时间:2017-11-05 20:54:25
1、选择题 向Cr2(SO4)3的水溶液中加入NaOH溶液,当pH=4.6时,开始出现Cr(OH)3沉淀,随着pH的升高,沉淀增多;但当pH>13时,沉淀消失,出现亮绿色的亚铬酸根离子(CrO22-).其平衡关系如下:
Cr3+(紫色)+3OH-?Cr(OH)3(灰绿色)?CrO22-(亮绿色)+H++H2O
向0.05mo1?L-1?Cr2(SO4)3溶液50mL中,加入1.0mol?L-1NaOH溶液50mL,充分反应后,溶液中可观察到的现象是( )
A.溶液为紫色
B.溶液中有灰绿色沉淀
C.溶液为亮绿色
D.无法判断
参考答案:n(Cr3+)=0.1?mol/L×0.05?L=0.005?mol
? Cr3++4OH-=CrO22-+2H2O
0.005mol?0.02?mol
剩余n(OH-)=1mol/L×0.05L-0.02?mol=0.03?mol,
使用c(OH-)=0.03mol0.05L+0.05L=0.3?mol/L,
所以c(H+)=10-140.3mol/L=3.3×10-14?mol/L,
故pH=-lg3.3×10-14=13.5>13,所以此时溶液中主要以CrO形式存在.
故选C.
本题解析:
本题难度:一般
2、填空题 (16分)NH3能被O2氧化生成NO,进而氧化成NO2,用来制造硝酸;将NO2(g)转化为N2O4(l),再制备浓硝酸。
(1)2NO(g)+ O2(g) 2NO2(g)。在其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率的不同压强(P1、P2)下随温度变化的曲线如图。
①P1______(填“>”或“<”)P2
②随温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是____________。
(2)已2NO2(g)N2O4(g) △H1<0
2NO2(g)N2O4(l) △H2<0
下列能量变化示意图中,正确的是_______(填序号)
(3)50℃时在容积为1.0L的密闭容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g) 2NO2(g),随着反应的进行,混合气体的颜色变深。达到平衡后,改变反应 温度T,10s后又达到平衡,这段时间内,c(N2O4)以0.0020mol/(L·s)的平均速率降低。
①50℃时,体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0~60s 时段,反应速率v(NO2)为_________mol/(L·s)。
②T______(填“>”或“<”) 50℃。
③计算温度T时该反应的平衡常数K(写出计算过程)。
(4)科学家正在开发以氨代替氢气的新型燃料电池有许多优点;制氨工业基础好、技术成熟、成本低、储运方便等。直接供氨式碱性(KOH)燃料电池的总反应为:4NH3+3O2==2N2+6H2O,氨气应通入_______(填“正极”或“负极”)室,正极反应式为_____________________________
参考答案:(1)① <(1分) ②逐渐减小(1分) (2)A(2分)
(3)① 0.0020(2分) ②>(2分)
③反应达平衡时N2O4的浓度减少0.0020 mol/(L·s) ×10s=0.020 mol/L(1分)
N2O4(g) 2NO2(g)
c开始(mol/L) 0.040 0.12
c平衡(mol/L) (0.040-0.020)(0.12+0.020×2)(2分)
(4)负极(1分) 3O2+ 6H2O + 12e-=12OH-(2分)
本题解析:(1)①反应是气体体积减少的反应,温度相同时压强越大,平衡向正向移动,NO的转化率就越大,P2下的转化率比P1大,故P2较大,则P1<P2,②压强相等时,温度升高NO的转化率减小。故升高温度平衡向逆向移动,平衡常数减小。(2)反应的△H<0,所以反应是放热反应,NO2的能量较高,同种物质气态的能量比液态高,故A对。(3)①从图看出0~60s 时段,NO2的浓度改变了0.12mol/L,则NO2反应速率为:0.12mol/L÷60s=" 0.0020" mol/(L·s)。 ②2NO2(g)N2O4(g) △H<0则N2O4(g)
2NO2(g),是吸热反应,改变温度后NO2(g)的浓度增大,故平衡向正向移动,所以是升高温度,则T>50℃。③反应达平衡时N2O4的浓度减少0.0020mol/(L·s) ×10s=0.020mol/L(1分)
N2O4(g) 2NO2(g)
c开始(mol/L) 0.040 0.12
c平衡(mol/L) (0.040-0.020)(0.12+0.020×2)(2分)
(4)从反应方程式看出N 的化合价升高,失去电子,故在负极反应;NH3在负极反应,那么O2在正极反应,电解质溶液是碱性的,电极反应为:3O2+ 6H2O + 12e-=12OH-(2分)
考点:化学平衡图像、化学平衡的移动、化学平衡常数的计算、燃料电池的工作原理。
本题难度:困难
3、填空题 在2L密闭容器内,800℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间t的变化如下表
(1)已知平衡常数K300℃>K350℃,则该反应是________热反应。
(2)下图中可用来表示NO2的变化的曲线是________(填字母)。用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v=________。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是____。
a.v(NO2)=2v(O2) b.容器内压强保持不变 c.v逆(NO)=2v正(O2) d. 容器内密度保持不变
(4)能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是_________。
a.及时分离出NO2气体 b.适当升高温度 c. 增大O2的浓度 d. 选择高效催化剂
参考答案:(1)放
(2)b;1.5×10-3 mol·L-1·s-1
(3)bc
(4)c
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 环境问题备受世界关注.化工厂以及汽车尾气排放的一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、硫化物等气体己成为大气污染的主要因素.
(1)CO的中毒是由于CO与血液中血红蛋白的血红素部分反应生成碳氧血红蛋白,反应方程式可表示为:CO+Hb?O2?
?O2+Hb?CO
实验表明,c(Hb?CO)即使只有c(Hb?O2)的?1/50,也可造成人的智力损伤.
已知t℃时上述反应的平衡常数K=200,吸入肺部O2的浓度约为1.0×10-2mol?L-1,若使c(Hb?CO)小于c(Hb?O2)的?1/50,则吸入肺部CO的浓度不能超过______mol?L-1.
(2)汽车尾气治理的方法之一是在汽车的排气管上安装一个“催化转化器”.
已知反应2NO(g)+2CO(g)?
?N2(g)+2CO2(g)△H=-113kJ?mol-1
①为了模拟催化转化器的工作原理,在t℃时,将2molNO与1mol?CO充入lL反应容器中,反应过程中NO(g)、CO(g)、N2(g)物质的量浓度变化如右下图所示.反应进行到15min时,NO的平均反应速率为______,
②观察在20min~30min内N2(g)发生变化的曲线图,判断引起该变化的条件可能是______;
a.加入催化剂
b.降低体系温度
c.缩小容器体积为0.5L
d.增加CO2的物质的量
(3)煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题.
已知:CO(g)+H2O(g)?
H2(g)+CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃ | 400 | 500 | 830 | 1000 平衡常数K 10 9 1 0.6 |
A | B | C | D n(CO2) 3 1 0 1 n(H2) 2 1 0 1 n(CO) 1 2 3 0.5 n(H2O) 5 2 3 2 |
参考答案:(1)根据平衡常数计算,K=c(O2)×c(Hb?CO)c(CO)×c(Hb?O2)=200,若使c(Hb?CO)小于c(Hb?O2)的?1/50,且吸入肺部O2的浓度约为1.0×10-2mol?L-1,
则有c(O2)c(CO)>200×?50,则吸入肺部CO的浓度不能超过1.0×10-2mol?L-110000=1.0×10-6mol?L-1,故答案为:1.0×10-6;
(2)①根据图象可知在15min内NO的物质的量变化0.4mol,则NO的平均反应速率为=0.415?mol?L-1?min-1,
故答案为:0.415?mol?L-1?min-1(或0.027?mol?L-1?min-1);
②a、加入催化剂,平衡不移动,故a错误;
b、降低体系温度,平衡向正反应方向移动,故b正确;
c、缩小容器体积为0.5L,平衡向正反应方向移动,达平衡时,浓度应大于25min时的浓度,故c错误;
d、增加CO2的物质的量,平衡向逆反应方向移动,氮气的平衡浓度降低,故d错误.
故答案为:b;
(3)①根据表中数据可知,温度升高平衡常数减小,说明平衡向逆反应方向移动,则正反应放热,故答案为:放热;
②温度升高,反应速率增大,平衡向逆反应方向移动,压强增大,故答案为:增大;增大;
③根据830℃时,平衡常数k=1计算;
A、k=2×35×1>1,反应向逆反应方向移动,故A错误;
B、k=1×12×2<1,反应向正反应方向移动,故B正确;
C、只有反应物,反应向正反应方向移动,故C正确;
D、k=1×10.5×2=1.达到平衡状态,平衡不移动,故D错误.
故答案为:B、C.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 已知反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0,向某体积恒定的密闭容器中按体积比2∶1充入
SO2和O2,在一定条件下发生反应。下图是某物理量(Y)随时间(t)变化的示意图(图中T表示温度),Y可以是
[? ]
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般