解题思路:(1)①根据“先拐先平数值大”原则判断的T1、T2大小,再根据平衡时氮气的体积分数判断温度对平衡的影响;
②v=[△c/△t],再据速率之比等于化学计量数之比求算;利用三段式求出反应混合物各组分物质的量的变化量、平衡时反应混合物各组分物质的量,再求出平衡浓度,代入平衡常数表达式计算;
令N2转化的物质的量为xmol,利用三段式求出反应混合物各组分物质的量的变化量、平衡时反应混合物各组分物质的量,再求出平衡浓度,代入平衡常数列方程,求出x值,再根据转化率定义计算;
(2)①依据电极原理和反应过程中的离子变化写出电极反应;
②依据在碱性条件下,阴极排出的溶液为S2O42-,二氧化氮与其发生反应4S2O42-+2NO2+8OH-═8SO42-+N2+4H2O,依据方程式即可解答;
(3)溶液等体积混合溶质浓度减少一半,醋酸电离平衡常数与浓度无关,结合概念计算;
(4)等电子体,即微粒中所含电子数相等.
(1)①根据图象判断,T2曲线先到达平衡,反应速率大,温度较高,而温度升高,氮气的体积分数减小,说明升高温度平衡向正反应移动,升高温度向吸热方向进行,故正反应为吸热反应,△H>0.
故答案为:>;
②v(NO)=
△n
V
△t=
2mol
2L
50s=0.02 mol•L-1•s-1,v(N2):v(NO)=1:2,所以v(N2)=0.01mol•L-1•s-1;
利用三段式求出反应混合物各组分物质的量的变化量、平衡时反应混合物各组分物质的量.
N2(g)+O2(g)⇌2NO(g),
起始(mol):10 5 0
反应(mol):1 1 2
平衡(mol):9 4 2
所以平衡常数k=
[NO]2
[N2]•[O2]=
[
2mol
2L]2
[
9mol
2L]•[
4mol
2L]=[1/9];
令N2转化的物质的量为xmol,则
N2(g)+O2(g)⇌2NO(g),
起始(mol):1 1 0
反应(mol):x x 2x
平衡(mol):1-x 1-x 2x
所以
[
2xmol
2L]2
[
(1−x)mol
2L]•[
(1−x)mol
2L]=[1/9],解得x=[1/7],
N2的转化率为
1
7mol
1mol×100%×100%=14.3%.
故答案为:0.01mol•L-1•s-1;14.3%;
(2)①依据图示可知,二氧化硫被氧化为硫酸根,所以二氧化硫所在的区为阳极区,阳极区发生反应SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+;
故答案为:SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+;
②阴极排出的溶液为S2O42-,二氧化氮与其发生反应,S2O42-中硫元素由+3价,变为硫酸根中硫元素为+4价,S2O42-被氧化是还原剂;二氧化氮中的氮元素化合价为+4价变为氮气0价,二氧化氮被还原为氧化剂,依据原子守恒和得失电子守恒可得,发生的离子方程式为4S2O42-+2NO2+8OH-═8SO42-+N2+4H2O,所以该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,
故答案为:1:2;
(3)通常状况下,将a mol/L的醋酸与b mol/L Ba(OH)2溶液等体积混合,溶液中溶质为醋酸钡和氢氧化钡,反应平衡时,2c(Ba2+)=c(CH3COO-)=bmol/L,溶液中c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,溶液呈中性,醋酸电离平衡常数依据电离方程式写出K=
[CH3COO−]•[H+]
[CH3COOH]=
b×10
点评:
本题考点: 反应热和焓变;常见化学电源的种类及其工作原理;产物的百分含量随浓度、时间的变化曲线;化学平衡的计算.
考点点评: 本题考查热化学方程式,化学平衡常数、化学平衡影响因素分析,原电池原理的分析应用,主要是弱电解质电离平衡常数的计算,题目难度中等.