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(12分)汽车尾气里含有的NO气体是由内燃机燃烧时产生的高温引起氮气和氧气反应所...

(12分)汽车尾气里含有的NO气体是由内燃机燃烧时产生的高温引起氮气和氧气反应所致 N2(g)+O2(g)满分5 manfen5.com2NO(g)   ΔH>0。已知该反应在2404℃时,平衡常数K=6.4×10-3

请回答下列问题。

(1)该反应的平衡常数表达式为____________________________________。

(2)该温度下,向2 L密闭容器中充入N2和O2各1mol,平衡时,N2的转化率是________%(保留整数)。

(3)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1 mol/L、4.0×10-2 mol/L和3.0×10-3 mol/L,此时反应________(填“处于化学平衡状态”、“向正方向进行”或“向逆方向进行”),理由是_____________________。

(4)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中,如图变化趋势正确的是________。

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向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2,达到平衡状态后再向其中充入一定量NO,重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比,此时平衡混合气中NO的体积分数_______(填“变大”、“变小”或“不变”)。

 

(12分 每空2分)(1)K= (2) 4 (3)向正方向进行;<K (4)AC 不变 【解析】 试题分析:汽车尾气里含有的NO气体是由内燃机燃烧时产生的高温引起氮气和氧气反应所致: N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH>0。已知该反应在2404℃时,平衡常数K=6.4×10-3。 请回答下列问题。 (1)化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,则根据方程式可知该反应的平衡常数表达式为K=。 (2)该温度下,向2 L密闭容器中充入N2和O2各1mol,设平衡时消耗氮气和氧气均是xmol,则生成NO设2xmol,所以根据平衡常数可知,解得x=0.04,则N2的转化率是4%。 (3)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1 mol/L、4.0×10-2 mol/L和3.0×10-3 mol/L,则此时浓度商=<K,所以此时反应向正方向进行。 (4)A、正反应吸热,则升高温度平衡向正反应方向进行,平衡常数增大,A正确;B、催化剂不能改变平衡状态,B错误;C、正反应吸热,则升高温度平衡向正反应方向进行,氮气额转化率增大,C正确,答案选AC。向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2,达到平衡状态后再向其中充入一定量NO,由于反应前后体积不变,则相当于增大压强,平衡不移动,因此重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比,此时平衡混合气中NO的体积分数不变。 考点:考查外界条件对平衡状态的影响及有关计算  
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考点分析:
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(14分)工业上以氨气为原料(铂铑合金网为催化剂)催化氧化法制硝酸的过程如下:

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(1)已知反应一经发生,铂铑合金网就会处于红热状态。写出氨催化氧化的化学方程式:_____。当温度降低时,化学平衡常数K值________(填“增大”“减小”或“无影响”)。

(2)氨气是制取硝酸的重要原料,合成氨反应的化学方程式如下:N2+3H2满分5 manfen5.com2NH3,该反应在固定容积的密闭容器中进行。

①下列各项标志着该反应达到化学平衡状态的是________(填字母)。

A.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2

B.v(N2)=v(H2)

C.容器内压强保持不变

D.混合气体的密度保持不变

②若在恒温条件下,将N2与H2按一定比例混合通入一个容积为2 L固定容积的密闭容器中,5 min后反应达平衡时,n(N2)=1.0 mol,n(H2)=0.8 mol,n(NH3)=0.8 mol,则反应速率v(H2) =_____,平衡常数=________。

③若容器恒容、绝热,加热使容器内温度迅速升至原来的2倍,平衡将     (填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)。达到新平衡后,容器内温度     (填“大于”“小于”或“等于”)原来的2倍。

 

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( 12分)2SO2(g)+O2(g)满分5 manfen5.com2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示,已知1 mol SO2(g) 被氧化为1 mol SO3(g)的ΔH=-99 kJ/mol。

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回答下列问题:

(1)E的大小对该反应的反应热有无影响?            

(2)该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低?     ,理由是_________。

(3)V2O5的催化循环机理可能为:V2O5氧化SO2时,自己被还原为四价钒化合物;四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式:                                   

(4)已知单质硫的燃烧热为296 kJ/mol,写出S(s)与O2生成 SO3(g)的热化学方程式:            

 

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某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B,一定温度下发生如下反应:A(g)+xB(g)满分5 manfen5.com2C(g),达到平衡后,只改变反应的一个条件,测得容器中物质的浓度、反应速率随时间的变化关系如图所示。下列说法中正确的是

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A.反应方程式中的x=1, 30min时改变条件后,A的转化率将变减小

B.前30 min内 A的反应速率为0.05 mol/(L·min)

C.20至40 min内表示处于平衡状态,该反应为放热反应

D.30 min时改变的条件是加入负催化剂,40 min时改变的条件是升高温度

 

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已知2SO2(g)+ O2(g)满分5 manfen5.com2SO3(g)  △H=-197 kJ·mol-1,向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体:(甲)2 mol SO2 和1 mol O2;(乙) 1 mol SO2 和0.5 mol O2;(丙) 2 mol SO3;恒温、恒容下反应达平衡时,下列关系一定正确的是

A.容器内压强p:p=p<2p     

B.SO3的质量m:m=m<2m

C.c(SO2)与c(O2)之比k:k=k>k 

D.反应放出或吸收热量的数值Q:Q=Q>2Q

 

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一定条件下存在反应:CO(g)+H2O(g)满分5 manfen5.comCO2(g)+H2(g),其正反应放热。现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器I、II、III,在I中充入1molCO和1molH2O,在II中充入1molCO2和1mol H2,在III中充入2molCO和2molH2O,700℃条件下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是

A容器I、II中正反应速率相同

B容器I、III中反应的平衡常数相同

C容器I中CO的物质的量比容器II中的多

D容器I中CO的转化率与容器II中CO2的转化率之和等于1

 

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