Question

【題目】化學(xué)反應(yīng)原理在生產(chǎn)和生活中有廣泛的應(yīng)用。

Ⅰ.NO2與SO2都是形成酸雨的主要物質(zhì)。在一定條件下，兩者能發(fā)生反應(yīng)：

NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）

（1）在一定條件下，將等物質(zhì)的量的NO2、SO2氣體置于體積固定的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，下列能說明反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是

a．v（NO2）生成=v（SO2）消耗

b．混合氣體的總壓強不再改變

c．容器內(nèi)氣體顏色不再改變

d．容器內(nèi)氣體平均相對分子質(zhì)量不再改變

（2）科學(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將NO2和CO轉(zhuǎn)變成無害的CO2和N2，反應(yīng)的化學(xué)方程式：

2NO2（g）+4CO（g）4CO2（g）+N2（g）+Q（Q＞0）

若在密閉容器中充入NO2和CO，下列措施能提高NO2轉(zhuǎn)化率的是 。

A．選用高效催化劑 B．充入NO2 C．降低溫度 D．加壓

Ⅱ.（1）17℃、1.01×105Pa，在2L密閉容器NO2和N2O4的混合氣體達到平衡時，NO2的物質(zhì)的量為0.2mol，N2O4的體積分數(shù)為6/11。計算該條件下反應(yīng)2NO2（g）N2O4（g）的平衡常數(shù)K= 。若此時向容器中再充入0.1mol NO2和0.12mol N2O4，原化學(xué)平衡 移動（填“正向”、“逆向”或“不”）。

（2）現(xiàn)用一定量的Cu與足量的濃HNO3反應(yīng)，制得2.20L（已折算到標準狀況）已達到平衡的NO2 和N2O4的混合氣體，理論上至少需消耗Cu g（保留兩位小數(shù)）。

Answer 1

【答案】Ⅰ.（1）a、c（2分）（2）C、D（2分）

Ⅱ.（1）12（2分）正向（2分）（2）4.86g（2分）

【解析】

試題分析：Ⅰ、（1）a．v（NO2）生成=v（SO2）消耗表示正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，a正確；b．反應(yīng)前后體積不變，因此壓強始終不變，則混合氣體的總壓強不再改變不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，b錯誤；c．容器內(nèi)氣體顏色不再改變說明NO2濃度不再發(fā)生變化，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，c正確；d．混合氣的平均相對分子質(zhì)量是混合氣的質(zhì)量和混合氣的總的物質(zhì)的量的比值，質(zhì)量和物質(zhì)的量均不變，因此容器內(nèi)氣體平均相對分子質(zhì)量始終不變，不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，d錯誤，答案選ac；

（2）A．選用高效催化劑不能改變平衡狀態(tài)，A錯誤；B．充入NO2平衡向正反應(yīng)方向進行，但NO2轉(zhuǎn)化率降低，B錯誤；C．正反應(yīng)放熱，降低溫度平衡向正反應(yīng)方向進行，NO2轉(zhuǎn)化率升高，C正確；D正反應(yīng)體積減小，增大壓強平衡向正反應(yīng)方向進行，NO2轉(zhuǎn)化率增大，D正確，答案選CD；

Ⅱ.（1）平衡時N2O4是xmol，則 ，解得x＝0.24，因此平衡時NO2和N2O4的濃度分別是0.1mol/L、0.12mol/L，則該溫度下反應(yīng)2NO2（g）N2O4（g）的平衡常數(shù)K=；若此時向容器中再充入0.1mol NO2和0.12mol N2O4，則此時NO2和N2O4的濃度分別是0.15mol/L、0.18mol/L，濃度熵＝＜12，因此原化學(xué)平衡正向移動。

（2）由（1）可知，達到平衡時，2.20L混合氣體中：V（N2O4）＝2.2L×6/11＝1.2L，所以NO2體積是1L，則 相當于NO2的體積是1.2L×2＋1L＝3.4L，NO2的物質(zhì)的量是0.152mol，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.152mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知消耗銅的物質(zhì)的量是0.152mol÷2＝0.076mol，質(zhì)量是4.86g。