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        1. 【題目】氮的氧化物是造成大氣污染的主要物質(zhì)。研究氮氧化物的反應(yīng)機(jī)理對于消除環(huán)境污染有重要意義。

          (1)NO在空氣中存在如下反應(yīng):2NO(g)+O2(g)2NO2(g) H,上述反應(yīng)分兩步完成,其反應(yīng)歷程如下圖所示:

          回答下列問題:

          ①寫出反應(yīng)I的熱化學(xué)方程式_________。

          ②反應(yīng)I和反應(yīng)Ⅱ中,一個是快反應(yīng),會快速建立平衡狀態(tài),而另一個是慢反應(yīng)。決定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反應(yīng)速率的是_______(反應(yīng)I”反應(yīng)Ⅱ”);對該反應(yīng)體系升高溫度,發(fā)現(xiàn)總反應(yīng)速率反而變慢,其原因可能是__________(反應(yīng)未使用催化劑)。

          (2)用活性炭還原法處理氮氧化物的有關(guān)反應(yīng)為:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。向恒容密閉容器中加入一定量的活性炭和NO,T℃時,各物質(zhì)起始濃度及10min20min各物質(zhì)平衡濃度如表所示:

          T℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_____________________(保留兩位有效數(shù)字)。

          ②在10min時,若只改變某一條件使平衡發(fā)生移動,20min時重新達(dá)到平衡,則改變的條件是__________________________________。

          ③在20min時,保持溫度和容器體積不變再充入NON2,使二者的濃度均增加至原來的兩倍,此時反應(yīng)v_______v(“>”、“<”“=”)。

          (3)NO2存在如下平衡:2NO2(g)N2O4(g) H<0,在一定條件下NO2N2O4的消耗速率與各自的分壓(分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))有如下關(guān)系:v(NO2)=k1·p2(NO2),v(N2O4)=k2·p(N2O4),相應(yīng)的速率與其分壓關(guān)系如圖所示。

          一定溫度下,k1、k2與平衡常數(shù)kp(壓力平衡常數(shù),用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算)間的關(guān)系是k1=____________;在上圖標(biāo)出點(diǎn)中,指出能表示反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的點(diǎn)是___,理由是________

          【答案】2NO(g)N2O2(g) H=(E3-E4)kJ·mol-1 反應(yīng)Ⅱ 溫度升高后反應(yīng)I平衡逆向移動,導(dǎo)致N2O2濃度減小,溫度升高對反應(yīng)Ⅱ的影響弱于N2O2濃度減小的影響,導(dǎo)致反應(yīng)Ⅱ速度變慢,最終總反應(yīng)速率變慢 0.56 減小二氧化碳濃度 < k1=2k2·KP BD 達(dá)到平衡時,N2O4NO2的消耗速率滿足條件v(NO2)=2v(N2O4)

          【解析】

          (1)①根據(jù)△H=生成物的總能量減反應(yīng)物總能量計(jì)算。

          反應(yīng)快慢主要由活化能決定,分析溫度升高對兩個反應(yīng)的影響。

          (2)①T℃時,根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算。

          分析得出NO、CO2量比原來減少,氮?dú)獗仍瓉碓黾蛹吹媒Y(jié)論。

          再充入NON2,使二者的濃度均增加至原來的兩倍,根據(jù)濃度商計(jì)算得到,再與配合常數(shù)比較得出。

          (3)平衡時v(NO2) = 2v(N2O4)代入可得到關(guān)系式,BD點(diǎn),N2O4NO2的消耗速率滿足條件v(NO2)=2v(N2O4),因此反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。

          (1)①△H=E4 kJ·mol-1E3kJ·mol-1 =(E3E4)kJ·mol-1,因此反應(yīng)I的熱化學(xué)方程式2NO(g)N2O2(g) △H=(E3E4)kJ·mol-1,故答案為:2NO(g)N2O2(g) △H=(E3E4)kJ·mol-1

          活化能越大,反應(yīng)速率越慢,反應(yīng)的活化能大,因此決定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反應(yīng)速率的是反應(yīng);對該反應(yīng)體系升高溫度,發(fā)現(xiàn)總反應(yīng)速率反而變慢,其原因可能是溫度升高后反應(yīng)I平衡逆向移動,導(dǎo)致N2O2濃度減小,溫度升高對反應(yīng)的影響弱于N2O2濃度減小的影響,導(dǎo)致反應(yīng)速度變慢,最終總反應(yīng)速率變慢,故答案為:反應(yīng);溫度升高后反應(yīng)I平衡逆向移動,導(dǎo)致N2O2濃度減小,溫度升高對反應(yīng)的影響弱于N2O2濃度減小的影響,導(dǎo)致反應(yīng)速度變慢,最終總反應(yīng)速率變慢。

          (2)①T℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為,故答案為:0.56。

          10min時,若只改變某一條件使平衡發(fā)生移動,20min時重新達(dá)到平衡,NO、CO2量比原來減少,氮?dú)獗仍瓉碓黾,則改變的條件是減小二氧化碳濃度,故答案為:減小二氧化碳濃度。

          20min時,保持溫度和容器體積不變再充入NON2,使二者的濃度均增加至原來的兩倍,,此時反應(yīng)v < v,故答案為:<

          (3)一定溫度下,平衡時v(NO2) = 2v(N2O4)k1·p2(NO2) = 2k2·p(N2O4),k1=2k2·KP,因此k1、k2與平衡常數(shù)kp間的關(guān)系是k1=2k2·KP;在上圖標(biāo)出點(diǎn)中,B、D點(diǎn),N2O4NO2的消耗速率滿足條件v(NO2)=2v(N2O4),因此能表示反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的點(diǎn)是BD,理由是達(dá)到平衡時,N2O4NO2的消耗速率滿足條件v(NO2)=2v(N2O4);故答案為:2k2·KPBD;達(dá)到平衡時,N2O4NO2的消耗速率滿足條件v(NO2)=2v(N2O4)。

          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】常溫下,實(shí)驗(yàn)測得1.0 mol·L-1 NH4HCO3溶液的 pH=8.0。平衡時碳的分布系數(shù)(各含碳微粒的濃度占含碳各種微粒濃度之和的分?jǐn)?shù))pH的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是

          A. 常溫下Ka1(H2CO3)>Kb(NH3·H2O)>Ka2(H2CO3)

          B. pH=13時,溶液中不存在的水解平衡

          C. pH8~11時, 不變

          D. pH=3時,有c()+c(NH3·H2O)=c()+c()+c(H2CO3)

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】合成氨反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示,下列說法正確的是

          A.NH3的能量較低,比N2H2更穩(wěn)定

          B.2NH3(g)2N(g)6H(g)2346 kJ

          C.N2(g)3H2(g)2NH3(g)92 kJ

          D.加入催化劑,可以減小反應(yīng)的熱效應(yīng)

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】實(shí)驗(yàn)室制備溴苯的反應(yīng)裝置如下圖所示,關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作或敘述錯誤的是

          A. 向圓底燒瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打開K

          B. 實(shí)驗(yàn)中裝置b中的液體逐漸變?yōu)闇\紅色

          C. 裝置c中的碳酸鈉溶液的作用是吸收溴化氫

          D. 反應(yīng)后的混合液經(jīng)稀堿溶液洗滌、結(jié)晶,得到溴苯

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】下列關(guān)于如圖所示的鋰離子電池體系的敘述錯誤的是( )

          A.a極為電池的正極

          B.放電時,b極的電極反應(yīng)式為Li-e-=Li+

          C.放電時,a極鋰元素的化合價(jià)發(fā)生變化

          D.放電時,溶液中Li+a極遷移

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】氮及其化合物是科學(xué)家們一直在探究的問題,它們在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生命活動中起著重要的作用;卮鹣铝袉栴}。

          I.NOxSO2在空氣中存在下列平衡:

          2NOg+O2g2NO2gH=113.0kJmol1

          2SO2g+O2g2SO3gH=196.6kJmol1

          SO2通常在二氧化氮的存在下,進(jìn)一步被氧化,生成SO3

          1)寫出NO2SO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_________

          2)隨溫度升高,該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)變化趨勢是_____

          II.1)目前,應(yīng)用NH3的催化還原法來進(jìn)行煙氣氮氧化物脫除,化學(xué)反應(yīng)可表示為:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)== 2N2(g)+3H2O(g) H0,該反應(yīng)中,反應(yīng)物總能量_____(“>”“<”“=”)生成物總能量。

          2)已知4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1800 kJ·mol-1,將2 mol NH3、3 mol NO的混合氣體分別置于ab、c三個10 L恒容密閉容器中,使反應(yīng)在不同條件下進(jìn)行,反應(yīng)過程中c(N2)隨時間的變化如圖所示。

          ①與容器a中的反應(yīng)相比,容器b中的反應(yīng)改變的實(shí)驗(yàn)條件可能是_______,判斷的依據(jù)是___________________。

          ②一定溫度下,下列能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是____

          AH2O(g)NO的生成速率相等 B.混合氣體的密度保持不變

          CΔH保持不變 D.容器的總壓強(qiáng)保持不變

          3)用NH3Cl2反應(yīng)可以制備具有強(qiáng)氧化性的三氯胺(三氯胺在中性、酸性環(huán)境中會發(fā)生強(qiáng)烈水解,生成具有強(qiáng)殺菌作用的物質(zhì)),方程式為3Cl2(g)+NH3(g)NCl3(l)+3HCl(g),向容積均為1L的甲、乙兩個恒溫(反應(yīng)溫度分別為400℃、T℃)容器中分別加入2molCl22molNH3,測得各容器中n(Cl2)隨反應(yīng)時間t的變化情況如下表所示:

          t /min

          0

          40

          80

          120

          160

          n(Cl2)(甲容器)/mol

          2.00

          1.50

          1.10

          0.80

          0.80

          n(Cl2)(乙容器)/mol

          2.00

          1.45

          1.00

          1.00

          1.00

          T__________400℃(填“>”“<”)。

          ②該反應(yīng)的ΔH__________0(填“>”“<”)。

          ③該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件是__________(填高溫、低溫、任何溫度)。

          ④對該反應(yīng),下列說法正確的是_________(填選項(xiàng)字母)。

          A.若容器內(nèi)氣體密度不變,則表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

          B.若容器內(nèi)Cl2NH3物質(zhì)的量之比為31,則表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

          C.反應(yīng)達(dá)到平衡后,其他條件不變,在原容器中按 繼續(xù)充入一定量反應(yīng)物,達(dá)新平衡后Cl2的轉(zhuǎn)化率增大

          D.反應(yīng)達(dá)到平衡后,其他條件不變,加入一定量的NC13,平衡將向逆反應(yīng)方向移動

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】下列變化為放熱反應(yīng)的是(

          A.H2O(g)H2O(l) H=-44.0 kJ/mol

          B.2HI(g)H2(g)I2(g) H=+14.9 kJ/mol

          C.形成化學(xué)鍵時共放出能量862 kJ的化學(xué)反應(yīng)

          D.能量變化如圖所示的化學(xué)反應(yīng)

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】實(shí)驗(yàn)室中某些氣體的制取、收集及尾氣處理裝置如圖所示省略夾持和凈化裝置僅用此裝置和表中提供的物質(zhì)完成相關(guān)實(shí)驗(yàn),最合理的選項(xiàng)是

          選項(xiàng)

          a中的物質(zhì)

          b中的物質(zhì)

          c中的物質(zhì)

          d中的物質(zhì)

          A

          濃氨水

          NaOH

          B

          濃鹽酸

          NaOH溶液

          C

          稀硝酸

          Cu

          NO

          D

          濃硫酸

          NaOH溶液

          A.AB.BC.CD.D

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】下列離子方程式不正確的是 ( )

          A. 氨氣通入稀硫酸中:NH3+H+=NH4+

          B. 二氧化碳通入碳酸鈉溶液中:CO2+CO+H2O=2HCO3

          C. 磁性氧化鐵與濃鹽酸反應(yīng):Fe3O4+8H===Fe2++2Fe3++4H2O

          D. 澄清石灰水與過量的小蘇打溶液反應(yīng):Ca2++OH+HCO===CaCO3↓+H2O

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