時間(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)(mol/L) | 1.00×10-3 | 4.50×10-4 | 2.50×10-4 | 1.50×10-4 | 1.00×10-4 | 1.00×10-4 |
c(CO)(mol/L) | 3.60×10-3 | 3.05×10-3 | 2.85×10-3 | 2.75×10-3 | 2.70×10-3 | 2.70×10-3 |
實驗 編號 | T(℃) | NO初始濃度 (mol/L) | CO初始濃度 (mol/L) | 催化劑的比表面積(m2/g) |
Ⅰ | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 82 |
Ⅱ | 124 | |||
Ⅲ | 350 | 124 |
分析 (1)反應時體積減小的反應熵變大于0,依據反應自發進行的判斷依據為△H-T△S<0分析;
(2)依據2s末的物質濃度變化結合化學反應速率的概念計算得到;
(3)2NO+2CO$\stackrel{催化劑}{?}$2CO2+N2,反應達到平衡狀態的平衡濃度,依據平衡常數的概念列式計算;
(4)提高NO轉化率需要改變條件促使平衡正向進行結合平衡移動原理分析選項;
(5)根據實驗目的驗證溫度、催化劑比表面積對化學反應速率的影響規律,則應保證濃度相同,然后相同溫度時比較催化劑比表面積,相同催化劑比表面積時比較溫度.
解答 解:(1)因該反應2NO+2CO2=CO2+N2中氣體減少,則△S<0,由反應能夠自發進行,則△H-T△S<0,即該反應一定是放熱才有可能自發進行,放熱反應的△H<0,故答案為:<;
(2)由表格中的數據可知2s內NO濃度的變化量為1.00×10-3-2.50×10-4=7.50×10-4,則υ(NO)=$\frac{7.5×1{0}^{-4}mol/L}{2S}$=3.75×10-4mol•L-1•s-1;
由化學反應速率之比等于化學計量數之比,則υ(N2)=$\frac{1}{2}$υ(NO)≈1.88×10-4mol•L-1•s-1,
故答案為:1.88×10-4mol•L-1•s-1;
(3)分析圖表數據可知,反應達到4s達到平衡狀態,
2NO+2CO $\stackrel{催化劑}{?}$ 2CO2 +N2
起始量(mol/L) 1.00×10-3 3.60×10-3 0 4.5 0
變化量(mol/L) 9×10-49×10-4 9×10-4 4.5×10-4
平衡量(mol/L)1.00×10-4 2.70×10-3 9×10-4 4.5×10-4
依據平衡常數的概念得到平衡常數K=$\frac{c({N}_{2}){c}^{2}(C{O}_{2})}{{c}^{2}(NO){c}^{2}(CO)}$=$\frac{4.5×1{0}^{-4}×(9×1{0}^{-4})^{2}}{(1.00×1{0}^{-4})^{2}×(2.70×1{0}^{-3})^{2}}$=5000;
故答案為:5000;
(4)由化學反應及提高NO轉化率可知,應使化學平衡正向移動,催化劑不能影響平衡移動,該反應放熱,則升高溫度逆向移動,縮小容器的體積相當于加壓,則加壓、降溫使該反應平衡正移,
故答案為:C、D;
(5)因Ⅰ、Ⅱ比表面積不同,則應控制溫度相同,所有濃度應控制相同來驗證催化劑比表面積對速率的影響;Ⅱ、Ⅲ比表面積相同,溫度不同,則所有濃度應控制相同來驗證反應溫度對速率的影響,
故答案為:
實驗 編號 | T(℃) | NO初始濃度 (mol/L) | CO初始濃度 (mol/L) | 催化劑的比表面積(m2/g) |
Ⅰ | ||||
Ⅱ | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | |
Ⅲ | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 |
點評 本題綜合考查反應速率、反應方向、化學平衡等知識,并注重考查了學生對實驗化學的設計思路,充分體現了新課程變化,同時又注重了對高考熱點的考查,是較好的一道綜合題,題目難度中等.
科目:高中化學 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:解答題
物質 | 密度(g/cm3) | 熔點 | 沸點 | 溶解性 |
環己醇 | 0.962g/cm3 | 25.9℃ | 160.8℃ | 20℃時水中溶解度為3.6g,可混溶于乙醇、苯 |
己二酸 | 1.360g/cm3 | 152℃ | 337.5℃ | 在水中的溶解度:15℃時1.44g,25℃時2.3g,易溶于乙醇、不溶于苯 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
查看答案和解析>>
湖北省互聯網違法和不良信息舉報平臺 | 網上有害信息舉報專區 | 電信詐騙舉報專區 | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區 | 涉企侵權舉報專區
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com