时间t/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
总压强p/100kPa | 4.80 | 5.44 | 5.76 | 5.92 | 6.00 | 6.00 |
分析 (1)①氧化还原反应中,化合价升高的数值=化合价降低数值=转移电子数;
②化学反应是2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)?2N2(g)+3H2O是气体计量数增大的反应,提高NOx的转化率,平衡正向移动,由此分析解答;
(2)①根据盖斯定律CH4(g)将NO2(g)还原为N2(g)等的热化学方程式;
②8min时处于平衡状态,压强之比等于物质的量之比,则平衡时混合气体总物质的量为(0.1+0.2)mol×$\frac{6}{4.8}$=0.375mol,再利用三段式计算平衡时各组分的物质的量,根据K=$\frac{c(C{O}_{2})•c({N}_{2})•{c}^{2}({H}_{2}O)}{c(C{H}_{4})•{c}^{2}(N{O}_{2})}$计算平衡常数;
(3)根据信息知道一氧化氮和二氧化氯之间反应生成产物是硝酸、盐酸以及二氧化氮,根据化学方程式结合电子守恒来计算.
解答 解:(1)根据化合价升高的数值=化合价降低数值=转移电子数,化合价升高情况:NH3~3e-~N2,所以当有1mol N2(g)生成,该反应的电子转移的量是3mol,总数是3NA或1.806×1023,
故答案为:3NA或1.806×1023;
②化学反应是2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)?2N2(g)+3H2O是气体计量数增大的反应,提高NOx的转化率,平衡正向移动,
a.增大NH3的浓度,反应速率加快,平衡正向移动,故a正确;
b.增大N2的浓度,平衡逆向,NOx的转化率减小,故b错误;
c.增大压强,平衡逆向移动,故c错误;
d.选择合适的催化剂,平衡不移动,故d错误;
故答案为:a;
(2)①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-890.3kJ/mol,
②N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=-67.0kJ/mol,
根据盖斯定律,①-②可得:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),△H=(-890.3kJ/mol)-(-67.0kJ/mol)=-823.3kJ/mol,
故答案为:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-823.3kJ/mol;
②8min时处于平衡状态,压强之比等于物质的量之比,则平衡时混合气体总物质的量为(0.1+0.2)mol×$\frac{6}{4.8}$=0.375mol,设参加反应的均为为xmol,则:
CH4(g)+2NO2(g)?CO2(g)+N2(g)+2H2O(g)
起始量(mol):0.1 0.2 0 0 0
变化量(mol):x 2x x x 2x
平衡量(mol):0.1-x 0.2-2x x x 2x
则:0.1-x+0.2-2x+x+x+2x=0.375,
解得:x=0.075,
则平衡常数为:K=$\frac{c(C{O}_{2})•c({N}_{2})•{c}^{2}({H}_{2}O)}{c(C{H}_{4})•{c}^{2}(N{O}_{2})}$=$\frac{\frac{0.075}{3}×\frac{0.075}{3}×(\frac{0.15}{3})^{2}}{\frac{0.025}{3}×(\frac{0.05}{3})^{2}}$=0.675,
故答案为:0.675;
(3)根据信息知道一氧化氮和二氧化氯之间反应生成产物是硝酸、盐酸以及二氧化氮,反应方程式为:2NO+ClO2+H2O=NO2+HNO3+HCl,根据物质的性质及化合价变化可知:2NO~5e-~NO2+HNO3,ClO2~5e-~HCl,所以有2NO2~ClO2,根据物质的性质及化合价变化可知:2NO2~8e-~N2,Na2SO3~2e-~Na2SO4,所以有2NO2~4 Na2SO3.根据关系式有:2ClO2~2NO2~N2,n(ClO2)=2n(NO2)=1 mol,m(ClO2)=67.5g,
故答案为:67.5.
点评 本题考查较为综合,涉及化学平衡的计算、氧化还原反应的计算、化学平衡及其影响等知识,题目难度较大,注意掌握化学平衡及其影响,明确三段式在化学平衡计算中的应用,试题培养了学生的分析能力及化学计算能力.
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:解答题
物 质 | 需加入的试剂 | 有关离子方程式 |
Cu(Fe) | ||
ZnSO4(CuSO4) | ||
NaOH[Ca(OH)2] |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
反应物的投入量 | 3molA、2molB | 6molA、4molB | 2molC |
达到平衡的时间/min | 5 | 8 | |
A的浓度/mol•L-1 | C1 | C2 | |
C的体积分数/% | ω1 | ω3 | |
混合气体的密度/g•L-1 | ρ1 | ρ2 |
A. | 若 x<4,2C1<C2 | |
B. | 容器甲达到平衡所需的时间比容器乙达到平衡所需的时间短 | |
C. | 无论x的值是多少,均有2ρ1=ρ2 | |
D. | 若 x=4,则ω1=ω3 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
温度℃ | 700 | 800 | 880 | 1000 | 1200 |
平衡常数 | 1.0 | 10.0 | 15.0 | 16.1 | 17.7 |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
弱电解质 | H2CO3 | NH3•H2O |
电离平衡常数 | Ka1=4.30×10-7 Ka2=5.61×10-11 | 1.77×10-5 |
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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:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
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