(16分)I.将一定量NO2和N2O4的混合气体通入体积为1L的恒温密闭容器中,各物质浓度随时间变化的关系如图1所示。

请回答:

(1)下列选项中不能说明该反应已达到平衡状态的是 (填选项字母)。

A.容器内混合气体的压强不随时间变化而改变

B.容器内混合气体的密度不随时间变化而改变

C.容器内混合气体的颜色不随时间变化而改变

D.容器内混合气体的平均相对分子质量不随时间变化而改变

(2)反应进行到10 min时,共吸收热量11.38 kJ,则该反应的热化学方程式为 ;

(3)计算该反应的平衡常数K= 。

(4)反应进行到20 min时,再向容器内充入一定量NO2,10min后达到新的平衡,此时测得c(NO2)=0.9 mol/L。

①第一次平衡时混合气体中NO2的体积分数为w1,达到新平衡后混合气体中NO2的体积分数为w2,则w1 w2 (填“>”、“=”或“<”);

②请在图2中画出20 min后各物质的浓度随时间变化的曲线(曲线上必须标出“X”和“Y”)。

II.(1)海水中锂元素储量非常丰富,从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源的重要原料。如LiFePO4电池中某电极的工作原理如下图所示:

该电池的电解质为能传导Li+的固体材料。放电时该电极是电池的 极(填“正”或“负”),该电极反应式为 。

(2)用此电池电解含有0.1 mol/L CuSO4和0.1 mol/L NaCl的混合溶液100 mL,假如电路中转移了0.02 mol e-,且电解池的电极均为惰性电极,阳极产生的气体在标准状况下的体积是__________L。

(17分)

(1)在某一恒温体积可变的密闭容器中发生如下反应:A(g)+B(g)2C(g) ΔH < 0。t1时刻达到平衡后,在t2时刻改变某一条件,其反应过程如图。下列说法正确的是 (填序号字母)

a.0~t1时,v正>v逆 ,t2时,v逆>v正

b.混合气体的密度不再改变时,Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡

c.t2时刻改变的条件可以是向密闭容器中加C

d.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数Ⅰ<Ⅱ

(2)工业上常用CO2和NH3通过如下反应合成尿素[CO(NH2)2]。

t℃时,向容积恒定为2L的密闭容器中加入0.10 molCO2和0. 40 molNH3,70 min开始达到平衡。反应中CO2 ( g)的物质的量随时间变化如下表所示:

时间/min

0

20

70

80

100

n(CO2) /mol

0.10

0.060

0.020

0.020

0.020

①20 min时,平均反应速率υ (CO2 )= mol/L·min。

②在100 min时,保持其它条件不变,再向容器中充入0. 050 mo1CO2和0. 20 molNH3,重新建立平衡后CO2的转化率与原平衡相比将 (填“增大”、“不变”或“减小”)。

③上述可逆反应的平衡常数为_ (保留一位小数)。

④下图所示装置(阴、阳极均为惰性电极)可用于电解尿素〔CO(NH2)2〕的碱性溶液制取氢气。该装置中阳极的电极反应式为 ,

(3)CH4燃料电池,装置示意如图(A、B为多孔性碳棒)。持续通入甲烷,在标准状况下,消耗甲烷体积VL。当 V=44.8 L时,电池总反应方程式为 ;用该电池为电源,以石墨作电极,电解上述实验分离出的溶液,两极均产生气泡。持续电解,在阴极附近的溶液中还可观察到的现象是________________。

 0  145795  145803  145809  145813  145819  145821  145825  145831  145833  145839  145845  145849  145851  145855  145861  145863  145869  145873  145875  145879  145881  145885  145887  145889  145890  145891  145893  145894  145895  145897  145899  145903  145905  145909  145911  145915  145921  145923  145929  145933  145935  145939  145945  145951  145953  145959  145963  145965  145971  145975  145981  145989  203614 

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