精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
6.已知NO2和N2O4可以相互转化:2NO2(g)?N2O4(g)△H<0.现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为 2L的恒温密闭玻璃容器中,反应物浓度随时间变化关系如图.

①图中共有两条曲线X和Y,其中曲线X表示NO2浓度随时间的变化.下列不能说明该反应已达到平衡状态的是B.
A.容器内混合气体的压强不随时间变化而改变
B.容器内混合气体的密度不随时间变化而改变
C.容器内混合气体的颜色不随时间变化而改变
D.容器内混合气体的平均分子量不随时间变化而改变
②前10min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)=0.04mol/(L•min).
③反应25min时,若只改变了某一个条件,使曲线发生如上图所示的变化,该条件可能是加入0.8molNO2(用文字表达);其平衡常数 K(d)=K(b)(填“>”、“=”或“<”).

分析 ①根据反应方程式2NO2(g)?N2O4(g)可知,NO2的浓度变化是N2O4浓度变化量的2倍,据此结合图象中物质浓度的变化量判断;
可逆反应到达平衡时,各物质的浓度不发生变化;
可逆反应到达平衡时,同种物质的正逆速率相等且保持不变,各组分的浓度、含量保持不变,由此衍生的其它一些量不变,判断平衡的物理量应随反应进行发生变化,该物理量由变化到不再变化说明到达平衡;
②①根据v=$\frac{△C}{△t}$计算v(NO2);
③25min时,X的浓度增大,Y的浓度不变,只能是增大X的浓度,根据瞬间浓度变化计算加入二氧化氮的物质的量;d点与b点的温度相同,温度不变平衡常数不变.

解答 解:①由图可知10-25min平衡状态时,X表示的生成物的浓度变化量为(0.6-0.2)mol/L=0.4mol/L,Y表示的反应物的浓度变化量为(0.6-0.4)mol/L=0.2mol/L,X表示的生成物的浓度变化量是Y表示的反应物的浓度变化量的2倍,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;
A.随反应进行混合气体物质的量增大,恒温恒容下压强增大,容器内混合气体的压强不随时间变化而改变,说明反应到达平衡,故A正确;
B.混合气体总质量不变,容器容积不变,容器内混合气体的密度为定值,故B错误;
C.容器内混合气体的颜色不随时间变化而改变,说明二氧化氮的浓度不变,反应到达平衡,故C正确;
D.混合气体总质量不变,随反应进行混合气体物质的量增大,平均相对分子质量减小,当容器内混合气体的平均相对分子质量不随时间变化而改变,说明反应到达平衡,故D正确;
故答案为:X;B;
②X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.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:0.04;
③25min时,X的浓度增大,Y的浓度不变,只能是增大X的浓度,即增大NO2 的浓度,加入二氧化氮的物质的量为2L×(1-0.6)mOl/L=0.8mol,即加入0.8molNO2,d点与b点的温度相同,平衡常数只受温度影响,温度不变平衡常数不变,故K(d)=K(b),
故答案为:加入0.8molNO2;=.

点评 本题考查改变外界条件对化学反应速率及化学平衡的影响、化学平衡图象、反应速率计算等,明确图象含义,熟悉化学平衡理论是解题关键,题目难度中等.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

12.图为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示,下列叙述不正确的是(  )
A.通入 H2电极是负极
B.通入 O2电极发生氧化反应
C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

13.下列各组有机物只用一种试剂无法鉴别的是(  )
A.苯、甲苯、环己烷B.乙醇、甲苯、溴苯C.己烷、己烯、苯酚D.甲酸、乙醛、丙酸

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.金属材料的广泛使用是人类社会文明进步的标志,下列对金属材料的认识正确的是(  )
A.陶瓷不属于金属材料
B.钠钾合金的熔点介于钠和钾的熔点之间
C.纯铁比生铁的硬度大
D.铝在常温下不能与氧气反应

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.MnCO3是信息产业和机电工业的重要基础功能材料,某地有含锰矿石(主要成分是MnO2还含CaO、Al2O3、FeS等杂质),由此矿石生产MnCO3的工艺流程如下:

物质开始沉淀沉淀完全
Fe(OH)32.73.7
Ca(OH)212------
Al(OH)33.84.7
回答下列问题:
(1)操作Ⅰ为:过滤.
(2)取溶液Ⅰ加入KSCN溶液,溶液呈血红色,试写出酸溶过程中FeS发生反应的离子方程式:FeS+12H++3MnO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe3++2S↓+3Mn2++6H2O
(3)调节溶液pH所用物质X最好为C
A.NaOH溶液    B.氨水   C.MnCO3固体    D.盐酸
(4)滤渣Ⅰ为Al(OH)3、Fe(OH)3,滤渣Ⅱ为CaF2.
(5)沉锰的化学方程式为:MnSO4+2NaHCO3=MnCO3↓+Na2SO4+H2O+CO2↑.
(6)MnCO3也是制造锂离子电池的重要原料,在此电池的正极,充放电过程中发生LiMn2O4与Li1-xMn2O4之间的转化,写出该电池充电时正极发生的反应式:LiMn2O4-xe-=Li1-xMn2O4+xLi+.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

11.20世纪60年代,化学家发现了一类酸性比100%的硫酸还要强的酸,称之为魔酸,其酸性强至可以将质子给予δ受体,CF3SO3H就是其中常见的魔酸之一.
(1)试写出CH3CH3与CF3SO3H可能的反应式.
(2)以上反应所得产物活性均很高,立即发生分解,试写出分解以后所得到的全部可能产物.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

18.绿矾(FeSO4•7H2O)是治疗缺铁性贫血的特效药.下面是以商品级纯度铁屑(含少量锡等杂质)生产绿矾的一种方法:

已知:在H2S饱和溶液中,SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6;FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0,沉淀完全时的pH为5.5.
回答下列问题:
(1)检验所得绿矾晶体中是否含有Fe3+的实验操作是取少量晶体溶于水,滴加KSCN溶液,若不出现血红色,表明不含有Fe3+.
(2)操作Ⅱ在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是使Sn2+完全变成SnS沉淀,而Fe2+不沉淀;通入硫化氢至饱和的目的是:此空不填.
①除去操作I所得溶液中含有的Sn2+等杂质离子;
②防止Fe2+的氧化.
(3)操作IV的顺序依次为:蒸发、结晶、过滤、洗涤.
(4)操作IV得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤,其目的是:
①除去晶体表面附着的硫酸等杂质;②降低洗涤过程中FeSO4•7H2O的损耗.
(5)测定绿矾产品中Fe2+含量的方法是:
a.称取2.8500g绿矾产品,溶解,在250mL容量瓶中定容;
b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;
c.用硫酸酸化的0.01000mol/L KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL(滴定时发生反应的离子方程式为:5Fe2++MnO4-+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O).
①计算上述样品中FeSO4•7H2O的质量分数为97.54%.
②若用上述方法测定的样品中FeSO4•7H2O的质量分数偏低(测定过程中产生的误差可忽略),其可能原因有样品中存在少量的杂质(如H2O、H2SO4等)、样品部分被氧化.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

15.下列说法中正确的一组是(  )
A.H2和D2互为同位素B.和互为同分异构体
C.甲烷与乙烯是同系物D.和是同一种物质

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

16.下列转化必须加入氧化剂才能进行的是(  )
A.HCO3-→CO2B.MnO4-→Mn2+C.Fe2+→Fe3+D.Na2O2→O2

查看答案和解析>>

同步练习册答案