16.氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用,減少氮的氧化物在大氣中的排放是環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容之一.
(1)如圖是1mol NO2氣體和1mol CO氣體反應(yīng)生成CO2氣體和NO氣體過(guò)程中能量變化示意圖,請(qǐng)寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)△H=-234 kJ•mol-1
已知:N2 (g)+2NO2 (g)?4NO(g)△H=+292.3kJ•mol-1,
則反應(yīng):2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g) 的△H=-760.3KJ/mol;
(2)一定溫度下,在體積為2L的恒容密閉容器中充入20mol NO2和5mol O2發(fā)生反應(yīng):4NO2(g)+O2(g)?2N2O5(g);已知體系中n(NO2)隨時(shí)間變化如下表:
t(s)050010001500
n(NO2)(mol)2013.9610.0810.08
①寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式:K=$\frac{{c}^{2}({N}_{2}{O}_{5})}{{c}^{2}(N{O}_{2})•c({O}_{2})}$,已知:K3000C>K3500C,則該反應(yīng)是放熱反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”);
②反應(yīng)達(dá)到平衡后,NO2的轉(zhuǎn)化率為49.6%,若要增大NO2的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施有AD
A.降低溫度         B.充入氦氣,使體系壓強(qiáng)增大
C.再充入NO2        D.再充入4mol NO2和1mol O2

分析 (1)由圖可知,1mol NO2和1mol CO反應(yīng)生成CO2和NO放出熱量368-134=234kJ,根據(jù)熱化學(xué)方程式書寫原則進(jìn)行書寫;然后根據(jù)蓋斯定律來(lái)解答;
(2)①化學(xué)平衡常數(shù)為生成物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪乘積的比值;溫度低,化學(xué)平衡常數(shù)大,則正反應(yīng)放熱;
②NO2轉(zhuǎn)化率為已轉(zhuǎn)化的NO2物質(zhì)的量與起始物質(zhì)的量的百分比;增大NO2的轉(zhuǎn)化率,促進(jìn)反應(yīng)的正向移動(dòng)即可.

解答 解:(1)由圖可知,1mol NO2和1mol CO反應(yīng)生成CO2和NO放出熱量368-134=234kJ,反應(yīng)熱化學(xué)方程式為:
NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)△H=-234 kJ•mol-1
又有N2(g)+2NO2(g)?4NO(g)△H=+292.3kJ•mol-1
將2①-②可得:2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)的△H=-760.3KJ/mol.
故答案為:NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)△H=-234 kJ•mol-1;-760.3KJ/mol;
(2)①化學(xué)平衡常數(shù)為生成物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪乘積的比值,即K=$\frac{{c}^{2}({N}_{2}{O}_{5})}{{c}^{2}(N{O}_{2})•c({O}_{2})}$;溫度低,化學(xué)平衡常數(shù)大,則正反應(yīng)放熱,
故答案為:$\frac{{c}^{2}({N}_{2}{O}_{5})}{{c}^{2}(N{O}_{2})•c({O}_{2})}$;放熱;
②轉(zhuǎn)化的NO2的物質(zhì)的量為20mol-10.08mol=9.92mol,轉(zhuǎn)化率為:$\frac{9.92mol}{20mol}$×100%=49.6%;
A、該反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低溫度,化學(xué)平衡向右移動(dòng),故A正確;
B、反應(yīng)氣體濃度不變,化學(xué)平衡不移動(dòng),故B錯(cuò)誤;
C、再充入NO2,轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量增大,但是起始的物質(zhì)的量增大較多,轉(zhuǎn)化率降低,故C錯(cuò)誤;
D、加入氣體比例與原平衡NO2的轉(zhuǎn)化率相同,由于加入氣體后,體系壓強(qiáng)增大,NO2的轉(zhuǎn)化率增大,故D正確;
故答案為:AD.

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡影響因素、化學(xué)平衡的計(jì)算,題目計(jì)算量較大,難度中等,關(guān)鍵是構(gòu)建平衡建立的等效途徑,注意從正、逆不同方向建立的等效平衡轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)熱的關(guān)系,試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計(jì)算能力.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

6.常溫下,兩種溶液①0.1mol/L NH3•H2O  ②0.1mol/L CH3COOH中:
(1)溶液①的pH> 7(填“>”、“<”或“=”),其原因是NH3•H2O?NH4++OH-
(用離子方程式表示).
(2)溶液②呈酸 性(填“酸”、“堿”或“中”).升溫可以促進(jìn)(填“促進(jìn)”或“抑制”) CH3COOH的電離.
(3)溶液①中c(NH4+) 的大小為b(填字母).
a.等于0.1mol/L        b.小于0.1mol/L        c.大于0.1mol/L.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

7.原子序數(shù)依次增大的X、Y、Z、G、Q、R、T七種元素,核電荷數(shù)均小于36.已知X的一種1:2型氫化物分子中既有σ鍵又有π鍵,且所有原子共平面;Z的L層上有2個(gè)未成對(duì)電子;Q原子的s能級(jí)與p能級(jí)電子數(shù)相等;R單質(zhì)是制造各種計(jì)算機(jī)、微電子產(chǎn)品的核心材料;T處于周期表的ds區(qū),原子中只有一個(gè)未成對(duì)電子.
(1)Y原子核外共有7種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子,基態(tài)T原子有7種不同能級(jí)的電子.
(2)X、Y、Z的第一電離能由小到大的順序?yàn)镃<O<N(用元素符號(hào)表示).
(3)由X、Y、Z形成的離子ZXY-與XZ2互為等電子體,則ZXY-中X原子的雜化軌道類型為sp雜化.
(4)Z與R能形成化合物甲,1mol甲中含4 mol化學(xué)鍵,甲與氫氟酸反應(yīng),生成物的分子空間構(gòu)型分別為SiF4的正四面體形、H2O為V形.
(5)G、Q、R氟化物的熔點(diǎn)如表,造成熔點(diǎn)差異的原因?yàn)镹aF與MgF2為離子晶體,SiF4為分子晶體,故SiF4的熔點(diǎn)低,Mg2+的半徑比Na+的半徑小,且Mg2+電荷數(shù)高,晶格能MgF2>NaF,故MgF2的熔點(diǎn)比NaF高.
氟化物G的氟化物Q的氟化物R的氟化物
熔點(diǎn)/K9931 539183
(6)向T的硫酸鹽溶液中逐滴加入Y的氫化物的水溶液至過(guò)量,反應(yīng)的離子方程式為Cu2++4NH3.H2O=[Cu(NH34]2++4H2O
(7)X單質(zhì)的晶胞如圖所示,一個(gè)X晶胞中有8個(gè)X原子;若X晶體的密度為ρ g•cm-3,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則晶體中最近的兩個(gè)X原子之間的距離為$\frac{3}{4}$$\root{3}{\frac{12}{P{N}_{A}}}$ cm(用代數(shù)式表示).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

4.向容積相同的五個(gè)密閉容器中,分別充入等物質(zhì)的量NH3和HCl,在不同溫度下,任其發(fā)生反應(yīng)NH3(g)+HCl(g)?NH3Cl(s),并在相同時(shí)間測(cè)定NH4Cl的質(zhì)量,如圖.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.不同溫度下的平衡常數(shù)K3<K4<K5
B.正反應(yīng)速率:vB=vD
C.當(dāng)體系氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變時(shí),不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
D.A、B、D、E點(diǎn)均未達(dá)到平衡狀態(tài),C點(diǎn)達(dá)到平衡狀態(tài)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

11.反應(yīng)A(g)+B(g)?C(g)+D(g)過(guò)程中的能量變化如圖所示,回答下列問(wèn)題.

(1)該反應(yīng)是放熱反應(yīng)(填“吸熱”、“放熱”).
(2)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),升高溫度,A的轉(zhuǎn)化率減小(填“增大”、“減小”或“不變”),原因該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

1.按要求完成下列問(wèn)題:
(1)甲基的電子式(2)乙炔的結(jié)構(gòu)式H-C≡C-H
(3)相對(duì)分子質(zhì)量為72且沸點(diǎn)最低的烷烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式C(CH34
(4)甲醇來(lái)源豐富、價(jià)格低廉、運(yùn)輸貯存方便,是一種重要的化工原料,有著重要的用途和應(yīng)用前景.
(1)工業(yè)生產(chǎn)甲醇的常用方法是:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.8kJ/mol.
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O (l)△H=-571.6kJ/mol
H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ/mol
①H2的燃燒熱為285.8kJ/mol.
②CH3OH(g)+O2(g)?CO(g)+2H2O(g)的反應(yīng)熱△H=-392.8 kJ/mol.
③若在恒溫恒容的容器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),則可用來(lái)判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志有AD.(填字母)
A.CO百分含量保持不變           B.容器中H2濃度與CO濃度相等
C.容器中混合氣體的密度保持不變   D.CO的生成速率與CH3OH的生成速率相等
(5)將水蒸氣通過(guò)紅熱的炭即可產(chǎn)生水煤氣.反應(yīng)為:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ•mol-1
能使化學(xué)反應(yīng)速率加快的措施有②④(填序號(hào)).
①增加C的物質(zhì)的量                ②升高反應(yīng)溫度
③隨時(shí)吸收CO、H2轉(zhuǎn)化為CH3OH       ④密閉定容容器中充入CO(g)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

8.同一周期X、Y、Z三種短周期元素,它們的氣態(tài)氫化物的化學(xué)式分別為H2X、YH3、ZH4,下列說(shuō)法不正確的是( 。
A.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:H2X<YH3<ZH4
B.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性:H2XO4>H3YO4>H2ZO3
C.元素的最高正化合價(jià):X>Y>Z
D.元素原子的半徑:X<Y<Z

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

5.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值.下列說(shuō)法正確的是(  )
A.1L1mol•L-1的NaClO溶液中含有ClO-的數(shù)目為NA
B.78g苯含有C=C雙鍵的數(shù)目為3NA
C.常溫常壓下,14g由N2與CO組成的混合氣體含有的原子數(shù)目為NA
D.6.72L NO2與水充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.2NA

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

6.氯貝特是臨床上一種降脂抗血栓藥物,其結(jié)構(gòu)如圖所示:
它的一條合成路線如下:

提示:(圖中部分反應(yīng)條件及部分反應(yīng)物、生成物已略去)
RCH2COOH$→_{△}^{PCl_{3}}$
R-ONa+Cl-R′$\stackrel{△}{→}$R-O-R′+NaCl(R-,R′-代表烴基)
(1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為(CH32CHCOOH,B中含有的含氧官能團(tuán)名稱為羧基
(2)要實(shí)現(xiàn)反應(yīng)①所示的轉(zhuǎn)化,加入下列物質(zhì)不能達(dá)到目的是cd
a.NaOH        b.Na2CO3c.NaHCO3        d.CH3COONa
(3)反應(yīng)②的反應(yīng)類型為取代反應(yīng).③的化學(xué)方程式為
(4)寫出由甲苯制備苯甲醛的合成路線
(合成路線常用的表示方式為:A$→_{反應(yīng)條件}^{反應(yīng)試劑}$B…$→_{反應(yīng)條件}^{反應(yīng)試劑}$目標(biāo)產(chǎn)物)

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同步練習(xí)冊(cè)答案