在温度为373K时,将0.100mol无色的N2O4气体放入1L抽空的密闭容器中,立刻出现红棕色,直至建立N2O42NO2的平衡。下图是隔一定时间测定到的N2O

在温度为373K时,将0.100mol无色的N2O4气体放入1L抽空的密闭容器中,立刻出现红棕色,直至建立N2O42NO2的平衡。下图是隔一定时间测定到的N2O

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在温度为373K时,将0.100mol无色的N2O4气体放入1L抽空的密闭容器中,立刻出现红棕色,直至建立N2O42NO2的平衡。下图是隔一定时间测定到的N2O4的浓度(纵坐标为N2O4的浓度,横坐标为时间)

(1)计算在20至40秒时间内,NO2的平均生成速率为            mol•L­-1•S­ -1
(2)①该反应的化学平衡常数表达式为               
②求该温度下平衡常数的值。(写出计算过程,下同)
(3)求达到平衡状态时N2O4的转化率。
(4)求平衡时容器内气体压强与反应前的压强之比为多少?(最简整数比)。
答案
(1)0.002(2分)(2)①K= C2(NO2)/C(N2O4) (2分) ②0.36(2分)
(3)60%(2分) (4)8:5(2分)
解析

试题分析:(1)由图象可知,20至40秒时间内N2O4的浓度由0.07mol/L减小为0.050mol/L,
则其反应速率为(0.07mol/L−0.05mol/L)÷20s=0.001mol/(L.s),由反应速率之比等于化学计量数之比,则NO2的反应速率为0.001mol/(L.s)×2=0.002mol/(L.s),故答案为:0.002;
(2)①平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,则K=,故答案为:K=
②根据图像可知反应到60s时达到平衡状态,平衡时消耗N2O4的浓度为0.100mol/L-0.040mol/L=0.060mol/L,所以根据方程式可知生成NO2的浓度为0.060mol/L×2=0.120mol/L,因此平衡常数K==0.036;
(3)根据以上分析可知达到平衡状态时N2O4的转化率为×100%=60%;
(4)根据阿伏加德罗定律可知平衡时容器内气体压强与反应前的压强之比为=8:5。
举一反三
可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)  在4种不同情况下反应速率分别如下,其中反应速率v最大的是
A.v(A)=0.15mol/(L·min)      B.v (B)=0.6 mol/(L·min)
C.v (C)=0.3 mol/(L·min)      D.v (D)=0.1 mol/(L·min)
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CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示。下列结论不正确的是
A.反应开始2分钟内平均反应速率最大
B.反应4分钟后平均反应速率最小
C.反应开始4分钟内温度对反应速率的影响比浓度大
D.反应4分钟后反应速率下降的原因是盐酸浓度逐渐减小

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NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化,当NaHSO3完全消耗即有I2析出,根据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。将浓度均为0.020mol·L-1NaHSO3(含少量淀粉)10.0ml、KIO3(过量)酸性溶液40.0ml混合,记录10~55℃间溶液变蓝时间,55℃时未观察到溶液变蓝,实验结果如右图。据图分析,下列判断不正确的是
A.40℃之前与40℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反
B.图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等
C.图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.0 ×10-5mol·L-1·s-1
D.温度高于40℃时,淀粉不宜用作该试验的指示剂

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将等物质的量的A、B混合放于2 L的密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。经5 min后达到平衡,平衡时测得D的浓度为0.5 mol·L-1,c(A):c(B) = 3:5,v(C) = 0.1 mol·L-1·min-1
则:(1)x =     
(2)前5 min内B的反应速率v(B) =        
(3)平衡时A的转化率为          
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一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图的所示.下列描述正确的是                (  )
A.从反应开始到10 s末,用Z表示的反应速率为0.158 mol/(L·s)
B.从反应开始到10 s末,用X表示的反应速率为0.79 mol/(L·s)
C.从反应开始到10 s末,Y的转化率为79.0%
D.该反应的化学方程式为X(g)+Y(g)=Z(g)

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