【題目】研究氮氧化物等大氣污染物對打造宜居環(huán)境具有重要意義。NO在空氣中存在如下反應(yīng):2NO(g)+O2(g)2NO2(g),其反應(yīng)歷程分兩步:
①2NO(g)N2O2(g)(快反應(yīng)) v1正=k1正·c2(NO), v1逆=k1逆·c(N2O2) ΔH1<0
②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢反應(yīng)) v2正=k2正·c(N2O2)·c(O2), v2逆=k2逆·c2(NO2) ΔH2<0
反應(yīng)歷程的能量變化如圖:
請回答下列問題:
(1)反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的ΔH__0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)決定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反應(yīng)速率是反應(yīng)②,E4+E2__E5+E3(填“>”、“<”或“=”)。
(3)一定溫度下,反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)達(dá)到平衡狀態(tài),寫出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示平衡常數(shù)的表達(dá)式K=___。
(4)T1℃下一密閉容器中充入一定量的NO2,測得NO2濃度隨時間變化的曲線如圖所示。前5秒內(nèi)O2的平均生成速率為___;T1℃下反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)K=__。
(5)對于(4)中的反應(yīng)體系達(dá)平衡后,若降低溫度,再次達(dá)平衡后,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量___(填“增大”、“減小”或“不變”);對于(4)中的反應(yīng)體系達(dá)平衡后,若在恒溫恒容條件下,追加NO2,再次達(dá)平衡后,NO2的體積分?jǐn)?shù)___(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(6)對于(4)中的反應(yīng)體系達(dá)平衡后(壓強(qiáng)為P1),若在恒溫恒容條件下,向其中充入一定量O2,再次達(dá)平衡后,測得壓強(qiáng)為P2,P1︰P2 = 5︰8,則再次平衡時NO2的濃度為___mol·L-1。(精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位)
【答案】< < 0.1mol·L-1·s-1 1 增大 增大 2.67
【解析】
(1)該反應(yīng)ΔH=E1-E3>0,故答案為:<;
(2)反應(yīng)①的活化能為E4-E2,反應(yīng)②的活化能為E5-E3,根據(jù)題意可知反應(yīng)②的活化能大于反應(yīng)①的活化能為,即E4-E2< E5-E3,故E4+E2<E5+E3,故答案為:<;
(3)該反應(yīng)平衡常數(shù),反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),所以v1正=v1逆、v2正=v2逆,所以v1正×v2正=v1逆×v2逆,即k1正c2(NO)×k2正c(N2O2)c(O2)=k1逆c(N2O2)×k2逆c2(NO2),所以,故答案為:;
(4)前5s內(nèi),則v(O2)=0.1mol/(L·s)。利用三段式:
所給反應(yīng)平衡常數(shù);故答案為:0.1mol·L-1·s-1;1;
(5)平均相對分子質(zhì)量,反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低溫度,平衡右移,總質(zhì)量不變,但氣體總物質(zhì)的量減小,故平均相對分子質(zhì)量增大;恒溫恒容條件下追加NO2, NO2濃度增大,根據(jù)勒夏特列原理可知雖然平衡左移,但NO2濃度依然增大,故答案為:增大;增大:
(6)恒溫恒容條件下,壓強(qiáng)之比等于氣體總物質(zhì)的量之比,由P2,P1︰P2 = 5︰8可知充入氧氣前后氣體總物質(zhì)的量之比為5︰8,設(shè)容器體積為V,則充入氧氣前氣體總物質(zhì)的量為(2+2+1)V,所以再次達(dá)到平衡時物質(zhì)的量為8V,設(shè)再次達(dá)到平衡時NO2濃度為amol/L,則充入氧氣后反應(yīng)平衡右移轉(zhuǎn)化的NO為(a-2)mol/L,平衡時NO濃度為(4-a)mol/L,氧氣的濃度為8-(4-a)-a=4mol/L,由于溫度不變,故平衡常數(shù)K不變,K=1,所以,解得a≈2.67mol/L,故答案為:2.67。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知X、Y、Z、W、M 均為短周期元素。25℃時,其最高價氧化物對應(yīng)的水化物(濃度均為0.01mol/L)溶液的pH和原子半徑的關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是
A. X、M 簡單離子半徑大小順序:X>M
B. X、Y、Z、W、M 五種元素中只有一種是金屬元素
C. Z 的最高價氧化物的化學(xué)式為ZO3
D. X、Z的最簡單氣態(tài)氫化物反應(yīng)現(xiàn)象:有白煙生成XY ZW
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)實驗裝置及操作均正確的是( )
A.裝置Ⅰ中盛放碳酸氫鈉,盛放碳酸鈉,可對比二者的熱穩(wěn)定性
B.裝置Ⅱ用于檢驗鐵粉與水蒸氣反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣
C.裝置Ⅲ用于制備氫氧化鐵膠體
D.裝置Ⅳ用于制備氧氣
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某化學(xué)興趣小組同學(xué)用下圖裝置測定氧化鐵樣品(含和)中的質(zhì)量分?jǐn)?shù),下列說法正確的是( )
A.實驗室用和濃鹽酸制備時也可用裝置①
B.實驗開始時先點(diǎn)燃④處酒精燈,再打開彈簧夾
C.裝置⑥的作用是吸收④中生成的水蒸氣
D.裝置②③盛裝的試劑分別為溶液和濃硫酸
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知反應(yīng):①101kPa時,C(s)+1/2O2(g)=CO(g) △H1=-110.5kJ/mol②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H2=-57.3kJ/mol。下列結(jié)論中正確的是
A.若碳的燃燒熱用△H3來表示,則△H3<△H1
B.若碳的燃燒熱用△H3來表示,則△H3>△H1
C.稀硫酸與稀Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成2mol水,放出2×57.3kJ的熱量
D.稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1mol水,放出57.3kJ的熱量
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】25℃時,體積均為V0且pH相同的MOH與ROH溶液,分別加水稀釋至V,pH隨變化如圖所示。下列說法正確的是( )
A.MOH為一元強(qiáng)堿
B.a點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性大于b點(diǎn)溶液
C.原溶液中:c(MOH)=c(ROH)
D.水的電離程度:a點(diǎn)小于b點(diǎn)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】目前碘酸鉀被廣泛應(yīng)用于食鹽加碘。一種由含碘廢水制取碘酸鉀的工藝如下:
(1)檢驗“含碘廢水”中是否含有單質(zhì)I2,常用的試劑是______。
(2)通入SO2的目的是將I2還原為I-,該反應(yīng)的離子方程式為________。
(3)濾渣1的成分為______。(寫化學(xué)式)
(4)“制KIO3溶液”時,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________。
(5)KCl、KIO3的溶解度曲線如圖所示。由上述流程中制得的KIO3溶液得到KIO3晶體的方法為____。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】MnO2和Zn是制造普通干電池的重要原料,現(xiàn)用軟錳礦(主要成分為MnO2)和閃鋅礦(主要成分為ZnS)制備MnO2和Zn的工藝流程如圖:
下列說法不正確的是( )
A.干電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置
B.酸溶時,ZnS作還原劑,每析出12.8gS沉淀,共轉(zhuǎn)移0.8mol電子
C.通電電解時MnO2在陽極處生成,電極反應(yīng)為:Mn2+-2e-+2H2O═MnO2+4H+
D.原料硫酸可以循環(huán)使用,且可用鹽酸代替硫酸進(jìn)行酸溶
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】芝加哥伊利諾伊大學(xué)的研究人員設(shè)計了一種可用于商業(yè)化的新型鋰金屬電池,電池結(jié)構(gòu)如圖所示: 電池工作時,下列說法錯誤的是
A. 該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
B. 負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)為Li- e-= Li+
C. 該電池可用LiOH溶液作電解質(zhì)
D. 電池工作時,電路中每流過1 mol電子,正極增重7g
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