分析 (1)结合化学平衡三行计算列式,转化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%,体积分数=$\frac{氨气的物质的量}{混合气体总物质的量}$×100%;
(2)①由2NO2(g)?N2O4(g),可知△c(NO2)=2△c(N2O4),结合图象中物质浓度的变化量判断,根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v(NO2);
②反应进行到10min时反应达到平衡状态,计算共吸收热量22.76kJX生成的物质的量,结合热化学方程式定量关系计算对应反应的焓变,写出热化学方程式,平衡常数K=$\frac{生成物平衡浓度幂次方乘积}{反应物平衡浓度幂次方乘积}$;
③i.恒温恒容下,再充入一定量NO2,等效为增大压强,平衡逆向移动;
ii.20min时瞬间c(NO2)增大,c(N2O4)不变,而后平衡向逆反应方向移动,c(NO2)减小,c(N2O4)增大,10min后达到新的平衡,此时测得c(NO2)=0.9mol/L,根据平衡常数计算平衡时c(N2O4),据此作图.
解答 解:(1)在一密闭容器中充入2molNH3,保持温度体积恒定,经过一段时间玻璃管内压强是初始压强的1.5倍,气体压强之比等于气体物质的量之比,设生成氮气物质的量为x,
2NH3?N2+3H2
起始量(mol) 2 0 0
变化量(mol) 2x x 3x
平衡量(mol)2-2x x 3x
2-2x+x+3x=2×1.5
x=0.5mol
则NH3的转化率=$\frac{2×0.5}{2}$×100%=50%,
NH3的体积分数=$\frac{2-2x}{2+2x}$×100%=33.3%,
故答案为:50%;33.3%;
(2)①由图可知0-10min内,X的浓度变化量为(0.6-0.2)mol/L=0.4mol/L,Y的浓度变化量为(0.6-0.4)mol/L=0.2mol/L,由2NO2(g)?N2O4(g),可知△c(NO2)=2△c(N2O4),所以X表示NO2浓度随时间的变化曲线,Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线,X表示NO2浓度随时间的变化曲线,由图可知,前10min内,NO2的浓度变化量为(0.6-0.2)mol/L=0.4mol/L,所以υ(NO2)=$\frac{0.4mol/L}{10min}$=0.04mol•L-1•min-1,
故答案为:X; 0.04;
②反应进行到10min时,X的浓度变化量为(0.6-0.2)mol/L=0.4mol/L,物质的量为0.4mol/L×2L=0.8mol,共吸收热量22.76kJ,生成2molNO2吸热56.9kJ,反应的热化学方程式为:N2O4(g)?2NO2(g)△H=+56.9kJ/mol,达到平衡状态下,c(N2O4)=0.4mol/L,c(NO2)=0.6mol/L,平衡常数K=$\frac{(0.6mol/L)^{2}}{0.4mol/L}$=0.9mol/L
故答案为:N2O4(g)?2NO2(g)△H=+56.9kJ/mol; 0.9mol/L;
③i.恒温恒容下,再充入一定量NO2,等效为增大压强,平衡逆向移动,新平衡后混合气体中NO2的体积分数减小,故ω1>ω2,故答案为:>;
ii.20min时瞬间c(NO2)增大,c(N2O4)不变,而后平衡向逆反应方向移动,c(NO2)减小,c(N2O4)增大,10min后达到新的平衡,此时测得c(NO2)=0.9mol/L,由于K=$\frac{{c}^{2}(N{O}_{2})}{c({N}_{2}{O}_{4})}$=0.9,则平衡时c(N2O4)=$\frac{0.{9}^{2}}{0.9}$mol/L=0.9mol/L,而X为NO2、Y为N2O4,20min后各物质的浓度随时间变化的曲线为:
,
故答案为:
.
点评 本题考查化学平衡计算与影响因素、化学平衡状态判断、平衡常数等,③中作图为易错点,注意再次平衡时各物质的浓度、条件改变瞬间各物质的浓度,难度中等.
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
| A. | 2HClO=2HCl+O2↑ | B. | Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4 | ||
| C. | 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O | D. | H2+F2=2HF |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
| A. | 常温下,某溶液中由水电离出来的 c(H+)=1×10-amol•L-1,若 a<7,则该溶液可能为 NaHSO4溶液 | |
| B. | 中和同体积、同 pH 的硫酸、盐酸和醋酸所需相同浓度的 NaOH 溶液的体积关系:V(硫酸)>V(盐酸)>V(醋酸) | |
| C. | 向 AgCl 悬浊液中加入 NaCl 固体,AgCl 沉淀的溶度积(Ksp)变小 | |
| D. | pH 相等的①CH3COONa ②NaHCO3溶液中,c(Na+)大小关系:②<① |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
| A. | H2SO4与 Ba(OH)2溶液反应:Ba2++OH-+H++SO42-═BaSO4↓+H2O | |
| B. | Ca(HCO3)2与过量 NaOH 溶液反应:Ca2++HCO3-+OH-═CaCO3↓+H2O | |
| C. | Na2CO3溶液中通入少量 CO2:CO32-+CO2+H2O═2HCO3- | |
| D. | CH3COOH 溶液与 NaOH 溶液反应:H++OH-═H2O |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
| A. | 平衡时两容器中I2的物质的量相等 | |
| B. | 平衡时两容器中I2的浓度相等 | |
| C. | 平衡时碘蒸气在混合气体中的百分含量:A容器大于B容器 | |
| D. | 平衡时HI的分解率:αA=αB |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
| A. | pH=1 | |
| B. | c(H+)=c(CH3COO-) | |
| C. | 加入少量CH3COONa固体后,醋酸的电离程度减小 | |
| D. | 与0.1 mol•L-1NaOH溶液等体积混合后所得溶液显中性 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
| A. | 化石燃料完全燃烧不会造成大气污染 | |
| B. | 用液化石油气代替燃料油可减少大气污染 | |
| C. | 用海水制食用盐和漂白粉经物理变化即可 | |
| D. | 绿色食品是指健康、环保、绿颜色的食品 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
| A. | 含有的中子数为a+b | B. | 含有的电子数为a-n | ||
| C. | 质量数为a+b+n | D. | 1mol该原子的质量约为bg |
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