物質(zhì)(t-BuNO)2在正庚烷溶劑中發(fā)生如下反應(yīng):(t-BuNO)2  2(t-BuNO).
(1)當(t-BuNO)2的起始濃度(c)為0.50mol?L-1時,實驗測得20℃時的平衡轉(zhuǎn)化率(α)是65%.列式計算20℃時上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______.
(2)一定溫度下,隨著(t-BuNO)2的起始濃度增大,其平衡轉(zhuǎn)化率______(填“增大”、“不變”或“減小”).
已知20℃時該反應(yīng)在CCl4溶劑中的平衡常數(shù)為1.9,若將反應(yīng)溶劑正庚烷改成CCl4,并保持(t-BuNO)2起始濃度相同,則它在CCl4溶劑中的平衡轉(zhuǎn)化率______(填“大于”、“等于”或“小于”)其在正庚烷溶劑中的平衡轉(zhuǎn)化率.
(3)實驗測得該反應(yīng)的△H=50.5kJ?mol-1,活化能Ea=90.4kJ?mol-1.下列能量關(guān)系圖合理的是______.

(4)該反應(yīng)的△S______0(填“>”、“<”或“=”).在______(填“較高”或“較低”)溫度下有利于該反應(yīng)自發(fā)進行.
(5)隨著該反應(yīng)的進行,溶液的顏色不斷變化,分析溶液顏色與反應(yīng)物(或生成物)濃度的關(guān)系(即比色分析),可以確定該化學反應(yīng)的速率.用于比色分析的儀器是______.
A.pH計B.元素分析儀 C.分光光度計  D.原子吸收光譜儀
(6)通過比色分析得到30℃時(t-BuNO)2濃度隨時間的變化關(guān)系如圖所示,請在同一圖中繪出t-BuNO濃度隨時間的變化曲線.

【答案】分析:(1)根據(jù)化學平衡和物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率,利用三段法計算各物質(zhì)平衡時的濃度,再利用平衡常數(shù)的計算式來解答;
(2)由溫度不變,則平衡常數(shù)不變,利用平衡常數(shù)分析起始濃度與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系;
(3)該反應(yīng)的△H=50.5kJ?mol-1,則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),活化能Ea=90.4kJ?mol-1,活化能是反應(yīng)物分子變?yōu)榛罨肿铀枰哪芰浚俳Y(jié)合圖象來分析;
(4)由反應(yīng)來分析△S,再利用△H-T△S<0來分析有利于該反應(yīng)自發(fā)進行需要的溫度;
(5)根據(jù)溶液顏色與反應(yīng)物(或生成物)濃度的關(guān)系(即比色分析)來分析選用的儀器;
(6)由30℃時濃度隨時間的變化關(guān)系圖,找出不同時間(t-BuNO)2的濃度,再計算t-BuNO濃度,描點連線即得t-BuNO濃度隨時間的變化曲線.
解答:解:(1)當(t-BuNO)2的起始濃度(c)為0.50mol?L-1時,實驗測得20℃時的平衡轉(zhuǎn)化率(α)是65%,
則(t-BuNO)2  2(t-BuNO)
開始 0.5                  0
轉(zhuǎn)化0.5×65%              0.5×65%×2
平衡0.5×(1-65%)        0.5×65%×2
 K==2.4(mol/L),故答案為:2.4mol/L;
(2)由三段法計算可知,K=,溫度不變,則K不變,則增大(t-BuNO)2的起始濃度為保證K不變,則轉(zhuǎn)化率a應(yīng)減小,20℃時該反應(yīng)在CCl4溶劑中的平衡常數(shù)為1.9<2.4,保持(t-BuNO)2起始濃度相同時,由K=,則轉(zhuǎn)化率a應(yīng)小于其在正庚烷溶劑中的平衡轉(zhuǎn)化率,故答案為:減。恍∮;
(3)由反應(yīng)的△H=50.5kJ?mol-1,則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則反應(yīng)物的總能量應(yīng)小于生成物的總能量,故BC錯誤;
再由△H=50.5kJ?mol-1,活化能Ea=90.4kJ?mol-1,則反應(yīng)熱的數(shù)值大于活化能的數(shù)值的一半,故D正確,故答案為:D;
(4)由反應(yīng)可知,1mol反應(yīng)物參加反應(yīng)時生成2mol生成物,則△S>0,再由△H-T△S<0有利于該反應(yīng)自發(fā)進行,
△H>0,則在較高溫度下該反應(yīng)能自發(fā)進行,故答案為:>;較高;
(5)由利用溶液顏色與反應(yīng)物(或生成物)濃度的關(guān)系,可以確定該化學反應(yīng)的速率,給出的儀器中只有分光光度計可進行比色分析,
故答案為:C;
(6)根據(jù)30℃時濃度隨時間的變化關(guān)系圖,找出不同時間(t-BuNO)2的濃度,再計算BuNO濃度,描點連線即得t-BuNO濃度隨時間的變化曲線,如0min時,(t-BuNO)2的濃度0.05mol/L,t-BuNO濃度為0;0.5min時,(t-BuNO)2的濃度0.04mol/L,t-BuNO濃度為0.02mol/L;依次計算描點連線,故答案為:
點評:本題考查學生利用化學平衡常數(shù)及化學平衡的三段法計算來分析解答,考查知識點較集中,注重對學生基礎(chǔ)知識和技能的考查,并訓練學生分析圖象、畫圖象的能力.
練習冊系列答案
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(1)為實現(xiàn)廢舊印刷線路板綜合利用,可用H2O2和稀H2SO4的混合液溶解處理產(chǎn)生的銅粉末,以制備硫酸銅.已知:
①Cu(s)+2H+(aq)+
12
O2(g)=Cu2+(aq)+H2O(l)△H=-221.45KJ?mol-1
②2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)△H=-196.46KJ?mol-1
Cu與H2O2和稀H2SO4的混合液反應(yīng)生成Cu2+和H2O的熱化學方程式為
Cu(s)+H2O2 (l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l)△H=-319.68KJ/mol
Cu(s)+H2O2 (l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l)△H=-319.68KJ/mol
  (離子方程式形式).
(2)物質(zhì)(t-BuNO)2在正庚烷溶劑中發(fā)生如下反應(yīng):(t-BuNO)2(aq)?2(t-BuNO)(aq)
①當(t-BuNO)2的起始濃度為0.50mol/L時,實驗測得20℃時的平衡轉(zhuǎn)化率(α)是65%.計算20℃時上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
2.4
2.4
 (保留小數(shù)點后一位有效數(shù)字,下同).
②一定溫度下恒容容器中,隨著(t-BuNO)2的起始濃度增大,其平衡轉(zhuǎn)化率
減小
減小
 (填“增大”、“不變”或“減小”).已知20℃時該反應(yīng)在CCl4溶劑中的平衡常數(shù)為1.9,若將反應(yīng)溶劑正庚烷改成CCl4,并保持(t-BuNO)2起始濃度相同,則它在CCl4溶劑中的平衡轉(zhuǎn)化率
小于
小于
 (填“大于”、“小于”或“等于”)其在正庚烷溶劑中的平衡轉(zhuǎn)化率.
③實驗測得該反應(yīng)的△H=50.5KJ/mol,該反應(yīng)的△S
0(填“>”、“<”“=”),
較高
較高
(填“較高”或“較低”)溫度下有利于該反應(yīng)自發(fā)進行.

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科目:高中化學 來源: 題型:

(2012?浙江模擬)物質(zhì)(t-BuNO)2在正庚烷溶劑中發(fā)生如下反應(yīng):(t-BuNO)2  2(t-BuNO).
(1)當(t-BuNO)2的起始濃度(c0)為0.50mol?L-1時,實驗測得20℃時的平衡轉(zhuǎn)化率(α)是65%.列式計算20℃時上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
2.4mol/L
2.4mol/L

(2)一定溫度下,隨著(t-BuNO)2的起始濃度增大,其平衡轉(zhuǎn)化率
減小
減小
(填“增大”、“不變”或“減小”).
已知20℃時該反應(yīng)在CCl4溶劑中的平衡常數(shù)為1.9,若將反應(yīng)溶劑正庚烷改成CCl4,并保持(t-BuNO)2起始濃度相同,則它在CCl4溶劑中的平衡轉(zhuǎn)化率
小于
小于
(填“大于”、“等于”或“小于”)其在正庚烷溶劑中的平衡轉(zhuǎn)化率.
(3)實驗測得該反應(yīng)的△H=50.5kJ?mol-1,活化能Ea=90.4kJ?mol-1.下列能量關(guān)系圖合理的是
D
D


(4)該反應(yīng)的△S
0(填“>”、“<”或“=”).在
較高
較高
(填“較高”或“較低”)溫度下有利于該反應(yīng)自發(fā)進行.
(5)隨著該反應(yīng)的進行,溶液的顏色不斷變化,分析溶液顏色與反應(yīng)物(或生成物)濃度的關(guān)系(即比色分析),可以確定該化學反應(yīng)的速率.用于比色分析的儀器是
C
C

A.pH計B.元素分析儀 C.分光光度計  D.原子吸收光譜儀
(6)通過比色分析得到30℃時(t-BuNO)2濃度隨時間的變化關(guān)系如圖所示,請在同一圖中繪出t-BuNO濃度隨時間的變化曲線.

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科目:高中化學 來源: 題型:

物質(zhì)(t-BuNO)2在正庚烷或CCl4中均可以發(fā)生反應(yīng):(t-BuNO)2?2(t-BuNO).在20℃時,向1L正庚烷中加入(t-BuNO)20.50mol,10min時反應(yīng)達平衡,此時(t-BuNO)2的平衡轉(zhuǎn)化率為65%(假設(shè)反應(yīng)過程中溶液體積始終為1L).下列說法正確的是(  )

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科目:高中化學 來源: 題型:

物質(zhì)(t-BuNO)2在正庚烷溶劑中反應(yīng):(t-BuNO)2?2(t-BuNO),測得該反應(yīng)的△H=+50.5kJ?mol-1,活化能Ea=90.4kJ?mol-1.能量關(guān)系圖合理的是( 。

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科目:高中化學 來源:2014屆江西省高二上學期期末考試化學試卷(解析版) 題型:填空題

(8分)物質(zhì)(t-BuNO)2在正庚烷溶劑中發(fā)生如下反應(yīng):(t-BuNO)2 2(t-BuNO) 。

(1)當(t-BuNO)2的起始濃度(c0)為0.50 mol·L-1時,實驗測得20℃時的平衡轉(zhuǎn)化率(α)是65 %。列式計算20℃時上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K      。

(2)一定溫度下,隨著(t-BuNO)2的起始濃度增大,其平衡轉(zhuǎn)化率      (填“增大”、“不變”或“減小”)。

(3)實驗測得該反應(yīng)的ΔH =" +" 50.5 kJ·mol-1,活化能Ea = 90.4 kJ·mol-1。下列能量關(guān)系圖合理的是    。

(4)結(jié)合ΔS推測該反應(yīng)的在    (填“較高”或“較低”)溫度下有利于該反應(yīng)自發(fā)進行。

 

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