(7分)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮元素的单质及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。(1)根据右侧能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式
题型:不详难度:来源:
(7分)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮元素的单质及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。 (1)根据右侧能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式 。
(2)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应: N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H < 0 ,其平衡常数K与温度T的关系如下表:
T/K
| 298
| 398
| 498
| 平衡常数K
| 4.1×106
| K1
| K2
| ①该反应的平衡常数表达式:K= ②试判断K1 K2(填写“>”,“=”或“<”) ③下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是 (填字母) a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2 b.v(N2)正 = 3v(H2)逆 c.容器内压强保持不变 d.混合气体的密度保持不变 (3)对反应N2O4(g)2NO2(g) △H > 0 ,在温度分别为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如右图所示,下列说法正确的是 。
a.A、C两点的反应速率:A>C b.A、C两点的化学平衡常数:A>C c.A、C两点N2O4的转化率:A>C d.由状态B到状态A,可以用加热的方法 |
答案
(7分)(1)NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g) ΔH=-234 kJ•mol-1 (2)①C2(NH3)/C(N2).C3(H2)(1分) ②>(1分)③c (1分)(3)c d (除注明外每空2分) |
解析
试题分析:(1)根据图像可知,反应中放出的热量是134kJ/mol-268kJ/mol=-234kJ/mol,所以该反应的热化学方程式是NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g) ΔH=234kJ/mol。 (2)①化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,所以根据反应的化学方程式可知,该反应的平衡常数表达式是K=C2(NH3)/C(N2).C3(H2)。 ②正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,所以平衡常数减小,即K1>K2。 ③在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态。平衡时各种物质的浓度不再发生变化,但各种物质的浓度不一定相等或满足某种关系,a不正确;b中反应速率的方向相反,但满足速率之比是相应的化学计量数之比,不正确;根据方程式可知,反应是体积减小的可逆反应,所以压强也是减小的,因此选项c可以说明;密度是混合气的质量和容器容积的比值,在反应过程中质量和容积始终是不变的,d不正确,答案选c。 (3)A点的压强大于C点的压强,所以A、C两点的反应速率:C>A,选项a不正确;A、C两点的温度相同,化学平衡常数相等,b不正确;正反应是体积增大的,增大压强平衡向逆反应方向移动,所以A点的转化率大,c正确;B和A点相比,压强相等,但温度不同,所以由状态B到状态A,可以用加热的方法,d正确,答案选cd。 点评:判断化学平衡状态的标志有:(1)任何情况下均可作为标志的:①υ正=υ逆(同一种物质);②各组分含量(百分含量、物质的量、质量)不随时间变化;③某反应物的消耗(生成)速率、某生成物的消耗(生成)速率=化学计量数之比;(2)在一定条件下可作为标志的是:①对于有色物质参加或生成的可逆反应体系,颜色不再变化;②对于有气态物质参加或生成的可逆反应体系,若反应前后气体的系数和相等,则混合气体平均相对分子质量M和反应总压P不变(恒温恒容);③对于恒温绝热体系,体系的温度不在变化;(3)不能作为判断标志的是:①各物质的物质的量或浓度变化或反应速率之比=化学计量数之比 (任何情况下均适用);②有气态物质参加或生成的反应,若反应前后气体的系数和相等,则混合气体平均相对分子质量M和反应总压P不变(恒温恒容)。 |
举一反三
下列图示与对应的叙述不相符的是
A.图1表示KNO3的溶解度曲线,a点所示的溶液是80℃时KNO3不饱和溶液 | B.图2表示某放热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化 | C.图3表示0.1000mol/LNaOH滴定20.00 mL 0.1000mol/L醋酸的滴定曲线 | D.图4表示向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴滴入Ba(OH)2溶液,体积V与沉淀n的变化 |
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(7分)硫—碘循环分解水制氢主要涉及下列反应: Ⅰ. SO2+2H2O+I2===H2SO4+2HI Ⅱ. 2HIH2+I2 Ⅲ. 2H2SO4===2SO2+O2+2H2O (1) 分析上述反应,下列判断正确的是_______________ a.反应Ⅲ易在常温下进行 b.反应Ⅰ中SO2氧化性比HI强 c.循环过程中需补充H2O d.循环过程产生1 mol O2的同时产生1 mol H2 (2) 一定温度下,向1 L密闭容器中加入1 mol HI(g),发生反应Ⅱ,H2物质的量随时间的变化如图所示。
① 0~2 min内的平均反应速率v(HI)=________________ ② 该温度下,H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常数K=__________________ ③ 相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,则_____________是原来的2倍。 a.平衡常数 b.HI的平衡浓度 c.达到平衡的时间 d.平衡时H2的体积分数 (3) 实验室用Zn和稀硫酸制取H2,反应时若加入少量下列试剂中的____________产生H2的速率将增大。 a.NaNO3 b.CuSO4 c.Na2SO4 d.NaHSO3 |
化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。下列对图像描述正确的是
A.根据图①可判断可逆反应 “ A2(g)+3B2(g)2AB3(g)” 的ΔH>0 | B.图②表示压强对可逆反应2A(g)+ 2B(g)3C(g)+ D(s)的影响,乙的压强大 | C.图③可表示乙酸溶液中通入氨气至过量过程中溶液导电性的变化 | D.图④是N2与H2合成氨的能量变化曲线,可确定该反应1 mol N2和3 mol H2充分反应时放热一定小于92 kJ |
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(10分)甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为: CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g) △H1=-116 kJ·mol-1 (1)下列措施中有利于增大该反应的反应速率的是_____________。A.随时将CH3OH与反应混合物分离 | B.降低反应温度 | C.增大体系压强 | D.使用高效催化剂 | (2)乙醇燃料电池具有很高的实用价值。下图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测。则该电池的负极反应式为 。
(3)已知:CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g);△H2=-283 kJ·mol-1 H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(g) △H3=-242 kJ·mol-1 则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO 2和水蒸气时的热化学方程式为 (4)在容积为2L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。下图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为2mol)与CO平衡转化率的关系。请回答:
①在上述三种温度中,曲线Z对应是 。 ②利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g) 的平衡常数K = 。 |
(10分)图为一定量AlCl3溶液中加入NaOH溶液后,产生Al(OH)3白色沉淀的质量与NaOH的物质的量之间的关系曲线。试回答:
Ⅰ.A点时已参加反应的AlCl3和NaOH的物质的量之比为1比_______; Ⅱ.(B处溶液中存在的浓度最大的离子是_____________(填离子符号); Ⅲ.(铝铵矾是一种复盐,其主要化学成分为十二水硫酸铝铵NH4Al(SO4)2.12H2O,向该盐的浓溶液中逐滴加入浓NaOH溶液,将发生一系列变化,已知NH4+与AlO2-在水溶液中不能大量共存,会发生如下反应:NH4++AlO2-+H2O=Al(OH)3↓+NH3↑。 试回答: (1)写出硫酸铝铵在水溶液中电离的方程式: ; (2)在逐滴加入NaOH溶液的过程中,产生的现象有: ①溶液中出现白色沉淀;②有刺激性气味的气体放出;③白色沉淀量逐渐增多;④白色沉淀完全消失:⑤白色沉淀逐渐减少。请排出以上各种现象由先到后出现的正确顺序(用序号回答) ; (3)向含有0.01mol NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入5mol·L-1NaOH溶液,请在右图中画出生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系示意图。 |
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