天津一中化学选修四1.2及1.3
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1-3化学反应热的计算一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意) 1.(2011·天津四中高二月考)已知:(1)H2(g)+12O2(g)===H2O(g)ΔH1=a kJ·mol-1(2)2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)ΔH2=b kJ·mol-1(3)H2(g)+12O2(g)===H2O(l)ΔH3=c kJ·mol-1(4)2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH4=d kJ·mol-1下列关系式正确的是()A.a<c<0B.b>d>0C.2a=b<0 D.2c=d>0【答案】 C2.(2011·湖北黄岗中学高二期中测试)已知化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的最终状态有关,例如图(1)所示:ΔH1=ΔH2+ΔH3。
根据上述原理和图(2)所示,判断对应的各反应热关系中不正确的是()A.A―→FΔH=-ΔH6B.A―→DΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3C.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=0D.ΔH1+ΔH6=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5【答案】 D3.(2011·湖南湘潭一中高二期中测试)下列各组热化学方程式中,化学反应的ΔH前者大于后者的是()①C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH1C(s)+1/2O2(g)===CO(g)ΔH2②S(s)+O2(g)===SO2(g)ΔH3S(g)+O2(g)===SO2(g)ΔH4③H2(g)+12O2(g)===H2O(l)ΔH52H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH6④CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)ΔH7CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s)ΔH8A.①B.④C.②③④D.①②③【答案】 C4.(2011·广东六校高三第一次联考)在常温常压下,已知:4Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s)ΔH14Al(s)+3O2(g)===2Al2O3(s)ΔH22Al(s)+Fe2O3(s)===Al2O3(s)+2Fe(s)ΔH3则ΔH3与ΔH1和ΔH2之间的关系正确的是()A.ΔH3=12(ΔH1+ΔH2)B.ΔH3=ΔH2-ΔH1D .ΔH 3=12(ΔH 2-ΔH 1) 【解析】 此题考查有关反应热的计算。
天津一中2023-2024-2高三年级化学学科第四次月考相对分子质量:S :32Zn :65Ⅰ卷选择题一.选择题(每题只有一个正确选项,每题3分,共36分)1.化学与生活、生产及科技密切相关。
下列说法正确的是()A .华为自主研发的“麒麟”芯片与太阳能电池感光板所用的主要材料均为晶体硅B .卡塔尔世界杯球馆屋顶采用折叠式PTFE (聚四氟乙烯)板材,属于天然高分子材料C .“神舟十七号”发动机的耐高温结构材料34Si N 属于分子晶体D .14C 可用于文物年代的鉴定,14C 与12C 互为同素异形体2.下列化学用语中表示错误的是()A .碳原子的价电子轨道表示式B .钠原子y 2p 电子云图C .2SO 的VSEPR 模型为正四面体形D .氢元素的三种不同核素:H 、D 、T3.2CaCN 可以作为固态氮肥,并改善土壤酸性,通过222CaC N CaCN C ++高温反应制备。
下列说法错误的是()A .该反应为熵增过程B .该反应实现了氮的固定C .该反应需在无水条件下进行D .22CN -的电子式为4.下列有关“共存”说法正确的是()A .3NH 、2Cl 、HI 三种气体可以大量共存B .在澄清透明溶液中,Na +、2Fe+、3NO -、24SO -可以大量共存C .23Al S 、32Mg N 与水蒸气可以大量共存,无需密闭保存D .常温下,在()()10HOH 10c c +--⋅=水水的溶液中,Na +、23SiO -、I -、4NH +可以大量共存5.设A N 为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是()A .0.1mol 22Na O 固体与足量的2H O 充分反应,转移A 0.2N 个电子B .1mol ()234Cu NH +⎡⎤⎣⎦中含有σ键的数目约为A16N C .1L0.1mol/L 227K Cr O 酸性溶液中所含227Cr O -的数目为A0.1ND .0.05mol/L 的2BaCl 溶液中含有Cl -的数目为A0.1N 6.实验室提供的玻璃仪器有圆底烧瓶、玻璃棒、烧杯、酒精灯、量筒、容量瓶、漏斗(非玻璃仪器任选),选用上述仪器能完成的实验是()A .重结晶法提纯苯甲酸B .配制10.1mol L -⋅硫酸溶液C .乙醇的消去反应D .四氯化碳萃取碘水中的碘7.科学家以可再生碳资源木质素为原料合成姜油酮的过程如图所示,下列说法正确的是()A .香兰素的分子式为783C H OB .脱氢姜酮中所有碳原子可能共平面C .香兰素与姜油酮互为同系物D .姜油酮能发生加成反应和消去反应8.短周期元素X 、Y 、Z 、W 的原子序数依次增大。
天津市高中化学人教版(新课标)选修4 第二章测试卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单选题 (共16题;共32分)1. (2分) (2015高二下·翔安期中) 向一个2L容密闭容器中充入3.6molN2和10.8molH2 ,一定的条件下反应生成NH3 , 10min后测得N2的浓度是0.8mol•L﹣1 ,则在这10min内NH3的平均反应速率是()A . 0.1 mol•L﹣1•min﹣1B . 0.2 mol•L﹣1•min﹣1C . 0.3 mol•L﹣1•min﹣1D . 0.6 mol•L﹣1•min﹣12. (2分)在一定条件下,对于A2(g)+3B2(g)⇌2AB3(g)反应来说,下列所表示的化学反应速率中最大的是()A . v(A2)=0.8mol•L﹣1•s﹣1B . v(A2)=40mol•L﹣1•min﹣1C . v(AB3)=1.0mol•L﹣1•s﹣1D . v(B2)=1.2mol•L﹣1•s﹣13. (2分) (2018高二上·成都期中) 对可逆反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是()A . 若单位时间内生成x mol NO的同时消耗x mol NH3 ,则反应达到平衡状态B . 达到化学平衡时,4v正(O2)=5v逆(NO)C . 达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大D . 化学反应速率关系是:2v正(NH3)=3v逆(H2O)4. (2分) (2020高一下·吉林期中) 已知一定温度下,在2L的密闭容器中,合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的各物质数据如下:N2H2NH3起始时各物质的物质的量/mol 2.0 6.002s末各物质的物质的量/mol 1.2 3.6 1.6以氢气来表示该化学反应的反应速率为()A . 0.2mol·L-1·s-1B . 0.4mol·L-1·s-1C . 0.6mol·L-1·s-1D . 0.8mol·L-1·s-15. (2分) (2019高二上·宁夏期中) 一定温度下,浓度均为1 mol·L-1的A2和B2两种气体,在密闭容器内反应生成气体C,反应达平衡后,测得:c(A2)=0.16 mol·L-1 ,c(B2)=0.58 mol·L-1 ,c(C)=0.84 mol·L-1 ,则该反应的正确表达式为()A . 2A2+B2 2A2BB . A2+B2 2ABC . A2+B2 A2B2D . A2+2B2 2AB26. (2分)如图表示反应M(g)+P(g) nQ(g)的平衡体系中,Q的物质的量浓度c(Q)与温度T的关系(曲线上的点表示平衡状态)。
第二章 化学反应速率和平衡第一节 化学反应速率一、化学反应速率1.定义:2.注意事项:二、有关计算转化率()α=例:将2molN a 和2molH b 投入一体积为VL 的密闭容器中发生反应223N 3H 2NH +ƒ,到t 分钟时,生成3molNH c ,计算:①t 分钟内用2N 表示的反应的平均速率为②t 分钟时2H 转化率为③t 分钟时2H 的浓度为【巩固练习】1.在某一化学反应里,反应物A 的浓度在10s 内从4.0mol/L 变成1.0mol/L ,在这10s 内A 的化学反应速率为____________________。
2.反应2232SO O 2SO +ƒ经一段时间后,3SO 的浓度增加了10.4mol L -⋅,在这段时间内用2O 表示的反应速率为110.04mol L s --⋅⋅,则这段时间为( )A .0.1sB .2.5sC .5sD .10s3.可逆反应223N 3H 2NH +ƒ的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。
下列各关系中正确的是( )A .()()223N H υυ=B .()()23N NH υυ=C .()()232H 3NH υυ=D .()()22N 3H υυ= 4.在恒温、恒容的密闭容器中反应()()()A g B g C g +ƒ;<0H ∆(正反应为放热反应)。
若反应物的浓度同上2mol/L 降到0.8mol/L 需20s ,那么反应物浓度由0.8mol/L 降到0.2mol/L 所需的时间为( )A .10sB .大于10sC .小于10sD .无法判断5.将4molA 气体和2molB 气体在2L 的容器中混合并在一定条件下发生如下反应: ()()()2A g B g 2C g +=若经2s (秒)后测得C 的浓度为10.6mol L -⋅,现有下列几种说法: ①用物质A 表示的反应的平均速率为110.3mol L s --⋅⋅②用物质B 表示的反应的平均速率为110.6mol L s --⋅⋅③2s 时物质A 的转化率为70%④2s 时物质B 的浓度为10.7mol L -⋅其中正确的是( )A .①③B .①④C .②③D .③④6.一定温度下,向一下容积为2L 的真空密闭容器中(事先装入催化剂)通入21molN 和23molH ,3min 后测得密闭容器内的压强是起始时的0.9倍,在此时间内()2H υ是( )A .()0.2mol/L min ⋅B .()0.6mol /L min ⋅C .()0.1mol /L min ⋅D .()0.3mol /L min ⋅ 7.如图,曲线表示在800℃时,和某反应有关的物质A 、B 、C 的物质的量浓度从开始反应至4分钟时的变化图像,试回答:(1)该反应的反应物是____________________。
第一章 化学反应与能量第一节 化学反应与能量的变化一、焓变 反应热1.常见的吸热、放热反应:2.焓变 反应热:3.表示方法:例:H H -键、Cl Cl -键、H Cl -键的键能分别为436kJ/mol 、243kJ/mol 、431kJ/mol ,计算21molH 与21molCl 完全反应的反应热【巩固练习】1.1molC(s)与21molH O(g)反应生成1molCO(g)和21molH (g),需要吸收131.5kJ 的热量,该反应的反应热为H ∆=__________kJ/mol 。
2.拆开1molH H -键、1molN H -键、1molN N ≡键分别需要的能量是436kJ 、391kJ 、946kJ ,则21molN 生成3NH 的反应热为H ∆=__________kJ/mol ,21molH 生成3NH 的反应热为__________。
二、热化学方程式:例在200℃、101k P a 时,21mo lH 与碘蒸气作用生成HI 的反应,科学文献上表示为:()()22H g I g 200.101kPa2HI(g)+℃ 14.9kJ/mol H ∆=-1.定义:2.书写注意事项:(1)例1.已知在25℃,101kPa 下,1mol 甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出890.4kJ 的热量,写出该反应的热化学方程式________________________________________ 例2.1molC(s)与21molH O(g)反应生成1molCO(g)和21molH (g),需要吸收131.5kJ 的热量,写出该反应的热化学方程式__________________________________________________(2)例3.2mol 氢气完全燃烧生成水蒸气放出483.6kJ 的热量,写出该反应的热化学方程式 __________________________________________________例4.2mol 氢气完全燃烧生成液态水放出571.6kJ 的热量,写出该反应的热化学方程式 __________________________________________________(3)例5.写出1mol 氢气完全燃烧生成液态水的热化学方程式______________________________ 3.H △的大小比较【巩固练习】3.已知1mol 氮气和氢气完全反应生成氨气放出热量92kJ ,写出该反应的热化学方程式 ________________________________________再写出1mol 氨气完全分解成氮气和氢气的热化学方程式__________________________________________________4.已知在25℃,101kPa 下,8181gC H (辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ 热量.表示上述反应的热化学方程式__________________________________________________5.在同温、同压下,下列各组热化学反应方程式中,12H H ∆>∆的是( )A .2222H (g)O (g)2H O(g)+===;1H ∆2222H (g)O (g)2H O(l)+===;2H ∆ B .22S(g)O (g)SO (g)+===; 1H ∆22S(s)O (g)SO (g)+===;2H ∆ C .21C(s)O (g)CO(g)2+===; 1H ∆22C(s)O (g)CO (g)+===;2H ∆ D .22H (g)Cl (g)2HCl(g)+===;1H ∆()2211H (g)Cl (g)HCl g 22+===;2H ∆。
第三节 化学平衡一、可逆反应与不可逆反应例1.下列反应体系中属于可逆反应的是( ) ①2Cl 溶于水 ②3NH 溶于水③4NH Cl 的分解和合成④2SO 、2O 化合生成3SO⑤硫酸铜粉末和胆矾丰互转化 ⑥2H 、2I 反应 ⑦水分解成2H 、2O 与2H 、2O 化合成水例2.在密闭容器中进行如下反应:()()22X (g)Y g 2Z g + ,已知2X 、2Y 、Z 的起始浓度分别为0.1mol/L 、0.3mol/L 、0.2mol/L ,在一定条件下,当反应达到平衡时各物质的浓度可能是( )A .Z 为0.3mol/LB .2Y 为0.35mol/LC .2X 为0.2mol/LD .Z 为0.4mol/L二、化学平衡状态例3.对于()()()223N g 3H g 2NH g + ,达到平衡状态的标志是____________________。
(1)生成氨的速率与氨分解速率相等。
(2)断裂一个N N ≡键的同时有6个N H -键生成。
(3)2N 、2H 、3NH 的体积百分含量不再发生变化。
(4)密闭容器中总压强不变。
(5)分子数之比为1∶3∶2的状态。
(6)2N 、2H 、3NH 的浓度相等。
(7)2N 、2H 不再发生反应。
(8)()()22N 1/3H v v =。
(9)温度和体积一定的密闭容器中混合气体的密度不变。
(10)温度和体积一定的密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变。
(11)反应放出的质量等于反应吸收的热量。
(12)温度和体积一定时,反应物的转化率不再变化。
例4.下列情况中说明()()()222HI g H g I g + 已经达到平衡的是__________。
(1)单位时间内生成2molH n 的同时,生成2molI n 。
(2)单位时间内生成2molH n 的同时,生成2molHI n 。
(3)单位时间内生成molH I n -键的同时,断裂/2molH H n -键。
一、选择题1.已知铜锌原电池(如图)工作时,下列叙述正确的是()A.正极反应为Zn-2e-=Zn2+B.电池反应为Zn+Cu2+=Zn2++CuC.在外电路中,电子从正极流向负极D.盐桥中的K+移向ZnSO4溶液答案:B解析:根据装置图,Zn比Cu活泼,则Zn极为负极,发生Zn-2e-=Zn2+;电池内电路中,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,则盐桥中的钾离子向CuSO4溶液移动。
【详解】A.分析可知,Cu作正极,正极反应为Cu2++2e-=Cu,A叙述错误;B.Zn极为负极,发生Zn-2e-=Zn2+,Cu作正极,正极反应为Cu2++2e-=Cu,电池反应为Zn+Cu2+=Zn2++Cu,B叙述正确;C.在外电路中,电子从负极流向正极,C叙述错误;D.盐桥中的K+移向正极区,即CuSO4溶液,D叙述错误;答案为B。
2.锂空气电池作为新一代大容量电池而备受瞩目,其工作原理如图所示。
下列有关锂空气电池的说法不正确的是()A.随着电极反应的不断进行,正极附近的电解液pH不断升高B.若把碱性电解液换成固体氧化物电解质,则正极会因为生成Li2O而引起碳孔堵塞,不利于正极空气的吸附C.放电时,当有22.4LO2(标准状况下)被还原时,溶液中有4molLi+从左槽移动到右槽D.锂空气电池又称作“锂燃料电池”,其总反应方程式为4Li+O2=2Li2O答案:D【详解】A .正极为多孔碳棒电极,电极反应式为O 2+4e -+2H 2O=4OH -,随着反应的进行,正极附近c (OH -)不断增大,电解液pH 不断升高,A 正确;B .若把电解液换成固体氧化物,则正极O 2+4e -=2O 2-,与负极迁移的Li +生成Li 2O 堵塞碳棒表面孔隙,使碳棒的吸附能力减弱,不利于空气的吸附,B 正确;C .放电时,当有22.4LO 2(标准状况下)被还原时,生成2molO 2-,为保持电解质的电性平衡,左槽有4molLi +移到右槽,C 正确;D .锂空气电池工作时,负极4Li-4e -=4Li +,正极O 2+4e -+2H 2O=4OH -,其总反应方程式为4Li+O 2+2H 2O=4LiOH ,D 不正确;故选D 。
天津市第一中学人教版高中化学选修四:绪言+1.1化学反应与能量的变化典型例题讲解例 1:已知:C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=-393.5kJ.mol-11H2(g)+2O2(g)=H2O(g);△H=-241.5kJ.mol-1.欲得相同热量,需充分燃烧 C 和 H2 癿质量比约为()A.12:3.25 B.3.25:12 C.1:1 D.6:1[分析]欲得相同热量设C 癿质量为 x(c),H2 质量为 y(H2),则有:x(c) 12g ⋅mol - ⨯393.5kJ ⋅mol -1 =y(H2)2g ⋅mol -1⨯ 241.5kJ ⋅mol -1x(c)则y(H2 )=123.25[答案]A例2:已知两个热化学方秳式:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-571.6kJ.mol-1C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l);△H=-2220kJ.mol-1 .实验测得 H2 和 C3H8 癿混合气体共 5mol,完全燃烧时放热 3847kJ,则混合气体中H2 不 C3H8 癿体积比是()A.1:3 B.3:1 C.1:4 D.1:1[分析]设H2 物质癿量为 n(H2),则 n(C3H8)为 5mol-n(H2),则有-1571.6kJ ⋅mol∙n(H) + 2220kJ ·mol-1×[ 5mol-n(H )] =3847KJ,则 n(H )=23.75mol2V (H2 )n(H2)2 23.75mol 3n(C3H8)=1.25mol.又因[答案]B V (C3H8)=n(C3H8)= = ,1.25mol 1例 3:10g 硫磺在 O2 中完全燃烧生成气态 SO2 放出热量能使 500g H2O 温度由 18℃升至62.4℃,则硫磺癿燃烧热为热化学方秳式为.[分析]10g 硫磺燃烧共放出热量为:Q=m·c(t2-t1)=500g·4.18×10-3kJ/(g·℃)(62.4-18)℃92.8kJ ⨯ 32g ⋅mol -1=92.8KJ,则 1mol(32g)硫磺燃烧放热为10g=297kJ.mol-1 [答案]硫磺癿燃烧热为297KJ.mol-1,热化学方秳式为:S(s)+O2(g)=SO2(g);∆H =-297kJ.mol-1例 4:0.3mol 癿气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态 B2O3 和液态水,放出 649.5kJ 热量,其热化学方秳式为.又已知H2O(l)=H2O(g);∆H =+44kJ.mol-1,则 11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出热量是kJ.649.5kJ[分析]1mol 乙硼烷燃烧放出热量为热化学方秳式为:0.3mol=2165kJ/molB2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l);∆H =-2165kJ/mol.1molB2H6(g)燃烧生成气态水时,热化学方秳式为B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(g);∆H =-2033kJ.mol-1(∆H =-2165kJ.mol-1+44kJ.mol-1×3)11.2L(标准状况乙硼烷为 0.5mol,它完全燃烧生成气态水时放热为:2033kJ.mol-1×0.5mol=1016.5kJ.[答案]1016.5kJ[说.明.]用热化学方秳式迚行计算时特别注意物质癿状态例 5:化学反应 N 2+3H 2=2NH 3 癿能量变化如图所示,该反应癿热化学方秳式是( )A .N 2(g)+3H 2(g)=2NH 3(1); △H =2(a-b-c)kJ ·mol -1B . N 2(g)+3H 2(g)=2NH 3(g); △H =2(b-a)kJ ·mol -11 3 C . N 2(g)+2 2H 2(g)=NH 3(1); △H =(b+c-a)kJ ·mol -1 1 3 D . N 2(g)+ 2 2H 2(g)=NH 3(g); △H =(a+b)kJ ·mol -1 1 3 [解析]由图可以看出, molN 2(g)+ molH 2(g)癿能量为 akJ ,1molNH 3(g)癿能量为 2 21 3 bkJ ,所以 N 2(g)+ H 2(g) NH 3(g);△H =(a -b)kJ/mol ,而 1mol 癿 NH 3(g)2 2 13 转化为 1mol 癿 NH 3(l)放出癿热量为 ckJ ,所以有:N 2(g)+ H 2(g)NH 3(l);△ 2 2 H =(a -b -c)kJ/mol ,即:N 2(g)+3H 2(g)=2NH 3(1);△H =2(a-b-c)kJ ·mol -1。
一、解答题1.研究NO x 之间的转化具有重要意义。
(1)已知:NO(g)+O 3(g)=NO 2(g)+O 2(g) ΔH =-202kJ/mol2NO(g)+O 2(g)=2NO 2(g) ΔH =-117kJ/mol利用氧化还原法消除NO X 的转化如图:NO 3O 反应Ⅰ−−−−−→NO 222CO(NH )反应Ⅱ−−−−−−→N 2若反应I 只有一种生成物,则该反应的热化学方程式为______。
(2)已知:N 2O 4(g)⇌2NO 2(g) ΔH >0。
将一定量N 2O 4气体充入恒容的密闭容器中,控制反应温度为T 1。
①t 1时刻反应达到平衡,混合气体平衡总压强为p ,N 2O 4气体的平衡转化率为60%,则反应N 2O 4(g)⇌2NO 2(g)的平衡常数K p =______。
②反应温度T 1时,c (N 2O 4)随t(时间)变化曲线如图所示,画出0~t 2时段,c (NO 2)随t 变化曲线。
保持其他条件不变,改变反应温度为T 2(T 2>T 1),再次画出0~t 2时段,c (NO 2)随t 变化趋势的曲线______。
③在测定NO 2的相对分子质量时,下列条件中,测定结果误差最小的是______(填标号)。
a .温度是0℃、压强50kPab .温度是130℃、压强300kPac .温度是25℃、压强100kPad .温度是130℃、压强50kPa(3)用食盐水作电解质溶液电解烟气脱氮的原理如图所示,NO 被阳极产生的氧化性物质氧化为-3NO ,尾气经氢氧化钠溶液吸收后排入空气。
则NO 被阳极产生的氧化性物质氧化为-3NO 反应的离子方程式为_______。
答案:3NO(g)+O 3(g)=3NO 2(g) ΔH =-319kJ∙mol -1 2.25pd 3Cl 2+8OH -+2NO=2-3NO +6Cl -+4H 2O 【详解】(1)①NO(g)+O 3(g)=NO 2(g)+O 2(g) ΔH =-202kJ/mol②2NO(g)+O 2(g)=2NO 2(g) ΔH =-117kJ/mol根据盖斯定律:将①+②可得,3NO(g)+O 3(g)=3NO 2(g) ΔH =-319kJ∙mol -1;(2)根据反应N 2O 4(g)⇌2NO 2(g),假设四氧化二氮的起始物质的量为nmol ,混合气体平衡总压强为p ,N 2O 4气体的平衡转化率为60%,242(g)(g)(mol)n0(mol)0.6n1.2n (mol)0.4n1.2N O 2NO n 开始变化平衡 平衡时二氧化氮的分压为: 1.2n 0.4n+1.2n ×P=34P ,四氧化二氮的分压为0.4n 0.4n+1.2n ×P=14P ,平衡常数K p =23(P)41P 4=2.25p ; ②根据反应N 2O 4(g)⇌2NO 2(g) ΔH >0,反应温度T 1时,Δc (N 2O 4)=0.03mol/L ,Δc (NO 2)=0.06mol/L ,平衡时c (NO 2)=0.06mol/L ,该反应为吸热反应,T 2>T 1,温度升高,平衡正向移动,升高温度有助于生成更多的NO 2,0~t 2时段,c (NO 2)随t 变化趋势的曲线为:;③二氧化氮的纯度越高则所测二氧化氮的相对分子质量越准确,即反应反应平衡向正反应方向移动时。
一、解答题1.研究氮的化合物具有重要意义。
(1)已知N2O4(g)⇌2NO2(g)△H>0T1℃时若将0.100molN2O4气体放入1L密闭容器中,c(N2O)随时间的变化如表所示。
时间/s020*********c(N2O4)/(mol•L-1)0.1000.0700.0500.0400.0400.040①下列可作为反应达到平衡的判据是___。
A.气体的压强不变B.混合气体平均相对分子质量不变C.K不变D.容器内气体的密度不变E.容器内颜色不变②在0~40s,化学反应速率v(NO2)为___T1℃时,N2O4平衡转化率为___,平衡常数K为___。
(2)在密闭容器中充入一定量的CO和NO气体,发生反应2CO(g)+2N(g)⇌2CO2(g)+N2(g)△H<0,如图为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系:①温度:T1___T2(填“>、“<”或“=”)。
②若在D点对应容器升温,同时扩大体积使体系压强减小,重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的___点(填字母)。
(3)捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。
目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生如下逆反应:反应Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)⇌(NH4)2CO3(aq)△H1反应Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)⇌NH4HCO3(aq)△H2反应Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)⇌2NH4HCO3(aq)△H3则△H3与△H1、△H2之间的关系是:△H3=___。
答案:ABE0.0025mol/(L•s)60%0.36>A2ΔH2-ΔH1【详解】(1)①N 2O 4(无色)⇌2NO 2(红棕色)在1L 密闭容器中进行,A .该反应正反应为体积增大的反应,混合气体的压强不再改变,说明气体的物质的量不变,正逆反应速率相等,故A 正确;B .体系的混合气体的总质量不变,气体的物质的量增加,混合气体平均相对分子质量不变,正逆反应速率相等,故B 正确;C .K 只与温度有关,温度不变K 不变,故C 错误;D .无论是否反应,体系的混合气体的总质量不变,密度不变,未体现正与逆的关系,故D 错误;E .体系的颜色不再改变,说明二氧化氮的浓度不变,正逆反应速率相等,故E 正确; 故答案为:ABE ;②由表可知,0~40s 时间内N 2O 4的浓度由0.10mol/L 减小为0.050mol/L ,则其反应速率为v (N 2O 4)=110.10mol L -0.050mol L 40s--=0.00125mol/(L•s),由反应速率之比等于化学计量数之比,则NO 2的反应速率为v (NO 2)=0.00125mol/(L·s)×2=0.0025mol/(L·s);根据表格数据可知60s 时反应已达平衡,所以α(N 2O 4)=1110.1mol L -0.04mol L 0.1mol L ---×100%=60%;平衡时,c (N 2O 4)=0.040mol/L ,1L 密闭容器n (N 2O 4)=0.040mol ,反应消耗n (N 2O 4)=0.1mol-0.040mol=0.06mol ,N 2O 4⇌2NO 2,此时,n (NO 2)=0.12mol ,c (NO 2)=0.12mol/L ,平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,则K =20.120.04=0.36; (2)①该反应焓变小于0,为放热反应,所以相同压强条件下升高温度,平衡逆向移动,NO 的体积分数会增大,即T 1>T 2;②若在D 点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小,则平衡会逆向移动,NO 的体积分数增加,重新达到的平衡状态可能是图中A 点;(3)①2NH 3(l)+H 2O(l)+CO 2(g)⇌(NH 4)2CO 3(aq) ΔH 1;②NH 3(l)+H 2O(l)+CO 2(g)⇌NH 4HCO 3(aq) ΔH 2,根据盖斯定律2×②-①得:(NH 4)2CO 3(aq)+H 2O(l)+CO 2(g)⇌2NH 4HCO 3(aq) ΔH 3=2ΔH 2-ΔH 1。