13.在容積為1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)?2NO2(g),隨溫度升高,混合氣體的顏色變深.回答下列問(wèn)題:
(1)反應(yīng)的△H大于0(填“大于”或“小于”);100℃時(shí),體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如圖所示.在0~60s時(shí)段,反應(yīng)速率v(N2O4)為0.0010mol•L-1•s-1;反應(yīng)的平衡常數(shù)K1為0.36mol/L.
(2)100℃時(shí)達(dá)平衡后,改變反應(yīng)溫度為T(mén),c(N2O4)以0.0020mol•L-1•s-1的平均速率降低,經(jīng)10s又達(dá)到平衡.
①T大于100℃(填“大于”或“小于”),判斷理由是c(N2O4)降低平衡正向移動(dòng),正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故溫度升高.
②列式計(jì)算溫度T時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)K2:1.28mol/L.
(3)溫度T時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡后,將反應(yīng)容器的容積減少一半,平衡向逆反應(yīng)(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動(dòng),判斷理由是增大壓強(qiáng)平衡向氣體體積減小即逆反應(yīng)方向移動(dòng).

分析 (1)隨溫度的升高,混合氣體的顏色變深,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),據(jù)此判斷;反應(yīng)速率利用公式v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算得到;化學(xué)平衡常數(shù)利用化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算;
(2)①N2O4的濃度降低,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),由于正反應(yīng)方向吸熱,T>100℃;
②計(jì)算T℃時(shí)兩種物質(zhì)的濃度,計(jì)算得到化學(xué)平衡常數(shù);
(3)反應(yīng)容器的容積減少一半,壓強(qiáng)增大,根據(jù)反應(yīng)前后氣體體積大小判斷化學(xué)平衡移動(dòng)方向.

解答 解:(1)隨溫度的升高,混合氣體的顏色變深,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),即△H>0;0~60s時(shí)段,N2O4濃度變化為:0.1mol/L-0.04mol/L=0.06mol/L,v(N2O4)=$\frac{0.06mol/L}{60s}$=0.0010mol•L-1•s-1;K1=$\frac{c{\;}^{2}(NO{\;}_{2})}{c(N{\;}_{2}{O}_{4})}$=$\frac{(0.12mol/L){\;}^{2}}{0.04mol/L}$=0.36mol/L,
故答案為:大于;0.0010;0.36mol/L;
(2)①N2O4的濃度降低,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),由于正反應(yīng)方向吸熱,T>100℃,故答案為:大于;c(N2O4)降低平衡正向移動(dòng),正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故溫度升高;
②平衡時(shí),c(NO2)=0.120mol•L-1+0.0020mol•L-1•s-1×10s×2=0.16mol•L-1,c(N2O4)=0.040mol•L-1-0.0020mol•L-1•s-1×10s=0.020mol•L-1,K2=$\frac{(0.16mol/L){\;}^{2}}{0.020mol/L}$=1.28mol/L,故答案為:1.28mol/L;
(3)反應(yīng)容器的容積減少一半,壓強(qiáng)增大,正反應(yīng)方向氣體體積增大,增大壓強(qiáng)平衡向氣體體積減小即逆反應(yīng)方向移動(dòng),故答案為:逆反應(yīng);增大壓強(qiáng)平衡向氣體體積減小即逆反應(yīng)方向移動(dòng).

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡圖象、影響平衡的因素、平衡常數(shù)影響因素、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算等,難度不大.

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:解答題

14.已知G的分子結(jié)構(gòu)模型如圖1所示(圖中球與球之間連線表示單鍵或雙鍵),用芳香烴A為原料合成G的路線如圖2:

試回答下列問(wèn)題:
(1)G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,G的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
(2)化合物E中的含氧官能團(tuán)有羥基、羧基(填名稱).
(3)A→B的反應(yīng)類(lèi)型是加成反應(yīng),E→F的反應(yīng)類(lèi)型是消去反應(yīng).
(4)書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式
C→D
E→H

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

15.光纖通訊是光導(dǎo)纖維傳送信號(hào)的一種通訊手段,合成光導(dǎo)纖維及氮化硅(一種無(wú)機(jī)涂層)的工藝流程如圖:

回答下列問(wèn)題:
(1)反應(yīng)I的化學(xué)方程式為SiO2+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑,氧化劑為SiO2(填化學(xué)式).
(2)經(jīng)反應(yīng)II所得的四氯化硅粗品中所含的物質(zhì)如表:
組分名稱SiCl4SiHCl3SiH2Cl2HClBCl3PCl3
質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5450.4050.04620.00030.001930.00157
沸點(diǎn)/℃57.631.88.2-8512.575.5
圖中“操作X”的名稱為精餾(或蒸餾);PCl3的電子式為
(3)反應(yīng)III和IV中尾氣的用途為制取鹽酸;反應(yīng)IV的化學(xué)方程式為3SiCl4+4NH3$\frac{\underline{\;1400℃\;}}{\;}$Si3N4+12HCl.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

1.用太陽(yáng)能電解水可獲得最理想的單質(zhì)燃料X,但運(yùn)輸極不方便,國(guó)外試用了如下的方法把X轉(zhuǎn)變成便于運(yùn)輸?shù)募状既剂;將空氣通過(guò)極濃的NaOH溶液中,此時(shí)空氣中的Y有70%被吸收,轉(zhuǎn)變?yōu)檎}Z,當(dāng)Z達(dá)到飽和后即加入硫酸,此時(shí)溶液會(huì)放出純凈的氣體Y.一定條件下通過(guò)X與Y反應(yīng)生成甲醇.試回答以下問(wèn)題:
(1)Z是Na2CO3(寫(xiě)化學(xué)式),X和Y反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2+3H2=CH3OH+H2O.
(2)在120℃,如下容積固定的密閉容器中,當(dāng)活塞被固定在整個(gè)裝置的中間,X與Y按(1)在Ⅰ中進(jìn)行反應(yīng):
X(g)+Y(g)?CH3OH(g)+D(g)
(未配平)
A(g)+B(g)?2C(g)
若活塞可左右自由滑動(dòng)并且導(dǎo)熱,起始時(shí)Ⅰ中X為n mol,Y為6.5 mol,CH3OH(g)和D各為2 m ol;Ⅱ中A、B、C各為4 mol.當(dāng) n 在一定范圍內(nèi)變化時(shí),均可通過(guò)調(diào)節(jié)反應(yīng)器的溫度(Ⅰ和Ⅱ中溫度始終相等),使兩側(cè)反應(yīng)都達(dá)到平衡,并且隔板恰好處于反應(yīng)器的正中位置.回答下列問(wèn)題:
①若 n=2.5,則1中起始時(shí)反應(yīng)向正反應(yīng)(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向進(jìn)行.欲使起始時(shí)反應(yīng)向該方向進(jìn)行,則 n 的取值范圍是1.5<n<4.5.
②若 n 分別取3.0和4.0,則在這兩種情況下,當(dāng)反應(yīng)分別達(dá)到平衡時(shí),A的物質(zhì)的量不相等(填“相等”或“不相等”),理由是溫度不同.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

8.CO2和CH4是兩種重要的溫室氣體,通過(guò)CH4和CO2反應(yīng)制造更高價(jià)值化學(xué)品是目前的研究目標(biāo).
(1)250℃時(shí),以鎳合金為催化劑,向4L容器中通入6mol CO2、6mol CH4,發(fā)生如下反應(yīng):CO2(g)+CH4(g)?2CO(g)+2H2(g).平衡體系中各組分體積分?jǐn)?shù)如表:
物質(zhì)CH4CO2COH2
體積分?jǐn)?shù)0.10.10.40.4
①此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64.
②已知:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=-890.3kJ•mol-1
CO(g)+H2O (g)═CO2(g)+H2 (g)△H=+2.8kJ•mol-1
2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566.0kJ•mol-1
反應(yīng)CO2(g)+CH4(g)?2CO(g)+2H2(g)的△H=+247.3kJ•mol-1
(2)以二氧化鈦表面覆蓋Cu2Al2O4為催化劑,可以將CO2和CH4直接轉(zhuǎn)化成乙酸.
①在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如圖1所示.250~300℃時(shí),溫度升高而乙酸的生成速率降低的原因是溫度超過(guò)250℃時(shí),催化劑的催化效率降低.

②為了提高該反應(yīng)中CH4的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是增大反應(yīng)壓強(qiáng)、增大CO2的濃度.
③將Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的離子方程式為3Cu2Al2O4+32H++2NO3-=6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O.
(3)Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2.①如果尋找吸收CO2的其他物質(zhì),下列建議合理的是ab.
a.可在堿性氧化物中尋找
b.可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中尋找
c.可在具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)中尋找
②Li2O吸收CO2后,產(chǎn)物用于合成Li4SiO4,Li4SiO4用于吸收、釋放CO2.原理是:在500℃,CO2與Li4SiO4接觸后生成Li2CO3;平衡后加熱至700℃,反應(yīng)逆向進(jìn)行,放出CO2,Li4SiO4再生,說(shuō)明該原理的化學(xué)方程式是CO2+Li4SiO4$?_{700℃}^{500℃}$Li2CO3+Li2SiO3
(4)利用反應(yīng)A可將釋放的CO2轉(zhuǎn)化為具有工業(yè)利用價(jià)值的產(chǎn)品.
反應(yīng)A:CO2+H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{高溫}$CO+H2+O2
高溫電解技術(shù)能高效實(shí)現(xiàn)(3)中反應(yīng)A,工作原理示意圖如圖2:CO2在電極a放電的反應(yīng)式是CO2+2e-═CO+O2-

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

18.鋰離子電池廣泛應(yīng)用于日常電子產(chǎn)品中,也是電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池的首選.正極材料的選擇決定了鋰離子電池的性能.磷酸鐵鉀(LiFePO4)以其高倍率性、高比能量、高循環(huán)特性、高安全性、低成本、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)而逐漸成為“能源新星”.
(1)高溫固相法是磷酸鐵鋰生產(chǎn)的主要方法.通常以鐵鹽、磷酸鹽和鋰鹽為原料,按化學(xué)計(jì)量比充分混勻后,在惰性氣氛的保護(hù)中先經(jīng)過(guò)較低溫預(yù)分解,再經(jīng)高溫焙燒,研磨粉碎制成.其反應(yīng)原理如下:
Li2CO3+2FeC2O4•2H2O+2NH4H2PO4═2NH3↑+3CO2↑+2LiFePO4+2CO↑+5H2O↑
①完成上述化學(xué)方程式.
②理論上,反應(yīng)中每轉(zhuǎn)移0.15mol電子,會(huì)生成LiFePO423.7g;
③反應(yīng)需在惰性氣氛的保護(hù)中進(jìn)行,其原因是防止Fe(Ⅱ)被氧化;
(2)磷酸亞鐵鋰電池裝置如圖所示,其中正極材料橄欖石型LiFePO4通過(guò)粘合劑附著在鋁箔表面,負(fù)極石墨材料附著在銅箔表面,電解質(zhì)為溶解在有機(jī)溶劑中的鋰鹽.

電池工作時(shí)的總反應(yīng)為:LiFePO4+6C$?_{放電}^{充電}$Li1-xFePO4+LixC6,則放電時(shí),正極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i1-xFePO4+xLi++xe-═LiFePO4.充電時(shí),Li+遷移方向?yàn)橛勺笙蛴遥ㄌ睢坝勺笙蛴摇被颉坝捎蚁蜃蟆保,圖中聚合物隔膜應(yīng)為陽(yáng)(填“陽(yáng)”或“陰”)離子交換膜.
(3)用該電池電解精煉銅.若用放電的電流強(qiáng)度I=2.0A的電池工作10分鐘,電解精煉銅得到銅0.32g,則電流利用效率為80.4%(保留小數(shù)點(diǎn)后一位).(已知:法拉第常數(shù)F=96500C/mol,電流利用效率=$\frac{負(fù)載利用電量}{電池輸出電量}$×100%)
(4)廢舊磷酸亞鐵鋰電池的正極材料中的LiFePO4難溶于水,可用H2SO4和H2O2的混合溶液浸取,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2LiFePO4+2H++H2O2═2Li++2Fe3++2PO43-+2H2O.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

5.下列用品的主要成分及其用途對(duì)應(yīng)不正確的是( 。
ABCD
用品
主要成分H2O2Na2CO3Al(OH)3NaCl
用途消毒劑發(fā)酵粉抗酸藥調(diào)味品
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

2.工業(yè)上可由乙苯生產(chǎn)苯乙烯:過(guò)程如圖,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.乙苯的同分異構(gòu)體共有三種
B.可用Br2/CCl4鑒別乙苯和苯乙烯
C.乙苯和苯乙烯分子中均含有碳碳雙健
D.乙苯和苯乙烯分子內(nèi)共平面的碳原子數(shù)均為7

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:多選題

3.下列物質(zhì)按純凈物、混合物、強(qiáng)電解質(zhì)、弱電解質(zhì)和非電解質(zhì)順序排列的是( 。
A.單甘油酯、混甘油酯、苛性鉀、氫硫酸、三氧化硫
B.膽礬、漂白粉、硫酸鈉、次氯酸、氨氣
C.明礬、水煤氣、鹽酸.醋酸、銅
D.冰醋酸、福爾馬林、硫酸鋇、氫硫酸、乙醇

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同步練習(xí)冊(cè)答案