NO | N2 | CO2 | |
起始濃度/mol•L-1 | 0.10 | 0 | 0 |
平衡濃度/mol•L-1 | 0.04 | 0.03 | 0.03 |
分析 (1)③-①-②得2NO2(g)+CH4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l),依據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱,寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式;
(2)①依據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的實(shí)質(zhì)是正逆反應(yīng)速率相等,結(jié)合反應(yīng)特征分析判斷;
②依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析,結(jié)合平衡濃度計(jì)算平衡常數(shù)和濃度變化分析判斷;
(3)①電解池中發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為陽極,陽極與電源正極相連,依據(jù)裝置圖可知二氧化硫在左邊失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),據(jù)此判斷;
②依據(jù)在堿性條件下,陰極排出的溶液為S2O42-,二氧化氮與其發(fā)生反應(yīng)生成氮?dú)夂土蛩岣x子,據(jù)此解答.
解答 解:(1)①N2(g)+O2(g)═2NO(g);△H1=180.5kJ•mol-1
②2NO(g)+O2(g)═2NO2(g);△H2=-113.0kJ•mol-1
③CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l);△H3=-889.5kJ•mol-1
則:③-①-②得2NO2(g)+CH4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l),依據(jù)蓋斯定律得:△H=-957 kJ•mol-1;
故NO2與CH4轉(zhuǎn)化成N2和H2O(l)的熱化學(xué)方程式為:2NO2(g)+CH4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H=-957 kJ•mol-1;
故答案為:2NO2(g)+CH4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H=-957 kJ•mol-1;
(2)①a反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式系數(shù)之比,當(dāng)v正(NO)=2v逆(N2),反應(yīng)達(dá)到平衡,v正(NO)=2v正(N2)則:v正(NO)=v逆(NO)可以判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志,故正確;
b可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),各種物質(zhì)的濃度保持不變,N2的濃度保持不變可以判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志,故正確;
c反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng),反應(yīng)過程中和反應(yīng)平衡狀態(tài)壓強(qiáng)相同,所以容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故錯(cuò)誤;
d容器內(nèi)CO2的體積分?jǐn)?shù)不變,說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故正確;
故選:abd;
②依據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知:改變條件前各物質(zhì)濃度之比為4:3:3,若平衡后升高溫度,再次達(dá)到平衡測得容器中NO、N2、CO2的濃度值比為5:3:3,則說明平衡向逆向移動,逆向?yàn)槲鼰岱磻?yīng),則正向?yàn)榉艧岱磻?yīng),故△H<0;
故答案為:<;
(3)①依據(jù)裝置圖可知二氧化硫在左邊失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸根離子,電極反應(yīng)式為:SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+,電解池中發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為陽極,陽極與電源正極相連,所以a為正極;
故答案為:正極;SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+;
②陰極排出的溶液為S2O42-,二氧化氮與其發(fā)生反應(yīng),S2O42-中硫元素由+3價(jià),變?yōu)榱蛩岣辛蛟貫?6價(jià),S2O42-被氧化是還原劑;二氧化氮中的氮元素化合價(jià)為+4價(jià)變?yōu)榈獨(dú)?價(jià),二氧化氮被還原為氧化劑,發(fā)生的離子方程式為S2O42-+NO2+OH-→SO42-+N2+H2O,依據(jù)原子守恒和得失電子守恒可得S2O42-系數(shù)為2,NO2系數(shù)為3,所以該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為3:2;
故答案為:3:2.
點(diǎn)評 本題為綜合題,涉及反應(yīng)熱的計(jì)算、熱化學(xué)方程式的書寫,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,化學(xué)平衡移動的影響因素,電解原理的分析應(yīng)用等,題目難度中等,側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和對基礎(chǔ)知識的綜合應(yīng)用能力,掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 電池工作時(shí),鋅失去電子,電解液內(nèi)部OH-向負(fù)極移動 | |
B. | 電池正極的電極反應(yīng)式為:2MnO2(s)+H2O(1)+2e-═Mn2O3(s)+2OH-(aq) | |
C. | 電池工作時(shí),電子由正極通過外電路流向負(fù)極 | |
D. | 外電路中每通過0.2mol電子,鋅的質(zhì)量理論上減小6.5g |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | MOH能被醋酸中和 | |
B. | 用MOH溶液做導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn),燈泡亮度較暗 | |
C. | MOH可使酚酞試液變紅 | |
D. | 常溫時(shí)0.1mol•L-1MOH溶液的pH約為11 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 合成氨工業(yè)溫度選擇為700K左右,只要是為了提高NH3產(chǎn)率 | |
B. | 使用催化劑和施加高壓,都能提高反應(yīng)速率,但對化學(xué)平衡狀態(tài)無影響 | |
C. | 合成氨生產(chǎn)過程中將NH3液化分離,可提高N2、H2的轉(zhuǎn)化率 | |
D. | 合成氨工業(yè)中為了提高氫氣的利用率,可適當(dāng)增加氫氣濃度 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 用裝置吸收多余的氯氣 | B. | 裝置用酒精萃取分離水中的碘 | ||
C. | 用裝置除去純堿中的小蘇打 | D. | 用裝置排水法收集氨氣 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
選項(xiàng) | 現(xiàn)象或事實(shí) | 解釋 |
A | 鋁箔在酒精燈上加熱,溶化后的液態(tài)鋁不滴落 | 高熔點(diǎn)的氧化鋁薄膜兜在鋁的外面,阻止了液態(tài)鋁滴落 |
B | 漂白粉在空氣中久置變質(zhì) | 漂白粉中的CaCl2與空氣中的CO2反應(yīng)生成CaCO3 |
C | 鐵放在冷濃硝酸中不溶解,無紅棕色氣體產(chǎn)生 | 鐵遇濃硝酸鈍化,表面形成致密的氧化膜,阻止內(nèi)部鐵繼續(xù)與硝酸反應(yīng) |
D | Na著火不能用水滅火 | Na遇水劇烈反應(yīng),易引發(fā)爆炸 |
A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
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