18.汽車尾氣里含有的NO氣體是由于內(nèi)燃機燃燒的高溫引起氮氣和氧氣反應(yīng)所致:汽車內(nèi)燃機燃燒的高溫引起氮氣和氧氣反應(yīng),這是汽車尾氣里含有NO氣體的原因之一.已知不同溫度時,反應(yīng)N2(g)+O2(g)?2NO(g)的平衡常數(shù).
 溫度1760℃2400℃2730℃
 平衡常數(shù) 2.4×10-46.4×10-3  8.9×10-3
(1)假定該反應(yīng)是在恒容條件下進行,判斷該反應(yīng)達到平衡的標(biāo)志AD.
A.消耗1mol N2同時生成1mol O2     B.混合氣體密度不變
C.混合氣體平均相對分子質(zhì)量不變    D.2v(N2=v(NO)
(2)將N2、O2的混合氣體充入恒溫恒容密閉容器中,下列變化趨勢正確的是AC(填字母序號).

(3)在2400℃時向2L密閉容器中充入N2和O2各1mol,平衡時N2的轉(zhuǎn)化率是4%(保留整數(shù));平衡后再向其中充入1molNO,重新達到化學(xué)平衡狀態(tài),與原平衡狀態(tài)相比,此時平衡混合氣中NO的體積分數(shù)不變(填“變大”、“變小”或“不變”).
(4)為了減輕大氣污染,人們提出通過以下反應(yīng)來處理汽車尾氣2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)△H=a kJ•mol-1,為了測定在某種催化劑作用下該反應(yīng)的反應(yīng)速率,t℃時在一等容的密閉容器中,在上述條件下該反應(yīng)能自發(fā)進行,某科研機構(gòu)用氣體傳感器測得了不同時間的NO和CO的濃度如下表(CO2和N2的起始濃度均為0).
時間/s012345
c(NO)/10-4mol/L10.04.502.501.501.001.00
c(CO)/10-3mol/L3.603.052.852.752.702.70
請回答下列問題:
①a小于0(填“大于”或“小于”).
②假設(shè)在密閉容器中發(fā)生上述處理汽車尾氣反應(yīng),達到平衡時改變下列條件,能提高NO轉(zhuǎn)化率的是
CD.
A.選用更有效的催化劑                B.升高反應(yīng)體系的溫度
C.降低反應(yīng)體系的溫度                D.縮小容器的體積.
③t℃時2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)K=5000.

分析 (1)可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時,正逆反應(yīng)速率相等(同種物質(zhì))或正逆反應(yīng)速率之比等于系數(shù)之比(不同物質(zhì)),平衡時各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化,由此衍生的一些物理量不變,以此分析;
(2)根據(jù)溫度、催化劑對反應(yīng)速率和平衡移動的影響判斷;
(3)在2400℃時向2L密閉容器中充入N2和O2各1mol,平衡常數(shù)K=6.4×10-3,結(jié)合三行計算列式計算,平衡后再向其中充入1molNO,相當(dāng)于增大壓強,反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變,所以平衡不變,據(jù)此判斷反應(yīng)進行方向;
(4)①t℃時在一等容的密閉容器中,在上述條件下該反應(yīng)能自發(fā)進行,反應(yīng)自發(fā)進行的判斷依據(jù)是△H-T△S<0;
②能提高NO轉(zhuǎn)化率,應(yīng)使平衡向正向移動,結(jié)合溫度、濃度等外界條件對平衡移動的影響解答;
③依據(jù)圖表數(shù)據(jù)計算出平衡時各物質(zhì)的濃度,可計算平衡常數(shù).

解答 解:(1)A.消耗1mol N2等效于消耗1mol O2,同時生成1mol O2,說明正逆反應(yīng)速率相同,反應(yīng)達到大多平衡狀態(tài),故A選;
B.反應(yīng)前后氣體質(zhì)量和體積不變,混合氣體密度一直不變,不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故B不選;
C.混合氣體平均相對分子質(zhì)量不變,總質(zhì)量是個定值,總物質(zhì)的量是個定值,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量一直不變,故C不選;
D.2v(N2=v(NO)=v(NO),故D選;
故答案為:AD; 
(2)A、該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則升高溫度平衡向正反應(yīng)進行,平衡常數(shù)增大,故A正確;
B、加入催化劑,反應(yīng)速率增大,但平衡不發(fā)生移動,故B錯誤;
C、升高溫度,反應(yīng)速率增大,平衡向正反應(yīng)方向移動,氮氣的轉(zhuǎn)化率增大,故C正確;
故答案為:AC;
(3)在2400℃時向2L密閉容器中充入N2和O2各1mol,平衡常數(shù)K=6.4×10-3,設(shè)氮氣消耗濃度為x,
                            N2(g)+O2(g)?2NO(g)
起始量(mol/L) 0.5           0.5             0
變化量(mol/L) x              x               2x
平衡量(mol/L)0.5-x      0.5-x            2x
K=$\frac{(2x)^{2}}{(0.5-x)^{2}}$=6.4×10-3
x=0.02mol/L,
平衡時N2的轉(zhuǎn)化率=$\frac{0.02mol/L}{0.5mol/L}$×100%≈4%,
平衡后再向其中充入1molNO,在2L密閉容器中相當(dāng)于增大壓強,反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變,與原平衡狀態(tài)相比平衡不變,此時平衡混合氣中NO的體積分數(shù)不變,
故答案為:4;不變;
(4)①t℃時在一等容的密閉容器中,2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)△H=a kJ•mol-1,反應(yīng)△S<0,在上述條件下該反應(yīng)能自發(fā)進行,反應(yīng)自發(fā)進行的判斷依據(jù)是△H-T△S<0,判斷反應(yīng)焓變△H<0,則a<0,
故答案為:小于;
②A.選用更有效的催化劑,不能使平衡發(fā)生移動,故A錯誤;
B.升高反應(yīng)體系的溫度,因反應(yīng)放熱,則平衡逆向移動,轉(zhuǎn)化率減小,故B錯誤;
C.降低反應(yīng)體系的溫度,平衡正向移動,轉(zhuǎn)化率增大,故C正確;
D.縮小容器的體積,平衡正向移動,轉(zhuǎn)化率增大,故D正確,
故答案為:CD;
③由表格中的數(shù)據(jù)可知到4s時達到化學(xué)平衡,則
            2NO+2CO $\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2CO2+N2,
開始 1.00×10-3 3.60×10-3               0       0
轉(zhuǎn)化 9×10-4 9×10-4 9×10-4 4.50×10-4
平衡1.00×10-4 2.70×10-3 9×10-4 4.50×10-4
則 K=$\frac{(4.50×1{0}^{-4})(9×1{0}^{-4})^{2}}{(1.00×1{0}^{-4})(2.7×1{0}^{-3})^{2}}$=5000,
故答案為:5000.

點評 本題考查較為綜合,涉及蓋斯定律的應(yīng)用、平衡移動的影響,側(cè)重于學(xué)生的分析能力、計算能力的考查,為高考常見題型,題目難度中等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

16.某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了一組實驗驗證元素周期律.
(Ⅰ)為了用實驗的方法驗證鎂和鋁的金屬性強弱,學(xué)生甲和學(xué)生乙分別設(shè)計了兩種不同的方法:
方案一:學(xué)生甲用水作試劑,比較鎂和鋁與水反應(yīng)的情況
方案二:學(xué)生乙用稀鹽酸作試劑,比較鎂和鋁與稀鹽酸反應(yīng)的情況
回答下列問題:
(1)學(xué)生乙在實驗中取了一段黑色的鎂帶,投入稀鹽酸中,現(xiàn)象不十分明顯,請分析原因未除去鎂表面的氧化膜.
(2)學(xué)生丙另辟蹊徑,不用鎂、鋁的單質(zhì),而用鎂、鋁的可溶鹽及一些其它化學(xué)試劑,進行實驗也得出正確的結(jié)論,簡述學(xué)生丙用的是什么方法?取鎂、鋁的可溶鹽逐滴加氫氧化鈉溶液均產(chǎn)生氫氧化物沉淀,過量堿液可使生成的Al(OH)3溶解,而Mg(OH)2則不溶.
(Ⅱ)學(xué)生丁設(shè)計了下圖裝置以驗證氮、碳、硅元素的非金屬性強弱.他設(shè)計的實驗可直接證明三種酸的酸性強弱,已知A是強酸,常溫下可與銅反應(yīng);B是不溶于水的塊狀固體;打開分液漏斗的活塞后,C中可觀察到白色沉淀生成.
(1)寫出所選用物質(zhì)的化學(xué)式:B:CaCO3
(2)寫出燒杯中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:CO2+SiO32-+H2O=H2SiO3↓+CO32-或:2CO2+SiO32-+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-
(3)該實驗有何不足之處?未除去CO2氣體中的硝酸.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

17.下列說法正確的是(  )
A.向雞蛋清的溶液中加入濃的硫酸鈉溶液或福爾馬林,蛋白質(zhì)的性質(zhì)發(fā)生改變并凝聚
B.將牛油和燒堿溶液混合加熱,充分反應(yīng)后加入熱的飽和食鹽水,上層析出甘油
C.氨基酸為高分子化合物,種類較多,分子中都含有-COOH和-NH2
D.淀粉、纖維素、麥芽糖在一定條件下可與水作用轉(zhuǎn)化為葡萄糖

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

6.用下圖裝置進行實驗.

回答有關(guān)問題:
(1)玻璃管E內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是2SO2+O2$\frac{\underline{催化劑}}{△}$2SO3
(2 )小試管C的作用是防止倒吸.
(3)廣口瓶D內(nèi)盛的試劑是濃硫酸,裝置D的3個作用是①干燥SO2,②使SO2和O2兩種氣體混合均勻,③通過觀察氣泡控制氣體比例和氣流速度.
(4)從管E導(dǎo)出的氣體成分是SO3、SO2、O2
(5)裝置F中U形管觀察到所收集物質(zhì)的顏色狀態(tài)是無色固體.
(6)若U形管內(nèi)收集到的物質(zhì)很少,分析其原因不可能是b(填標(biāo)號).
a.裝置氣密性不好; b.制得的SO2中混有少量H2S雜質(zhì)使催化劑中毒;c.氣流速度過快
(7)從U形管導(dǎo)出的尾氣的處理方法是用NaOH溶液吸收.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

13.運用化學(xué)反應(yīng)原理知識研究如何利用CO、SO2等有重要意義.
(1)用CO可以合成甲醇.
己知:CH3OH(g)+$\frac{3}{2}$O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-764.5kJ•mol-1
CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO2(g)△H=-283.0kJ•mol-1H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(l)△H=-285.8kJ•mol-1
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.1kJ•mol-1
(2)下列措施中能夠增大上述合成甲醇反應(yīng)的反應(yīng)速率的是ac(填寫序號).
a.使用催化劑      b.降低反應(yīng)溫度
c.增大體系壓強    d.不斷將CH3OH從反應(yīng)混合物中分離出來
(3)在一定壓強下,容積為VL的容器中充入amolCO與2amolH2,在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇,平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖1所示.

①P1小于P2(填“大于”、“小于”或“等于”).
②100℃時.該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=$(\frac{V}{a})^{2}$.
③100℃時,達到平衡后,保持壓強P1不變的情況下,向容器中通入CO、H2、CH3OH各0.5amol,則平衡向左(填“向左”、“不”或“向右”)移動.
(4)利用原電池原理,用SO2和H2O來制備硫酸,該電池用多孔材料作電極,它能吸附氣體,同時也能使氣體與電解質(zhì)溶液充分接觸.請寫出該電池負極的電極反應(yīng)式SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+
(5)Na2SO3溶液與CaCl2溶液混合會生成難溶的CaSO3(Ksp=3.1×10-7),現(xiàn)將等體積的CaCl2溶液與Na2SO3溶液棍合,若混合前Na2SO3溶液的濃度為2×10-3mol•L-1,則生成沉淀所需CaCl2溶液的最小濃度為6.2×10-4mol•L-1.用Na2SO3溶液充分吸收SO2得NaHSO3溶液,然后電解該溶液,電解原理示意圖如圖2所示.請寫出該電解池發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式2NaHSO3+H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Na2SO3+H2SO4+H2↑.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

3.下列有關(guān)化學(xué)實驗的操作中,一般情況下不能相互接觸的是( 。
A.過濾操作中,玻璃棒與三層濾紙
B.過濾操作中,漏斗下端管口與燒杯內(nèi)壁
C.分液操作中,分液漏斗下端管口與燒杯內(nèi)壁
D.用膠頭滴管向試管滴加液體時,滴管尖端與試管內(nèi)壁

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

10.下列有關(guān)實驗操作、現(xiàn)象、解釋或結(jié)論都正確的是( 。
選項實驗操作現(xiàn)象解釋或結(jié)論
A將灼燒變黑的熱銅絲插入裝少量無水乙醇的試管中銅絲變紅乙醇具有氧化性
B向AgNO3溶液中滴加過量氨水溶液澄清Ag+與NH3•H2O能大量共存
C將KI和FeCl3溶液在試管中混合后,加入CCl4,振蕩,靜置下層溶液顯紫紅色氧化性:Fe3+>I2
D用硫酸做催化劑的淀粉水解液中,加入新制Cu(OH)2懸濁液,加熱無磚紅色沉淀生成淀粉未發(fā)生水解
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.下列離子方程式書寫正確的是( 。
A.氯氣通入冷的氫氧化鈉溶液中:2Cl2+2OH-═3Cl-+ClO-+H2O
B.碳酸鋇中加入稀硫酸:BaCO3+2H+═Ba2++CO2↑+H2O
C.在澄清石灰水中通入過量二氧化碳  OH-+CO2═HCO3-
D.碳酸氫銨溶液中加入過量氫氧化鈉溶液:HCO3-+OH-═CO32-+H2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計算題

8.現(xiàn)有銅、銀合金34.4g與足量的某濃度的硝酸100mL發(fā)生反應(yīng),將生成的氣體與3.36L(標(biāo)況)氧氣混合,通入足量的水中恰好全部吸收,反應(yīng)后溶液體積仍為100mL.試通過計算回答下列問題:
(1)原固體混合物中銅和銀的質(zhì)量各是多少?
(2)若原硝酸溶液為濃硝酸,反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是單一氣體,則該反應(yīng)中被還原的硝酸的物質(zhì)的量是多少?
(3)合金完全溶解后,若生成的氣體在標(biāo)況下體積為8.96L,反應(yīng)后溶液中c(H+)=5mol/L,則該混合氣體中NO和NO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積分別是多少?原硝酸的濃度是多少?

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同步練習(xí)冊答案