接触法制硫酸工艺中,其主反应在450℃并有催化剂存在下进行:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
(1)对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),化学平衡状态的标志为__________。
A.SO2减少的化学反应速率和SO3减少的化学反应速率相等 |
B.容器中气体的平均分子量不随时间而变化 |
C.容器中气体的分子总数不随时间而变化 |
D.恒容的容器中气体的密度不随时间而变化 |
(2)450℃时,将amol SO2与bmol O2以3:2通入固定容积5L的密闭容器中,
①反应进行至10min时,测得n(SO2) =" 8mol" ,n(SO3) ="4mol" , 则b=_______mol
②10min内平均速率v(SO2)=___________________
③反应达平衡后,测得容器内压强是反应起始压强的0.715倍,则平衡时的SO2转化率为___________________.
甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g) △H1=-116 kJ·mol-1
(1)下列措施中既有利于增大反应速率又有利于提高CO转化率的是_____________。
A.随时将CH3OH与反应混合物分离 |
B.降低反应温度 |
C.增大体系压强 |
D.使用高效催化剂 |
(2)在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃、270℃三种温度下合成甲醇的规律。右图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系。请回答:
①在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是
②利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数 K= 。
(3)在某温度下,将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中,5min时达到平衡,各物质的物质的浓度(mol•L-1)变化如下表所示:
|
0min |
5min |
10min |
CO |
0.1 |
|
0.05 |
H2 |
0.2 |
|
0.2 |
CH3OH |
0 |
0.04 |
0.05 |
若5min~10min只改变了某一条件,所改变的条件是 ;且该条件所改变的量是
在2 L的密闭容器内,800℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:
时间(s) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
n(NO)(mol) |
0.020 |
0.010 |
0.008 |
0.007 |
0.007 |
0.007 |
(1)写出该反应的平衡常数表达式:K=____________________。已知:K300℃>K350℃,则该反应是______热反应。
(2)下图表示NO2的变化的曲线是__________。用O2表示从0~2 s内该反应的平均速率v= 。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是________。
a.v(NO2)=2v(O2) b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO)=2v正(O2) d.容器内密度保持不变
(4)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是________。
a.及时分离出NO2气体 b.适当升高温度
c.增大O2的浓度 d.选择高效催化剂
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)
在10L的一密闭容器中,用2 mol的A和2 mol的B发生:A(g)+ 2 B(g) 2 C(g),一小时后反应达到平衡,若此时混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等,则A的转化率为 ,B在的反应速率 ,平衡时C的体积分数为_______。
(1)一定温度下,向4L密闭容器中加入1molHI(g),发生2HI(g)H2(g)+I2(g),H2物质的量随时间的变化如图所示。0~2min内的平均反应速率v(HI)= mol/(L·min)。
(2)①某温度下,反应SO2(g)+ 1/2O2(g) SO3 (g) 的平衡常数K1=50,在同一温度下,反应2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g)的平衡常数K2的值为 。
(3)某温度下,在一个2 L的密闭容器中,加入4 mol A和2 mol B进行如下反应:3A(g)+2B(g)4C(?)+2D(?)。反应一段时间后达到平衡,测得生成1.6 mol C,且反应的前后压强之比为5∶4(相同的温度下测量)。则该反应的化学平衡常数:
K= 。(列出算式,代入数据即可)
(4)下图表示373K时,反应A(g) 2B(g)在前110s内的反应进程。
①373K时反应进行到70s时,改变的条件可能是________,反应进行到90s时,改变的条件可能是_____。
A.加入催化剂 | B.扩大容器体积 | C.升高温度 | D.增大A的浓度 |
②请在图中画出反应物A在0~70秒时的浓度变化曲线。
在2SO2+O22SO3的反应里,开始SO2和O2的浓度均为0.5mol·L-1,2分钟后测得SO2的浓度为0.25mol·L-1,则v(O2)=________________,各物质所表示的反应速率的最简整数比v(SO2):v(SO3):v(O2)= 。
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:
⑴在实验1,反应在20至30分钟时间内用A表示表示该反应的平均速率为________。
⑵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_______________________________。
⑶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“<”、“=”或“>”),且c3_______1.0 mol/L(填“<”、“=”或“>”)。
⑷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___________________________________________________________。
(共12分)甲醇合成反应及其能量变化如图所示:
(1)写出合成甲醇的热化学方程式___________________________________________。
实验室在1 L的密闭容器中进行模拟合成实验。将1 mol CO和2 mol H2通入容器中,分别恒温在300 ℃和500 ℃反应,每隔一段时间测得容器内CH3OH的浓度如下表所示:
时间浓度(mol/L)温度 |
10 min |
20 min |
30 min |
40 min |
50 min |
60 min |
300 ℃ |
0.40 |
0.60 |
0.75 |
0.84 |
0.90 |
0.90 |
500 ℃ |
0.60 |
0.75 |
0.78 |
0.80 |
0.80 |
0.80 |
(2)在300 ℃反应开始10 min内,CO的平均反应速率为v(CO)=________________。
(3)在500 ℃达到平衡时,平衡常数K=________。
(4)在另一体积不变的密闭容器中,充入1.6 mol CO和2.0 mol H2,一定条件下达到平衡,测得容器中压强为起始压强的一半。计算该条件下H2的转化率为________。
(5)美国科学家成功开发便携式固体氧化物燃料电池,该燃料电池中一极通入空气,另一极通入甲醇气体,电解质是固态氧化物,在熔融状态下能传导O2—。在电路中每流过30 mol电子,有 mol甲醇被完全氧化;在燃料电池中通甲醇的电极发生的电极反应为 。
某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。
(1)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
①可以判断该分解反应已经达到平衡的是 。
A.2v(NH3)=v(C02) | B.密闭容器中总压强不变 |
C.密闭容器中混合气体的密度不变 | D.密闭容器中氨气的体积分数不变 |
②根据表中数据,列式计算25.0℃时的分解平衡常数: 。
③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中,在25.O℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量 (填“增加”“减少”或“不变”)。
④氨基甲酸铵分解反应的焓变AH O(填“>”、“=”或“<”),熵变AS O(填“>”、“=”或“<”)。
(2)已知:该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率,得到C(NH2C00-)随时间的变化趋势如图所示。
⑤25.O℃时,O~6 min氨基甲酸铵水解反应的平均速率: 。
⑥据图中信息,如何说明该水解反应速率随温度升高而增大: 。
向一体积不变的密闭容器中充入2 mol A、0.6 mol C和一定量的B三种气体,一定条件下发生反应2A(g)+B(g) 3c(g),各物质的浓度随时间变化的关系如图1所示,其中如t0~t1阶段c(B)未画出。图2为反应体系中反应速率随时间变化的情况,且t2、t3、t4各改变一种不同的条件。
(1)若t1="15" min,则t0~t1阶段以c的浓度变化表示的反应速率V(C)= 。
(2)t3时改变的条件为 ,
B的起始物质的量为 。
(3)t4~t5阶段,若A的物质的量减少了O.01 mol,而此阶段中反应体系吸收能量为a kJ,写出此条件下该反应的热化学方程式: 。
(4)请在如图中定性画出工业合成NH3中H2的逆反应速率(V)随时间(t)变化关系的图像。(其相应的变化特点为:t1达到平衡,t2降温,t3又达到平衡,t4增大压强,t5再次达到平衡。)
在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2(g),压强为p(Pa),并在一定温度下使其发生反应:H2(g)+I2(g)="==2HI(g)" ΔH<0。
(1)保持容器容积不变,向其中加入1 mol H2,反应速率________(填加快、不变或者减慢,下同),理由是_________________________。
(2)保持容器容积不变,向其中加入1 molHe,反应速率________,理由是__________________。
(3)保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol He,反应速率________,理由是__________。
(4)保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g),反应速率________,理由是________________________________。
(5)提高起始的反应温度,反应速率________,理由是________________________。
(6分)按要求回答下列问题
(1)已知反应:mA(g) + nB(g)pC(g) + qD(g),v(A):v(B)= _________________;
(2)任何情况下判断水溶液呈中性的依据是:_______________;
(3)NH4Cl溶液中离子浓度由大到小的顺序是:_________________。
(14分)硫—碘循环分解水制氢主要涉及下列反应:
Ⅰ SO2+2H2O+I2===H2SO4+2HI
Ⅱ 2HIH2+I2
Ⅲ 2H2SO4===2SO2+O2+2H2O
(1)分析上述反应,下列判断正确的是______。
a.反应Ⅲ易在常温下进行
b.反应Ⅰ中SO2氧化性比HI强
c.循环过程中需补充H2O
d.循环过程中产生1 mol O2的同时产生1 mol H2
(2)一定温度下,向1 L密闭容器中加入1 mol HI(g),发生反应
2HI H2+I2,H2物质的量随时间的变化如图所示。0~2 min内的平均反应速率v(HI)=__________。该温度下,H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数K=______。相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,则______是原来的2倍。
a.平衡常数 b.HI的平衡浓度
c.达到平衡的时间 d.平衡时H2的体积分数
(3)实验室用Zn和稀硫酸制取H2,反应时溶液中水的电离平衡______移动(填“向左”“向右”或者“不”);若加入少量下列试剂中的______,产生H2的速率将增大。
a.NaNO3 b.CuSO4 c.Na2SO4 d.NaHSO3
(4)以H2为燃料可制成氢氧燃料电池。
已知2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-572 kJ·mol-1。某氢氧燃料电池释放228.8 kJ电能时,生成1 mol液态水,该电池的能量转化率为________。
T ℃时,在容积为0.5 L的密闭容器中发生某一反应,且测得不同时间容器中四种物质A、B、C、D的物质的量变化如图所示。已知:物质A、B、C均为气态、D为固态,正反应是吸热反应。根据要求回答下列问题:
(1)容器中反应的化学方程式为 。
(2)前2 min,v(A)=______________ mol·(min·L)-1。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是___________。
A.混合气体的压强不变
B.混合气体的密度不变
C.消耗0.1mol的B同时生成0.1mol的D
D.B的物质的量不变
(4)T ℃时,该反应的平衡常数K=_________________(保留小数点后两位)。
(5)反应达到平衡后,改变下列措施能使A的转化率增大的是________(填选项字母)。
A.只增加A的物质的量 B.移走一部分D
C.升高反应体系的温度 D.把容器的体积缩小一倍
(6)T ℃时,容积为1 L的密闭容器中,起始时充入0.2 mol A、0.4 mol B、0.3 mol C、0.5 mol D,此时v(正) v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
试题篮
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