【題目】用NH3催化還原NxOy可以消除氮氧化物的污染.
已知:反應(yīng)Ⅰ:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)△H1
反應(yīng)Ⅱ:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H2 (且|△H1|=2|△H2|)
反應(yīng)Ⅲ:4NH3(g)+6NO2(g)5N2(g)+3O2(g)+6H2O(l)△H3
反應(yīng)I和反應(yīng)II在不同溫度時的平衡常數(shù)及其大小關(guān)系如表

溫度/K

反應(yīng)I

反應(yīng)II

已知:
K2>K1>K2′>K1

298

K1

K2

398

K1

K2


(1)推測反應(yīng)Ⅲ是反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)
(2)相同條件下,反應(yīng)I在2L密閉容器內(nèi),選用不同的催化劑,反應(yīng)產(chǎn)生N2的量隨時間變化如圖所示.

①計算0~4分鐘在A催化劑作用下,反應(yīng)速率v(NO)=
②下列說法正確的是
A.該反應(yīng)的活化能大小順序是:Ea(A)>Ea(B)>Ea(C)
B.增大壓強(qiáng)能使反應(yīng)速率加快,是因為增加了活化分子百分?jǐn)?shù)
C.單位時間內(nèi)H﹣O鍵與N﹣H鍵斷裂的數(shù)目相等時,說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡
D.若在恒容絕熱的密閉容器中發(fā)生反應(yīng),當(dāng)K值不變時,說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡
(3)一定條件下,反應(yīng)II達(dá)到平衡時體系中n(NO):n(O2):n(NO2)=2:1:2.在其它條件不變時,再充入NO2氣體,分析NO2體積分?jǐn)?shù)﹣﹣φ(NO2)的變化情況:(填“變大”、“變小”或“不變”)恒溫恒壓容器,φ(NO2;恒溫恒容容器,φ(NO2
(4)一定溫度下,反應(yīng)III在容積可變的密閉容器中達(dá)到平衡,此時容積為3L,c(N2)與反應(yīng)時間t變化曲線X如圖所示,若在t1時刻改變一個條件,曲線X變?yōu)榍Y或曲線Z.則:

①變?yōu)榍Y改變的條件是 . 變?yōu)榍Z改變的條件是
②若t2降低溫度,t3達(dá)到平衡,請在圖中畫出曲線X在t2﹣t4內(nèi) c(N2)的變化曲線.

【答案】
(1)吸熱
(2)0.375mol?L1?min1;CD
(3)不變;變大
(4)加入催化劑;將容器的體積快速壓縮至2L;
【解析】解:(1)已知K1>K1′,說明隨溫度升高,K減小,則反應(yīng)Ⅰ為放熱反應(yīng),△H1<0;K2>K2′,說明隨溫度升高,K減小,則反應(yīng)II為放熱反應(yīng),△H2<0;反應(yīng)I﹣反應(yīng)II×3得到反應(yīng)III,則△H3=△H1﹣3△H2 , 已知|△H1|=2|△H2|,所以△H3=△H1﹣3△H2=|△H2|>0,即反應(yīng)III為吸熱反應(yīng),所以答案是:吸熱;(2)①已知4分鐘時氮?dú)鉃?.5mol,則消耗的NO為3mol,所以v(NO)= = =0.375molL1min1 , 所以答案是:0.375molL1min1;
②A.相同時間內(nèi)生成的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量越多,則反應(yīng)速率越快,活化能越低,所以該反應(yīng)的活化能大小順序是:Ea(A)<Ea(B)<Ea(C),故A錯誤;
B.增大壓強(qiáng)能使反應(yīng)速率加快,是因為增大了活化分子數(shù),而活化分子百分?jǐn)?shù)不變,故B錯誤;
C.單位時間內(nèi)H﹣O鍵斷裂表示逆速率,N﹣H鍵斷裂表示正速率,單位時間內(nèi)H﹣O鍵與N﹣H鍵斷裂的數(shù)目相等時,則消耗的NH3和消耗的水的物質(zhì)的量之比為4:6,則正逆速率之比等于4:6,說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡,故C正確;
D.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),恒容絕熱的密閉容器中,反應(yīng)時溫度會升高,則K會減小,當(dāng)K值不變時,說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡,故D正確;
所以答案是:CD;(3)一定條件下,反應(yīng)II2NO(g)+O2(g)2NO2(g)達(dá)到平衡時體系中n(NO):n(O2):n(NO2)=2:1:2.在其它條件不變時,恒溫恒壓條件下,再充入NO2氣體,則與原來的平衡為等效平衡,則NO2體積分?jǐn)?shù)與原來平衡相同;若恒溫恒容容器中,再充入NO2氣體,容器中壓強(qiáng)增大,與原來平衡相比較,平衡正向移動,則NO2體積分?jǐn)?shù)變大;
所以答案是:不變;變大;(4)①分析圖象可知曲線X變化為曲線Y是縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時間,最后達(dá)到相同平衡狀態(tài),反應(yīng)中體積是可變的,已知是恒壓容器,說明改變的是加入了催化劑;
當(dāng)曲線X變?yōu)榍Z時N2物質(zhì)的量濃度增大,可變?nèi)萜髦袣怏w體積和濃度成反比,曲線X,體積為3L,N2濃度為3mol/L,改變條件當(dāng)曲線X變?yōu)榍Z時,N2濃度為4.5mol/L,則體積壓縮體積為:3:V=4.5:3,V=2L,所以將容器的體積快速壓縮至2L符合;
所以答案是:加入催化劑;將容器的體積快速壓縮至2L;
圖象分析曲線X變化為曲線Y是縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時間,最后達(dá)到相同平衡狀態(tài),體積是可變得是恒壓容器,說明改變的是加入了催化劑;當(dāng)曲線X變?yōu)榍Z時N2物質(zhì)的量增大,反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng),可變?nèi)萜髦袣怏w體積和濃度成反比,氣體物質(zhì)的量不變;
②反應(yīng)III為吸熱反應(yīng),若t2降低溫度,則平衡逆向移動,氮?dú)獾臐舛葴p小,在t3達(dá)到平衡,曲線X在t2﹣t4內(nèi) c(N2)的變化曲線為

所以答案是:
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征的相關(guān)知識點(diǎn),需要掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的特征:“等”即 V正=V逆>0;“動”即是動態(tài)平衡,平衡時反應(yīng)仍在進(jìn)行;“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變;“變”即條件改變,平衡被打破,并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡;與途徑無關(guān),外界條件不變,可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,都可建立同一平衡狀態(tài)(等效)才能正確解答此題.

練習(xí)冊系列答案
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1b元素基態(tài)原子的價電子排布圖為________。

2a、b、c三種元素的第一電離能由大到小的順序為_________。(用元素符號回答)

3bc組成的一種分子甲中有16個價電子,甲分子與______(填寫一種物質(zhì)的分子式)是等電子體,甲分子中σ鍵和π鍵的數(shù)目比是______。

4c的氫化物中,電子總數(shù)為18的分子是乙,乙中c原子的雜化方式為_______。它是______分子(填極性非極性

5)已知cf能形成兩種化合物,其晶胞如圖所示,甲的化學(xué)式為_________。高溫時,甲易轉(zhuǎn)化為乙的原因為_________。

6e元素對應(yīng)的單質(zhì)在形成晶體時,采用如圖所示的堆積方式_________。則這種堆積模型的配位數(shù)為,如果e的原子半徑為 r pm;阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA,計算此單質(zhì)的密度表達(dá)式為_______g/cm3。

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【題目】常溫下,向20.00mL0.100mol·L-1NH4Cl溶液中逐滴加入0.100 mol·L-1NaOH溶液,溶液的pHNaOH溶液所加入體積的關(guān)系如圖所示(不考慮揮發(fā))。下列說法正確的是

A. 點(diǎn)①所示溶液中:c(Na+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)

B. 點(diǎn)②所示溶液中:c(Cl-)>c(Na+)>c(NH4+)>c(NH3·H2O)

C. 點(diǎn)③所示溶液中:c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(NH4+)

D. 整個過程中可能出現(xiàn):c(OH-)+c(Cl-)= c(NH4+)+c(NH3·H2O)

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【題目】A、B、C、D、EF、G均為有機(jī)物,其中A常用來衡量一個國家石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志性物質(zhì),它們之間有如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系。已知醛基在氧氣中易被氧化成羧基,請回答下列問題:

1A的官能團(tuán)名稱為__________。

2屬于取代反應(yīng)的有______________(填對應(yīng)編號)。

3滿足下列條件的有機(jī)物有_________種。

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4寫出下列編號對應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式:

________________________________________________________。

_________________________________________________________。

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②鈉投入硫酸銅溶液中有紅色粉末產(chǎn)生

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④鐵絲在氯氣中燃燒生成紅棕色的

A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④

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【題目】按要求填空:

1原子序數(shù)為24的元素原子中有___________個電子層,___________個能級,_________個未成對電子,位于元素周期表的___________區(qū)。

2在下列物質(zhì)中:①N2H2O、NaOH、MgCl2、C2H4、Na2O2(用序號填空)

其中只含有非極性鍵的是___________;只含有極性鍵的是___________;只含有離子鍵的是___________;既含有非極性鍵又含有極性鍵的是___________;含有非極性鍵的離子化合物是___________。

3N≡N的鍵能為942kJ·mol-1,N—N單鍵的鍵能為247kJ·mol-1,通過計算說明N2中的___________鍵更穩(wěn)定(填“σ”“π”)。

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