摘要:15.已知NO2和N2O4可以相互转化: △H < 0.在恒温条件下将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一容积为2L的密闭容器中.反应物浓度随时间变化关系如右图.下列说法正确的( ) A.图中的两条曲线.X是表示NO2浓度随时 间的变化曲线 B.前10min内用v(NO2)表示的化学反应 速率0.06mol/ C.25min时导致平衡移动的原因是将密闭容 器的体积缩小为lL D.a.b.c.d四个点中.只有a点的化学反应处于平衡状态 第Ⅱ卷
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实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择.化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求.如图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:

(1)该产业链中属于高中阶段常见的在低温下能自发进行的反应是:
(2)已知该产业链中某反应的平衡表达式为:
K=
它所对应的化学反应为:
(3)已知在一定温度下,
C(s)+CO2(g)?2CO(g)平衡常数K1;
CO(g)+H2O(g )?H2(g)+CO2(g)平衡常数K2;
C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g) 平衡常数K3;
则K1、K2、K3之间的关系是:
(4)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题.已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下表所示:
该反应的正反应方向是
(5)从图1看出氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等.已知NO2和N2O4的结构式分别是
和
.实验测得N-N键键能为167kJ?mol-1,NO2中氮氧键的键能为466kJ?mol-1,N2O4中氮氧键的键能为438.5kJ?mol-1.请写出NO2转化为N2O4的热化学方程式
A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
D.由状态B到状态A,可以用加热的方法
(6)0.2mol/L的NaOH与0.4mol/L的上述产业链中一产品化肥硝酸铵溶液等体积混合后,溶液中所有分子和离子( 除水和氨分子外)等微粒从大到小的顺序是
(7)以上述产业链中甲醇为燃料制成燃料电池,请写出在氢氧化钾介质中该电池的负极反应式
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(1)该产业链中属于高中阶段常见的在低温下能自发进行的反应是:
N2+3H2?2NH3或NH3+HNO3═NH4NO3
N2+3H2?2NH3或NH3+HNO3═NH4NO3
(2)已知该产业链中某反应的平衡表达式为:
K=
| c(H2)c(CO) |
| c(H2O) |
C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)
C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)
(3)已知在一定温度下,
C(s)+CO2(g)?2CO(g)平衡常数K1;
CO(g)+H2O(g )?H2(g)+CO2(g)平衡常数K2;
C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g) 平衡常数K3;
则K1、K2、K3之间的关系是:
K3=K1×K2
K3=K1×K2
.(4)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题.已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下表所示:
| 温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
| 平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
放热
放热
反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,CO的平衡转化率为:75%
75%
.(5)从图1看出氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等.已知NO2和N2O4的结构式分别是
2NO2(g)?N2O4(g)△H=-57kJ?mol-1
2NO2(g)?N2O4(g)△H=-57kJ?mol-1
.对反应N2O4(g)?2NO2(g),在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图2所示.下列说法正确的是D
D
.A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
D.由状态B到状态A,可以用加热的方法
(6)0.2mol/L的NaOH与0.4mol/L的上述产业链中一产品化肥硝酸铵溶液等体积混合后,溶液中所有分子和离子( 除水和氨分子外)等微粒从大到小的顺序是
c(NO3-)>c(NH4+)>c(Na+)>c(NH3?H2O)>c(OH-)>c(H+)
c(NO3-)>c(NH4+)>c(Na+)>c(NH3?H2O)>c(OH-)>c(H+)
.(7)以上述产业链中甲醇为燃料制成燃料电池,请写出在氢氧化钾介质中该电池的负极反应式
CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O
CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O
.(1)图中共有两条曲线X和Y,其中曲线
X
X
表示NO2浓度随时间的变化;a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是bd
bd
.下列不能说明该反应已达到平衡状态的是B
B
.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)①前10min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)=
0.04
0.04
mol/(L?min).②0~15min,反应2NO2(g)?N2O4(g)的平衡常数K(b)=
| 10 |
| 9 |
| 10 |
| 9 |
(3)反应25min时,若只改变了某一个条件,使曲线发生如上图所示的变化,该条件可能是
增大NO2的浓度
增大NO2的浓度
(用文字表达);其平衡常数K(d)=
=
K(b)(填“>”“=”或“<”).(4)若要达到使NO2(g)的百分含量与d点相同的化学平衡状态,在25min时还可以采取的措施是
B、D
B、D
.A.加入催化剂 B.缩小容器体积
C.升高温度 D.加入一定量的N2O4.
| A、图中的两条曲线,X是表示NO2浓度随时间的变化曲线 | B、a、b、c、d四个点中,只有b、d点的化学反应处于平衡状态 | C、25 min时,导致平衡移动的原因是将密闭容器的体积缩小为1L | D、前10 min内用v(NO2)表示的化学反应速率为0.06 mol/(L?min) |
(1)图中共有两条曲线X和Y,其中曲线
X
X
表示NO2 浓度随时间的变化;a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是bd
bd
.(2)前10min内用NO2 表示的化学反应速率v(NO2 )=
0.04
0.04
mol/(L?min)-1;反应进行至25min时,曲线发生变化的原因是加入0.4molNO2
加入0.4molNO2
.(3)若要达到与最后的平衡状态相同的化学平衡状态,在25min时还可以采取的措施是
BD
BD
(填序号)①加入催化剂 ②缩小容器体积 ③升高温度 ④加入一定量的N2O4.