时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)/×10-4mol/L | 3.00 | 2.25 | 1.75 | 1.36 | 1.00 | 1.00 |
c(CO)/×10-4mol/L | 4.00 | 3.25 | 2.75 | 2.36 | 2.00 | 2.00 |
分析 (1)依据热化学方程式和盖斯定律计算所需热化学化学方程式;
(2)①根据化学反应速率的定义及2s内浓度的变化量来计算解答;
②化学平衡常数为生成物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂乘积的比值;
(3)A.催化剂不能改变平衡状态;
B.升高反应体系的温度平衡向吸热的方向移动;
C.相同温度下,若NO和CO的起始浓度分别为1.50×10-4mol/L和2.00×10-4mol/L,依据等效平衡比较平衡时N2的体积分数比原平衡体系中N2的体积分数;
D.消耗NO的物质的量等于生成CO2的物质的量,都表示反应正方向,任何反应过程中都满足;
(4)由N2O4制取N2O5需要是去电子,所以N2O5在阳极区生成.阴极反应式为2H++2e-=H2,所以工作一段时间后,硝酸水溶液的氢离子基本不变即pH不变.
解答 解:已知:①N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.0kJ/mol
②2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221.0KJ/mol
③2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)△H=-787.0kJ/mol
依据盖斯定律③-②-①得到,反应的热化学方程式为:2NO(g)+2CO(g)=2CO2(g)+N2(g)△H=(-787KJ/mol)-(-221.0KJ/mol)-(+180kJ/mol)=-746kJ/mol;
故答案为:-746kJ/mol;
(2)①由表格中的数据可知2s内NO浓度的变化量为3.00×10-4-1.75×10-4=1.25×10-4mol/L,2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g),则前2s内CO2浓度的变化量为1.25×10-4mol/L,化学反应速率V(CO2)=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{1.25×1{0}^{-4}mol/L}{2s}$=6.25×10-5 mol/(L•S),
故答案为:6.25×10-5;
②分析图表数据,依据化学平衡三段式列式计算平衡浓度:
2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)
起始量(mol/L) 3×10-4 4×10-4 0 0
变化量(mol/L) 2×10-4 2×10-4 1×10-4 2×10-4
平衡量(mol/L) 1×10-4 2×10-41×10-4 2×10-4
该反应的化学平衡常数表达式为K=$\frac{c({N}_{2}){c}^{2}(C{O}_{2})}{{c}^{2}(CO){c}^{2}(NO)}$=$\frac{(1×1{0}^{-4})×(2×1{0}^{-4})^{2}}{(2×1{0}^{-4})^{2}×(1×1{0}^{-4})^{2}}$=10000,
故答案为:10000;
(3)A.选用更有效的催化剂,只能改变反应速率,不能改变平衡,故A错误;
B.反应时放热反应,升高反应体系的温度,平衡逆向进行,一氧化氮转化率减小,故B错误;
C.相同温度下,若NO和CO的起始浓度分别为1.50×10-4mol/L和2.00×10-4mol/L,相当于原体系反应物浓度的一半,等效于原反应体积扩大一倍,平衡逆向移动,平衡时N2的体积分数比原平衡体系中N2的体积分数低,故C正确;
D.单位时间内消耗NO的物质的量为V正,生成CO2的物质的量也表示V正,任何反应过程中都满足,故D错误;
故选C;
(4)N2O5中氮元素的化合价是+5价,而硝酸中氮元素也是+5价.因此应该在左侧生成N2O5,即在阳极区域生成,据电极反应离子放电顺序可知:阴极发生2H++2e-=H2↑的反应,则阳极为N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+.阴极反应式为2H++2e-=H2,所以工作一段时间后,硝酸水溶液的氢离子基本不变即pH不变;
故答案为:负,N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+,不变.
点评 本题考查了反应热的计算、化学平衡的影响因素分析应用、平衡常数计算等知识,掌握化学平衡移动原理是解题关键,题目难度中等.
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. | 在食品中加入着色剂 | B. | 轮船船身装锌块防腐 | ||
C. | 在糕点包装内放置抗氧化剂 | D. | 燃煤发电时用煤粉代替煤块 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 向某溶液中加入稀硝酸酸化,再滴入BaCl2溶液,产生白色沉淀,则原溶液中一定有SO42- | |
B. | 向某溶液中加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则原溶液中一定有Cl-? | |
C. | 用光洁的铂丝蘸取某无色溶液,在酒精灯外焰里灼烧时观察到黄色火焰,则原溶液中一定有Na+ | |
D. | 向某溶液中加入碳酸钠溶液,产生白色沉淀,再滴入稀盐酸,沉淀溶解,则原溶液中一定有Ca2+ |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
化学键 | C-H | O-H | C=O | H-H |
吸收热量(kJ/mol) | 414 | 464 | 803 | 436 |
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A. | H2SO4(浓)$\stackrel{Fe}{→}$SO2$\stackrel{BaCl_{2}(aq)}{→}$BaSO3(s) | |
B. | NH3$→_{催化剂,△}^{O_{2}}$NO$\stackrel{H_{2}O}{→}$HNO3 | |
C. | SiO2$→_{△}^{NaOH(AQ)}$Na2SiO3(aq)$\stackrel{足量CO_{2}}{→}$H2SiO3 | |
D. | NaAlO2$\stackrel{盐酸}{→}$AlCl3(aq)$\stackrel{△}{→}$AlCl3(s) |
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