氮可形成多種氧化物，如NO、NO2、N2O4等。已知NO2和N2O4的結(jié)構(gòu)式分別是和。實(shí)驗(yàn)測(cè)得N－N鍵鍵能為167kJ·mol－1， NO2中氮氧鍵的平均鍵能為466 kJ·mol－1，N2O4中氮氧鍵的平均鍵能為438.5 kJ·mol－1。
（1）寫出N2O4轉(zhuǎn)化為NO2的熱化學(xué)方程式：                             
（2）對(duì)反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)，在溫度為T1、T2時(shí)，平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖所示。下列說法正確的是            

A．A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：A＞C
B．B、C兩點(diǎn)的氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量：B＜C
C．A、C兩點(diǎn)氣體的顏色：A深，C淺
D．由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法
（3）在100℃時(shí)，將0.40mol的NO2氣體充入2 L抽空的密閉容器中，每隔一定時(shí)間就對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析，得到如下表數(shù)據(jù)：
時(shí)間（s）
0
20
40
60
80
n(NO2)/mol
0.40
n1
0.26
n3
n4
n(N2O4)/mol
0.00
0.050
n2
0.080
0.080
 
①在上述條件下，從反應(yīng)開始直至20 s時(shí)，二氧化氮的平均反應(yīng)速率為        
②n3     n4（填“>”、“<”或“=”），該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的值為             ，升高溫度后，反應(yīng)2NO2N2O4的平衡常數(shù)K將      （填“增大”、“減小”或“不變”）。
③若在相同情況下最初向該容器充入的是N2O4氣體，要達(dá)到上述同樣的平衡狀態(tài)，N2O4的起始濃度是_____________mol·L－1。
（1）N2O4(g)2NO2(g) ΔH＝＋57 kJ·mol－1（3分）
（2）D（2分） （3）①0.0025mol·(L·s)-1 （3分）
②=（1分），K＝2.8（2分），減�。�1分）
③0.10（2分）

試題分析：（1）由方程式N2O42NO2，舊鍵斷裂時(shí)吸收的熱量：167kJ/mol+438.5kJ/mol×4="1921" kJ/mol,形成新鍵時(shí)放出的熱量為2×2×466 kJ/mol="1864" kJ/mol，確定該反應(yīng)吸熱，ΔH為＋57 kJ·mol－1；
（2）根據(jù)圖像，A、C點(diǎn)的溫度相同，C點(diǎn)的壓強(qiáng)大于A點(diǎn)壓強(qiáng)，所以速率C>A;B點(diǎn)溫度高、而壓強(qiáng)小，C點(diǎn)溫度低、而壓強(qiáng)大，無法比較氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量；C項(xiàng)當(dāng)容器被壓縮時(shí)C點(diǎn)的顏色深；D項(xiàng)正確。
（3）結(jié)合表中N2O4的物質(zhì)的量的變化，可求得二氧化氮的反應(yīng)速率為0.0025mol·(L·s)-1；當(dāng)60s和80s時(shí)N2O4的物質(zhì)的量不變，確定已達(dá)平衡，所以n3=n4；，并求得平衡常數(shù)K為2.8，而且反應(yīng)吸熱，當(dāng)升高溫度時(shí)，平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)K減�。�
N2O42NO2達(dá)平衡時(shí)兩者的濃度分別為
0.04mol/L      0.12mol/L      假設(shè)向容器中沖入N2O4的起始濃度為x
起始(mol/L)       x         0             
變化(mol/L)        a         2a
平衡(mol/L)       0.04       0.12      2a=0.12，a=0.06，所以x=0.1
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

已知C2H5OH（g）＋3O2（g）=2CO2（g）＋3H2O（g） ΔH1＝-a kJ/mol
C2H5OH（g）=C2H5OH（l） ΔH2＝-b kJ/mol 
H2O（g）=H2O（l）     ΔH3＝-c kJ/mol
若使92 g酒精液體完全燃燒，最后恢復(fù)到室溫，則放出的熱量（單位kJ）為（  ）
A．4a＋4b＋4cB．2a-2b+6c
C．2a－2b＋2cD．2a－6b＋2c

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

已知：①CO（g）＋O2（g）=CO2（g）　ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
②H2（g）＋O2（g）=H2O（g） ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
則CO（g）＋H2O（g）=H2（g）＋CO2（g）的ΔH為
A．+41.2 kJ?mol-1B．－41.2 kJ?mol-1C．+82.4kJ?mol-1D．－524.8 kJ?mol-1

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

（Ⅰ）甲醇燃料電池（DNFC）被認(rèn)為是21世紀(jì)電動(dòng)汽車最佳候選動(dòng)力源。
（1）25℃、101 kPa時(shí)，1 mol CH3OH完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出熱量726.51 kJ/mol，則甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式為:　　　　                                    　 。
（2）甲醇燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如下。甲醇進(jìn)入      極（填“正”或“負(fù)”），寫出該極的電極反應(yīng)式                       。

（Ⅱ）鉛蓄電池是典型的可充型電池，它的正負(fù)極隔板是惰性材料，電池總反應(yīng)式為：Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO42－2PbSO4＋2H2O，請(qǐng)回答下列問題（不考慮氫、氧的氧化還原）：
（1）放電時(shí)：正極的電極反應(yīng)式是                      電解液中H2SO4的濃度將變　　　 ；
（2）在完全放電耗盡PbO2和Pb時(shí)，若按右圖連接，電解一段時(shí)間后，則在A電極上生成　　　　B電極上生成　　　     　。

 

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

氮是一種地球上含量豐富的元素，氮及其化合物的研究在生產(chǎn)、生活中有著重要意義。
（1）下圖是1 mol NO2和1 mol CO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖，寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                                 。

（2）已知：N2(g)+ O2(g)＝2 NO(g) △H＝＋180 kJ ? mol-1
2NO(g)+2 CO(g)＝N2(g) + 2 CO2(g) △H＝－746 kJ ? mol-1
則反應(yīng)CO(g) +O2(g)＝CO2(g)的 △H＝         kJ ? mol-1。
（3）在一固定容積為2L的密閉容器內(nèi)加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2，在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)： N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H ＜0， 若第5分鐘時(shí)達(dá)到平衡，此時(shí)測(cè)得NH3的物質(zhì)的量為0.2 mol，平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為     。
（4）在固定體積的密閉容器中，1.0×103 kPa時(shí)，發(fā)生反應(yīng) N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  △H＜0，其平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表：
T/K
298
398
498
平衡常數(shù)K
51
K1
K2
 
① K1      K2（填寫“＞”、“＝”或“＜”）
②下列各項(xiàng)能說明上述合成氨反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是       （填字母）。
a、容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1:3:2
b、NH3的濃度保持不變
c、容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
d、混合氣體的密度保持不變

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

下圖是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的一部分，試運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決下列問題：

I．已知該產(chǎn)業(yè)鏈中某反應(yīng)的平衡表常數(shù)達(dá)式為：K＝，它所對(duì)應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                            。
II．二甲醚（CH3OCH3）在未來可能替代柴油和液化氣作為潔凈液體燃料使用，工業(yè)上以CO和H2為原料生產(chǎn)CH3OCH3。工業(yè)制備二甲醚在催化反應(yīng)室中（壓力2．0～10．0Mpa，溫度230～280℃）進(jìn)行下列反應(yīng)：
①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) △H1＝－90．7kJ·mol－1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) △H2＝－23．5kJ·mol－1
③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) △H3＝－41．2kJ·mol－1
（1）催化反應(yīng)室中總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為                                         。
830℃時(shí)反應(yīng)③的K＝1．0，則在催化反應(yīng)室中反應(yīng)③的K    1．0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（2）在某溫度下，若反應(yīng)①的起始濃度分別為：c(CO)＝1 mol/L，c(H2)＝2．4 mol/L，5 min后達(dá)到平衡，CO的轉(zhuǎn)化率為50％，則5 min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為      　     ；若反應(yīng)物的起始濃度分別為：c(CO)＝4 mol/L，c(H2)＝a mol/L；達(dá)到平衡后，c(CH3OH)＝2 mol/L，a＝        mol/L。
（3）反應(yīng)②在t℃時(shí)的平衡常數(shù)為400，此溫度下，在0．5L的密閉容器中加入一定的甲醇，反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的物質(zhì)的量濃度如下：
物質(zhì)
CH3OH
CH3OCH3
H2O
c(mol/L)
0．8
1．24
1．24
 
①此時(shí)刻v正   v逆（填“大于”“小于”或“等于”
②平衡時(shí)二甲醚的物質(zhì)的量濃度是                    。
以二甲醚、空氣、KOH 溶液為原料，以石墨為電極可直接構(gòu)成燃料電池，則該電池的負(fù)極反應(yīng)式為                                              ；若以1．12L/min（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的速率向電池中通入二甲醚，用該電池電解500mL2mol/L CuSO4溶液，通電0．50 min后，計(jì)算理論上可析出金屬銅的質(zhì)量為                         

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

(14分) 能源短缺是人類社會(huì)面臨的重大問題。甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。
（1）工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇：
反應(yīng)I：  CO(g) ＋ 2H2(g)   CH3OH(g) 
反應(yīng)II： CO2(g) ＋ 3H2(g)   CH3OH(g)  +  H2O(g) 
上述反應(yīng)符合“原子經(jīng)濟(jì)”原則的是                  （填“I”或“Ⅱ”）。
（2）已知在常溫常壓下：
① 2CH3OH(l) ＋ 3O2(g) ＝ 2CO2(g) ＋ 4H2O(g)   ΔH ＝－1275.6 kJ／mol
② 2CO (g)+ O2(g) ＝ 2CO2(g)  ΔH ＝－566.0 kJ／mol
③ H2O(g) ＝ H2O(l)  ΔH ＝－44.0 kJ／mol
則CH3OH(l)+ O2(g) ＝ CO(g) + 2H2O(l) ΔH＝               
（3）某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理，設(shè)計(jì)如下左圖所示的電池裝置。
①      該電池負(fù)極的電極反應(yīng)為                          。
② 工作一段時(shí)間后，測(cè)得溶液的pH                   （填增大、不變、減�。�
③用該電池作電源，組成如下右圖所示裝置(a、b、c、d均為石墨電極)，甲容器裝250mL0.04mol/LCuSO4溶液，乙容器裝300mL飽和NaCl溶液，寫出c電極的電極反應(yīng)        ，常溫下，當(dāng)300mL乙溶液的pH為13時(shí)，斷開電源，則在甲醇電池中消耗O2的體積為                  mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況) ，電解后向甲中加入適量下列某一種物質(zhì)，可以使溶液恢復(fù)到原來狀態(tài)，該物質(zhì)是           (填寫編號(hào)) 。
A．CuOB．CuCO3　　C．Cu(OH)2D．Cu2(OH)2CO3

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重，國(guó)家擬于“十二五”期間，將二氧化硫(SO2)排放量減少8%，氮氧化物(NOx)排放量減少10%。目前，消除大氣污染有多種方法。
（1）處理NOx的一種方法是利用甲烷催化還原NOx。已知：
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=－574kJ·mol­—1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=－1160kJ·mol—1
則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程為                                  。
（2）降低汽車尾氣的方法之一是在排氣管上安裝催化 轉(zhuǎn)化器，發(fā)生如下反應(yīng)：
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H＜0。        
若在一定溫度下，將2molNO、1molCO充入1L固定容積的容器中，反應(yīng)過程中各物質(zhì)的濃度變化如圖所示，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為K=           。

若保持溫度不變，20min時(shí)再向容器中充入CO、N2各0.6mol，平衡將      移動(dòng)（填“向左”、 “向右”或“不”）。
20min時(shí)，若改變反應(yīng)條件，導(dǎo)致N2濃度發(fā)生如上圖所示的變化，則改變的條件可能是             （填序號(hào)）。
①加入催化劑　 ②降低溫度　 ③縮小容器體積　 ④增加CO2的量
（3）肼（N2H4）用亞硝酸（HNO2）氧化可生成氮的另一種氫化物，該氫化物的相對(duì)分子質(zhì)量為43.0，其中氮原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.977。寫出肼與亞硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式                                        。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

Ⅰ：工業(yè)上用CO2和H2在一定條件發(fā)生如下反應(yīng)合成甲醇并放出大量的熱：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1   回答下列問題。
（1）已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)   ΔH2
則反應(yīng)2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)  ΔH=           （用含ΔH1、ΔH2表示）
（2）若反應(yīng)溫度升高，CO2的轉(zhuǎn)化率       (填“增大”“減小”或“不變”）。
（3）寫出在酸性環(huán)境中，甲醇燃料電池中的正極反應(yīng)方程式                             
Ⅱ：生產(chǎn)甲醇的原料H2可用如下方法制得：CH4(g) + H2O(g)  CO(g) + 3H2(g)，一定溫度下，將2 mol CH4和4 mol H2O通入容積為10L的密閉反應(yīng)室中，反應(yīng)中CO的物質(zhì)的量濃度的變化情況如圖所示，請(qǐng)回答下列問題：

（4）反應(yīng)進(jìn)行到4分鐘到達(dá)平衡。請(qǐng)計(jì)算從反應(yīng)開始到剛剛平衡，平均反應(yīng)速率v(H2)為               ；并求此反應(yīng)在此溫度下的平衡常數(shù)（在答題卡對(duì)應(yīng)的方框內(nèi)寫出計(jì)算過程）。
（5）在第5分鐘時(shí)將容器的體積瞬間縮小一半后，若在第8分鐘時(shí)達(dá)到新的平衡（此時(shí)CO的濃度約為0.25 mol·L—1 ），請(qǐng)?jiān)趫D中畫出第5分鐘后H2濃度的變化曲線。

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