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汽車尾氣中含有CO、NO2,消除這兩種物質對大氣的污染是安裝尾氣凈化裝置,使它們發生反應:4CO(g)+2NO2(g)?4CO2(g)+N2(g)△H<0
(1)一定條件下,若該反應在一透明密閉容器中進行,能說明反應達到化學平衡狀態的是
 
(填字母).
a.恒溫恒容下,混合氣體的顏色逐漸變淺
b.恒溫恒容下,混合氣體的壓強不再變化
c.恒溫恒壓下,混合氣體的質量不再變化
(2)某學習小組研究在其他條件不變時,改變溫度(T1<T2)對該反應化學平衡的影響,下列曲線正確的是
 
(填字母).

(3)N2O4是火箭推進劑原料的之一,火箭殘骸中常出現紅棕色氣體,是因為在常溫下就存在反應:N2O4(g)?2NO2(g).當溫度升高時,混合氣體顏色變深,則該反應的正反應為
 
(填“吸熱”或“放熱”)反應.
(4)如果要測定NO2的相對分子質量,在下列條件中,測定結果誤差最小的是
 
(填字母).
a.溫度為0℃,壓強為5.05×104 Pa
b.溫度25℃,壓強為1.01×105 Pa
c.溫度100℃,壓強為5.05×104 Pa
(5)在t℃、1.01×105 Pa下,密閉容器中的N2O4和NO2的混合氣體達到平衡時,c(N2O4)=0.0480mol?L-1,c(NO2)=0.0600mol?L-1
①反應2NO2(g)?N2O4(g)的化學平衡常數K為
 
.(計算結果保留1位小數)
②現用一定量的Cu與足量的濃HNO3反應,制得1.00L達到平衡狀態的NO2和N2O4的混合氣體(t℃、1.01×105 Pa下),則該混合氣體中N2O4的物質的量為
 
mol.理論上至少需要消耗Cu為
 
g.
考點:化學平衡狀態的判斷,化學平衡常數的含義,化學平衡的調控作用,產物的百分含量隨濃度、時間的變化曲線,轉化率隨溫度、壓強的變化曲線,化學平衡的計算
專題:化學平衡專題
分析:(1)根據可逆反應達到平衡狀態時,一定滿足正逆反應速率相等,各組分的濃度、百分含量不再變化,該反應中只有二氧化氮為有色氣體、正反應為氣體體積減小的反應,據此進行判斷;
(2)該反應為放熱反應,升高溫度,平衡向著逆向移動,但是正逆反應速率都同時增大,且逆反應速率大于正反應速率,據此進行判斷;
(3)顏色加深,說明二氧化氮的含量增加,平衡向著生成二氧化氮的方向移動;
(4)根據反應N2O4(g)?2NO2(g)為吸熱反應、正反應為體積增大的反應分析平衡向著正向移動的條件;
(5)①根據不足數據及平衡常數表達式計算出反應2NO2(g)?N2O4(g)的化學平衡常數K;
②計算N2O4和NO2的物質的量,根據電子轉移計算Cu的物質的量,根據m=nM計算Cu的質量.
解答: 解:(1)a.恒溫恒容下,混合氣體的顏色逐漸變淺,說明二氧化氮的濃度仍然發生變化,正逆反應速率不相等,沒有達到平衡狀態,故a錯誤;
b.恒溫恒容下,混合氣體的壓強不再變化,該反應為氣體體積減小的反應,若壓強不變,說明正逆反應速率相等,達到了平衡狀態,故b正確;
c.恒溫恒壓下,混合氣體的質量不再變化,反應前后都是氣體,氣體的總質量始終不變,所以混合氣體的總質量不能作為判斷平衡狀態的依據,故c錯誤;
故選b;
(2)A、溫度發生變化,化學平衡或發生移動,所以一氧化碳的百分含量不會相等,故A錯誤;
B、該反應為放熱反應,升高溫度,平衡向著逆向移動,二氧化氮轉化率減小,所以二氧化氮的轉化率關系為:T1>T2,故B正確;
C、升高溫度,正逆反應速率都增大,該反應為放熱反應,平衡向著逆向移動,所以逆反應速率大于正反應速率,圖象中升高溫度后,正反應速率不變是錯誤的,故C錯誤;
故選B;
(3)當溫度升高時,混合氣體顏色變深,說明生成的二氧化氮的濃度增大,平衡向著正向移動,正反應為吸熱反應,
故答案為:吸熱;
(4)如果要測定NO2的相對分子質量,應該滿足二氧化氮的含量越高越好,即平衡向著正向移動,該反應為吸熱反應,所以溫度越高越好;該反應為體積增大的反應,所以壓強越小,測定結果越準確,綜合考慮,選項c的條件下,二氧化氮的含量較大,測定結果更準確,
故選c;
(5)①平衡時,c(NO2)=0.0600mol?L-1、c(N2O4)=0.0480mol?L-1,反應2NO2(g?N2O4(g)的平衡常數k=
c(N2O4)
c2(NO2)
=
0.0480
0.06002
=13.3,
故答案為:13.3;
②溫度壓強相同,二氧化氮和四氧化二氮的濃度不變,所以N2O4的物質的量為:1L×0.0480mol?L-1=0.0480mol,NO2的物質的量為:1L×0.0600mol?L-1=0.0600mol,根據電子轉移守恒可知,參加反應Cu的物質的量為:
0.0600mol×1+0.048mol×2
2
=0.078mol,故參加反應的Cu的質量為0.078mol×64g/mol=4.992g,
故答案為:0.0480;4.992.
點評:本題考查了化學平衡狀態的判斷、化學平衡的影響因素及其應用、化學平衡的計算等知識,題目難度中等,注意掌握化學平衡的影響因素,明確化學平衡狀態的特征及判斷方法,掌握化學平衡常數的概念及計算方法.
練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:

下列溶液中各微粒的濃度關系不正確的是(  )
A、0.1mol/L的 NaHCO3溶液中:c (Na+)+c (H+)+C(H2CO3)=c (HCO3-)+c(CO32-)+c (OH-
B、等體積、等物質的量濃度的NaX和弱酸HX混合后的溶液中:C(Na+)>C(HX)>C(X-)>C(H+)>C(OH-
C、在純堿溶液中存在:C(OH-)=C(H+)+C(HCO3-)+2C(H2CO3
D、0.1mol/L HCOOH溶液中:C(HCOO-)+C(OH-)=C(H+

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科目:高中化學 來源: 題型:

2013年初,全國各地多個城市都遭遇“十面霾伏”,造成“陰霾天”的主要根源之一是汽車尾氣和燃煤尾氣排放出來的固體小顆粒.
汽車尾氣凈化的主要原理為:2NO(g)+2CO(g)
催化劑
2CO2+N2.在密閉容器中發生該反應時,c(CO2)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時間(t)的變化曲線如圖所示.據此判斷:
(1)該反應為
 
反應(填“放熱”或“吸熱”):在T2溫度下,0~2s內的平均反應速率:v(N2)=
 

(2)當固體催化劑的質量一定時,增大其表面積可提高化學反應速率.若催化劑的表面積S1>S2,在答題卡上畫出 c(CO2)在T1、S2條件下達到平衡過程中的變化曲線.
(3)某科研機構,在t1℃下,體積恒定的密閉容器中,用氣體傳感器測得了不同時間的NO和CO的濃度(具體數據見下表,CO2和N2的起始濃度為0).
時間/s 0 1 2 3 4 5
c(NO)/xl0-4mol L-1 10.0 4.50 2.50 1.50 1.00 1.00
c(CO)/xl0-3mol L-1 3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70
t1℃時該反應的平衡常數K=
 
,平衡時NO的體積分數為
 

(4)若該反應在絕熱、恒容的密閉體系中進行,下列示意圖正確且能說明反應在進行到t1時刻達到平衡狀態的是
 
(填代號).

(下圖中v、K、n、m分別表示正反應速率、平衡常數、物質的量和質量)
(5)煤燃燒產生的煙氣也含氮的氧化物,用CH4催化還原NOX可以消除氮氧化物的污染.
已知:CH4(g)+2NO2(g)=N2 (g)+CO2 (g)+2H2O(g)△H=-867.0kJ?mol-1
2NO2 (g)═N2O4 (g)△H=-56.9kJ?mol-1
H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0kJ?mol-1
寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的熱化學方程式
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

右圖是銅與稀硝酸反應的實驗裝置圖,請回答下列問題:
(1)銅與稀硝酸反應的化學方程式
 

(2)檢驗該裝置氣密性的方法是
 

(3)燒瓶中可觀察到的現象是:銅片溶解、
 
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

一種新型燃料電池,一極通入空氣,另一極通入丁烷氣體;電解質是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體,在熔融狀態下能傳導O2-.按要求回答下列問題:
(1)通入空氣的極發生的反應類型為
 
(填“氧化”或“還原”)反應.
(2)在電池工作過程中,O2-
 
移動,負極反應式為
 

(3)每有1mol丁烷參加反應,理論上消耗氧氣的物質的量為
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

請回答下列問題:
(1)若分別將pH=2的鹽酸和醋酸稀釋100倍,則稀釋后溶液的pH:鹽酸
 
 醋酸(填“>”、“=”或“<”). 
(2)將100mL 0.1mol?L-1的CH3COOH溶液與50mL 0.2mol?L-1的NaOH溶液混合,所得溶液呈
 
性,原因是
 
(用離子方程式表示).
(3)0.1mol?mol-1的氨水溶液中存在電離平衡NH3+H2O?NH3?H2O?NH4++OH-,在此平衡體系中改變條件(見下表),請完成表中空格:
條件的變化 通氨氣 加水 加NH4Cl(s)
電離平衡移動的方向
 
 
 
c(OH-)的變化
 
 
 
[第①行填“向左”、“向右”或“不移動”第②行填“增大”、“減小”或“不變”].

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科目:高中化學 來源: 題型:

(1)我國政府規定食用鹽中必須加入一定量的KIO3(碘酸鉀),其中碘元素的化合價為
 
價.
(2)海水中鎂的總儲量約為2×1015t,目前世界上生產的鎂有60%來自海水,海水中的鎂元素處于
 
(填“游離態”或“化合態”),從海水中提取氯化鎂
 
(填“屬于”或“不屬于”)氧化還原反應.
(3)玻璃、水泥、陶瓷都是硅酸鹽工業產品,這三類物質中一定含有的元素是
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

通過NOx傳感器可監測NOx的含量,其工作原理示意圖如圖,下列說法正確的是(  )
A、NiO電極是該電池的正極
B、Pt電極附近的pH增大
C、NiO電極的電極反應式:NO-2e-+O2-═NO2
D、固體電解質中O2-向正極移動

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科目:高中化學 來源: 題型:

下列離子方程式書寫正確的是(  )
A、氨氣通入醋酸溶液中:NH3+H+=NH4+
B、碳酸氫鋇溶液中加入過量氫氧化鈉溶液:Ba2++HCO3-+OH-=BaCO3↓+H2O
C、硫酸亞鐵酸性溶液中加入過氧化氫:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O
D、用惰性電極電解硫酸銅溶液:Cu2++2H+
 電解 
.
 
Cu+H2

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同步練習冊答案
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