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1、简答题 一定条件下,反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)在10L的密闭容器中进行,测得2min内,N2的物质的量由20mol减小到8mol,达到化学平衡时,则其平衡常数表达式为______.
时间:2017-07-10 19:07:15
1、简答题 一定条件下,反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)在10L的密闭容器中进行,测得2min内,N2的物质的量由20mol减小到8mol,达到化学平衡时,则其平衡常数表达式为______.
参考答案:一定条件下,反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)的平衡常数为K=c2(NH3)c(N2)c3(H2),故答案为:c2(NH3)c(N2)c3(H2).
本题解析:
本题难度:简单
2、填空题 (14分)硝酸厂废气、汽车尾气中的氮氧化物可污染大气,现有几种消除氮氧化物的方法如下:
目前,消除氮氧化物污染有多种方法。
(1)方法一:CH4催化还原法。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2
③H2O(g)=H2O(l) ΔH3=-44 kJ·mol-1
现有一混合气体中NO与NO2的体积比为3:1,用22.4L(标准状况下)甲烷气体催化还原该混合气体,恰好完全反应(已知生成物全部为气态),并放出1013.5KJ的热量,则ΔH2为______;写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g) 、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式_______________________。
(2)方法二:活性炭还原法。
某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO,恒温(T1℃)条件下反应,只生成甲和乙,甲和乙均为参与大气循环的气体,且反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
时间/min | NO | 甲 | 乙 |
| 0 | 0.200 | 0 | 0 |
| 10 | 0.116 | 0.042 | 0.042 |
| 20 | 0.080 | 0.060 | 0.060 |
| 30 | 0.080 | 0.060 | 0.060 |
参考答案:(14分)
(1)-1160kJ/mol CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-955 kJ·mol-1
(2)①C(s)+2NO(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/aazocks2zda.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">N2(g)+CO2(g) ②0.56 ③>
(3)3NA (4)2NO2+ 4 Na2SO3= N2+ 4Na2SO4
本题解析:(1)22.4L标准状况下的甲烷物质的量为1mol,设混合气体中NO2 xmol,NOymol,根据①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1 ②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2
列方程为3x=\"y\" 、x/4+y/4=\"1\" 解得x=1,y=3,根据574/4+(|ΔH2|/4)×3=1013.5 解得ΔH2=-1160kJ/mol;根据盖斯定律,(①+②)÷2+③×2=(-574 kJ·mol-1-1160kJ/mol)÷2+(-44 kJ·mol-1)×2=-955 kJ·mol-1, CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式为CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-955 kJ·mol-1。
(2)①C与NO反应生成两种参与大气循环的气体,该气体是氮气和CO2,所以化学方程式为C(s)+2NO(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/aazocks2zda.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">N2(g)+CO2(g);
②反应达平衡时,各气体的物质的量为NO:0.080mol,N2:0.06mol,CO2:0.06mol,设容器的体积为1L,根据C(s)+2NO(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/aazocks2zda.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">N2(g)+CO2(g),K=(0.06×0.06)÷(0.08×0.08)=0.56;
③20min时,容器中NO、甲、乙的浓度为0.08、0.06、0.06,20min后,升高温度,各物质的浓度之比为1:1:1,说明平衡正向移动,而升高温度,平衡向吸热反应方向进行,则该反应的ΔH>0.
(3)根据2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/otzq1qh0ky2.png\" style=\"vertical-align:middle;\">2N2(g)+3H2O(g)转移6e-,每生成1molN2转移的电子数为3NA。
(4)根据物质转化的流程图可知,反应Ⅰ的化学方程式为2NO+ ClO2+ H2O = NO2+ HNO3+ HCl,向反应后的物质中加入Na2SO3水溶液,生成N2,说明NO2中N元素的化合价降低,做氧化剂,而Na2SO3中的硫元素化合价升高,做还原剂生成Na2SO4 ,则反应Ⅱ的化学方程式为2NO2+ 4 Na2SO3= N2+ 4Na2SO4。
考点:考查反应热的计算,盖斯定律的应用,热化学方程式的书写,化学平衡,氧化还原反应等知识。
本题难度:困难
3、选择题 在一密闭容器中,反应aA(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/smxpzhveqir.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积减半,当达到新的平衡时,A的浓度增大为原来的1.8倍,则下列说法错误的是( )
A.平衡向正反应方向移动了
B.物质A的转化率增大了
C.恒温恒压时再充入A物质,达到新的平衡时A的质量分数增加了
D.a>b
参考答案:C
本题解析: 保持温度不变,将容器体积减半,假如平衡不发生移动,则达到新的平衡时,A的浓度增大为原来的2倍,实际是原来的1.8倍,说明增大压强,平衡向正反应方向移动,物质A的转化率增大了,根据平衡移动原理:增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,正反应是气体体积减小的反应,a>b;在恒温恒压时再充入A物质,由于压强的影响大于浓度的影响,所以达到新的平衡时,平衡正向移动A的质量分数减小了,因此说法错误的是C。
考点:考查外界条件对化学平衡移动、物质的转化率的影响的知识。
本题难度:一般
4、选择题 可以证明可逆反应N2+3H2?2NH3已达到平衡状态的是( )
①一个N≡N断裂的同时,有3个H-H键断裂;
②一个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键断裂;
③其他条件不变时,混合气体平均相对分子质量不再改变;
④保持其他条件不变时,体系压强不再改变;
⑤NH3%、N2%、H2%都不再改变;
⑥恒温恒容时,密度保持不变;
⑦正反应速率v(H2)=0.6mol/(L?min),逆反应速率v(NH3)=0.4mol/(L?min)
A.全部
B.②③④⑤⑥⑦
C.②③④⑤⑦
D.③④⑤⑥⑦
参考答案:①无论是否达到平衡状态,只要一个N≡N断裂的同时,就有3个H-H键断裂,所以不能证明该反应达到平衡状态,故错误;
②反应达到平衡状态时,只要一个N≡N键断裂的同时,就有有6个N-H键断裂,所以能证明该反应达到平衡状态,故正确;
③该反应达到平衡状态时,气体总物质的量不变,气体混合物的质量不变,所以其他条件不变时,混合气体平均相对分子质量不再改变,能说明该反应达到平衡状态,故正确;
④该反应是一个气体体积改变的反应,当反应达到平衡状态时,各物质的浓度不变,则其压强也不变,所以保持其他条件不变时,体系压强不再改变,能说明该反应达到平衡状态,故正确;
⑤反应达到平衡状态时,各物质的百分含量不变,所以NH3%、N2%、H2%都不再改变能证明说明该反应达到平衡状态,故正确;
⑥恒温恒容时,密度始终保持不变,所以不能证明该反应达到平衡状态,故错误;
⑦v正(H2)表示消耗H2的速率,v逆(NH3)表示消耗NH3的速率,且v正(H2):v逆(NH3)=3:2,充分说明向两个相反方向进行的程度相当,说明到达平衡状态,故正确;
故选C.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 对可逆反应4NH3(g)+ 5O2(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060717/1ysn5qsg0lj.gif\">4NO(g)+ 6H2O(g),下列叙述正确的是
[? ]
A.达到化学平衡时,4v正(O2)= 5v逆(NO)
B.若单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x mol NH3,则反应达到平衡状态
C.达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减少,逆反应速率增大
D.化学反应速率关系是:2v正(NH3)= 3v正(H2O)
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般