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15.已知同温同压下,下列反应的焓变和平衡常数分别表示为
(1)2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g);△H1=-197kJ/mol K1=a
(2)2NO(g)+O2(g)?2NO2(g);△H2=-144kJ/mol K2=b
(3)NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g);△H3=m kJ/mol K3=c
下列说法正确的是(  )
A.m=-26.5 2c=a-bB.m=-53 c2=$\frac{a}{b}$C.m=-26.5 c2=$\frac{a}{b}$D.m=-53 2c=a-b

分析 由(1)2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H1=-197kJ/mol K1=a
(2)2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H2=-144kJ/mol K2=b
结合盖斯定律可知,[(1)-(2)]×$\frac{1}{2}$得到(3)NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g),以此来解答.

解答 解:由(1)2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H1=-197kJ/mol K1=a
(2)2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H2=-144kJ/mol K2=b
结合盖斯定律可知,[(1)-(2)]×$\frac{1}{2}$得到(3)NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g),
则△H3=(-197kJ/mol+144kJ/mol)×$\frac{1}{2}$=-26.5kJ/mol,
c=$\sqrt{\frac{a}{b}}$,即c2=$\frac{a}{b}$,
故选C.

点评 本题考查化学平衡常数及焓变,为高频考点,把握盖斯定律、K及焓变的关系为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意K为指数关系,题目难度不大.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

17.现有下列九种物质:①HCl气体②Cu③C2H5OH④CO2⑤CuSO4•5H2O⑥FeCl3固体⑦碘水⑧Ba(OH)2溶液⑨熔融A12(SO43
(1)属于电解质的是①⑤⑥⑨;属于非电解质的是③④.
(2)⑤在水中的电离方程式为CuSO4=Cu2++SO42-
(3)实验室要配置480mL0.1mol/L的硫酸铜溶液需要称取12.5g⑤溶于水配成500mL溶液.
(4)用洁净的烧杯取25mL蒸馏水,加热至沸腾,向烧杯中逐滴加入上述五种物质中的某一物 质的饱和溶液,加热得红褐色胶体,该反应的离子方程式为Fe3++3H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe(OH)3(胶体)+3H+
(5)写出⑤的溶液和⑧反应的离子方程式Cu2++Ba2++SO42-+2OH-=Cu(OH)2↓+BaSO4↓.
(6)要从⑦中提取纯净的碘,需要采取的操作有萃取、分液、蒸馏(填写操作名称)

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6.NO能引起光化学烟雾,破坏臭氧层.处理NO有多种方法,请根据题意回答下列问题:
Ⅰ.利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:
2NO(g)+2CO(g)$\stackrel{催化剂}{?}$ 2CO2(g)+N2(g)△H=-748kJ/mol
为了测定某催化剂作用下的反应速率,在一定温度下,向某恒容密闭容器中充入等物质的量的NO和CO发生上述反应.用气体传感器测得不同时间NO浓度如表:
时间(s)01234
c(NO)/mol•L-11.00×10-34.00×10-41.70×10-41.00×10-41.00×10-4
(1)前2s内的平均反应速率υ(N2)=2.08×10-4mol/(L•s)(保留3位有效数字,下同);计算此温度下该反应的K=3.65×106
(2)达到平衡时,下列措施能提高NO转化率的是BD.(填字母序号)
A.选用更有效的催化剂B.降低反应体系的温度
C.充入氩气使容器内压强增大D.充入CO使容器内压强增大
(3)已知N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ/mol;则CO完全燃烧的热化学方程式为CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO2(g)△H=-284kJ/mol.
Ⅱ.臭氧也可用于处理NO.
(4)O3氧化NO结合水洗可产生HNO3和O2,每生成1mol的HNO3转移3mol电子.
(5)O3可由电解稀硫酸制得,原理如右图.图中阴极为B(填“A”或“B”),阳极(惰性电极)的电极反应式为3H2O-6e-=O3+6H+

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3.碳是一种生命元素,碳元素的循环对地球环境,从中衍生出来的CO2可以有许多用途.回答下面问题:
Ⅰ(1)已知温度为T时:
CH4(g)+2H2O=CO2(g)+4H2(g)△H=+165KJ•mol
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-41KJ•mol
电解得到的CO、H2在合适催化剂的作用下可以合成CH4的反应,温度为T时,该反应的热化学方程式为CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)△H=-206kJ•mol?1
(2)在固态金属氧化物电解池中,高温电解H2O~CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式,基本原理如图1所示.请问:X是电源的(填正极或负极)负极;写出生成H2的电极反应式:H2O+2eˉ=H2+O2-
Ⅱ以CO2和NH3为原料合成尿素是固定和利用CO2的成功范例.在尿素合成塔中的主要反应(均自发进行)可表示如下:
反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)?NH2CO2NH4(s);△H1
反应Ⅱ:NH2CO2NH4(s)?CO(NH22(s)+H2O(l);△H2
反应Ⅲ:2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH22(s)+H2O(g);△H3
已知:H2O(g)?H2O(l);△H4
请回答下列问题:
(1)反应Ⅰ的△H1=△H3+△H4-△H2(用其他△H表示).
(2)反应Ⅱ的△S>0 (填“>”、“=”或“<”).
(3)某研究小组为探究反应Ⅲ影响CO2转化率的因素,在其它条件一定时,图2为CO2转化率受温度变化影响的曲线,图3是按不同氨碳比[n(NH3)/n(CO2)]投料时CO2平衡转化率的变化曲线.
当温度高于T℃后,CO2转化率变化趋势如图2所示,其原因是温度高于T℃时,因为反应Ⅲ为自发反应,△S<0,则反应△H3<0,是放热反应,温度升高平衡向逆方向进行,CO2的平衡转化率降低.

(4)在某恒定温度下,将NH3和CO2物质的量之比按2:1充入一体积为10L的密闭容器中(假设容器体积不变,生成物的体积忽略不计且只发生反应Ⅰ),经15min达到平衡,各物质浓度的变化曲线如图4所示.
①在上述条件下,反应Ⅰ的平衡常数的值为250.
②若保持平衡的温度和体积不变,25min时再向该容器中充入2mol NH3和1mol CO2,在40min时重新达到平衡,请在图4中画出25~50min内CO2的浓度变化趋势曲线.

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10.设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列叙述正确的是(  )
A.标准状况下,2.24 L水中含有的分子数约为0.l NA
B.在常温常压下,1 mol He含有的原子数为NA
C.2.4g金属镁变为镁离子时失去的电子数为0.1NA
D.物质的量浓度为0.5mol/L FeCl3溶液中Cl-的数目为1.5NA

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20.一定温度下,在三个体积均为1.0L的恒容密闭容器中,充入一定量的H2和SO2发生下列反应:3H2(g)+SO2(g)?2H2O(g)+H2S(g),下列说法正确的是(  )
容器编号温度/℃起始物质的量/mol平衡物质的量/mol
H2SO2H2SO2
容器Ⅰ3000.30.10.02
容器Ⅱ3000.60.2
容器Ⅲ2400.30.10.01
A.该反应正反应为吸热反应
B.容器Ⅲ达到平衡的时间比容器I短
C.240℃时,该反应的平衡常数为1.08×104
D.容器Ⅱ达到平衡时SO2的转化率比容器I小

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7.设NA为阿伏加德罗常数值.下列有关叙述正确的是(  )
A.1 molN2与3 mol H2反应生成的NH3分子数为2NA
B.2.4g镁在足量的氧气中燃烧,转移的电子数为0.1NA
C.标准状况下,2.24L的CCl4中含有的C-Cl键数为0.4NA
D.标准状况下,5.6L二氧化碳气体中含有的氧原子数为0.5NA

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4.下列实验操作能达到实验目的是(  )
  实验目的 实验操作
 A 制备氨气 将浓氨水逐滴滴入CaO固体中
 B 制备氯气 将浓盐酸逐滴滴入浓硫酸
 C 制备氧气 向双氧水中滴入ZnSO4溶液
 D 制备氢气 酒精灯加热碳与水的混合物
A.AB.BC.CD.D

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5.在一定温度下的定容密闭容器中,当下列条件不再改变时,表明反应:A(s)+2B(g)?C(g)+D(g)已达到平衡状态的现象是(  )
A.混合气体的压强
B.混合气体的密度
C.气体的总物质的量
D.单位时间内生成nmolC的同时消耗2nmolB

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