9．已知NO2和N2O4可以相互轉(zhuǎn)化：2NO2（g）?N2O4（g）△H＜0．現(xiàn)將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入一體積為2L的恒溫密閉玻璃容器中，反應(yīng)物濃度隨時間變化關(guān)系如圖．

（1）圖中共有兩條曲線X和Y，其中曲線X表示NO2濃度隨時間的變化；a、b、c、d四個點(diǎn)中，表示化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的點(diǎn)是b和d．
（2）①前10min內(nèi)用NO2表示的化學(xué)反應(yīng)速率v（NO2）=0.04mol•L-1•min-1
②0～15min，反應(yīng)2NO2（g）?N2O4（g）的平衡常數(shù)Kb=$\frac{10}{9}$．
③25min～35min時，反應(yīng)2NO2（g）?N2O4（g）的平衡常數(shù)Kd=Kb（填“＞”、“=”或“＜”）．
（3）反應(yīng)25min時，若只改變了某一個條件，使曲線發(fā)生如圖所示的變化，該條件可能是增大NO2的濃度（用文字表達(dá)），若要達(dá)到使NO2（g）的百分含量與d點(diǎn)相同的化學(xué)平衡狀態(tài)，在25min時還可以采取的措施是BD．
A．加入催化劑 B．縮小容器體積
C．升高溫度 D．加入一定量的N2O4．

分析 （1）根據(jù)反應(yīng)方程式2NO2（g）?N2O4（g）可知，NO2的濃度變化是N2O4濃度變化量的2倍，據(jù)此結(jié)合圖象中物質(zhì)濃度的變化量判斷；
物質(zhì)的濃度不發(fā)生變化時表示化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，根據(jù)圖象判斷處于平衡狀態(tài)的點(diǎn)；容器內(nèi)混合氣體的體積不變，質(zhì)量不變所以密度不變；
（2）①根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算v（NO2）；
②0～15min，根據(jù)圖象求出平衡時的濃度，再根據(jù)K的表達(dá)式求出K；
③由曲線看出25 min時，NO2的濃度突然增大；溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不變；
（3）由曲線看出25 min時，NO2的濃度突然增大；根據(jù)壓強(qiáng)對平衡的影響分析．

解答 解：（1）由圖可知10-25min平衡狀態(tài)時，X表示的生成物的濃度變化量為（0.6-0.2）mol/L=0.4mol/L，Y表示的反應(yīng)物的濃度變化量為（0.6-0.4）mol/L=0.2mol/L，X表示的生成物的濃度變化量是Y表示的反應(yīng)物的濃度變化量的2倍，所以X表示NO2濃度隨時間的變化曲線，Y表示N2O4濃度隨時間的變化曲線；
由圖可知，10-25min及30min之后X、Y的物質(zhì)的量不發(fā)生變化，則相應(yīng)時間段內(nèi)的點(diǎn)處于化學(xué)平衡狀態(tài)，故b、d處于化學(xué)平衡狀態(tài)，
故答案為：X；b和d；
（2）①X表示NO2濃度隨時間的變化曲線，Y表示N2O4濃度隨時間的變化曲線．由圖可知，前10min內(nèi)，NO2的濃度變化量為（0.6-0.2）mol/L=0.4mol/L，所以υ（NO2）=$\frac{0.4mol/L}{10min}$=0.04mol•L-1•min-1，
故答案為：0.04；
②0～15min，反應(yīng)2NO2（g）?N2O4（g），v（NO2）=0.6mol•L-1，v（N2O4）=0.4mol•L-1，則K=$\frac{c（{N}_{2}{O}_{4}）}{{c}^{2}（N{O}_{2}）}$=$\frac{0.4}{0．{6}^{2}}$=$\frac{10}{9}$，
故答案為：$\frac{10}{9}$；
③由曲線看出25 min時，NO2的濃度突然增大，可知改變的條件為增大NO2的濃度；溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不變；
故答案為：=；
（3）因在25 min時，增大了NO2的濃度，相當(dāng)于增大了壓強(qiáng)，平衡右移，d點(diǎn)時NO2的百分含量小于b時NO2百分含量，要使25 min時改變條件達(dá)到使NO2（g）的百分含量與d點(diǎn)相同的化學(xué)平衡狀態(tài)，可加壓，加入一定量的N2O4，也相當(dāng)于加壓，
故答案為：增大NO2的濃度；BD．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡的計算，為高考常見題型，涉及化學(xué)平衡圖象、反應(yīng)速率計算等知識，題目難度中等，明確化學(xué)平衡及其影響因素為解答關(guān)鍵，注意掌握化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)反應(yīng)速率的概念及計算方法．

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：選擇題

2．下列說法不正確的是（　　）
A．加入苯酚顯紫色的溶液：K+、NH4+、Cl-、I-；加入酚酞呈紅色的溶液：SO42-、K+、Cl-、HSO3-分別都不能大量共存（常溫下）
B．$\frac{c（{H}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$=1×10-12的溶液：K+、AlO2-、CO32-、Na+； pH=2的溶液：NO3-、Fe2+、Na+、Al3+分別都可以大量共存（常溫下）
C．已知：25℃時，Mg（OH）2的Ksp=5.61×10-12，MgF2的KSP=7.42×10-11，25℃時，在Mg（OH）2的懸濁液中加入NaF溶液后，Mg（OH）2 可以轉(zhuǎn)化為MgF2
D．表示H2燃燒熱的化學(xué)方程式為：H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（1）；△H=-285.8kJ/mol

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

20．工業(yè)上常用CO2和NH3通過如下反應(yīng)合成尿素[CO（NH2）2]．
2NH3（g）+C02（g）$\stackrel{一定條件}{?}$C0（NH2）2 （g）+H20（g）△H＜0
t℃時，向容積恒定為2L的密閉容器中加入0.10molCO2和0.40molNH3，70min開始達(dá)到平衡．反應(yīng)中CO2（g）的物質(zhì)的量隨時間變化如下表所示：
時間/min0207080100
萬（CO2）/mol0.100.0600.0200.0200.020
①70min 時，平均反應(yīng)速率（CO2 ）=5.7×10-4mol/（L•min）mol/（L min）．
②在100min時，保持其它條件不變，再向容器中充入0.050mo1CO和0.20molNH3，重新建立平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率與原平衡相比將增大 （填“增大”、“不變”或“減小”）．
③上述可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)為277.8（保留一位小數(shù)）．
④如圖所示裝置（陰、陽極均為惰性電極）可用于電解尿素〔CO（NH2）2〕的堿性溶液制取氫氣．該裝置中陽極的電極反應(yīng)式為CO（NH2）2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

17．乙酸正丁酯是無色透明有愉快果香氣味的液體，可由乙酸和正丁醇制備．反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：
CH3COOH+CH2CH2CH2CH2OH$?_{△}^{濃硫酸}$CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O
發(fā)生的副反應(yīng)如下：2CH3CH2CH2CH2OH$?_{△}^{濃硫酸}$
CH3CH2CH2CH2OH$?_{△}^{濃硫酸}$
有關(guān)化合物的物理性質(zhì)見表：
化合物密度（g•cm-3）水溶性沸點(diǎn)（℃）
冰乙酸1.05易溶118.1
正丁醇0.80微溶117.2
正丁醚0.77不溶142.0
乙酸正丁酯0.90微溶126.5
已知：乙酸正丁酯、正丁醇和水組成三元共沸物恒沸點(diǎn)為90.7℃．
合成：
方案甲：采用裝置甲（分水器預(yù)先加入水，使水面略低于分水器的支管口），在干燥的50mL圓底燒瓶中，加入13.8mL（0.150mol）正丁醇和7.2mL（0.125mol）冰醋酸，再加入3～4滴濃硫酸和2g沸石，搖勻．按下圖安裝好帶分水器的回流反應(yīng)裝置，通冷卻水，圓底燒瓶在電熱套上加熱煮沸．在反應(yīng)過程中，通過分水器下部的旋塞分出生成的水（注意保持分水器中水層液面仍保持原來高度，使油層盡量回到圓底燒瓶中）．反應(yīng)基本完成后，停止加熱．
方案乙：采用裝置乙，加料方式與方案甲相同．加熱回流，反應(yīng)60min后停止加熱．

提純：甲乙兩方案均采用蒸餾方法．操作如下：

請回答：
（1）方案甲中使用分水器不斷分離除去水的目的是有利于平衡向生成乙酸正丁酯的反應(yīng)方向移動．
（2）儀器a的名稱接受器或牛角管，儀器b的名稱球形冷凝管．
（3）提純過程中，步驟②的目的是為了除去有機(jī)層中殘留的酸，步驟④加入少量無水MgSO4的目的是干燥．
（4）下列有關(guān)洗滌過程中分液漏斗的使用正確的是AB．
A．分液漏斗使用前必須要檢漏，只要分液漏斗的玻璃塞和旋塞芯處不漏水即可使用
B．洗滌時振搖放氣操作應(yīng)如圖所示

C．放出下層液體時，不需將要玻璃塞打開或使塞上的凹槽對準(zhǔn)漏斗口上的小孔
D．洗滌完成后，先放出下層液體，然后繼續(xù)從下口放出有機(jī)層置于干燥的錐形瓶中
（5）按裝置丙蒸餾，最后圓底燒瓶中殘留的液體主要是正丁醚；若按圖丁放置溫度計，則收集到的產(chǎn)品餾分中還含有正丁醇．
（6）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明方案甲的產(chǎn)率較高，原因是通過分水器及時分離出產(chǎn)物水，有利于酯化反應(yīng)的進(jìn)行，提高酯的產(chǎn)率．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

4．利用甲烷與氯氣發(fā)生反應(yīng)制取鹽酸的設(shè)想，在工業(yè)上已成為現(xiàn)實(shí)．某化學(xué)興趣小組擬在實(shí)驗(yàn)室中模擬上述過程，其設(shè)計的模擬裝置如下：

根據(jù)要求填空：
（1）裝置A中反應(yīng)的離子方程式為MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O；
（2）B裝置有三種功能：
①控制氣流速度；②使氣體混合均勻；③干燥氣體．
（3）在C裝置中，經(jīng)過一段時間的強(qiáng)光照射，發(fā)現(xiàn)硬質(zhì)玻璃管內(nèi)壁有黑色小顆粒產(chǎn)生，寫出置換出黑色小顆粒的化學(xué)方程式CH4+2Cl2$\stackrel{hv}{→}$C+4HCl．
（4）D裝置中的石棉上均勻附著濕潤的KI粉末，其作用是吸收未反應(yīng)的氯氣，E裝置的作用是吸收HCl，防止倒吸．
（5）裝置中除了有鹽酸生成外，還含有有機(jī)物，從E中分離出鹽酸的最佳方法為分液；
該裝置還有缺陷，原因是沒有進(jìn)行尾氣處理，寫出尾氣中的主要成分是AB．
（填編號）
A．CH4         B．CH3Cl       C．CH2Cl2      D．CHCl3       E．CCl4
（6）實(shí)驗(yàn)之余，該學(xué)習(xí)小組進(jìn)一步探究甲烷與氯氣反應(yīng)的條件．

通過排飽和食鹽水的方法收集兩瓶甲烷與氯氣（體積比為1：4）混合氣體（Ⅰ、Ⅱ），Ⅱ瓶用預(yù)先準(zhǔn)備好的黑色紙?zhí)滋咨�，I瓶放在光亮處（不要放在日光直射的地方，以免引起爆炸）．按上圖安裝好裝置，并夾緊彈簧夾a和b．過一段時間，打開彈簧夾a、b，Ⅰ、Ⅱ中觀察到現(xiàn)象是在I瓶中：顏色逐漸變淺，且有油狀液體產(chǎn)生，出現(xiàn)白霧，并可以看見水倒吸入I瓶中．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

14．在2L密閉容器中，發(fā)生3A（g）+B（g）?2C（g）的反應(yīng)，若最初加入A和B都是4mol，A的平均反應(yīng)速率為0.12mol/（L•s），則10秒鐘后容器中B的物質(zhì)的量濃度為1.6mol/L，C的平均反應(yīng)速率為0.08mol/（L•s），當(dāng)A、B、C的物質(zhì)的量濃度之比=1：3：2時，能否判斷反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)否．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

1．阿司匹林（乙酰水楊酸，）是世界上應(yīng)用最廣泛的解熱、鎮(zhèn)痛和抗炎藥．乙酰水楊酸受熱易分解，分解溫度為128℃～135℃．某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室以水楊酸（鄰羥基苯甲酸）與醋酸酐[（CH3CO）2O]為主要原料合成阿司匹林，反應(yīng)原理如下：

制備基本操作流程如下：
醋酸酐+水楊酸$\stackrel{濃硫酸}{→}$$\stackrel{搖勻}{→}$$\stackrel{85℃-90℃加熱}{→}$$\stackrel{冷卻}{→}$$→_{洗滌}^{減壓過濾}$粗產(chǎn)品
主要試劑和產(chǎn)品的物理常數(shù)如表所示：
名稱相對分子質(zhì)量熔點(diǎn)或沸點(diǎn)（℃）水
水楊酸138158（熔點(diǎn)）微溶
醋酸酐102139.4（沸點(diǎn)）易水解
乙酰水楊酸180135（熔點(diǎn)）微溶
請根據(jù)以上信息回答下列問題：
（1）制備阿司匹林時，要使用干燥的儀器的原因是防止乙酸酐水解．
（2）合成阿司匹林時，最合適的加熱方法是水浴加熱．
（3）提純粗產(chǎn)品流程如下，加熱回流裝置如圖：
粗產(chǎn)品$→_{沸石}^{乙酸乙酯}$$→_{回流}^{加熱}$$\stackrel{趁熱過濾}{→}$$→_{減壓過濾}^{冷卻}$$→_{干燥}^{洗滌}$乙酰楊酸
①沸石的作用是防止暴沸；
②冷凝水的流出方向是c（填“b”或“c”）；
③使用溫度計的目的是便于調(diào)控加熱溫度，防止乙酰水楊酸受熱分解．
（4）在實(shí)驗(yàn)中原料用量：2.0g水楊酸、5.0mL醋酸酐（ρ=1.08g/cm3），最終稱得產(chǎn)品質(zhì)量為2.2g，則所得乙酰水楊酸的產(chǎn)率為84.3%（用百分?jǐn)?shù)表示，小數(shù)點(diǎn)后一位）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

18．某研究小組向2L密閉容器中加入過量的活性炭和0.2mol NO，恒溫（T1℃）下發(fā)生反應(yīng)：C（s）+2NO（g）?N2（g）+CO2（g）Q kJ/mol（Q＞0）．30min后達(dá)到平衡，測得NO濃度為0.04mol/L．回答下列問題：
（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{{[{N_2}]•[CO]}}{{{{[NO]}^2}}}$；T1℃達(dá)到平衡時，N2的平均反應(yīng)速率=0.001mol/（L•min）．
（2）30min后，若改變某一條件提高NO的轉(zhuǎn)化率，則可以改變的條件是降溫、除去二氧化碳．
（3）若開始時密閉容器的體積為1L，其他條件不變，達(dá)到平衡后，與原平衡相比，下列說法正確的是ab．
a．NO的轉(zhuǎn)化率不變
b．N2的濃度是原來的2倍
c．反應(yīng)放出的熱量為0.1Q
d．達(dá)到平衡的時間是原來的一半．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

19．實(shí)驗(yàn)室可用酒精、濃硫酸作試劑來制取乙烯，但實(shí)驗(yàn)表明，還有許多副反應(yīng)發(fā)生，如反應(yīng)中會生成SO2、CO2、水蒸氣等無機(jī)物．某研究性學(xué)習(xí)小組欲用如圖所示的裝置制備純凈的乙烯并探究乙烯與單質(zhì)溴能否反應(yīng)及反應(yīng)類型．回答下列問題：

（1）寫出實(shí)驗(yàn)室制備乙烯反應(yīng)的化學(xué)方程式：CH3CH2OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH2═CH2↑+H2O，實(shí)驗(yàn)中，混合濃硫酸與乙醇的方法是將濃硫酸慢慢加入另一種物質(zhì)中；加熱F裝置時必須使液體溫度迅速（選填緩慢或迅速）升高到170℃，圓底燒瓶中加入幾粒碎瓷片的作用是防止暴沸．
（2）為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)驗(yàn)?zāi)康模b置的連接順序?yàn)镕→A→B→E→C→D．（各裝置限用一次）
（3）當(dāng)C中觀察到溶液褪色時，表明單質(zhì)溴能與乙烯反應(yīng)；若D中有淺黃色沉淀生成，表明C中發(fā)生的是取代反應(yīng)；若D沒有出現(xiàn)前面所描述的現(xiàn)象時，表明C中發(fā)生的是加成反應(yīng)．

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