“低碳循环”引起各国的高度重视,而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。
(1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式,并在方框内填上系数。
□C+□KMnO4+□H2SO4=□CO2↑+□MnSO4 +□K2SO4+□
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下二组数据:
实验组 |
温度℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需时间/min |
||
CO |
H2O |
H2 |
CO |
|||
1 |
650 |
4 |
2 |
1.6 |
2.4 |
6 |
2 |
900 |
2 |
1 |
0.4 |
1.6 |
3 |
①实验1条件下,反应从开始至达到平衡,以v(CO2)表示的反应速率为 (保留小数点后二位数,下同)。
②实验2条件下平衡常数K= ,该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
(3)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l) +3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH1=-1275.6 kJ/mol
②2CO (g)+ O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-566.0 kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l) ΔH3=-44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和气态水的热化学方程式: 。
(4)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置。
该电池正极的电极反应式为 ;该电池工作时,溶液中的OH-向 (填“正”或“负”)极移动。
现有反应:mA(g)+ B(g)2C(g),达到平衡后,当升高温度时,A的转化率变小;当减小压强时,混合体系中C的质量分数不变,则:
(1)该反应的△H 0(填“>”或“<”),且m 1(填“>”“=”“<”)。
(2)若加入B(假设容器的体积不变),则A的转化率 ,B的转化率 。(填“增大”“减小”或“不变”)
(3)若B是有色物质,A、C均无色,则加入C(假设容器的体积不变)时混合物颜色 ,
若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”)。
(4)一定温度下,向1L密闭容器中加入1mol C(g)使其分解,气体A的物质的量随时间的变化如下图所示。
则0~2 min内的平均反应速率υ(C)= 。
Ⅰ.在一定温度下,将2molA和2molB两种气体相混合后于容积为2L的某密闭容器中,发生如下反应3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),2min末反应达到平衡状态,生成了0.8molD,并测得C的浓度为0.4mol/L,请填写下列空白:
(1)x值等于________________
(2)A的转化率为_________________
(3)生成D的反应速率为_________________
(4)如果增大反应体系的压强,则平衡体系中C的质量分数 _________
(5)如果上述反应在相同条件下从逆反应开始进行,开始加入C和D各mol,要使平衡时各物质的质量分数与原平衡时完全相等,则还应加入________物质_________mol.
Ⅱ.恒温下,将amol N2与bmol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
(1)若反应进行到某时刻t时,nt(N2)=13mol,nt(NH3)=6mol,则a= 。
(2)反应达平衡时,混合气体的体积为716.8 L(标准状况下),其中NH3的体积分数为25%。则平衡时NH3的物质的量为 。
(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比,下同),n(始):n(平)=____________________________。
(4)达到平衡时,N2和H2的转化率之比,α(N2)∶α(H2)=________。
将1.0 mol X气体和1.0 mol Y气体混合于2 L的密闭容器中,发生反应2X(g)+Y(g) 2Z(g)+2W(g),2min末,测得生成了0.4 mol W。
(1)前2min以X表示的平均反应速率为 ;
(2)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是 。
A.单位时间里,消耗2 mol X,同时生成2 mol W |
B.单位时间里,消耗2 mol X,同时也消耗了2 mol Z |
C.反应混合物中各物质的浓度相等 |
D.反应混合物中各物质的浓度不再改变 |
一定温度下,向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,
请回答下列问题:
(1)写出该反应的化学方程式: 。
(2)0-6 s内,B的平均反应速率为: 。
(3)下列说法正确的是( )
A.反应进行到1 s时,v(A)=v(D)
B.反应进行到6 s时,各物质的反应速率相等
C.反应进行到6 s时反应停止。
D.当反应达到平衡状态时4v(A)=5v(C)
(19分)(1)已知拆开1 mol H—H键、1 mol I—I、1 mol H—I键分别需要吸收的能量为436 kJ、151 kJ、299 kJ,则由氢气和碘反应生成1 mol HI需要 (填“放出”或“吸收”) kJ的热量。
(2)已知在常温常压下:
①CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l);△H1=-442.8 kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g);ΔH2=-566.0 kJ/mol
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式__________________________________________
(3)已知合成氨的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH=" -92.2" kJ·mol-1
下表是合成氨反应在某温度下2.0L的密闭容器中进行时,测得的数据:
时间(h) 物质的量(mol) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
N2 |
1.50 |
n1 |
1.20 |
n3 |
1.00 |
H2 |
4.50 |
4.20 |
3.60 |
n4 |
3.00 |
NH3 |
0.00 |
0.20 |
n2 |
1.00 |
1.00 |
根据表中数据计算:
①反应进行到2小时时放出的热量为 kJ。
②0~1小时内N2的平均反应速率 mol·L-1·h-1
③此条件下该反应的化学平衡常数K= (保留两位小数)。
④反应达到平衡后,若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1mol,化学平衡向 方向移动(填“正反应”或“逆反应”或“不移动”)
(14分)T℃时,在一个体积为2L的容器中,A气体与B气体反应生成C气体,反应过程中A、B、C浓度变化如图所示.
(1)写出该反应的方程式:__ ___
(2)计算该温度下该反应的平衡常数:___ ___
(3)若升温A的量增加,则该反应是______热反应.
(4)0~4分钟时,C的平均反应速率为:___ ___
(5)到达平衡时A的转化率为:______
(6)恒容条件下,下列措施中能使n(A)/n(C)减小的有______.
A.充入氦气
B.使用催化剂
C.再充入2.4molA和1.6molB
D.降低温度
(7)后的某一时刻后,加压,平衡左移,造成这一结果的原因可能是
在容积为1L的密闭容器中,进行如下反应:A(g)+2B(g) C(g)+D(g),最初加入1.0molA和2.2molB,在不同温度下,D的物质的量n(D)和时间t的关系如图。
试回答下列问题:
(1)800℃时,0—5min内,以B表示的平均反应速率为________。
(2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________。
A.容器中压强不变 B.混合气体中c(A)不变
C.2v正(B)=v逆(D) D.c(A)=c(C)
(3)若最初加入1.0molA和2.2molB,利用图中数据计算800℃时的平衡常数K=________,该反应为_______反应(填吸热或放热)。
(4)700℃时,某时刻测得体系中各物质的量如下:n(A)=1.1mol,n(B)=2.6mol,n(C)=0.9mol, n(D)=0.9mol,则此时该反应________进行(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“处于平衡状态”)。
请回答下列问题:
(1)CH4和H2O在催化剂表面发生反应CH4+H2O(g) CO+3H2,该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表:
温度/℃ |
800 |
1 000 |
1 200 |
1 400 |
平衡常数 |
0.45 |
1.92 |
276.5 |
1 771.5 |
①该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应
②T ℃时,向1 L密闭容器中投入1 mol CH4和1 mol H2O(g),5小时后测得反应体系达到平衡状态,此时c(CH4)=0.5 mol·L-1,计算该温度下CH4+H2O(g)CO+3H2的平衡常数K=______,该温度下达到平衡时H2的平均生成速率为_______________
(2)常温下,取pH=2的盐酸和醋酸各100 mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如图所示。则图中表示醋酸pH变化曲线的是________(填“A”或“B”)。设盐酸中加入的Zn粒质量为m1,醋酸中加入的Zn粒质量为m2。则m1________m2(填“<”、“=”或“>”)。
将6mol A和5 mol B混合放入4L密闭容器中,在一定条件下发生反应:
3A (g) +B(g) 2C(g) + xD(g),经5 min达到平衡,此时C的浓度为0.5 mol·L-1,测得D的平均反应速率为0.15 mol·L-1·min-1,则平衡时A的物质的量浓度为 ,B的平均反应速率为 ,x的值为 。
在一容积为2 L的密闭容器中,加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2,在一定条件下发生反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如下图所示,请回答下列问题:
(1)根据上图,计算从反应开始到平衡时,平衡反应速率v(NH3)为__________.
(2)该反应达到平衡时H2的转化率为________.
(3)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,则NH3的物质的量浓度不可能为________.(填序号)
a.0.20 mol·L-1 b.0.12 mol·L-1
c.0.10 mol·L-1 d.0.08 mol·L-1
(4)请写出该反应的平衡常数表达式___ ______,若该反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K1、K2,则K1 K2(填“>”“="”" 或 “<” )。
(5)在第5分钟末将容器的体积缩小一半后,若在第8分钟末达到新的平衡(此时NH3的浓度约为0.25mol·L-1),请在上图中画出第5分钟末到此平衡时NH3浓度的变化曲线.
研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)利用反应:6NO2 + 8NH37N2 + 12 H2O处理NO2。120℃时,该反应在一容积为2L的容器内反应,20min时达到平衡,10min时电子转移了1.2mol,则0~10min时,平均反应速率υ(NO2) =______。
(2)一定条件下SO2与NO2可发生反应,方程式:NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) △H>0 将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中反应,下列能说明反应达到平衡状态的是 __ 。
a.体系压强保持不变
b.混合气体颜色保持不变
c.NO2和SO3的体积比保持不变
d.混合气体的平均相对分子质量保持不变
(3)如果上述反应的平衡常数K值变大,该反应___________(填序号)。
a.一定向正反应方向移动
b.平衡移动时,正反应速率先减小后增大
c.一定向逆反应方向移动
d.平衡移动时,逆反应速率先增大后减小
I.在温度为T时,向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol A和1.0 mol B,发生反应A(g)+B(g) C(g),一段时间后达到平衡。测定得部分数据见下表:
t/s |
0 |
5 |
15 |
25 |
35 |
n(A)/mol |
1.0 |
0.85 |
0.81 |
0.80 |
0.80 |
回答下列问题:
(1)反应前5 s的平均反应速率v(A) =____________
(2)温度为T时,该反应的化学平衡常数=
(3)升高温度,平衡时c(A)=0.41 mol·L-1,则反应的ΔH (填 “>0” 或 “<0”)
(4)相同温度下,起始时向容器中充入0.2 mol A、0.2 mol B和1.0 mol C,反应达到平衡前,反应速率v正 v逆(填“>” 或 “<”)
(5)下列措施能增大反应速率,且平衡往正反应方向移动是 。
a.及时分离出A气体
b.适当升高温度
c.增大B的浓度
d.选择高效催化剂
II.NO、NO2是常见的氧化物。用H2或CO催化还原NO可达到消除污染的目的。
已知:2NO(g) = N2(g) + O2(g) △H = -180.5kJ·mol-1
2H2O(l) = 2H2(g) + O2(g) △H = +571.6kJ·mol-1
则用H2催化还原NO消除污染的热化学方程式是
反应A+3B=2C+2D在4种不同情况下的反应速率分别为:
该反应进行快慢的顺序为____________________.
(12分)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)反应过程的能量变化如下图所示。
已知生成1 mol NH3(g)的ΔH=-46 kJ·mol-1。请回答下列问题:
(1)图中A、C分别表示 、 ;若该反应使用催化剂,会使图中B点升高还是降低? 。
(2)图中ΔH= kJ·mol-1。
(3)已知恒容时,该体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示。
①在0.5 L容器中发生反应,前20 min内,v(NH3)=________,放出的热量为________。
②45 min时采取的措施是_______________________。
③比较I、II、III时段的化学平衡常数(分别用K1、K2、K3表示)大小________。
试题篮
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