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题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:429 题号:12565056
亚硝酸氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂。亚硝酸氯可由NO与Cl2在通常条件下反应得到,化学方程式为2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)。
(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酸氯,涉及如下反应:
①4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K1
②2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K2
③2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K3
则K1、K2、K3之间的关系为K3=_______
(2)T℃时,2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)的正反应速率表达式v=kcn(ClNO),测得速率和浓度的关系如下表:
序号c(ClNO)/mol·L−1v/mol·L−1·s−1
0.33.6×10-8
0.61.44×10-7
0.93.24×10-7
则n=_______;k=_______(注明单位)。
(3)在2L的恒容密闭容器中充入4molNO(g)和2molCl2(g),在不同温度下测得c(ClNO)与时间的关系如图Ⅰ。

①温度为T1时,能作为该反应达到平衡的标志的有_______。(填选项标号)。
A.气体体积保持不变
B.容器压强保持不变
C.平衡常数K保持不变
D.气体颜色保持不变
E.v(ClNO)=v(NO)
F.NO与ClNO的物质的量比值保持不变
②反应开始到10min时,Cl2的平均反应速率v(Cl2)=_______
③温度为T2时,10min时反应已经达到平衡,该反应的平衡常数K=_______
(4)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NO(g)和Cl2(g),平衡时ClNO(g)的体积分数φ随[n(NO)/n(Cl2)]的变化如图Ⅱ,则A、B、C三个状态中,NO的转化率最小的是_______点,当n(NO)/n(Cl2)=3时,达到平衡状态时ClNO(g)的体积分数φ可能是D、E、F三点中的_______点。(填“D”“E”或“F”)点。

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(1)根据图1,请写出和CO反应的热化学方程式_______

(2)对反应N2O42NO2 ΔH>0,在温度分别为时,平衡体系中的体积分数随压强变化曲线如图2所示。

①试判断1_______2 (填写>、=、<)
②在等温等容的条件下达到平衡时,向容器中充入一定量的,再次达到平衡时,的转化率_______(填增大、减小或不变)。
(3)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,其平衡常数K与温度T的关系如表:
T/K298398498
平衡常数KK1K2
①试判断K1_______K2(填写>、=、<)
下列各项不能说明该反应已达到平衡状态的是_______填字母
a.v(N2)=3v(H2)               容器内气体的平均相对分子质量保持不变
c.混合气体的密度保持不变      容器内压强保持不变
(4)光谱研究表明,SO2的水溶液中存在下列平衡:

其中K1、K2、K3为各步的平衡常数,且[表示的平衡压强]。
①当的平衡压强为p时,测得,则溶液_______(用含的式子表示)。
②向SO2水溶液中滴加溶液至时,溶液中。如果溶液中,需加溶液将调整为约等于_______
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【推荐2】甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为: CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)       △H1=-116 kJ·mol-1
(1)已知:       △H2=-283 kJ·mol-1
             △H3=-242 kJ·mol-1
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO 2和水蒸气时的热化学方程式为:
_______________________________________________
(2)在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃、 270℃三种温度下合成甲醇的规律。右图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系。请回答:

①在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是__________
②利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数K=_____________________
(3)在某温度下,将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中,5min时达到平衡,各物质的物质的浓度(mol•L-1)变化如下表所示:
0min5min10min
CO0.10.05
H20.20.2
CH3OH00.040.05

若5min~10min只改变了某一条件,所改变的条件是_________________________;且该条件所改变的量是_______________
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(3)还原法。已知催化剂Rh表面催化还原NO的反应机理如表,其他条件一定时,决定催化还原NO的反应速率的基元反应为___________(填序号)。
序号基元反应活化能
12.6
0.0
97.5
83.7
33.5
45.0
120.9
37.7
77.8
108.9

(4)还原法。利用甲烷可实现氮氧化物的消除,反应原理为   。一定温度下,在2.0L刚性密闭容器中通入1mol 和2mol ,测得反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的变化如表所示。
反应时间t/min0246810
总压强p/(100kPa)4.805.445.765.926.006.00

达到平衡时,的转化率为___________。若起始时加入2mol 和2mol ,则该温度下的压强平衡常数___________(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
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