【題目】NO2和N2O4的相互轉(zhuǎn)化2NO2(g)N2O4(g)是高中乃至大學(xué)討論化學(xué)平衡問題的常用體系。請(qǐng)回答:
Ⅰ. 將N2O4 (g)轉(zhuǎn)化為N2O4(l),可用來制備硝酸。
(1)已知2NO2(g)N2O4(g) △H1 2NO2(g)N2O4(l) △H2
下列能量變化示意圖正確的是____________。
A.
B.
C.
(2)NO2和N2O4物質(zhì)的量之比為1:1與O2和H2O恰好完全反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。
Ⅱ. 對(duì)于2NO2(g)N2O4(g)反應(yīng)體系,標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)Kθ=,其中Pθ為標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)(1×105 Pa),P(N2O4)和P(NO2)為各組分平衡分壓(平衡分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(1)若起始NO2的物質(zhì)的量設(shè)為1mol,反應(yīng)在恒定溫度和標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)下進(jìn)行,N2O4的平衡產(chǎn)率為0.75,則Kθ=____________。
(2)利用現(xiàn)代手持技術(shù)傳感器可以探究壓強(qiáng)對(duì)2NO2 (g) N2O4 (g)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響。在恒定溫度和標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)條件下,往針筒中充入一定體積的NO2氣體后密封并保持活塞位置不變。分別在t1、t2時(shí)刻迅速移動(dòng)活塞后并保持活塞位置不變,測(cè)定針筒內(nèi)氣體壓強(qiáng)變化如圖所示。
①B點(diǎn)時(shí)NO2的轉(zhuǎn)化率為____________。
②E、H兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量ME __________MH(填“<、>或=”)。
Ⅲ. 已知反應(yīng):2NO(g)+O2(g)2NO2(g)是通過下面兩步完成的:
反應(yīng)①:2NO(g)N2O2(g) △H1<0(快) v1正=k1正c2(NO) v1逆=k1逆c(N2O2)
反應(yīng)②:N2O2(g)+O2(g)2NO2(g) △H2<0(慢) v2正=k2正c(N2O2)c(O2) v2逆=k2逆c2(NO2)
某科研小組測(cè)量出反應(yīng)②的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:
c(N2O2)/ mol/L | c(O2)/ mol/L | ν2正/ mol·L-1·s-1 |
0.010 | 0.010 | 1.75×10-6 |
0.030 | 0.020 | 1.05×10-5 |
x | 0.060 | 1.05×10-5 |
(1)根據(jù)上表中的有關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算:x=________。
(2)若①、②兩反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率常數(shù)分別用k1正、k2逆、k2正、k2逆表示,則2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡常數(shù)K=____(用速率常數(shù)表示);反應(yīng)達(dá)到平衡后升高溫度,在新平衡建立前,體系內(nèi)c(N2O2)的大小變化趨勢(shì)是逐漸_____。
【答案】B 4NO2+4N2O4+3O2+6H2O==12HNO3 3.75 6% < 0.010 (k1正·k2正)/(k1逆·k2逆) 減小
【解析】
Ⅰ.(1)將NO2(g)轉(zhuǎn)化為N2O4(g)的反應(yīng)為放熱反應(yīng),同種物質(zhì)氣態(tài)時(shí)能量比液態(tài)時(shí)能量高;
(2)NO2和N2O4物質(zhì)的量之比為1:1與O2和H2O恰好完全反應(yīng)生成硝酸,只要結(jié)合電子守恒和原子守恒即可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式;
Ⅱ. (1) 2NO2(g)N2O4(g)
起始物質(zhì)的量(mol) 1 0
變化物質(zhì)的量(mol) 0.75 0.375
平衡物質(zhì)的量(mol) 0.25 0.375
平衡時(shí)NO2的體積分?jǐn)?shù)為=0.4,N2O4的體積分?jǐn)?shù)為=0.6,再結(jié)合Kθ=即可;
(2)①根據(jù)阿伏加德羅定律,其他條件不變時(shí),壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,結(jié)合三段式法進(jìn)行計(jì)算;
②結(jié)合平衡的移動(dòng),分析氣體的總物質(zhì)的量變化,判斷平均相對(duì)分子質(zhì)量的變化;
Ⅲ. (1)根據(jù)v2正=k2正c(N2O2)c(O2)計(jì)算即可;
(2)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),則v1正=v1逆,v2正=v2逆,2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡常數(shù)K=,據(jù)此推算;溫度升高,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)。
Ⅰ.(1)將NO2(g)轉(zhuǎn)化為N2O4(g)的反應(yīng)為放熱反應(yīng),將N2O4(g)轉(zhuǎn)化為N2O4(l)也為放熱反應(yīng),所以在圖象中該反應(yīng)的反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量高,同種物質(zhì)氣態(tài)變液態(tài)會(huì)放出熱量,即液態(tài)時(shí)能量比氣態(tài)時(shí)能量低,則N2O4(l)具有的能量比N2O4(g)具有的能量低,圖象B符合,故答案為B;
(2)NO2和N2O4物質(zhì)的量之比為1:1與O2和H2O恰好完全反應(yīng)生成硝酸,根據(jù)守恒法得發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為4NO2+4N2O4+3O2+6H2O==12HNO3;
Ⅱ.(1) 2NO2(g)N2O4(g)
起始物質(zhì)的量(mol) 1 0
變化物質(zhì)的量(mol) 0.75 0.375
平衡物質(zhì)的量(mol) 0.25 0.375
平衡時(shí)NO2的體積分?jǐn)?shù)為=0.4,N2O4的體積分?jǐn)?shù)為=0.6,則標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)Kθ===3.75;
(2)①根據(jù)阿伏加德羅定律,溫度,體積不變時(shí),壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比。設(shè)起始時(shí)NO2的物質(zhì)的量為n,反應(yīng)的物質(zhì)的量為2x,列出三段式:
2NO2 N2O4
起始/mol n 0
反應(yīng)/mol 2x x
平衡/mol n-2x x
物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比,則=,x=,NO2的轉(zhuǎn)化率為×100%=×100%=6%;
②E→H壓強(qiáng)增大,平衡正向移動(dòng),氣體的總物質(zhì)的量減小,根據(jù)M=可知?dú)怏w的平均摩爾質(zhì)量不斷增大,即平均相對(duì)分子質(zhì)量ME<MH;
Ⅲ. (1)已知v2正=k2正c(N2O2)c(O2),根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知:v2正=k2正c(N2O2)c(O2)=k2正×0.030×0.020=k2正×x×0.060,解得:x=0.010;
(2)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),則v1正=v1逆,v2正=v2逆,即k1正c2(NO)=k1逆c(N2O2),k2正c(N2O2)c(O2)=k2逆c2(NO2),所以=,2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡常數(shù)K==;反應(yīng)①、②均為放熱反應(yīng),升高溫度平衡均逆向移動(dòng),則反應(yīng)達(dá)到平衡后升高溫度,在新平衡建立前,體系內(nèi)c(N2O2)的大小變化趨勢(shì)是逐漸減小。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】I.根據(jù)如圖給出的裝置圖回答下列問題:
(1)寫出圖中玻璃儀器的名稱:①____;②____;③_____。
(2)①~④中,使用前必須檢查是否漏水的是___、___(填儀器序號(hào)),分離溴水中的溴應(yīng)先選擇裝置___(填Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ序號(hào))。
Ⅱ.某同學(xué)幫助水質(zhì)檢測(cè)站配制480mL0.5mol·L-1NaOH溶液備用。請(qǐng)回答下列問題:
(1)該同學(xué)用到的玻璃儀器有燒杯、量筒、玻璃棒、___、膠頭滴管。
(2)該同學(xué)用質(zhì)量為23.1g的燒杯放在托盤天平上稱取所需NaOH固體,則稱取的總質(zhì)量為___克。
(3)配制時(shí),其正確的操作順序如下,請(qǐng)?zhí)畛渌辈襟E。
A.在盛有NaOH固體的燒杯中加入適量水溶解;
B.將燒杯中冷卻的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中;
C.用少量水___2次~3次,洗滌液均注入容量瓶,振蕩。
D.繼續(xù)往容量瓶?jī)?nèi)小心加水,直到液面接近刻度___處,改用膠頭滴管加水,使溶液___。
E.將容量瓶蓋緊,反復(fù)上下顛倒,搖勻。
(4)若出現(xiàn)如下情況,其中將引起所配溶液濃度偏低的是____(填編號(hào))
①容量瓶實(shí)驗(yàn)前用蒸餾水洗干凈,但未烘干 ②定容觀察液面時(shí)俯視
③配制過程中遺漏了(3)中步驟C ④加蒸餾水時(shí)不慎超過了刻度線
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖是元素周期表的一部分,按要求回答問題:
① |
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| ② | ③ | ④ |
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⑤ | ⑥ |
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| ⑦ |
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| ⑧ | ⑨ |
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(1)元素④在周期表中位置是_______。元素③的最高價(jià)氧化物的化學(xué)式為________。
(2)元素①⑤組成化合物電子式為___________。
(3)元素②的單質(zhì)與⑧的最高價(jià)氧化物的水化物熱的濃溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。
(4)元素⑦與⑨形成的化合物與元素③的氫化物的水溶液反應(yīng)的離子方程式為_____。
(5)元素④⑤⑥⑧形成的簡(jiǎn)單離子,其離子半徑由小到大的順序?yàn)?/span>_____(用離子符號(hào)表示)。
(6)A—F發(fā)生如圖所示的轉(zhuǎn)化,A、B、C、D為①—⑨中某種元素形成的單質(zhì),E、F、G為B、C、D與A形成的二元化合物,G是一種常見溫室氣體,與B可以反應(yīng)生成E,E中B元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%,F為兩性物質(zhì)。
①A和F的化學(xué)式分別為_______、_______。
②B與G反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________。
③C與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為______________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下圖是傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)金屬鋁的基本流程圖:
結(jié)合流程圖可判斷下列說法錯(cuò)誤的是
A. 鋁土礦的主要成分是Al2O3,電解鋁的陰極和陽(yáng)極材料均為碳
B. 加入冰晶石和少量CaF2的目的是為了降低氧化鋁的熔點(diǎn)
C. 將氧化鋁轉(zhuǎn)化為氯化鋁再進(jìn)行電解以冶煉金屬鋁時(shí)可以節(jié)約大量能源
D. 冶煉過程中,陽(yáng)極材料可能會(huì)因不斷被消耗而需要定期更換
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】食用花生油中含有油酸,油酸是一種不飽和脂肪酸,對(duì)人體健康有益.其分子結(jié)構(gòu)如圖所示,下列說法不正確的是( )
A. 油酸的分子式為C18H34O2
B. 油酸可與氫氧化鈉溶液發(fā)生中和反應(yīng)
C. 1mol油酸可與2molH2發(fā)生加成反應(yīng)
D. 1mol甘油可與3mol油酸發(fā)生酯化反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定條件下,在體積一定的密閉容器中加入1 mol N2和3 mol H2發(fā)生反應(yīng):N2 + 3H2 2NH3 △H=-92 kJ·mol-1。下列有關(guān)說法正確的是
A. 向容器中再加入N2,可以加快反應(yīng)速率
B. 達(dá)到化學(xué)反應(yīng)限度時(shí),反應(yīng)放出熱量92 kJ
C. 達(dá)到化學(xué)反應(yīng)限度時(shí),正、逆反應(yīng)速率都為0
D. 單位時(shí)間內(nèi)生成1 mol N2,同時(shí)生成3 molH2,說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】甲苯()是一種重要的化工原料,能用于生產(chǎn)苯甲醛()、苯甲酸()等產(chǎn)品。下表列出了有關(guān)物質(zhì)的部分物理性質(zhì),請(qǐng)回答:
注:甲苯、苯甲醛、苯甲酸三者互溶。
實(shí)驗(yàn)室可用如圖裝置模擬制備苯甲醛。實(shí)驗(yàn)時(shí)先在三頸瓶中加入0.5g固態(tài)難溶性催化劑,再加入2mL甲苯和一定量其它試劑,攪拌升溫至70℃,同時(shí)緩慢加入12mL過氧化氫,在此溫度下攪拌反應(yīng)3小時(shí)。
(1)裝置a的名稱是_____,主要作用是________。三頸瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。
(2)經(jīng)測(cè)定,反應(yīng)溫度升高時(shí),甲苯的轉(zhuǎn)化率逐漸增大,但溫度過高時(shí),苯甲醛的產(chǎn)量卻有所減少,可能的原因是_________。
(3)反應(yīng)完畢,反應(yīng)混合液經(jīng)過自然冷卻至室溫后,還應(yīng)經(jīng)過__________、________(填操作名稱)等操作,才能得到苯甲醛粗產(chǎn)品。
(4)實(shí)驗(yàn)中加入過量的過氧化氫并延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間時(shí),會(huì)使苯甲醛產(chǎn)品中產(chǎn)生較多的苯甲酸。
①若想從混有苯甲酸的苯甲醛中分離出苯甲酸,正確的實(shí)驗(yàn)步驟是______(按步驟順序填字母)。
a.對(duì)混合液進(jìn)行分液 b.過濾、洗滌、干燥
c.水層中加入鹽酸調(diào)節(jié)pH=2 d.與適量碳酸氫鈉溶液混合振蕩
②若對(duì)實(shí)驗(yàn)①中獲得的苯甲酸(相對(duì)分子質(zhì)量為122)產(chǎn)品進(jìn)行純度測(cè)定,可稱取2.500g產(chǎn)品,溶于200mL乙醇配成溶液,量取所得的乙醇溶液20.00mL于錐形瓶,滴加2~3滴酚酞指示劑,然后用預(yù)先配好的0.1000 mol/L KOH標(biāo)準(zhǔn)液滴定,到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí)消耗KOH溶液18.00mL。產(chǎn)品中苯甲酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______(保留一位小數(shù))。下列情況會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏低的是____(填字母)。
a.滴定終了俯視讀取數(shù)據(jù) b.KOH標(biāo)準(zhǔn)液長(zhǎng)時(shí)間接觸空氣
c.配制KOH標(biāo)準(zhǔn)液時(shí)仰視定容 d.將指示劑換為甲基橙溶液
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)組裝了如圖所示的電化學(xué)裝置,電極I為Al,其他電極均為Cu,下列說法正確的是
A. 鹽橋中通常裝有含瓊脂的KCl飽和溶液,起作用是平衡電荷,電池工作時(shí),K+、Cl-會(huì)分別進(jìn)入兩邊的溶液中
B. 該裝置工作一段時(shí)間后,電極III上有紅色固體析出
C. 該裝置工作一段時(shí)間后,③號(hào)燒杯中電解質(zhì)溶液濃度不變,兩個(gè)電極的質(zhì)量不變
D. 該裝置工作時(shí),③號(hào)燒杯中的SO42-向電極IV移動(dòng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】關(guān)于某溶液中所含離子的鑒別,下列判斷正確的是
A.加入AgNO3溶液生成白色沉淀,可確定有Cl-
B.加入BaCl2溶液生成白色沉淀,加稀鹽酸沉淀不溶解,可確定有SO42-
C.某黃色溶液加CCl4,振蕩、靜置,下層溶液顯紫紅色,可確定有I2存在
D.加入稀鹽酸,生成的氣體能使澄清石灰水變渾濁,可確定有CO32-
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