化率为$\frac{变化量}{起始量}×100%$;
(4)a.恒压时,向容器中充入氦气,体积增大,浓度变小,所以反应速率减小;
b.正反应是吸热反应,升高温度,化学平衡正向移动;
c.增大NO的浓度,相当于增大压强,平衡不移动,所以NO的转化率不变;
d.平衡常数是温度的函数.
解答 解:(1)a.单位时间内生成2mol NO等效于消耗1mol N2,同时生成1mol N2,正逆反应速率相等,达平衡状态,故正确;
b.NO物质的量与CO2物质的量之比为2:1,而不是不变,故错误;
c.两边计量数相行,所以容器中混合气体的压强始终不变,故错误;
d.混合气体的密度不变,说明气体的质量不变,正逆反应速率相等,故正确;故选:a、d;
(2)v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{0.8-0.4}{2}}{2}$=0.1mol?L-1?min-1,故答案为:0.1;
(3)已知升高温度,该可逆反应的化学平衡常数K增大,说明平衡正向移动,所以正反应是吸热反应;Qc=$\frac{\frac{0.2}{2}×\frac{0.2}{2}}{(\frac{0.4}{2})^{2}}$=0.25<K=9/16,所以平衡正向移动,即正反应速率大于逆反应速率,
C(s)+2NO(g)?CO2(g)+N2(g),
起始量:3 0.8 0 0
变化量:x 2x x x
平衡量:0.8-2x x x
所以K=$\frac{(\frac{x}{2})^{2}}{(\frac{0.8-x}{2})^{2}}=\frac{9}{16}$,解之得x=0.12mol,
NO的平衡转化率为$\frac{变化量}{起始量}×100%$=$\frac{0.24}{0.8}$×100%=60.0%,故答案为:吸热;大于;60.0%;
(4)a.恒压时,向容器中充入氦气,体积增大,浓度变小,所以反应速率减小,故正确;
b.正反应是吸热反应,升高温度,化学平衡正向移动,故正确;
c.增大NO的浓度,相当于增大压强,平衡不移动,所以NO的转化率不变,故错误;
d.平衡常数是温度的函数,所以缩小容器的体积,平衡常数不变,故错误;故选:a、b.
点评 本题考查了化学平衡的判断、化学平衡常数的含义等知识点,难度不大,化学平衡状态的判断是高考的热点,注意化学平衡常数只与温度有关,与其他物理量无关.
| 元素代号 | L | M | Q | R | T |
| 原子半径/nm | 0.160 | 0.143 | 0.089 | 0.102 | 0.074 |
| 主要化合价 | +2 | +3 | +2 | +6、-2 | -2 |
| A. | 氢化物的沸点:H2T<H2R | B. | M与T形成的化合物具有两性 | ||
| C. | 单质与稀盐酸反应的速率:L<Q | D. | L2+与R2-的核外电子数相等 |
| A. | 新制氯水--棕色瓶、阴凉处 | B. | 氢氟酸--橡皮塞、玻璃瓶 | ||
| C. | 少量金属钠--广口瓶、煤油里 | D. | 稀盐酸--细口瓶、阴凉处 |
| A. | 蒸发使用的主要仪器是蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、带铁圈的铁架台 | |
| B. | 分液时,分液漏斗中的下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出 | |
| C. | 过滤时玻璃棒的末端应轻轻靠在三层的滤纸上 | |
| D. | 用规格为10 mL的量筒量取6.20 mL的液体 |
| A. | 溴乙烷与NaOH水溶液混合加热 | |
| B. | 甲醇与浓硫酸混合加热 | |
| C. | 乙醇与浓硫酸混合加热 | |
| D. | 2-溴丁烷与NaOH的乙醇溶液混合加热 |
| A. | 小苏打和盐酸反应:CO32-+2H+═CO2↑+H2O | |
| B. | AlCl3溶液中加入足量的氨水:Al3++3OH-═Al(OH)3↓ | |
| C. | 三氯化铁溶液中加入铁粉 Fe3++Fe═2Fe2+ | |
| D. | 氢氧化铝溶于强碱:Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O |