①该反应正反应的活化能___(填“>”或“<”)逆反应的活化能。
②反应速率v=V正-V逆=k正xSO2·xNO2-k逆xSO3·xNO,k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数,x为物质的量分数,T℃时,k正_____k逆(填“>”、“<”或“=”)。
③T℃时,在体积为2L的容器中加入1molSO2(g)、1molNO2(g),5min时测得xSO3=0.2,此时平衡向___(填
v正“正”或“逆”)反应方向移动,=___(保留2位小数)。
v逆(4)已知:2NO(g)=N2(g)+O2(g) ΔH=-180.6kJ/mol,在某表面催化剂的作用下,NO可以分解生成N2、O2,其反应机理可简化为: 第一步:2NO →N2O2 快 第二步:N2O2 →N2+O2 慢 下列表述正确的是____(填标号)。 A.所有化合反应都是放热反应 B.N2O2是该反应的的中间产物
C.加入合适的催化剂可以减小反应热ΔH,加快反应速率 D.第一步的活化能比第二步低
【答案】 (1). CH4+2NO2=CO2+N2+2H2O (2). -226.6 (3). < (4). = (5). 正 (6). 2.25 (7). BD 【解析】 【分析】
(1)CH4催化还原NO2会生成无污染的氮气与二氧化碳; (2)依据盖斯定律作答;
(3)①根据图像结合平衡常数随温度的变化规律得出反应的热效应,反应热=正反应的活化能-逆反应的活化能,据此分析;
13
②T℃时K正=K逆,反应的平衡常数K=
K正; K逆③依据三段式,结合浓度商与平衡常数的大小关系作答,再根据上述公式先求出各物质的体积分数再作答; (4)A. 放热反应跟是否是化合反应无关; B. 反应生成后又被消耗的物质属于中间产物; C.催化剂不会改变反应热;
D.化学反应由慢反应决定,活化能越小,反应速率越快。
【详解】(1)CH4与NO2反应的化学方程式为CH4+2NO2=CO2+N2+2H2O; mol-1 (2)反应I:2CO(g)+2NO(g)噲垐??N2(g)+2CO2(g) △H=-746.8kJ·
?1反应II: 4CO(g)+2NO2(g)噲垐??3CO2(g)+N2(g) △H=?1200kJ?mol
盖斯定律计算(反应II?反应I)×得到反应CO(g)+NO2(g)噲垐??CO2(g)+NO(g) △H = ?226.6 kJ/mol,故答案为:?226.6;
(3)①K正随温度的增加而减小,K逆随温度的增加而增大,则说明该反应正反应方向为放热反应,△H<0,则正反应的活化能<逆反应的活化能; ②SO2(g)+NO2(g)=1,所以k正=k逆;
③T℃时,K=1,在体积为2L的容器中加入1molSO2(g)、1molNO2(g),5min时测得xSO3=0.2,则
12K正c(SO3)?c(NO)SO3(g)+NO(g)是气体分子数不变的反应,化学平衡常数K==
K逆c(SO2)?c(NO2)SO2(g)+NO2(g)起始(mol/L)转化(mol/L)SO3(g)+NO(g)0.5x0.5x00xx,此时xSO3=0.2,则
x(0.5-x)+(0.5-x)+x+x=0.2,解得x=0.2,则浓度
5min时(mol/L)0.5-x0.5-xxx商Qc=
0.2?0.24xNO2,v逆=k逆xSO3·xNO,则=<1,则平衡向正方向移动,v正=k正xSO2·
(0.5?0.2)?(0.5?0.2)9xNO20.3?0.39v正k正xSO2·===2.25,故答案为:正;2.25; =
xNO0.2?0.24v逆k逆xSO3·(4)A. 不是所有的化合反应都是放热反应,如C和CO2化合生成CO的反应为吸热反应,A项错误; B. 反应生成后又被消耗的物质属于中间产物,N2O2是该反应的的中间产物,B项正确; C. 加入合适的催化剂可以加快化学反应速率,但不能改变反应热,C项错误;
14
D. 第一步反应为快反应,第二步的反应为慢反应,快反应的的活化能较低,D项正确;答案选BD。 11.
镍及其化合物是重要的合金材料和催化剂。请回答下列问题:
(1)基态镍原子的价电子排布式为_____,排布时能量最高的电子所占能级的原子轨道有____个伸展方向。 (2)镍能形成多种配合物如正四面体形的Ni(CO)4 和正方形的[Ni(CN)4]、正八面体形的[Ni(NH3)6]等。下列说法正确的有___
A.CO与CN-互为等电子体,其中CO分子内σ键和π键个数之比为1:2- B.NH3的空间构型为平面三角形
C.Ni2+在形成配合物时,其配位数只能为4 D.Ni(CO)4和[Ni(CN)4]2-中,镍元素均是sp3杂化
(3)丁二酮肟常用于检验Ni:在稀氨水中,丁二酮肟与Ni反应生成鲜红色沉淀,其结构如图所示。该结构中,除共价键外还存在配位键和氢键,请在图中用“→”和“???”分别表示出配位键和氢键。_____
2+
2+
2-2+
(4)NiO的晶体结构类型与氯化钠的相同,相关离子半径如下表:
NiO晶胞中Ni2+的配位数为____,NiO熔点比NaCl高的原因是_____。
(5)研究发现镧镍合金LaNix是一种良好的储氢材料。属六方晶系,其晶胞如图a中实线所示,储氢位置有两种,分别是八面体空隙(“ ”)和四面体空隙(“设其化学式为LaNixHy。
”),见图b、c,这些就是氢原子存储处,有氢时,
15
①LaNix合金中x的值为_____;
②晶胞中和“”同类的八面体空隙有___个,和“
”同类的四面体空隙有___个。
-3
23
10,③若H进入晶胞后,晶胞的体积不变,H的最大密度是______g/cm(保留2位有效数字,NA=6.0×
=1.7) 【答案】
(1).
3d84s2
(2).
5
(3).
A
(4).
(5). 6 (6). 离子所带电荷数越高,离子半
径越小,则晶格能越大,熔点越高 (7). 5 (8). 3 (9). 6 (10). 0.18 【解析】 【分析】
(1)依据Ni的最外层电子排布式作答;
(2)A. CO与N2互为等电子体,互为等电子体的两种物质结构相似; B. 依据价层电子对互斥理论和杂化轨道理论作答; C. 找出[Ni(CN)4]2-和[Ni(NH3)6]2+两种配合物的配体个数; D. 依据杂化轨道理论分析其杂化类型; (3)依据配位键与氢键的存在原子种类分析;
16
相关推荐: