【題目】(1)已知NO2N2O4的結(jié)構(gòu)式如右圖所示。已知:N—N的鍵能為a kJ/mol,NO2N2O4N=O鍵鍵能分別是b kJ/molc kJ/mol。寫(xiě)出NO2轉(zhuǎn)化為N2O4的熱化學(xué)方程式________________Ha、bc的代數(shù)式表示)。

(2)100℃時(shí),將0.4mol NO2放入2L的真空容器中發(fā)生反應(yīng):2NO2N2O4。測(cè)得容器內(nèi)氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如下表:

時(shí)間/s

0

20

40

60

80

n(NO2)/mol

0.4

n1

0.26

n3

n4

n(N2O4)/mol

0

0.05

n2

0.08

0.08

上述條件下,前20s內(nèi)以NO2表示的平均化學(xué)反應(yīng)速率為_________________________;達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),NO2的轉(zhuǎn)化率是________。

②n2_______ n3(“>”、“=”、“<”)。

③80s時(shí),向容器內(nèi)加入NO2N2O40.24mol,化學(xué)平衡將_________(向正反應(yīng)方向移動(dòng)、向逆反應(yīng)方向移動(dòng)、不移動(dòng)”)。

若將NO2的起始物質(zhì)的量改為0.2mol,在相同條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),要想達(dá)到與上述平衡相同的平衡狀態(tài),則起始時(shí)還需要加入適量的N2O4氣體,則N2O4的濃度為_____________。

【答案】 2NO2(g) =N2O4(g) △H = (4b-a-4c) kJ/mol2NO2(g) N2O4(g) △H = -(a+4c-4b) kJ/mol 0.0025mol/(L·s) 40% < 不移動(dòng) 0.05mol/L

【解析】(1)反應(yīng)熱等于斷鍵吸收的能量和形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值,則NO2轉(zhuǎn)化為N2O4的熱化學(xué)方程式為2NO2(g)=N2O4(g) △H=(4b-a-4c)kJ·mol-1;(2)①前20s內(nèi)生成N2O4是0.05mol,根據(jù)方程式可知消耗NO2是0.1mol,濃度是0.05mol/L,則以NO2表示的平均化學(xué)反應(yīng)速率為0.05mol/L÷20s=0.0025mol/(L·s);達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),生成N2O4是0.08mol,消耗NO2是0.16mol,所以NO2的轉(zhuǎn)化率是0.16mol/0.4mol×100%=40%;②n2=(0.4mol-0.26mol)/2=0.07mol,n3=0.4mol-0.08mol×2=0.24mol,因此n2<n3。③80s時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),平衡常數(shù)K=。向容器中加入NO2和N2O4各0.24mol,此時(shí)濃度熵Q=,所以化學(xué)平衡不移動(dòng)。④若將NO2的起始物質(zhì)的量改為0.2mol,在相同條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),要想達(dá)到與上述平衡相同的平衡狀態(tài),則轉(zhuǎn)化后NO2應(yīng)該滿(mǎn)足0.4mol,因此需要N2O4轉(zhuǎn)化生成0.2molNO2,所以需要N2O40.1mol,濃度是0.05mol/L。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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②向甲酸和甲醛的混合物中加入氫氧化鈉溶液,中和甲酸后,加入新制的氫氧化銅加熱,檢驗(yàn)混合物中是否含有甲醛

③向丙烯醛(CH2=CH—CHO)中滴入KMnO4(H+)溶液,觀察紫色褪去,能證明結(jié)構(gòu)中存在碳碳雙鍵

④為驗(yàn)證某RX是碘代烷,把RX與燒堿水溶液混合加熱后,將溶液冷卻后再滴入幾滴硝酸銀溶液,觀察現(xiàn)象

II.苯乙酸銅是合成優(yōu)良催化劑、傳感材料——納米氧化銅的重要前驅(qū)體之一,可采用苯乙腈為原料在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行合成。請(qǐng)回答:

(1)制備苯乙酸的裝置如圖(加熱和夾持裝置等略)。已知:苯乙酸的熔點(diǎn)為76.5℃,微溶于冷水,溶于乙醇。

在250mL三口瓶a中加入70mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的硫酸,加熱至100℃,再緩緩滴入40g苯乙腈,然后升溫至130℃,發(fā)生反應(yīng):

儀器b的名稱(chēng)是______________。反應(yīng)結(jié)束后加適量冷水再分離出苯乙酸粗品,加入冷水的目的是___________________________________

(2)分離出粗苯乙酸所用到的儀器是(填字母)__________________。

a.漏斗 b.分液漏斗  c.燒杯 d.玻璃棒 e.直形冷凝管

(3)將苯乙酸加入到乙醇與水的混合溶劑中,充分溶解后加入Cu(OH)2,攪拌30min,過(guò)濾,濾液靜置一段時(shí)間可以析出苯乙酸銅晶體,寫(xiě)出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________,混合溶劑中乙醇的作用是_____________________________________________。

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【題目】下列有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)K、電離平衡常數(shù)Ka、水的離子積常數(shù)Kw的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是

A.各常數(shù)的大小與溫度有關(guān)

B.各常數(shù)的大小說(shuō)明平衡體系正反應(yīng)的程度大小

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