在一定温度下(已知在该温度下,容器内所有物质均为气态),10 L密闭容器中加入5 mol SO2.4 mol O2,经10 min后反应达平衡时有2 mol SO2发生了反应。试计算:
(1)用SO2表示该反应的反应速率;
(2)O2的转化率;
(3)该温度下的平衡常数K(保留三位有效数字)。
甲醇被称为21世纪的新型燃料,工业上通过下列反应①和②,用CH4和H2O为原料来制备甲醇。①CH4(g)+H2O (g)CO(g)+3H2(g) △H1 ②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H2 将0.2mol CH4和0.3mol H2O(g)通入容积为10L的密闭容器中,在一定条件下发生反应①,达到平衡时,CH4的转化率与温度.压强的关系如图所示:
(1)温度不变,缩小体积,增大压强,①的反应速率 (填“增大”.“减小”.“不变”),平衡向 方向移动。
(2)反应①的△H1 0,(填“﹤”“﹦”“﹥”),其平衡常数表达式为K= ,100℃,压强为p1时平衡常数的值是 。
(3)在压强为0.1Mpa条件下,将a mol CO与3a molH2的混合气体在催化剂作用下进行反应②。为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。请在下空格中填入剩余的实验条件数据。
实验编号 |
T℃ |
n(CO)/n(H2) |
p (Mpa) |
I |
150 |
1/3 |
0.1 |
Ⅱ |
|
|
5 |
Ⅲ |
350 |
|
5 |
(4)近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂电极,电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过,其工作原理示意图如下:
请回答
①Pt(a)电极的电极反应式为
②如果该电池工作时电路中通过2mol电子则消耗的CH3OH有 mol。
在80℃时,将0.40 mol的N2O4气体充入1 L固定容积的密闭容器中发生反应:N2O4 2NO2(ΔH >0),每隔一段时间对容器内的物质进行测定,得到如下数据:
时间(s) |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
n(N2O4)(mol) |
0.40 |
a |
0.20 |
c |
d |
e |
n(NO2)(mol) |
0.00 |
0.24 |
b |
0.52 |
0.60 |
0.60 |
(1)在20s — 40s之间,用N2O4表示的平均反应速率为 。
(2)在80℃时该反应的平衡常数K= 。
(3)要增大该反应的平衡常数,可采取的措施有(填序号) 。
①增大N2O4的起始浓度 ②向混合气体中通入NO2
③使用高效催化剂 ④升高温度
(4)反应进行至100s后若降低温度,混合气体的颜色 (填“变浅”、“变深”或“不变”)。
(5)反应进行至100s后若向容器中再充入0.40 mol的N2O4气体,则达到新平衡后N2O4的转化率将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(8分)在某温度时,把 0.5mol N2O4 气体通入体积为5L的密闭容器中,2s时NO2的浓度为0.02mol.L-1,60s时达到平衡,此时容器内的压强为开始时的1.6倍。试回答下列各问题:
(1)2s时用N2O4浓度变化表示的化学反应速率是_________________。
(2)2s时,体系内的压强为开始时的 ________倍,此时N2O4的分解率为_______。
(3)达到平衡时,平衡混合物中N2O4的物质的量为____________,
在800℃时,在2L密闭容器中将一定量的NO和O2混合发生反应
,n(NO)随时间的变化如下表:
时间/s |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
n(NO)/mol |
0.2 |
0.1 |
0.08 |
0.07 |
0.07 |
0.07 |
请回答下列问题:
(1)用O2表示从0~20s内该反应的速率为 ;达到平衡时NO的转化率为 。
(2)若升温到850℃,平衡后n(NO)= n(NO2),则该反应是 热反应(填:“吸”、“放”)
(3)下列能说明该反应已达到平衡的是 。
A.容器内压强不变 B.容器内气体密度不变
C.n(NO)= n(NO2) D.容器内气体颜色不变
E.容器内混合气体的平均分子量不变 F.v(NO2) =2v(O2)
(4)若改变某一条件,达新平衡时n(NO)=" 0.06" mol,下列说法正确的是 。
A.平衡一定正向移动
B.可能是向容器中加入了一定量的NO气体
C.NO的转化率一定增大
D.可能是缩小了容器的体积
(5)假设在一定条件下0.2molNO气体与氧气反应,达到平衡时测得放出热量akJ,此时NO转化率为80%,写出在此条件下该反应的热化学方程式 。
向2L密闭容器中通入a mol气体A和b mol气体B,在一定条件下发生反应:
xA(g)+yB(g)pC(g)+qD(g) 已知:平均反应速率;反应2 min时A的浓度减少了a/6 mol/L,B的物质的量减少了 mol,有a mol D生成。
回答下列问题:
(1)反应2 min内,VA= ,vB=
(2)化学方程式中,x= y= p= q=
(3)反应达到平衡时,D为2a mol,则B的转化率为
(4)如果只升高反应温度,其他反应条件不变,平衡时D为1. 5a mol则该反应的
△H 0;(填“>、<或-”)
(5)如果其他条件不变,将容器的容积变为1L,进行同样的实验,则与上述反应比较:①反应速率 (填:“增大”“减小或“不变”)。理由是_
②平衡时反应物的转化率 (填:“增大”“减小”或“不变”)理由是
某化学反应2AB+D在四种不同条件下进行。B、D起始浓度为0。反应物A的浓度(mol·L-1)随反应时间(min)的变化情况如下表:
实验序号 |
|
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
1 |
800℃ |
1.0 |
0.80 |
0.67 |
0.57 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
2 |
800℃ |
c2 |
0.60 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
3 |
800℃ |
c3 |
0.92 |
0.75 |
0.63 |
0.60 |
0.60 |
0.60 |
4 |
820℃ |
1.0 |
0.40 |
0.25 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
根据上述数据,完成下列填空:
(1)在实验1中,反应在10至20分钟内平均速率为 。
(2)在实验2中,A的初始浓度c2=______ ____,反应经20分钟就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是______ ____。
(3)设实验3中的反应速率为v3,实验1的反应速率为v1,则v3__________v1(填“>”、“=”或“<”),且c3__________1.0mol·L-1(填“<”、“=”或“>”)。
(4)比较实验4和实验1,可推测该反应是__________反应(填“吸热”或“放热”)。
下图中P为一可自由滑动的活塞,K为容器A和B之间的旋塞。将K关闭,在A中充有1molX和1molY,B中充有3molX和3molY。起始时,V(A)=V(B)=1L,在相同的温度和有催化剂存在的条件下,两容器中各自发生反应:
X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g);△H<0。
当达到平衡时,V (A)=1.25L。问:
(1)A中Y的转化率为 ,A、B中Y的转化率的关系是a(A) a(B)(填“<”、“>”或“=”)。
(2)如果将B端改装成与A端一致(如下图),
将K关闭,达到平衡后,B的体积为______L,
B中X的体积分数为___________________。
此时,如果将K打开,A中活塞_________(填“移动”或“不移动”,)
在T℃下,将1 mol N2和3 mol H2的混合气体通入固定体积为2L的密闭容器内,起始压强为101KPa,经过30s达到平衡,测得平衡混合气体的平均相对分子质量为10。试求:
此反应过程中N2的平均反应速率为_____________________________。
H2的转化率为_____________________。
维持一定温度和压强不变,在起始体积为2L的体积可变的容器中充入1 mol N2、3 mol H2,达平衡时N2的转化率与上述平衡相等,则该平衡时,容器的体积为_____________L。
化学反应速率可通过实验测定。要测定不同反应时刻反应物或生成物的浓度,可通过观察和测量体系中的某一物质的相关性质,再进行适当的转换和计算。如比较锌粒与不同浓度硫酸反应时的速率,可通过测定收集等体积H2需要的________来实现;在KMnO4与H2C2O4反应中,可通过观察单位时间内________________变化来测定该反应的速率;在Na2S2O3+H2SO4→Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O反应中,该反应的速率可通过___ 来测定。
一密封体系中发生反应:N2 +3H2 2NH3 ΔH<0,
①以下图1、图2均表示该反应在t1时达到平衡,在t2时改变某条件发生变化的曲线。
试判断,图1中t2时改变的条件是______________;图2中t2时改变的条件是____ _________。
②下图是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系图:
下列各时间段时,氨的百分含量最高的是 。
A.t0~t1 B.t2~t3 C.t3~t4 D.t5~t6
③工业生产中提高合成氨反应的反应速率和产率的具体措施是:
A.降低温度 B. 增大压强 C. 降低压强
D. 循环利用和不断补充氮气 E. 及时移出氨气
在一体积固定的密闭容器中,某化学反应2A(g) B(g)+D(g)在四种不同条件下进行,B、D起始浓度为0。反应物A的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表:
实验 序号 |
时 间 浓度 温度 |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
1 |
800℃ |
1.0 |
0.80 |
0.67 |
0.57 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
2 |
800℃ |
c2 |
0.60 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
3 |
800℃ |
c3 |
0.92 |
0.75 |
0.63 |
0.60 |
0.60 |
0.60 |
4 |
820℃ |
1.0 |
0.40 |
0.25 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
根据上述数据,完成下列填空:
(1)在实验1,反应在10至20分钟时间内,用A表示表示该反应的平均速率
为_ mol/(L . min)
(2)在实验2,A的初始浓度c2=____________mol/L,反应经20分钟就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是_______________________________。
(3)设实验3的反应速率为v3,实验1的反应速率为v1,则v3_______v1
(填>、=、<),且c3_______1.0 mol/L(填>、=、<)。
(4)比较实验4和实验1,可推测该反应是________反应(选填吸热、放热)。
理由是___________________________________________________________
(5)根据以上实验请指出要加快该反应可采取什么样的方法(列举方法最少2种)
_________ __________________________________________________
在一定的温度下,对于反应2A(g)+B(g)2C(g)在反应过程中C的物质的量n(C)随着时间变化关系如图所示,现从t1时间开始对反应体系升高温度,n(C)的变化如图所示。试回答下列问题:
(1)p点时反应的v正 v逆(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)此反应的正反应为 热反应(填“放”或“吸”)。
(3)a、b两点的正反应速率:va vb(“>”、“<”或“=”)。
下表是50 mL稀硫酸与0.10 g某金属反应的实验数据:
实验 序号 |
金属 状态 |
c(H2SO4) /mol·L-1 |
溶液温度/℃ |
金属消失 的时间/s |
|
反应前 |
反应后 |
||||
1 |
丝 |
0.7 |
20 |
36 |
250 |
2 |
丝 |
0.8 |
20 |
35 |
200 |
3 |
粉末 |
0.8 |
20 |
35 |
25 |
4 |
丝 |
1.0 |
? |
35 |
125 |
5 |
丝 |
1.0 |
35 |
50 |
50 |
分析上述数据,回答下列问题:
(1)实验2和3表明, 对反应速率有影响, 反应速率越快;
(2) 实验4中“?”处的温度分别是 ℃。
(3) 仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有 (填实验序号);
(4) 本实验中影响反应速率的其他因素还有 ,其实验序号是 。
试题篮
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