题目内容
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| n(NO)(mol) | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
已知:K300°C>K350°C,则该反应是放热反应.
(2)图中表示NO2的变化的曲线是b.用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v=1.5×10-3mol•L-1•s-1.
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是bc.
a.v (NO2)=2v (O2) b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO)=2v正 (O2) d.容器内密度保持不变
(4)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是c.
a.及时分离出NO2气体 b.适当升高温度
c.增大O2的浓度 d.选择高效催化剂
HNO2是一种弱酸,部分弱酸的电离平衡常数如下表:
| 弱酸 | HNO2 | HClO | H2CO3 | H2SO3 |
| 电离平衡常数 (25℃) | Ki=5.1×10-4 | Ki=2.98×10-8 | $\begin{array}{l}{K_{i1}}=4.3×{10^{-7}}\\{K_{i2}}=5.6×{10^{-11}}\end{array}$ | $\begin{array}{l}{K_{i1}}=1.54×{10^{-2}}\\{K_{i2}}=1.02×{10^{-7}}\end{array}$ |
(6)下列离子方程式正确的是BD
A.2ClO-+H2O+CO2→2HClO+CO32-
B.2HNO2+CO32-→2NO2-+H2O+CO2↑
C.H2SO3+CO32-→CO2+H2O+SO32-
D.Cl2+H2O+2CO32-→2HCO3-+Cl-+ClO-
(7)常温下,pH=3的HNO2溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合后,溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(NO2-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-).
分析 (1)平衡常数是指:一定温度下,可能反应到达平衡时,生成物浓度系数次幂乘积与反应物浓度系数次幂乘积的比;随温度升高平衡常数减小,说明升高温度平衡逆向移动;
(2)NO2是产物,随反应进行浓度增大,平衡时△c(NO2)=△c(NO);
根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v(NO),再利用速率之比等于化学计量数之比计算v(O2);
(3)当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不再改变,由此衍生的一些物理量也不变;
(4)a.及时分离出NO2反应速率减小;
b.适当升高温度,平衡向逆反应方向移动;
c.增大O2的浓度,反应速率增大,且平衡向正反应方向移动;
d.选择高效催化剂不影响平衡移动;
(5)相同条件下,弱酸的电离平衡常数越大,则弱酸的电离程度越大,其酸性越强;
(6)根据强酸制取弱酸判断;
(7)常温下,pH=3的HNO2溶液与pH=11的NaOH溶液中,HNO2浓度大于氢氧化钠,二者等体积混合,HNO2过量导致溶液呈酸性,再结合电荷守恒判断离子浓度大小.
解答 解:(1)反应2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)的平衡常数表达式K=$\frac{c{\;}^{2}(NO{\;}_{2})}{c{\;}^{2}(NO)×c(O{\;}_{2})}$,随温度升高平衡常数减小,说明升高温度平衡逆向移动,所以正反应是放热反应,
故答案为:$\frac{c{\;}^{2}(NO{\;}_{2})}{c{\;}^{2}(NO)×c(O{\;}_{2})}$;放;
(2)NO2是产物,随反应进行浓度增大,平衡时△c(NO2)=△c(NO)=$\frac{0.02mol-0.007mol}{2L}$=0.0065mol/L,所以图中表示NO2变化的曲线是b;
2s内用NO表示的平均反应速率v(NO)=$\frac{\frac{0.02mol-0.008mol}{2L}}{2s}$=3.0×10-3mol•L-1•s-1,速率之比等于化学计量数之比,所以v(O2)=$\frac{1}{2}$v(NO)=1.5×10-3mol•L-1•s-1,
故答案为:b;1.5×10-3mol•L-1•s-1;
(3)a、当v (NO2)=2v (O2)时,未指明正逆反应方向,该反应不一定达到平衡状态,故错误;
b、该反应是一个反应气体气体体积改变的可逆反应,当达到平衡状态时,各物质的浓度不变,则容器内压强保持不变,故正确;
c、因为反应速率之比等于系数之比,则v逆(NO)=2v逆 (O2)=2v正 (O2)时,该反应达到平衡状态,故正确;
d、根据质量守恒定律知,混合物质量始终不变,容器的体积不变,则容器内混合气体的密度始终不变,所以不能据此判断是否达到平衡状态,故错误;
故选bc;
(4)a.及时分离除NO2气体,平衡向正反应方向移动,但反应速率减小,故a错误;
b.适当升高温度,反应速率增大,但平衡向逆反应方向移动,故b错误;
c.增大O2的浓度反应速率增大,且该反应向正反应方向移动,故c正确;
d.选择高效催化剂能增大反应速率,但平衡不移动,故d错误;
故选:c;
(5)相同条件下,弱酸的电离平衡常数越大,则弱酸的电离程度越大,其酸性越强,即Ki值越大,酸性越强,故答案为:Ki值越大,酸性越强;
(6)根据强酸制取弱酸知,
A.次氯酸的酸性大于碳酸氢根离子而小于碳酸,所以次氯酸根离子和碳酸反应生成次氯酸和碳酸氢根离子,故A错误;
B.HNO2酸性大于碳酸,所以2HNO2+CO32-→2NO2-+H2O+CO2↑能发生,故B正确;
C.碳酸的酸性大于亚硫酸氢根离子而小于亚硫酸,所以亚硫酸和碳酸根离子反应生成二氧化碳、水和亚硫酸氢根离子,故C错误;
D.次氯酸的酸性大于碳酸氢根离子而小于盐酸,如果碳酸钠过量,发生的反应为Cl2+H2O+2CO32-→2HCO3-+Cl-+ClO-能发生,故D正确;
故选:BD;
(7)常温下,pH=3的HNO2溶液与pH=11的NaOH溶液中,HNO2浓度大于氢氧化钠,二者等体积混合,HNO2过量导致溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(NO2-)+c(OH-),所以c(NO2-)>c(Na+),该溶液中HNO2的电离程度较小,所以c(Na+)>c(H+),则该溶液中离子浓度大小顺序是c(NO2-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),故答案为:c(NO2-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-).
点评 本题考查化学平衡计算与影响因素、化学平衡常数、反应速率计算与影响因素、弱电解质的电离、离子浓度大小的比较等知识点,难度不大,注意对基础知识的理解掌握.