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第二章 第三节 化学平衡四星题(填空题)1(10分)汽车尾气里含有的no气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:n2(g)o2(g)2no(g),h0,已知该反应在2 404,平衡常数k64104。请回答:(1)某温度下,向2 l的密闭容器中充入n2和o2各1 mol,5分钟后o2的物质的量为05 mol,则n2的反应速率为_。(2)为了减少汽车尾气中有害气体的排放,在现实生活中你认为可以采取的措施有 。a采用耐高温的陶瓷发动机,以提高内燃机的工作温度b为了避免上述反应,不使用空气,改用纯氧气c在排气管中安装高效催化剂,将有害气体转化为无害气体d将燃油车改换成电动车(3)将一定量的n2、o2的混合气体充入恒容密闭容器中,下图变化趋势正确的是_(填字母序号)。(4)将一定量的n2、o2的混合气体充入恒温密闭容器中,分别在不同的压强p1、p2(p1p2)下达到平衡,请画出n2的转化率在不同压强下随时间变化的曲线图。(不同压强下的曲线要有相应的标识)【答案】(1)005mol/(lmin)或005moll-1min-1 (2)cd; (3)ac;(4)【解析】试题分析:(1)5分钟内,n(o2)=1mol-05mol=05mol,由n2(g)+o2(g)2no(g)可知n(n2)=05mol,v(n2)=005mol/(lmin);(2)a、高温能加快化学反应速率,不能改变反应历程,因此不能减少汽车尾气中有害气体的排放,a错误;b、改用纯氧气,增大氧气的浓度,n2(g)+o2(g)2no(g)的平衡正向移动,产生更多的no,b错误;c、在排气管中安装高效催化剂,将no转化为n2,减少了空气污染,c正确;d、电动车清洁环保,不会产生尾气,d正确;答案为:cd;(3)a、该反应的正反应为吸热反应,则升高温度平衡向正反应进行,平衡常数增大,a正确;b、加入催化剂,反应速率增大,但平衡不发生移动,b错误;c、升高温度,反应速率增大,平衡向正反应方向移动,氮气的转化率增大,c正确;答案为:ac;(4)n2(g)+o2(g)2no(g)为等体积的反应,压强对化学平衡无影响,因此平衡时氮气的转化率相等,增大压强可以加快化学反应速率,缩短达到平衡所用的时间,n2的转化率在不同压强下随时间变化的曲线图为:考点:考查化学反应速率的定量表示方法、化学平衡的影响因素。2(12分)在容积为1.00 l的容器中,通入一定量的n2o4,发生 反应n2o4(g)2no2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。回答下列问题:(1)反应的h_0(填“大于”或“小于”);100 时,体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在060 s时段,反应速率v(n2o4)为_moll1s1;反应的平衡常数k1为_。(2)100 时达平衡后,改变反应温度为t,c(n2o4)以0.002 0 moll1s1的平均速率降低,经10 s又达到平衡。t_100 (填“大于”或“小于”),判断理由是_。(3)温度t时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,平衡向_(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。【答案】(1)大于 0.0010 moll1 0.36 moll1(2) 大于 c(n2o4)降低,反应向正向移动,该反应为吸热反应,温度升高时反应向正向移动,所以温度高于100 (3) 逆反应【解析】试题分析:(1)随温度升高,混合气体的颜色变深,二氧化氮的浓度增大,说明平衡向正反应方向移动;升高温度,平衡向吸热反应方向移动,正反应方向是吸热反应,则h大于0。根据题给图像知,060s时段,n2o4的物质的量浓度变化为0.060 moll1,根据公式v=c/t, v (n2o4)= 0.060 moll1 60s= 0.0010 moll1s1;分析题给图像知,二氧化氮的平衡浓度为0.120 moll1,四氧化二氮的平衡浓度为0.040 moll1,k1= no2 2/n2o4= 0.1202/ 0.040 = 0.36 moll1。(2)改变反应温度为t后,c(n2o4)降低,即平衡向正反应方向移动,又反应正方向吸热,反应向吸热方向进行,故为温度升高,t大于100 。(3)温度为t时,反应达平衡,将反应容器的体积减小一半,即增大压强,当其他条件不变时,增大压强,平衡向气体物质平衡向气体物质系数减小的方向移动,即向逆反应方向移动,答案为:逆反应 。考点:考查与化学反应速率和化学平衡相关的图像,化学反应速率和化学平衡的计算及反应速率与化学平衡的影响因素。3(10分)已知化学反应:fe(s)co2(g)feo(s)co(g),其平衡常数为k1;化学反应:fe(s)h2o(g)feo(s)h2(g),其平衡常数为k2,在温度973 k和1173 k情况下,k1、k2的值分别如下:温度k1k2973 k1472381173 k215167(1)通过表格中的数值可以推断:反应是_(填“吸热”或“放热”)反应(2)现有反应:co2(g)h2(g)co(g)h2o(g),请你写出该反应的平衡常数k3的数学表达式:k3_ _(3)根据反应与可推导出k1、k2与k3之间的关系式_ _,据此关系式及上表数据,也能推断出反应是_(填“吸热”或“放热”)反应(4)要使反应在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动,可采取的措施有_(填写字母序号)a缩小反应容器的容积 b扩大反应容器的容积 c升高温度d使用合适的催化剂 e设法减小平衡体系中的co的浓度【答案】(10分)(1)吸热(2)co h2o co2 h2 (3)k3k1k2 吸热(4)c 、e【解析】试题分析:(1)由表中数据可知,温度升高,的平衡常数增大,说明平衡向正反应方向移动,则正反应吸热,答案为:吸热;(2)化学平衡常数k=co h2o co2 h2 ;(3)根据盖斯定律,反应-反应=反应,所以k3= k1k2,由图表可知,温度升高k1增大,k2减小,所以k3增大,即温度升高,平衡向正反应方向移动,升高温度平衡吸热方向移动,反应为吸热反应;(4)该反应是一个反应前后气体体积不变的吸热反应,压强、催化剂对化学平衡移动无影响,abd错误,c升高温度能使平衡向正反应方向移动,正确,e.设法减小平衡体系中的co的浓度,从而减少生成物浓度,平衡向右移动,正确,选ce;考点:考查化学平衡状态及移动。4(10分)“低碳循环”引起各国的高度重视,已知煤、甲烷等可以与水蒸气反应生成以co和h2为主的合成气,合成气有广泛应用。试回答下列问题: (1)高炉炼铁基本反应为:feo(s)co(g) fe(s)co2(g) h0。已知在1 100 时,该反应的化学平衡常数k=0.263。温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,此时平衡常数k值 (填“增大”、“减小”或“不变”);1100 时测得高炉中,c(co2)=0.025 moll-1,c(co)=0.1 moll-1,则在这种情况下,该反应向 进行(填“左”或“右”),判断依据是 。(2)目前工业上也可用co2来生产燃料甲醇,有关反应为:co2(g)+3h2(g) ch3oh(g)+h2o(g) h49.0 kjmol-1,现向体积为1 l的密闭容器中,充入1 mol co2和3 mol h2,反应过程中测得co2和ch3oh(g)的浓度随时间的变化如图所示。从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(h2) 。反应达到平衡后,下列措施能使ch3ohco2增大的是 (填符号)。a升高温度 b再充入h2 c再充入co2d将h2o(g)从体系中分离 e充入he(g) 【答案】28. (10分)(1) 增大 右 ; 因为c(co2) / c(co)=0.250.263(2) 0.225 mol/(lmin) b、d【解析】试题分析:(1)因为炼铁反应为吸热反应,升高温度,平衡常数增大,feo(s)co(g)fe(s)co2(g)在1100 时的平衡常数为0.263,此时qc=c(co2)/c(co)=0.025 moll1/0.1 moll1=0.250.263,说明反应没有达到平衡,反应向右进行;(2)根据反应过程中co2的浓度变化可知,从反应开始到达平衡,co2的浓度变化为0.75 moll1,所以h2的浓度变化为30.75 moll1=2.25 moll1,h2的反应速率为2.25 moll1/10 min=0.225 moll1min1。使ch3ohco2增大,需要使平衡向正反应方向移动,升高温度,平衡向逆反应方向移动,a错误;再充入h2,ch3oh的浓度增大,co2浓度减小,比值增大,b正确;再充入co2,co2的转化率减小,co2浓度增大,ch3oh浓度虽然增大,但是不如co2浓度增大的多,比值减小,c错误;将h2o(g)从体系中分离出来,平衡向右移动,ch3oh浓度增大,co2浓度减小,比值增大,d正确;充入he对平衡无影响,比值不变,e错误,选bd。考点:考查化学反应速率和化学平衡。5(14分)利用催化氧化反应将so2转化为so3是工业上生产硫酸的关键步骤(1)t1时,在1l密闭容器中充入0.6molso3,图1表示so3物质的量随时间的变化曲线。平衡时,so3的转化率为 (保留小数点后一位);t1时,反应2so2(g)+o2(g) 2so3(g) 的平衡常数为 ;其他条件不变,在8min时压缩容器体积至0.5l,则n(so3)的变化曲线为 (填字母)。下表为不同温度(t)下,反应2so2(g)+o2(g) 2so3(g) (h0)的化学平衡常数(k)t/t2t3k20.54.68由此推知,温度最低的是 (填“t1”、“t2” 或 “t3”)。在温度为t1时,向该1l的密闭容器中同时加入0.2molso2、xmolo2、0.2molso3三种气体,在达到平衡前若要使so3的浓度减小,则x的取值范围是 。(2)科学家研究出用电化学原理生产硫酸的新工艺,装置如图2所示,总反应的化学方程式为 ,其阳极的电极反应式为 【答案】(1) 66.7% 1.25 c t2 0x0.8 (2)2so2+o2+2h2o=2h2so4 so2+2h2o -2e- = so42-+4h+【解析】试题分析:(1)在8min时反应达平衡,so3的物质的量减小了0.4mol,so3的转化率= 100%= 66.7%;t1反应达平衡时, 反应达平衡的物质的量0.2mol,同时生成0.2mol o2和0.4mol so2,c(so3)=0.2mol /l,c(o2)= 0.2mol /l ,c(so2)= 0.4mol /l,所以2so2(g)+o2(g) 2so3(g)的平衡常数k=0.2mol /l(0.4mol /l)2(0.2mol /l)2=0.8,则2so3(g) 2so2(g)+o2(g)的平衡常数=1/k= 1.25。由h0,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,即温度越低平衡常数越大,所以温度最低的是t2。要使so3的浓度减小,平衡逆向移动,计算此时的浓度商qc,与平衡常数比较,若qck,反应向逆反应进行。qc=(0.2mol /l)2x(0.2mol /l)21.25,解得x0.8,即x的取值范围是0x0.8。(2)依据图装置分析,二氧化硫失电子发生氧化反应,二氧化硫被氧化为三氧化硫溶于水生成硫酸;总反应的化学方程式为2so2+o2+2h2o=2h2so4,阳极电极反应为:so2+2h2o=so42-+4h+2e-。考点:考查化学平衡计算。6.氮化硅是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:3sio26c2n2si3n46co;dh 0。(1)在容积固定的密闭容器中,分别在三种不同的实验条件下进行上述制备反应,测得n2的物质的量浓度随时间的变化如图所示,和分别仅改变一种反应条件。所改变的条件分别是: ; 。(2)1 000时,在2 l密闭容器中进行上述反应,若起始时n2浓度为4.0 mol/l,经1小时反应达到平衡状态,此时容器内气体总浓度为10.0 mol/l,则以co表示的反应速率为 。.图为mgnaclo燃料电池结构示意图。已知电解质溶液为naoh溶液,且两电极中有一电极为石墨电极。(1)y电极材料为 。(2)x电极发生的电极反应式为 。(3)若该电池开始时加入1l 0.2mol/l的naoh溶液,然后从下口充入1l 0.1mol/l的naclo溶液(忽略整个过程的体积变化),当naclo完全放电时溶液的ph= 。【答案】(各2分 共12分) (1)升温或通co 加入催化剂 (2)0.15 moll-1min-1(1)mg (2)clo+2e+h2o=cl+2oh (3) 13【解析】试题分析: (1)根据图像可知,曲线达到平衡的时间均小于曲线达到平衡的时间,说明反应速率快。其中曲线平衡时氮气的浓度大,而曲线平衡时氮气浓度不变。由于正方应 是体积增大的放热反应,则改变的条件应该是升高温度或通co,而改变的条件应该是加入催化剂;(2)3sio26c2n2si3n46co起始浓度(mol/l) 4 0转化浓度(mol/l) x 3x平衡浓度(mol/l) 4x 3x平衡时容器内气体总浓度为10.0 mol/l,则4x3x10,解得x3,所以以co表示的反应速率为9mol/l60min0.15 moll-1min-1。(1)根据装置图可知,电池中氢氧根离子向y电极移动,则y电极是负极。镁是活泼的金属作负极,则y电极是mg;(2)x电极是正极,次氯酸根在正极得到电子发生还原反应,则电极反应式为clo+2e+h2o=cl+2oh ;(3)1l 0.1mol/l的naclo溶液中次氯酸钠的物质的量是0.1mol,根据电极反应式clo+2e+h2o=cl+2oh 可知产生0.2mol氢氧根离子。1l 0.2mol/l的naoh溶液中氢氧根离子的物质的量是0.2mol,所以完全反应后溶液中氢氧根离子的物质的量是0.4mol,但其中有0.2mol氢氧根离子与负极产生的镁离子结合生成氢氧化镁沉淀,所以溶液中氢氧根离子的浓度是0.2mol2l0.1mol/l,则溶液ph13。考点:考查反应速率、外界条件对平衡状态的影响以及原电池原理的应用7(11分)(1)某恒温恒容容条件下的可逆反应:h”、“”、“”、“=”)v(逆)。平衡时a=_,b=_。若平衡后再充入36 mol nh3,重新建立平衡时容器的容积为_l。【答案】23、(1) 6 18 左 向左 向右 ;(2) 2 6 132v【解析】试题分析:(1)达到平衡后,n2、h2、nh3的物质的量分别为1 mol、3 mol、10 mol,反应消耗n2、h2的物质的量分别为5mol、15mol,所以a=6、b=18;恒温恒容条件下,再充入5 molnh3,氨气浓度增大,平衡向左移动;若将容器体积缩小一半,充入5 molnh3,与原平衡等效,将两个平衡合二为一,恢复为原容器的体积,则平衡会正向移动,氮气的百分含量减小,但转化率增大;升温,平衡向吸热反应方向移动,所以升温,化学平衡向左移动,增大压强,平衡向压强减小的方向移动,因此向右移动。(2)恒温恒压条件下,平衡后容器体积增大,说明气体物质的量增加,反应逆向进行v正”、“”、“=”)v(b);若打开活塞k2,气球b将 _(填“增大”、“减小”、“不变”)。(2)若在a、b中再充入与初始量相等的no2,则达到平衡时,n02的转化率将_(填“增大”、“减小”、“不变”);若通入等量的ne气,则达到平衡时,a中的no2转化率_ ,b中的no2转化率将_(填“增大”、“减小”、“不变”)。(3)室温下,若a、b都保持体积不变,将a套上个绝热层,b与外界可以进行热传递,则达到平衡时,_中的颜色较深。(4)若在容器a中充入46g的no2,达到平衡后容器内混合气体的平均相对分子质量为575,则平衡时的n2o4物质的量为_。【答案】22、(1) ”、“”或“”)。该反应为_反应(填“吸热”或“放热”)。(3)原料气h2还可通过反应co(g)+h2o(g) co2(g)+h2 (g)获取。t 时,向容积固定为5 l的容器中充入1 mol水蒸气和1 mol co,反应达平衡后,测得co的浓度为0.08 moll1,则平衡时co的转化率为_该温度下反应的平衡常数k值为_。保持温度仍为t ,改变水蒸气和co的初始物质的量之比,充入容积固定为5 l的容器中进行反应,下列描述能够说明体系处于平衡状态的是_(填字母序号)。a容器内压强不随时间改变b混合气体的密度不随时间改变c单位时间内生成a mol co2的同时消耗a mol h2d混合气中n(co):n(h2o):n(co2):n(h2)1:16:6:6【答案】25、(1)随温度升高,反应的平衡常数k值减小 a d 吸热 (3)60% 2.25 c d【解析】试题分析:(1)根据表中数据可知,随着温度的升高,平衡常数k减小。这说明升高温度平衡向逆反应方向移动,因此正方应是放热反应;根据方程式可知,该反应是体积减小的、放热的可逆反应。a、增大压强,平衡向正反应方向移动,氢气的转化率增大,a正确;b、催化剂只能改变反应速率,而不能改变平衡状态,因此使用合适的催化剂不能提高氢气的转化率,b不正确;c、正方应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动 ,氢气的转化率降低,c不正确;d、及时分离出产物中的nh3,降低生成物氨气的浓度,平衡向正反应方向移动,氢气的转化率增大,d正确,选ad;(2)根据反应 ch4(g)+h2o (g)co(g)+3h2(g) 可知,该反应是体积增大的可逆反应,因此增大越强,平衡向逆反应方向移动,甲烷的含量增大。所以根据图像可知,在温度相同的条件下,p1表示的甲烷含量低,这说明越强是p1小于p2;根据图像可知,在越强相同的条件下,随着温度的升高,甲烷的含量降低。这说明升高温度平衡向正反应方向移动,因此该反应为吸热反应。(3) co(g)+h2o(g)co2 (g)+h2(g)起始浓度(mol/l) 0.2 0.2 0 0转化浓度(mol/l) 0.12 0.12 0.12 0.12平衡浓度(mol/l) 0.08 0.08 0.12 0.12 所以平衡时co的转化率(0.12/0.2)100%60%化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,所以该温度下反应的平衡常数k(0.120.12)/ (0.080.08)9/4=2.25。在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态,据此可以判断。a、反应前后体积不变,因此越强始终是不变的,则容器内压强不随时间改变不能说明反应达到平衡状态,a不正确;b、密度是混合气的质量和容器容积的比值,在反应过程中质量和容积始终是不变的,即密度始终是不变的,所以混合气体的密度不随时间改变不能说明反应达到平衡状态,b不正确;c、单位时间内生成a mol co2的同时消耗a mol h2,由于单位时间内生成a mol co2的同时还生成amol氢气,这说明正逆反应速率相等,可以说明达到平衡状态,c正确;d、由于反应前后体积不变,则可以用物质的量代替浓度,即如果混合气中n (co) : n (h2o) : n (co2) : n (h2)1 : 16 : 6 : 6,则此时=,因此恰好是平衡状态,d正确,答案选cd。考点:考查外界条件对平衡状态的影响;平衡常数的计算、平衡状态的判断以及图像分析与应用。10(10分)合成氨反应原理为:n2(g)3h2(g) 2nh3(g) h924 kjmol1 一种工业合成氨的简易流程图如下:(1)步骤中制氢气原理如下:ch4(g)h2o(g) co(g)3h2(g) h2064 kjmol1co(g)h2o(g) co2(g)h2(g) h412 kjmol1对于反应,一定可以提高平衡体系中h2百分含量,又能加快反应速率的措施是 _。a升高温度 b增大水蒸气浓度 c加入催化剂 d缩小容器的体积利用反应,将co进一步转化,可提高h2产量。若2 mol co和h2的混合气体(co的体积分数为20%)与h2o反应,得到22 mol co、co2和h2的混合气体,则co转化率为_。(2)图中表示500、600 mpa条件下,原料气投料比与平衡时nh3体积分数的关系。根据图中a点数据计算h2的平衡体积分数:_。(3)上述流程图中,使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)_。简述两点本流程中提高合成氨原料总转化率的方法:_。【答案】(1) a 50% (2) 435% (3) 对原料气加压;分离液氨后,未反应的n2、h2循环使用【解析】试题分析:对于反应加快反应速率的措施有升高温度、增大压强、增大物质浓度、加入催化剂;提高平衡体系中h2百分含量的措施有升高温度、减小压强,增大水蒸气浓度有可能使h2百分含量增大,也可能减小,故对于反应,一定可以提高平衡体系中h2百分含量,又能加快反应速率的措施是升高温度;利用反应,将co进一步转化,可提高h2产量。若2 mol co和h2的混合气体(co的体积分数为20%)与h2o反应,可知原来混合气体中存在co为04mol,反应后得到22 mol co、co2和h2的混合气体,可知反应后混合气体中co2生成了02mol,则co转化量为02mol,co转化率为50%;图中表示500、600 mpa条件下,原料气投料比与平衡时nh3体积分数的关系,图中a点数据投料比为3,等于反应系数比,则平衡时n2、h2的体积分数比为1:3,nh3的体积分数为42%,可得h2的平衡体积分数为(1-42%)=435%;上述流程图中能量的综合利用为第步中热交换利用废热加热气体,通过流程图可知本流程中提高合成氨原料总转化率的方法对原料气加压;分离液氨后,未反应的n2、h2循环使用等。考点:简易工艺流程与化学反应原理综合题。11(10分)已知fe(s)co2(g)feo(s)co(g) k1fe(s)h2o(g)feo(s)h2(g) k2 h2(g)co2(g)h2o(g)co(g) k3又已知不同温度下,k1、k2值如下:温度k1k2500100315700147226900250200温度k1k2500100315700147226900250200(1)若500时进行反应,co2起始浓度为16 moll1, 4分钟后建立平衡,用co表示的反应速率为 。(2)900 进行反应,其平衡常数k3为 (求具体数值),焓变h 0(填“”、“”或“”),若已知该反应仅在高温时正反应自发,则s 0(填“”、“”或“”)。(3)下列图像符合反应的是 (填序号)(图中v是速率,为混合物中h2的体积百分含量)。【答案】(1)02 moll1min1(2)125 (3)bcd【解析】试题分析:若500时进行反应,co2起始浓度为16 moll1,设平衡co2平衡浓度为a moll1时k1=,得a=08mol/l,4分钟后建立平衡,用co表示的反应速率=02 moll1min1;900 进行反应,其平衡常数k3=,且温度升高,k3增大,即平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应,h0,若该反应仅在高温时正反应自发,依据g=h-ts0可知s0;由图标中k2可知正高温度k2减小,平衡逆向移动,正反应为放热反应,则升高温度,平衡向逆反应方向移动,故a项错误;h2的体积百分含量减小,故b项正确;c项t1t2,升高温度平衡逆向移动,h2的体积百分含量减小,故c项正确;铁为纯固体,加入铁的量不影响平衡移动,反应速率不变,故d项正确。考点:化学平衡原理、平衡常数应用。12(10分)在一定温度下,将2 mol a和1 mol b两种气体相混合于体积为2 l的某密闭容器中(容积不变),发生如下反应:3a(g)b(g) xc(g)2d(g)h”、“”或“=”)反应c02(g)+h2(g)co(g)+h20(g)h3= (用h1和h2表示)。(3)若容器容积不变,下列措施可提高反应中co转化率的是 (选字母)。a充入co,使体系总压强增大 b将ch3oh(g)从体系中分离e充入he,使体系总压强增大 d使用高效催化剂(4)写出反应的化学平衡常数表达式:k= ;保持恒温恒容的条件下将反应的平衡体系各物质浓度均增加一倍,则化学平衡 (填“正向”、“逆向”或“不”)移动,平衡常数k (填“变大”、“变小”或“不变”)。(5)这两种合成甲醇的方法比较,原子利用率较高的是 (填“”或“”)。【答案】21.(1) 0.24 (2) , h2 - h1 (3) b (4) c(ch3 oh)c(h2 o)/ c(c o2)c3(h2), 正向 ;不变 (5) 【解析】试题分析:(1)co浓度变化量为2/2mol/l -0.4mol/l=0.6mol/l,v(co)=0.6/5=0.12mol/(lmin),速率之比等于化学计量数之比,=v(h2)=2v(co)=20.12mol/(lmin)=0.24mol/(lmin);(2)由表中数据可知,随温度升高,平衡常数k减小,说明温度升高,平衡逆向进行,所以正向是放热反应,即h1 ;相比,该反应是气体物质的量减少的反应,所以恒容时的压强小于,若使达到相同的状态,则应增大的压强,增大压强,平衡正向移动,使c物质的百分含量增大,所以,因此三个容器中c物质的百分含量由大到小的顺序为;(2)中的2molc完全转化为a、b也是3mol、1mol,相当于中的反应物的物质的量分别是6mol、2mol,是容器的2倍,根据(1)的分析,若中反应物的物质的量都是是3mola、1molb,则达平衡时,b的转化率,容器中再充入3mola、1molb,则达到的新平衡与原平衡等效,b的转化率不变,所以最终b的转化率;(3)恒温恒压条件下,达平衡时两容器内c的百分含量相等,则达到的平衡是等效平衡,所以中投入的a、b的最终物质的量之比是3:1,将c转化为a、b是3/2c、1/2c,所以a、b的物质的量是(a+3/2c)mol、(b+1/2c)mol,则(a+3/2c)/(b+1/2c)=3。考点:考查不同条件的平衡的判断,等效平衡的应用15(本题6分)在某压强恒定的密闭容器中加入2 mol n2和4 mol h2,发生如下反应: n2(g)+3h2(g)2nh3(g);h=-924 kjmol-1。达到平衡时,体积为反应前的三分之二。求:(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,且a、b、c均大于0,在相同条件下达到平衡时,混合物中各组分的物质的量与上述平衡相同。试比较反应放出的能量:(1)_(2)(填“”“”或“=”)。若将2 mol n2和4 mol h2放入起始体积相同的恒容容器中,在与相同的温度下达到平衡。试比较平衡时nh3的浓度:_(填“”“”或“=”)。【答案】(1)50% (2) 【解析】试题分析:(1)体积之比等于物质的量之比,故平衡后反应混合气体总的物质的量为(2mol+4mol)=4mol,则:n2(g)+3h2(g)2nh3(g) 物质的量减6mol-4mol=2mol故n(n2)=1mol,氮气的转化率=100%=50%,故答案为:50%;(2)开始加入a mol n2、b mol h2、c mol nh3,在相同条件下达到平衡时,混合物中各组分的物质的量与原平衡相同,为等效平衡,按化学计量数转化到左边满足氮气为2mol、氢气为4mol,(2)中由于氨气存在,故参加反应的氮气的物质的量比(1)中少,所以放出的热量(1)(2),故答案为:;若将2moln2和4molh2放入起始体积相同的恒容容器中,在与相同的温度下达到平衡,等效为在平衡基础上增大体积降低压强,平衡时浓度混合气体浓度降低,平衡时nh3的浓度:,故答案为:考点:化学平衡的计算16研究no2、so2 、co等大气污染气体的处理具有重要意义。(1)no2可用水吸收,相应的化学反应方程式为 。利用反应6no2 8nh37n212 h2o也可处理no2。当转移12mol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=1966 kjmol-12no(g)+o2(g)2no2(g) h =1130 kjmol-1则反应no2(g)+so2(g)so3(g)+no(g)的h = kjmol-1。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 。a体系压强保持不变 b混合气体颜色保持不变cso3和no的体积比保持不变 d每消耗1 mol so3的同时生成1 molno2 (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 0(填“”或“ ”)。实际生产条件控制在250、13104kpa左右,选择此压强的理由是 。【答案】(1)3no2h2o=no2hno3;672;(2)418;b;(3) 在13104kpa下,co的转化率已经很高,如果增加压强co的转化率提高不大,而生产成本增加较大,得不偿失。【解析】试题分析:(1)二氧化氮与水反应生成一氧化氮和硝酸,6no2中n元素化合价降低,由+4价降低到0价,则6molno2参加反应,转移24mol电子,所以当转移1
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