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18.在2L密闭容器内,800℃时反应:2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:
时间(s)012345
n(NO)(mol)0.0200.0100.0080.0070.0070.007
(1)写出该反应的平衡常数表达式:K=$\frac{{c}^{2}(N{O}_{2})}{{c}^{2}(NO)×c({O}_{2})}$.
(2)已知:K300℃>K350℃,则该反应是放热热反应.
(3)如图表示NO2的变化的曲线是b.用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v=1.5×10-3mol•L-1•s-1
(4)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是c.
a.及时分离出NO2b.适当升温c.增大O2的浓度d.选择催化剂.

分析 (1)平衡常数是指:一定温度下,可能反应到达平衡时,生成物浓度系数次幂乘积与反应物浓度系数次幂乘积的比;
(2)随温度升高平衡常数减小,说明升高温度平衡逆向移动;
(3)NO2是产物,随反应进行浓度增大,平衡时△c(NO2)=△c(NO);
根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v(NO),再利用速率之比等于化学计量数之比计算v(O2);
(4)a.及时分离出NO2反应速率减小;
b.适当升高温度,平衡向逆反应方向移动;
c.增大O2的浓度,反应速率增大,且平衡向正反应方向移动;
d.选择高效催化剂不影响平衡移动.

解答 解:(1)反应2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)的平衡常数表达式K=$\frac{{c}^{2}(N{O}_{2})}{{c}^{2}(NO)×c({O}_{2})}$,
故答案为:$\frac{{c}^{2}(N{O}_{2})}{{c}^{2}(NO)×c({O}_{2})}$;
(2)随温度升高平衡常数减小,说明升高温度平衡逆向移动,所以正反应是放热反应,故答案为:放;
(3)NO2是产物,随反应进行浓度增大,平衡时△c(NO2)=△c(NO)=$\frac{0.02mol-0.007mol}{2L}$=0.0065mol/L,所以图中表示NO2变化的曲线是b;
2s内用NO表示的平均反应速率v(NO)=$\frac{\frac{0.02mol-0.008mol}{2L}}{2s}$=3.0×10-3mol•L-1•s-1,速率之比等于化学计量数之比,所以v(O2)=$\frac{1}{2}$v(NO)=1.5×10-3mol•L-1•s-1
故答案为:b;1.5×10-3mol•L-1•s-1
(4)a.及时分离除NO2气体,平衡向右移动,但反应速率减小,故a错误;
b.适当升高温度,反应速率增大,但平衡向逆反应方向移动,故b错误;
c.增大O2的浓度反应速率增大,且该反应向正反应方向移动,故c正确;
d.选择高效催化剂能增大反应速率,但平衡不移动,故d错误;
故选:c.

点评 本题考查化学平衡计算与影响因素、化学平衡常数、反应速率计算与影响因素,难度不大,注意对基础知识的理解掌握.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:2017届广西桂林十八中高三上10月月考化学试卷(解析版) 题型:选择题

通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是( )

①太阳光催化分解水制氢:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH1=+571.6kJ·mol–1

②焦炭与水反应制氢:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH2=+131.3kJ·mol–1

③甲烷与水反应制氢:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH3=+206.1kJ·mol–1

A.反应①中电能转化为化学能

B.反应②为放热反应

C.反应③使用催化剂,ΔH3减小

D.反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)的ΔH=+74.8kJ·mol–1

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

9.氨的合成是最重要的化工生产之一.
Ⅰ.合成氨用的氢气有多种制取的方法:
①活泼金属(如钠)直接跟水反应;
②金属(如锌)跟稀盐酸或稀硫酸反应;
③电解水制氢气
④由焦炭跟水反应制取氢气:C+H2O(g)$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H2
⑤由天然气制取氢气:CH4+H2O(g)$\frac{\underline{\;\;\;高温\;\;\;}}{催化剂}$CO+3H2
(1)请你再补充一种制取氢气的方法,写出该反应的化学方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑.
(2)已知有关反应的能量变化如图,则方法⑤反应的焓变△H=(a+3b-c)kJ•mol-1

Ⅱ.在3个2L的密闭容器中,在相同的温度下、使用相同的催化剂分别进行反应:3H2(g)+N2(g)$\frac{\underline{\;高温高压\;}}{催化剂}$2NH3(g),按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时有关数据如表:
容器
反应物投入量3mol H2、2mol N26mol H2、4mol N22mol NH3
达到平衡的时间(min)58
平衡时N2的浓度(mol•L-1c11.5
NH3的体积分数ω1ω3
混合气体密度(g•L-1ρ1ρ2
(3)分析上表数据,下列关系正确的是ab(填写序号字母).
a.2c1>1.5mol/L         b.2ρ12       c.ω31
(4)在该温度下该反应的平衡常数K=$\frac{(2-2{c}_{1})^{2}}{{c}_{1}×(3{c}_{1}-1.5)^{3}}$(用含c1的代数式表示).
(5)容器乙中反应从开始到达平衡的反应速率为v(H2)=0.3mol/(L.min).
Ⅲ.用氨气制取尿素[CO(NH22]的反应为:2NH3(g)+CO2(g)?CO (NH22(l)+H2O(g).某温度下,为进一步提高CO2的平衡转化率,下列措施中能达到目的是ab.
a.提高NH3的浓度   b.增大压强   c.及时转移生成的尿素   d.使用更高效的催化剂.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

6.在容积可变的密闭容器中,10mol N2和30mol H2在一定条件下反应,达到平衡时,H2的转化率为25%,则平衡时氨气的物质的量为(  )
A.2.5 molB.4.5 molC.5molD.7.5 mol

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

13.在容积为1L的密闭容器中,进行如下反应:A(g)+2B(g)?C(g)+D(g),在不同温度下,D的物质的量n(D)和时间t的关系如图,(在800℃,第5分钟时可逆反应达到平衡状态),请回答下列问题:
(1)700℃时,0-5min内,以B表示的平均反应速率为0.18mol/(L.min)
(2)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是AB
A、容器中压强不变                B、混合气体中c(A)不变
C、v正(B)=v逆(D)                 D、c(A)=c (C)
(3)若最初加入1.0molA和2.2molB,利用图中数据计算800℃时的平衡常数K=0.72,该反应为吸热反应(填“吸热”或“放热”).
(4)800℃时,某时刻测得体系中各物质的物质的量浓度如下:c(A)=0.06mol?L-1、c(B)=0.50mol?L-1、c(C)=0.20mol?L-1、c(D)=0.018mol?L-1,则此时该反应向正方向进行(填“向正方向进行”、“向逆方向进行”或“处于平衡状态”).

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.下列各物质中含氧原子个数最多的是(  )
A.1mol KClO3B.0.5mol H3PO4C.1mol O2D.3.01×1023个CO2

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

10.Ⅰ.高锰酸钾在实验室和工农业生产中有广泛的用途,实验室以二氧化锰为主要原料制备高锰酸钾.其部分流程如下:

(1)第①步加热熔融应在铁坩埚中进行,而不用瓷坩埚的原因是SiO2+2KOH$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$K2SiO3+H2O(用化学程式表示).
(2)第④步通入CO2,发生反应生成MnO4-和MnO2和碳酸盐,则发生反应的离子方程式为3MnO42-+2CO2$\frac{\underline{\;熔融\;}}{\;}$2MnO4-+MnO2↓+2CO32-2-
(3)第⑥步加热浓缩至液面有细小晶体析出时,停止加热,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,干燥过程中,温度不宜过高,其原因是2KMnO4$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑(用化学方程式表示).
(4)H2O2和KMnO4都是常用的强氧化剂,若向H2O2溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液,则酸性高锰酸钾溶液会褪色,写出该反应的离子方程式:2MnO4-+6H++5H2O2=2Mn2++5O2↑+8H2O.
Ⅱ.某小组设计如图所示的装置图(图中夹持和加热装置略去),分别研究SO2和Cl2的性质.

(5)若从左端分别通入SO2和Cl2,装置A中观察到的现象是否相同?相同.
(6)若装置B中装有5.0mL 1.0mol•L-1碘水,当通入足量Cl2完全反应后,共转移了5×10-2mol电子,该反应的化学方程式为:5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3
(7)若由元素S和O组成-2价酸根离子X,X中S和O的质量比为4:3;当Cl2与含X的溶液完全反应后,得澄清溶液,取少量该溶液加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀产生.写出Cl2与含X的溶液反应的离子方程式4Cl2+S2O32-+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

7.下列有关实验和应用的说法正确的是(  )
A.SO2具有漂白性,可使紫色石蕊试液褪色
B.氧化铝、氧化镁可用作制耐火材料
C.可用瓷坩埚中加热熔化氢氧化钠固体
D.向溴水中滴入植物油,振荡后,油层显无色,说明溴不溶于油脂

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

8.已知室温时,0.1mol•L-1的某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,回答下列各问题;
(1)该溶液中C(H+)大于 C(OH-)
(2)HA的电离平衡常数K=1×10-7
(3)升高温度时,K将增大(填“增大”、“减小”或“不变”),pH将减小(填“增大”、“减小”或“不变”).
(4)由HA电离出的C(H+)约为水电离出的C(H+)的106倍.

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