【題目】汽車尾氣是城市的主要空氣污染物,研究控制汽車尾氣成為保護(hù)環(huán)境的首要任務(wù)。
(1)汽車內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)發(fā)生反應(yīng):N2(g) + O2(g)2NO(g),是導(dǎo)致汽車尾氣中含有NO的原因之一。T ℃時(shí),向5L密閉容器中充入6.5 molN2和7.5 molO2,在5 min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)容器中NO的物質(zhì)的量是5 mol。
① 5 min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率υ(NO) = ;在T ℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K = 。
② 反應(yīng)開始至達(dá)到平衡的過程中,容器中下列各項(xiàng)發(fā)生變化的是 (填序號(hào))。
a. 混合氣體的密度 b. 混合氣體的壓強(qiáng)
c. 正反應(yīng)速率 d. 單位時(shí)間內(nèi),N2和NO的消耗量之比
(2)H2或CO可以催化還原NO以達(dá)到消除污染的目的。
已知:N2(g) + O2(g) = 2NO(g) H=" +180.5" kJ·mol-1
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) H= -571.6 kJ·mol-1
則H2(g)與NO(g)反應(yīng)生成N2(g)和H2O(l)的熱化學(xué)方程式是 。
(3)當(dāng)質(zhì)量一定時(shí),增大固體催化劑的表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。下圖表示在其他條件不變時(shí),反應(yīng):2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g) + N2(g) 中NO的濃度[c(NO)]隨溫度(T)、催化劑表面積(S)和時(shí)間(t)的變化曲線。
① 該反應(yīng)的H 0 (填“>”或“<”)。
② 若催化劑的表面積S1>S2 ,在下圖中畫出c(NO) 在T1、S2 條件下達(dá)到平衡過程中的變化曲線。
【答案】(9分)
(1)① 0.2 mol·L-1·min-1(1分) 1.25(1分) ② c d(2分)
(2)2H2(g) + 2NO(g) = N2(g) + 2H2O(l) ΔH = -752.1 kJ·mol-1 (2分)
(3)① <(1分)
②
(2分)
【解析】
試題(1)①根據(jù)“三段式”進(jìn)行計(jì)算:N2(g) + O2(g)2NO(g)
開始(mol/L) 6.5 7.5 0
變化(mol/L) 2.5 2.5 5
平衡(mol/L) 4 5 5
5 min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率υ (NO) = 5mol÷5L÷5min=0.2 mol·L-1·min-1;把平衡時(shí)各物質(zhì)物質(zhì)的量轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量濃度,可得平衡常數(shù)K =12÷(0.8×1)=1.25。
②a、根據(jù)質(zhì)量守恒定律,氣體的質(zhì)量不變,體積恒定,所以混合氣體的密度為定值,不發(fā)生變化;b、該反應(yīng)前后氣體系數(shù)相等,所以壓強(qiáng)定值,不發(fā)生變化;c、反應(yīng)開始至達(dá)到平衡的過程中,正反應(yīng)速率逐漸減小,正確;d、在達(dá)到化學(xué)平衡前,正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,所以單位時(shí)間內(nèi),N2和NO的消耗量之比逐漸減小,正確。
(2)首先寫出H2與NO反應(yīng)的化學(xué)方程式并注明狀態(tài),然后根據(jù)蓋斯定律求焓變,H=H1—H2=-752.1 kJ·mol-1,可寫出熱化學(xué)方程式。
(3)①根據(jù)圖像可知,T2反應(yīng)速率快,則T1< T2,T2時(shí)NO的濃度增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng),H < 0。
②催化劑的表面積S1>S2 ,S1時(shí)反應(yīng)速率大于S2 時(shí)反應(yīng)速率,催化劑不影響化學(xué)平衡,平衡時(shí)c(NO)的濃度相同,可畫出T1、 S2 條件下達(dá)到平衡過程中的變化曲線。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定條件下,反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)△H<0,達(dá)到平衡時(shí)NO2的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示.下列說法正確的是 ( 。
A.溫度:T1>T2
B.A、B兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù):KA>KB
C.A點(diǎn):2v(NO2)正 ═ v(N2O4)逆
D.B、C兩點(diǎn)氣體的平均摩爾質(zhì)量相等
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】與化學(xué)平衡類似,電離平衡的平衡常數(shù),叫做電離常數(shù)(用K表示)。下表是某溫度下幾種常見弱酸的電離平衡常數(shù):
酸 | 電離方程式 | 電離平衡常數(shù)K |
CH3COOH | CH3COOHCH3COO-+H+ | 2×10-5 |
HClO | HClOClO-+H+ | 3.0×10-8 |
H2CO3 | H2CO3H++HCO3- HCO3-H++CO32- | K1=4.4×10-7 K2=5.6×10-11 |
H3PO4 | H3PO4H++H2PO4- H2PO4-H++HPO42- HPO42-H++PO43- | K1=7.1×10-3 K2=6.3×10-8 K3=4.2×10-13 |
回答下列問題:
(1)若把CH3COOH、HClO、H2CO3、HCO3-、H3PO4、H2PO4-、HPO42-都看作是酸,則它們酸性最強(qiáng)的是___________(填化學(xué)式)。
(2)向NaClO溶液中通入少量的二氧化碳,發(fā)生的離子方程式為________。
(3)該溫度下0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀釋過程,下列表達(dá)式的數(shù)據(jù)一定增大的是__。
A c(H+) B c(H+)c(CH3COO
(4)取等體積的pH均為a的醋酸和次氯酸兩溶液,分別用等濃度的NaOH稀溶液恰好中和,消耗的NaOH溶液的體積分別為V1,V2,則大小關(guān)系為:V1_________V2(填“>”、“<”或“=”)。
(5)下列四種離子結(jié)合H+能力最強(qiáng)的是________。
A HCO3- B CO32- C ClO- D CH3COO-
(6)等物質(zhì)的量的苛性鈉分別用pH為2和3的醋酸溶液中和,設(shè)消耗醋酸溶液的體積依次為Va、Vb,則兩者的關(guān)系正確的是_________。
A Va>10Vb B Va<10Vb C Vb<10Va D Vb>10Va
(7)已知100℃時(shí),水的離子積常數(shù)Kw=1.0×10-12,pH=3的CH3COOH和pH=9的NaOH溶液等體積混合,混合溶液呈_____________性;
(8)等濃度的①(NH4)2SO4、②NH4HSO4、③NH4HCO3、④NH4Cl、⑤NH3H2O溶液中,NH4+濃度由大到小的順序是:_________。
(9)計(jì)算該溫度下CH3COONa的水解平衡常數(shù)Kh_________。
(10)物質(zhì)的量濃度相同的四種溶液:a CH3COONa、b NaHCO3、c NaClO、d Na2CO3
四種溶液的pH由小到大排列的順序是____________(用編號(hào)填寫)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】對(duì)于可逆反應(yīng)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,下列各項(xiàng)對(duì)示意圖的解釋與圖像相符的是
A. ①壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響(p2>p1) B. ②溫度對(duì)反應(yīng)的影響
C. ③平衡體系增加N2對(duì)反應(yīng)的影響 D. ④催化劑對(duì)反應(yīng)的影響
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知:H2(g)+I2(g)2HI(g);ΔH= -14.9kJ·mol-1。某溫度下在甲、乙兩個(gè)恒容密閉容器中充入反應(yīng)物,其起始濃度如下表所示。甲中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(H2)=0.008mol·L-1。下列判斷正確的
起始濃度 | c(H2)/(mol·L-1) | c(I2)/(mol·L-1) | c(HI)(mol·L-1) |
甲 | 0.01 | 0.01 | 0 |
乙 | 0.02 | 0.02 | 0 |
A.平衡時(shí),乙中H2的轉(zhuǎn)化率是甲中的2倍
B.平衡時(shí),甲中混合物的顏色比乙中深
C.平衡時(shí),甲、乙中熱量的變化值相等
D.該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.25
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素,其中Z為金屬元素,X、W為同一主族元素。X、Z、W形成的最高價(jià)氧化物分別為甲、乙、丙,甲是常見溫室效應(yīng)氣體。x、y2、z、w分別為X、Y、Z、W的單質(zhì),丁是化合物,其轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列判斷不正確的是
A.反應(yīng)①②③都屬于氧化還原反應(yīng)B.X、Y、Z、W四種元素中,W的原子半徑最大
C.在信息工業(yè)中,丙常作光導(dǎo)纖維材料D.一定條件下,x與甲反應(yīng)生成丁
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】二氧化碳的捕集、創(chuàng)新利用是世界能源領(lǐng)域的一個(gè)重要戰(zhàn)略方向。
(1)用稀氨水噴霧捕集CO2。常溫下,用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液。已知常溫下NH3·H2O的電離平衡常數(shù)Kb=2×10-5,H2CO3的電離平衡常數(shù)K1=4×10-7,K2=4×10-11。在NH4HCO3溶液中,c(NH4+)___________(填“>”“<”或“=”)c(HCO3-);NH4HCO3溶液中物料守恒表達(dá)式為________。
(2)CO2經(jīng)催化加氫可合成低碳烯烴,合成乙烯的反應(yīng)為2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H。向1 L恒容密閉容器中充入2 mol CO2(g)和n mol H2(g),在一定條件下發(fā)生該反應(yīng)。CO2的轉(zhuǎn)化率與溫度、投料比[]的關(guān)系如圖所示:
①該反應(yīng)的△H_______0(填“>”“<“或“=”)。
②圖中x1________(填“<”“>”或“=”)x2。
③若圖中B點(diǎn)的投料比為2,則500℃時(shí)的平衡常數(shù)KB=________。
(3)工業(yè)上用CO2生產(chǎn)甲醇燃料,進(jìn)一步可合成二甲醚。已知:298K和101kPa條件下,
反應(yīng)I:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(l) △H=—a kJ·mol-1
反應(yīng)II:2H2(g)+O2(g)2H2O(1) △H=-b kJ·mol-1
反應(yīng)III:CH3OH(g)CH3OH(l) △H=-c kJ·mol-1
①CH3OH(l)燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_________。
②合成二甲醚的總反應(yīng)為2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H=-130.8 kJ·mol-1。在某壓強(qiáng)下,合成二甲醚的反應(yīng)在不同溫度、不同投料比時(shí),CO2的平衡轉(zhuǎn)化率如圖所示。T1溫度下,將6 mol CO2和12 mol H2充入2 L的密閉容器中,5min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),則0~5min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CH3OCH3)=______________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】將0.05molSO2(g)和0.03molO2(g)放入容積為1L的密閉容器中,反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),在一定條件下達(dá)到平衡,測(cè)得c(SO3)=0.04mol·L-1。以下表述正確的是
A.該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)為1.6×103
B.通常情況下,該反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行
C.題給條件下,O2的轉(zhuǎn)化率是20%
D.當(dāng)體系中SO2和SO3的速率之比是1:1時(shí),則該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在298K、1.01×105Pa下,將22gCO2通入750mL1mol·L-1NaOH溶液中充分反應(yīng),測(cè)得反應(yīng)放出xkJ的熱量。已知在該條件下,1molCO2通入1L2mol·L-1NaOH溶液中充分反應(yīng)放出ykJ的熱量,則CO2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaHCO3的熱化學(xué)方程式正確的是( )
A.CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) ΔH=-(2y-x) kJ·mol-1
B.CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) ΔH=-(2x-y) kJ·mol-1
C.CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) ΔH=-(4x-y) kJ·mol-1
D.CO2(g)+NaOH(l)=NaHCO3(l) ΔH=-(8x-2y) kJ·mol-1
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