( I)在2L密閉容器中,800℃時反應(yīng)2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)體系中,n(NO)隨時間的交化如下表:
時間/s 0 1 2 3 4 5
n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
(1)寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式:K=
c2(NO2)
c2(NO)?c(O2)
c2(NO2)
c2(NO)?c(O2)
,已知:K(300℃)>K(350℃),該反應(yīng)是
放熱
放熱
反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”);
(2)如圖中表示NO2的變化的曲線是
b
b
,用O2的濃度變化表示從0~2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=
1.5×10-3mol?L-1?s-1
1.5×10-3mol?L-1?s-1

(3)能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
bc
bc

a. v(NO2)=2v(O2);b.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變;c.v逆(NO)=2v正(O2);d.容器內(nèi)物質(zhì)的密度保持不變.
(4)為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向正反應(yīng)方向移動的是
c
c

a.及時分離出NO2氣體;b.適當(dāng)升高溫度;c.增大O2的濃度;d.選擇高效的催化劑.
( II)用石墨做電極電解:①稀H2SO4  ②K2SO4溶液  ③CuCl2溶液  ④CuSO4 溶液 ⑤KOH溶液.
(1)陰陽極都有氣體產(chǎn)生,且體積比(相同條件下)為2:1的是
①②⑤
①②⑤
(填序號,下同),其陽極的電極反應(yīng)式都是
4OH--4e-=O2↑+2H2O
4OH--4e-=O2↑+2H2O
,總反應(yīng)的化學(xué)方程式是
2H2O
 電解 
.
 
2H2↑+O2
2H2O
 電解 
.
 
2H2↑+O2

(2)陰極.陽極都有氣體產(chǎn)生,其中溶液的pH變小的是
,pH變大的是

(3)一個電極析出金屬,一個電極析出氣體,且溶液pH明顯減小的是
,其總反應(yīng)的化學(xué)方程式是
2CuSO4+2H2O
 電解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4
2CuSO4+2H2O
 電解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4
分析:(Ⅰ)、(1)化學(xué)平衡常數(shù)指各生成物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積所得的比值;
平衡常數(shù)K(300℃)>K(350℃),說明溫度升高,平衡向逆反應(yīng)移動,升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)移動.
(2)NO2是產(chǎn)物,隨反應(yīng)進(jìn)行濃度增大,平衡時c(NO2)為NO濃度的變化量△c(NO),由表中數(shù)據(jù)可知3s時反應(yīng)達(dá)平衡,平衡是n(NO)=0.007mol,△n(NO)=0.02mol-0.007mol=0.013mol,計算△c(NO),據(jù)此進(jìn)行判斷;
根據(jù)v=
△c
△t
計算v(NO),再根據(jù)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比計算v(O2).
(3)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時,v正=V逆 (同種物質(zhì)表示)或正逆速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比(不同物質(zhì)表示),反應(yīng)混合物各組分的物質(zhì)的量、濃度、含量不再變化,以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化,由此進(jìn)行判斷.解題時要注意,選擇判斷的物理量,隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化,當(dāng)該物理量由變化到定值時,說明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài).
(4)a.及時分離出NO2氣體,瞬間逆反應(yīng)速率減小,正反應(yīng)速率不變,平衡向正反應(yīng)進(jìn)行,隨后反應(yīng)混合物各組分的濃度降低,速率減。
b.升高溫度反應(yīng)速率增大,平衡向吸熱反應(yīng)移動.
c.增大O2的濃度,瞬間正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率不變,平衡向正反應(yīng)進(jìn)行,隨后生成物的濃度增大,逆反應(yīng)速速率增大.
d.加入高效催化劑,同等程度增大正、逆反應(yīng)速率,平衡不移動.
(Ⅱ)、(1)由給出電解質(zhì)溶液可知,陰陽極都有氣體產(chǎn)生,且體積比(相同條件下)為2:1的,實質(zhì)是電解的水生成氧氣與氫氣,電解質(zhì)溶液應(yīng)為:①稀H2SO4、②K2SO4溶液、⑤KOH溶液.電解池的陽極發(fā)生氧化反應(yīng),氫氧根在陽極放電,生成氧氣與水.
(2)由給出電解質(zhì)溶液可知,陰陽極都有氣體產(chǎn)生,實質(zhì)是電解的水生成氧氣與氫氣,電解質(zhì)溶液應(yīng)為:①稀H2SO4、②K2SO4溶液、⑤KOH溶液.電解后溶液的濃度增大.
(3)一個電極析出金屬,一個電極析出氣體,且溶液pH明顯減小,電解質(zhì)的是④CuSO4溶液符合,電解硫酸銅溶液生成銅、氧氣與硫酸.
解答:解:(Ⅰ)、(1)可逆反應(yīng)2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)的平衡常數(shù)k=
c2(NO2)
c2(NO)?c(O2)

平衡常數(shù)K(300℃)>K(350℃),說明溫度升高,平衡向逆反應(yīng)移動,升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)移動,故該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng).
故答案為:
c2(NO2)
c2(NO)?c(O2)
;放熱.
(2)NO2是產(chǎn)物,隨反應(yīng)進(jìn)行濃度增大,平衡時c(NO2)為NO濃度的變化量△c(NO),由表中數(shù)據(jù)可知3s時反應(yīng)達(dá)平衡,平衡是n(NO)=0.007mol,△n(NO)=0.02mol-0.007mol=0.013mol,故c(NO2)=△c(NO)=
0.13mol
2L
=0.0065mol/L,所以圖中表示NO2變化的曲線是b;
2s內(nèi)用NO表示的平均反應(yīng)速率v(NO)=
0.02mol-0.008mol
2L
2s
=3.0×10-3mol?L-1?s-1,速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,
所以v(O2)=
1
2
v(NO)=
1
2
×3.0×10-3mol?L-1?s-1=1.5×10-3mol?L-1?s-1
故答案為:b;1.5×10-3mol?L-1?s-1;
(3)a、表示同一方向反應(yīng)速率,v(NO2)自始至終為v(O2)的2倍,不能說明達(dá)到平衡,故a錯誤;
b、隨反應(yīng)進(jìn)行,反應(yīng)混合氣體總的物質(zhì)的量在減小,壓強(qiáng)減小,當(dāng)壓強(qiáng)不變,說明反應(yīng)到達(dá)平衡,故b正確;
c、不同物質(zhì)表示速率,到達(dá)平衡時,正逆速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,V逆 (NO):正(O2)=2:1,即V逆 (NO)=2v正(O2),故c正確;
d、混合氣體的總質(zhì)量不變,容器容積為定值,所以密度自始至終不變,不能說明達(dá)到平衡,故d錯誤.
故答案為:bc.
(4)可逆反應(yīng)2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)正反應(yīng)是體積減小的放熱反應(yīng).
a.及時分離出NO2氣體,瞬間逆反應(yīng)速率減小,正反應(yīng)速率不變,平衡向正反應(yīng)進(jìn)行,隨后反應(yīng)混合物各組分的濃度降低,速率減小,故a錯誤;
b.升高溫度反應(yīng)速率增大,平衡向吸熱反應(yīng)移動,即平衡向逆反應(yīng)移動,故b錯誤;
c.增大O2的濃度,瞬間正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率不變,平衡向正反應(yīng)進(jìn)行,隨后生成物的濃度增大,逆反應(yīng)速速率增大,故c正確;
d.加入高效催化劑,同等程度增大正、逆反應(yīng)速率,平衡不移動,故d錯誤.
故選:c.
(Ⅱ)、(1)由給出電解質(zhì)溶液可知,陰陽極都有氣體產(chǎn)生,且體積比(相同條件下)為2:1的,實質(zhì)是電解的水生成氧氣與氫氣,電解質(zhì)溶液應(yīng)為:①稀H2SO4、②K2SO4溶液、⑤KOH溶液.電解池的陽極發(fā)生氧化反應(yīng),氫氧根在陽極放電,生成氧氣與水,陽極電極反應(yīng)式4OH--4e-=O2↑+2H2O;
總反應(yīng)的化學(xué)方程式是2H2O
 電解 
.
 
2H2↑+O2↑.
故答案為:①②⑤;4OH--4e-=O2↑+2H2O;2H2O
 電解 
.
 
2H2↑+O2↑.
(2)由給出電解質(zhì)溶液可知,陰陽極都有氣體產(chǎn)生,實質(zhì)是電解的水生成氧氣與氫氣,電解質(zhì)溶液應(yīng)為:①稀H2SO4、②K2SO4溶液、⑤KOH溶液.電解后溶液的濃度增大,①稀H2SO4電解后溶液的酸性增強(qiáng),溶液PH值不變,②K2SO4溶液是中性溶液,電解后溶液PH值不變,⑤KOH溶液電解后溶液的堿性增強(qiáng),溶液PH值增大.
故答案為:①;⑤.
(3)一個電極析出金屬,一個電極析出氣體,且溶液pH明顯減小,電解質(zhì)的是④CuSO4溶液符合,電解硫酸銅溶液生成銅、氧氣與硫酸,總反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CuSO4+2H2O
 電解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4
故答案為:④;2CuSO4+2H2O
 電解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4
點(diǎn)評:本題考查了化學(xué)平衡及電解的有關(guān)知識,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、電解的有關(guān)知識是高考的熱點(diǎn),是學(xué)習(xí)的重點(diǎn).
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2013?煙臺模擬)硫、氮、碘都是重要的非金屬元素.
(1)某一反應(yīng)體系中有反應(yīng)物和生成物共5種物質(zhì):S、H2S、HNO3、NO、H2O.該反應(yīng)中還原劑是
H2S
H2S
.若反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移了0.3mol電子,則反應(yīng)的HNO3的質(zhì)量是
6.3
6.3
g.
(2)已知:2I(g)═I2(g)△H=-151 kJ?mol-1;2H(g)═H2(g)△H=-436 kJ?mol-1;HI(g)=H(g)+I(g)△H=+298 kJ?mol-1.相同條件下,H2與I2反應(yīng)生成HI的熱化學(xué)方程式為:H2(g)+I2(g)=2HI(g)△H=
-9
-9
kJ?mol-1
(3)將1molI2(g)和2molH2(g)置于某2L密閉容器中,在一定溫度下發(fā)生反應(yīng):H2(g)+I2(g)?2HI(g)并達(dá)平衡.HI的體積分?jǐn)?shù)φ(HI)隨時間變化如圖曲線II所示:
①達(dá)到平衡時,I2(g)的物質(zhì)的量濃度為
0.05
0.05
mol?L-1
②保持加入的反應(yīng)物的物質(zhì)的量不變,若改變反應(yīng)條
件,在某一條件下φ(HI)的變化如曲線I所示,則該條件可能是
AB
AB
(填編號),在這種條件下平衡常數(shù)K值
不變
不變
(填“增大”、“變小”或“不變’,).
A.恒溫條件下,縮小反應(yīng)的容積  B.恒容條件下.加入適當(dāng)催化劑
C.在恒容下,升高溫度    D.在恒容下,充入N2使容器壓強(qiáng)增大
③若保持溫度不變,在另一相同的2L密閉容器中加入1mol H2(g)和2mol Hl(g),發(fā)生反應(yīng)達(dá)到平衡時,H2的體積分?jǐn)?shù)為
37%
37%

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

將1molH2(g)和2mol I2(g)置于某2L密閉容器中,在一定溫度下發(fā)生反應(yīng):
H2(g)+I2(g)2HI(g)+Q(Q>0),并達(dá)到平衡,HI的體積分?jǐn)?shù)ω(HI)隨時間(t)變化如圖(Ⅱ)所示.若改變反應(yīng)條件,ω(HI)的變化曲線如圖(I)所示,則改變的條件可能是( 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)I.高爐煉鐵是冶煉鐵的主要方法,發(fā)生的主要反應(yīng)為:
Fe2O3(s)+3CO(g)?2Fe(s)+3CO2(g)△H
(1)已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1
②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2,則△H=
 
(用含△H1、△H2代數(shù)式表示)
(2)高爐煉鐵反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=
 

(3)在T℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64,在 2L恒容密閉容器甲和乙中,分別按下表所示加入物質(zhì),反應(yīng)經(jīng)過一段時間后達(dá)到平衡.
Fe2O3 CO Fe CO2
甲/mol 1.0 1.0 1.0 1.0
乙/mol 1.0 1.5 1.0 1.0
①甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率為
 

②下列說法正確的是
 
(填編號).
A.若容器壓強(qiáng)恒定,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)     B.若容器內(nèi)氣體密度恒定,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
C.甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率大于乙的      D.增加Fe2O3就能提高CO的轉(zhuǎn)化率
II.納米MgO可用尿素與氯化鎂合成.某小組研究該反應(yīng)在溫度為378~398K時的反應(yīng)
時間、反應(yīng)物配比等因素對其產(chǎn)率的影響.請完成以下實驗設(shè)計表:
編號 溫度/K 反應(yīng)時間/h 反應(yīng)物物質(zhì)的量配比 實驗?zāi)康?/TD>
378 3 3:1 實驗②和④探究
 


實驗②和
 
探究反應(yīng)時間對產(chǎn)率的影響
378 4 4:1
378 3
 
398 4 4:1
如圖為溫度對納米MgO產(chǎn)率(曲線a)和粒徑(曲線b)的影響,請歸納出溫度對納米 MgO制備的影響(寫出一條):
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

精英家教網(wǎng)通過煤的氣化和液化,使碳及其化合物得以廣泛應(yīng)用.
I.工業(yè)上先用煤轉(zhuǎn)化為CO,再利用CO和水蒸氣反應(yīng)制H2時,存在以下平衡:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
(1)向1L恒容密閉容器中充人CO和H2O(g),800℃時測得部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表.
t/min 0 1 2 3 4
n(H2O)/mol 0.600 0.520 0.450 0.350 0.350
n(CO)/mol 0.400 0.320 0.250 0.150 0.150
則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
 

(2)相同條件下,向2L恒容密閉容器中充入1mol CO、1mol H2O(g)、2mol CO2、2mol H2,此時υ(正)
 
 υ(逆)(填“>”“=”或“<”).
Ⅱ.已知CO(g)、H2(g)、CH3OH(l)的燃燒熱分別為283kJ?mol-1、286kJ?mol-1、726kJ?mol-1
(3)利用CO、H2合成液態(tài)甲醇的熱化學(xué)方程式為
 

(4)依據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理,分析增加壓強(qiáng)對制備甲醇反應(yīng)的影響
 

Ⅲ.為擺脫對石油的過度依賴,科研人員將煤液化制備汽油,并設(shè)計了汽油燃料電池,電池工作原理如圖所示:一個電極通入氧氣,另一電極通入汽油蒸氣,電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2晶體,它在高溫下能傳導(dǎo)O2-
(5)以辛烷(C8H18)代表汽油,寫出該電池工作時的負(fù)極反應(yīng)方程式
 

(6)已知一個電子的電量是1.602×10-19C,用該電池電解飽和食鹽水,當(dāng)電路中通過1.929×105C的電量時,生成NaOH
 
g.
Ⅳ.煤燃燒產(chǎn)生的CO2是造成溫室效應(yīng)的主要?dú)怏w之一.
(7)將CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物可有效地實現(xiàn)碳循環(huán).如:
a.6CO2+6H2O
光照/葉綠素
  C6H12O6+6O2
b.2CO2+6H2
催化劑
.
C2H5OH+3H2O
c.CO2+CH4
催化劑
.
CH3COOH
d.2CO2+6H2
催化劑
.
CH2=CH2+4H2O
以上反應(yīng)中,最節(jié)能的是
 
,反應(yīng)b中理論上原子利用率為
 

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科目:高中化學(xué) 來源:2012-2013學(xué)年廣東省東莞市高三上學(xué)期調(diào)研測試?yán)砭C化學(xué)試卷(解析版) 題型:計算題

I.高爐煉鐵是冶煉鐵的主要方法,發(fā)生的主要反應(yīng)為:

Fe2O3(s) + 3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)              △H

(1)已知:①Fe2O3(s) + 3C(石墨)=2Fe(s) + 3CO(g)    △H1

②C(石墨)+ CO2(g) = 2CO(g)   △H2

  則△H___________________(用含△H、△H2的代數(shù)式表示)。

(2)高爐煉鐵反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=____________________________。

(3)在某溫度時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64,在2L恒容密閉容器甲和乙中,分別按下表所示加入物質(zhì),反應(yīng)經(jīng)過一段時間后達(dá)到平衡。

 

Fe2O3

CO

Fe

CO2

甲/mol

1.0

1.0

1.0

1.0

乙/mol

1.0

1.5

1.0

1.0

 

①甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率為_______________________。

②下列說法正確的是____________________(填編號)。

A.若容器壓強(qiáng)恒定,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

B.若容器內(nèi)氣體密度恒定,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

C.甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率大于乙的

D.增加Fe2O3就能提高CO的轉(zhuǎn)化率

II.納米MgO可用尿素與氯化鎂合成。某小組研究該反應(yīng)在溫度為378~398K時的反應(yīng)時間、反應(yīng)物配比等因素對其產(chǎn)率的影響。請完成以下實驗設(shè)計表:

編號

溫度/K

反應(yīng)時間/h

反應(yīng)物物質(zhì)的量配比

實驗?zāi)康?/p>

378

4

3∶1

實驗②和④探究________

______________________

實驗②和__________探究

反應(yīng)時間對產(chǎn)率的影響。

378

4

4∶1

378

3

_______

398

4

4∶1

 

下圖為溫度對納米MgO產(chǎn)率(曲線a)和粒徑(曲線b)的影響,請歸納出溫度對納米MgO制備的影響規(guī)律(寫出一條):                                                                            

___________________________________________。

 

 

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