分析 (1)利用盖斯定律计算反应热,得到平衡状态时,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也不变,计算平衡时各物质的浓度,可K=$\frac{C(S{O}_{3})C(NO)}{C(N{O}_{2})C(S{O}_{2})}$计算平衡常数;
(2)①实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是工业生产要考虑速经济效益,要考虑速度和效率,据此分析;
②甲槽为CO2得电子发生还原反应生成CH3OH,据此书写反应式;
(3)①由图3可知反应物为氧气、一氧化氮和氨气最终生成物为氮气和水;
②根据氨气失去的电子的物质的量等于NO和氧气得到的电子总物质的量计算;
(4)NO在40℃下分解生成两种化合物,根据元素守恒可知生成的为N的氧化物,由图象可知3molNO生成两种氮的氧化物各为1mol,根据原子守恒判断产物书写方程式.
解答 解:(1)2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-196.6kJ•mol-1①
2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H=-113.0kJ•mol-1 ②
将方程式$\frac{①-②}{2}$得:NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)△H=$\frac{-196.6KJ/mol-(-113.0KJ/mol)}{2}$=-41.8kJ/mol,
a.随反应:NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)的进行,气体的质量和体积都不变,所以ρ=$\frac{m}{V}$也不变,不能说明到达平衡状态,故a错误;
b.混合气体颜色保持不变,说明二氧化氮的浓度不变,说明到达平衡状态,故b正确;
c.SO2是反应物,NO是生成物,随反应进行,SO2和NO的体积比保持不变,说明到达平衡状态,故c正确;
d.每生成1molSO3的同时消耗1molNO2都表示正反应速率,反应自始至终都按此比例进行,故d错误;
NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)
起始物质的体积 a 2a 0 0
转化物质的体积 x x x x
平衡物质的体积 a-x 2a-x x x
平衡时NO2与SO2体积比为1:6,即(1a-x):(2a-x)=1:5,故x=$\frac{3}{4}$a,故平衡常数K=$\frac{C(S{O}_{3})C(NO)}{C(N{O}_{2})C(S{O}_{2})}$=$\frac{{x}^{2}}{(a-x)(2a-x)}$=$\frac{\frac{9}{16}}{\frac{1}{4}×\frac{5}{4}}$=1.8,
故答案为:-41.8;bc;1.8;
(2)①实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,在1.3×104kPa下,CO的转化率已经很高,如果增加压强CO的转化率提高不大,而生产成本增加,经济效益低,
故答案为:此压强下CO的转化率已较高,再增大压强转化率提高不大且会增加生产成本;
②根据图2,甲槽为CO2得电子发生还原反应生成CH3OH,反应式为CO2+6e-+6H+═CH3OH+H2O,
故答案为:CO2+6e-+6H+═CH3OH+H2O;
(3)①由图3可知反应物为氧气、一氧化氮和氨气最终生成物为氮气和水,所以NO最终转化为N2和H2O,
故答案为:N2;
②氧气、一氧化氮和氨气反应生成氮气和水,反应中氨气失去的电子的物质的量等于NO和氧气得到的电子总物质的量,2molNH3转化为N2失去6mol电子,0.5molO2得到2mol电子,则NO转化为N2得到的电子为2mol,所以NO的物质的量为$\frac{6-2}{2}$=2mol,其体积为22.4L/mol×2mol=44.8L,
故答案为:44.8L;
(4)NO在40℃下分解生成两种化合物,根据元素守恒可知生成的为N的氧化物,氮元素的氧化物有NO、N2O、NO2、N2O3、N2O4、N2O5,由图象可知3molNO生成两种氮的氧化物各为1mol,其反应方程式为:3NO=Y+Z,根据原子守恒可知为N2O、NO2,所以方程式为3NO $\frac{\underline{\;高压\;}}{\;}$N2O+NO2,
故答案为:3NO $\frac{\underline{\;高压\;}}{\;}$N2O+NO2.
点评 本题考查了盖斯定律的应用、平衡状态的判断、平衡常数的计算、氧化还原反应化学方程式的书写及其计算、图象的分析与应用等,考查了学生的分析能力以及对基础知识的综合应用能力,题目难度中等.
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 在相同的条件下,红磷比白磷稳定 | B. | 在相同的条件下,白磷比红磷稳定 | ||
C. | 红磷和白磷的结构相同 | D. | 同物质的量的红磷比白磷能量高 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 1.7 g羟基(-OH)中含有的电子数为NA | |
B. | 标准状况下,11.2 L CCl4含有的碳原子数为0.5NA | |
C. | 1 mol苯分子中含有的碳碳双键数为3NA | |
D. | 常温下,28g乙烯中含有的碳原子数为2NA |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
编号 | 叙述I | 叙述II |
A | Fe3+的氧化性比Cu2+强 | FeCl3溶液可用于溶解回收旧电路板中的铜 |
B | NH4Cl受热分解 | 加热可将Ca(OH)2和NH4Cl固体混合物分离 |
C | 金属活动性铜比铁弱 | 镀铜铁制品表层划损后仍然受到保护 |
D | Cl2具有漂白性 | 用氯气制盐酸 |
A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
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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
滴定 次数 | 待测溶液的 体积/mL | 标准溶液的体积/mL | |
滴定前刻度 | 滴定后刻度 | ||
1 | 25.00 | 1.02 | 21.03 |
2 | 25.00 | 2.00 | 21.99 |
3 | 25.00 | 0.20 | 20.20 |
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