组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学反应速率与化学平衡 > 化学平衡 > 化学平衡状态 > 化学平衡状态的判断方法
题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:124 题号:14401327
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:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
温度(℃)15.020.025.030.035.0
平衡总压强(kPa)5.78.312.017.124.0
平衡气体总浓度(×10-3mol/L)2.43.44.86.89.4

①可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是___________
A.2v(NH3)=c(CO2)
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,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℃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”、“减小”或“不变”)。
④氨基甲酸铵分解反应的焓变△H___________0,熵变△S___________0(填>、<或=)。
(2)某温度下,等物质的量的碘和环戊烯()在恒容容器内发生反应(g)+I2(g)(g)+2HI(g)       ΔH=+89.3kJ·mol-1,起始总压为105Pa,平衡时总压增加了20%,该反应的压强平衡常数Kp=_______Pa。

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【推荐1】Ⅰ.为了实现“碳达峰和碳中和”目标,科学家利用C3N4/Cu催化剂(CuNPs)加氢还原CO2制备烃类和烃类含氧衍生物,实现太阳能综合利用。如图所示:

请回答下列问题:
(1)上述装置中能量转化形式主要是________
太阳能→___________能→___________能。
(2)图中采用___________(填“质子”或“阴离子”)交换膜。
(3)下列措施不利于绿色低碳发展的是___________。
A.使用氢能源车B.杭州西站光伏发电
C.使用脱硫煤发电D.使用可循环快递箱

Ⅱ.CO2催化加氢制甲醇(CH3OH)是实现碳达峰、碳中和的途径之一,其反应可表示为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)   
(4)写出该反应的平衡常数表达式K=___________
(5)该反应分两步进行,反应过程能量变化如图所示,所有物质均为气态。

总反应=___________kJ/mol。第①步反应的热化学方程式为___________
(6)一定温度下,在一体积固定的密闭容器中投入一定量的CO2和H2进行上述总反应,达到平衡后,改变下列1个条件,反应速率和CO2平衡转化率都增大的是___________。
A.加入高效催化剂B.增大CO2浓度C.缩小容器容积D.升高温度

(7)下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是___________
A.反应中CO2与CH3OH的物质的量之比为1:1
B.混合气体的压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗1molCO2,同时生成1molCH3OH
D.CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变
E.混合气体的密度保持不变
Ⅲ.该反应的产物甲醇燃烧电池具有很多优点。
(8)在碱性甲醇燃料电池中,Pt(a)发生___________(填“氧化”或“还原”)反应:在酸性甲醇燃料电池中,电极b上发生的电极反应式为___________

2023-10-25更新 | 70次组卷
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【推荐2】在已经发现的一百多种元素中,除稀有气体外,非金属元素只有十多种,但与生产生活有密切的联系。
(1)氮是动植物生长不可缺少的元素,合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨大,反应如下:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。
①合成氨的反应中的能量变化如图所示。

该反应是________反应(填“吸热”或“放热”),其原因是反应物化学键断裂吸收的总能量________(填“大于”或“小于”)生成物化学键形成放出的总能量。
②在一定条件下,将一定量的N2和H2的混合气体充入某定容密闭容器中,一段时间后,下列叙述不能说明该反应达到平衡状态的是________(填序号)。
A.容器中混合气体的密度不随时间变化
B.单位时间内断裂3molH-H键的同时断裂6molN-H键
C.N2、H2、NH3的物质的量之比为1:3:2
D.容器中混合气体的平均相对分子质量不随时间变化
(2)容器容积为1L,T2℃在起始体系中加入1molN2、3molH2,经过5min反应达到平衡时放出热量55.44kJ。保持容器体积和温度不变,若起始时向容器内放入2molN2和6molH2,达平衡后放出的热量为Q,则Q________110.88kJ(填“>”、“<”或“=”)。
(3)目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。达平衡时容器内平衡时与起始时的压强之比________

(4)有可逆反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)∆H>0。
①若起始时把Fe和CO2放入体积固定的密闭容器中,CO2的起始浓度为2.0mol/L,某温度时达到平衡,此时容器中CO的浓度为1.0mol/L,则该温度下上述反应的平衡常数K=_____________
②若该反应在体积固定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态,如果改变下列条件,升高温度,反应混合气体中CO2的物质的量分数_____________变化(选填“增大”、“减小”、“不变”)。
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温度平衡时NH3的物质的量/mol
T13.6
T22

①则K1_______K2 (填“>”、“<”或“=”),原因:__________
②在T2下,经过10s达到化学平衡状态,则平衡时H2的转化率为______________。若再同时增加各物质的量为1mol,则该反应的速率v_____v(>或=或<),平衡常数将______(填“增大”、“减小”或“不变)。
(2)一定温度下,将3mol A气体和1mol B气体通入一容积固定为2L的密闭容器中,发生如下反应:
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①反应1min时测得剩余1.8mol A,C的浓度为0.4 mol/L,则1min内B的反应速率为______,x为_______
②若混合气体起始压强为P0,10min后达平衡,容器内混合气体总压强为P,用P0、P来表示达平衡时反应物A的转化率a(A)为__________
③能够说明该反应达到平衡的标志是___________
A 容器内混合气体的密度保持不变
B v(A)=3v(B)
C A、B的浓度之比为3:1
D 单位时间内消耗3 n molA的同时生成n mol B
E 体系的温度不再变化
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