分析 (1)①根据到达平衡的时间判断温度高低,根据平衡时二氧化碳的浓度判断温度对平衡的影响,进而判断△H;
②由图可知,T2温度平衡时,二氧化碳的浓度变化量为0.1mol/L,根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v(CO2),再根据速率之比等于化学计量数之比计算v(N2);
③接触面积越大反应速率越快,到达平衡的时间越短,催化剂的表面积S1>S2,S2条件下达到平衡所用时间更长,但催化剂不影响平衡移动,平衡时二氧化碳的浓度与温度T1到达平衡时相同;
④a、到达平衡后正、逆速率相等,不再变化;
b、到达平衡后,温度为定值,平衡常数不变,结合反应热判断随反应进行容器内温度变化,判断温度对化学平衡常数的影响;
c、t1时刻后二氧化碳、NO的物质的量发生变化,最后不再变化;
d、到达平衡后各组分的含量不发生变化;
(2)①根据盖斯定律,由已知热化学方程式乘以适当的系数进行加减构造目标热化学方程式;
②由图可知,左室投入水,生成氧气与氢离子,电极a表面发生氧化反应,为负极,右室通入二氧化碳,酸性条件下生成HCOOH,电极b表面发生还原反应,为正极.
解答 解:(1)①由图1可知,温度T1先到达平衡,故温度T1>T2,温度越高平衡时,二氧化碳的浓度越低,说明升高温度平衡向逆反应移动,故正反应为放热反应,即△H<0,
故答案为:<;
②由图可知,T2温度时2s到达平衡,平衡时二氧化碳的浓度变化量为0.2mol/L,故v(CO2)=$\frac{0.2mol/L}{2s}$=0.1mol/(L•s),速率之比等于化学计量数之比,故v(N2)=$\frac{1}{2}$v(CO2)=$\frac{1}{2}$×0.1mol/(L•s)=0.05mol/(L•s),
故答案为:0.05mol/(L•s);
③接触面积越大反应速率越快,到达平衡的时间越短,催化剂的表面积S1>S2,S2条件下达到平衡所用时间更长,但催化剂不影响平衡移动,平衡时二氧化碳的浓度与温度T1到达平衡时相同,故c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线为:,
故答案为:;
④a、到达平衡后正、逆速率相等,不再变化,t1时刻V正最大,之后随反应进行速率发生变化,未到达平衡,故a错误;
b、该反应正反应为放热反应,随反应进行温度升高,化学平衡常数减小,到达平衡后,温度为定值,达最高,平衡常数不变,为最小,图象与实际符合,故b正确,
c、t1时刻后二氧化碳、NO的物质的量发生变化,t1时刻未到达平衡状态,故c错误;
d、NO的质量分数为定值,t1时刻处于平衡状态,故d正确;
故答案为:bd;
(2)①已知:Ⅰ、CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-867kJ/mol
Ⅱ、2NO2(g)?N2O4(g)△H2=-56.9kJ/mol
根据盖斯定律,Ⅰ-Ⅱ得CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),故△H=-867kJ/mol-(-56.9kJ/mol)=-810.1kJ/mol,
即CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),△H=-810.1kJ/mol,
故答案为:CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),△H=-810.1kJ/mol;
②由图可知,左室投入水,生成氧气与氢离子,电极a表面发生氧化反应,为负极,电极反应式为2H2O-4e-═O2↑+4H+,右室通入二氧化碳,酸性条件下生成HCOOH,电极b表面发生还原反应,为正极,电极反应式为2CO2+4e-+4H+═2HCOOH,
故答案为:2H2O-4e-═O2↑+4H+;CO2+2H++2e-=HCOOH.
点评 本题考查化学平衡图象、化学反应速率、影响化学平衡的因素、热化学方程式书写、原电池、电离平衡常数与水解平衡常数等,题目综合性较大,难度中等,是对知识的综合利用、注意基础知识的理解掌握.
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:解答题
氧化剂 | I2的物质的量(mol) | 氧化剂 | I2的物质的量(mol) |
H2O2 | IO3- | ||
MnO4- | HNO2 |
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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. | 使用填埋法处理未经分类的生活垃圾 | |
B. | 用K2FeO4代替Cl2处理饮用水,既有杀菌消毒作用,又有净水作用 | |
C. | 大量使用薪柴为燃料,践行低碳生活 | |
D. | CO2、NO2或SO2的排放是形成酸雨的主要原因 |
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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. | 铁在氧气中燃烧 | |
B. | 氢氧化钡晶体[Ba(OH)2•8H2O]与氯化铵晶体混合 | |
C. | 锌与稀硫酸反应 | |
D. | 氢氧化钡溶液与硫酸氢钠溶液混合 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 向沸水中滴加FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体:Fe3++3H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe(OH)3↓+3H+ | |
B. | 以石墨作电极电解氯化铝溶液:2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑ | |
C. | AlCl3溶液中加入过量的浓氨水:Al3++4NH3•H2O═AlO2-+4NH4++2H2O | |
D. | 等体积、等浓度的稀溶液Ba(OH)2与NH4HCO3稀溶液混合:Ba2++2OH-+NH4++HCO3-═BaCO3↓+NH3•H2O+H2O |
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