2.在80℃時(shí),將0.4mol的四氧化二氮?dú)怏w充入2L已抽空的固定容積的密閉容器中,隔一段時(shí)間對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析,得到如下數(shù)據(jù):
時(shí)間(s)
C(mol/L)
020406080100
C(N2O40.20a0.10cde
C(NO20.000.12b0.220.220.22
反應(yīng)進(jìn)行至100s后將反應(yīng)混合物的溫度降低,發(fā)現(xiàn)氣體的顏色變淺.
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為N2O4?2NO2,表中b>c(填“<”、“=”或“>”).
(2)0~20s內(nèi)N2O4的平均反應(yīng)速率為0.003mol/(L•s).
(3)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{{c}^{2}(N{O}_{2})}{c({N}_{2}{O}_{4})}$,在80℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K值為0.54(保留2位小數(shù)).

分析 (1)依據(jù)反應(yīng)條件分析判斷,結(jié)合化學(xué)平衡的三段式列式計(jì)算分析比較;
(2)化學(xué)平衡的三段式列式計(jì)算,結(jié)合化學(xué)反應(yīng)速率概念計(jì)算0~20s內(nèi)N2O4的平均反應(yīng)速率;
(3)依據(jù)化學(xué)方程式和平衡常數(shù)概念寫出平衡常數(shù)表達(dá)式,依據(jù)80°C平衡狀態(tài)下結(jié)合三段式列式計(jì)算平衡濃度計(jì)算平衡常數(shù).

解答 解:(1)將0.4mol的四氧化二氮?dú)怏w充入2L已抽空的固定容積的密閉容器中,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:N2O4?2NO2,隔一段時(shí)間對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析,得到如下數(shù)據(jù):反應(yīng)進(jìn)行至100s后將反應(yīng)混合物的溫度降低,發(fā)現(xiàn)氣體的顏色變淺,說(shuō)明反應(yīng)逆向進(jìn)行,逆向是放熱反應(yīng),正向是吸熱反應(yīng);依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算分析判斷,進(jìn)行到40S和進(jìn)行到60S時(shí):
                  N2O4?2NO2 
起始量(mol)  0.4    0
變化量(mol) 0.2   0.4
40S末(mol)  0.2    0.4
得到b=0.2mol/L;
進(jìn)行到60S和進(jìn)行到60S時(shí):
                 N2O4?2NO2 
起始量(mol)  0.4    0
變化量(mol) 0.22    0.44
60S末(mol)  0.18    0.44
c=0.18 mol/L  
計(jì)算比較可知b>c;
故答案為:N2O4?2NO2;>;
(2)進(jìn)行到20s;
                    N2O4?2NO2 
起始量(mol)  0.4    0
變化量(mol) 0.12   0.24
20s末(mol)  0.28  0.24
0~20s內(nèi)N2O4的平均反應(yīng)速率=$\frac{\frac{0.12mol}{2L}}{20s}$=0.003mol/(L•s);
故答案為:0.003mol/(L•s);
(3)N2O4?2NO2,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為:K=$\frac{{c}^{2}(N{O}_{2})}{c({N}_{2}{O}_{4})}$;
80°C平衡狀態(tài)和60s是相同平衡狀態(tài),平衡濃度c(NO2)=0.22mol/L,c(N2O4)=0.09mol/L;
平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}(N{O}_{2})}{c({N}_{2}{O}_{4})}$=$\frac{0.2{2}^{2}}{0.09}$=0.54mol/L;
故答案為:$\frac{{c}^{2}(N{O}_{2})}{c({N}_{2}{O}_{4})}$;0.54.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)平衡的計(jì)算,題目難度中等,注意掌握化學(xué)平衡及其影響,明確三段式在化學(xué)平衡計(jì)算中的應(yīng)用方法,試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

12.室溫下,下列溶液中粒子濃度關(guān)系正確的是(  )
A.Na2S溶液:c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H2S)
B.Na2C2O4溶液:c(OH-)═c(H+)+c(HC2O4-)+2c(H2C2O4
C.Na2CO3溶液:c(Na+)+c(H+)═2c(CO32-)+c(OH-
D.CH3COONa和CaCl2溶液:c(Na+)+c(Ca2+)═c(CH3COO-)+c(OH-)+c(Cl-

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

13.科學(xué)家利用太陽(yáng)能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應(yīng)生成甲醇,并開(kāi)發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池.已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃燒熱△H分別為-285.8kJ•mol-1、-283.0kJ•mol-1和-726.5kJ•mol-1.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)用太陽(yáng)能分解10mol水消耗的能量是2858kJ.
(2)甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l)△H=-443.5kJ•mol-1
(3)在容積為2L的密閉容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他條件不變得情況下,考察溫度對(duì)反應(yīng)的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示(注:T1、T2均大于300℃).

判斷該可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是③④(填字母).
①.v生成(CH3OH)=v消耗(CO2)      ②.混合氣體的密度不再改變
③.CO2、H2、CH3OH的濃度均不再變化    ④.混合氣體的壓強(qiáng)不再改變
(4)在直接以甲醇為燃料電池中,電解質(zhì)溶液為酸性,負(fù)極的反應(yīng)式為CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+、正極的反應(yīng)式為O2+4H++4e-═2H2O.理想狀態(tài)下,該燃料電池消耗1mol甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為702.1kJ,則該燃料電池的理論效率為96.64%(燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能與燃料電池反應(yīng)所能釋放的全部能量之比).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

10.普通銅器時(shí)間稍久容易出現(xiàn)銅綠.但我國(guó)流傳下來(lái)的1760年銅鑄國(guó)寶現(xiàn)在看上去仍然熠熠生輝不生銹,下列對(duì)其原因的分析,最可能的是(  )
A.它們的表面都電鍍上一層耐腐蝕的黃金
B.環(huán)境污染日趨嚴(yán)重,它們表面的銅綠被酸雨溶解洗去
C.銅的金屬活動(dòng)性比氫小,因此不易被氧化
D.它們是含一定比例金、銀、錫、鋅的銅合金

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

17.已知0.1mol/L的醋酸溶液中存在如下電離平衡CH3COOH?CH3COO-+H+,并測(cè)得其在t℃時(shí)Ka=b,下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.增大c(CH3COOH),b增大B.加水稀釋,b減小
C.b的大小只與溫度有關(guān)D.以上說(shuō)法均不對(duì)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

7.常溫下,F(xiàn)eS的Ksp=6.25×10-18(設(shè)飽和溶液的密度為1g/mL),若已知H2S飽和溶液在常溫下,c(H+)與c(S2-)之間存在以下關(guān)系:c2(H+)•c(S2-)=1.0×10-22,該溫度下,將適量FeS投入H2S飽和溶液中,欲使溶液中c(Fe2+)達(dá)到1mol/L,應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH=2.4.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

14.地殼中含量最高的金屬是鋁,NaHCO3俗稱小蘇打,制造計(jì)算機(jī)芯片的半導(dǎo)體材料是硅,水晶項(xiàng)鏈的主要成分是SiO2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

11.由菱鋅礦(主要成分是ZnCO3,含少量SiO2、FeCO3、Cu2(OH)2CO3等)制備ZnSO4溶液的流程如圖所示:

已知:Zn(OH)2與Al(OH)3相似,能溶于過(guò)量的NaOH溶液生成Na2[Zn(OH)4].
回答下列問(wèn)題:
(1)濾渣1主要成分的化學(xué)式為SiO2,濾液3中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)+2c(SO42-).
(2)濾渣1中加入H2O2的目的是將Fe2+氧化成Fe3+以便于轉(zhuǎn)化成沉淀除去,涉及的離子方程式為2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O
(3)已知:KSP[Fe(OH)3]=4.0×10-38,KSP[Cu(OH)2]=2.0×10-20
①常溫下,當(dāng)溶液中加入NaOH溶液使pH=11時(shí)Zn(OH)2開(kāi)始溶解,此時(shí)溶液中c(Cu2+)/c(Fe3+)為5.0×1014.Zn(OH)2溶解于NaOH溶液的離子方程式為Zn(OH)2+2OH-=[Zn(OH)4]2-
②常溫下,F(xiàn)e(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分別在溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡后,改變?nèi)芤簆H.金屬陽(yáng)離子濃度的變化如圖所示,下列判斷正確的是BC.
A.加適量氯化銨固體可使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn)
B.c、d兩點(diǎn)代表的溶液中c(H+)與c(OH-)乘積相等
C.Fe(OH)3、Cu(OH)2分別在b、c兩點(diǎn)代表的溶液中達(dá)到飽和
(4)工業(yè)上由ZnSO4與BaS溶液混合可制取白色顏料鋅鋇白(ZnS、BaSO4).在鋅鋇白中滴加CuSO4溶液振蕩后靜置,有黑色沉淀產(chǎn)生.原因是ZnS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Zn2+(aq)(用離子方程式表示).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

12.如表中實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵ā 。?br />
  實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD>
 A 向苯和苯酚混合溶液中滴加過(guò)量濃溴水 除去混合溶液中的苯酚
 B 向待測(cè)液中加入飽和碳酸鈉溶液 鑒別乙酸、乙酸乙酯、乙醇
 C 向3mL5%CuSO4溶液中滴加3-4滴1%氫氧化鈉溶液,再向其中加入0.5mL乙醛,加熱 檢驗(yàn)醛基
 D 將溴乙烷與氫氧化鈉溶液共熱,冷卻,繼續(xù)滴加硝酸銀溶液檢驗(yàn)溴乙烷中的溴元素 
A.AB.BC.CD.D

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