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【题目】已知:反应I:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)△H1反应Ⅱ:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H2(且|△H1|=2|△H2|)
反应Ⅲ:4NH3(g)+6NO2(g)5N2(g)+3O2(g)+6H2O(l)△H 3
反应I和反应Ⅱ在不同温度时的平衡常数及其大小关系如下表

温度/K

反应I

反应II

已知:
K2K1 K2K1

298

K1

K2

398

K1

K2


(1)△H3=(用△H1、△H2的代数式表示);推测反应Ⅲ是反应(填“吸热”或“放热”)
(2)相同条件下,反应I:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)在2L密闭容器内,选用不同的催化剂,反应产生N2的量随时间变化如图所示. ①计算0~4分钟在A催化剂作用下,反应速率VNO=
②下列说法不正确的是
A.单位时间内H﹣O键与N﹣H键断裂的数目相等时,说明反应已经达到平衡
B.若在恒容绝热的密闭容器中发生反应,当K值不变时,说明反应已经达到平衡
C.该反应的活化能大小顺序是:Ea(A)>Ea(B)>Ea(C)
D.增大压强能使反应速率加快,是因为增加了活化分子百分数
(3)一定条件下,反应II达到平衡时体系中n(NO):n(O2):n(NO2)=2:1:2. ①保持恒温恒容,再充入NO2气体,NO2体积分数(填“变大”、“变小”或“不变”)
②关于平衡体系反应Ⅱ:2NO(g)+O2(g)2NO2(g);△H2说法正确的是
A、该反应焓变为负值
B、升高温度,逆反应速率增大,正反应速率减小,反应逆向移动
C、不论增大压强还是减小压强,正方向速率改变的程度更大
D、平衡正向移动,NO的转化率一定增大
E、平衡体系中加入NO2 , 平衡逆向移动,△H2减小
F、混合气体颜色加深说明平衡向右移动,颜色变浅则向左移动.

【答案】
(1)△H1﹣3△H2;吸热
(2)0.375mol?L1?min1;CD
(3)变大;AC
【解析】解:(1)已知K1>K1′,说明随温度升高,K减小,则反应Ⅰ为放热反应,△H1<0;K2>K2′,说明随温度升高,K减小,则反应II为放热反应,△H2<0;反应I﹣反应II×3得到反应III,则△H3=△H1﹣3△H2 , 已知|△H1|=2|△H2|,所以△H3=△H1﹣3△H2=|△H2|>0,即反应III为吸热反应,所以答案是:△H1﹣3△H2;吸热;(2)①已知4分钟时氮气为2.5mol,则消耗的NO为3mol,所以v(NO)= = =0.375molL1min1 , 所以答案是:0.375molL1min1;②A.单位时间内H﹣O键断裂表示逆速率,N﹣H键断裂表示正速率,单位时间内H﹣O键与N﹣H键断裂的数目相等时,则消耗的NH3和消耗的水的物质的量之比为4:6,则正逆速率之比等于4:6,说明反应已经达到平衡,故A不选;
B.该反应为放热反应,恒容绝热的密闭容器中,反应时温度会升高,则K会减小,当K值不变时,说明反应已经达到平衡,故B不选;
C.相同时间内生成的氮气的物质的量越多,则反应速率越快,活化能越低,所以该反应的活化能大小顺序是:Ea(A)<Ea(B)<Ea(C),故C选;
D.增大压强能使反应速率加快,是因为增大了活化分子数,而活化分子百分数不变,故D选;
所以答案是:CD;(3)①一定条件下,反应II2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡时体系中n(NO):n(O2):n(NO2)=2:1:2.在其它条件不变时,若恒温恒容容器中,再充入NO2气体,容器中压强增大,与原来平衡相比较,平衡正向移动,则NO2体积分数变大,
所以答案是:变大;②关于平衡体系反应Ⅱ:2NO(g)+O2(g)2NO2(g),△H2
A、该反应是一氧化氮和氧气发生的化合反应为放热反应,焓变为负值,故A错误;
B、升高温度,正逆反应速率都增大,平衡逆向进行,故B错误;
C、增大压强平衡向气体体积减小的分析进行,减小压强平衡向气体体积增大的方向进行,不论增大压强还是减小压强,正方向速率改变的程度更大,故C正确;
D、平衡正向移动,NO的转化率不一定增大,如增大NO的浓度平衡正向进行,NO转化率减小,故D错误;
E、平衡体系中加入NO2 , 平衡逆向移动,反应焓变△H2和条件改变无关,故E错误;
F、增大二氧化氮浓度平衡左移,最后达到平衡状态混合气体颜色会加深,故F错误;
所以答案是:AC.
【考点精析】通过灵活运用化学平衡状态本质及特征,掌握化学平衡状态的特征:“等”即 V正=V逆>0;“动”即是动态平衡,平衡时反应仍在进行;“定”即反应混合物中各组分百分含量不变;“变”即条件改变,平衡被打破,并在新的条件下建立新的化学平衡;与途径无关,外界条件不变,可逆反应无论是从正反应开始,还是从逆反应开始,都可建立同一平衡状态(等效)即可以解答此题.

练习册系列答案
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【题目】自然界中存在着许多元素的循环,如图所示循环的元素是(  )

A. B. C. D.

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【题目】如图所示是制取SO2并验证SO2某些性质的装置图

试回答:

(1)⑥中发生反应的化学方程式为______________________________________

(2)①中的实验现象为________________________________________________

(3)观察到中的品红溶液________,证明SO2________

(4)观察到中的H2S溶液________,证明SO2_____________

(5)观察到中的碘水________,证明SO2________

(6)⑤NaOH溶液的作用是_________,有关反应的化学方程式为:_________________,此反应说明SO2________氧化物

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【题目】某氯化钾样品含少量的碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质,为了提纯氯化钾,先将样品溶于适量的水中,充分搅拌后过滤,再将滤液按如图所示步骤进行操作.下列说法正确的是(
A.图示的步骤中必需要经过2次过滤操作
B.起始滤液呈中性
C.试剂Ⅱ为Na2CO3溶液
D.试剂Ⅲ为盐酸

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【题目】某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系,设计了如图1装置来一次性完成碳族元素中C与Si的非金属性强弱比较的实验研究;乙同学设计了如图2装置来验证卤族元素性质的递变规律。A、B、C三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润红纸。已知常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气。

(1)写出对应装置中选用的物质:A______________________,B________________,C________________

(2)其中装置B中所盛试剂的作用为___________________;C中反应的离子方程式为_______________________________

(3)乙同学的实验原理是________________________________________________;写出B处的离子方程式:________________________________

【答案】 石灰石(CaCO3) 饱和NaHCO3溶液 Na2SiO3溶液 除去CO2中的HCl气体 SiO+2CO2+2H2O===H2SiO32HCO-(CO2过量) 强氧化剂生成弱氧化剂或活泼的非金属单质置换较不活泼的非金属单质 2I+Cl2===2Cl+I2、Br2+2I===I2+2Br

【解析】试题分析:通过比较酸性强弱来判断非金属性强弱,完成C与Si的非金属性强弱比较的实验,A装置制取二氧化碳,B装置除去二氧化碳中的氯化氢,C装置硅酸钠与二氧化碳反应证明碳酸的酸性大于硅酸;乙通过比较单质的氧化性来判断非金属性。

解析:根据以上分析,(1). 完成C与Si的非金属性强弱比较的实验,A装置制取二氧化碳,B装置除去二氧化碳中的氯化氢,C装置硅酸钠与二氧化碳反应证明碳酸的酸性大于硅酸;装置中选用的物质:A中放石灰石,B中盛放饱和NaHCO3溶液,C中盛放Na2SiO3溶液(2)装置B中盛饱和NaHCO3溶液的作用是除去CO2中的HCl气体;C中硅酸钠与过量二氧化碳反应生成硅酸沉淀和碳酸氢钠,离子方程式为SiO+2CO2+2H2O===H2SiO3↓+2HCO-(3)乙同学通过比较单质的氧化性来判断非金属性,实验原理是强氧化剂生成弱氧化剂或活泼的非金属单质置换较不活泼的非金属单质,B处参与反应的气体有氯气和A处生成的溴蒸气氯气与碘化钾反应生成氯化钾和碘单质的离子方程式是2I+Cl2===2Cl+I2溴与碘化钾反应生成溴化钾和碘单质的离子方程式是Br2+2I===I2+2Br

型】实验题
束】
21

【题目】氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型电池。电池装置如图所示,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定。

请回答下列问题:

(1)在导线中电子流动方向为______________(用a、b表示)。

(2)负极反应式为__________________

(3)电极表面镀铂粉的原因是__________________________________

(4)该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断地提供电能。因此大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:

Ⅰ.2Li+H2=2LiH

Ⅱ.LiH+H2O===LiOH+H2

①反应Ⅰ中的还原剂是__________,反应Ⅱ中的氧化剂是__________

②已知LiH固体密度为0.82 g/cm3。用锂吸收224 L(标准状况)H2,生成的LiH体积与被吸收的H2体积之比为________

③由②生成的LiH与H2O作用,放出的H2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为__________mol。

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【题目】铜、铬都是用途广泛的金属.工业上利用电镀污泥(主要含有Fe2O3、CuO、Cr2O3及部分难溶杂质)回收金属铜和铬的流程如图甲,已知:部分物质沉淀的pH如表:

Fe3+

Cu2+

Cr3+

开始沉淀pH

2.1

4.7

4.3

完全沉淀pH

3.2

6.7

a


CaSO4的溶解度曲线如图乙,请回答下列问题:
(1)滤液I中所含溶质主要有(填化学式).
(2)第②步操作中,先加人Ca(OH)2调节溶液的pH,调节范围为 , 然后将浊液加热至80℃趁热过滤,所得滤渣Ⅱ的成分为
(3)第③步操作中,发现除了生成砖红色沉淀外,还产生了无色刺激性气味的气体.写出该步骤中发生反应的离子方程式
(4)当离子浓度≤1×105molL1l时,可以认为离子沉淀完全.第④步操作中,若要使Cr3+完全沉淀,则室温下溶液中a的最小值为 . (已知Kap[Cr(OH)3]=6.3×1031 ≈4.0;lg4=0.6)
(5)Cr(OH)3受热分解为Cr2O3 , 用铝热法可以冶炼金属铬.写出铝热法炼铬的化学方程式

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【题目】如图甲、乙是电化学实验装置.
(1)若甲、乙两烧杯中均盛有饱和NaCl溶液.①甲中石墨棒上的电极反应式 , 电子的移动方向为
②乙中总反应的离子方程式为 , Cl移向电极(填Fe或C).
③将湿润的淀粉﹣KI试纸放在乙烧杯上方,发现试纸先变蓝后褪色,这是因为过量的Cl2氧化了生成的I2 . 若反应中Cl2和I2的物质的量之比为5:1,且生成两种酸,该反应的化学方程式为:
(2)如果起始时乙中盛有200mL pH=5的CuSO4溶液(25℃),一段时间后溶液的pH变为1,若要使溶液恢复到电解前的状态,可向溶液中加入CuO的质量为

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【题目】如图为一些常见物质间的相互转化关系,其中F为金属,高温下能与某些金属氧化物反应,是工业冶炼金属的方法之一. A为无色气体,B为淡黄色固体,C为无色液体,E和J为无色气体单质.

试回答下列问题:
(1)写出B的化学式: , 写出A的电子式
(2)写出I→K的离子方程式
(3)写出F与Fe3O4在高温下反应的化学方程式
(4)已知3g J完全燃烧放出a kJ的热量,请写出表示J的燃烧热的热化学方程式:

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【题目】已知A(g)+B(g)C(g)+D(s)反应的平衡常数与温度的关系如下:

温度℃

700

800

880

1000

1200

平衡常数

1.0

10.0

12.5

16.1

17.7

回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K= , △H0(填“>、<、或=”);
(2)800℃时,向一个5L的密闭容器中充入0.4molA和0.7molB,若反应初始2mim内A的平均反应速率为0.01molL1min1 , 则2min时c(A)=molL1 , C的物质的量为mol;若经过一段时间后,反应达到平衡时再向容器中充入0.4molA,则再次达到平衡后A的百分含量与第一次平衡相比(填“增大”、“减小”、或“不变”)
(3)下列选项中能作为判断反应达到平衡的依据有 a.压强不随时间改变
b.v(A):v(b)=1:1
c.单位时间内消耗A和B的物质的量相等
d.C的百分含量保持不变
(4)880℃ 时,反应 C(g)+D(s)A(g)+B(g)的平衡常数的值为
(5)某温度时,平衡浓度符合下式:c(A).c(B)=c(C),则该此时的温度为℃.
(6)图是1000℃时容器中A的物质的量的变化曲线,请在图中补画出该反应在1200℃时A的物质的量的变化曲线图

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