【題目】采用N2O5為硝化劑是一種新型的綠色硝化技術(shù),在含能材料、醫(yī)藥等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用;卮鹣铝袉栴}

(1)1840年 Devil用干燥的氯氣通過干燥的硝酸銀,得到N2O5。該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是一種氣體,其分子式為___________。

(2)F. Daniels等曾利用測壓法在剛性反應(yīng)器中研究了25℃時N2O5(g)分解反應(yīng):

其中NO2二聚為N2O4的反應(yīng)可以迅速達(dá)到平衡。體系的總壓強(qiáng)p隨時間t的變化如下表所示(t=∞時,N2O4(g)完全分解):

t/min

0

40

80

160

260

1300

1700

p/kPa

35.8

40.3

42.5.

45.9

49.2

61.2

62.3

63.1

①已知:2N2O5(g)=2N2O4(g)+O2(g) ΔH1=4.4 kJ·mol1

2NO2(g)=N2O4(g) ΔH 2=55.3 kJ·mol1

則反應(yīng)N2O5(g)=2NO2(g)+ O2(g)的ΔH=_______ kJ·mol1。

②研究表明,N2O5(g)分解的反應(yīng)速率t=62 min時,測得體系中pO2=2.9 kPa,則此時的=________kPa,v=_______kPa·min1。

③若提高反應(yīng)溫度至35℃,則N2O5(g)完全分解后體系壓強(qiáng)p(35℃)____63.1 kPa(填“大于”“等于”或“小于”),原因是________

④25℃時N2O4(g)2NO2(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_______kPa(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù),計算結(jié)果保留1位小數(shù))。

(3)對于反應(yīng)2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g),R.A.Ogg提出如下反應(yīng)歷程:

第一步 N2O5NO2+NO3 快速平衡

第二步 NO2+NO3→NO+NO2+O2 慢反應(yīng)

第三步 NO+NO3→2NO2 快反應(yīng)

其中可近似認(rèn)為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡。下列表述正確的是_______(填標(biāo)號)。

A.v(第一步的逆反應(yīng))>v(第二步反應(yīng))

B.反應(yīng)的中間產(chǎn)物只有NO3

C.第二步中NO2與NO3的碰撞僅部分有效

D.第三步反應(yīng)活化能較高

【答案】 O2 53.1 30.0 6.0×102 大于 溫度提高,體積不變,總壓強(qiáng)提高;NO2二聚為放熱反應(yīng),溫度提高,平衡左移,體系物質(zhì)的量增加,總壓強(qiáng)提高 13.4 AC

【解析】分析:(1)根據(jù)還原劑失去電子轉(zhuǎn)化為氧化產(chǎn)物判斷;

2)①根據(jù)蓋斯定律計算;

②根據(jù)壓強(qiáng)之比是物質(zhì)的量之比計算;

③根據(jù)溫度對壓強(qiáng)和平衡狀態(tài)的影響分析;

④根據(jù)五氧化二氮完全分解時的壓強(qiáng)計算出二氧化氮、氧氣的壓強(qiáng),然后再根據(jù)二氧化氮轉(zhuǎn)化的方程式計算平衡時二氧化氮、四氧化二氮的壓強(qiáng)。

3)根據(jù)三步反應(yīng)的特點(diǎn)分析判斷。

詳解:(1)氯氣在反應(yīng)中得到電子作氧化劑,硝酸銀中只有氧元素化合價會升高,所以氧化產(chǎn)物是氧氣,分子式為O2

2)①已知:

ⅰ、2N2O5(g)=2N2O4(g)+O2(g) △H1=-4.4kJ/mol

ⅱ、2NO2(g)=N2O4(g) △H2=-55.3kJ/mol

根據(jù)蓋斯定律可知ⅰ÷2-ⅱ即得到N2O5(g)=2NO2(g)+1/2O2(g) △H1=+53.1kJ/mol

②根據(jù)方程式可知氧氣與消耗五氧化二氮的物質(zhì)的量之比是1:2,又因為壓強(qiáng)之比是物質(zhì)的量之比,所以消耗五氧化二氮減少的壓強(qiáng)是2.9kPa×25.8kPa,則此時五氧化二氮的壓強(qiáng)是35.8kPa5.8kPa30.0kPa,因此此時反應(yīng)速率v2.0×103×306.0×102kPa·min1);

③由于溫度升高,容器容積不變,總壓強(qiáng)提高,且二氧化氮二聚為放熱反應(yīng),溫度提高,平衡左移,體系物質(zhì)的量增加,總壓強(qiáng)提高,所以若提高反應(yīng)溫度至35℃,則N2O5(g)完全分解后體系壓強(qiáng)p(35℃)大于63.1 kPa。

④根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知五氧化二氮完全分解時的壓強(qiáng)是63.1kPa,根據(jù)方程式可知完全分解時最初生成的二氧化氮的壓強(qiáng)是35.8kPa×271.6 kPa,氧氣是35.8kPa÷217.9 kPa,總壓強(qiáng)應(yīng)該是71.6 kPa+17.9 kPa89.5 kPa,平衡后壓強(qiáng)減少了89.5 kPa63.1kPa26.4kPa,所以根據(jù)方程式2NO2(g)N2O4(g)可知平衡時四氧化二氮對應(yīng)的壓強(qiáng)是26.4kPa,二氧化氮對應(yīng)的壓強(qiáng)是71.6 kPa26.4kPa×218.8kPa,則反應(yīng)的平衡常數(shù)。

3A、第一步反應(yīng)快,所以第一步的逆反應(yīng)速率大于第二步的逆反應(yīng)速率,A正確;

B、根據(jù)第二步和第三步可知中間產(chǎn)物還有NO,B錯誤;

C、根據(jù)第二步反應(yīng)生成物中有NO2可知NO2NO3的碰撞僅部分有效,C正確;

D、第三步反應(yīng)快,所以第三步反應(yīng)的活化能較低,D錯誤。答案選AC。

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:

【題目】如圖是三種常見有機(jī)物的比例模型,回答以下問題。

1A分子的空間構(gòu)型為_____;B的結(jié)構(gòu)式為_____C的分子式為_____。

2)將B氣體通入酸性高錳酸鉀溶液中,觀察到的現(xiàn)象為_____;將B氣體通入溴的四氯化碳溶液中,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_____。

3A的同系物D5個碳原子,其分子式為_____;寫出D所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:_____;__________。

4C分子中不存在碳碳單鍵與碳碳雙鍵交替的結(jié)構(gòu),下列實驗的結(jié)果可以作為證據(jù)的是_____(填序號)

①將苯滴入酸性高錳酸鉀溶液,振蕩,看是否褪色;

②經(jīng)測定,苯環(huán)上碳碳鍵的鍵長相等,都是1.40×10-10m

③苯在一定條件下既能發(fā)生取代反應(yīng),又能發(fā)生加成反應(yīng)

④將苯滴入溴的四氯化碳溶液,振蕩,看是否褪色

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】十八大以來,各地重視“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”戰(zhàn)略。作為煤炭使用大國,我國每年煤炭燃燒釋放出的大量SO2嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。現(xiàn)階段主流煤炭脫硫技術(shù)通常采用石灰石-石膏法將硫元素以CaSO4的形式固定,從而降低SO2的排放。但是煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的CO又會與CaSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng),降低脫硫效率。相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:

反應(yīng)Ⅰ:CaSO4(s)+CO(g) CaO(s) + SO2(g) + CO2(g) 活化能Ea1,ΔH1=218.4kJ·mol-1

反應(yīng)Ⅱ:CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s) + 4CO2(g) 活化能Ea2,ΔH2= -175.6kJ·mol1

請回答下列問題:

1)反應(yīng)CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)CaS(s)+3CO2(g);△H=__________kJmol-1;該反應(yīng)在________(填“高溫”“低溫”“任意溫度”)可自發(fā)進(jìn)行。

2)恒溫密閉容器中,加入足量CaSO4和一定物質(zhì)的量的CO氣體,此時壓強(qiáng)為p0tmin中時反應(yīng)達(dá)到平衡,此時COCO2體積分?jǐn)?shù)相等,CO2SO2體積分?jǐn)?shù)的2倍,則反應(yīng)I的平衡常數(shù)Kp________(對于氣相反應(yīng),用某組分B的平衡壓強(qiáng)p(B)代替物質(zhì)的量濃度c(B)也可表示平衡常數(shù),記作Kp,如p(B)=p·x(B),p為平衡總壓強(qiáng),x(B)為平衡系統(tǒng)中B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

3)圖11000K時,在恒容密閉容器中同時發(fā)生反應(yīng)III,c(SO2)隨時間的變化圖像。請分析圖1曲線中c(SO2)在0t2區(qū)間變化的原因___________________。

4)圖2為實驗在恒容密閉容器中,測得不同溫度下,反應(yīng)體系中初始濃度比SO2體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系曲線。下列有關(guān)敘述正確的是______________________。

A.當(dāng)氣體的平均密度不再變化,反應(yīng)I和反應(yīng)Ⅱ同時達(dá)到平衡狀態(tài)

B.提高CaSO4的用量,可使反應(yīng)I正向進(jìn)行,SO2體積分?jǐn)?shù)增大

C.其他條件不變,升高溫度,有利于反應(yīng)I正向進(jìn)行,SO2體積分?jǐn)?shù)增大,不利于脫硫

D.向混合氣體中通入氧氣(不考慮與SO2反應(yīng)),可有效降低SO2體積分?jǐn)?shù),提高脫硫效率

5)圖1中,t2時刻將容器體積減小至原來的一半,t3時達(dá)到新的平衡,請在圖1中畫出t2-t3區(qū)間c(SO2)的變化曲線__________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】通過排飽和食鹽水,用大試管收集體積比為11的甲烷和氯氣混合氣(如圖),強(qiáng)光照射下發(fā)生反應(yīng)。下列說法錯誤的是(

A.試管中氣體顏色變淺

B.試管內(nèi)液面慢慢上升

C.水槽中的液體溶有氯化氫

D.試管內(nèi)壁的油滴是純凈物

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列實驗主要儀器和試劑的選擇不能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?/span>

選項

主要儀器

試劑

實驗?zāi)康?/span>

A

燒瓶、長頸漏斗、酒精燈、導(dǎo)管

軟錳礦與濃鹽酸

制取并收集干燥的氯氣

B

酒精燈、玻璃棒、蒸發(fā)皿、三腳架

溶液

蒸發(fā)溶液得到晶體

C

圓底燒瓶、導(dǎo)氣管、燒杯、鐵架臺

干燥的氨氣、水

模擬噴泉實驗

D

鐵絲、藍(lán)色鈷玻璃、酒精燈

鹽酸、待測液

焰色反應(yīng)實驗

A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氮元素在海洋中的循環(huán),是整個海洋生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。海洋中無機(jī)氮的循環(huán)過程可如圖表示。

(1)海洋中的氮循環(huán)起始于氮的固定,其中屬于固氮作用的一步是__________(填圖中數(shù)字序號)

(2)下列關(guān)于海洋氮循環(huán)的說法正確的是_______(填字母序號)。

a.海洋中存在游離態(tài)的氮 b.海洋中的氮循環(huán)起始于氮的氧化c.海洋中的反硝化作用一定有氧氣的參與d.向海洋排放含的廢水會影響海洋中的含量

(3)有氧時,在硝化細(xì)菌作用下,可實現(xiàn)過程④的轉(zhuǎn)化,將過程④的離子方程式補(bǔ)充完整:___+5O2==2+____H++____+_____

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】德國化學(xué)家F.Haber利用N2H2在催化劑表面合成氨氣而獲得諾貝爾獎,該反應(yīng)的微觀歷程及能量變化的示意圖如下,用、分別表示N2、H2、NH3,下列說法正確的是( )

A. 合成氨反應(yīng)中,反應(yīng)物斷鍵吸收能量大于生成物形成新鍵釋放的能量

B. 催化劑在吸附N2、H2時,催化劑與氣體之間的作用力為化學(xué)鍵

C. 在該過程中,N2、H2斷鍵形成N原子和H原子

D. 使用催化劑,合成氨反應(yīng)放出的熱量減少

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】乙酸丁酯是重要的化工原料。實驗室用乙酸、丁醇在濃硫酸作催化劑、加熱條件下制備乙酸丁酯的裝置示意圖(加熱和夾持裝置已省略)和有關(guān)信息如下:

乙酸

正丁醇

乙酸丁酯

熔點(diǎn)/

16.6

-89.5

-73.5

沸點(diǎn)/

117.9

117

126.0

密度/g·cm-3

1.1

0.80

0.88

下列說法正確的是(

A.加熱一段時間后,發(fā)現(xiàn)燒瓶C中忘記加沸石,可打開瓶塞直接加入即可

B.裝置B的作用是不斷分離出乙酸丁酯,提高產(chǎn)率

C.裝置A可以裝配蒸餾裝置的冷凝器,且冷凝水由a口進(jìn),b口出

D.乙酸丁酯中殘留的乙酸和正丁醇可用飽和碳酸鈉溶液除去

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】4 L密閉容器中充入6 mol A氣體和5 mol B氣體,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):3A(g)B(g)2C(g)xD(g),5 s達(dá)到平衡。達(dá)到平衡時,生成了2 mol C,經(jīng)測定D的濃度為0.5 mol·L1,下列判斷正確的是( )

A. x1B. B的轉(zhuǎn)化率為20%

C. 平衡時A的濃度為1.50 mol·L1D. B的平均反應(yīng)速率為0.2 mol·L1·s1

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同步練習(xí)冊答案