【題目】亞硝酰氯(NOCl)是有機(jī)合成中的重要試劑,可由NO和Cl2反應(yīng)得到,化學(xué)方程式為2NO(g)+Cl2(g) 2NOCl(g)。
(1)氮氧化物與懸浮在大氣中的海鹽粒子相互作用時(shí)會生成亞硝酰氯,涉及如下反應(yīng):
①2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+NOCl(g)
②4NO2(g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)
③2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g)
設(shè)反應(yīng)①②③對應(yīng)的平衡常數(shù)依次為K1、K2、K3,則K1、K2、K3之間的關(guān)系為______________。
(2)300 ℃時(shí),2NOCl(g) 2NO(g)+Cl2(g)。
正反應(yīng)速率的表達(dá)式為v正=k·cn(NOCl)(k為速率常數(shù),只與溫度有關(guān)),測得速率與濃度的關(guān)系如表所示:
序號 | c(NOCl)/mol·L-1 | v/mol·L-1·s-1 |
① | 0.30 | 3.60×10-9 |
② | 0.60 | 1.44×10-8 |
③ | 0.90 | 3.24×10-8 |
n=____________,k=______________。
(3)在1 L恒容密閉容器中充入2 mol NO(g)和1 mol Cl2(g),在不同溫度下測得c(NOCl)與時(shí)間t的關(guān)系如圖A所示:
①反應(yīng)開始到10 min時(shí)NO的平均反應(yīng)速率v(NO)=_________________ mol·L-1·min-1。
②T2時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為_______________________。
③Cl2的平衡轉(zhuǎn)化率為____________________________。
(4)在密閉容器中充入NO(g)和Cl2(g),改變外界條件(溫度、壓強(qiáng)、、與催化劑的接觸面積),NO的轉(zhuǎn)化率變化關(guān)系如圖B所示。X代表_______________________。
【答案】K2·K3=K12 2 4.0×10-8 L· mol-1·s-1 0.1 2 50% 壓強(qiáng)或c(Cl2)/c(NO)
【解析】
(1)已知:①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g),②4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g),將①×2-②可得:2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g),K為指數(shù)關(guān)系,以此計(jì)算K;
(2)將②/①得n,將n代入①中得k;
(3) ①根據(jù)題給圖像得到ClNO的濃度變化值,依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算NO的變化值,依此計(jì)算10 min時(shí)NO的平均反應(yīng)速率;②根據(jù)題給和圖像數(shù)據(jù)建立三段式,由平衡常數(shù)公式計(jì)算T2時(shí)的平衡常數(shù)K=c2(NO)c(Cl2)/c2(ClNO);③根據(jù)三段式所得數(shù)據(jù)計(jì)算氯氣轉(zhuǎn)化率;
(4)由圖可知,反應(yīng)中NO的轉(zhuǎn)化率增大,說明平衡正向移動,增大壓強(qiáng)或c(Cl2)/c(NO),平衡正向移動。
(1)①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g),②4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g),將①×2-②可得:2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g),,則平衡常數(shù)K2·K3=K12,故答案為:K2·K3=K12。
(2)將表給數(shù)據(jù)①和②帶入速率公式,相比可得關(guān)系式:1.44×107/3.6×108=k (0.60)n/k(0.30)n,解得n=2,由①中數(shù)據(jù)得k=3.6×108/(0.30)2mol-1Ls-1=4.0×10-7mol-1Ls-1,故答案為:2;4.0×10-7mol-1Ls-1。
(3)①根據(jù)題給圖像可知ClNO的濃度變化值△c(ClNO)=1mol/L,由化學(xué)方程式可知,△c(NO)=1mol/L,則反應(yīng)開始到10 min時(shí)NO的平均反應(yīng)速率v(NO)為0.1mol·L-1·min-1;②根據(jù)題給和圖像數(shù)據(jù)建立如下三段式:
2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)
c(起) 2 mol/L 1 mol/L 0
△c 1 mol/L 0.5 mol/L 1 mol/L
c(平) 1 mol/L 0.5 mol/L 1 mol/L
則由公式可得K=c2(NO)c(Cl2)/c2(ClNO)=(1 mol/L)2/(1 mol/L)2 (0.5 mol/L)=2L/mol;③Cl2的平衡轉(zhuǎn)化率為0.5 mol/L/1 mol/L=0.5,即50%。故答案為:0.1mol·L-1·min-1 2L/mol 50%。
(4)該反應(yīng)是化學(xué)計(jì)量數(shù)減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡正向移動;增大Cl2的濃度,化學(xué)平衡正向移動,NO的轉(zhuǎn)化率增大。由圖可知,反應(yīng)中NO的轉(zhuǎn)化率增大,說明平衡正向移動,增大壓強(qiáng)或c(Cl2)/c(NO),平衡正向移動。答案為:壓強(qiáng)或c(Cl2)/c(NO)。
年級 | 高中課程 | 年級 | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列對反應(yīng)現(xiàn)象的描述錯誤的是( )
A. 濃硫酸加入到蔗糖中,蔗糖變黑并體積膨脹。
B. 將銅絲伸入濃硝酸中,產(chǎn)生紅棕色氣體
C. 將二氧化硫通入品紅溶液中,溶液褪色
D. 氫氣在氯氣中燃燒,產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=Q kJ·mol-1;在三個不同容積的容器中分別充入1 mol CO與2 mol H2,恒溫恒容,測得平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率如下表。下列說法正確的是
溫度(℃) | 容器體積 | CO轉(zhuǎn)化率 | 平衡壓強(qiáng)(p) | |
① | 200 | V1 | 50% | p1 |
② | 200 | V2 | 70% | p2 |
③ | 350 | V3 | 50% | p2 |
A.反應(yīng)速率:③>①>②
B.平衡時(shí)體系壓強(qiáng):p1∶p2=5∶4
C.若容器體積V1>V3,則Q<0
D.若實(shí)驗(yàn)②中CO和H2用量均加倍,則CO轉(zhuǎn)化率<70%
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鋁土礦的主要成分為Al2O3、Fe2O3和SiO2,工業(yè)上經(jīng)過如圖所示工藝可以冶煉金屬鋁。下列說法中不正確的是
A. ①②中除加試劑外,還需要進(jìn)行過濾操作
B. a、b中鋁元素的化合價(jià)相同
C. ④進(jìn)行的操作是過濾、加熱,而且d一定是氧化鋁
D. ③中需要通入過量的氨氣
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】把VL含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成兩等份,一份加入含amolNaOH的溶液,恰好使鎂離子完全沉淀為氫氧化鎂;另一份加入含bmolBaCl2的溶液,恰好使硫酸根離子完全沉淀為硫酸鋇。則原混合溶液中鉀離子的物質(zhì)的量為
A. (b-a)molB. (2b-a)molC. 2(b-a)molD. 2(2b-a)mol
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】等質(zhì)量的甲烷和氨氣相比較,下列結(jié)論中錯誤的是( )
A.兩種氣體的分子個數(shù)之比為17∶16
B.同溫同壓下,兩種氣體的體積之比為17∶16
C.兩種氣體的氫原子個數(shù)之比為17∶12
D.同溫同壓下,兩種氣體的密度之比為17∶16
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某酸性工業(yè)廢水中含有K2Cr2O7。光照下,草酸(H2C2O4)能將其中的Cr2O轉(zhuǎn)化為Cr3+。某課題組研究發(fā)現(xiàn),少量鐵明礬[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可對該反應(yīng)起催化作用。為進(jìn)一步研究有關(guān)因素對該反應(yīng)速率的影響,探究如下:
(1)在25 ℃下,控制光照強(qiáng)度、廢水樣品初始濃度和催化劑用量相同,調(diào)節(jié)不同的初始pH和一定濃度草酸溶液用量,做對比實(shí)驗(yàn),完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表(表中不要留空格)。
實(shí)驗(yàn) 編號 | 初始 pH | 廢水樣品 體積/mL | 草酸溶液 體積/mL | 蒸餾水 體積/mL |
① | 4 | 60 | 10 | 30 |
② | 5 | 60 | 10 | 30 |
③ | 5 | 60 | _________ | _________ |
測得實(shí)驗(yàn)①和②溶液中的Cr2O72—濃度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示。
(2)上述反應(yīng)后草酸被氧化為__________________(填化學(xué)式)。
(3)實(shí)驗(yàn)①和②的結(jié)果表明____________________;實(shí)驗(yàn)①中0~t1時(shí)間段反應(yīng)速率v(Cr3+)=____________mol·L-1·min-1(用代數(shù)式表示)。
(4)該課題組對鐵明礬[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假設(shè),請你完成假設(shè)二和假設(shè)三:
假設(shè)一:Fe2+起催化作用;
假設(shè)二:___________________________;
假設(shè)三:___________________________;
(5)請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)一,完成下表中內(nèi)容。[除了上述實(shí)驗(yàn)提供的試劑外,可供選擇的藥品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2O的濃度可用儀器測定]
實(shí)驗(yàn)方案(不要求寫具體操作過程) | 預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論 |
_____________ |
(6)某化學(xué)興趣小組要完成中和熱的測定,實(shí)驗(yàn)桌上備有大、小兩個燒杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、膠頭滴管、環(huán)形玻璃攪拌棒、0.5 mol·L-1鹽酸、0.55 mol·L-1NaOH溶液,實(shí)驗(yàn)尚缺少的玻璃用品是___、_____。
(7)他們記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:
實(shí)驗(yàn)用品 | 溶液溫度 | 中和熱 | |||
t1 | t2 | ΔH | |||
① | 50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液 | 50 mL 0.5 mol·L-1 HCl溶液 | 20 ℃ | 23.3 ℃ | |
② | 50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液 | 50 mL 0.5 mol·L-1 HCl溶液 | 20 ℃ | 23.5 ℃ |
已知:Q=cm(t2-t1),反應(yīng)后溶液的比熱容c為4.18 kJ·℃-1·kg-1,各物質(zhì)的密度均為1 g·cm-3。計(jì)算完成上表中的ΔH_________________________。
(8)若用KOH代替NaOH,對測定結(jié)果____(填“有”或“無”)影響;若用醋酸代替HCl做實(shí)驗(yàn),對測定結(jié)果ΔH____(填“偏大”或“偏小”無影響)。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】配制一定物質(zhì)的量濃度的KOH溶液時(shí),導(dǎo)致濃度偏低的原因可能是( )
A. 用敞口容器稱量KOH且時(shí)間過長
B. 配置前先向容量瓶中加入少量蒸餾水
C. 容量瓶盛過KOH溶液,使用前未洗滌
D. 溶解后快速轉(zhuǎn)移到容量瓶,然后加足量蒸餾水,定容
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氫氣、鋁、鐵都是重要的還原劑,已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式,下列關(guān)于反應(yīng)的焓變判斷正確的是
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) △H1
3H2(g)+Fe2O3(s)===2Fe (s)+ 3H2O(g) △H2
2Fe(s)+ 3/2O2(g)===Fe2O3(s) △H3
2Al(s)+3/2O2(g)===Al2O3(s) △H4
2Al(s)+ Fe2O3(s)===Al2O3(s)+2Fe(s) △H5
A. △H1<0;△H3>0 B. △H5<0;△H4<△H3
C. △H1=△H2+△H3 D. △H3=△H4+△H5
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com