(14分)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮元素的单质及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)根据下面的能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式 。
(2)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H < 0 ,
其平衡常数K与温度T的关系如下表:
T/K |
298 |
398 |
498 |
平衡常数K |
4.1×106 |
K1 |
K2 |
①该反应的平衡常数表达式:K=
②试判断K1 K2(填写“>”,“=”或“<”)
③下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是 (填字母)
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2 b.v(N2)正 = 3v(H2)逆
c.容器内压强保持不变 d.混合气体的密度保持不变
(3)对反应N2O4(g)2NO2(g) △H > 0 ,在温度分别为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示,下列说法正确的是 。
a.A、C两点的反应速率:A>C
b.A、C两点的化学平衡常数:A>C
c.A、C两点N2O4的转化率:A>C
d.由状态B到状态A,可以用加热的方法
(4)一定温度下,在1L密闭容器中充入1molN2和3molH2并发生反应。若容器容积恒定,10min达到平衡时,气体的总物质的量为原来的7/8,则N2的转化率a(N2)= , 以NH3表示该过程的反应速率v(NH3)= 。
在容积可变的密闭容器中存在如下反应:2A(g)+2B(g) C(g) +3D(g) △H<0。该可逆反应的反应速率—时间、转化率—时间关系图如下,下列分析中错误的是( )
A.图I可体现t0时升高温度对反应速率的影响
B.图II可体现t0时增大压强(缩小体积)或使用催化剂对反应速率的影响
C.图III可体现温度对化学平衡的影响,且乙的温度较高
D.图III可体现催化剂对化学平衡的影响,且甲使用了催化剂
已知在相同状况下,同一化学键断裂需要吸收的能量等于形成该化学键放出的能量。下列说法错误的是( )
A.电解熔融的Al2O3可以制得金属铝和氧气,该反应是一个放出能量的反应
B.H2(g)+F2(g)=2HF(g) △H=-270 kJ/mol ,1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢气体分子放出270 kJ热量
C.相同状况下,反应2SO2+O2=2SO3是一个放热反应,则反应2SO3=2SO2+O2是一个吸热反应
D.破坏1 mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1 kJ,破坏1 mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2 kJ,形成1 mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3 kJ,则Q1+Q2<2Q3
如图所示实验,如x轴表示流入阴极的电子的物质的量,则y轴可表示( )
①c(Ag+) ②c(NO3-) ③a棒的质量 ④b棒的质量 ⑤溶液的pH
A.①③ B.③④ C.①②④ D.①②⑤
常温下,Ksp(CaSO4)=9×10-6,常温下CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图。下列说法正确的是( )
A.常温下,向100mL CaSO4饱和溶液中,加入400mL 0.01mol/L
Na2SO4溶液后,溶液中无沉淀析出
B.b点将有沉淀生成,平衡后溶液中c(SO42-)一定等于3×10-3 mol/L
C.d点溶液通过蒸发可以变到c点
D.a点对应的Ksp等于c点对应的Ksp
相同温度下,体积均为0.25 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.6kJ/moL。实验测得起始、平衡时得有关数据如下表:
容器编号 |
起始时各物质物质的量/mol |
达平衡时体系能量的变化 |
||
N2 |
H2 |
NH3 |
||
① |
1 |
3 |
0 |
放出热量:23.15kJ |
② |
0.9 |
2.7 |
0.2 |
放出热量:Q |
下列叙述错误的是( )
A.容器①、②中反应的平衡常数相等
B.平衡时,两个容器中NH3的体积分数均为1/7
C.容器②中达平衡时放出的热量Q=23.15 kJ
D.若容器①体积为0.5L,则平衡时放出的热量<23.15kJ