(12分)在80℃时,将0.40 mol的N2O4气体充入1 L固定容积的密闭容器中发生反应:N2O4 2 NO2(ΔH >0),每隔一段时间对容器内的物质进行测定,得到如下数据:
| 时间(s) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| n(N2O4)(mol) | 0.40 | a | 0.20 | c | d | e |
| n(NO2)(mol) | 0.00 | 0.24 | b | 0.52 | 0.60 | 0.60 |
(1)在20s — 40s之间,用N2O4表示的平均反应速率为 。
(2)在80℃时该反应的平衡常数K= 。
(3)要增大该反应的平衡常数,可采取的措施有(填序号) 。
①增大N2O4的起始浓度 ②向混合气体中通入NO2
③使用高效催化剂 ④升高温度
(4)反应进行至100s后若降低温度,混合气体的颜色 (填“变浅”、“变深”或“不变”)。
(5)反应进行至100s后若向容器中再充入0.40 mol的N2O4气体,则达到新平衡后N2O4的转化率将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(14分)Br2和Fe3+ 的水溶液浓度较小时均呈现黄色,二者都具有较强的氧化性。某化学兴趣小组拟通过探究实验来比较二者氧化性的强弱。
实验操作:向足量的硫酸亚铁溶液中加入少量浓溴水,振荡。
实验现象:溶液由浅绿色变为黄色。
(1)提出假设:
甲同学认为氧化性:Br2 >Fe3+ ,则反应的离子方程式为 ;
乙同学认为氧化性:Fe3+ >Br2 ,则使溶液呈黄色的物质是 (填化学式)。
(2)通过进一步实验可以检验甲和乙的结论谁对谁错,下列是设计的一些实验方案和预测:
| 方案 | 实验操作 | 预期现象及结论 |
| 1 | 取少量黄色溶液,加入NaOH溶液 | 若生成红褐色沉淀,则甲正确 |
| 2 | 取少量黄色溶液,加入淀粉KI溶液 | 若溶液变蓝色,则乙正确 |
| 3 | 取少量黄色溶液,加入苯溶液,振荡后静置 | 若上层溶液呈橙红色,则 正确 |
①方案1是否合理 (填“是”或“否”)。
②方案2中,由于存在反应 (用离子方程式表示),
所以预测结论不正确。
③请另外设计一个合理方案,证明已经发生反应。将有关内容填入下表。
| 实验操作 | 预期现象及结论 |
|
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在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:
| 物质 | X | Y | Z |
| 初始浓度/mol·L-1 | 0.1 | 0.2 | 0 |
| 平衡浓度/mol·L-1 | 0.05 | 0.05 | 0.1 |
下列说法错误的是:
A.反应达到平衡时,X的转化率为50%
B.反应可表示为X+3Y2Z,其平衡常数为1600
C.增大压强使平衡向生成Z的方向移动,平衡常数增大
D.改变温度可以改变此反应的平衡常数