化学反应速率和化学平衡

PAGEPAGE4化学反应速率和化学平衡(2)1．物质(t-BuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应：(t-BuNO)22(t-BuNO)。（1）当(t-BuNO)2的起始浓度（c0）为0.50mol·L-1时，实验测得20℃时的平衡转化率（α）是65%。列式计算20℃时上述反应的平衡常数K=（2）一定温度下，随着(t-BuNO)2的起始浓度增大，其平衡转化率（填“增大”、“不变”或“减小”）。已知20℃时该反应在CCl4溶剂中的平衡常数为1.9，若将反应溶剂正庚烷改成CCl4，并保持(t-BuNO)2起始浓度相同，则它在CCl4溶剂中的平衡转化率（填“大于”、“等于”或“小于”（3）实验测得该反应的ΔH=+50.5kJ·mol-1，活化能Ea=90.4kJ·mol-1。下列能量关系图合理的是。（4）该反应的ΔS0（填“＞”、“＜”或“＝”）。在（填“较高”或“较低”）温度下有利于该反应自发进行。（5）通过比色分析得到30℃时(t-BuNO)2浓度随时间的变化关系如下图所示，请在同一图中绘出t-BuNO浓度随时间的变化曲线。2、火力发电厂释放出大量的氮氧化物（NOx）、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。（1）脱硝。利用甲烷催化还原NOx：CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)△H1＝－574kJ·mol－1CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)△H2＝－1160kJ·mol－1甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为（2）脱碳。将CO2转化为甲醇的热化学方程式为CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)△H3φ(CH3OH)T·····①取五份等体积CO2和H2φ(CH3OH)T·····与反应温度T的关系曲如右图所示，则上述CO2转化为甲醇反应的△H30（填“＞”、“＜”或“＝”）。②在一恒温恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2，进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如右下图所示。下列说法正确的是（填字母代号）。A．第10min后，向该容器中再充入1molCO2和3molH2，则再次达到平衡时c(CH3OH)=1.5mol/Lc(mol/L)0.750.500.25c(mol/L)0.750.500.25010t(min)CO2CH3OH1.003C．0~10分钟内，氢气的平均反应速率为0.075mol/(L·min)D．该温度下，反应的平衡常数的值为3/16E．升高温度将使n(CH3OH)/n(CO2)增大CH3OHCH3OH＋H2O多孔碳电极。（3）脱硫。某种脱硫工艺中将废气经处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。设烟气中的SO2、NO2的物质的量之比为1：1，则该反应的化学方程式为。3．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。的浓度随时间变化图.请回答下列问题：（1）（2）下列说法正确的是A．起始充入的CO为1molB．增加CO浓度，CO的转化率增大C．容器中压强恒定时，反应已达平衡状态D．（3）从反应开始到建立平衡，v(H2)=；该温度下CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的化学平衡常数为。若保持其它条件不变，将反应体系升温，则该反应化学平衡常数（填“增大”、“减小”或“不变”）。（4）请在“图3”中画出平衡时甲醇百分含量（纵坐标）随温度（横坐标）变化的曲线，要求画压强不同的2条曲线（在曲线上标出P1、P2，且P1<P2）。（5）已知CH3OH(g)＋3/2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－192.9kJ/mol又知H2O(l)=H2O(g)ΔH＝＋44kJ/mol，请写出32g的CH3OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式。6、氨是氮循环过程中的重要物质，氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。（1）根据图1提供的信息，写出该反应的热化学方程式，在图1中曲线（填“a”或“b”）表示加入铁触媒的能量变化曲线。图1图2[来源:学+科+网]（2）在恒容容器中，下列描述中能说明上述反应已达平衡的是A．3v(H2)正=2v(NH3)逆B．单位时间内生成nmol

N2的同时生成2nmolNH3C．混合气体的密度不再改变D．容器内压强不随时间的变化而变化（3）一定温度下，向2L密闭容器中充入1molN2和3molH2，保持体积不变，0.5min后达到平衡，测得容器中有0.4molNH3，则平均反应速率v(N2)=，该温度下的平衡常数K=。若升高温度，K值变化（填“增大”、“减小”或“不变”）。（4）为了寻找合成NH3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。实验编号T(℃)n(N2)/n(H2)P(MPa)ⅰ4501/31ⅱ__10ⅲ480_10A．请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。B．根据反应N2+

3H22NH3的特点，在给出的坐标图2中，画出其在1MPa和10MPa条件下H2的转化率随温度变化的趋势曲线示意图，并标明各条曲线的压强。（5）1998年希腊亚里斯多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+），实现了高温常压下高转化率的电解合成氨。其实验装置如图。阴极的电极反应式。7、工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇： CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH（1）下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数（K）。温度250℃300℃350℃K2.0410.2700.012①由表中数据判断ΔH0（填“＞”、“＝”或“＜”）；②某温度下，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)＝0.2mol／L，此时的温度为。（2）T℃时，在时间t0时刻，合成甲醇反应达到平衡，若在t1时刻将容器的体积缩小一倍，假定在t2时刻后又达到新的平衡，请在图中用曲线表示在t1～t2阶段氢气、甲醇物质的量浓度随时间变化的趋势示意图（其它条件不变，曲线上必须标明氢气、甲醇）。（3）300℃、1.01×105Pa下，上述反应的ΔH数值为90.8kJ/mol。在该温度下，在容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：容器甲乙丙反应物投入量1molCO、2molH21molCH3OH2molCH3OH平衡时数据CH3OH的浓度（mol/L）c1c2c3反应放出或吸收的能量xkJykJzkJ反应物转化率Ф1Ф2Ф3请比较以下每组数据的大小（填“>”、“<”或“=”）：①2c1c3②x+y90.8③Ф1+Ф318．现有三个反应：反应①Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) △H1平衡常数为K1反应②CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) △H2平衡常数为K2反应③Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) △H3平衡常数为K3在不同温度下，部分K1、K2的值如下：T/℃700800K12.382.56K20.80（1）K1的表达式为______；根据反应①、②、③推导出K1、K2、K3的关系式K3=______。（2）要使反应①在一定条件下建立的平衡右移，可采取的措施有_________。（填字母）A．缩小容器体积 B．降低温度 C．升高温度D．使用合适的催化剂 E．设法减少H2的量 F．设法减少FeO的量（3）800℃时，向容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的CO和H2O维持恒温，发生反应②反应时间/min0246n(CO)/mol1.200.900.80n(H2O)/mol0.600.20①反应在2min内的平均速率为v(H2O)＝________________；②800℃时，K2的值为_______________③保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH2O，与原平衡相比，达到新平