(10 分)T℃时,将3mol气体A和1mol气体B通入体积为2L的密闭容器内,发生反应:3A(g)+B(g)xC(g) ,2min后反应达到平衡状态(温度不变),剩余0.8molB。并测得C的浓度为0.4 mol / L.请回答下列问题:
(1)从开始反应至平衡状态,生成C的平均反应速率为 ,A的转化率为 。
(2)x= 。
(3)判断该反应达到平衡状态的依据是 (填字母)。
a.压强不随时间改变
b.气体的密度不随时间改变
c.c(A)不随时间改变
d.混合气体的平均分子质量不随时间改变
(4)T ℃时,向2L密闭容器中再充入4molC,反应xC(g)3A(g)+B(g)达到平衡时,化学平衡常数K= 。
(1)铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
①写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式: 。
②若将(1)中的反应设计成原电池,写出电极反应式。
正极反应 ;负极反应___________________________。
(2)二甲醚(CH3OCH3)是一种重要的清洁燃料,可以通过CH3OH分子间脱水制得:
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-23.5 J·mol-1。
在T1℃,恒容密闭容器中建立上述平衡,体系中各组分浓度随时间变化如图所示。
①该条件下反应平衡常数表达式K=_____。在T1℃时,反应的平衡常数为________;
②相同条件下,若改变起始浓度,某时刻各组分浓度依次为c(CH3OH)=0.4 mol·L-1,c(H2O)=0.6 mol·L-1、c(CH3OCH3)=1.2 mol·L-1,此时正、逆反应速率的大小:v(正) v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
(本题共12分)合成尿素的反应为:2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g)+Q(Q>0)。一定条件下,在10 L的恒容密闭容器中,充入2 mol NH3和1 mol CO2,反应经5 min后达到平衡,测得容器中气体的密度为4.2 g/L。
完成下列填空:
23.平均反应速率υ(NH3)=____________。
24.下列描述中能说明上述反应已达平衡的是_________(填序号)。
a.2υ正(NH3)=υ逆(H2O)
b.气体的平均相对分子质量不随时间而变化
c.NH3和CO2的比例保持不变
d.气体的压强不再发生变化
25.为提高尿素的产率,工业上用该反应生产尿素时,合适的反应条件是_______(填序号)。
a.200℃ b.800℃ c.101 kPa d.24000 kPa
26.上述反应所涉及的4种元素中,原子半径从大到小的排列顺序为_________;原子核外有2个未成对电子的元素是________;反应所涉及的化合物中仅有一种是非极性分子,其电子式为_____________。
27.下列能用于判断氮、碳两种元素非金属性强弱的是________(填序号)。
a.气态氢化物沸点 b.最高价氧化物对应水化物酸性强弱
c.HCN中,碳为+2价 d.单质晶体类型
以下是反应:2SO2+O22SO3在不同条件下达到平衡状态时SO2的转化率。
试回答下列问题。
(1)关于可逆反应的限度,你能得出什么启示?______________________________。
(2)提高该化学反应限度的途径有:_____________________________________________。
(3)要实现SO2的转化率为93.5%,需控制的反应条件是_______________________________________。
研究和开发CO2和CO的创新利用是环境保护和资源利用双赢的课题。
(1)CO可用于合成甲醇。在体积可变的密闭容器中充入4molCO和8molH2,在催化剂作用下合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)(Ⅰ),平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图所示:
①该反应正向属于________反应;(填“吸热”或放热”)。
②在0.1Mpa 、100℃的条件下,该反应达到平衡时CH3OH体积分数为 。
③在温度和容积不变的情况下,向平衡体系中再充入4molCO,8molH2,达到平衡时CO转化率_______(填“增大”,“不变”或“减小”), 平衡常数K_______(填“增大”,“不变”或“减小”)。
(2)在反应(Ⅰ)中需要用到H2做反应物,以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。已知:
CH4(g)+ H2O(g)= CO(g)+3H2(g) △H="+206.2" kJ·mol-1
CH4(g)+ CO2(g)= 2CO(g)+2H2(g) △H="+247.4" kJ·mol-1
则CO和H2O(g)反应生成CO2和H2的热化学方程式为: 。
(3)CO还可以与氧气组成碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。则该燃料电池放电时,负极的电极反应式为_______________________________。
(6分)某温度时,在2L容器中X、Y、Z三种物质随时间的变化关系曲线如图所示。
(1)由图中的数据分析,该反应的化学方程式为 ;
(2)反应开始至5minZ的平均反应速率为 ;
(3)5min后Z的生成速率比5min末Z的生成速率 (大、小、相等)。
(1)已知反应Ⅰ:4NH3(g)+3O2(g)==2N2(g)+6H2O(g) △H=-1266.8kJ/mol
反应Ⅱ:N2(g) + O2(g)="=" 2NO(g) △=+180.5kJ/mol
它们的平衡常数依次为K1、K2
①写出氨高温催化氧化生成NO的热化学方程式 ,该反应的化学平衡常数的表达式K= (用含K1、K2的代数式表示)。
②反应Ⅰ可设计成燃料电池,若该电池以KOH溶液作电解质溶液,则负极的电极反应式为: 。该电池使用过程中,正极附近溶液的pH将 (填“升高”、“降低”或“不变”)。
(2)已知:N2(g) +3H2(g) 2NH3(g) △H=-92kJ/mol。
①为提高H2的转化率,宜采取的措施有 (填字母)
A.及时移出氨 | B.升高温度 |
C.使用催化剂 | D.循环利用和不断补充N2 |
②在一定温度、压强下,将N2和H2按体积比1:3在密闭容器中混合,当反应达平衡时,测得平衡混合气体中NH3的体积分数为25%,此时H2的转化率为 。
恒容体系,发生如下反应2A(g)B(g)+xC(g) ΔH,起始时B、C物质的量浓度为0,A的物质的量浓度随时间变化如图。某课外活动小组一共进行了如图所示的三个实验(其中T1、T2表示不同的反应温度)。
(1)在实验Ⅲ中,0~20min的时间内,v(A)= 。
(2)分析实验I和实验II的数据,可知x= ;分析实验II和实验Ⅲ的数据,可知反应热ΔH 0(选填“>”、“=”或者“<”)。
(3)能说明该反应达到平衡状态的是(选填代号字母) 。
a.A的质量不再变化
b.混合气体的密度保持不变
c.用A、B、C表示的反应速率的比为2∶1∶x
d.单位时间内生成n mol B的同时生成2n mol A
e.混合气体的平均摩尔质量保持不变
(4)T1℃时,保持容器的体积不变,若充入a mol A、b mol B、c mol C,达到平衡时C的体积分数为0.4,则a、b、c应满足什么条件 。
在一容积为2L的密闭容器内加入0.2mol的N2和0.6mol的H2,在一定条件下发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0,反应中NH3的浓度变化如下图:
(1)根据上图,4min~5min之间,反应处于_________状态;(填“平衡”或“非平衡”)。
计算0~4min内,平均反应速率υ(NH3)= 。
(2)反应达到平衡后,第5分钟末,保持其它条件不变,若改变反应温度,反应达到新平衡后,则NH3的物质的量浓度不可能为 。
A.0.2mol·L-1 | B.0.12mol·L-1 | C.0.10mol·L-1 | D.0.08mol·L-1 |
(3)反应达到平衡后,第5分钟末,保持其它条件不变,把容器的体积缩小为原来的一半,则平衡________________移动(填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”),化学平衡常数________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)在第5分钟末,将容器体积缩小为原来的一半后,若在第8分钟末达到新的平衡时(此时NH3的浓度约为0.25mol·L-1)。请在上图中画出第5分钟末到平衡时NH3浓度的变化曲线。
现有反应:mA(g)+nB(g)pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数也减小,则:
(1)该反应的逆反应为_________热反应,m+n_________p(填“>”“=”“<”)。
(2)减压时,A的质量分数_________。(填“增大”“减小”或“不变”,下同)
(3)若加入B(体积不变),则A的转化率_________,B的的转化率_________。
(4)若升高温度,则平衡时B、C的浓度之比将_________。
(5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量____ _____。
(6)若B是有色物质,A、C均无色,则加入C(体积不变)时混合物颜色______ _;而维持容器内压强不变,充入氖气时,混合物颜色____ ___(填“变深”“变浅”或“不变”)。
工业上“固定”和利用CO2能有效地减轻“温室”效应,可用CO2生产燃料甲醇:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0 kJ·mol-1
(1)在相同温度和容积不变时,能说明该反应已达平衡状态的是 。
A.n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶3∶1∶1 |
B.容器内压强保持不变 |
C.H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3∶1 |
D.容器内的密度保持不变 |
(2)一定温度下,将6 mol CO2和8 mol H2充入2L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如图所示(实线)。图中数据a(1,6)代表的意思是:在1 min时H2的物质的量是6 mol。
①a点正反应速率 逆反应速率(填“大于”、“等于”或“小于”),在1~3min内的平均反应速率v(H2)= 。
②仅改变某一实验条件时,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示,曲线I对应的实验条件改变是 ,曲线II对应的实验条件改变是 。
(3)甲醇可用于制作燃料电池,若电解质溶液为酸性,负极的电极反应式为: 。
(10分每空2分)室温下,在一个容积为1L的密闭容器中,充入1molN2和3molH2,发生如下反应:N2+3H22NH3,5min后到达平衡,平衡后混合气体的压强为起始压强的3\4,此时放出的热量为 42KJ,则:
(1)平衡时N2的物质的量为 mol
(2)5min内用H2表示的反应速率为 mol/(L.min)
(3)若向该1L密闭容器中再充入1molN2,则H2的转化率 (填变大、变小或不变)
(4)写出N2和H2反应生成NH3的热化学反应方程式:
(5)写出该反应的平衡常数的表达式:
在500℃时,将足量的A固体投入2.0L真空密闭容器中,发生A(s) 2B(g)+C(g)反应,测得气体C随时间的浓度变化如图所示
(1)已知该反应只有高温下能自发进行,则该反应的△H 0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)在上述反应条件下,从反应开始到平衡,用V(B)= mol·L-1·min-1,500℃时的平衡常数K= ;
(3)在反应温度和容器体积不变的条件下,下列能说明上述反应达到平衡状态的是 ;
A.混合气体的压强保持不变
B.气体C的体积分数保持不变
C.混合气体的密度保持不变
D.B的正反应速率等于C的逆反应速率
(4)在500℃时,上述反应达到平衡后,在8min时将容器体积迅速压缩为1.0L,反应在12min建立新的平衡,画出8~15min内C气体物质的量浓度随时间变化的示意图。
在恒容密闭容器中充入A(g)和B(g),发生反应A(g)+B(g)C(g)+D(g),所得实验数据如下表:
实验 编号 |
温度/℃ |
起始时物质的量/mol |
平衡时物质的量/mol |
|
|
n(A) |
n(B) |
n(D) |
|||
① |
700 |
0.40 |
0.10 |
0.090 |
|
② |
800 |
0.10 |
0.40 |
0.080 |
|
③ |
800 |
0.20 |
0.30 |
a |
|
④ |
900 |
0.10 |
0.15 |
b |
|
请回答下列问题
(1)表中 2(选填“>”、“=”或“<”)
(2)800℃时,若起始时向该容器中充入0.5molA(g)、1.0molB(g)、0.3molC(g)、1.8molD(g),则反应开始时的反应速率 v (正) v (逆) (选填“>”、“=”或“<”)。
(3)实验③中,达到平衡时X的转化率为多少?(写出解题过程)
试题篮
()