随着社会的发展 ,环境问题越来越受到人们的关注。请回答下列相关问题。
I.汽车尾气中含有 CO、NO 等有害气体 ,某新型催化剂能促使 NO、CO 转化为 2 种无毒气体。T℃时,将 0.8 molNO 和 0. 8molCO 充入容积为 2L 的密闭容器中,模拟尾气转化,容器中 NO 物质的量随时间变化如图所示 。
(1)将NO、CO转化为2种无毒气体的化学方程式是___________________ 。
(2)反应开始至20min,v (NO) =_________ mol/ (L• min) 。
(3)下列说法正确的是__________ 。
a.新型催化剂可以加快 NO、CO的转化
b.该反应进行到 20 min 时达到化学平衡状态
c.平衡时CO的浓度是 0.4 mol/ L
d.混合气体的总压强不随时间的变化而变化说明上述反应达到平衡状态
e.保持容器体积不变,充入 He 增大压强,反应速率加快
II我国最近在太阳能光电催化— 化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展 ,相关装置如图所示。
(1)负极为_________ 极(填“ a” 或“ b” ) 发生的电极反应式为______________ 。
(2)为使电池持续放电 ,交换膜需选用___________ 交换膜(填“阳离子” 或“阴离子”或“质子”)。
(3)分解硫化氢的离子方程式为_______________________ 。
I.汽车尾气中含有 CO、NO 等有害气体 ,某新型催化剂能促使 NO、CO 转化为 2 种无毒气体。T℃时,将 0.8 molNO 和 0. 8molCO 充入容积为 2L 的密闭容器中,模拟尾气转化,容器中 NO 物质的量随时间变化如图所示 。
(1)将NO、CO转化为2种无毒气体的化学方程式是
(2)反应开始至20min,v (NO) =
(3)下列说法正确的是
a.新型催化剂可以加快 NO、CO的转化
b.该反应进行到 20 min 时达到化学平衡状态
c.平衡时CO的浓度是 0.4 mol/ L
d.混合气体的总压强不随时间的变化而变化说明上述反应达到平衡状态
e.保持容器体积不变,充入 He 增大压强,反应速率加快
II我国最近在太阳能光电催化— 化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展 ,相关装置如图所示。
(1)负极为
(2)为使电池持续放电 ,交换膜需选用
(3)分解硫化氢的离子方程式为
更新时间:2020-07-26 10:02:35
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【推荐1】化学反应与能量变化是化学家研究的永恒话题。
(1)据报道,有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来石油”的观点。硅光电池作为电源已广泛应用于人造卫星、灯塔和无人气象站等,硅光电池是一种把___ 能转化为___ 能的装置。
II.水煤气变换[CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域。
(2)在800℃、2L密闭容器中,若充入3molCO和2mol水蒸气进行反应,保持温度不变,5min反应达平衡,测得生成1.2molCO2,则该反应的速率v(CO)为___ 。
(3)Shibata曾做过下列实验:721℃下,分别用氢气和一氧化碳还原氧化钴(CoO),反应如下。
i.H2(g)+CoO(s)Co(s)+H2O(g) △H1
ii.CO(g)+CoO(s)Co(s)+CO2(g) △H2
①反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=___ (用△H1、△H2表示)。
②一氧化碳和水蒸气的反应历程如图,下列说法正确的是___ 。
a.该反应放热
b.反应B活化能大于反应A
c.使用催化剂降低反应的△H,反应速率加快
d.该反应经过两步基元反应完成
(1)据报道,有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来石油”的观点。硅光电池作为电源已广泛应用于人造卫星、灯塔和无人气象站等,硅光电池是一种把
II.水煤气变换[CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域。
(2)在800℃、2L密闭容器中,若充入3molCO和2mol水蒸气进行反应,保持温度不变,5min反应达平衡,测得生成1.2molCO2,则该反应的速率v(CO)为
(3)Shibata曾做过下列实验:721℃下,分别用氢气和一氧化碳还原氧化钴(CoO),反应如下。
i.H2(g)+CoO(s)Co(s)+H2O(g) △H1
ii.CO(g)+CoO(s)Co(s)+CO2(g) △H2
①反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=
②一氧化碳和水蒸气的反应历程如图,下列说法正确的是
a.该反应放热
b.反应B活化能大于反应A
c.使用催化剂降低反应的△H,反应速率加快
d.该反应经过两步基元反应完成
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【推荐2】化学反应速率和化学平衡是化学反应原理的重要组成部分。
(1)影响化学反应速率的因素很多,通常情况下,其他条件相同时,降低温度反应速率将_____ (填“增大”“减小”或“不变”,下同);增大固体反应物的接触面积,反应速率将_____ 。
(2)化学平衡只有在一定的条件下才能保持。其他条件不变时,若增大反应物浓度,平衡向_____ (填“正”或“逆”)反应方向移动;若升高温度,平衡向_____ (填“吸热”或“放热”)方向移动;催化剂_____ (填“影响”或“不影响”)化学平衡的移动。
(3)一定条件下,向体积为10L的密闭容器中通入4molN2和5molH2,发生反应;N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。10min达到平衡,测得N2的物质的量为3mol,则以H2的浓度变化表示的反应速率为_____ mol/(L•min),H2的转化率为_____ ,该反应平衡常数的值为_____ (保留一位小数)。
(1)影响化学反应速率的因素很多,通常情况下,其他条件相同时,降低温度反应速率将
(2)化学平衡只有在一定的条件下才能保持。其他条件不变时,若增大反应物浓度,平衡向
(3)一定条件下,向体积为10L的密闭容器中通入4molN2和5molH2,发生反应;N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。10min达到平衡,测得N2的物质的量为3mol,则以H2的浓度变化表示的反应速率为
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【推荐3】2023年杭州亚运会主火炬使用了零碳甲醇燃料,其制备共消耗了16万吨CO2。该甲醇的制备反应及副反应如下:
ⅰ.(放热反应)
ⅱ.(吸热反应)
(1)键能是指断裂1mol化学键生成气态原子吸收的热量,几种化学键的键能如表所示。
若CO2与足量H2发生反应转化为1molCO和水蒸气时吸收热量为42kJ,则______ 。
(2)在某温度下,向体积为1L的恒容密闭容器中充入3molH2和1molCO2,发生反应ⅰ,其中CO2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化如下图所示:①从反应开始至反应平衡时,用H2O(g)表示的化学反应速率v(H2O)=______ 。
②下列措施一定可以提高甲醇生成速率的是______ 。
A.降低反应温度 B.缩小容器的容积
C.将产生的水蒸气及时移走 D.使用合适的催化剂
③下列选项能作为判断该反应达到平衡状态的依据的是______ 。
A.容器中CO2的体积分数不变
B.容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变
D.密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
E.单位时间内,断裂3molH-H键,同时生成2molH-O键
(3)以甲醇为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池。下图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。A极为电池______ 极,B极的电极反应式为____________ 。
ⅰ.(放热反应)
ⅱ.(吸热反应)
(1)键能是指断裂1mol化学键生成气态原子吸收的热量,几种化学键的键能如表所示。
化学键 | H-O | C=O(CO2) | H-H | |
键能/ | 462.8 | 803.0 | 436.0 | x |
(2)在某温度下,向体积为1L的恒容密闭容器中充入3molH2和1molCO2,发生反应ⅰ,其中CO2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化如下图所示:①从反应开始至反应平衡时,用H2O(g)表示的化学反应速率v(H2O)=
②下列措施一定可以提高甲醇生成速率的是
A.降低反应温度 B.缩小容器的容积
C.将产生的水蒸气及时移走 D.使用合适的催化剂
③下列选项能作为判断该反应达到平衡状态的依据的是
A.容器中CO2的体积分数不变
B.容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变
D.密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
E.单位时间内,断裂3molH-H键,同时生成2molH-O键
(3)以甲醇为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池。下图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。A极为电池
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【推荐1】含硫化合物是实验室和工业上的常用化学品。
请回答:
(1)通过以下两种方法均可以制得硫酸铜
方法1:铜屑与浓硫酸在加热条件下反应
方法2:铜屑在不断通入空气的稀硫酸溶液中加热反应
①方法1制取过程中发生反应的化学方程式________ 。
②方法2相对方法1具有的优点是________ 。
③为了使方法2中铜的溶解速率加快,可采取的措施是________ 。
A.升高温度 B.增加铜屑用量 C.将通入气体改为 D.加入
(2)根据电化学原理,某同学将方法2中的反应设计成原电池装置(见图)①Cu为原电池的________ 极,发生________ 反应。
②写出正极的电极方程式:________ 。
(3)工业上主要采用接触法由含硫矿石制备硫酸。
其中接触室中产生的反应为:,将一定浓度的和通入恒容密闭容器中,气体中各成分的浓度变化如右图所示。①图像中代表的曲线是________ 。(填a、b或c)
②根据M点的坐标,计算内,用表示的反应速率为________ 。
③控制温度850K反应一段时间,则下列选项能说明上述反应已经达到平衡的是________ 。
A.的体积分数保持不变
B.气体的密度保持不变
C.
D.气体的平均相对分子质量保持不变
请回答:
(1)通过以下两种方法均可以制得硫酸铜
方法1:铜屑与浓硫酸在加热条件下反应
方法2:铜屑在不断通入空气的稀硫酸溶液中加热反应
①方法1制取过程中发生反应的化学方程式
②方法2相对方法1具有的优点是
③为了使方法2中铜的溶解速率加快,可采取的措施是
A.升高温度 B.增加铜屑用量 C.将通入气体改为 D.加入
(2)根据电化学原理,某同学将方法2中的反应设计成原电池装置(见图)①Cu为原电池的
②写出正极的电极方程式:
(3)工业上主要采用接触法由含硫矿石制备硫酸。
其中接触室中产生的反应为:,将一定浓度的和通入恒容密闭容器中,气体中各成分的浓度变化如右图所示。①图像中代表的曲线是
②根据M点的坐标,计算内,用表示的反应速率为
③控制温度850K反应一段时间,则下列选项能说明上述反应已经达到平衡的是
A.的体积分数保持不变
B.气体的密度保持不变
C.
D.气体的平均相对分子质量保持不变
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【推荐2】实现碳及其化合物的相互转化,对开发新能源和降低碳排放意义重大。
(1)已知:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=x
已知:标准状态下,由最稳定的单质生成1mol化合物的焓变,称为该化合物的标准摩尔生成焓,几种物质的标准摩尔生成焓如下。则x=__ kJ·mol-1。(标准摩尔生成焓:CH4(g)-75kJ/mol;H2O(g)-240kJ/mol;CO(g)-110kJ/mol;H2(g)-0kJ/mol)
(2)为了探究温度、压强对反应(1)的影响,在恒温恒容下,向下列三个容器中均充入4molCH4和4molH2O。
①平衡前,容器甲中反应的平均速率(H2)=__ mol/(L·min);在一定条件下,能判断容器丙中的反应一定处于化学平衡状态的是__ (填序号);
A.3v(CH4)正=v(H2)逆 B.CH4和H2O的转化率相等
C.容器内压强保持不变 D.混合气体的密度保持不变
②平衡后,乙容器中CH4的转换率较丙低,其原因是__ ,其中t1__ t2(填“>”、 “<”或“=”)。
(3)pC是指极稀溶液中溶质物质的量浓度的负对数。已知常温下,H2CO3溶液中加入强酸或强碱后达到平衡时溶液中三种成分的pC-pH图,据图分析:
常温下,碳酸的一级电离常数Ka1的数量级为__ ;其中碳酸的Ka1>>Ka2,其原因是__ 。
(4)我国科学家根据反应CO2C+O2↑,结合电解池原理设计出了二氧化碳捕获与转化装置。该装置首先利用电解池中熔融电解质ZrO捕获CO2,发生的相关反应为:①CO2+O2-=CO32-,②2CO2+O2-=C2O52-,然后CO32-在阴极转化为碳单质和__ ;C2O52-在阳极发生电极反应,其方程式为__ 。
(1)已知:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=x
已知:标准状态下,由最稳定的单质生成1mol化合物的焓变,称为该化合物的标准摩尔生成焓,几种物质的标准摩尔生成焓如下。则x=
(2)为了探究温度、压强对反应(1)的影响,在恒温恒容下,向下列三个容器中均充入4molCH4和4molH2O。
容器 | 温度/℃ | 体积/L | CH4平衡浓度/mol·L-1 | 平衡时间/min |
甲 | 400 | 1 | 1.5 | 5.0 |
乙 | 500 | 1 | x | t1 |
丙 | 400 | 2 | y | t2 |
A.3v(CH4)正=v(H2)逆 B.CH4和H2O的转化率相等
C.容器内压强保持不变 D.混合气体的密度保持不变
②平衡后,乙容器中CH4的转换率较丙低,其原因是
(3)pC是指极稀溶液中溶质物质的量浓度的负对数。已知常温下,H2CO3溶液中加入强酸或强碱后达到平衡时溶液中三种成分的pC-pH图,据图分析:
常温下,碳酸的一级电离常数Ka1的数量级为
(4)我国科学家根据反应CO2C+O2↑,结合电解池原理设计出了二氧化碳捕获与转化装置。该装置首先利用电解池中熔融电解质ZrO捕获CO2,发生的相关反应为:①CO2+O2-=CO32-,②2CO2+O2-=C2O52-,然后CO32-在阴极转化为碳单质和
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【推荐3】现代社会的一切活动都离不开能量,化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量变化,能量、速率与限度是认识和研究化学反应的重要视角。
I.化学能与电能之间可以相互转化。
(1)直接提供电能的反应一般是放热反应,下列反应能设计成原电池的是_____
A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应B.氢氧化钠与稀盐酸反应
C.灼热的炭与CO2反应D.H2与Cl2燃烧反应
(2)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。图为电池示意图,该电池电极表面镀了一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定。请回答:
①电池的负极反应式为:___________________ 。
②电池工作时OH-向_________ 移动(填“正极”或“负极”)。
③正极上消耗标况下4.48L气体时,转移电子的数目为__________ 。
II.在2L绝热密闭容器中投入2molSO2和bmolO2,图是部分反应物随时间的变化曲线。
①10min时,v(SO3)=________ 。
②反应达到平衡时,SO2的转化率为______________ 。
③下列情况能说明该反应达到化学平衡的是______________ 。
A.v(SO3)=v(SO2)B.混合气体的密度保持不变
C.t时刻,体系的温度不再发生改变D.混合气体的总物质的量不再改变
I.化学能与电能之间可以相互转化。
(1)直接提供电能的反应一般是放热反应,下列反应能设计成原电池的是
A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应B.氢氧化钠与稀盐酸反应
C.灼热的炭与CO2反应D.H2与Cl2燃烧反应
(2)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。图为电池示意图,该电池电极表面镀了一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定。请回答:
①电池的负极反应式为:
②电池工作时OH-向
③正极上消耗标况下4.48L气体时,转移电子的数目为
II.在2L绝热密闭容器中投入2molSO2和bmolO2,图是部分反应物随时间的变化曲线。
①10min时,v(SO3)=
②反应达到平衡时,SO2的转化率为
③下列情况能说明该反应达到化学平衡的是
A.v(SO3)=v(SO2)B.混合气体的密度保持不变
C.t时刻,体系的温度不再发生改变D.混合气体的总物质的量不再改变
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解答题-工业流程题
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【推荐1】高铁酸钾(K2FeO4)可做饮用水消毒剂。以废铁屑(表面带油污)为原料制备K2FeO4的流程如下:回答下列问题:
(1)高铁酸钾中Fe元素的化合价为______ 。
(2)“碱洗”步骤的目的是______ 。
(3)“沉铁”步骤加入H2O2溶液,其主要反应的离子方程式为_______ 。
(4)“过滤Ⅱ”步骤中滤渣的主要成分为______ (填化学式)。
(5)该流程中可以循环利用的物质是______ (填化学式)。
(6)Zn和K2FeO4可以组成高铁电池,电池工作原理如图①所示,正极的电极反应式为______ ;高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线如图②所示,高铁电池的优点为______ (任写一点)。
(1)高铁酸钾中Fe元素的化合价为
(2)“碱洗”步骤的目的是
(3)“沉铁”步骤加入H2O2溶液,其主要反应的离子方程式为
(4)“过滤Ⅱ”步骤中滤渣的主要成分为
(5)该流程中可以循环利用的物质是
(6)Zn和K2FeO4可以组成高铁电池,电池工作原理如图①所示,正极的电极反应式为
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【推荐2】回答下列问题
I:
(1)的燃烧热为,则表示液态甲醇燃烧热的热化学方程式为___________ 。
II.如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。请回答下列问题:
(2)利用反应设计成原电池,该原电池的电解质溶液为___________ ,若开始时两电极质量相等,当电路中转移0.2mol电子后,两电极的质量差___________ g。
(3)某同学探究原电池原理时,认为“构成原电池的负极总是较活泼的金属材料”。该同学利用打磨过的铜片和铝片设计了下图所示的原电池装置(硝酸过量),并测量和绘制了原电池的电流(I)随时间(t)的变化曲线(极短时间电流反转)。图中时刻之前,正极反应式为___________ ,时刻之后,Cu电极是___________ (填“正极”或“负极”)。据以上现象,最终得出结论:在原电池中,构成原电池的负极不一定是较活泼的金属材料。
III.现在容积为2L的恒温密闭容器中,充入和,一定条件下发生反应,测得和的物质的量随时间的变化情况如下表。
(4)下列说法正确的是___________ 。
A.使用催化剂可以增大反应速率,提高生产效率
B.反应达到平衡后,反应不再进行
C.通过改变反应条件,能改变该反应进行的限度,使全部转化为
(5)达平衡时,的转化率为___________ 。
I:
(1)的燃烧热为,则表示液态甲醇燃烧热的热化学方程式为
II.如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。请回答下列问题:
(2)利用反应设计成原电池,该原电池的电解质溶液为
(3)某同学探究原电池原理时,认为“构成原电池的负极总是较活泼的金属材料”。该同学利用打磨过的铜片和铝片设计了下图所示的原电池装置(硝酸过量),并测量和绘制了原电池的电流(I)随时间(t)的变化曲线(极短时间电流反转)。图中时刻之前,正极反应式为
III.现在容积为2L的恒温密闭容器中,充入和,一定条件下发生反应,测得和的物质的量随时间的变化情况如下表。
时间 | 0min | 3min | 6min | 9min | 12min |
0 | 0.50 | 0.65 | 0.75 | 0.75 | |
1 | 0.50 | 0.35 | A | 0.25 |
A.使用催化剂可以增大反应速率,提高生产效率
B.反应达到平衡后,反应不再进行
C.通过改变反应条件,能改变该反应进行的限度,使全部转化为
(5)达平衡时,的转化率为
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解答题-无机推断题
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【推荐1】元素周期表在学习、研究和生产实践中有很重要的作用。如表显示了元素周期表中的短周期,A~E代表5种元素。
请回答:
(1)C、D、E简单离子的半径由大到小的顺序为:______ (填离子符号)。
(2)A与B能形成多种化合物,写出能使溴的CCl4溶液褪色且相对分子质量最小分子的结构简式______ ,工业上利用其中一种物质与水反应制取乙醇,写出该反应的化学方程式______ 。
(3)A、C、D、E四种元素形成的化合物可与D元素最高价氧化物对应的水化物发生反应,写出该反应的离子方程式是______ 。
(4)B的简单氢化物与空气,在酸性电解质溶液中组成燃料电池,请写出其负极电极反应式:______ 。
请回答:
(1)C、D、E简单离子的半径由大到小的顺序为:
(2)A与B能形成多种化合物,写出能使溴的CCl4溶液褪色且相对分子质量最小分子的结构简式
(3)A、C、D、E四种元素形成的化合物可与D元素最高价氧化物对应的水化物发生反应,写出该反应的离子方程式是
(4)B的简单氢化物与空气,在酸性电解质溶液中组成燃料电池,请写出其负极电极反应式:
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解题方法
【推荐2】如图所示,水槽中的试管内有一枚铁钉,放置数天观察。
(1)铁钉逐渐生锈,铁钉的腐蚀属于___________ (填“化学”或“电化学”)腐蚀。
(2)若试管内液面上升,则发生___________ (填“析氢”或“吸氧”)腐蚀,写出正极电极反应式___________ 。
(3)若试管内液面下降,则发生___________ (填“析氢”或“吸氧”)腐蚀,写出负极电极反应式:___________ 。
(4)若溶液甲为水,溶液乙为海水,则铁钉在溶液___________ (填“甲”或“乙”)中腐蚀的速率快。
(1)铁钉逐渐生锈,铁钉的腐蚀属于
(2)若试管内液面上升,则发生
(3)若试管内液面下降,则发生
(4)若溶液甲为水,溶液乙为海水,则铁钉在溶液
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解题方法
【推荐3】科学家利用氧化锆锌作催化剂,在一定温度下将和转化为重要有机原料甲醇,其原理为: (即正反应为放热反应)。在容积为的恒温密闭容器中,充入和发生上述反应。和的物质的量随时间变化如图所示。回答下列问题:(1)图中_____ 。
(2)0-内,的反应速率为_______ 。
(3)下列叙述正确的是_______ (填序号)。
a.时的生成速率等于其分解速率
b.由保持不变,可判断该反应达到平衡状态
c.当时,该反应一定达到平衡状态
d.当的体积分数不再变化,可判断该反应达到平衡状态
(4)该温度下达到平衡时,混合气体中的体积分数为________ ,此时体系压强与开始时的压强之比为_____ 。
(5)其他条件不变时,下列措施不能使生成的反应速率增大的是_______ (填序号)。
a.增大的浓度 b.将容器的容积变为
c.恒容条件下充入一定量 d.将恒温恒容容器改为绝热恒容容器
(6)已知升高温度,平衡向吸热方向移动。降低温度,此反应再次达到平衡时体系中混合气体的平均摩尔质量____ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(7)燃料电池的工作原理如图所示,a、b均为铂电极, A、B为燃料或氧气入口。请写出A入口处电极反应方程式____ 。
(2)0-内,的反应速率为
(3)下列叙述正确的是
a.时的生成速率等于其分解速率
b.由保持不变,可判断该反应达到平衡状态
c.当时,该反应一定达到平衡状态
d.当的体积分数不再变化,可判断该反应达到平衡状态
(4)该温度下达到平衡时,混合气体中的体积分数为
(5)其他条件不变时,下列措施不能使生成的反应速率增大的是
a.增大的浓度 b.将容器的容积变为
c.恒容条件下充入一定量 d.将恒温恒容容器改为绝热恒容容器
(6)已知升高温度,平衡向吸热方向移动。降低温度,此反应再次达到平衡时体系中混合气体的平均摩尔质量
(7)燃料电池的工作原理如图所示,a、b均为铂电极, A、B为燃料或氧气入口。请写出A入口处电极反应方程式
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