NO2和N2O4是氮的两种重要氧化物。回答下列问题:
Ⅰ.已知下列反应在298K时的反应焓变:
①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1=180.5 kJ·mol-1
②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H2=-112 kJ·mol-1
③N2(g)+2O2(g)=N2O4(g) △H3=10.7 kJ·mol-1
(1)写出N2O4(g)转化为NO2(g)的热化学方程式:_______ 。
Ⅱ.298K时,在2 L的恒容绝热密闭容器中发生反应:N2O4(g)2NO2(g)反应过程中各气体浓度随时间变化的情况如图所示。
(2)代表NO2气体浓度随时间变化的曲线为_______ (填“甲”或“乙”)。
(3)当N2O4的浓度为0.08 mol·L-1时,反应时间为t s,则0~t s时,用NO2气体的浓度变化量表达该反应的平均速率为_______ 。
(4)A、B两点对应时刻,反应速率大小:vA_______ vB(填“>”“<”或“=”)。
(5)不能说明该反应达到平衡状态的是_______ (填序号)。
a.混合气体的温度不再改变 b.2v正(N2O4)=v逆(NO2)
c.容器内气体颜色不再改变 d.容器内气体的密度不再改变
(6)化学平衡常数(K)是指一定温度下,可逆反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,也不管反应物起始浓度大小,最后都达到平衡状态,这时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比值。例如:aA(g)+bB(g) pC(g)+qD(g) K=,计算298K时,反应N2O4(g) 2NO2(g)的平衡常数K=_______ 。
Ⅰ.已知下列反应在298K时的反应焓变:
①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1=180.5 kJ·mol-1
②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H2=-112 kJ·mol-1
③N2(g)+2O2(g)=N2O4(g) △H3=10.7 kJ·mol-1
(1)写出N2O4(g)转化为NO2(g)的热化学方程式:
Ⅱ.298K时,在2 L的恒容绝热密闭容器中发生反应:N2O4(g)2NO2(g)反应过程中各气体浓度随时间变化的情况如图所示。
(2)代表NO2气体浓度随时间变化的曲线为
(3)当N2O4的浓度为0.08 mol·L-1时,反应时间为t s,则0~t s时,用NO2气体的浓度变化量表达该反应的平均速率为
(4)A、B两点对应时刻,反应速率大小:vA
(5)不能说明该反应达到平衡状态的是
a.混合气体的温度不再改变 b.2v正(N2O4)=v逆(NO2)
c.容器内气体颜色不再改变 d.容器内气体的密度不再改变
(6)化学平衡常数(K)是指一定温度下,可逆反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,也不管反应物起始浓度大小,最后都达到平衡状态,这时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比值。例如:aA(g)+bB(g) pC(g)+qD(g) K=,计算298K时,反应N2O4(g) 2NO2(g)的平衡常数K=
更新时间:2022/09/14 20:46:02
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【推荐1】用学过的化学知识解决以下问题。
(1)一定条件下,在水溶液中、(、2、3等)的相对能量(kJ)大小如图所示:
①C和D比较不稳定的离子是___________ (填离子符号)。
②在水溶液中发生反应,C和D的物质的量之比为2:1,写出该反应的热化学方程式:___________ (用离子符号表示)。
(2)已知:①
②
③
___________ ,___________ 。
(3)已知断裂化学键所需的能量如下:
①COS的分子结构与相似,COS的电子式为___________ 。
②已知CO分子中有三对共用电子对,还原COS发生的反应为,该反应的___________ 。
(4)在标准状态下,由最稳定的单质生成单位物质的量的某纯物质的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓()。(已知:单质的标准生成焓有)。几种物质的标准摩尔生成焓如下:
写出由与反应生成与的热化学方程式:___________ 。
(5)根据以下三个热化学方程式:
a、b、c最大的是___________ 。
(1)一定条件下,在水溶液中、(、2、3等)的相对能量(kJ)大小如图所示:
①C和D比较不稳定的离子是
②在水溶液中发生反应,C和D的物质的量之比为2:1,写出该反应的热化学方程式:
(2)已知:①
②
③
(3)已知断裂化学键所需的能量如下:
化学键 | H-H | C=O | C=S | H-S | |
436 | 745 | 577 | 339 | 1072 |
②已知CO分子中有三对共用电子对,还原COS发生的反应为,该反应的
(4)在标准状态下,由最稳定的单质生成单位物质的量的某纯物质的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓()。(已知:单质的标准生成焓有)。几种物质的标准摩尔生成焓如下:
物质 | |||
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【推荐2】环戊烯(,)是一种重要的有机化工原料,可用环成二烯(, )制备。已知:
反应Ⅰ
反应Ⅱ (环戊烷)
反应Ⅲ
(1)某温度下,将环戊二烯和HI按物质的量之比1∶2(总物质的量为amol)充入容积为2L的恒容密闭容器中,发生反应:。
①该反应自发进行的条件是__________ 。
②下列有关该反应的叙述,不正确 的是__________ 。
A.气体压强不变,说明反应达到平衡状态
B.升高温度,有利于提高环戊烯的产率
C.反应达到平衡时,C5H6和HI的转化率相等
D.通入惰性气体,有利于提高环戊二烯的平衡转化率
(2)以为催化剂,如图1为25℃时环戊二烯氢化过程,环戊烯与环戊烷的各组分含量(物质的量含量)随时间(t)的变化。为研究不同温度下催化剂活性,测得不同温度下反应4h时的转化率和选择性数据如图2(其它条件相同)。
①环成二烯氢化制环成烯的最佳反应温度为__________ ,选择该温度的原因是__________ 。
②升高温度,环戊二烯转化率提高而环戊烯选择性降低,其原因是__________ 。
③在图1中画出40℃时环戊烯含量随t变化趋势的曲线。__________
(3)实际生产中,常由双环戊二烯通入水蒸气解聚成环戊二烯:
某温度,加入总压为70kPa的双环成二烯和水蒸气,达到平衡后总压为110kPa,双环戊二烯的转化率为80%,则该反应的平衡常数__________ (对于气相反应,用某组分B的平衡压强代替物质的量浓度也可表示平衡常数,记作)。
反应Ⅰ
反应Ⅱ (环戊烷)
反应Ⅲ
(1)某温度下,将环戊二烯和HI按物质的量之比1∶2(总物质的量为amol)充入容积为2L的恒容密闭容器中,发生反应:。
①该反应自发进行的条件是
②下列有关该反应的叙述,
A.气体压强不变,说明反应达到平衡状态
B.升高温度,有利于提高环戊烯的产率
C.反应达到平衡时,C5H6和HI的转化率相等
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(2)以为催化剂,如图1为25℃时环戊二烯氢化过程,环戊烯与环戊烷的各组分含量(物质的量含量)随时间(t)的变化。为研究不同温度下催化剂活性,测得不同温度下反应4h时的转化率和选择性数据如图2(其它条件相同)。
①环成二烯氢化制环成烯的最佳反应温度为
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某温度,加入总压为70kPa的双环成二烯和水蒸气,达到平衡后总压为110kPa,双环戊二烯的转化率为80%,则该反应的平衡常数
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【推荐3】氮氧化物是工业生产的原料,也是大气污染物,研究氮氧化物的相关反应机理是非常有意义的。回答下列问题:
(1)对于基元反应,如aA+bBcC+dD,反应速率v正=k正·ca(A)·cb(B),v逆=k逆·cc(C)·cd(D),其中k正、k逆是取决于温度的速率常数。已知:
反应Ⅰ:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH1=-902 kJ·mol-1
反应Ⅱ:8NH3(g)+6NO2(g) 7N2(g)+12H2O(g) ΔH2=-2 740 kJ·mol-1
反应Ⅲ:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH3=+182.6 kJ·mol-1
对于基元反应Ⅳ:2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔH4,在653 K时,速率常数k正=2.6×103 L2·mol-2·s-1,k逆=4.1×103 L·mol-1·s-1
①ΔH4=___________ kJ·mol-1
②计算653 K时的平衡常数K=___________ 。
③653 K时,若NO的浓度为0.006 mol·L-1,O2的浓度为0.290 mol·L-1,则正反应速率为___________ mol·L-1·s-1
(2)在密闭容器中按照物质的量之比为4:5通入适量氨气和氧气的混合气体,在催化剂作用下,不断升温(对催化剂活性和选择性不影响)发生反应Ⅰ,测得氨气的转化率和压强、反应温度的关系如图所示
①p1条件下,M点:v正___________ (填“>”“<”或“=”,下同)v逆;p2___________ 400 kPa,理由是___________
②已知气体的分压p(A)=p(总压)××100%,计算总压为400 kPa时N点用分压表示的平衡常数Kp=___________ (列出最简计算式即可)
(1)对于基元反应,如aA+bBcC+dD,反应速率v正=k正·ca(A)·cb(B),v逆=k逆·cc(C)·cd(D),其中k正、k逆是取决于温度的速率常数。已知:
反应Ⅰ:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH1=-902 kJ·mol-1
反应Ⅱ:8NH3(g)+6NO2(g) 7N2(g)+12H2O(g) ΔH2=-2 740 kJ·mol-1
反应Ⅲ:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH3=+182.6 kJ·mol-1
对于基元反应Ⅳ:2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔH4,在653 K时,速率常数k正=2.6×103 L2·mol-2·s-1,k逆=4.1×103 L·mol-1·s-1
①ΔH4=
②计算653 K时的平衡常数K=
③653 K时,若NO的浓度为0.006 mol·L-1,O2的浓度为0.290 mol·L-1,则正反应速率为
(2)在密闭容器中按照物质的量之比为4:5通入适量氨气和氧气的混合气体,在催化剂作用下,不断升温(对催化剂活性和选择性不影响)发生反应Ⅰ,测得氨气的转化率和压强、反应温度的关系如图所示
①p1条件下,M点:v正
②已知气体的分压p(A)=p(总压)××100%,计算总压为400 kPa时N点用分压表示的平衡常数Kp=
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【推荐1】HCN在工业生产中用途广泛,可用来制造树脂单体、合成农药等。工业制备HCN的反应为,反应物与生成物的能量变化如图所示,请回答下列问题:(1)下列反应或过程中,与该反应能量变化相符的是___________ (填标号);每生成1molH2,反应___________ (填“放出”或“吸收”)___________ kJ能量。
A.浓硫酸的稀释
B.硫酸和金属镁的反应
C.碳酸氢钠和盐酸的反应
D.晶体与晶体混合后的反应
(2)T℃时,在2L恒容密闭容器中充入、发生上述反应,8min时,;0~20min内,;30min时,。
①下列说法可以判断该反应达到平衡状态的是___________ (填标号)。
A.
B.容器内压强不再发生变化
C.的体积分数不再发生变化
D.每消耗的同时生成
②8min时,___________ (填“>”或“<”);0~8min内,___________ (用分数表示)。
③20min时,该反应___________ (填“达到”或“未达到”)平衡状态,此时的转化率[转化率]为___________ 。
A.浓硫酸的稀释
B.硫酸和金属镁的反应
C.碳酸氢钠和盐酸的反应
D.晶体与晶体混合后的反应
(2)T℃时,在2L恒容密闭容器中充入、发生上述反应,8min时,;0~20min内,;30min时,。
①下列说法可以判断该反应达到平衡状态的是
A.
B.容器内压强不再发生变化
C.的体积分数不再发生变化
D.每消耗的同时生成
②8min时,
③20min时,该反应
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【推荐2】在一体积为2L的密闭容器中充入1mol、2mol,在催化剂作用下发生可逆反应:,的物质的量随时间变化如图所示。回答下列问题:
(1)0~1min的反应速率v1与2~3min的反应速率v2相比较,v1___________ (填“>”“=”或“<”)v2,1~2min的反应速率(=___________ 。
(2)从图象可以看出,前3min内,1~2min反应速率最快,1~2min反应速率变快的原因是___________ 。
(3)反应最大限度是在___________ min时,此时密闭容器中总物质的量为___________ mol。
(4)研究发现降低温度有利于平衡向生成的方向移动,而工业实际采用在较高温度下进行反应的原因是___________ 。
(5)电化学气敏传感器可用于监测环境中的含量,其工作原理示意图如图,则电池工作时负极的电极反应式为___________ 。
(1)0~1min的反应速率v1与2~3min的反应速率v2相比较,v1
(2)从图象可以看出,前3min内,1~2min反应速率最快,1~2min反应速率变快的原因是
(3)反应最大限度是在
(4)研究发现降低温度有利于平衡向生成的方向移动,而工业实际采用在较高温度下进行反应的原因是
(5)电化学气敏传感器可用于监测环境中的含量,其工作原理示意图如图,则电池工作时负极的电极反应式为
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【推荐3】氨气广泛应用于化工、化肥、制药、合成纤维等领域,合成氨工业极大地影响了人类的发展历程。工业上合成氨的部分工艺流程如图:
(1)的电子式为___________ ,分子中化学键类型为___________ 。
(2)流程中的化学反应属于___________ 。
A.自然固氮 B.人工固氮
(3)用平衡移动原理解释在流程中及时分离出和循环使用气体的原因___________ 。
恒温下,向体积为4升的密闭容器中通入和,记录数据如下表:
(4)0~10min,___________ ,15min时,___________ 0.80(“>”、“=”或“<”),解释原因___________ 。
(5)反应达到平衡状态的标志是___________ 。
A. B.混合气体的总压强不再变化 C.
氨气还可以用来处理氮氧化物尾气
(6)生产生活中,与氮氧化物大量排放有关的环境问题是___________ 。
A.PM2.5 B.白色污染 C.酸雨
(7)汽油和柴油中基本不含氮元素,那么汽车尾气中的NO是如何产生的?请通过化学方程式解释原因___________ 。
(1)的电子式为
(2)流程中的化学反应属于
A.自然固氮 B.人工固氮
(3)用平衡移动原理解释在流程中及时分离出和循环使用气体的原因
恒温下,向体积为4升的密闭容器中通入和,记录数据如下表:
时间/min | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
0.32 | 0.56 | 0.94 | 0.94 | 0.94 |
(5)反应达到平衡状态的标志是
A. B.混合气体的总压强不再变化 C.
氨气还可以用来处理氮氧化物尾气
(6)生产生活中,与氮氧化物大量排放有关的环境问题是
A.PM2.5 B.白色污染 C.酸雨
(7)汽油和柴油中基本不含氮元素,那么汽车尾气中的NO是如何产生的?请通过化学方程式解释原因
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【推荐1】科学家研究出一种以天然气为燃料的“燃烧前捕获系统”,其简单流程如图所示部分(条件及物质未标出)。
(1)已知:CH4、CO、H2的燃烧热分别为890.3 kJ·mol-1、283.0 kJ·mol-1、285.8 kJ·mol-1,则上述流程中第一步反应2CH4(g)+O2(g) ===2CO(g)+4H2(g) ΔH=______________ 。
(2)工业上可用H2和CO2制备甲醇,其反应为:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),某温度下,将1 mol CO2和3 mol H2充入体积不变的2 L密闭容器中,发生上述反应,测得不同时刻反应前后的压强关系如下:
① 用H2表示前2 h平均反应速率v(H2) =____ 。
② 该温度下CO2的平衡转化率为________________ 。
(3)在300 ℃、8 MPa下,将二氧化碳和氢气按物质的量之比为1∶3通入一密闭容器
中发生(2)中反应,达到平衡时,测得二氧化碳的平衡转化率为50%,则该反应条件下的平衡常数Kp=__________ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)CO2经催化加氢可合成低碳烯烃:2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g) ΔH。在0.1 MPa时,按n(CO2)∶n(H2)=1∶3投料,如图所示为不同温度(T)下,平衡时四种气态物质的物质的量(n)关系:
①该反应的ΔH______ 0 (填“>”、“=”或“<”)。
②曲线c表示的物质为____________________ 。
③为提高H2的平衡转化率,除改变温度外,还可采取的措施是____ ,用平衡移动原理说明理由____ 。
(1)已知:CH4、CO、H2的燃烧热分别为890.3 kJ·mol-1、283.0 kJ·mol-1、285.8 kJ·mol-1,则上述流程中第一步反应2CH4(g)+O2(g) ===2CO(g)+4H2(g) ΔH=
(2)工业上可用H2和CO2制备甲醇,其反应为:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),某温度下,将1 mol CO2和3 mol H2充入体积不变的2 L密闭容器中,发生上述反应,测得不同时刻反应前后的压强关系如下:
时间/h | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
p后/p前 | 0.90 | 0.85 | 0.83 | 0.81 | 0.80 | 0.80 |
① 用H2表示前2 h平均反应速率v(H2) =
② 该温度下CO2的平衡转化率为
(3)在300 ℃、8 MPa下,将二氧化碳和氢气按物质的量之比为1∶3通入一密闭容器
中发生(2)中反应,达到平衡时,测得二氧化碳的平衡转化率为50%,则该反应条件下的平衡常数Kp=
(4)CO2经催化加氢可合成低碳烯烃:2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g) ΔH。在0.1 MPa时,按n(CO2)∶n(H2)=1∶3投料,如图所示为不同温度(T)下,平衡时四种气态物质的物质的量(n)关系:
①该反应的ΔH
②曲线c表示的物质为
③为提高H2的平衡转化率,除改变温度外,还可采取的措施是
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【推荐2】甲醇是一种重要的化工原料,具有广阔的开发和应用前景。工业上使用水煤气(CO与H2的混合气体)转化成甲醇(CH3OH)。
(1)已知一定条件下,发生反应:,,该条件下,水煤气转化成甲醇的热化学方程式是________ 。
(2)在体积可变的恒压密闭容器中投入0.5 mol CO和0.75 mol H2,不同条件下发生上述反应。实验测得平衡时CH3OH的物质的量(n)随温度(T)、压强(p)的变化如图1所示。①p1____ p2(填“<”或“>”)。
②M点对应的平衡混合气体的体积为1 L,则233 ℃时,该反应的平衡常数K=_______ ,H2的转化率为______ (保留1位小数)。
③下列叙述能说明上述反应在p1条件下达到化学平衡状态的是_______ (填字母)。
a.单位时间内消耗1 mol CO的同时生成1 mol CH3OH
b.CH3OH的体积分数不再改变
c.密闭容器的体积不再改变
(3)工业上可利用甲醇羰基化法进一步制取甲酸甲酯:。在容积不变的密闭容器中,投入等物质的量的CH3OH和CO,相同时间内CO的转化率随温度变化如图2所示(不考虑其他副反应)。①b、c、d三点中,尚未达到化学平衡状态的点是________ 。
②该反应是_______ (填“放热”或“吸热”)反应。
③曲线ac段和de段的变化趋势不同。试从反应速率和平衡角度说明理由:________ 。
(1)已知一定条件下,发生反应:,,该条件下,水煤气转化成甲醇的热化学方程式是
(2)在体积可变的恒压密闭容器中投入0.5 mol CO和0.75 mol H2,不同条件下发生上述反应。实验测得平衡时CH3OH的物质的量(n)随温度(T)、压强(p)的变化如图1所示。①p1
②M点对应的平衡混合气体的体积为1 L,则233 ℃时,该反应的平衡常数K=
③下列叙述能说明上述反应在p1条件下达到化学平衡状态的是
a.单位时间内消耗1 mol CO的同时生成1 mol CH3OH
b.CH3OH的体积分数不再改变
c.密闭容器的体积不再改变
(3)工业上可利用甲醇羰基化法进一步制取甲酸甲酯:。在容积不变的密闭容器中,投入等物质的量的CH3OH和CO,相同时间内CO的转化率随温度变化如图2所示(不考虑其他副反应)。①b、c、d三点中,尚未达到化学平衡状态的点是
②该反应是
③曲线ac段和de段的变化趋势不同。试从反应速率和平衡角度说明理由:
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【推荐3】二氧化碳的捕集和资源化利用是缓解温室效应的重要战略方向。回答下列问题:
(1)我国在二氧化碳催化加氢合成甲醇上取得了突破性进展,有关反应如下:
反应ⅰ. ;
反应ⅱ. ;
反应ⅲ.和合成甲醇的热化学方程式为_______ 。
(2)将和按物质的量之比a∶b充入一恒容密闭容器中,同时发生了反应ⅰ和ⅱ,测得的平衡转化率随温度、压强变化的情况如图所示。①压强、、的大小关系为_______ 。
②A点、B点的化学反应速率大小:______ (填“<”、“=”或“>”),判断的理由是_______ 。
③A点到M点,的平衡转化率随温度的升高而减小的原因是_______ 。
④图中M点对应的温度下,已知CO的选择性(生成的CO与转化的的百分比)为50%,该温度下反应ⅱ的平衡常数为_______ (用含有a和b的代数式表示)。
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②A点、B点的化学反应速率大小:
③A点到M点,的平衡转化率随温度的升高而减小的原因是
④图中M点对应的温度下,已知CO的选择性(生成的CO与转化的的百分比)为50%,该温度下反应ⅱ的平衡常数为
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解题方法
【推荐1】氮氧化合物是工业生产重要原料,也是大气污染的重要来源,研究氮氧化合物相关反应原理具有重要意义。回答下列问题:
(1)一步完成的反应称为基元反应,只由基元反应构成的化学反应称为简单反应,两个及以上基元反应构成的化学反应称为复杂反应,复杂反应的速率取决(等)于慢的基元反应速率。基元反应aA+bB=cC+dD的速率方程为v=k·ca(A)·cb(B),其中k为速率常数。已知反应NO2+CO=NO+CO2 ,在不同温度下反应机理不同。
①温度高于490K时,上述反应为简单反应,请写出其速率方程______________ 。
②温度高于520K时,该反应是由两个基元反应构成的复杂反应,其速率方程v=k·c2(NO2),已知慢的基元反应的反应物和产物为NO、NO2 、NO3,用方程式表示反应历程。
第一步:____________________ (慢反应)。
第二步:____________________ (快反应)。
(2)N2O4(g)2NO2(g) ΔH =+57 kJ·mol-1 该反应是高中和大学化学学习的经典素材。
①对于上述反应下列说法不正确的一项是_________ (填字母)。
A.恒温恒容,加入N2O4重新达到平衡体系颜色加深
B.恒温恒容,加入NO2重新达到平衡NO2体积分数变大
C.绝热容器中,体系颜色不变,说明该反应处于平衡状态
D. 恒温恒压下,加入N2O4重新达到平衡体系颜色不变
②T1K时,向1L真空容器中加入1molN2O4 ,达到平衡时NO2的平衡产率为20%,则该温度下的平衡常数K=____ ,达到平衡时吸收的热量为_____ kJ。某温度下,该反应达到平衡,NO2与N2O4的混合气体总压强为100kPa,密度为同状态下氢气密度的34.5倍,平衡常数KP=____ kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算)。
③若v(N2O4)=k1·c(N2O4) v(NO2)=k2·c2(NO2),T2温度下,若k1=k2 ,则T2____ T1(填“高于”或“低于”)。
(3)复杂反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)由两个基元反应构成,2NO(g)=N2O2(g) (快速平衡)N2O2(g) +O2(g)=2NO2(g)(慢反应),已知快反应为放热反应,其正、逆反应速率常数分别为k1和k2慢反应正、逆反应速率常数分别为k3和k4。若v正=k·c2(NO)·c(O2)则k=______ (用k1、k2、k3表示);
(1)一步完成的反应称为基元反应,只由基元反应构成的化学反应称为简单反应,两个及以上基元反应构成的化学反应称为复杂反应,复杂反应的速率取决(等)于慢的基元反应速率。基元反应aA+bB=cC+dD的速率方程为v=k·ca(A)·cb(B),其中k为速率常数。已知反应NO2+CO=NO+CO2 ,在不同温度下反应机理不同。
①温度高于490K时,上述反应为简单反应,请写出其速率方程
②温度高于520K时,该反应是由两个基元反应构成的复杂反应,其速率方程v=k·c2(NO2),已知慢的基元反应的反应物和产物为NO、NO2 、NO3,用方程式表示反应历程。
第一步:
第二步:
(2)N2O4(g)2NO2(g) ΔH =+57 kJ·mol-1 该反应是高中和大学化学学习的经典素材。
①对于上述反应下列说法不正确的一项是
A.恒温恒容,加入N2O4重新达到平衡体系颜色加深
B.恒温恒容,加入NO2重新达到平衡NO2体积分数变大
C.绝热容器中,体系颜色不变,说明该反应处于平衡状态
D. 恒温恒压下,加入N2O4重新达到平衡体系颜色不变
②T1K时,向1L真空容器中加入1molN2O4 ,达到平衡时NO2的平衡产率为20%,则该温度下的平衡常数K=
③若v(N2O4)=k1·c(N2O4) v(NO2)=k2·c2(NO2),T2温度下,若k1=k2 ,则T2
(3)复杂反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)由两个基元反应构成,2NO(g)=N2O2(g) (快速平衡)N2O2(g) +O2(g)=2NO2(g)(慢反应),已知快反应为放热反应,其正、逆反应速率常数分别为k1和k2慢反应正、逆反应速率常数分别为k3和k4。若v正=k·c2(NO)·c(O2)则k=
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐2】甲醇()是应用广泛的化工原料和前景乐观的燃料。
Ⅰ.甲醇()制备原理为:。
(1)下列措施能够使该反应速率加快的有___________(填标号)。
(2)若上述反应在恒温恒容密闭容器中进行,能说明该反应已达到化学平衡状态的有___________(填标号)。
(3)在体积为2L的恒容密闭容器中,充入2mol和6mol,测得和的浓度随时间变化如图所示。
当反应进行到第3min时,用浓度变化表示的平均反应速率___________ 。
Ⅱ.甲醇燃料电池可使甲醇作燃料时的能量转化更高效,某甲醇燃料电池的工作原理如图所示,其电极反应如下:
(未配平)
(未配平)
(4)电极B的名称是___________ (填“正极”或“负极”)。
(5)甲醇燃料电池供电时的总反应方程式为___________ 。
(6)当该装置消耗48g甲醇时,转移电子的物质的量为___________ mol;若这部分电子全部用于电解水,理论上可产生标准状况下氢气的体积为___________ L。
Ⅰ.甲醇()制备原理为:。
(1)下列措施能够使该反应速率加快的有___________(填标号)。
A.使用催化剂 | B.容器体积增大一倍 |
C.升高温度 | D.恒容下,充入Ar惰性气体 |
A.混合气体的密度不再变化 |
B.混合气体的总压强不再变化 |
C.混合气体的平均相对分子质量不再变化 |
D.1mol中O-H键断裂的同时中有1mol键断裂 |
当反应进行到第3min时,用浓度变化表示的平均反应速率
Ⅱ.甲醇燃料电池可使甲醇作燃料时的能量转化更高效,某甲醇燃料电池的工作原理如图所示,其电极反应如下:
(未配平)
(未配平)
(4)电极B的名称是
(5)甲醇燃料电池供电时的总反应方程式为
(6)当该装置消耗48g甲醇时,转移电子的物质的量为
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解答题-原理综合题
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适中
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解题方法
【推荐3】氮元素能形成多种多样的化合物。
(1)在某恒容密闭容器中充入N2O5,发生反应。
①下表为某温度下,N2O5分解过程中N2O5浓度的部分实验数据。则1000 s内N2O5的分解速率为___________ 。
②若该反应平衡常数存在,则该反应为___________ 反应。(填“吸热”或“放热”)
(2)已知: 。t℃时,将一定量的NO2和N2O4混合气体充入一个容积为2L的恒容密闭容器中,测得两种物质浓度随时间变化关系如下表所示:
①c(X)代表___________ (填化学式)的浓度,该反应的平衡常数K=___________ 。
②20 min时改变的条件是___________ ,重新达到平衡时,N2O4的体积分数将___________ 。(填字母)
a. 增大 b. 减小 c. 不变 d. 无法判断
③t℃时,下列情况不能说明该反应处于平衡状态的是___________ 。
A.混合气体的密度保持不变 B.混合气体的颜色不再变化
C.混合气体的气体压强保持不变 D.N2O4与NO2的物质的量之比为10:3
④若反应在t℃进行,某时刻测得n(NO2)=0.6 mol、n(N2O4)=1.2 mol,则此时v(正)___________ v(逆)。(填“>”“<”或“=”)
(1)在某恒容密闭容器中充入N2O5,发生反应。
①下表为某温度下,N2O5分解过程中N2O5浓度的部分实验数据。则1000 s内N2O5的分解速率为
时间/s | 0 | 500 | 1000 |
c(N2O5)/mol/L | 5.00 | 3.52 | 2.48 |
(2)已知: 。t℃时,将一定量的NO2和N2O4混合气体充入一个容积为2L的恒容密闭容器中,测得两种物质浓度随时间变化关系如下表所示:
时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
c(X)/(mol/L) | 0.2 | c | 0.6 | 0.6 | 1.0 | c1 | c1 |
c(Y)/(mol/L) | 0.6 | c | 0.4 | 0.4 | 0.4 | c2 | c2 |
②20 min时改变的条件是
a. 增大 b. 减小 c. 不变 d. 无法判断
③t℃时,下列情况不能说明该反应处于平衡状态的是
A.混合气体的密度保持不变 B.混合气体的颜色不再变化
C.混合气体的气体压强保持不变 D.N2O4与NO2的物质的量之比为10:3
④若反应在t℃进行,某时刻测得n(NO2)=0.6 mol、n(N2O4)=1.2 mol,则此时v(正)
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