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由反应2NO2
2NO + O2
起始量(mol/L) 0.30.50.2 变化量(mol/L) 2x2xx 平衡量(mol/L) 0.3?2x0.5+2x0.2+x 因为,,解之得x=,求出此时浓度商Qc=>K,所以容器II达
平衡时,由反应2NO2
一定小于1,B错误;C.若容器III在某时刻,NO的体积分数为50%, 2NO + O2
起始量(mol/L) 00.50.35 变化量(mol/L) 2x2xx 平衡量(mol/L) 2x0.5?2x0.35?x
由0.5?2x=2x+0.35?x,解之得,x=0.05,求出此时浓度商Qc=>,说明此时反应未达平
衡,反应继续向逆反应方向进行,NO进一步减少,所以C正确;D.温度为T2时,
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>0.8,因
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为正反应是吸热反应,升高温度后化学平衡常数变大,所以T2>T1,D正确。
【名师点睛】试题主要从浓度、温度对化学反应速率、化学平衡的影响以及平衡常数的计算等方面,考查学
生对化学反应速率、化学平衡等化学基本原理的理解和应用,关注信息获取、加工和处理能力的提高。解题时首先要分析反应的特征,如是恒温恒容还是恒温恒压反应,是气体分子数目增加的还是气体分子数目减小的反应,其次分析所建立的平衡状态的条件和平衡状态的特征,最后逐一分析试题中所设计的选项,判断是否正确。本题只给了一个平衡量,通过化学平衡计算的三步分析法,分析容器I中平衡态的各种与4个选项相关的数据,其他容器与I进行对比,通过浓度商分析反应的方向,即可判断。本题难度较大,如能用特殊值验证的反证法,则可降低难度。
5.【2016年高考北京卷】下列食品添加剂中,其使用目的与反应速率有关的是 ( )
A.抗氧化剂 【答案】A
B.调味剂
C.着色剂 D.增稠剂
【考点定位】本题主要是考查食品添加剂的有关判断
【名师点晴】化学是一门实用性很强的学科,在日常生活及工农业生产和科学技术中应用十分广泛。食品添
加剂关互我们每个人的健康,了解食品添加剂是每个人应该掌握的基本常识,只有掌握一定的化学知识,才会使我们的生活质量得以提升,也才会更安全、更健康。了解抗氧化剂、调味剂、着色剂、增稠剂的含义是解答的关键,注意相关知识的积累。
6.【2018北京卷】近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
(1)反应Ⅰ:2H2SO4(l)反应Ⅲ:S(s)+O2(g)
2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551kJ·mol SO2(g) ΔH3=-297kJ·mol
-1
-1
反应Ⅱ的热化学方程式:________________。
(2)对反应Ⅱ,在某一投料比时,两种压强下,H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图
所示。
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p2_______p1(填“>”或“<”),得出该结论的理由是________________。
(3)I可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下。将ii补充完整。 i.SO2+4I+4H
-
+
-
S↓+2I2+2H2O
_________+_______+2I
-
ii.I2+2H2O+_________
(4)探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18mLSO2饱和溶液加入到2mL
下列试剂中,密闭放置观察现象。(已知:I2易溶解在KI溶液中) 序号 A B amol·LKI 0.2mol·LH2SO4 -1-1C D 0.2mol·LKI 0.0002molI2 溶液由棕褐色很快褪-1试剂组成 0.4mol·LKI -10.2mol·LH2SO4 -1溶液变黄,一段时实验现象 间后出现浑浊 溶液变黄,出现浑无明显现象 浊较A快 现浑浊较A快 色,变成黄色,出①B是A的对比实验,则a=__________。
②比较A、B、C,可得出的结论是______________________。
③实验表明,SO2的歧化反应速率D>A,结合i、ii反应速率解释原因:________________。 【答案】 3SO2(g)+2H2O (g)
2H2SO4 (l)+S(s) ΔH2=?254kJ·mol>反应Ⅱ是气体物质的量减小的反应,
?1
温度一定时,增大压强使反应正向移动,H2SO4的物质的量增大,体系总物质的量减小,H2SO4的物质的量分数增大SO2SO44H0.4I是SO2歧化反应的催化剂,H单独存在时不具有催化作用,但H可以加快歧化反应速率反应ii比i快;D中由反应ii产生的H使反应i加快
+
2?
+
?
+
+
详解:(1)根据过程,反应II为SO2催化歧化生成H2SO4和S,反应为3SO2+2H2O=2H2SO4+S。应用盖斯定律,
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反应I+反应III得,2H2SO(+S(s)=3SO(+2H2O(g)ΔH=ΔH1+ΔH3=(+551kJ/mol)+(-297kJ/mol)4l)2g)=+254kJ/mol,反应II的热化学方程式为3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)ΔH=-254kJ/mol。 (2)在横坐标上任取一点,作纵坐标的平行线,可见温度相同时,p2时H2SO4物质的量分数大于p1时;
反应II是气体分子数减小的反应,增大压强平衡向正反应方向移动,H2SO4物质的量增加,体系总物质的量减小,H2SO4物质的量分数增大;则p2p1。
(3)反应II的总反应为3SO2+2H2O=2H2SO4+S,I可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,催化剂在反应
前后质量和化学性质不变,(总反应-反应i)2得,反应ii的离子方程式为I2+2H2O+SO2=4H+SO4+2I。 (4)①B是A的对比实验,采用控制变量法,B比A多加了0.2mol/LH2SO4,A与B中KI浓度应相等,则
a=0.4。
②对比A与B,加入H可以加快SO2歧化反应的速率;对比B与C,单独H不能催化SO2的歧化反应;比
较A、B、C,可得出的结论是:I是SO2歧化反应的催化剂,H单独存在时不具有催化作用,但H可以加快歧化反应速率。
③对比D和A,D中加入KI的浓度小于A,D中多加了I2,反应i消耗H和I,反应ii中消耗I2,D中
“溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较A快”,反应速率DA,由此可见,反应ii比反应i速率快,反应ii产生H使c(H)增大,从而反应i加快。
点睛:本题以利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储为载体,考查盖斯定律的应用、化学平衡图
像的分析、方程式的书写、控制变量法探究外界条件对化学反应速率的影响,考查学生灵活运用所学知识解决实际问题的能力。
7.【2018江苏卷】NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要
课题。
(4)在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。
②将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体,匀速通入装有催化剂M的反应器中反应(装置见题20图?1)。
+
+
+
-?
+
+
+
+
+
2---
反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如题20图?2所示,在50~250℃范围内随着温度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是____________________________;当反应温度高于380℃时,NOx的去除率迅速下降的原因可能是___________________________。
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