填空。
(1)已知2CO(g)⇌C(s)+CO2(g),T=980K时,ΔH-TΔS=0。当体系温度低于980K时,估计ΔH-TΔS的正负符号为___________ ;当体系温度高于980K时,估计ΔH-TΔS的正负符号为___________ 。在冶金工业中,以C作还原剂,温度高于980K时的氧化产物是以___________ 为主。
(2)在一定温度下的定容容器中,当下列物理量不再发生变化时:
①混合气体的压强
②混合气体的密度
③混合气体的总物质的量
④混合气体的平均相对分子质量
⑤混合气体的颜色
⑥各反应物或生成物的浓度之比等于系数之比
⑦某种气体的百分含量
a.能说明C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)达到平衡状态的是___________ 。
b.能说明I2(g)+H2(g)⇌2HI(g)达到平衡状态的是___________ 。
(3)将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:①NH4I(s)⇌NH3(g)+HI(g);②2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)达到平衡时,c(H2)=0.5mol/L,c(HI)=4mol/L,则此温度下反应①的平衡常数为___________ 。
(1)已知2CO(g)⇌C(s)+CO2(g),T=980K时,ΔH-TΔS=0。当体系温度低于980K时,估计ΔH-TΔS的正负符号为
(2)在一定温度下的定容容器中,当下列物理量不再发生变化时:
①混合气体的压强
②混合气体的密度
③混合气体的总物质的量
④混合气体的平均相对分子质量
⑤混合气体的颜色
⑥各反应物或生成物的浓度之比等于系数之比
⑦某种气体的百分含量
a.能说明C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)达到平衡状态的是
b.能说明I2(g)+H2(g)⇌2HI(g)达到平衡状态的是
(3)将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:①NH4I(s)⇌NH3(g)+HI(g);②2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)达到平衡时,c(H2)=0.5mol/L,c(HI)=4mol/L,则此温度下反应①的平衡常数为
更新时间:2024-01-16 16:29:50
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【推荐1】无色气体N2O4是一种强氧化剂,为重要的火箭推进剂之一。N2O4与NO2转换的热化学方程式为:N2O4(g) 2NO2(g) △H=+24.4 kJ/mol。
(1)将一定量N2O4投入固定容积的真空容器中,下述现象能说明反应达到平衡的是_________________ (填写代号)。
a.υ正(N2O4)=2 υ逆(NO2) b.体系颜色不变
c.气体平均相对分子质量不变 d.气体密度不变
达到平衡后,保持体积不变升高温度,再次到达平衡时,则混合气体颜色________ (填 “变深”、“变浅”或“不变”)判断理由是____________________________________________________________________ 。
(2)上述反应中,正反应速率υ正=k正·p(N2O4),逆反应速率υ逆=k逆·p2(NO2),其中k正、k逆为速率常数,p(N2O4),p(NO2)为N2O4,NO2的分压,分压=总压×物质的量分数,则Kp为_________ (以k正、k逆表示)。若将一定量N2O4投入真空容器中恒温恒压分解(温度298 K、压强100 kPa),已知该条件下k正=4.8×l04 s-1 ,当N2O4分解10%时,υ正=___________ kPa·s-1。
(3)真空密闭容器中放入一定量N2O4,维持总压强p0恒定,在温度为T时,平衡时N2O4分解百分率为α。保持温度不变,向密闭容器中充入等量N2O4,维持总压强在2p0条件下分解,则N2O4的平衡分解率的表达式为(用α表示)_______________________ 。
(1)将一定量N2O4投入固定容积的真空容器中,下述现象能说明反应达到平衡的是
a.υ正(N2O4)=2 υ逆(NO2) b.体系颜色不变
c.气体平均相对分子质量不变 d.气体密度不变
达到平衡后,保持体积不变升高温度,再次到达平衡时,则混合气体颜色
(2)上述反应中,正反应速率υ正=k正·p(N2O4),逆反应速率υ逆=k逆·p2(NO2),其中k正、k逆为速率常数,p(N2O4),p(NO2)为N2O4,NO2的分压,分压=总压×物质的量分数,则Kp为
(3)真空密闭容器中放入一定量N2O4,维持总压强p0恒定,在温度为T时,平衡时N2O4分解百分率为α。保持温度不变,向密闭容器中充入等量N2O4,维持总压强在2p0条件下分解,则N2O4的平衡分解率的表达式为(用α表示)
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【推荐2】一定条件下,在体积为3L的密闭容器中发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),CH3OH的物质的量与时间变化图象如图:
(1)该反应的平衡常数表达式K=__ ;
(2)降低温度,K值将__ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)若起始时加入1molCO和2molH2,则达平衡时,CO和H2的转化率之比为__ 。
(4)500℃时,从反应开始到达到化学平衡,以H2的浓度变化表示的化学反应速率是__ (用nB,tB表示)。
(5)判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是__ (填字母,下同)。
a.CO的浓度不再变化
b.混合气体的密度不再改变
c.混合气体的平均摩尔质量不再改变
d.v生成(CH3OH)=v消耗(CO)
(6)300℃时,将容器的容积压缩到原来的,在其他条件不变的情况下,对平衡体系产生的影响是__ 。
a.CH3OH的物质的量增加
b.正反应速率加快,逆反应速率减慢
c.c(CO)和c(H2)均减小
d.重新平衡时减小
(1)该反应的平衡常数表达式K=
(2)降低温度,K值将
(3)若起始时加入1molCO和2molH2,则达平衡时,CO和H2的转化率之比为
(4)500℃时,从反应开始到达到化学平衡,以H2的浓度变化表示的化学反应速率是
(5)判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是
a.CO的浓度不再变化
b.混合气体的密度不再改变
c.混合气体的平均摩尔质量不再改变
d.v生成(CH3OH)=v消耗(CO)
(6)300℃时,将容器的容积压缩到原来的,在其他条件不变的情况下,对平衡体系产生的影响是
a.CH3OH的物质的量增加
b.正反应速率加快,逆反应速率减慢
c.c(CO)和c(H2)均减小
d.重新平衡时减小
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【推荐3】以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。
(1)已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H = -a kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H =-b kJ/mol
2NO(g)+2CO(g)=2CO2(g)+N2(g) △H =-c kJ/mol
则2NO(g)+C(s)=CO2(g)+N2(g) △H =___________ kJ/mol
(2)NO和CO均为汽车尾气的成分,在催化转换器中二者可发生反应减少尾气污染。
已知2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H<0。
①在500℃时,向恒容密闭体系中通入1 mol的NO和1 mol 的CO进行反应时,下列描述能说明反应达到平衡状态的是___________ 。
A.v(CO)正=2v(N2)逆
B.体系中混合气体密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.体系中NO、CO的浓度相等
E.单位时间内消耗 n mol的NO同时消耗n mol的N2
②向1 L密闭容器中通入1 mol的NO和l mol的CO气体,在不同温度下反应达到平衡时,NO的平衡转化率随压强变化曲线如图所示:
T1___________ T2(填“>”、“<”),理由是___________ 。反应经过5 min达到平衡M,v(N2)=___________ ,平衡时混合气体中CO的体积分数为___________ 。
③一定温度下,向恒容容器中通入等物质的量的NO和CO气体,测得容器中压强随时间的变化关系如表所示:
该反应条件下的平衡常数Kp=___________ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数),该反应中的v正=k正·p2(NO)p2(CO),v逆=k逆·p(N2)p2(CO2),则该反应达到平衡时,k正_____ k逆(填“>”、“<”或“=”)。
(3)间接电化学法可对NO进行无害化处理,其原理如图所示(质子膜允许H+和H2O通过)。电极Ⅰ接电源负极,其电极反应式为:___________ 。标准状况下,每处理2 mol NO,得到___________ LO2。
(1)已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H = -a kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H =-b kJ/mol
2NO(g)+2CO(g)=2CO2(g)+N2(g) △H =-c kJ/mol
则2NO(g)+C(s)=CO2(g)+N2(g) △H =
(2)NO和CO均为汽车尾气的成分,在催化转换器中二者可发生反应减少尾气污染。
已知2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H<0。
①在500℃时,向恒容密闭体系中通入1 mol的NO和1 mol 的CO进行反应时,下列描述能说明反应达到平衡状态的是
A.v(CO)正=2v(N2)逆
B.体系中混合气体密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.体系中NO、CO的浓度相等
E.单位时间内消耗 n mol的NO同时消耗n mol的N2
②向1 L密闭容器中通入1 mol的NO和l mol的CO气体,在不同温度下反应达到平衡时,NO的平衡转化率随压强变化曲线如图所示:
T1
③一定温度下,向恒容容器中通入等物质的量的NO和CO气体,测得容器中压强随时间的变化关系如表所示:
t/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
p/kPa | 200 | 185 | 173 | 165 | 160 | 160 |
(3)间接电化学法可对NO进行无害化处理,其原理如图所示(质子膜允许H+和H2O通过)。电极Ⅰ接电源负极,其电极反应式为:
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【推荐1】氮元素可形成多种化合物,在工业生产中具有重要价值。 请回答下列问题:
(1)已知拆开1molH-H 键,1molN-H键, 1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应合成NH3的热化学方程式为___________________________________ 。
(2)在绝热、容积固定的密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),下列说法能说明上述反应达到平衡的是___________ (填序号)。
①单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2
②单位时间内生成6n mol N—H键的同时生成n mol N≡N键
③N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1∶3∶2
④混合气体的平均摩尔质量不变。
⑤容器内的气体密度不变
(3)一定温度下,2L密闭容器中充入0.40 mol N2O4,发生反应:N2O4(g) 2NO2(g),一段时间后达到平衡,测得数据如下:
①升高温度时,气体颜色加深,则正反应是_________ (填“放热”或“吸热”)反应。
②该温度下反应的化学平衡常数数值为_____________ 。
③相同温度下,若开始向该容器中充入0.80molN2O4,则达到平衡后: c(NO2)______ 0.60mol·L-1(填“>”、 “=”或“<”)
(4)N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受人们关注。现以 H2、O2、熔融盐 Z(Na2CO3)组成的燃料电池电解制备N2O5,装置如图所示,其中Y为CO2。
①写出石墨I电极上发生反应的电极反应式_______________________________________ ;
②在电解池中生成N2O5的电极反应式为_______________________________________
(1)已知拆开1molH-H 键,1molN-H键, 1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应合成NH3的热化学方程式为
(2)在绝热、容积固定的密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),下列说法能说明上述反应达到平衡的是
①单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2
②单位时间内生成6n mol N—H键的同时生成n mol N≡N键
③N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1∶3∶2
④混合气体的平均摩尔质量不变。
⑤容器内的气体密度不变
(3)一定温度下,2L密闭容器中充入0.40 mol N2O4,发生反应:N2O4(g) 2NO2(g),一段时间后达到平衡,测得数据如下:
时间/s | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
C(NO2)/(mol/L) | 0.12 | 0.20 | 0.26 | 0.30 | 0.30 |
②该温度下反应的化学平衡常数数值为
③相同温度下,若开始向该容器中充入0.80molN2O4,则达到平衡后: c(NO2)
(4)N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受人们关注。现以 H2、O2、熔融盐 Z(Na2CO3)组成的燃料电池电解制备N2O5,装置如图所示,其中Y为CO2。
①写出石墨I电极上发生反应的电极反应式
②在电解池中生成N2O5的电极反应式为
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【推荐2】氮及其化合物在工农业生产、生活中有重要作用。请按要求回答下列相关问题:
(1)汽车发动机工作时也会引发N2和O2反应产生大气污染物NO,其能量变化示意图为
则该反应的热化学方程式为___ 。
(2)工业合成氨的反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,分别在T1、T2温度下,改变起始氢气物质的量,测得平衡时氨的体积分数如图所示:
①比较在m、n、q三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是___ 点。
②T2条件下,在2L的密闭容器中,充入xmolN2和ymolH2时,3min达平衡,此时反应物的转化率均为a,写出下列仅含a、x的表达式(不必化简):v(N2)=___ ;该反应的平衡常数的值K=___ 。
③图象中T2___ T1(填“高于”、“低于”、“等于”或“无法确定”)。
(1)汽车发动机工作时也会引发N2和O2反应产生大气污染物NO,其能量变化示意图为
则该反应的热化学方程式为
(2)工业合成氨的反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,分别在T1、T2温度下,改变起始氢气物质的量,测得平衡时氨的体积分数如图所示:
①比较在m、n、q三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是
②T2条件下,在2L的密闭容器中,充入xmolN2和ymolH2时,3min达平衡,此时反应物的转化率均为a,写出下列仅含a、x的表达式(不必化简):v(N2)=
③图象中T2
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【推荐1】近年来,中国华北华中地区发生了严重的雾霾天气。汽车尾气、燃煤废气、冬季取暖排放的CO2等都是雾霾形成的原因。
(1)汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H<0,在一定温度下,在一体积恒定的密闭容器中充入一定量的NO(g)和CO(g)在t1时刻达到平衡状态。若要同时提高该反应的速率和NO(g)的转化率,可采取的措施_______________ 。(写一条)
(2)改变煤的利用方式可减少环境污染,通常可将煤气化转化为水煤气,其反应原理为:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ; △H=+131.3kJ/mol。
①该反应在_________ 下能自发进行(填“高温”或“低温”)。
②水煤气燃烧过程中产生的CO2气体可以与“84消毒液”的主要成分NaClO发生反应,该反应的离子方程式为:___________________________________________________ 。(已知:HClO:Ka=3.0×10ˉ8;H2CO3:Ka1=4.30×10ˉ7;Ka2=5.61×10ˉ11)
(3)已知反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),现将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应,得到如下三组数据:
①实验1条件下平衡常数K=________________ (保留小数点后二位)。
②实验3中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气,则a、b必须满足的关系是______ 。
③该反应的△H____ 0(填“<”或“>”);若900℃时,另做一组实验,在此容器中加入10molCO,5molH2O,2molCO2,5molH2,此时v(正)___ v(逆)(填“<”,“>”,“=”)。
(1)汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H<0,在一定温度下,在一体积恒定的密闭容器中充入一定量的NO(g)和CO(g)在t1时刻达到平衡状态。若要同时提高该反应的速率和NO(g)的转化率,可采取的措施
(2)改变煤的利用方式可减少环境污染,通常可将煤气化转化为水煤气,其反应原理为:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ; △H=+131.3kJ/mol。
①该反应在
②水煤气燃烧过程中产生的CO2气体可以与“84消毒液”的主要成分NaClO发生反应,该反应的离子方程式为:
(3)已知反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),现将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应,得到如下三组数据:
实验 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达平衡所需时间/min | |
CO | H2O | H2 | |||
1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 6 |
2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 3 |
3 | 900 | a | b | c | t |
①实验1条件下平衡常数K=
②实验3中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气,则a、b必须满足的关系是
③该反应的△H
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【推荐2】工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。其合成原理为:。
(1)下列关于工业合成氨的说法正确的是_______。
(2)在恒温恒容密闭容器中进行合成氨的反应,下列能说明该反应已达到平衡状态的是_______。
(3)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,不同温度时,固定氮气的投入量,起始氢气的物质的量与平衡时氨气的百分含量关系如图:
①图像中和的关系是:_______ (填“>,<或=”)。
②a、b、c、d四点所处的平衡状态中,反应物的转化率最高的是:_______ 。
③合成氨工业中,为提高氨气的平衡产率,除适当控制反应的温度和压强外,还可采取的措施是_______ 。
(4)恒温下,向一个4L的恒容密闭容器中充入和,反应过程中对的浓度进行检测
①20min后,反应达平衡,氨气的浓度为,用表示的平均反应速率为_______ 。且此时,混合气体的总压强为p,则该反应的化学平衡常数_______ [对于气相反应,用某组分B的平衡压强代替物质的量浓度也可表示平衡常数,记作,如,p为平衡总压强,为平衡系统中B的物质的量分数]。
②若维持容器体积不变,温度不变,向原平衡体系中再加入和,再次达平衡后,氨气的浓度_______ (填“大于”或“小于”或“等于”)。
(1)下列关于工业合成氨的说法正确的是_______。
A.因为,所以该反应一定能自发进行 |
B.因为,所以该反应一定不能自发进行 |
C.在高温下进行是为了提高反应物的转化率 |
D.该反应在低温下能自发进行 |
A.容器内的浓度之比为1∶3∶2 |
B.百分含量保持不变 |
C.容器内压强保持不变 |
D.混合气体的密度保持不变 |
①图像中和的关系是:
②a、b、c、d四点所处的平衡状态中,反应物的转化率最高的是:
③合成氨工业中,为提高氨气的平衡产率,除适当控制反应的温度和压强外,还可采取的措施是
(4)恒温下,向一个4L的恒容密闭容器中充入和,反应过程中对的浓度进行检测
①20min后,反应达平衡,氨气的浓度为,用表示的平均反应速率为
②若维持容器体积不变,温度不变,向原平衡体系中再加入和,再次达平衡后,氨气的浓度
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【推荐3】氢能源是最具应用前景的能源之一,高纯氢的制备是目前的研究热点。甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。在1L固定容积密闭容器中投入1.8molCH4和3.6molH2O(g),若只发生反应:CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) △H1=+165.0kJ·mol-1,测得CH4、H2O及某一生成物X的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示(反应中条件有变化时,只考虑改变一个条件)。
(1)①CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g),说明该反应自发进行的原因:__ 。
②反应在10min时的平衡常数K=__ (列出数学计算式,不必算出结果)。
(2)第6min时改变的条件是__ 。
(3)画出X物质4min~9min之间的变化图象___ 。
(4)反应的过程中发生副反应CO2(g)+CH4(g)CH3COOH(g) △H2=-32.2kJ•mol-1,反应所用的时间和CO2、CH3COOH的产率如图2所示,t时刻后,CO2的产率比CH3COOH低,其原因是__ 。
(5)我国提出在2030年前实现碳达峰,为了回收CO2有人设计了图3流程,体现了“绿色化学”思想,写出步骤Ⅲ的化学方程式:__ 。
(1)①CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g),说明该反应自发进行的原因:
②反应在10min时的平衡常数K=
(2)第6min时改变的条件是
(3)画出X物质4min~9min之间的变化图象
(4)反应的过程中发生副反应CO2(g)+CH4(g)CH3COOH(g) △H2=-32.2kJ•mol-1,反应所用的时间和CO2、CH3COOH的产率如图2所示,t时刻后,CO2的产率比CH3COOH低,其原因是
(5)我国提出在2030年前实现碳达峰,为了回收CO2有人设计了图3流程,体现了“绿色化学”思想,写出步骤Ⅲ的化学方程式:
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