11.在一個容積不變的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)
(1)當n(NO):n(O2)=4:1時,O2的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化關(guān)系如圖1所示.

①A點的逆反應(yīng)速率v (O2)小于B點的正反應(yīng)速率v(O2)(填“大于”、“小于”或“等于”).
②NO的平衡轉(zhuǎn)化率為30%;當達到B點后往容器中再以4:1加入些NO和 O2,當達到新平衡時,則NO的百分含量小于B點NO的百分含量(填“大于”、“小于”或“等于”).
③到達B點后,下列關(guān)系正確的是ABCD.  A.容器內(nèi)氣體顏色不再變化  B.v(NO)=2v(O2
C.氣體平均摩爾質(zhì)量在此條件下達到最大      D.容器內(nèi)氣體密度不再變化
(2)在圖2和圖3中出現(xiàn)的所有物質(zhì)都為氣體,分析圖2和圖3,可推測:
4NO(g)+3O2(g)=2N2O5(g)△H=-787kJ/mol
(3)降低溫度,NO2(g)將轉(zhuǎn)化為N2O4(g),以N2O4、O2、熔融NaNO3組成的燃料電池裝置如圖4所示,在使用過程中石墨I電極反應(yīng)生成一種氧化物Y,Y為N2O5,有關(guān)石墨I電極反應(yīng)式可表示為:N2O4+2NO3--2e-=2N2O5

分析 (1)①A到B點氧氣的轉(zhuǎn)化率增大,說明反應(yīng)正向進行;
②平衡時壓強轉(zhuǎn)化率為60%,當n(NO):n(O2)=4:1時設(shè)NO為4,O2為1,結(jié)合化學平衡三行計算得到;當達到B點后往容器中再以4:1加入些NO和 O2,相當于中等容器中氣體壓強,平衡正向進行;
③到達B點即達到平衡狀態(tài),正逆反應(yīng)速率相同,各組分含量保持不變;
(2)依據(jù)圖象分別寫出對應(yīng)反應(yīng)的熱化學方程式,結(jié)合蓋斯定律計算4NO(g)+3O2(g)═2N2O5(g)反應(yīng)的焓變;
(3)燃料原電池中,負極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng);先根據(jù)化合價判斷生成氧化物N2O5的電極,再根據(jù)離子的放電順序?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式.

解答 解:(1)①A到B點氧氣的轉(zhuǎn)化率增大,說明反應(yīng)正向進行,A點的逆反應(yīng)速率v (O2)小于B點的正反應(yīng)速率v(O2),
故答案為:小于;
②平衡時壓強轉(zhuǎn)化率為60%,當n(NO):n(O2)=4:1時設(shè)NO為4,O2為1,則轉(zhuǎn)化的氧氣為0.6,結(jié)合化學平衡三行計算,
      2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)
起始量  4      1         0
變化量  1.2    0.6       1.2
平衡量 2.8     0.4       1.2
NO的平衡轉(zhuǎn)化率$\frac{1.2}{4}$×100%=30%,
當達到B點后往容器中再以4:1加入些NO和 O2,相當于中等容器中氣體壓強,平衡正向進行,一氧化氮百分含量減小,NO的百分含量小于B點NO的百分含量,
故答案為:30%;小于;
③2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)反應(yīng)是氣體體積進行的放熱反應(yīng),
A.容器內(nèi)氣體顏色不再變化,說明二氧化氮濃度不變,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故A正確;          
B.速率之比等于化學方程式計量數(shù)之比為正反應(yīng)速率之比,反應(yīng)達到平衡狀態(tài)v(NO)=2v(O2),故B正確;
C.達到平衡狀態(tài)氣體質(zhì)量不變,物質(zhì)的量不變,氣體平均摩爾質(zhì)量在此條件下達到最大,故C正確;      
D.達到平衡狀態(tài),容器內(nèi)氣體密度不再變化,故D正確;
故答案為:ABCD;
(2)熱化學方程式為①NO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=NO2(g)△H=143KJ/mol-287KJ/mol=-144KJ/mol,
②4NO2(g)+O2(g)=2N2O5(g)△H=(372-583)KJ/mol=-211KJ/mol,
依據(jù)蓋斯定律計算①×4+②得到4NO(g)+3O2(g)═2N2O5(g)△H=-787kJ/mol,
故答案為:-787kJ/mol;
(3)以N2O4、O2、熔融NaNO3組成的燃料電池裝置如下圖所示,在使用過程中石墨I電極反應(yīng)生成一種氧化物Y,N2O4在負極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),元素化合價升高為+5價,氧化物為N2O5,反應(yīng)的電極反應(yīng)為:N2O4+2NO3--2e-=2 N2O5,
故答案為:N2O5;N2O4+2NO3--2e-=2 N2O5

點評 本題綜合考查圖象分析、化學平衡影響因素、平衡標志的判斷、平衡計算、熱化學方程式書寫、原電池原理等知識點,為高考常見題型和高頻考點,側(cè)重于學生的分析能力和計算能力的考查,本題注意把握化學平衡的計算方法,答題時把握做題思路,難度中等.

練習冊系列答案
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將1.52 g銅鎂合金完全溶解于50 mL密度為1.40 g·mL-1、質(zhì)量分數(shù)為63%的濃硝酸中,得到NO2和N2O4的混合氣體 1120 mL(標準狀況),向反應(yīng)后的溶液中加入1.0 mol·L-1NaOH溶液,當金屬離子全部沉淀時,得到2.54 g沉淀。下列說法不正確的是

A.該合金中銅與鎂的物質(zhì)的量之比是1∶2

B.該濃硝酸中HNO3的物質(zhì)的量濃度是14.0 mol·L-1

C.NO2和N2O4的混合氣體中,NO2的體積分數(shù)是80%

D.得到2.54 g沉淀時,加入NaOH溶液的體積是640 mL

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一定物質(zhì)的量的鋅與稀HNO3反應(yīng),若硝酸的還原產(chǎn)物為N2O,反應(yīng)結(jié)束后鋅無剩余,則參加反應(yīng)的HNO3中被還原的HNO3與未被還原的HNO3的物質(zhì)的量之比是( )

A.1∶4 B.1∶5 C.2∶3 D.2

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科目:高中化學 來源:2016-2017學年云南省高一9月月考化學卷(解析版) 題型:選擇題

下列反應(yīng)不屬于四種基本反應(yīng)類型,但屬于氧化還原反應(yīng)的是

A.2K+2H2O=2KOH+H2↑

B.Cu(NO3)2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaNO3

C.2Cu(NO3)2=2CuO+4NO2↑ +O2↑

D.3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

6.降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用 CO2,目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇.為探究反應(yīng)原理,現(xiàn)進行如下實驗,在體積為1L的恒容密閉容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/mol.測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示.
(1)從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=0.225mol/(L•min);
(2)氫氣的轉(zhuǎn)化率=75%;
(3)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為5.33(保留小數(shù)點后2位);
(4)下列措施中能使平衡體系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是CD
A.升高溫度
B.充入He(g),使體系壓強增大
C.將H2O(g)從體系中分離出去
D.再充入1mol H2
(5)當反應(yīng)達到平衡時,H2的物質(zhì)的量濃度為c1,然后向容器中再加入一定量H2,待反應(yīng)再一次達到平衡后,H2的物質(zhì)的量濃度為c2,則c1<c2的關(guān)系(填“>”、“<”或“=”)

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

16.化學興趣小組的同學設(shè)計實驗探究濃硫酸與木炭反應(yīng)后產(chǎn)生氣體的成分.
(1)寫出濃硫酸與木炭反應(yīng)方程式,并標明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:
【裝置設(shè)計】組裝如下的實驗裝置,然后進行實驗探究.

(2)裝入反應(yīng)物之前,必須先檢驗裝置氣密性.
【實驗探究】
(3)觀察實驗,完成實驗現(xiàn)象的部分記錄:
實驗裝置
實驗現(xiàn)象
(4)實驗裝置②中品紅溶液Ⅰ的作用驗證燒瓶中有SO2,品紅溶液Ⅱ的作用作用確認SO2除盡.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

3.金屬鎢用途廣泛,主要用于制造硬質(zhì)或耐高溫的合金,以及燈泡的燈絲.高溫下密閉容器中用H2還原WO3可得到金屬鎢,其總反應(yīng)為:WO3(s)+3H2(g)$\stackrel{高溫}{?}$W (s)+3H2O (g)  請回答下列問題:
(1)上述反應(yīng)的化學平衡常數(shù)表達式為$\frac{{c}^{3}({H}_{2}O)}{{c}^{3}({H}_{2})}$.
(2)某溫度下反應(yīng)達到平衡時,H2與水蒸氣的體積比為2:3,則H2的平衡轉(zhuǎn)化率為60%;隨著溫度的升高,H2與水蒸氣的體積比減小,則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”).
(3)上述總反應(yīng)過程大致分為三個階段,各階段主要成分與溫度的關(guān)系如下表所示:
溫度25℃~550℃~600℃~700℃
主要成分WO3    W2O5     WO2      W
第一階段反應(yīng)的化學方程式為2WO3+H2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$W2O5+H2O;假設(shè)WO3完全轉(zhuǎn)化為W,則三個階段消耗H2物質(zhì)的量之比為1:1:4.
(4)已知:溫度過高時,WO2(s)轉(zhuǎn)變?yōu)閃O2(g):
WO2(s)+2H2(g)?W(s)+2H2O (g)△H=+66.0kJ?mol-1
WO2(g)+2H2(g)?W(s)+2H2O (g)△H=-137.9kJ?mol-1
則WO2(s)?WO2(g)的△H=+203.9 kJ•mol-1
(5)鎢絲燈管中的W在使用過程中緩慢揮發(fā),使燈絲變細,加入I2可延長燈管的使用壽命,其工作原理為:W(s)+2I2 (g) $?_{約3000℃}^{1400℃}$WI4 (g).下列說法正確的有a、b.
a.燈管內(nèi)的I2可循環(huán)使用
b.WI4在燈絲上分解,產(chǎn)生的W又沉積在燈絲上
c.WI4在燈管壁上分解,使燈管的壽命延長
d.溫度升高時,WI4的分解速率加快,W和I2的化合速率減慢.

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

20.四氫鋁鋰(LiAlH4)是重要的有機合成試劑,其合成路線如下:

(1)反應(yīng)1中,在通入氫氣之前先通入Ar氣的目的是作保護氣.
(2)寫出反應(yīng)1的化學反應(yīng)方程式:Na+Al+2H2=NaAlH4
(3)為探究LiAlH4的性質(zhì),某實驗小組將LiAlH4加入含乙二醇的水中,反應(yīng)如下:LiAlH4+4H2O═LiOH+Al(OH)3+4H2↑,該反應(yīng)的氧化劑為水(填化學式).
(4)為分離(3)中反應(yīng)生成的兩種沉淀(M).過程如下:

反應(yīng)3的離子方程式是Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-(填化學式),試劑B的最佳選擇是CO2

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

20.過氧化鈣微溶于水,溶于酸,可作分析試劑、醫(yī)用防腐劑、消毒劑.以下是一種制備過氧化鈣的實驗方法.回答下列問題:
(一)碳酸鈣的制備(如圖1)

(1)步驟①加入氨水的目的是調(diào)節(jié)溶液pH使Fe(OH)3沉淀.小火煮沸的作用是使沉淀顆粒長大,有利于過濾分離.
(2)圖2是某學生的過濾操作示意圖,其操作不規(guī)范的是ade(填標號).
a.漏斗末端頸尖未緊靠燒杯壁
b.玻璃棒用作引流
c.將濾紙濕潤,使其緊貼漏斗壁
d.濾紙邊緣高出漏斗
e.用玻璃棒在漏斗中輕輕攪動以加快過濾速度
(二)過氧化鈣的制備

(3)步驟②的具體操作為逐滴加入稀鹽酸,至溶液中尚存有少量固體,此時溶液呈酸性(填“酸”、“堿”或“中”).將溶液煮沸,趁熱過濾.將溶液煮沸的作用是除去溶液中溶解的二氧化碳.
(4)步驟③中反應(yīng)的化學方程式為CaCl2+2NH3.H2O+H2O2+6H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl.
(5)將過濾得到的白色結(jié)晶依次使用蒸餾水、乙醇洗滌,使用乙醇洗滌的目的是去除晶體表面水分.
(6)制備過氧化鈣的另一種方法是:將石灰石煅燒后,直接加入雙氧水反應(yīng),過濾后可得到過氧化鈣產(chǎn)品.該工藝方法的優(yōu)點是工藝簡單、操作方便,產(chǎn)品的缺點是純度較低.

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