(12分)
二甲醚是一种重要的清洁燃料,可替代氟利昂作制冷剂,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。请回答下列问题:
(1)利用水煤气合成二甲醚的总反应为:
它可以分为两步,反应分别如下::__________________ ______________
(2)在一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,只改变一个条件能同时提高反应速和CO的转化率的是_______(填字母代号)。
a.降低温度 b.加人催化剂 c.缩小容器体积
d.增加H2的浓度 e.增加CO的浓度
(3)在一体积可变的密闭容器中充入,在一定温度和压强下发生反应:
,经一定时间达到平衡,并测得平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍。问:①反应开始时正、逆反应速率
的大小:V(正)____V(逆)(填“ >”、“ < ”或"="),理由是:________________________________
②平衡时 =_________________,平衡时CO的转化率= _________________。
t ℃时,将2 mol SO2和1 mol O2通入体积为2 L的恒温恒容密闭容器中,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),2 min时反应达到化学平衡,此时测得反应物O2还剩余0.8 mol,请填写下列空白:
(1)从反应开始到化学平衡,生成SO3的平均反应速率为________;平衡时SO2转化率为________。
(2)下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是(填标号,下同)________。
A.容器内压强不再发生变化 |
B.SO2的体积分数不再发生变化 |
C.容器内气体原子总数不再发生变化 |
D.相同时间内消耗2n mol SO2的同时消耗n mol O2 |
E.相同时间内消耗2n mol SO2的同时生成n mol O2
(3)t2℃时,若将物质的量之比n(SO2)∶n(O2)=1∶1的混合气体通入一个恒温恒压的密闭容器中,反应达到平衡时,混合气体体积减少了20%。SO2的转化率为________。
某可逆反应进行过程中,在不同反应时间各物质的量的变化情况如图所示。则该反应的化学方程式为 ;反应开始至2分钟,能否用C表示反应速率吗? (填“能”或不能”),原因 。
有如下化学反应:2A(g)+B(g)2C(g),△H<0。
(1)若将4 mol A和2 mol B在2 L的容器中混合,经2 s后测得C的浓度为0.6 mol/L,用物质A表示的平均反应速率为_____;2s时物质B的浓度为__________;
(2)若将4 mol A和2 mol B加入体积不变的容器中,一定温度下达到平衡状态,测得气体总物质的量为4.2 mol。此时,混合气体中C的体积分数为__________;若再通入少量B气体,体系中A的物质的量_________(填“增大”、“减小”或“不变”),若要使A的物质的量再达到与原平衡状态相同,可采取的三种措施有 、 、
在一定温度下,发生如下反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),起始时,充入的N2和H2的物质的量分别是3.0 mol和6.0 mol,平衡时生成NH3的物质的量是2.4 mol。已知容器的容积为5.0 L,试求:
(1)H2的转化率是________。
(2)平衡时混合气体中N2的体积分数是________。
(1)在某压强恒定的密闭容器中加入2 molN2和4 molH2发生如下反应:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH=-92.4 kJ/mol,当反应建立平衡时,此时容器体积为反应前的三分之二。则:
①达到平衡时,N2的转化率为___________。
②若向该容器中加入a mol N2、b mol H2、c mol NH3,在相同条件下达到平衡时,混合物中各组分的百分含量与上述平衡相同,则a 、b、c应满足的关系为 。
(2)若将2 molN2和4 molH2放入起始体积相同的恒容容器中,在与(1)相同的温度下达到平衡,则平衡时NH3的浓度 (1) (2) (填“>”、“<”或“=”)。
(3)常温下,用0.10 mol/L NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.10mol/L HCl溶液和20.00 mL 0.10 mol/L CH3COOH溶液,得到2条滴定曲线,如下图所示:
①NaOH溶液滴定HCl溶液的曲线是 (填“图1”或“图2”);
②图中c(Na+)=c(CH3COO-)的点是 (填A、B、C、D或E);
③滴定结束,经数据处理后发现a大于20.00ml,请你分析该同学测定a值偏大的原因可能是 。
在某温度时,在2L容器中X、Y、Z三种气体物质的量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_____________。在该温度下,此化学反应的平衡常数表达式为_______________。
(2)反应开始至5min,Y的转化率为____________。
(3)在其他条件不变的情况下,如果起始充入X、Y、Z的物质的量分别为4mol、6mol、2mol,则此反应向___________(填“正反应”,“逆反应”)方向进行。
反应A(g)+ B(g)C(g) +2D(g)的能量变化如下图所示,回答下列问题。
(1)该反应是 反应(填“吸热”“放热”)。
(2)当反应达到平衡时,升高温度,A的转化率 (填“增大”“减小”“不变”下同),原因是 ;
(3)向体系中加入催化剂,△H ;
(4)将1molA和2molB加入2L容器中,5min后达到平衡,此时A的转化率为50%,则5min内用D表示化学反应速率为 ,平衡常数K= 。
研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重大意义。
(1)NO2可用水吸收,相应的化学反应方程式为_________________________;利用反应6NO2+8NH3═7N2+12H2O也可处理NO2.当转移1.2mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是____________L。
(2)已知:
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=-196.6kJ•mol-1
2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H=-113.0kJ•mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)的△H="_______" kJ•mol-1
(3)一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是_______(填序号)
a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变 d.每消耗1mol SO3的同时生成1mol NO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:6,则平衡常数K=_______。
(3)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g).CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示.该反应△H_____(填“>”或“<”),实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是_______。
对于平衡体系mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 按题目的要求写出可能采取的措施。
(1)正、逆反应速率都改变,但平衡不移动,则改变的条件可能是:① ,②若 ,则改变的条件是压强。
(2)只改变正反应速率或只改变逆反应速率,则改变的条件可能是单独改变 或是单独改变 。
(3)正、逆反应速率发生不同程度的变化,则改变的条件可能是:① ,②若 ,则改变的条件是压强。
N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注。
(1)一定温度下,在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应:N2O5(g)4NO2(g)+O2(g);ΔH>0
①反应达平衡后,再通入一定量N2O5,则N2O5的转化率将_______。(填““增大”“减小”或“不变”);
②下表为反应在T1温度下的部分实验数据:
t/s |
0 |
500 |
1 000 |
c(N2O5)/mol·L-1 |
5.00 |
3.52 |
2.48 |
则500s内N2O5的分解速率为_________________。
③在T2温度下,反应1000s时测得NO2的浓度为4.98 mol·L-1,则T2___________T1。
(2)下图所示装置可用于制备N2O5,则N2O5在电解池的_________区生成,其电极反应式为_________________。
下表是元素周期表的一部分,针对a~k十一种元素回答下列问题(请用具体化学式回答,否则不给分):
周期 |
ⅠA |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
2 |
a |
c |
d |
|
e |
f |
g |
3 |
b |
h |
i |
|
|
j |
k |
(1)这些元素中非金属性最强的单质是 ,最高价氧化物对应水化物酸性最强的是 ,最高价氧化物对应水化物碱性最强的是 。
(2)表中k的氢化物的化学式为 ,它的还原性比j的氢化物还原性 (填“强”或“弱”),它水溶液的酸性比j的氢化物水溶液的酸性 (填“强”或“弱”)。
(3)e单质为 ,其结构式为 。
(4)用电子式表示h与k构成化合物的形成过程
(5)写出i的氧化物与强碱溶液反应的离子方程式
(6)H2和e的单质化合的反应是可逆反应,且该反应正方向放热。将等物质的量的H2、e的单质充入一恒容密闭容器中,在适当条件下反应。下列说法正确的是 (填写选项)。
A.升高温度,不论正反应方向还是逆反应方向速率都加快
B.向上述容器中充入适量Ar气可加快反应速率
C.反应过程中,e的单质的体积分数始终为50%
D.反应器内压强不随时间变化而变化,说明反应到达平衡
在恒温下,容积为2L的密闭容器中加人1mol N2和X mol H2,发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),50秒后达到平衡,测得反应放出的热量为18.4 kJ,c(NH3)=0.2mol/L,总物质的量为3.6mol.
(1)该反应的ΔH= kJ·mol-1
(2)该条件下此反应的化学平衡常数的表达式K=________________温度升高,则K值________。(填“变大”、“变小”或“不变”).
(3)起始时充入的H2的物质的量X为_____,从反应开始到平衡,用H2的浓度变化表示的反应速率为:_____________。
(4)若起始时加入N2 、H2 、NH3的物质的量分别为a、b、c,达到平衡时各组分的物质的量与上述平衡相同。
①若维持反应向正方向进行,则起始时c的取值范围是________________.
②若c=2 mol,在相同条件下达到平衡时,该反应吸收的热量为____________kJ.
运用化学反应原理研究氮、硫、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义。
(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。根据图示回答下列问题:
①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的正反应为 反应(填“放热”、“吸热”);若在恒温、恒容条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡________移动(填“向左”、“向右”或“不”);
②若温度为T1、T2时,反应的平衡常数分别为K1、K2,则K1_______K2;若反应进行到状态D时,v(正)_______v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
(2)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
右图是一定的温度和压强下N2和H2反应生成1 mol NH3过程中能量变化示意图,请写出工业合成氨的热化学反应方程式:______________。(ΔH的数值用含字母a、b的代数式表示)
(3)海水中含有大量的元素,常量元素如氯、微量元素如碘在海水中均以化合态存在。在25 ℃下, 2.0×10-3 mol·L-1的NaCl溶液中逐滴加入适量的2.0×10-4 mol·L-1硝酸银溶液, 白色沉淀生成(填“有”、“没有”)。通过计算解释原因______________________________,向反应后的浊液中,继续加入2.0×10-3mol·L-1的NaI溶液,看到的现象是_____________________________,产生该现象的原因是_____________(用离子方程式表示)。(已知25 ℃时Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=1.5×10-16)
工业上氨气的催化氧化是制取硝酸的基础.在一定温度下将4mol NH3和4mol O2两种气体混合于2L密闭容器中,发生如下反应:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g);
△H<0,2分钟末生成了1.2molH2O,则:
(1)用H2O表示的反应速率为________mol/(L•min).
(2)O2在2分钟末的浓度为_______mol /L.
(3)判断该反应达到平衡状态的标志是______(填字母).
a.NH3和NO浓度相等 b.NO百分含量保持不变
c.容器中气体的压强不变 d.NO的生成速率与NH3的消耗速率相等
e.容器中混合气体的密度保持不变 f.O2的质量不再改变
(4)欲提高NH3的转化率,下列措施可行的是 (填字母).
a.向装置中再充入O2 b.改变催化剂
c.增大压强 d.提高温度
试题篮
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