【題目】NO用途廣泛,對(duì)其進(jìn)行研究具有重要的價(jià)值和意義

12NOg+O2g=2NO2gH=akJmol-1的反應(yīng)歷程與能量變化關(guān)系如圖所示。已知:第Ⅱ步反應(yīng)為:NO3g+NOg=2NO2gH=bkJmol-1

①第I步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為__。

②關(guān)于2NOg+O2g=2NO2g)的反應(yīng)歷程,下列說(shuō)法正確的是__。

A.相同條件下,決定該反應(yīng)快慢的步驟為第Ⅱ步反應(yīng)

B.使用合適的催化劑會(huì)使E1、E2、E3同時(shí)減小

C.第I步反應(yīng)為吸熱反應(yīng),第Ⅱ步反應(yīng)為放熱反應(yīng)

D.反應(yīng)的中同產(chǎn)物是NO3NO

2NO的氫化還原反應(yīng)為2NOg+2H2gN2g+2H2Og)。研究表明:某溫度時(shí),v=kcmNOcnH2),其中k=2.5×103molm+n-1Lm+n-1s-1.該溫度下,當(dāng)cH2=4.0×10-3molL-1時(shí),實(shí)驗(yàn)測(cè)得vcNO)的關(guān)系如圖一所示,則m=___,n=___

3NO易發(fā)生二聚反應(yīng)2NOgN2O2g)。在相同的剛性反應(yīng)器中充入等量的NO,分別發(fā)生該反應(yīng)。不同溫度下,NO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間(t)的變化關(guān)系如圖二所示。

①該反應(yīng)的H___0(填“>”“<”或“=”)。

T1溫度下,欲提高NO的平衡轉(zhuǎn)化率,可采取的措施為__(任寫(xiě)一條即可)。

a、b處正反應(yīng)速率va__vb(填”>”“<”或“=”),原因?yàn)?/span>___

e點(diǎn)對(duì)應(yīng)體系的總壓強(qiáng)為200kPa,則T2溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)kp=___kPa-1Kp為以分壓表示的平衡常數(shù))

【答案】O2g+NOg=NO3g H=a-bkJmol-1 AC 2 1 增大NO濃度(或降溫、壓縮氣體、及時(shí)分離N2O2等) 對(duì)應(yīng)溫度a點(diǎn)高于b點(diǎn),NO的濃度a點(diǎn)大于b點(diǎn)

【解析】

1)①總反應(yīng)為:2NOg+O2g=2NO2g)△H=akJmol-1,第Ⅱ步反應(yīng):NO3g+NOg=2NO2g)△H=bkJmol-1

根據(jù)蓋斯定律:第Ⅰ步反應(yīng)=總反應(yīng)-第Ⅱ步反應(yīng)得到第Ⅰ步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式;

A、總反應(yīng)的反應(yīng)速率一般由歷程中反應(yīng)速率小的反應(yīng)決定;

B、根據(jù)催化劑只改變反應(yīng)速率,不能改變反應(yīng)進(jìn)程;

C、反應(yīng)熱△H=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量,若生成物的總能量>反應(yīng)物的總能量,則反應(yīng)吸熱,反之相反;

D、NO3為第Ⅰ步反應(yīng)的生成物、為第II步反應(yīng)的反應(yīng)物。

2)將(1×10-3,1×10-5)和(2×10-3,4×10-5)代入v=2.5×103cmNOcn4.0×10-3)計(jì)算m、n值;

3)①根據(jù)圖象可知,溫度T2T1,分析T2℃時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率小于T1℃時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率即可解答;

②能使該反應(yīng)的平衡正向移動(dòng)的措施均能提高NO的平衡轉(zhuǎn)化率,結(jié)合反應(yīng)正向移動(dòng)的條件分析解答。

a點(diǎn)NO的轉(zhuǎn)化率小于b點(diǎn),即體系中a點(diǎn)的cNO)大與b點(diǎn),并且a點(diǎn)溫度大于b點(diǎn),結(jié)合溫度和濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響解答;

④根據(jù)反應(yīng)的三段式計(jì)算平衡時(shí)nNO)、nN2O2)和平衡分壓pNO)、pN2O2),代入分壓平衡常數(shù)Kp=中計(jì)算Kp

1)①總反應(yīng)為:2NOg+O2g=2NO2g)△H=akJmol-1,第Ⅱ步反應(yīng):NO3g+NOg=2NO2g)△H=bkJmol-1,由蓋斯定律有:第Ⅰ步反應(yīng)=總反應(yīng)-第Ⅱ步反應(yīng)得到第Ⅰ步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式O2g+NOg=NO3g)△H=a-bkJmol-1;

A、由圖可知,第Ⅱ步反應(yīng)的活化能高,導(dǎo)致第Ⅱ步反應(yīng)速率慢,總反應(yīng)的反應(yīng)速率一般由歷程中反應(yīng)速率小的反應(yīng)決定,所以決定該反應(yīng)快慢的步驟為第Ⅱ步反應(yīng),故A正確;

B、催化劑會(huì)降低E1E2,不能改變反應(yīng)熱E3,故B錯(cuò)誤;

C、反應(yīng)熱△H=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量,第I步反應(yīng)中生成物的總能量<反應(yīng)物的總能量,第II步反應(yīng)中生成物的總能量>反應(yīng)物的總能量,所以第I步反應(yīng)為吸熱反應(yīng),第Ⅱ步反應(yīng)為放熱反應(yīng),故C正確;

DNO3為第Ⅰ步反應(yīng)的生成物、為第II步反應(yīng)的反應(yīng)物,所以NO3為中間產(chǎn)物,但NO為反應(yīng)的反應(yīng)物,故D錯(cuò)誤;

故答案為:AC;

2)將(1×10-3,1×10-5)和(2×10-3,4×10-5)代入v=2.5×103cmNOcn4.0×10-3)有2.5×103×1×10-3m4.0×10-3n=1×10-52.5×103×2×10-3m4.0×10-3n=4×10-5,解得m=2,n=1;

3)①根據(jù)先拐先平,數(shù)值大可知,溫度T2T1,并且T2℃時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率小于T1℃時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率,即升高溫度NO的轉(zhuǎn)化率降低,則升高溫度平衡逆向進(jìn)行,所以逆向吸熱、正反應(yīng)放熱,△H0

NO的二聚反應(yīng)2NOgN2O2g)正向是體積減小的放熱反應(yīng),能使該反應(yīng)的平衡正向移動(dòng)的措施均能提高NO的平衡轉(zhuǎn)化率,如加壓、降溫、增大NO濃度等,即:增大NO濃度(或降溫、壓縮氣體、及時(shí)分離N2O2等);

a點(diǎn)NO的轉(zhuǎn)化率小于b點(diǎn),即體系中a點(diǎn)的cNO)大于b點(diǎn),并且a點(diǎn)溫度大于b點(diǎn),反應(yīng)體系中溫度越高、物質(zhì)濃度越大,反應(yīng)速率越快,即vavb;

④設(shè)起始時(shí)nNO=2mol,則反應(yīng)三段式為

2NOgN2O2g

起始量(mol2 0

變化量(mol0.8 0.4

平衡量(mol1.2 0.4

pNO=×200Mpa=150Mpa、pN2O2=50Mpa,所以c點(diǎn)時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)kp===kPa-1

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1)基態(tài)Zn原子的價(jià)層電子軌道表達(dá)式為___;占據(jù)最高能層的電子,其電子云輪廓圖形狀為____。

2)與相鄰元素Ga相比,元素Zn的第一電離能較大的原因?yàn)?/span>___。

3Zn2+可與CN-、二苯硫腙等形成穩(wěn)定配合物。

CN-的結(jié)構(gòu)式為___。

②每個(gè)二苯硫腙分子中,采取sp2雜化的原子有___個(gè)。

4)鹵化鋅的熔點(diǎn)如表所示:

ZnF2

ZnCl2

ZnBr2

ZnI2

熔點(diǎn)/

872

275

394

446

ZnCl2、ZnBr2ZnI2的熔點(diǎn)呈表中變化規(guī)律的原因____。

ZnF2的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于其它三種鹵化鋅,其原因?yàn)?/span>___。

5ZnS的某種晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。已知該晶體的密度為dgcm-3,S2-Zn2+半徑分別為apmbpm,阿伏伽德羅常數(shù)的數(shù)值為NA。

Zn2+的配位數(shù)為___。

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②一個(gè)H-H鍵斷裂的同時(shí)有兩個(gè)H-I鍵斷裂

③當(dāng)v(HI)=2v(I2)時(shí)

④反應(yīng)速率:v(H2)=v(I2)=0.5v(HI)

⑤當(dāng)c(H2):c(I2):c(HI)=1:1:2時(shí)

⑥溫度和體積一定時(shí),某一生成物濃度不再變化

⑦溫度和體積一定時(shí),容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化

⑧溫度和體積一定時(shí),混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化

⑨溫度和體積一定時(shí),混合氣體的顏色不再發(fā)生變化

⑩溫度和壓強(qiáng)一定時(shí),混合氣體的密度不再發(fā)生變化

A.②③⑥⑨B.①②⑤⑨⑩C.③⑥⑦⑩D.②⑥⑧⑨

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