温度/K | 反应I | 反应II | 已知: K2>K1>K2′>K1′ |
298 | K1 | K2 | |
398 | K1′ | K2′ |
分析 (1)已知K1>K1′,说明随温度升高,K减小,则反应Ⅰ为放热反应,△H1<0;K2>K2′,说明随温度升高,K减小,则反应II为放热反应,△H2<0;反应I-反应II×3得到反应III,则△H3=△H1-3△H2,据此分析;
(2)①已知4分钟时氮气为2.5mol,则消耗的NO为3mol,根据v(NO)=$\frac{△c}{△t}$计算;
②A.相同时间内生成的氮气的物质的量越多,则反应速率越快,活化能越低;
B.改变压强,活化分子百分数不变;
C.单位时间内H-O键断裂表示逆速率,N-H键断裂表示正速率,正逆速率相同则反应已经达到平衡;
D.该反应为放热反应,恒容绝热的密闭容器中,反应时温度会升高,则K会减小;
(3)恒温恒压容器,再充入NO2气体,则与原来的平衡为等效平衡;若恒温恒容容器中,再充入NO2气体,容器中压强增大,则平衡正向移动;
(4)①图象分析曲线X变化为曲线Y是缩短反应达到平衡的时间,最后达到相同平衡状态,体积是可变的恒压容器,说明改变的是加入了催化剂;当曲线X变为曲线Z时N2物质的量浓度增大,可变容器中气体体积和浓度成反比;
②反应III为吸热反应,若t2降低温度,则平衡逆向移动,氮气的浓度减小.
解答 解:(1)已知K1>K1′,说明随温度升高,K减小,则反应Ⅰ为放热反应,△H1<0;K2>K2′,说明随温度升高,K减小,则反应II为放热反应,△H2<0;反应I-反应II×3得到反应III,则△H3=△H1-3△H2,已知|△H1|=2|△H2|,所以△H3=△H1-3△H2=|△H2|>0,即反应III为吸热反应,故答案为:吸热;
(2)①已知4分钟时氮气为2.5mol,则消耗的NO为3mol,所以v(NO)=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{3mol}{2L}}{4min}$=0.375mol•L-1•min-1,故答案为:0.375mol•L-1•min-1;
②A.相同时间内生成的氮气的物质的量越多,则反应速率越快,活化能越低,所以该反应的活化能大小顺序是:Ea(A)<Ea(B)<Ea(C),故A错误;
B.增大压强能使反应速率加快,是因为增大了活化分子数,而活化分子百分数不变,故B错误;
C.单位时间内H-O键断裂表示逆速率,N-H键断裂表示正速率,单位时间内H-O键与N-H键断裂的数目相等时,则消耗的NH3和消耗的水的物质的量之比为4:6,则正逆速率之比等于4:6,说明反应已经达到平衡,故C正确;
D.该反应为放热反应,恒容绝热的密闭容器中,反应时温度会升高,则K会减小,当K值不变时,说明反应已经达到平衡,故D正确;
故答案为:CD;
(3)一定条件下,反应II2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)达到平衡时体系中n(NO):n(O2):n(NO2)=2:1:2.在其它条件不变时,恒温恒压条件下,再充入NO2气体,则与原来的平衡为等效平衡,则NO2体积分数与原来平衡相同;若恒温恒容容器中,再充入NO2气体,容器中压强增大,与原来平衡相比较,平衡正向移动,则NO2体积分数变大;
故答案为:不变;变大;
(4)①分析图象可知曲线X变化为曲线Y是缩短反应达到平衡的时间,最后达到相同平衡状态,反应中体积是可变的,已知是恒压容器,说明改变的是加入了催化剂;
当曲线X变为曲线Z时N2物质的量浓度增大,可变容器中气体体积和浓度成反比,曲线X,体积为3L,N2浓度为3mol/L,改变条件当曲线X变为曲线Z时,N2浓度为4.5mol/L,则体积压缩体积为:3:V=4.5:3,V=2L,所以将容器的体积快速压缩至2L符合;
故答案为:加入催化剂;将容器的体积快速压缩至2L;
②反应III为吸热反应,若t2降低温度,则平衡逆向移动,氮气的浓度减小,在t3达到平衡,曲线X在t2-t4内 c(N2)的变化曲线为,故答案为:.
点评 本题考查了化学平衡影响因素分析判断、平衡常数的应用、反应速率计算、平衡状态的判断等,题目难度较大,侧重于考查学生对基础知识的综合应用能力.
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
t/℃ | 700 | 800 | 830 | 1 000 | 1 200 |
K | 1.67 | 1.11 | 1.00 | 0.60 | 0.38 |
A. | 该反应的化学方程式是CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g) | |
B. | 上述反应的正反应是放热反应 | |
C. | 若在1L的密闭容器中通入CO2和H2各1mol,5min后温度升高到830℃,此时测得CO2为0.4mol时,该反应达到平衡状态 | |
D. | 若平衡浓度符合下列关系式:$\frac{c(C{O}_{2})}{3c(CO)}$=$\frac{c({H}_{2}O)}{5c({H}_{2})}$,则此时的温度为1000℃ |
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:解答题
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | Cu与Cu2O 的物质的量之比为1:2 | |
B. | 产生的NO的体积为4.48L | |
C. | 硝酸的物质的量浓度为2.6mol/L | |
D. | Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2mol |
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | CCl4和CH2Cl2 | B. | H3O+和NH4+ | C. | CaO2和CaF2 | D. | Ba(OH)2和NaOH |
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:解答题
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 该反应的平衡常数表达式为K=$\frac{{c}^{2}(CO)}{c(C{O}_{2})•c(C)}$ | |
B. | 550℃时,反应达平衡后CO2的转化率约为5.7% | |
C. | 650℃时,平衡后再充入体积比为3:2的CO2和CO的混合气体,则平衡不移动 | |
D. | T℃时,该反应的平衡常数的数值为1 |
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com