Question

A、B、C、D都是中學(xué)化學(xué)中的常見化合物，均由周期表前18號元素組成，D為紅綜色氣體，甲、乙則是兩種單質(zhì)，以上單質(zhì)和化合物之間有如圖所示的反應(yīng)關(guān)系（反應(yīng)物和生成物均無省略），反應(yīng)①②均是工業(yè)生產(chǎn)中的重要反應(yīng)．
請回答下列問題：
（1）A的化學(xué)式為

 

，電解時(shí)的陽極電極反應(yīng)式為

 

（2）反應(yīng)①的化學(xué)方程式是

 

在2L密閉容器中，800℃時(shí)反應(yīng)2C（g）+甲（g）═2D（g）體系中，n（C）隨時(shí)間的變化如下表：

時(shí)間/s	0	1	2	3	4	5
n（C）/mol	0.020	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007

（3）寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：K=

 

（用具體物質(zhì)表示），已知：K（300℃）＞K（350℃），該反應(yīng)是

 

反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）； 0～2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v（甲）=

 

（4）能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是

 

a．v（D）=2v（甲）
b．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c．v逆（C ）=2v正（甲）
d．容器內(nèi)物質(zhì)的密度保持不變
（5）為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動的是

 

a．即時(shí)分離出D 氣體b．適當(dāng)升高溫度c．增大甲的濃度d．通入惰性氣體增加壓強(qiáng)
（6）某溫度下，容積均為1L的兩個(gè)密閉容器中均進(jìn)行：2C（g）+甲（g）═2D（g），某時(shí)刻各物質(zhì)的物質(zhì)的量（mol）及正逆反應(yīng)速率關(guān)系如下表所示：

容器編號	n（甲）	n（C）	n （D）	v正與v逆的關(guān)系
Ⅰ	0.20	0.10	0.20	v正=v逆
Ⅱ	0.20	0.40	1.00	②？

填寫表中空格：②

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：無機(jī)物的推斷

專題：

分析：（1）（2）A、B、C、D都是中學(xué)化學(xué)中的常見化合物，均由周期表前18號元素組成，D為紅綜色氣體，則D為NO₂，甲、乙是兩種單質(zhì)，甲和乙反應(yīng)生成A，電解A生成甲和乙，且C能和甲反應(yīng)生成二氧化氮，反應(yīng)①②均是工業(yè)生產(chǎn)中的重要反應(yīng)，故甲為O₂，乙是Al，A是Al₂O₃，氧氣和B反應(yīng)生成E和C，C和氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，所以C是NO，B是NH₃；
（3）反應(yīng)為：2NO+O₂?2NO₂ ，平衡常數(shù)K=

c2(NO2)

c2(NO)?c(O2)

，由K（300℃）＞K（350℃），說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；
根據(jù)方程式計(jì)算2s內(nèi)參加反應(yīng)氧氣的物質(zhì)的量，再根據(jù)v=

△n V

△t

計(jì)算用氧氣表示的化學(xué)反應(yīng)速率；
（4）化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，由此衍生的一些物理量不再變化；
（5）升高溫度，增大壓強(qiáng)、濃度等可以增大反應(yīng)速率，再結(jié)合平衡移動原理分析解答；
（6）I處于平衡狀態(tài)，根據(jù)K=

c2(NO2)

c2(NO)?c(O2)

計(jì)算平衡常數(shù)，計(jì)算II中濃度熵Qc，與平衡常數(shù)比較判斷反應(yīng)進(jìn)行方向，進(jìn)而判斷v_正、v_逆的相對大�。�

解答： 解：A、B、C、D都是中學(xué)化學(xué)中的常見化合物，均由周期表前18號元素組成，D為紅綜色氣體，則D為NO₂，甲、乙是兩種單質(zhì)，甲和乙反應(yīng)生成A，電解A生成甲和乙，且C能和甲反應(yīng)生成二氧化氮，反應(yīng)①②均是工業(yè)生產(chǎn)中的重要反應(yīng)，故甲為O₂，乙是Al，A是Al₂O₃，氧氣和B反應(yīng)生成E和C，C和氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，所以C是NO，B是NH₃，
（1）A的化學(xué)式為Al₂O₃，電解時(shí)的陽極電極反應(yīng)式為：2O^2--4e^-=O₂↑，故答案為：Al₂O₃；2O^2--4e^-=O₂↑；
（2）反應(yīng)①的化學(xué)方程式是：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O，故答案為：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O；
（3）反應(yīng)為：2NO+O₂?2NO₂ ，平衡常數(shù)K=

c2(NO2)

c2(NO)?c(O2)

，由K（300℃）＞K（350℃），說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；
2s內(nèi)參加反應(yīng)氧氣為（0.02mol-0.008mol）×

1

2

=0.006mol，則用氧氣表示的化學(xué)反應(yīng)速率=

0.006mol 2L

2s

=0.0015 mol/（L?s），
故答案為：

c2(NO2)

c2(NO)?c(O2)

；放熱；0.0015 mol/（L?s）；
（4）a．反應(yīng)中自始至終都存在v（D）=2v（甲），不能說明到達(dá)平衡，故a錯誤；
b．隨反應(yīng)進(jìn)行容器內(nèi)壓強(qiáng)減小，壓強(qiáng)保持不變，說明反應(yīng)到達(dá)平衡，故b正確；
c．v逆（C ）=2v正（甲）說明C的正、逆反應(yīng)速率相等，說明反應(yīng)到達(dá)平衡，故c正確；
d．容器內(nèi)物質(zhì)的密度始終保持不變，不能說明到達(dá)平衡，故d錯誤，
故選：bc；
（5）a．即時(shí)分離出D 氣體，生成物濃度降低，平衡向正反應(yīng)方向移動，但反應(yīng)速率降低，故a錯誤；
b．適當(dāng)升高溫度，反應(yīng)速率增大，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動，故b錯誤；
c．增大甲的濃度，反應(yīng)速率增大，平衡向正反應(yīng)方向移動，故c正確；
d．通入惰性氣體增加壓強(qiáng)，反應(yīng)混合物各組分濃度不變，反應(yīng)速率不變，平衡不移動，故d錯誤，
故選：c；
（6）反應(yīng)為：2NO+O₂?2NO₂ ，I處于平衡狀態(tài)，故該溫度下的平衡常數(shù)K=

0．22

0．12×0.2

=20，
II中反應(yīng)的濃度熵Qc=

12

0．42×0.2

=31.25＞20，反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行，故v_正＜v_逆，
故答案為：v_正＜v_逆．

點(diǎn)評：本題考查無機(jī)物推斷、化學(xué)反應(yīng)速率影響因素與計(jì)算、化學(xué)平衡狀態(tài)判斷與影響元素、化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算，側(cè)重考查學(xué)生對知識遷移運(yùn)用，需要學(xué)生具備知識的基礎(chǔ)，難度中等．