关于平衡常数表达及影响因素的易混易错题组
运用化学反应原理研究碳、氮等单质及其化合物的反应有重要意义。
(1)一定的条件下,合成氨反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。图1表示在此反应过程中的能量的变化,图2表示在2L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。
①该反应的平衡常数表达式为 ,升高温度,平衡常数 (填“增大”或“减小”或“不变”)。
②由图2分析,从11min起其它条件不变,压缩容器的体积为1L,则n(N2)的变化曲线为 (填“a”或“b”或“c”或“d”)
③图3 a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是 点,温度T1 T2(填“>”或“=”或“<”)
(2)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1 ∆H < 0 (I)
2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K2 ∆H < 0 (II)
①4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K= (用K1、K2表示)。
②为研究不同条件对反应(II)的影响,在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2,10min时反应(II)达到平衡。测得10min内v(ClNO)=7.5×10-3mol•L-1•min-1,则平衡后NO的转化率а1= 。其它条件保持不变,反应(II)在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率а2 а1(填“>”“<”或“=”),平衡常数K2 (填“增大”“减小”或“不变”。
(3)25℃时,反应2CO2(g)2CO(g)+ O2(g)的平衡常数K=2.96×10-92。在一个体积可变的密闭容器中(起始时容器体积为1L)充入一定量CO2、CO、O2的混合气体,要使容器中的反应开始时向CO2分解的方向进行,起始时三种气体的物质的量浓度应满足的关系是 。当该反应在25℃时达到平衡后,其他条件不变时,升高温度或增加容器的压强,均能使该平衡发生移动,②请在坐标中作出该反应的平衡常数K随温度(T)、压强(p)变化的示意图。
(12分)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献之一。在制取合成氨原料气的过程中,常混有一些杂质,如CO会使催化剂中毒。除去CO的化学反应方程式(HAc表示醋酸):Cu(NH3)2Ac+CO+NH3===Cu(NH3)3(CO)Ac。
请回答下列问题:
(1) C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为________。
(2) 写出基态Cu+的核外电子排布式________。
(3) 配合物Cu(NH3)3(CO)Ac中心原子的配位数为________。
(4) 写出与CO互为等电子体的离子:________。(任写一个)
(5) 在一定条件下NH3与CO2能合成化肥尿素[CO(NH2)2],尿素中C原子和N原子轨道的杂化类型分别为________;1 mol尿素分子中,σ键的数目为________。
(12分)一项科学研究成果表明,铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。
(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液,所得沉淀经高温灼烧,可制得CuMn2O4。
①写出基态Mn原子的价电子排布式为。
②CO32- 的空间构型是(用文字描述)。
(2)在铜锰氧化物的催化下,CO 被氧化为CO2,HCHO 被氧化为CO2和H2O。
①根据等电子体原理,CO 分子的结构式为。
②CO2分子中C 原子轨道的杂化类型为。
③1 mol甲醛(HCHO)分子中含有的σ键数目为。
(3) 向CuSO4溶液中加入过量NH3﹒H2O溶液可生成[Cu (NH3)4 ]2+。不考虑空间构型,
[Cu (NH3)4 ]2+的结构可用示意图表示为。
(14分)向黄色的FeCl3溶液中加入无色的KSCN溶液,溶液变成血红色。该反应在有的教材
中用方程式FeCl3+3KSCN===Fe(SCN)3+3KCl表示。
(1)该反应生成物中KCl既不是难溶物、难电离物质,也不是易挥发物质,则该反应之所以能够进行是由于生成了________的Fe(SCN)3。
(2)经研究表明,Fe(SCN)3是配合物, Fe3+与SCN-不仅能以1:3的个数比配合,还可以其他个数比配合。请按要求填空:
①若所得Fe3+和SCN-的配合物中,主要是Fe3+与SCN-以个数比1:1配合所得离子显血红色。该离子的离子符号是________,含该离子的配合物的化学式是________。
②若Fe3+与SCN-以个数比1:5配合,则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为____________________________________。
(3)向上述血红色溶液中继续加入浓KSCN溶液,溶液血红色加深,这是由于________(填字母代号)。
A.与Fe3+配合的SCN-数目增多 B.血红色离子的数目增多 C.血红色离子的浓度增加
(4)向上述血红色溶液中加入NaF溶液振荡,只观察到血红色溶液迅速褪成无色,表示该反应的离子方程式为:_____________________,能使该反应发生的可能原因是_________________________。
(18分)(1)原子结构与元素周期表存在着内在联系。根据所学物质结构知识,请你回答下列
问题:
①具有(n-1)d10ns2电子构型的元素位于周期表中________区和________族。
②日常生活中广泛应用的不锈钢,在其生产过程中添加了铬元素,该元素基态原子未成对电
子数为__________________。
(2)等电子原理——原子总数相同、价电子总数相同的粒子具有相似的化学键特征,它们的
许多性质是相近的。写出两种由多个原子组成的含有与N电子数相同的粒子的化学式
__________、____________。
(3)氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂,可以作为氯化剂和脱水剂。氯化亚砜分子的
几何构型是______________;中心原子采取________杂化方式。
(4)苏丹红颜色鲜艳、价格低廉,常被一些企业非法作为食品和化妆品等的染色剂,严重危
害人们健康。苏丹红常见有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 4种类型,苏丹红Ⅰ号的分子结构如图1所示。
苏丹红Ⅰ在水中的溶解度很小,微溶于乙醇,有人把羟基取代在对位形成图2所示的结构,
则其在水中的溶解度会______(填“增大”或“减小”),原因是____________________。
(10分)有A、B、C、D、E五种短周期元素,其元素特征信息如下表:
元素编号 |
元素特征信息 |
A |
其单质是密度最小的物质 |
B |
阴离子带两个单位负电荷,单质是空气的主要成分之一 |
C |
其阳离子与B的阴离子有相同的电子层结构, 且与B可以形成两种离子化合物 |
D |
其氢氧化物和氧化物都有两性,与C同周期 |
E |
与C同周期,原子半径在该周期最小 |
回答下列问题:
(1)写出下列元素的名称:B、_________,C、________,D、________,E、________;
(2)写出A、B、C形成的化合物M的化学式;
(3)实验测得DE3在熔融状态下不导电,则DE3中含有的化学键类型为________;
(4)D单质与M的水溶液反应的离子方程式:。