t(s) | 0 | 500 | 1000 | 1500 |
n(NO2)(mol) | 20 | 13.96 | 10.08 | 10.08 |
分析 (1)根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算焓變,根據(jù)反應(yīng)物、生成物書寫熱化學(xué)方程式;根據(jù)蓋斯定律計(jì)算焓變;
(2)①化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}({N}_{2}{O}_{5})}{{c}^{4}(N{O}_{2}).c({O}_{2})}$;升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng);
②達(dá)到平衡時(shí)二氧化氮的物質(zhì)的量是10.08mol,則參加反應(yīng)的二氧化氮物質(zhì)的量=(20-10.08)mol=9.92mol,根據(jù)轉(zhuǎn)化率公式計(jì)算其轉(zhuǎn)化率;增大二氧化氮轉(zhuǎn)化率,則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),可以通過改變溫度、壓強(qiáng)、生成物濃度、及氧氣濃度實(shí)現(xiàn);
③根據(jù)方程式知,五氧化二氮是生成物,其初始物質(zhì)的量濃度是0,達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)生成五氧化二氮物質(zhì)的量=($\frac{9.92}{4}×2$)mol=4.96mol,物質(zhì)的量濃度=$\frac{4.96mol}{2L}$=2.48mol/L;先計(jì)算二氧化氮反應(yīng)速率,再根據(jù)同一可逆反應(yīng)同一時(shí)間段內(nèi)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比計(jì)算氧氣反應(yīng)速率.
解答 解:(1)該反應(yīng)中焓變=(134-368)kJ/mol=-234kJ/mol,
所以該反應(yīng)熱化學(xué)方程式為NO2(g)+CO(g)═CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ•mol-1,
NO2(g)+CO(g)═CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ•mol-1 ①
N2 (g)+2NO2 (g)?4NO(g)△H=+292.3kJ•mol-1②
將方程式2①-②得2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)△H=(-234kJ/mol)×2-(+292.3kJ•mol-1)=-760.3kJ•mol-1,
故答案為:NO2(g)+CO(g)═CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ•mol-1;-760.3kJ•mol-1;
(2)①化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}({N}_{2}{O}_{5})}{{c}^{4}(N{O}_{2}).c({O}_{2})}$;升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng),溫度越高,平衡常數(shù)越小,說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng),故答案為:$\frac{{c}^{2}({N}_{2}{O}_{5})}{{c}^{4}(N{O}_{2}).c({O}_{2})}$;放熱;
②達(dá)到平衡時(shí)二氧化氮的物質(zhì)的量是10.08mol,則參加反應(yīng)的二氧化氮物質(zhì)的量=(20-10.08)mol=9.92mol,轉(zhuǎn)化率=$\frac{9.92mol}{20mol}×100%$=49.6%;增大二氧化氮轉(zhuǎn)化率,則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),可以通過改變溫度、壓強(qiáng)、生成物濃度、及氧氣濃度實(shí)現(xiàn),
A.該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),降低溫度平衡正向移動(dòng),能增大二氧化氮轉(zhuǎn)化率,故正確;
B.充入氦氣,使體系壓強(qiáng)增大,但反應(yīng)體系中各物質(zhì)濃度不變,平衡不移動(dòng),所以轉(zhuǎn)化率不變,故錯(cuò)誤;C.再充入NO2,平衡正向移動(dòng),但轉(zhuǎn)化率降低,故錯(cuò)誤;
D.再充入4mol NO2和1mol O2,增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),提高轉(zhuǎn)化率,故正確;
故答案為:49.6%;AD;
③根據(jù)方程式知,五氧化二氮是生成物,其初始物質(zhì)的量濃度是0,達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)生成五氧化二氮物質(zhì)的量=($\frac{9.92}{4}×2$)mol=4.96mol,物質(zhì)的量濃度=$\frac{4.96mol}{2L}$=2.48mol/L,所以其變化曲線是C;二氧化氮反應(yīng)速率=$\frac{\frac{(20-13.96)mol}{2L}}{500s}$=0.00992mol/(L.s),根據(jù)同一可逆反應(yīng)同一時(shí)間段內(nèi)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比計(jì)算氧氣反應(yīng)速率為0.00151 mol•L-1•s-1,
故答案為:C;0.00151 mol•L-1•s-1.
點(diǎn)評 本題以物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化曲線為載體考查化學(xué)平衡有關(guān)計(jì)算及蓋斯定律,為高頻考點(diǎn),明確平衡狀態(tài)判斷方法、外界條件對平衡移動(dòng)影響等知識(shí)點(diǎn)即可解答,熟悉公式中各個(gè)物理量之間的關(guān)系,題目難度中等.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 是一種新的化合物 | B. | 可能含有極性鍵 | ||
C. | 在自然界中能穩(wěn)定存在 | D. | 與O2互為同素異形體 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
離子 | K+ | Na+ | NH4+ | SO42- | NO3- | Cl- |
濃度/mol•L-1 | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | ①② | B. | ①③ | C. | ②④ | D. | ③④ |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 正反應(yīng)速率加大,逆反應(yīng)速率減小,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) | |
B. | 正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率加大,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) | |
C. | 正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都減小,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) | |
D. | 正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) |
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