题目内容
8.在2L密闭容器内,充入0.2mol NO气体和0.1molO2,T℃时下列反应:2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)体系中n(NO)随时间的变化如表:
| 时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| n(NO)(mol) | 0.20 | 0.10 | 0.09 | 0.08 | 0.08 | 0.08 |
已知:K300℃>K350℃,则该反应是放热反应.
(2)达到平衡时v(NO)为2×10-2 mol/(L•s).
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是be.
a.v(NO2)=2v(O2) b.容器内压强保持不变
c.NO、O2、NO2的浓度之比为2:1:2 d.容器内气体的密度保持不变
e.容器内气体的颜色不再变化
(4)达到平衡时若移走部分NO2,则下列说法正确的是bc.
a.平衡将向正向移动,正反应速率增大,逆反应速率减小
b.重新到达平衡时,NO的平衡转化率将增大,平衡常数不变
c.重新到达平衡时,容器内混合气体的密度较原来减小,压强也减小.
分析 (1)2NO(g)+O2(g)═2NO2(g),反应平衡常数K=$\frac{{c}^{2}(N{O}_{2})}{{c}^{2}(NO)c({O}_{2})}$;图表分析可知3s钟反应达到平衡状态,结合三行计算得到平衡浓度,利用平衡常数概念计算得到;
(2)反应速率v(NO)=$\frac{△c}{△t}$计算得到;
(3)可逆反应达到平衡时,v正=V逆 (同种物质表示)或正逆速率之比等于化学计量数之比(不同物质表示),反应混合物各组分的物质的量、浓度、含量不再变化,以及由此衍生的一些量也不发生变化,由此进行判断;
(4)达到平衡时若移走部分NO2,平衡正向进行.
解答 解:(1)2NO(g)+O2(g)═2NO2(g),反应平衡常数K=$\frac{{c}^{2}(N{O}_{2})}{{c}^{2}(NO)c({O}_{2})}$,在2L密闭容器内,充入0.2mol NO气体和0.1molO2,T℃时下列反应,反应达到平衡状态下,c(NO)=$\frac{0.08mol}{2L}$=0.04mol/L,
2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)
起始量(mol/L) 0.1 0.05 0
变化量(mol/L) 0.06 0.03 0.06
平衡量(mol/L) 0.04 0.02 0.06
K=$\frac{{c}^{2}(N{O}_{2})}{{c}^{2}(NO)c({O}_{2})}$=$\frac{0.0{6}^{2}}{0.0{4}^{2}×0.02}$=$\frac{900}{8}$,
已知:K300℃>K350℃,温度升高平衡常数减小,说明升温平衡逆向进行,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,
故答案为:$\frac{{c}^{2}(N{O}_{2})}{{c}^{2}(NO)c({O}_{2})}$;$\frac{900}{8}$;放;
(2)达到平衡时v(NO)=$\frac{0.1mol/L-0.04mol/L}{3min}$=2×10-2 mol/(L•s),
故答案为:2×10-2 mol/(L•s);
(3)2NO(g)+O2(g)═2NO2(g),反应是气体体积减小的放热反应
a、v(NO2)=2v(O2) 表示同一方向反应速率,v(NO2)自始至终为v(O2)的2倍,不能说明达到平衡,故a错误;
b、随反应进行,反应混合气体总的物质的量在减小,压强之比等于气体物质的量之比,气体压强保持不变,说明反应到达平衡,故b正确;
c、平衡浓度和起始量和转化率有关,NO、O2、NO2的浓度之比为2:1:2,不能说明反应达到平衡状态,故c错误;
d、反应前后气体质量守恒,体积不变,反应过程中和平衡状态下,气体密度都不变,所以不能说明反应达到平衡状态,故d错误;
e、反应中二氧化氮气体是红棕色气体,容器内气体的颜色不再变化,说明二氧化氮气体浓度不变,说明反应达到平衡状态,故e正确;
故答案为:be;
(4)a.平衡将向正向移动,正反应速率减小,逆反应速率减小,故a错误;
b.达到平衡时若移走部分NO2,平衡正向进行,重新到达平衡时,NO的平衡转化率将增大,平衡常数随温度变化,温度不变平衡常数不变,故b正确;
c.达到平衡时若移走部分NO2,平衡正向进行,重新到达平衡时,容器内混合气体质量减小,体积不变,则容器中的密度较原来减小,气体全自动了减小,则容器中压强也减小,故c正确;
故答案为:b c.
点评 本题考查了化学平衡影响因素、平衡标志分析判断,平衡常数、反应速率的计算应用,掌握基础和移动原理是关键,题目难度中等.
| A. | 向试管中滴加液体时,胶头滴管紧贴试管内壁 | |
| B. | 制作Fe(OH)3胶体时,应将蒸馏水与FeCl3溶液混合加热,煮沸至液体呈红褐色 | |
| C. | 各放一张质量相同的滤纸于天平两托盘上,将Na2CO3固体放在右盘纸上称量 | |
| D. | 配制H2SO4溶液时,先在量筒中加一定体积的水,再在搅拌下慢慢加入浓硫酸 |
| A. | 酸式滴定管用水洗净后未用标准液润洗 | |
| B. | 锥形瓶内有水珠未干燥就加入待测的氢氧化钠溶液 | |
| C. | 滴定终点时俯视滴定管读数 | |
| D. | 滴定时溶液刚变成无色就立即停止滴定 |
| A. | Ksp(AB2)<Ksp(CD),则物质AB2的溶解度一定小于物质CD的溶解度 | |
| B. | 在氯化银的沉淀溶解平衡体系中,加入蒸馏水,氯化银的Ksp增大 | |
| C. | 在氯化银的沉淀溶解平衡体系中,加入碘化钾固体,氯化银沉淀可转化为碘化银 | |
| D. | 在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中,加入稀盐酸,溶解平衡不移动 |
| A. | 200℃时,反应从开始到平衡的平均速率v(B)=0.04 mol•L-1•min-1 | |
| B. | 图Ⅱ所知反应xA(g)+yB(g)?zC(g)的△H<0,且a=2 | |
| C. | 若在图Ⅰ所示的平衡状态下,再向体系中充入He,重新达到平衡前v(正)>v(逆) | |
| D. | 200℃时,向容器中充入2 mol A 和1 mol B,达到平衡时,A 的体积分数小于0.5 |
(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值):
| 时间(min) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 氢气体积(mL)(标准状况) | 100 | 240 | 464 | 576 | 620 |
②求3~4分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率0.025mol/(L•min).
(设溶液体积不变)
(2)另一学生也做同样的实验,由于反应太快,不好控制测量氢气体积,他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率,你认为不可行的是CD.
A.蒸馏水 B.KCl溶液 C.KNO3溶液 D.CuSO4溶液
(3)某温度下在4L密闭容器中,3种气态物质 X、Y、Z的物质的量随时间变化曲线如右图.
①该反应的化学方程式是3X+Y?2Z.
②在5min时,该反应达到了平衡状态,下列可作为判断反应已达到该状态的是CD.
A.X、Y、Z的反应速率相等
B.X、Y的反应速率比为3:1
C.容器内气体压强保持不变
D.生成1mol Y的同时生成2mol Z
③2min内X的转化率为30%.
④若上述反应中X、Y、Z分别为H2、N2、NH3,且已知17g氨气分解成氮气和氢气要吸收46kJ热量,则该反应的热化学反应方程式为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ/mol.
(1)实验测得,5g甲醇(CH3OH)液体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量,则表示甲醇标准燃烧热的热化学方程为:2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1452.8kJ/mol.
(2)今有如下两个热化学方程式:?则a>b(填“>”、“=”或“<”)
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H1=a kJ•mol-1?
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H2=b kJ•mol-1?
(3)
| 化学键 | H-H | N-H | N≡N |
| 键能/kJ•mol-1 | 436 | 391 | 945 |
(4)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的反应热进行推算.利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①2H2(g)+CO(g)═CH3OH(g)△H=-90.8kJ•mol-1[
②2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ•mol-1
③CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=-41.3kJ•mol-1
总反应:3H2(g)+3CO(g)═CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=-246.4 kJ•mol-1.