【題目】碳、氮是重要的非金屬元素,在生產(chǎn)、生活中有廣泛的應用。

(1)已知植物光合作用發(fā)生的反應如下:6CO2(g)6H2O(l) C6H12O6(s)6O2(g) △H=+669.62 kJmol1該反應達到化學平衡后,若改變下列條件,CO2轉(zhuǎn)化率增大的是__________

a.增大CO2的濃度 b.取走一半C6H12O6

c.加入催化劑 d.適當升高溫度

(2)N2O5的分解反應2N2O5(g)4NO2(g) + O2(g),由實驗測得在67℃時N2O5的濃度隨時間的變化如下:

時間/min

0

1

2

3

4

5

c(N2O5) /(molL1)

1.00

0.71

0.50

0.35

0.25

0.17

計算在02min時段,化學反應速率v(NO2) ________molL-1min-1。

(3)若將NO2O2通入甲中設(shè)計成如圖所示裝置,D電極上有紅色物質(zhì)析出,則A電極處通入的氣體為_________(填化學式);A電極的電極反應式為_______________________,一段時間后,若乙中需加0.2 mol Cu(OH)2使溶液復原,則轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為 _____________

(4)若將CONO按不同比例投入一密閉容器中發(fā)生反應:2CO(g)2NO(g)N2(g)2CO2(g) ΔH=-759.8 kJ·mol1,反應達到平衡時,N2的體積分數(shù)隨n(CO)/n(NO)的變化曲線如下圖

b點時,平衡體系中CN原子個數(shù)之比接近________________;

ab、c三點CO的轉(zhuǎn)化率從大到小的順序為____________;a、c、d三點的平衡常數(shù)從大到小的順序為__________________

③若0.8,反應達平衡時,N2的體積分數(shù)為20%,則CO的轉(zhuǎn)化率為___________

【答案】d 0.5 NO2 NO2e-H2O=NO3-2H 0.8 mol 11 a>b>c ac>d 75%

【解析】

1a.增大CO2的濃度,反應物濃度增大,平衡向正反應方向移動,但CO2的轉(zhuǎn)化率減;

b.改變固體的量,不能改變反應速率,不能改變平衡的移動方向;

c.催化劑能降低反應的活化能,加快反應速率,不能改變平衡的移動方向;

d.該反應為吸熱反應,適當升高溫度,平衡向正反應方向移動;

2)由化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比可得v(NO2) 2v(N2O5);

3)由D電極上有紅色物質(zhì)析出可知,甲池為燃料電池,通入二氧化氮的一極為負極;加入CuOH2使溶液復原說明電解過程中先電解硫酸銅溶液,硫酸銅溶液完全電解后還繼續(xù)電解了部分水;

4①b點時,N2的體積分數(shù)最大,則反應物的物質(zhì)的量之比接近等于化學計量數(shù)之比;

增大反應物CO的濃度,平衡向正反應方向移動,NO的轉(zhuǎn)化率增大,CO的轉(zhuǎn)化率減小,由圖可知,的值增大;該反應為放熱反應,升高溫度,平衡向逆反應方向移動,化學平衡常數(shù)減小;

由題意建立三段式求解可得。

1a.增大CO2的濃度,反應物濃度增大,平衡向正反應方向移動,但CO2的轉(zhuǎn)化率減小,故錯誤;

b.改變固體的量,不能改變反應速率,不能改變平衡的移動方向,則取走一半C6H12O6,平衡不移動,CO2的轉(zhuǎn)化率不變,故錯誤;

c.催化劑能降低反應的活化能,加快反應速率,不能改變平衡的移動方向,則加入催化劑,平衡不移動,CO2的轉(zhuǎn)化率不變,故錯誤;

d.該反應為吸熱反應,適當升高溫度,平衡向正反應方向移動,CO2的轉(zhuǎn)化率增大,故正確;

d正確,故答案為:d;

2)由表格數(shù)據(jù)可知,02min內(nèi)N2O5的濃度變化為(1.000.50mol/L=0.50mol/L,則v(N2O5) =0.25 molL-1min-1,由化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比可得v(NO2) 2v(N2O5) ×2=0.5molL-1min-1,故答案為:0.5

3)由D電極上有紅色物質(zhì)析出可知,甲池為燃料電池,通入二氧化氮的一極為負極,則A極通入二氧化氮,在酸性條件下,二氧化氮在負極失去電子發(fā)生氧化反應生成硝酸,電極反應式為NO2e-H2O=NO3-2H;電解硫酸銅溶液的化學方程式為2CuSO4+2H2O, 2Cu+O2+2H2SO4,由方程式可知反應后只問需要加入CuOCuCO3就可以使溶液復原,加入CuOH2使溶液復原說明電解過程中先電解硫酸銅溶液,硫酸銅溶液完全電解后還繼續(xù)電解了部分水,電解時,陽極始終是OH放電,電極反應式為4OH4e=2H2O+O2↑,氫氧化銅是0.2mol,則根據(jù)氧原子守恒可知,反應中轉(zhuǎn)移的電子是0.2mol×2×20.8mol,故答案為:NO2;NO2e-H2O=NO3-2H0.8 mol;

4①b點時,N2的體積分數(shù)最大,則反應物的物質(zhì)的量之比接近等于化學計量數(shù)之比,由化學方程式可知,CN原子個數(shù)之比接近1:1,故答案為:1:1

增大反應物CO的濃度,平衡向正反應方向移動,NO的轉(zhuǎn)化率增大,CO的轉(zhuǎn)化率減小,由圖可知,的值增大, a、bc三點CO的轉(zhuǎn)化率呈減小趨勢,則a>b>c;該反應為放熱反應,升高溫度,平衡向逆反應方向移動,化學平衡常數(shù)減小,由圖可知,N2的體積分數(shù)T1>T2,則反應溫度T2>T1,溫度不變平衡常數(shù)不變,ac的反應溫度相同,并小于d,則平衡常數(shù)ac>d,故答案為:a>b>cac>d;

0.8,設(shè)CO的體積為0.8L,NO體積為1LCO的轉(zhuǎn)化率為a,由題意建立如下三段式:

N2的體積分數(shù)為20%可得=0.2,解得a=0.75,則CO的轉(zhuǎn)化率為75%,故答案為:75%。

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(2)能說明上述反應達到平衡狀態(tài)的是_____填編號)。

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(3)平衡時 CO2 的轉(zhuǎn)化率為 _____。

(4)平衡混合氣體中 CO2(g) H2(g)的物質(zhì)的量之比是 ______

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