题目内容
4.已知反应2N2O5(g)?4NO2(g)+O2(g)的分解速率表达式为v正=k正.cm(N2O5),k正是与温度有关的常数,340K时实验测得的有关数据如下:| t/min | 1 | 2 | 3 | 4 |
| c(N2O5)/mol.L-1 | 0.133 | 0.080 | 0.057 | 0.040 |
| v正/mol.L-1.min-1 | 0.0466 | 0.028 | 0.020 | 0.014 |
| A. | 340K时,速率表达式中m=1 | |
| B. | 340K时,速率表达式中k正≈0.35min-1 | |
| C. | 340K时,若c(N2O3)=0.100mol.L-1,则v正≈0.035mol.L-1.min-1 | |
| D. | 若t=2min时升高温度,则m不变,k正减小 |
分析 A.由表中数据可知,c(N2O5)浓度之比等于v正之比,v正与 c(N2O5)浓度成正比关系;
B.v正与 c(N2O5)浓度成正比关系,则m=1,由任意一组数据根据v正=k正.c(N2O5)计算k正;
C.根据v正=k正.c(N2O5)计算;
D.升高温度,反应速率加快,k正是与温度有关的常数,不影响m值,根据v正=k正.c(N2O5)判断.
解答 解:A.由表中数据可知,c(N2O5)浓度之比等于v正之比,则v正与 c(N2O5)浓度成正比关系,故m=1,故A正确;
B.v正与 c(N2O5)浓度成正比关系,则m=1,由2min数据可知,0.028mol.L-1.min-1=k正×0.080mol.L-1,解得k正≈0.35min-1,故B正确;
C.340K时,若c(N2O3)=0.100mol.L-1,则v正≈0.35min-1×0.35min-1=0.035mol.L-1.min-1,故C正确;
D.升高温度,反应速率加快,k正是与温度有关的常数,不影响m值,根据v正=k正.c(N2O5)可知k正增大,故D错误,
故选:D.
点评 本题考查化学反应速率,侧重考查学生对数据的分析归纳,B选项中可以多次计算求平均值以减小误差.
练习册系列答案
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2.甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料,工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇.已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如表所示:
(1)反应②是吸热(填“吸热”或“放热”)反应.
(2)某温度下反应①中H2的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如图1所示.则平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)= K(B)(填“>”、“<”或“=”).
(3)判断反应③△H<0;△S<0(填“>”、“<”或“=”)
(4)在500℃、2L的密闭容器中,进行反应③,测得某时刻H2、CO2、CH3OH、H2O的物质的量分别为6mol、2mol、10mol、10mol,此时v(正)> v(逆) (填“>”、“<”或“=”)
(5)一定温度下,在3L容积可变的密闭容器中发生反应②,已知 c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如图2所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ.当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是加入催化剂.当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件是将容器的体积快速压缩至2L.
(6)用于汽车净化的一个反应2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)在298K、100kPa下能(填“能”或“不能”) 自发进行,原因是△G=△H-T△S=-113.0 kJ•mol-1-298 K×(-145.3 J•mol-1•K-1)×10-3≈-69.7 kJ•mol-1<0,可以自发进行.已知:在298K、100kPa下该反应的△H=-113.0kJ•mol-1,△S=-145.3J•mol-1•K-1.
| 化学反应 | 平衡常数 | 温度(℃) | |
| 500 | 800 | ||
| ①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) | K1 | 2.5 | 0.15 |
| ②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) | K2 | 1.0 | 2.50 |
| ③3H2(g)+CO2(g)?CH3OH(g)+H2O(g) | K3 | ||
(2)某温度下反应①中H2的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如图1所示.则平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)= K(B)(填“>”、“<”或“=”).
(3)判断反应③△H<0;△S<0(填“>”、“<”或“=”)
(4)在500℃、2L的密闭容器中,进行反应③,测得某时刻H2、CO2、CH3OH、H2O的物质的量分别为6mol、2mol、10mol、10mol,此时v(正)> v(逆) (填“>”、“<”或“=”)
(5)一定温度下,在3L容积可变的密闭容器中发生反应②,已知 c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如图2所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ.当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是加入催化剂.当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件是将容器的体积快速压缩至2L.
(6)用于汽车净化的一个反应2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g)在298K、100kPa下能(填“能”或“不能”) 自发进行,原因是△G=△H-T△S=-113.0 kJ•mol-1-298 K×(-145.3 J•mol-1•K-1)×10-3≈-69.7 kJ•mol-1<0,可以自发进行.已知:在298K、100kPa下该反应的△H=-113.0kJ•mol-1,△S=-145.3J•mol-1•K-1.
7.在0.100mol/L Na(NH4)2PO4溶液中,正确的关系式为( )
| A. | c(Na+)+c(NH4+)+c(NH3)=c(H3PO4)+c(H2PO4-)+c(HPO42-)+c(PO43-) | |
| B. | c(H+)+c(Na+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(H2PO4-)+c(HPO42-)+c(PO43-) | |
| C. | c(H+)+3c(H3PO4)+2c(H2PO4-)+c(HPO42-)=c(OH-)+c(NH3•H2O) | |
| D. | c(H3PO4)+c(H2PO4-)+2c(HPO42-)+3c(PO43-)=0.100mol/L |
13.碳单质在工业上有多种用途.
(1)焦炭可用于制取水煤气.测得12g 碳与水蒸气完全反应生成水煤气时,吸收了131.6kJ热量.该反应的热化学方程式是C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.6kJ•mol-1.
(2)活性炭可处理大气污染物NO.在2L密闭容器中加入NO和活性炭(无杂质),生成气体E和F.当温度分别在T1和T2时,测得各物质平衡时物质的量如下表:
①请结合上表数据,写出NO与活性炭反应的化学方程式C+2NO?N2+CO2.
②上述反应T1℃时的平衡常数为K1,T2℃时的平衡常数为K2.
Ⅰ.计算K1=$\frac{9}{16}$.
Ⅱ.根据上述信息判断,温度T1和T2的关系是(填序号)ab.
a.T1>T2 b.T1<T2 c.无法比较
③在T1温度下反应达到平衡后,下列措施不能改变NO的转化率的是ab.
a.增大c(NO) b.增大压强 c.升高温度 d.移去部分F
(3)工业上可用焦炭冶炼金属.若0.5mol碳完全与赤铁矿(Fe2O3)反应,得到0.6mol铁,同时生成2种常见气体CO和CO2,则该反应的化学方程式是5C+3Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4CO2↑+CO↑+6Fe.
(1)焦炭可用于制取水煤气.测得12g 碳与水蒸气完全反应生成水煤气时,吸收了131.6kJ热量.该反应的热化学方程式是C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.6kJ•mol-1.
(2)活性炭可处理大气污染物NO.在2L密闭容器中加入NO和活性炭(无杂质),生成气体E和F.当温度分别在T1和T2时,测得各物质平衡时物质的量如下表:
物质 T/℃n/mol | 活性炭 | NO | E | F |
| 初始 | 2.030 | 0.100 | 0 | 0 |
| T1 | 2.000 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
| T2 | 2.005 | 0.050 | 0.025 | 0.025 |
②上述反应T1℃时的平衡常数为K1,T2℃时的平衡常数为K2.
Ⅰ.计算K1=$\frac{9}{16}$.
Ⅱ.根据上述信息判断,温度T1和T2的关系是(填序号)ab.
a.T1>T2 b.T1<T2 c.无法比较
③在T1温度下反应达到平衡后,下列措施不能改变NO的转化率的是ab.
a.增大c(NO) b.增大压强 c.升高温度 d.移去部分F
(3)工业上可用焦炭冶炼金属.若0.5mol碳完全与赤铁矿(Fe2O3)反应,得到0.6mol铁,同时生成2种常见气体CO和CO2,则该反应的化学方程式是5C+3Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4CO2↑+CO↑+6Fe.