

下载本文档
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
物质的量物质的量/mol时间n(N2H4)n(NO2)n(N2)起始0.81.602min0.6a0.35min0.41.20.66min0.41.20.610min0.61.40.3一、解答题1.(1)由金红石(TiO2)制取单质Ti,涉及到的部分步骤为:TiO2→TiCl4→Ti已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g)△H3则反应TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=的△H= 。(2)25℃1.01×105Pa时,2N2O5(g)==4NO2(g)+O2(g)ΔH=+56.7kJ/mol,该反应在 (条件下能自发进行。(3)①一定温度下,将N2H4与NO2以体积比1:1置于10L密闭容器中发生反应2N2H4(g)+2NO2(g) 3N2(g)+4H2O(1)△H<0,下列不能说明反应达到平衡状态的。(填号)a.混合气体密度保持不变 混合气体颜色保持不c.N2H4与NO2体积比保持不变 d.体系压强保持不变②在10L的密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的量变化如下表:前2min内NO2的平均反应速率平衡时NO2的转化;该温度下应的平衡常数。反应在第6min时改变了条件,改变的条件可能。(填序a.使用催化剂b.升高温度c.减小压强d.增加NO2的量答案:△H3+2△H1-△H2 高温c 0.01mol·L-1·min-1 25% 9.375L/mol bc【详解】由①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1;②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2;③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g)△H3可知,①2-②+③得TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g),则△H=△H3+2△H1-△H2,故答案:△H3+2△H1-△H2;(2)25℃、1.01×105Pa时,2N2O5(g)==4NO2(g)+O2(g)ΔH=+56.7kJ/mol,△G=△H-T△S,因为ΔH=+56.7kJ/mol>0,△S>0,当△G<0能自发进行,故答案:高温;(3)①一定温度下,将N2H4NO21:110L2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(1)△H<0:m混合气体密度=p,气体的体积不变,因为水是液态,所以气体的质量会变,所以如果a保持不变,说明该反应达到平衡状态,故a不符合题意;因为NO2为红棕色气体,所以当混合气体颜色保持不变时,说明NO2说明该反应达到平衡状态,故bN2H4与NO2达到平衡状态,故c符合题意;2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(1)可知,化学反应前后计量数不等,所以体系压强保持不变不能说明反应达到平衡状态,故d故答案:c;②由2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(1)和表格数据可知,2min内N2H4的平均反应速率0.6mol等于NO2的平均反应速率=1·min1;
10L2min
=0.01mol·L-1·min-1,故答案:0.01mol·L-由2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(1)和表格数据可知,平衡时NO2的转化率=0.4mol100%=25%,故答案:25%;1.6mol由2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(1)和表格数据可知,第5min时反应达到平衡状态,0.4mol 1.2mol 0.6molc(N2H4)=
10L
=0.04mol/L,c(NO2)=0.063
10L
=0.12mol/L,c(N2)=
10L
=0.06mol/L,该温度下反应的平衡常数K=
0.1220.042
=9.375L/mol;2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(1)6min时N2H4和NO2物质的量增大,N2动,故bc。2.燃煤烟气中含有大量SO2和NO,某科研小组研究SO2和NO的吸收方法。回答下列问题:2L1molNO1mol发生反应NOgO3
g
NOgO2
g,2min时达到平衡状态,测得容器中NO2
的物质的量是0.8mol。①则2min内NO的平均反应速率为vNO molmin1,平衡时NO的转化率a= ;若其它条件保持不变,在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率为a 。则1 2a2 a填“>”“<”“=”)。②写出此反应的平衡常数表达式;若保持温度不变,向2min后的平衡体系中再加入0.2mol和0.2molNO,此时平衡。a.正反应方向移动b.逆反应方向移动不移(正) (③该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示,反应在t1、t3、t5时刻均达到平衡状态。t2、t6时刻都只改变了某一个条件,则t2时刻改变的条件可能,t6时刻改变的条可能,t4时刻改变条件后vv(填“>”“<”(正) (处理烟气中SO2也可采用碱液吸收法。25KNH3
HO1.8105;K2
CaSO4
7.1105。1步:用过量的浓氨水吸收SO22步:加入石灰水,发生反应Ca2+2OH2NHSO24 4
CaSO4
2NH3
HO。2①25℃时,0.1mol/LNHSO42 4
,溶液填“酸碱性“中性”),其原因是 (。②计算第2步反应的平衡常数K= (列出计算式即)。答案:2 80% =
c(NO2
)?c(O)2
a 增大生成物的浓(或升高温) 使用催化或c(NO)?c(O)31增大压) >酸性NH++HO4 2
NH 3
O+H+2
(1.8?10-5)2?7.1?10-5【详解】1mol1molNO1molO3,反应2min时达到平衡状态,测得容器中NO20.8mol0.80.8molNO,用NO浓度变化表示反应速率为v(NO)= 2L =0.2mol/(L·min),平衡时NO的转化2min0.8mol率a1=1mol
×100%=80%;该反应是反应前后气体体积不变的反应,所以从反应开始至平衡状态,体系的压强始终不变,则若其它条件保持不变,在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率为a2,则a2=a1。②化学平衡常数是可逆反应达到化学平衡状态时各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比,则该反应的化学平衡常数K=
c(NO)?c(O)2 2 ;c(NO)?c(O)3对于该反应,开始时向2L恒容密闭容器中加入1molNO和1molO3,达到平衡时各种气体的物质的量分别是n(NO)=n(O3)=1mol-0.8mol=0.2mol,n(NO2)=n(O2)=0.8mol,物质的平衡浓度c(NO)=c(O3)=0.1mol/L;c(NO2)=c(O2)=0.4mol/L,该条件的化学平衡常数K=0.4?0.4=16。若保持温度不变,向2min后的平衡体系中再加入0.2molNO
和0.20.1?0.1 2molNO,此时容器内各种气体的浓度分别是c(NO)=0.2mol/L;c(O3)=0.1mol/L;0.50.410c(NO)=0.5mol/L;c(O)=0.4此时的浓度商Q= <16,说明反应未达2 2
0.20.1到平衡状态,此时化学平衡向正反应方向移动,故合理选项是a;③t2时刻逆反应速率突然增大,然后逐渐减小,说明反应逆向移动。改变的条件可能是增大生成物的浓度;由于该反应的正反应是放热反应,在其它条件不变时,升高温度,正、逆反应速率都增大;升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,使逆反应速率减小,最终达到平衡时速率比原平衡时大;故改变的条件可能是增大生成物浓度或升高温度;6在t时刻改变外界条件突然增大,但增大后一直不变,说明反应处于平衡状态,改变6逆的外界条件可能是增大压强或使用催化剂;逆t4时刻v 突然减小,然后逐渐增大至t5时速率不变,反应达到平衡状态,反应正向进行说明改变的外界条件是减小生成物的浓度,此时反应速率关系正)>v(逆);逆①(NH)SO是强酸弱碱盐,在溶液中盐电离产生的NH与水电离产生的OH-结合生成42 4 4弱电解质NH3·H2O,使水的电离平衡正向移动,最终达到平衡时溶液中c(H+)>c(OH-),所以溶液显酸性,盐水解的离子方程式为:NH++HO224CaSO4
NH 3
O+H+;2②第二步反应Ca2+
2OH2NH4
SO
2NH3
HO的化学平衡常数2c2(NH?HO) 1K= 3 2 = 。c(Ca2+(NH+(OH-) (1.8?10-5)2?7.1?10-54 4【点睛】掌握化学平衡常数的含义,利用浓度商与化学平衡常数的相对大小判断化学平衡移动的方向;根据外界条件对化学反应速率和化学平衡移动的影响,结合改变条件的瞬间反应速率的变化及其变化趋势分析判断改变的外界条件。3.2018年,美国退出了《巴黎协定》实行再工业化战略,而中国却加大了环保力度,生动诠释了我国负责任的大国形象。近年我国大力加强温室气体CO2的工业化量产研究,实现可持续发展。(1)已知:CO2(g)+H2(g) H2O(g)+CO(g) ΔH1=+41.1kJ•mol-1CH3OH(g) ΔH2=-90.0kJ•mol-1写出CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式。为提高CH3OH产率,理论上应采用的条件(填字母)a.高温高压 低温低压 高温低压d.低温高压250℃、在恒容密闭容器中由CO2(g)催化氢化合成CH3OH(g)[n(H2)/n(CO2)]时某反应物X平衡转化率变化曲线。反应物X(填“CO2”或“H2”)。2502.0L6mol、2mol和催化剂,10min应达到平衡,测得c(CH3OH)=0.75mol·L-1。①前10min的平均反应速率v(H2)= mol·L-1·min-1。②催化剂和反应条件与反应物转化率和产物的选择性有高度相关。控制相同投料比和相同反应时间,四组实验数据如下:温度(K(K)(%)(%)A543Cu/ZnO纳米棒12.342.3B543Cu/ZnO纳米片11.972.7C553Cu/ZnO纳米棒15.339.1D553Cu/ZnO纳米片12.070.6
催化剂
CO2转化率
甲醇选择性根据上表所给数据,用CO2生产甲醇的最优选项(填字母)。答案:3H2(g)+CO2(g)【详解】(1)已知:CO2(g)+H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)kJ•mol-1 d CO2 0.225 BH2O(g)+CO(g) ΔH1=+41.1kJ•mol-1①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH2=-90.0kJ•mol-1 ②根据盖斯定律可知,①+②可得CO2催化氢化合成甲醇的化学方程式为3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O(g),对应的焓变ΔH=ΔH1+ΔH2=+41.1kJ•mol-1+(-90.0kJ•mol-1)=-48.9kJ•mol-1,故对应的热化学方程式为:3H2(g)+CO2(g)48.9kJ•mol-1;
CH3OH(g)+H2O(g)对于反应3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O(g)kJ•mol-1,是气体分子数减小的放热反应,则为提高CH3OH产率,使平衡向正反应方向移动,可采用低温高压的措施,d项符合题意,故答案为同一反应,增加其中一种反应物的浓度,能提高另一种反应物的转化率,图示中横坐标n(H增大 2
,相当于c(CO2)不变时,增大c(H2),平衡正向移动,使二氧化碳的转化率增n(CO)2大,而氢气的转化率降低,所以X为CO22502.0L6mol、2molmin时反应达到平衡,测得c(C3OH)=0.75mol·1,列出三段式:COg+3H
g
CHOH
Og1 起始mol/L 2 2 3 0 2 1 转化mol/L0.75 2.25 0.75 0.75平衡mol/L0.25 0.75 0.75 0.75c 2.25mol/L前10min的平均反应速率v(H2)=t=0.225;
10min
=0.225mol⋅L−1⋅min−1,故答案为:③选择性是指产物的专一性,在一个化学反应中若有多个产物,其中某一产物是目标产的CO2转化率与D不相上下,但是B选项为。(主要成分为COCO2和H2)化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:①CO(g)+2H2(g)②CO2(g)+3H2(g)③CO2(g)+H2(g)回答下列问题:
CH3OH(g)ΔH1CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2<0CO(g)+H2O(g)ΔH3>0(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:化学键E/(kJmol-1)
H-H436
C-O343
CO1076
H-O465
C-H413由此计算ΔH1= kJ·mol-1。反应①的化学平衡常数K的表达式;图1中能正确反映反应①平衡常数K温度变化关系的曲线填曲线标记字),其判断理由。合成气的组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时,体系中的CO平衡转化(α)与温度和压强的关系如图2所示α(CO)值随温度升高(填增大或“减”),其原因。2中的压强由大到小。答案:-99 K=
c(CH
OH)3
a 反应①为放热反应,平衡常数应随温度升高变小减小c(CO)c2(H)2升高温度时,反应①为放热反应,平衡向向左移动,使得体系中CO吸热反应,平衡向右移动,又产生CO的量增大;总结果,随温度升高,使CO的转化率降低;P3>P2>P1【详解】(1)△H=反应物总键能−生成物总键能,故△H1=1076kJ.mol−1+2×436kJ·mol−1−(3×413+343+465)kJ·mol−1=−99kJ·mol−1;(2)反应①为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),根据平衡常数的定义,则平衡常数为K= c(CH
OH)3
;根据(1)中的计算可知,反应①正反应为放热反应,升高温度,平衡向c(CO)c2(H)2逆反应方向移动,平衡常数减小,故曲线a正确反映平衡常数K随温度变化关系;(3)升高温度时,反应①为放热反应,平衡向向左移动,使得体系中CO的量增大;反应③为吸热反应,平衡向右移动,又产生CO的量增大;总结果,随温度升高,使CO的转化率的转化率增大,故增大压强有利于CO。CO和H2是合成气,这两种气体都可以通过CH4(1)CH4和CO2反应可以制得CO气体,CH4(g)+3CO2(g) 2H2O(g)+4CO(g)ΔH=+330kJ·mol-11表示初始投料比n(CH4):n(CO2)为1:3或1:4,CH4的转化率在不同温度(T1、T2)下与压强的关系。[注:投料比用a1、a2表示]①a1= ;②判断T1的T2的大小关系T2。(“>”、“<”或“=”)2CH4和H2O(g)催化重整可以制取H2CO,化学反应为:22CH4+2H2O(g) 4H2+CO入一定量的CaO可以明显提高H2的体积分数。对比实验的结果如图2所示。22①投CaO时H的体积分数增大的原因。22②微米CaO和纳米CaO对H体积分数的影响不同的原因。2生成的CO和
可用于合成甲醇,其反应为CO(g)+2H(g)
CHOH(g)ΔH=-2 2 390.1kJ·mol-1,根据反应回答问题。①初始条件相同时,分别在A(恒温、B(绝热)两个容器内反应。反应初始时两容器的反速率A B(填、“<”“=”,下平衡时CO的转化率A 。②温度T时,在容积为2L的某密闭容器中进行上述反应,反应开始至平衡的相关数据图3所示。下列能表明该反应已达到平衡状态的。A.v(H)=2v(CHOH)2 3c(CO)
OH)3
=7:3时容器中气体的压强不再变化c(H)2
=2:1时c(CHOH)32 ③该化学反应10min内H的反应速率v(H)= 。该温度下,反应的平衡常数(保留2 位小数)。2 2 2 答案:1:3 < CaO可以吸收CO,使CO浓度减小,生成H的反应正向移动2 2 2 含量增大纳米CaO表面积比微米CaO大,吸收CO2能力比微米CaO强= > 0.06mol·L-1·min-1 2.7【详解】1 2 1表示初始投料比n(CH4):n(CO2)1:31:4时,CH4的转化率在不同温度(T、T)下与压强的关系,图象中可知二氧化碳越多,甲烷转化率越大,则a=1:3案为:1:31 2 ②CH(g)+3CO
O(g)+4CO(g)△H=+330kJ/mol,反应为吸热反应,压强一定,升高温4 2 2度平衡正向进行,甲烷转化率增大,则T1<T2,故答案为:<;①投入CaO可吸收CO2,c(CO2)减小,使生成H2可以吸收CO2,使CO2H2百分含量增大;②投入纳米CaO时,H2百分含量增大的原因是:纳米CaO率加快,故答案为:纳米CaO颗粒小,表面积大,使反应速率加快;①由于初始条件相同,所以反应初始时两容器的反应速率A=B;由于A()、B(绝热)容器相当于升高温度,平衡逆移,所以平衡时COA>B②A.速率为同一个反应方向,不能说明平衡,故A不选;c(CO) c(CO)根据图象,平衡时选;
OH)3
=7:3,所以c(CH
OH)3
=7:3时,可以说明平衡,故B反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)是气体体积减小的反应,反应过程中压强减小,容器中气体的压强不再变化,说明反应达到平衡,故C选;反应某一时刻可能出现
c(H)2
=2:1,不能说明平衡,故D不选;故答案为:BC;
c(CH
OH)3
2mol0.8mol③由图知平衡时n(H2)=0.8mol,则v(H2)=
2L10min
=0.06mol·L-1·min-1,结合K的计ccCHc
OH
0.3算式有K=c2H2
3CO
=0.42
=2.7故答案为:0.06mol·L-1·min-1;2.7。请回答下列问题2Cl2(g)+2H2O(g)4HCl(g)+O2(g)ΔH>0(填”、”或“”):①降低温度的转化;v;②保持容器体积不变,加入He,则HCl的物质的;③保持容器压强不变,加入He,则O2的体积分;④若温度和体积不变,反应从Cl2和H2O开始至平衡,在这个变化过程中,容器内气体密度 ,相对分子质。在容器体积可变的密闭容器中,反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)在一定条件下达到平衡。成下列填空:①若该反应经过2秒钟后达到平衡,NH3的浓度增加了0.6mol/L,在此期间,正反应速率的值 A.0.6mol/(L∙s) B.0.45mol/(L∙s)C.0.3mol/(L∙s) D.0.2mol/(L∙s)②在其他条件不变的情况下,缩小容器体积以增大反应体系的压强正 (选填“大”、减小”,下),v逆 ,平衡方向移(选填正反、“逆反”)。③在其他条件不变的情况下,降低温度平衡向正反应方向移动,则正反应反(填“吸”、放”)。④如图为反应速率(v)与时间(t)关系的示意图,由图判断,在t1时刻曲线发生变化的原因是 ()。a.增大N2的浓度b.扩大容器体积c.加入催化剂d.升高温度改变条件后,平衡混合物中NH3的百分含选填增大、“减、“不”)。答案:减小减小不变增大不变减小B 增大增大正反应放热c 不变【详解】2①该反应的正方向为吸热反应,所以降低温度,平衡逆移的转化率减小减2正小;②保持容器体积不变,加入He,容器体积不变,各物质的浓度不变,所以对反应无影响,所以HCl的物质的量不变;③保持容器压强不变,加入He,体积变大,反应物所占分压减小,平衡正移,则O2积分数增大;④若温度和体积不变,反应从Cl2和H2O开始至平衡,在这个变化过程中,容器的体积不m m=V=n的量增大,所以相对分子质量减小;①20.6mol/L,v(NH3)=3
0.6mo1/L2s
=0.3mol/(L∙s),由反应速率之比等于化学计量数之比可知v(H2)=0.3mol/(L∙s)×2=0.45mol/(L∙s),故答案为:B;②增大反应体系的压强,正逆反应速率均增大,但该反应为气体体积缩小的反应,增大压强向气体体积缩小的方向移动,则平衡向正反应方向移动;③降低温度平衡向正反应方向移动,所以正反应为放热反应;④t1时刻,正逆反应速率同等程度的增大,且该反应前后气体的化学计量数之和不等,则改变的条件为催化剂,答案选c;催化剂对化学平衡无影响,则平衡混合物中NH3的百分含量不变。温室效应和污染正在成为日益严重的环境问题。Ⅰ.煤制得的化工原料中含有羰基硫(O==C==S),该物质可转化为H2S,主要反应如下:①水解反应:COS(g)+H2O(g)②氢解反应:COS(g)+H2(g)(1)请计算CO(g)+H2O(g)
H2S(g)+CO2(g) ΔH1=-94kJ·mol-1H2S(g)+CO(g) ΔH2=-54kJ·mol-1H2(g)+CO2(g)kJ·mol-1。在定温定容条件下,下列事实说明反应①达到平衡状态的(填字)A容器的压强不再改变 B混合气体的密度不再改变CH2S的百分含量不再改变D生成1molH—O键,同时生成1molH—S键一定温度和压强下,在1L的密闭容器中,充入1mol和3mol发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g);测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。①反应进行到4min时,v(正) )(填“>”“<"或“=”)。0~4min,H2的平均反应速率v(H2)= mol·L-1·min-1。②写出一种在该温度下提高CH3OH产率的方。Ⅱ.在容积为2L的恒容密闭容器中,充入0.5molH2S(g),发生反应:2H2S(g)+S2(g),在不同温度和压强下进行实验,结果如下图所示。
2H2(g)该反应的平衡常数表达式 (5)该反应0;ΔS 。(填“>”(6)图中压强p1、p2、p3由大到小的顺序。答案:-40 CD > 0.375 增大压强或将产物分离出去
c(S2
)c2(H)2 > >p3>p2>p1【详解】
c2(HS)2(1)CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)△H=(+54-94)kJ•mol-1=-40kJ•mol-1;(2)A反应①达到平衡状态,故A错误;B反应①达到平衡状态,故B错误;C.可逆反应达到平衡时正逆反速率相等,各物质的百分含量不再改变,所以H2S的百分含量不再改变可以说明反应平衡,故C正确;D.生成H-O键为逆反应,生成H-S键为正反应,生成1molH—O键,同时生成1molH—S键说明正逆反应速率相等,可以说明反应①达到平衡状态,故D正确;故答案为:CD;4minCO2正));据图可知0~4min,Δc(CO2)=1mol/L-0.5mol/L=0.5mol/L,根据反应方程式可知molΔc(H2)=1.5mol/L,所以v(H2)=
4min
=0.375mol·L-1·min-1;②该反应为气体的物质的量减小的反应,所以增大压强可以使平衡正向移动提高甲醇的产率;及时将产物分离也可以使平衡正向移动增大甲醇的产率;根据平衡常数的定义可知该反应的平衡常数表达式为
c(S2
)c2(H)2 ;c2(HS)2据图可知压强相同时升高温度H2S;该反应前后气体的系数之和增大,所以ΔS>0;3 2 p>p>p3 2 2NO2(g)⇌N2O4(g)平衡体系进行探究。回答下列问题:向左侧烧杯中加入NH4NO3晶体,观察甲瓶红棕色变浅,向右侧烧杯中加入CaO固体乙瓶的红棕色变深。则该反应2NO2(g)⇌N2O4(g) 0(“>”“=”或“<”)。关闭止水夹,维持温度不变,用注射器向甲瓶中充入一定量NO2,则此时反应2NO2(g)⇌N2O4(g)浓度熵Q K(、“=”或“<”),平衡填正向逆向或“不移动,颜色比原(填深”“浅或不”),再次达平衡时的转化率将 (填增大减小或不变”)。Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)应:Ⅰ.2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g)[t=∞时,N2O5(g)完全分解]Ⅱ.2NO2(g)⇌N2O4(g)反应体系的总压强p随时间t的变化如图所示:①研究表明,N2O
分解的反应速率2103p5NO525
kPamin1。则此时v(N2O5)= kPa·min−1。②若提高反应温度至35℃,则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35℃) 65.8kPa填大于”“等”“小”),原因。③25℃时N2O4(g) 2NO2(g)反应的平衡常数Kp= kPa(Kp为以分压表示的平衡常数计算结果保留1位小。答案:<<正向深增大6.24×10-2 大于体积不变,温度升高,压强增大;反Ⅱ为放热反应,升温,平衡逆向移动,反应体系气体物质的量增加,压强增大23.0【详解】向右侧烧杯中加入CaO固体,CaO2NO2(g)⇌N2O4(g)2NO2(g)⇌N2O4(g)正反应关闭止水夹,维持温度不变,用注射器向甲瓶中充入一定量NO2,NO22NO2(g)⇌N2O4(g)的转化率将增大;(3)①在刚性反应器中,容器的体积不变,气体的分压与物质的量成正比,故此题中可用p代替物质的量使用,t=1h时,测得体系中pO2
=2.4kPa,则此时p
N25
=(36-2.4×2)kPa=31.2kPa,根据N2O
分解的反应速率2103p5NO525
kPamin1
,则此时v(N2O5)=31.2kPa×2×10-3=6.24×10-2kPa·min−1;pV=nRTp应,温度提高,平衡左移,体系物质的量增加,因此总压强大于65.8kPa;2NO(g)→4NO(g)+O(g),当N
p
1= ×36kPa,则2 5 2 2 2
O2 2p +pNO NO2 2
1=(65.8-2×36)kPa,根据反应前后氮原子守恒可知:p +2pNO NO2 2
=36kPa×2=72kPa,解得pNO2
=23.6kPa,
=24.2kPa,则25℃时NO2N2O4(g)2NO2(g)
p2NO2pNO2
23.6kPa2=24.2kPa
=23.0kPa。一定条件体积为10L的固定容器中发生:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)+Q(Q>0)写出该反应的平衡常数表达式K= ;K和反应物的平衡转化率都能表示可逆反应的行程度。保持温度不变,增大H2的平衡转化率,则K值 (填编)。a.增大 b.减小 c.不变 d.无法确定据图,反应0~2min的v(N2)= mol/(L·min)。据图判断5min时V (填大于、小于、或等);10~12min间,v v (填大正 逆 正 逆于、小于、或等);,可能的原填编)a.升高温度 b.增加H2 c.加入N2 d.移去若在第10min时压缩容器体积,则平衡移(填向左、向右或);达到平衡时c(H2) 0.03mol/L()。答案:
c2(NH)3
0.005mol/(L·min) 大于大于c 向右大于c(N2【详解】
)c3(H)2
c2(NH)化学平衡常数K
c(N2
3 ;)?c3(H)2化学平衡常数只与温度有关,与其它外界条件无关,温度不变化学平衡常数不变,故合理选项是c;minn(NH3)=0.21n(N2)=2
0.1moln(NH3)=0.1mol,v(N2)= 10L =0.0052min5min时,反应没有达到平衡状态,反应向正反应方向进行,则v >v ;正 逆2 10~12min间,H的物质的量减小NH的物质的量增加,平衡正向移动,则v >v 2 正 逆改变条件的瞬间,H2和NH3物质的量不变,只能是增大N2浓度,故合理选项是c;在10min方向移动,则H2c(H2)0.03。【点睛】本题考查化学平衡计算及外界条件对化学平衡移动的影响。难点是(4)小题的分析,很多同学往往认为平衡正向移动,则平衡时氢气浓度小于0.03mol/L而导致错误,为该题的易错点。甲醇是有机化学工业的基本原料,工业上以CO和H2为原料制取甲醇的反应为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)kJ/molC≡O)化学键E/(kJ/mol)
C≡O1076
H-H436
C-H414
C-O364
H-Ox由此计算x= 。向某密闭容器中充入一定量的CO和H2t1时改变的条件可能。T℃时,向恒容和恒压两容器中均充入1molCO2mol容器中c(CH3OH)Ⅰ所示。①恒压容器中c(CH3OH)随时间变化如曲(填“Ⅱ”或“Ⅳ”)。②恒压容器中,能说明该反应已经达到平衡状态的(填字。A.v(CO)=v(H2)正 逆B.容器内气体密度保持不变C.n(CO)∶n(H2)∶n(CH3OH)=1∶2∶1D.CO的体积分数保持不变向密闭容器中充入一定量的COH2,测得CO的平衡转化率与条件Y、投料比n(n(H2) )的关系如图丙所示。条件Y(填温”或压强
n、n中n(CO)最大的。答案:增加反应物的浓度ⅡBD 温度n1【详解】
1 2 3根据ΔH==1076kJ/mol+2×436kJ/mol-3×414kJ/mol-364kJ/mol-xkJ/mol=-122kJ/molx=464;向某密闭容器中充入一定量的CO和H2t1加反应物的浓度;①恒压容器中,压强不变CH3OH(g)正反应方向为气体分子数减小的反应体系,要使体系压强不变,可将反应在恒容条件下达到平衡后再缩小容器体积,反应体系各组分浓度增大,反应体系压强增大,反应速率加快,达到平衡的时间缩短,则c(CH3OH)随时间变化如曲线Ⅱ;vCO 1②A.当反应达到平衡状态是,vH正=22逆
,即2v(CO)=v(H) ,则v(CO)=v(H)不2 2 能说明反应达到平衡状态,故A不符合题意;B.恒压容器中,容器的体积可变,该反应体系中气体遵循质量守恒,反应前后气体的总质量不变,则根据=m,平衡前,体系气体的密度不断变化,则当容器内气体密度保持V不变时,能说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故B符合题意;C.n(CO)∶n(H2)∶n(CH3OH)=1∶2∶1,不能说明反应正逆反应速率相等,则不能说明反应达到平衡状态,故C不符合题意;D.当反应达到平衡状态时,体系中各组分的含量保持不变,则当CO的体积分数保持不变,能说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故D符合题意;答案选BD;根据图示,当投料比
n(H 2
)相同时,Y越大,CO的平衡转化率越小,反应CO(g)+2H2(g)
n(CO)COH(g)H=-122kJ/mo,为正反应气体分子数减小的放热反应,升高温增大,由此分析可知,条件Y是温度;当温度相同时,氢气的物质的量不变,增大CO的物质的量,投料比n(n1。
n(H 2n(CO)
)变小,CO的平衡转化率越小,则n1、n2、n3中最大的是(用N2O)是空气污染源之一。回答下列问题:用CO还原N2O的能量变化如图甲所示,则该反应的热化学方程式。在相同温度和压强下,1molN2O和1molCO经过相同反应时间测得如下实验数据:实验实验1温度/℃400催化剂催化剂1N2O转化率/%9.5400催化剂210.6实验2500催化剂112.3500催化剂213.5试分析在相同温度时,催化剂2催化下N2O的转化率更高的原因。1L的密闭容器A(500℃)、B(500℃)两个容器中分别0.1molN2O、0.4molCO和相同催化剂。实验测得B容器中N2O变化关系如图乙所示。①B容器中N2O的转化率随时间的变化关系是图乙中曲线。②要缩短b曲线对应容器达到平衡的时间,但不改变N2O的平衡转化率,在催化剂一定情况下可采取的措施(答出1点即。③500℃该反应的化学平衡常数(用分数表)。2 2 ④实验测定该反应的反应速率v =k ·c(NO)·c(CO),v =k ·c(N)·c(CO),k 、k 2 2 正 正 逆 逆 正 逆v正、逆反应速率常数为物质的量浓度。计算M处的v正(保留两位小)。逆答案:N2O(g)+CO(g)⇌N2(g)+CO2(g)ΔH=-362.8kJ·mol-1 数据表明反应未达到平衡,在催化剂2催化下,反应的活化能更低,反应速率快,经过相同反应时间的转化率更1或产量更高a 缩小容器容积或加压或同比充入反应物或使用更高效的催化剂451.69【详解】1mol的CO(g)N2O(g)1mol的N2(g)、CO2(g),反应物的总能量比生成物的总能量高362.8kJ,则热化学方程式为CO(g)+N2O(g)⇌N2(g)+CO2(g)∆H=-362.8kJ/mol;根据表中数据可知,反应未达到平衡,催化剂2的催化效的转化率更高或产量更高;①N2O和CO的反应为放热反应,容器A(500℃、B(500℃,绝热),B随反应的进行温度升高,反应速率加快,达到平衡状态时使用的时间变短,则曲线a表示装置B中N2O的转化率随时间的变化;②所用时间变短,但不改变N2O的平衡转化率,则不能改变温度,反应为气体计量数不变的反应,则可增大压强,或减小体积,或使用更高效的催化剂,平衡均不移动,转化率不变,速率增大,使用时间变短;③根据图像可知,500℃时,N2O的平衡转化率为25%,加入0.1molN2O,则反应量0.025mol,同理,0.4molCO的反应量0.025mol,容器的体积为1L,NOg COg2
Ng CO2
g初始0.10.4反应0.0250.0250.0250.025平衡0.0750.3750.0250.0250.025mol/L0.025mol/L 1K=0.075mol/L0.375mol/L=45;④M处N2O20%,NOg COg2
Ng CO2
g初始0.10.4反应0.020.020.020.02剩余0.080.380.020.02v =k ×0.08mol/L×0.38mol/L,v =k ×0.02mol/L×0.02mol/L,正 正 逆 逆v 0.08mol/L0.38mol/L 1正= v K×0.02mol/L逆
=0.02mol/L
76=1.69。研究氮的化合物具有重要意义。(1)已知N2O4(g)⇌2NO2(g)△H>0T℃时若将0.100molNO气体放入1L密闭容器中,c(NO)随时间的变化如表所示。1 2 4 2时间/s020406080100c(N2O4)/(mol•L-1)0.1000.0700.0500.0400.0400.040①下列可作为反应达到平衡的判据A.气体的压强不变B.混合气体平均相对分子质量不变C.K不变D.容器内气体的密度不变E.容器内颜色不变1 2 ②在0~40s,化学反应速率v(NO2)为 T℃时,NO平衡转化率,平衡常数K1 2 。在密闭容器中充入一定量的CONO气体,发生反应2CO(g)+2N(g)⇌2CO2(g)+N2(g)△H<0,如图为平衡时NO系:①温度T2(填“>“<”或“=”)。②若在D点对应容器升温,同时扩大体积使体系压强减小,重新达到的平衡状态可能是中点中点填字)。(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生如下逆反应:反应Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)⇌(NH4)2CO3(aq)△H1反应Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)⇌NH4HCO3(aq)△H2反应Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)⇌2NH4HCO3(aq)△H3则△H3与、△H2之间的关系是。答案:ABE 0.0025mol/(L•s) 60% 0.36 >A 2ΔH2-ΔH1【详解】(1)①N2O4()⇌2NO2()在1L密闭容器中进行,A变,正逆反应速率相等,故A正确;B变,正逆反应速率相等,故B正确;C.K只与温度有关,温度不变K不变,故C错误;DD错误;E.体系的颜色不再改变,说明二氧化氮的浓度不变,正逆反应速率相等,故E正确;故答案为:ABE;时间内N2O40.10mol/L0.050mol/L,则其反应速率为v(NO)=0.10mol-0.050mol=0.00125mol/(L•s),由反应速率之比等于化学计量数之2 4 40s比,则NO2的反应速率为v(NO2)=0.00125mol/(L·s)×2=0.0025mol/(L·s);根据表格数据可知60s时反应已达平衡,所以(N
)=0.1molL1-0.04molL1×100%=60%;2 4 0.1mol平衡时,c(N2O4)=0.040mol/L,1L密闭容器n(N2O4)=0.040mol,反应消耗n(N2O4)=0.1mol-0.040mol=0.06mol,N2O4⇌2NO2,此时,n(NO2)=0.12mol,c(NO2)=0.12mol/L,平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,则K=0.122=0.36;0.04(2)①该反应焓变小于0,为放热反应,所以相同压强条件下升高温度,平衡逆向移动,NO的体积分数会增大,即T1>T2;②若在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小,则平衡会逆向移动,NO的体积分数增加,重新达到的平衡状态可能是图中A点;(3①2N3(l)+O(l)+C2(g⇌(N4)2C(aq)1N(l)+O(l)+C2(gN4HCO3(aq)ΔH2,根据盖斯定律2×②-①得:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)⇌2NH4HCO3(aq)ΔH3=2ΔH2-ΔH1。重铬酸钾是一种重要的化工原料,具有强氧化性,在工业上和实验室都有着广泛的应2法处理含铬废水(含有Cr、Fe、
和4
-)并回收3KCrO2 2
的工艺流程:
CrO2 2
溶液中存在平衡(用离子方程式表示)。滤渣I(填化学式)。反应②的化学方程式。反应③的现象及解。该反应中不能用盐酸代替硫酸,理由是 。
O2-+HO
2CrO2-+2H+ FeOH
Cr2 7 2 4 3 32CrOH3
+4KOH+3HO2 2
=2K
CrO2
+8H2
O H+浓度增大使平衡Cr2
O2-+H7 2
2CrO2-+2H+逆向移动K4
CrO2 2
溶液会氧化HCl含有Cr3+、Fe、
和4
-)中加入一定量的KOH溶液,3Cr3+Fe3+转变为CrOH3
、FeOH3
沉淀后被过滤,所得沉淀中加入KOH和双氧水,发生氧化还原反应:2CrOH3
+4KOH+3HO2 2
=2K
CrO2
+8H2
O,滤液Ⅱ主要成为为含有铬酸钾等,加硫酸调pH1体;【详解】
2,得到K
CrO2 2
溶液,结晶即可得到K
CrO固2 2 7
CrO2 2
溶液中存在平衡,离子方程式:Cr2
O2-+H7 2
2CrO2-+2H+;4含铬废水中加入一定量的KOHCr3+Fe3+转变为CrOH3
、FeOH3
,故滤I为FeOH3
、Cr。3反应中,Cr+3+6,则Cr3
+6价Cr主要以铬酸根形式存在,所以氧化产物为铬酸钾,过氧化氢为氧化剂,按得失电子数守恒、元素质量守恒得:化学方程式为2CrOH3
+4KOH+3HO2 2
=2K
CrO2
+8HO。2反应为:铬酸钾溶液加硫酸调pH到1 2,得到
CrO2 2
溶液,溶液的颜色由黄色变为橙色,因为H+浓度增大使平衡Cr2
O2-+H7 2
2CrO2-+2H+逆向移动;该反应中不能4用盐酸代替硫酸,理由是重铬酸钾具有强氧化性,K
CrO2 2
溶液会氧化HCl。工业上以煤和水为原料通过一系列转化可变为清洁能源氢气或工业原料甲醇。已知①C(s)+O2(g)=CO2(g)②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)2 2 ③HO(l)=HO(g)Δ2 2 高温则碳与水蒸气反应C(s)+2H2O(g)
CO(g)+2H(g)的ΔH= 。2 2
CH(g)+CO(g)ΔH>0。43v=kcn(CHCHO)(k关),测得反应速率与浓度的关系如表所示:43c(CHCHO)/(mol·L-1)30.10.20.30.4r/(mol·L-1·s-1)0.020.080.180.32①上述速率表达式中。②下列有关说法正确的填字)。减小增大增大减小。在一定温度下,向某恒容密闭容器中充入1molCH3CHO(g)衡,平衡转化率为。①下列情况表明上述反应达到平衡状态的(填字)。4c(CH4c
)c(CO)CHO)3
保持不变CD.CH4的消耗速率等于CH3CHO的生成速率②反应达到平衡后,升高温度,容器内压强增大,原因(从平衡移动角度虑)。③若改为恒压密闭容器,其他条件不变,平衡时CH3CHO的转化率为b,a b(“>”“=”或“<”)。一定温度下,向某密闭容器中充入适量CH3CHO(g),经过相同时间时测得CH3CHO转化率与压强的关系如图所示。①p>3MPa时,增大压强的转化率降低,其原因。②当压强为4MPa时,该反应的平衡常数Kp= MPa(用各物质分压计算的平衡数为Kp,分=总物质的量分)。答案:△H1-△H2-2△H3 2 C AC 升高温度,平衡向右移动,气体分子数增多<反应是气体分子数增多的反应时,反应达到平衡时,增大压强,平衡向左移动2.25【详解】I.已知①C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH2③H2O(l)=H2O(g)ΔH3高温利用盖斯定律,将①-②-③×2得:碳与水蒸气反应C(s)+2H2O(g)ΔH=△H1-△H2-2△H3。答案为:△H1-△H2-2△H3;
CO2(g)+2H2(g)的II (1)
0.08
k0.2n.n=2。
①上述速率表达式中,由表中数据,可以建立下列等式: ,则0.02 k②A不正确;B不正确;CD.降低温度,反应速率减慢,k减小;加催化剂,反应速率加快,k增大,D不正确;故选C。答案为:2;C;(2)①A.
c(CH4c
)
为浓度商,浓度商保持不变,则各物质的浓度保持不变,反应达(CH
CHO)3符合题意;B不符合题意;C符合题意;D.CH4的消耗速率等于CH3CHO的生成速率,则反应进行的方向相同,反应不一定达平衡状态,D不符合题意;故选AC。②反应达平衡后,因为ΔH>0,所以升高温度,平衡正向移动,而生成物分子数比反应物分子数大,所以容器内压强增大,原因是:升高温度,平衡向右移动,气体分子数增多。③恒容时,气体分子数增多,压强增大,若改为恒压密闭容器,则应增大容器体积,平衡正向移动,反应物的转化率增大,所以a<b。答案为:AC;升高温度,平衡向右移动,气体分子数增多;<;(3)①p=3MPa时,反应达平衡状态,增大压强,平衡逆向移动,CH3CHO的转化率降低,所以原因是:正反应是气体分子数增多的反应,p=3MPa时,反应达到平衡,p>3MPa时,增大压强,平衡向左移动。②当压强为4MPa时,设CH3CHO的起始量为1mol,CH3CHO的平衡转化率为60%,可建立以下三段式:起始量(mol)
CH31
CH(g) CO(g)40 0
0.60.40.640.64
0.60.6
0.60.6=
0.41.6
MPa=2.25MPa。4答案为:正反应是气体分子数增多的反应,p=3MPa时,反应达到平衡,p>3MPa时,增大压强,平衡向左移动;2.25。【点睛】利用已知热化学方程式计算待求反应的△H时,可依照待求反应的化学方程式,调节已知反应的化学计量数,然后相加减。煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx进行脱硫、脱硝,对环境保护有重要意义。回答下列问题:(1)在脱硫的实验中发生如下反应:2CO(g)+SO(g) 2CO(g)+S(s)ΔH<0,向多个体2 22L2.2molCO1molSO2应,体系总压强随时间的变化如图所示。①与实验a相比,实验b可能改变的条件,实验c可能改变的条件。②在实验b中,40min达到平衡,则0~40min用CO表示的平均反应速率vmolmin1。(2)已知N2(g)+O2(g) 2NO(g)ΔH=+180.6kJmol1N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH=92.4kJmol1HO(l)2
1H(g)+ O2 2
(g)ΔH=+285.8kJmol1则脱硝反应:4NHg+6NOg 5Ng+6HOlΔH= kJmol13 2 2(3)NH3与NO的物质的量之比分别为XY、Z(其中XYZ),在不同温度条件下,得到NO脱除率(即NO转化率)曲线如图所示。①NH3与NO的物质的量之比为X时对应的曲线(填或“c”)。②各曲线中NO脱除率均先升高后降低的原因。2③900℃条件下,设Z
,初始压强为p ,则030p4NH(g)+6NO(g) 5N(g)+6HO(l)的平衡常数K 列出计算式即。p3 2 2答案:加入催化剂升高温度0.02 -2071.8 c 温度低于900℃时,反应速率较慢,随着温度升高反应速率加快,NO的脱除率逐渐升高,温度高于900℃,反应是放热反应,继0.375p50脱除率又下降。0
4 6【详解】
0.1p0
0.15p0①该反应是体积减小的放热反应,实验a和实验b两者达到平衡时压强相同,实验b实验a先达到平衡,说明平衡没有发生移动,只是改变了反应速率,因此与实验a相比,实验b可能改变的条件为加催化剂,实验c在实验a基础压强增大,说明在相同容积的容器中,加入的物质的量相同,而实验c的压强比实验a的压强大,说明改变条件为升高温度;故答案:加入催化剂;升高温度。②在实验b中,40min达到平衡,设转化二氧化硫物质的量为bmol,建立三段式2CO(g) + SO2
(g)
2CO2
(g)+S(s)开始 2.2mol 1mol转化 2bmol bmol平衡(2.22b)mol (1b)mol
0 0 , 3.2 160,解得2bmol bmol 2.22b+1b+2b 1202bmol bmolb=0.8,则0~40min用CO表示的平均反应速率Δn 1.6molυ(CO)=
=0.02molmin1。VΔt 2L40min32倍,再加上第三个方程式的6倍,得到5Ng+6HOl2 24NHg+6NOg32071.8。
4NHg+6NOgΔH=+2071.8kJmol1,则脱硝反应:35Ng+6HOlΔH2071.8kJmol1;故答案为:-2 2NH与NO的物质的量之比,从X3的转化率增大即脱硝率增大,因此X时对应的曲线为NO的脱硝率最小,即为曲线c;故答案为:c。②各曲线中NO脱除率均先升高后降低的原因为温度低于900℃时,反应速率较慢,随着温的脱除率逐渐升高,温度高于900℃脱除率又下降;故答案为:温度低于900℃时,反应速率较慢的脱除率逐渐升高,温度高于900℃,反应是放热反应脱除率又下降。③900℃条件下,设Z2,Z为a曲线,起始时p(NH3
):p(NO)=2:3,初始压强为p,03则开始时p(NH )=0.4p30
,p(NO)=0.6p0
,建立三段式4NH3
(g)+
5N(g)+6H2
O(l)2开始0.4p 0.6p 0
0 00.45
0.375p ,则p0平衡0.1p0
p00.15p0
00.375p04NH(g)+6NO(g) 5N(g)+6HO(l)的平衡常数3 2 2c5(N)K= 2
0.375p5 0
;故答案为:
0.375p50 。p c4(NH3
)c6(NO) 0.1p0
40.15p0
6 0.1p0
40.15p6016.(1)下图是N2(g)和H2(g)反应生成lmolNH3(g)过程中能量的变化示意图,请写出N2和H2反应的热化学方程式。(2)若已知下列数据:化学键 H-H N≡N键能(kJ/mol) 435 943试根据表中及图中数据计算N-H的键能kJ/mol。(3)已知在400℃时,N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的K=0.则在400℃时,1 3NH3(g) 2N2(g)+2H2(g)的(填数)。1 32【详解】
2H2(g)⇌NH3(g)∆H=-46kJ/mol 390 2=254kJ/mol-300kJ/mol=-461 32N2(g)+2H2(g)⇌NH3(g)∆H=-46kJ/mol;1 32×943kJ/mol+2×435kJ/mol-N-H×3=-46kJ/mol,则N-H=390kJ/mol;c2NH
1 3 1(3)K=
,K´=c2
N c2 H2 2 =
=2。cN H2 2
cNH K317.“金ft银ft不如绿水青ft”,汽车尾气治理是我国一项重要的任务。经过化学工作者的努力,在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx和CO的排放。已知:①CO的燃烧热为283kJ·mol-1②N2(g)+O2(g)③2NO(g)+O2(g)回答下列问题:
2NO(g)ΔH=+180.5kJ·mol-12NO2(g)ΔH=-116.5kJ·mol-1若1molN2(g)、1molO2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收946kJ、498kJ的能量,1molNO(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量。利用上面提供的信息和盖斯定律,写出NO2+CO→N2+CO2的热化学方程。为了模拟反应2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)在催化转化器内的工作情况,控制定条件,让反应在恒容密闭容器中进行,用传感器测得不同时间NO和CO的浓度如表:时间/s012345c(NO)/(10-4mol·L-1)10.004.502.501.501.001.00c(CO)/(10-3mol·L-1)3.603.052.852.752.702.70①前3s内的平均反应速率v(N2)= (保留两位小此温度下,该反应的平衡常数K数值;②能说明上述反应达到平衡状态的。(填正确答案标A.n(CO2)=3n(N2)混合气体的平均相对分子质量不变气体质量不变E.2c(CO2)=3c(N2)③当NO与CO的浓度相等时,体系中NO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示图中压(p1p2、p3)由大到小顺序。对于气缸中NO的生成,主要由于发生了反应N2(g)+O2(g)如下反应历程:
2NO(g)。化学家提出了第一步O2第二步O+N2第三步N+O2
2O慢反应NO+N较快平衡NO+O快速平衡下列说法错误的填标)。A.第一步反应不从N2分解开始,因为N2比O2稳定B.N、O原子均为该反应的催化剂C.三步反应中第一步反应活化能最大D.三步反应的速率都随温度升高而增大答案:75 2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO2(g)ΔH=-1196kJ·mol-1 1.42×10-4mol·L-1·s-1 BD p1>p2>p3 B【详解】1molN2(g)、1molO2(g)946kJ、498kJ的能量,设1molNO(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为xkJ,由②N2(g)+O2(g)
2NO(g)ΔH=+180.5kJ·mol-1,ΔH=946kJ·mol-1+498kJ·mol-1-2xkJ·mol-1=180.5kJ·mol-1,解得x=631.75,所以1molNO(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为631.75kJ;CO的燃烧热为283kJ·mol-1,则可有热化学方程式①2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)566.0kJ·mol-1,由①2-②-③可得:2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO2(g)ΔH=(-566.0kJ·mol-2 2 12-180.5kJ·mol-1-(-116.5kJ·mol-1)=-1196kJ·mol-1NO+CO→N+CO的热化学方程式2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO2(g)ΔH=-1196kJ·mol-12 2 2(3)3s内,NO(10.00-1.50)10-4mol·L-1=8.5010-4mol·L-1N原子守恒可得N4.2510-4mol·L-13s内的平均反应速2υ 4.25104mol/L率(N2)= 3s
=1.42×10-4mol·L-1·s-1此温度下,反应在第4s达到平衡状;态,各组分的平衡浓度分别为c(NO)=1.0010-4mol·L-1,c(CO)=2.7010-3mol·L-1,c(N
)=10.001.0010-4mol·L-1=4.510-4mol·L-1,,c(CO)=(3.60-2.70)10-3mol·L-2 2 21=9.0010-4mol·L-1,所以该反应的平衡常数cNc2CO
4.51049.001042K= 2 2=
2
2=5001.4210-mol·-c2 NOc2
1.00104
2.701031·s-1;5000;②A.关系式n(CO2)=3n(N2),无法说明反应的数量关系,不能能说明混合物中各组分浓度保持不变,不能说明反应达到平衡状态,故A错误;B.虽然反应过程中气体的总质量恒不变,但是气体的总物质的量变小,所以混合气体的是平衡状态,故B正确;C.所有反应物均为气体,故气体的总质量始终不变,不能说明反应达到平衡状态,故C错误;D.正反应是气体体积减小的反应,所以反应过程中气体的压强是变量,当容器内混合气体的压强不变时,说明是平衡状态,故D正确;E.关系式2c(CO2)=3c(N2),不能能说明混合物中各组分浓度保持不变,不能说明反应达到平衡状态,故E错误;故答案为:BD;③由反应方程式可知,在相同温度下压强越大,越有利于反应正向进行,则NO的平衡转化率越大,所以图中压强(p1、p2、p3)由大到小顺序为p1>p2>p3故答案为:p1>p2>p3;,(4)A比O2稳定,所以第一步反应不从N2分解开始,故A确;B原子为该反应的催化剂,故B错误;C.三步反应中第一步反应速率最慢,说明活化能最大,故C正确;D.温度升高,增大活化分子百分数,所以三步反应的速率都随温度升高而增大,故D确;故答案为:B。18.(1)同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),在光照和点燃条件下的ΔH(化学计量数相同)分别为ΔH1、ΔH2,ΔH1 ΔH2(填“>”“<”或下)。相同条件下mol氢原子所具有的能1mol氢分子所具有的能量。0.5mol完全燃烧生成CO2和液态水时,放出445kJ的热量。写出CH4燃烧的热化学方程式。在恒温(5001.0L1.0mol1.0mol应N+322N320min后达到平衡,测得反应放出的热量为18.4k,混合气体的物的量为1.6mol,该反应的热化学方程式。下图表示在密闭容器反应达到平衡时,由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况过程中改变的条件可能;bc过程中改变的条件可能;若增大压强时,反应速度变化情况画在c—d处。答案:= 大于CH(g)+2O(g)=CO(g)+2HO(l) H=-890KJ/mol4 2 2 2N(g) 2NH(g) H=-92.0KJ/mol 升高温度减少生成物的浓度2 2 3【详解】同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),在光照和点燃条件下的ΔH(分别为ΔH1、ΔH2,ΔH1=ΔH2;mol1mol氢分子所具有的能量;0.5mol完全燃烧生成CO2445kJ1mol完全燃烧生成CO2890kJ的热量,则CH4燃烧的热化学方程式是CH(g)+2O(g)=CO(g)+2HO(l) H=-890KJ/mol;4 2 2 2设反应的氮气是xmol,则N + 3H2
2NH3起始量(mol)1 1转化量(mol)x 3x平衡量(mol)1-x 1-3x
02x 1-x+1-3x+2x=1.6,解得:x=0.2mol,2x消耗0.2mol氮气放出放出的热量为18.4kJ,则1mol氮气放热为92.0KJ,热化学方程式是N(g)2 2
2NH(g) H=-92.0KJ/mol;3ab过程中正逆反应速率均增大,并且逆反应速率大于正反应速率,改变的条件可能是升率大于逆反应速率,平衡向正反应方向移动,图像如图。(1)A.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)kJ/molB.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)kJ/mol1 1C.2CH4(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-445.15kJ/mol根据上述热化学方程式,甲烷燃烧热,H2O(l)=H2O(g)。(2)以水煤气为原料通过以下反应可以合成甲醇CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H=-90.1kJ/mol。现将2molH2(g)和1molCO(g)充入密闭容器中,在不同温度和压强下进行上述反应。实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示:①T1时增大压强,n(CH3OH) (填增大、“减”或不变T2(填“>”、“<”或“=”);②A、C点对应的化学反应速率由大到小的顺序用v(A)、v(B)v(C)表示③若B点,n(CH3OH)=0.8总压强为2.5MPa,则T2温度下B点用分压强代替浓度示的平衡常数Kp= 。答案:-890.3kJ/mol +44kJ/mol 增大<v(C)>v(B)>v(A) 7.84【详解】1molA.H2O错误;B正确;C.可燃性的物质的量不是1mol,C错误;故通过对上述热化学方程式进行分析可知:甲烷的燃烧热是-890.3kJ/mol;根据盖斯定律,将选项A的式子与选项B的式子相减,然后再将系数缩小一半,整理可得H2O(l)=H2O(g)ΔH=+44kJ/mol;反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H=-91.0kJ/mol的正反应是气体体积减小的反应。①在温度不变时增大压强,化学平衡正向移动,n(CH3OH)增大;在压强不变时,升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,使n(CH3OH)减小。由图象可知n(CH3OH):T1>T2,说明反应温度:T1<T2;②影响化学反应速率的因素有温度、浓度,且温度对速率的影响大于浓度的影响。由于温度:T1<T2,所以AA、C点对应的化学反应速率由大到小的顺序为:v(C)>v(B)>v(A);③在反应开始时,n(CO)=1mol,n(H2)=2mol,在B点,n(CH3OH)=0.8mol,根据物质反应转化关系可知此时n(CO)=1mol-0.8mol=0.2mol,n(H2)=2mol-1.6mol=0.4mol,n(总)=0.2mol+0.4mol+0.8mol=1.4mol,则T2温度下B点用分压强代替浓度表示的平衡常0.8×2.5MPaK=
1.4 =7.84(MPa)-2。p (0.2?2.5MPa)?(0.4?2.5MPa)21.4 1.4用O氧化HCl,可提高效益,减少污染,其反应的热化学方程式为24HCl(g)+O2
(g)
O(g)+2Cl2
H。1传统上用O2
氧化HCl可通过如图1所示的催化循环实现,其中反应①为2HClg+CuOs
Og+CuCl2
sH2
,则反应②生成1molCl2
g的热化学方程式反应热用含H和H的代数式表)1 2新型RuO2催化剂对O2氧化HCl的反应具有更好的催化活性。实验测得在一定压强p下,HCl的平衡转化率与温度、时间的变化曲线如图2,则H 填“>”“=”或“<”)0;在温度为T和TA B
对应的平衡常数KAK中,较大的。②下列措施中,有利于提高HCl的平衡转化率的(填标)。A.增大n(HCl) 增大nO2
C.使用更好的催化剂 D.移去HO2一定条件下测得反应过程中n2
的数据如下:tmin 0n10-3mol 02
2.01.8
4.03.7
6.05.4
8.07.2计算2.0~6.0min 内以Cl2的物质的量变化表示的反应速(以molmin-1为单位)。Cl用途广泛,写出用Cl制备漂白粉的化学方程式。2 2答案:
CuCl2
s+1O2
g
=CuO
s
+Cl2
g
H1H2 H2
<KBD9104molmin1 2Cl2
+2CaOH2
=CaCl2
+Ca121
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 儿科无尿护理
- 语言送给蛤蟆的礼物
- 硬式内镜处理流程及注意事项
- 自我时间管理培训
- 带状疱疹护理查房
- 高中一年级必修一化学笔记总结模版
- 汽车行业2024年年报及2025年一季报综述:以旧换新政策推动业绩增长行业盈利能力复苏191mb
- 宝宝感冒护理指南
- 三晋卓越联盟·2024-2025学年高三5月质量检测卷(25-X-635C)地理(B)
- 资料员工作总结模版
- 责任书-景区安全生产责任书
- QB∕T 3826-1999 轻工产品金属镀层和化学处理层的耐腐蚀试验方法 中性盐雾试验(NSS)法
- 田径运动会竞赛团体总分记录表
- 《中小学综合实践活动课程指导纲要》
- 药物临床试验质量管理规范(GCP)课件
- 从deepfakes深度伪造技术看AI安全
- 中小企业的网络组建局域网的组建网络的组建与规划网络结构拓扑图
- 攻丝扭矩计算
- 天津保利物业供货合同范本
- 能源中国学习通课后章节答案期末考试题库2023年
- 初中数学一题多解
评论
0/150
提交评论