时间:2019-06-25 23:40:39
1、填空题 (15分,除标明外,其余每空2分)物质(t-BuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应:(t-BuNO)22(t-BuNO)
(1)当(t-BuNO)2的起始浓度(c0)为0.50mol·L-1时,实验测得20℃时的平衡转化率(α)是60%。20℃时上述反应的平衡常数K= 。
(2)一定温度下,随着(t-BuNO)2的起始浓度增大,其平衡转化率 (填“增大”?“不变”或“减小”)。已知20℃时该反应在CCl4溶剂中的平衡常数为1.70mol·L-1,若将反应溶剂正庚烷改成CCl4,并保持(t-BuNO)2起始浓度相同,则它在CCl4溶剂中的平衡转化率 (填“大于”?“等于”或“小于”)其在正庚烷溶剂中的平衡转化率。
(3)实验测得该反应的ΔH=+50.5kJ·mol-1,活化能Ea=90.4kJ·mol-1。下列能量关系图合理的是 (填字母)。
(4)该反应的ΔS (填“>”?“<”或“=”)0。在 (填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。
(5)通过比色分析得到30℃时(t-BuNO)2浓度随时间的变化关系如图所示,请在同一图中绘出t-BuNO浓度随时间的变化曲线
参考答案:(15分,除标明外,其余每空2分)
(1) 1.80mol·L-1 (2) 减小 小于
(3) D (4) > 较高
(5)如图(3分)
本题解析:(1)当(t-BuNO)2的起始浓度(c0)为0.50mol·L-1 20℃时的平衡转化率(α)是60%时,平衡时(t-BuNO)2的浓度为0.50mol/L×(1-60%)=0.2mol/L,t-BuNO的平衡浓度是0.50mol/L×60%×2=0.6mol/L,所以该温度下的平衡常数K=0.62mol/L/0.2mol/L=1.8mol/L;
(2)当增大(t-BuNO)2的起始浓度,因为反应物为1种,则相当于增大压强,平衡逆向移动,则(t-BuNO)2的转化率减小;已知20℃时该反应在CCl4溶剂中的平衡常数为1.70mol·L-1<1.8mol/L,说明在四氯化碳中,反应逆向进行,则它在CCl4溶剂中的平衡转化率小于其在正庚烷溶剂中的平衡转化率;
(3)实验测得该反应的ΔH=+50.5kJ·mol-1,活化能Ea=90.4kJ·mol-1,该反应是吸热反应,反应物的总能量低于生成物的总能量,排除B 、C;活化能数值与反应热数值的比值小于2,A图不符合,所以答案选D;
(4)该反应中,物质的物质的量增加,混乱度增大,所以ΔS>0,因为ΔH>0,根据反应自发的判断依据ΔG=ΔH-TΔS<0反应自发,所以只有在较高温度时ΔG才可能小于0,反应自发;
(5)根据30℃时(t-BuNO)2浓度随时间变化的曲线,可计算出t-BuNO的浓度随时间的变化值,如:1min时(t-BuNO)2浓度减小0.05-0.03=0.02mol/L,则t-BuNO浓度从0增加到0.04mol/L,则(1,0.04)为一个点;3min时(t-BuNO)2浓度减小0.05-0.01=0.04mol/L,则t-BuNO浓度为0.08mol/L,(3,0.08)为1个点,依次做出不同时间的t-BuNO浓度的数值,用平滑曲线连起来即可,图像见答案。
考点:考查平衡常数的计算,化学反应与能量的关系图像的判断,反应自发依据的应用
本题难度:困难
2、选择题 下列有关自发反应的说法正确的是( )
A.自发反应一定是S>0的反应
B.自发反应一定是H<0的反应
C.自发反应在任何条件下都能自动进行
D.H<0,
S>0的反应一定是是自发反应
参考答案:D
本题解析:反应是否自发进行,关键是△G=△H-T·△S<0,所以只有选项D是正确的,答案选D。A、B、C叙述都以偏概念。
本题难度:简单
3、选择题 下列反应中,在高温下不能自发进行的是( )
A.CO(g)C(s)+O2(g)
B.NH4Cl(s)NH3(g)↑+HCl(g)↑
C.(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)
D.MgCO3(s)MgO(s)+CO2(g)
参考答案:A
本题解析:A、B、C、D都是分解反应,为吸热反应;A项不是熵增的反应,在高温下不能自发进行。
本题难度:一般
4、选择题 金属锡的冶炼常用焦炭作还原剂:SnO2(s)+2C(s)==Sn(s)+2CO(g)↑,反应过程中能量的变化如图所示。下列有关该反应的ΔH、ΔS的说法中正确的是
A.ΔH<0 ΔS<0
B.ΔH>0 ΔS<0
C.ΔH<0 ΔS>0
D.ΔH>0 ΔS>0
参考答案:D
本题解析:该反应的正反应方向是个体系的混乱程度增大的反应。ΔS>0由于反应物的能量比生成物的少。所以正反应是吸热反应。ΔH>0.因此选项为D。
本题难度:一般
5、选择题 25℃和1.01×105Pa时,反应2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) ΔH=+56.7kJ/mol,自发进行的原因是
[? ]
A.是吸热反应
B.是放热反应
C.是熵减少的反应
D.熵增大效应大于能量效应
参考答案:D
本题解析:
本题难度:简单