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4.在一定温度下,体积为2L的密闭容器中,NO2和N2O4之间发生反应:
2NO2 (g) (红棕色)?N2O4(g) (无色),如图所示.
(1)若升高温度,则v(正)加快,v(逆)加快.(填“加快”或“减慢”).
(2)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲中v(NO2)=18mol/(L•min),乙中v(N2O4)=0.2mol/(L•s),则乙中反应更快.
(3)在0到1min中内用X表示该反应的速率是0.15mol/(Lmin),该反应达限度时,Y的转化率60%,反应开始时与反应达平衡状态时的压强之比为14:11.
(4)下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是AB
A.容器内压强不再发生变化
B.NO2的体积分数不再发生变化
C.容器内气体原子总数不再发生变化
D.相同时间内消耗n mol N2O4的同时生成2n mol NO2
E.反应体系中NO2、N2O4的体积比为1:2
(5)若起始时充入NO2气体0.200mol,则达到平衡时NO2气体的转化率为a;其它条件不变时,下列措施能提高NO2转化率的是A (填字母).
A.降低温度
B.减小NO2的浓度
C.升高温度
D.再充入一定量的He.

分析 (1)升高温度,则v(正)、v(逆)都加快;
(2)根据反应速率之比等于化学计量数之比比较;
(3)根据v=$\frac{△c}{△t}$计算反应速率,结合图象计算相关物理量;
(4)可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体现中各物质的物质的量不变、物质的量浓度不变以及由此引起的一系列物理量不变,据此分析解答;
(5)能提高NO2转化率的是措施即让平衡正向移动即可.

解答 解:(1)若升高温度,则v(正)、v(逆)都加快,故答案为:加快;加快;
(2)甲中v(NO2)=18mol/(L•min),乙中v (N2O4)=0.2mol•L-1•min-1,v(NO2)=2v(N2O4)=0.4mol•L-1•s-1=24mol/(L•min),则乙反应较快,
故答案为:乙;
(3)v(X)=$\frac{\frac{0.7mol-0.4mol}{2L}}{1min}$=0.15mol•(L•min)-1,
该反应达最大限度时,Y的转化率为:$\frac{1mol-0.4mol}{1mol}$=60%,
开始时:n(X)+n(Y)=0.4mol+1mol=1.4mol,
平衡时:n(X)+n(Y)=0.7mol+0.4mol=1.1mol,
在相同条件下,气体的压强之比等于物质的量之比,
则反应开始时与反应达平衡状态时的压强之比为1.4mol:1.1mol=14:11,
故答案为:0.1mol•(L•min)-1;60%;14:11;
(4)A.反应前后气体系数和不等,容器内压强不再发生变化,证明达到了平衡,故A正确;
B.NO2的体积分数不再发生变化是平衡的特征,证明达到了平衡,故B正确;
C.反应进行到任何时刻,容器内气体原子总数都不会发生变化,故C错误;
D.相同时间内消耗n mol N2O4的同时生成2n mol NO2,不能说明正逆反应速率相等,故D错误;
E.反应体系中NO2、N2O4的体积比为1:2,不能说明正逆反应速率相等,故E错误;
故选AB;
(5)能提高NO2转化率的是措施即让平衡正向移动即可;
A.降低温度能让平衡正向移动提高NO2转化率,故A正确;
B.减小NO2的浓度让平衡逆向移动,降低了NO2转化率,故B错误;
C.升高温度平衡逆向移动,降低了NO2转化率,故C错误;
D.再充入一定量的He,平衡不动,转化率不变,故D错误.
故选A.

点评 本题考查较为综合,题目难度中等,注意把握化学反应速率以及化学平衡的基本知识即可解答该题.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

8.某同学欲用物质的量浓度为0.100 0mol•L-1的盐酸测定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液,选择酚酞作指示剂.请填写下列空白:
(1)用标准的盐酸滴定待测的氢氧化钠溶液时,左手把握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,直到因加入一滴盐酸,溶液由红色变为无色,半分钟不再变色,立即停止滴定.
(2)下列操作中可能使所测氢氧化钠溶液的浓度数值偏低的是DE(填序号).
A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸
B.滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
E.滴定过程中,锥形瓶的振荡过于激烈,使少量溶液溅出
(3)若某次滴定结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,则读数为10.20 mL.若仰视,会使读数偏大(填“大”或“小”).
(4)再结合表数据,计算被测氢氧化钠溶液的物质的量浓度是0.1710 mol•L-1.
滴定
次数
待测溶液
体积/mL
标准酸体积
滴定前的刻度/mL滴定后的刻度/mL
第一次10.001.3419.39
第二次10.004.1021.10
第三次10.000.4017.60

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

9.溶液、胶体与浊液的本质区别是(  )
A.分散质粒子的大小B.分散质粒子是否带电荷
C.能否发生丁达尔现象D.溶液外观是否均一

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

12.甲醇和乙醇是重要的化工原料,也是清洁的能源.
(1)工业上利用乙酸甲酯和氢气加成制备乙醇的技术比较成熟.主要反应如下:
反应①:CH3COOCH3(g)+2H2(g)?CH3OH(g)+C2H5OH(g)△H1
反应②:CH3COOCH3(g)+C2H5OH(g)?CH3COOC2H5(g)+CH3OH(g)△H2>0
反应③:C2H5OH(g)?CH3CHO(g)+H2(g)△H3>0
①分析增大压强对制备乙醇的影响增大压强,也能提高反应速率.反应①为气体分子数减小的反应,反应②气体分子数不变,反应③为气体分子数变大的反应,增大压强反应①平衡正向移动,反应②平衡不移动,反应③平衡逆向移动,总结果,乙醇含量增大.
②反应①乙酸甲酯的平衡转化率与温度和氢碳比($\frac{n({H}_{2})}{n(乙酸甲酯)}$)的关系如图1.
该反应的平衡常数K随温度升高变小.(填“变大”“不变”或“变小”);氢碳比最大的是曲线c.

(2)①利用反应CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)合成甲醇.某温度下,向容积为2L的密闭容器中加入1mol CO和2mol H2,CO转化率的变化如图2所示,该温度下的平衡常数为4(保留两位有效数字,下同),若起始压强为12.6MPa,则10min时容器的压强为9.4 MPa.
②若保持其它条件不变,起始时加入2mol CO和2mol H2,再次达到平衡,相应的点是B.
(3)氢气可用CH4制备:CH4(g)+H2O(1)?CO(g)+3H2(g)△H=+250.1kJ•mol-1.已知CO(g)、H2(g)的燃烧热依次为283.0kJ•mol-1、285.8kJ•mol-1,请写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3KJ/mol.以CH4(g)为燃料可以设计甲烷燃料电池,已知该电池的能量转换效率为86.4%,则该电池的比能量为$\frac{4.8×1{0}^{7}J}{3.6×1{0}^{6}J}$kW•h•kg-1(只列计算式,比能量=$\frac{电池输出电能(kW•h)}{燃料质量(kg)}$,lkW•h=3.6×106J).

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

19.已知反应mX(g)+nY(g)?qZ(g)△H<0,m+n>q,在恒容密闭容器中反应达到平衡时,下列说法正确的是(  )
A.通入稀有气体使压强增大,平衡将正向移动
B.X的正反应速率是Y 的逆反应速率的$\frac{m}{n}$倍
C.降低温度,混合气体的平均相对分子质量变小
D.增加X的物质的量,平衡常数增大

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科目:高中化学 来源: 题型:推断题

9.将等物质的量A、B、C、D四种物质混合,发生如下反应aA+bB?cC(s)+dD.当反应进行一定时间后,测得A减少了2n mol,B减少了n mol,C增加了3n mol,D增加了2n mol,此时达到化学平衡.
(1)该化学方程式中各物质的化学计量数为:a=2,b=1,c=3,d=2.
(2)若只改变压强,反应速率发生变化,但平衡不发生移动,该反应中各物质的聚集状态为:
A气,B固或液,D气.
(3)若只升高温度,反应一段时间后,测知四种物质的物质的量又达到相等,则该反应为放(填“放
热”或“吸热”)反应.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

16.已知C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol,
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-566.0kJ/mol,
C(s)+0.5O2(g)=CO(g)△H3=akJ/mol,则a=-110.5.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

13.X、Y、Z、W、R是5种短周期元素,其原子序数依次增大.X是周期表中原子半径最小的元素,Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,Z、W、R处于同一周期,R与Y处于同一族,Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等.下列说法正确的是(  )
A.元素X分别与Y、Z、R可以形成多种二元共价化合物
B.元素Y、Z、R形成的化合物的水溶液可能呈酸性、碱性或者中性
C.热稳定性:XmY强于XmR,沸点:XmY高于XmR
D.五种元素的单质在常温下有两种是气态、两种是固态、一种是液态

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

14.某同学在实验报告中有以下实验数据记录,其中合理的是(  )
A.用托盘天平称取11.72g食盐
B.用100mL的量筒量取25.00mL盐酸
C.用pH试纸测得某氯水的pH为4
D.用0.2000 mol/L盐酸滴定20.00mL未知浓度NaOH,用去22.40mL盐酸溶液

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同步练习册答案