時間/s | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
c(NO)/mol•L-1 | 1.00×10-3 | 4.50×10-4 | 2.50×10-4 | 1.50×10-4 | 1.00×10-4 | 1.00×10-4 |
c(CO)/mol•L-1 | 3.60×10-3 | 3.05×10-3 | 2.85×10-3 | 2.75×10-3 | 2.70×10-3 | 2.70×10-3 |
分析 (1)①2NO2(g )═N2O4(g)△H=-56.9kJ•mol -1
②H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0kJ•mol -1
③CH4(g)+N2O4 (g)=N2(g)+2H2O(l)+CO2 (g)△H=-898.1kJ•mol -1
蓋斯定律計算①+③-2×②得到 CH4(g)催化還原NO2 (g)生成 N2(g)和H2O(g)的熱化學方程式;
(2)①平衡常數(shù)K=$\frac{生成物平衡濃度冪次方乘積}{反應物平衡濃度冪次方乘積}$;
②計算NO反應速率v=$\frac{△c}{△t}$,反應速率之比等于化學方程式計量數(shù)之比計算得到氮氣的反應速率;
③根據化學平衡狀態(tài)的特征解答,當反應達到平衡狀態(tài)時,正逆反應速率相等,各物質的濃度、百分含量不變,以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化,解題時要注意,選擇判斷的物理量,隨著反應的進行發(fā)生變化,當該物理量由變化到定值時,說明可逆反應到達平衡狀態(tài);
(4)①CH4燃料電池中甲烷在負極失電子發(fā)生氧化反應,在堿性環(huán)境中生成碳酸鹽,結合電話守恒和原子守恒書寫電極反應;
②放電一段時間后,依據化學方程式分析,消耗溶液中氫氧根離子生成水,電解質溶液的pH減。
解答 (1)(1)①2NO2(g )═N2O4(g)△H=-56.9kJ•mol -1
②H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0kJ•mol -1
③CH4(g)+N2O4 (g)=N2(g)+2H2O(l)+CO2 (g)△H=-898.1kJ•mol -1
蓋斯定律計算①+③-2×②得到 CH4(g)催化還原NO2 (g)生成 N2(g)和H2O(g)的熱化學方程式:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),△H=-867kJ•mol-1 ,
故答案為:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),△H=-867kJ•mol-1 ;
(2)①一定條件下,發(fā)生2NO(g)+2CO(g)$\stackrel{催化劑}{?}$N2(g)+2CO2(g)△H<0,平衡常數(shù)K=$\frac{c({N}_{2}){c}^{2}(C{O}_{2})}{{c}^{2}(NO){c}^{2}(CO)}$,
故答案為:$\frac{c({N}_{2}){c}^{2}(C{O}_{2})}{{c}^{2}(NO){c}^{2}(CO)}$;
②前4秒內NO濃度變化=1.00×10-3 mol/L-2.50×10-4 mol/L=7.5×10-4mol/L,NO的反應速率v(NO)=$\frac{7.5×1{0}^{-4}mol/L}{4s}$=1.875×10-4mol/(L•s),氮氣的平均反應速率v(N2)=$\frac{1}{2}$v(NO)=$\frac{1.875mol/(L•s)}{2}$=9.375×10-5mol/( L•s,
故答案為:9.375×10-5mol/( L•s);
③2NO(g)+2CO(g)$\stackrel{催化劑}{?}$N2(g)+2CO2(g)△H<0,
A.v正(NO)=2v逆(N2 )說明氮氣的正逆反應速率相同,反應達到平衡狀態(tài),2v正(NO)=v逆(N2 )不能說明正逆反應速率相同,故A符合;
B.反應前后氣體質量不變,氣體物質的量減小,當容器中氣體的平均分子量不隨時間而變化說明反應達到平衡狀態(tài),故B不符合;
C.氣體質量和體積不變,容器中氣體的密度始終不隨時間而變化,不能說明反應達到平衡狀態(tài),故C符合;
D.容器中CO的質量不再發(fā)生變化說明一氧化碳濃度不變,反應達到平衡狀態(tài),故D不符合;
E. 反應前后氣體物質的量變化,當容器中氣體的總壓強不隨時間而變化說明反應達到平衡狀態(tài),故E不符合;
故答案為:AC;
(3)①CH4燃料電池中甲烷在負極失電子發(fā)生氧化反應,該燃料電池的正極為通入氧氣的電極一端,電極b為正極,在堿性環(huán)境中生成碳酸鹽,結合電話守恒和原子守恒書寫電極反應為:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,
故答案為:b; CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;
②放電一段時間后,負極電極反應CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,正極電極反應為O2+2H2O+4e-=4OH-,總化學反應的離子方程式為:CH4+2OH-+2O2→CO32-+3H2O,反應過程中消耗氫氧根離子,溶液PH減小,
故答案為:減。
點評 本題考查了熱化學方程式書寫、化學反應速率計算、影響化學平衡因素分析判斷、原電池原理和電極反應書寫等知識,題目難度中等.
科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | CO2通入到 CaCl2溶液中 | |
B. | NH3通入 AlCl3溶液中 | |
C. | 用脫脂棉包裹Na2O2粉末向其中通入適量二氧化碳 | |
D. | 稀鹽酸滴加到Fe(OH)3膠體中 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
現(xiàn)象或事實 | 主要原因 | |
A | 燃煤中添加適量CaO可減少SO2排放量 | 燃燒中硫元素轉化為CaSO3 |
B | 聚氯乙烯薄膜不能用于包裝食品 | 會造成白色污染 |
C | 夏天雷雨過后感覺到空氣特別的清新 | 空氣中O3含量增加、塵埃減少 |
D | 蒸熟的糯米在適當條件可轉化為香甜可口的甜酒 | 部分淀粉水解生成葡萄糖與乙醇 |
A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | X、Y間可形成離子化合物 | |
B. | 單質熔點:Y>W>X | |
C. | 最高價氧化物對應水化物的酸性:Z>W | |
D. | Y、W形成的單核離子均能破壞水的電離平衡 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | C20H30O2、C22H30O2 | B. | C22H32O2、C20H30O2 | ||
C. | C22H30O2、C20H30O2 | D. | C20H30O2、C22H32O2 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 某鈉鹽溶液含甲電離出的陰離子,則該溶液顯堿性 | |
B. | 乙中含有化合價為-1的元素 | |
C. | 丙與氧氣的摩爾質量相同,則丙可以是CH3OH | |
D. | 若丁中含有2種元素且含有ⅣA族元素,則相同條件下丁比甲穩(wěn)定 |
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