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在一定温度下,体积为2L的密闭容器中,NO2和N2O4之间发生反应:N2O4(g)2NO2 (g),如图所示.
(1)曲线
Y
Y
 (填“X”或“Y”)表示NO2的物质的量随时间的变化曲线.
(2)若升高温度,则v(正)
加快
加快
,v(逆)
加快
加快
(填“加快”或“减慢”).
(3)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲
中v(NO2)=0.3mol?L-1?min-1,乙中v (N2O4)=0.2mol?L-1?min-1,则
中反应更快.
(4)在0到1min中内用X表示该反应的速率是
0.1mol?(L?min)-1
0.1mol?(L?min)-1
,该反应达最大限度时,Y的转化率
60%
60%
,反应开始时与反应达平衡状态时的压强之比为
14:11
14:11

(5)下列描述能表示反应达平衡状态的是
BCD
BCD

A.容器中X与Y的物质的量相等B.容器内气体的颜色不再改变
C.容器的压强保持一定D.容器内气体的平均相对分子质量不再改变
E.2v(X)=v(Y)
(6)若1mol N2O4完全转化为2mol NO2 (g)时吸收QKJ的热量,在一密闭容器中充入2mol NO2 (g),容器内温度
升高
升高
(升高、降低或不变).达到反应限度时反应产生的热量
小于
小于
QKJ(大于、小于或等于).
分析:(1)根据物质的量的变化量之比等于计量数之比分析;
(2)根据温度对反应速率的影响分析;
(3)根据反应速率之比等于化学计量数之比比较;
(4)根据v=
△c
△t
计算反应速率,结合图象计算相关物理量;
(5)化学反应到达平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不变,由此衍生的一些物理量不变,以此进行判断;
(6)从平衡移动和可逆反应的特征分析.
解答:解:(1)由方程式N2O4(g)2NO2 (g),可知反应中NO2 的物质的量变化较大,则Y表示NO2的物质的量随时间的变化曲线,故答案为:Y;
(2)温度升高,正逆反应速率都增大,故答案为:加快;加快;
(3)甲中v(NO2)=0.3mol?L-1?min-1,乙中v (N2O4)=0.2mol?L-1?min-1,v(NO2)=2v(N2O4)=0.4mol?L-1?min-1
则乙反应较快,故答案为:乙;
(4)v(X)=
0.6mol-0.4mol
2L
1min
=0.1mol?(L?min)-1
该反应达最大限度时,Y的转化率为:
1mol-0.4mol
1mol
×100%
=60%,
开始时:n(X)+n(Y)=0.4mol+1mol=1.4mol,
平衡时:n(X)+n(Y)=0.7mol+0.4mol=1.1mol,
在相同条件下,气体的压强之比等于物质的量之比,
则反应开始时与反应达平衡状态时的压强之比为1.4mol:1.1mol=14:11,
故答案为:0.1mol?(L?min)-1;60%;14:11;
(5)A.容器中X与Y的物质的量相等,不能说明达到平衡状态,故A错误;
B.容器内气体的颜色不再改变,说明反应物的浓度不变,达到平衡状态,故B正确;
C.容器的压强保持一定,说明各物质的物质的量不再改变,达到平衡状态,故C正确;
D.容器内气体的平均相对分子质量不再改变,说明各物质的物质的量不再改变,达到平衡状态,故D正确;
E.无论是否达到平衡状态,都存在2v(X)=v(Y),故E错误.
故答案为:BCD;
(6)若1mol N2O4完全转化为2mol NO2 (g)时吸收QKJ的热量,则NO2生成N2O4为放热反应,在一密闭容器中充入2mol NO2 (g),容器内温度升高,因该反应为可逆反应,则2molNO2不能完全转化为N2O4,达到反应限度时反应产生的热量小于
QKJ,故答案为:升高;小于.
点评:本题考查较为综合,题目难度中等,注意把握化学反应速率以及化学平衡的基本知识即可解答该题.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

在一定温度下,体积不变的密闭容器中可逆反应A(g)+3B(g)?2C(g)达到平衡的标志是(  )

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

二甲醚(CH3OCH3)具有优良的燃烧性能,被称为21世纪的“清洁能源”.一步法合成二甲醚是以合成气(CO/H2)为原料,在一定温度、压强和催化剂作用下进行,反应器中发生了下列反应:
①CO(g)+2H2(g )?CH3OH(g);△H1=90.7  kJ?mol-1
②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g);△H2=23.5  kJ?mol-1
③CO(g)+H2O?(g)CO2(g)+H2(g);△H3=41.2  kJ?mol-1
(1)-步法合成二甲醚的总反应可表示为3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),该反应的AH=
-246.1kJ/mol
-246.1kJ/mol
.平衡常数表达式为
K=
c(CH3OCH3)?c(CO2)
c3(CO)?c3(H2)
K=
c(CH3OCH3)?c(CO2)
c3(CO)?c3(H2)

(2)另一种合成二甲醚的方法称为“二步法”,该工艺为让反应①和反应②分别在不同的反应器中进行,无反应③发生,而“一步法”的反应③的发生提高了CH3OCH3的产率,原因是
反应③消耗了反应②中的水,使得②的平衡正向移动,从而提高了甲醚的产率
反应③消耗了反应②中的水,使得②的平衡正向移动,从而提高了甲醚的产率

(3)由CO2加氢直接合成二甲醚可以消除过度CO2排放对环境的影响.当在合成反应器中加入碳氢比[n(CO2)/n(H2)]为1:3的混合气体,在一定条件下反应得到二甲醚和水蒸气,实现了CO2的减排目的.该反应的反应方程式为
2CO2+6H2
 一定条件 
.
 
CH3OCH3+3H2O
2CO2+6H2
 一定条件 
.
 
CH3OCH3+3H2O
;  判断该反应在一定温度下,体积恒定的密闭容器中下列不能作为达到化学平衡状态的依据是
A
A

A.容器的密度不变
B.容器内压强保持不变
C,平均摩尔质量保持不变
D.单位时间内消耗2mol CO2,同时消耗1mol二甲醚
(4)以二甲醚为燃料的燃料电池工作原理如图所示:则正极为
B
B
(填A极或B极),写出A电极反应式
CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+
CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+

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科目:高中化学 来源:不详 题型:问答题

在一定温度下,体积为2L的密闭容器中,NO2和N2O4之间发生反应:N2O4(g)
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2NO2 (g),如图所示.
(1)曲线______ (填“X”或“Y”)表示NO2的物质的量随时间的变化曲线.
(2)若升高温度,则v(正)______,v(逆)______(填“加快”或“减慢”).
(3)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲
中v(NO2)=0.3mol?L-1?min-1,乙中v (N2O4)=0.2mol?L-1?min-1,则______中反应更快.
(4)在0到1min中内用X表示该反应的速率是______,该反应达最大限度时,Y的转化率______,反应开始时与反应达平衡状态时的压强之比为______.
(5)下列描述能表示反应达平衡状态的是______.
A.容器中X与Y的物质的量相等B.容器内气体的颜色不再改变
C.容器的压强保持一定D.容器内气体的平均相对分子质量不再改变
E.2v(X)=v(Y)
(6)若1mol N2O4完全转化为2mol NO2 (g)时吸收QKJ的热量,在一密闭容器中充入2mol NO2 (g),容器内温度______(升高、降低或不变).达到反应限度时反应产生的热量______QKJ(大于、小于或等于).
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科目:高中化学 来源:2010-2011学年四川省绵阳中学高一(下)期中化学试卷(解析版) 题型:解答题

在一定温度下,体积为2L的密闭容器中,NO2和N2O4之间发生反应:N2O4(g)2NO2 (g),如图所示.
(1)曲线______ (填“X”或“Y”)表示NO2的物质的量随时间的变化曲线.
(2)若升高温度,则v(正)______,v(逆)______(填“加快”或“减慢”).
(3)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲
中v(NO2)=0.3mol?L-1?min-1,乙中v (N2O4)=0.2mol?L-1?min-1,则______中反应更快.
(4)在0到1min中内用X表示该反应的速率是______,该反应达最大限度时,Y的转化率______,反应开始时与反应达平衡状态时的压强之比为______.
(5)下列描述能表示反应达平衡状态的是______.
A.容器中X与Y的物质的量相等B.容器内气体的颜色不再改变
C.容器的压强保持一定D.容器内气体的平均相对分子质量不再改变
E.2v(X)=v(Y)
(6)若1mol N2O4完全转化为2mol NO2 (g)时吸收QKJ的热量,在一密闭容器中充入2mol NO2 (g),容器内温度______(升高、降低或不变).达到反应限度时反应产生的热量______QKJ(大于、小于或等于).

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