温度/K | 反应I | 反应II | 已知: K2>K1>K2′>K1′ |
298 | K1 | K2 | |
398 | K1′ | K2′ |
分析 (1)已知K1>K1′,说明随温度升高,K减小,则反应Ⅰ为放热反应,△H1<0;K2>K2′,说明随温度升高,K减小,则反应II为放热反应,△H2<0;反应I-反应II×3得到反应III,则△H3=△H1-3△H2,据此分析;
(2)①已知4分钟时氮气为2.5mol,则消耗的NO为3mol,根据v(NO)=$\frac{△c}{△t}$计算;
②A.相同时间内生成的氮气的物质的量越多,则反应速率越快,活化能越低;
B.改变压强,活化分子百分数不变;
C.单位时间内H-O键断裂表示逆速率,N-H键断裂表示正速率,正逆速率相同则反应已经达到平衡;
D.该反应为放热反应,恒容绝热的密闭容器中,反应时温度会升高,则K会减小;
(3)恒温恒压容器,再充入NO2气体,则与原来的平衡为等效平衡;若恒温恒容容器中,再充入NO2气体,容器中压强增大,则平衡正向移动;
(4)①图象分析曲线X变化为曲线Y是缩短反应达到平衡的时间,最后达到相同平衡状态,体积是可变的恒压容器,说明改变的是加入了催化剂;当曲线X变为曲线Z时N2物质的量浓度增大,可变容器中气体体积和浓度成反比;
②反应III为吸热反应,若t2降低温度,则平衡逆向移动,氮气的浓度减小.
解答 解:(1)已知K1>K1′,说明随温度升高,K减小,则反应Ⅰ为放热反应,△H1<0;K2>K2′,说明随温度升高,K减小,则反应II为放热反应,△H2<0;反应I-反应II×3得到反应III,则△H3=△H1-3△H2,已知|△H1|=2|△H2|,所以△H3=△H1-3△H2=|△H2|>0,即反应III为吸热反应,故答案为:吸热;
(2)①已知4分钟时氮气为2.5mol,则消耗的NO为3mol,所以v(NO)=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{3mol}{2L}}{4min}$=0.375mol•L-1•min-1,故答案为:0.375mol•L-1•min-1;
②A.相同时间内生成的氮气的物质的量越多,则反应速率越快,活化能越低,所以该反应的活化能大小顺序是:Ea(A)<Ea(B)<Ea(C),故A错误;
B.增大压强能使反应速率加快,是因为增大了活化分子数,而活化分子百分数不变,故B错误;
C.单位时间内H-O键断裂表示逆速率,N-H键断裂表示正速率,单位时间内H-O键与N-H键断裂的数目相等时,则消耗的NH3和消耗的水的物质的量之比为4:6,则正逆速率之比等于4:6,说明反应已经达到平衡,故C正确;
D.该反应为放热反应,恒容绝热的密闭容器中,反应时温度会升高,则K会减小,当K值不变时,说明反应已经达到平衡,故D正确;
故答案为:CD;
(3)一定条件下,反应II2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)达到平衡时体系中n(NO):n(O2):n(NO2)=2:1:2.在其它条件不变时,恒温恒压条件下,再充入NO2气体,则与原来的平衡为等效平衡,则NO2体积分数与原来平衡相同;若恒温恒容容器中,再充入NO2气体,容器中压强增大,与原来平衡相比较,平衡正向移动,则NO2体积分数变大;
故答案为:不变;变大;
(4)①分析图象可知曲线X变化为曲线Y是缩短反应达到平衡的时间,最后达到相同平衡状态,反应中体积是可变的,已知是恒压容器,说明改变的是加入了催化剂;
当曲线X变为曲线Z时N2物质的量浓度增大,可变容器中气体体积和浓度成反比,曲线X,体积为3L,N2浓度为3mol/L,改变条件当曲线X变为曲线Z时,N2浓度为4.5mol/L,则体积压缩体积为:3:V=4.5:3,V=2L,所以将容器的体积快速压缩至2L符合;
故答案为:加入催化剂;将容器的体积快速压缩至2L;
图象分析曲线X变化为曲线Y是缩短反应达到平衡的时间,最后达到相同平衡状态,体积是可变得是恒压容器,说明改变的是加入了催化剂;当曲线X变为曲线Z时N2物质的量增大,反应是气体体积不变的反应,可变容器中气体体积和浓度成反比,气体物质的量不变;
②反应III为吸热反应,若t2降低温度,则平衡逆向移动,氮气的浓度减小,在t3达到平衡,曲线X在t2-t4内 c(N2)的变化曲线为,故答案为:.
点评 本题考查了化学平衡影响因素分析判断、平衡常数的应用、反应速率计算、平衡状态的判断等,题目难度较大,侧重于考查学生对基础知识的综合应用能力.
科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 甲一定是金属元素 | |
B. | 气态氢化物的稳定性:庚>己>戊 | |
C. | 乙、丙、丁的最高价氧化物水化物可以以相互反应 | |
D. | 庚的最高价氧化物水化物酸性最强 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | b电极为该电池的负极 | |
B. | b电极附近溶液的pH减小 | |
C. | a电极反应式:C6H10O5-24e-+7H2O═6CO2↑+24H+ | |
D. | 中间室:Na+移向左室,Cl-移向右室 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 2014年11月10日APCE国宴采用的帝王彩瓷餐具和常见的水晶饰品都属于硅酸盐制品 | |
B. | 20mL0.1mol•L-1NaOH分别与10mL 0.2mol•L-1 CH3COOH、20mL0.1mol•L-1 CH3COOH反应,前者放出的热量比后者少 | |
C. | Na2SO4•10H2O$?_{冷却}^{受热}$Na2SO4+10H2O利用该反应可以实现太阳能和化学能的相互转换 | |
D. | 浓硫酸具有不同于稀硫酸的强氧化性、吸水性和脱水性等,主要是由于稀硫酸和浓硫酸中存在的主要微粒不同引起的 |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 8种 | B. | 4种 | C. | 3种 | D. | 2种 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
阳离子 | Ba2+、K+、NH4+、Fe2+、Fe3+、X |
阴离子 | CO32-、SO32-、NO3-、Y |
A. | 离子X是H+,离子Y是SO42- | |
B. | 不能确定NO3-是否存在与废水中 | |
C. | 沉淀C是纯净物 | |
D. | 废水中一定存在Fe2+、NH4+,可能存在K+ |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
序号 | 甲 | 乙 | 丙 |
① | CO2 | NH3 | CaCl2 |
② | CO2 | SO2 | 石灰水 |
③ | NO2 | SO2 | BaCl2 |
④ | HCl | CO2 | 石灰水 |
A. | ②③④ | B. | ①②③ | C. | ①③④ | D. | 全部 |
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