已知NO2和N2O4之间发生可逆反应: 2NO2 (g) (红棕色) N2O4(g) (无色)
(1)在烧瓶A和B中盛有相同浓度的NO2与N2O4的混合气体,中间用止水夹夹紧,浸入到盛有水的烧杯中,如图所示。
分别向两个烧杯中加入浓硫酸和NH4NO3固体,观察到的现象是:A中气体红棕色加深,B中_____________ 。这说明,当条件改变时,原来的化学平衡将被破坏,并在新的条件下建立起新的平衡,即发生__________ 。
(2)下图是在一定温度下,某固定容积的密闭容器中充入一定量的NO2气体后,反应速率(v)与时间(t)的关系曲线。下列叙述正确的是_______________________ 。
a.t1时,反应未达到平衡, NO2浓度在减小
b.t2时,反应达到平衡,反应不再进行
c.t2~t3,各物质浓度不再变化
d.t2~t3,各物质的浓度相等
e.0~t2,N2O4浓度增大
f.反应过程中气体的颜色不变
(3)某容积2L的密闭容器中充入一定量的NO2和N2O4的混合气体,在一定温度压强下,两者物质的量随时间变化如图所示。
①表示NO2变化的曲线是___ (填“X”或“Y”)。
②在0到1 min内用Y的浓度变化表示的该反应的
反应速率是___ mol·L-1·min-1
(1)在烧瓶A和B中盛有相同浓度的NO2与N2O4的混合气体,中间用止水夹夹紧,浸入到盛有水的烧杯中,如图所示。
分别向两个烧杯中加入浓硫酸和NH4NO3固体,观察到的现象是:A中气体红棕色加深,B中
(2)下图是在一定温度下,某固定容积的密闭容器中充入一定量的NO2气体后,反应速率(v)与时间(t)的关系曲线。下列叙述正确的是
a.t1时,反应未达到平衡, NO2浓度在减小
b.t2时,反应达到平衡,反应不再进行
c.t2~t3,各物质浓度不再变化
d.t2~t3,各物质的浓度相等
e.0~t2,N2O4浓度增大
f.反应过程中气体的颜色不变
(3)某容积2L的密闭容器中充入一定量的NO2和N2O4的混合气体,在一定温度压强下,两者物质的量随时间变化如图所示。
①表示NO2变化的曲线是
②在0到1 min内用Y的浓度变化表示的该反应的
反应速率是
更新时间:2019/01/30 18:14:09
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【推荐1】由γ-丁酸生成γ-丁内酯的反应如下:HOCH2CH2CH2COOH +H2O,在298K下,γ-羟基丁酸水溶液的初始浓度为0.180mol/L,测得γ-丁内酯的浓度随时间变化的数据如表所示。回答下列问题:
(1)该反应在内的平均反应速率为_______ 。
(2)该反应化学平衡常数K的表达式是_______ ,298K时该反应的平衡常数K=_______ 。
(3)求120min时γ-羟基丁酸的转化率为_______ (请写出计算过程,注意格式规范)
(4)为提高γ-羟基丁酸的平衡转化率,除适当控制反应温度外,还可采取的措施是_______
21 | 50 | 80 | 100 | 120 | 160 | 220 | ||
0.024 | 0.050 | 0.071 | 0.081 | 0.090 | 0.104 | 0.116 | 0.132 |
(2)该反应化学平衡常数K的表达式是
(3)求120min时γ-羟基丁酸的转化率为
(4)为提高γ-羟基丁酸的平衡转化率,除适当控制反应温度外,还可采取的措施是
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【推荐2】砷(As)元素广泛的存在于自然界。金属冶炼过程产生的含砷有毒工业废水经处理转化为粗As2O3流程如图所示。
已知:砷酸盐比亚砷酸盐更难溶。H3AsO3受热易分解为As2O3。
(1)H3AsO3溶液中各组分的物质的量分数随pH变化如图所示:
用NaOH溶液调节pH至11时亚砷酸主要反应的离子方程式为____ 。
(2)通入空气氧化的目的为____ 。
(3)滤渣的主要成分为____ 。
(4)“沉砷”是将砷元素转化为Ca5(AsO4)3OH沉淀,发生的主要反应有:
①Ca(OH)2(s)⇌Ca2+(aq)+2OH-(aq) ΔH<0
②5Ca2+(aq)+OH-(aq)+3(aq)⇌Ca5(AsO4)3OH(s) ΔH>0
资料表明:“沉砷”的最佳温度是85℃,温度高于85℃,随温度升高沉淀率下降,从平衡移动角度分析其原因是____ 。
(5)还原过程中发生反应的化学方程式为____ 。
(6)上述流程中可循环使用的物质为____ (填写化学式)。
已知:砷酸盐比亚砷酸盐更难溶。H3AsO3受热易分解为As2O3。
(1)H3AsO3溶液中各组分的物质的量分数随pH变化如图所示:
用NaOH溶液调节pH至11时亚砷酸主要反应的离子方程式为
(2)通入空气氧化的目的为
(3)滤渣的主要成分为
(4)“沉砷”是将砷元素转化为Ca5(AsO4)3OH沉淀,发生的主要反应有:
①Ca(OH)2(s)⇌Ca2+(aq)+2OH-(aq) ΔH<0
②5Ca2+(aq)+OH-(aq)+3(aq)⇌Ca5(AsO4)3OH(s) ΔH>0
资料表明:“沉砷”的最佳温度是85℃,温度高于85℃,随温度升高沉淀率下降,从平衡移动角度分析其原因是
(5)还原过程中发生反应的化学方程式为
(6)上述流程中可循环使用的物质为
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【推荐3】我国提出争取在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和,这对于改善环境、实现绿色发展至关重要。将CO2转化为清洁能源是实现碳中和最直接有效的方法。
方法一:H2还原CO2制取CH4.其反应体系中,主要发生反应的热化学方程式有:
反应I:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH1=−164.7 kJ∙mol−1
反应II:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ∙mol−1
反应III:2CO(g)+2H2(g)CO2(g)+CH4(g) ΔH3=−247.1 kJ∙mol−1
(1)利用上述反应计算CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)的ΔH_______ ,已知ΔG=ΔH−TΔS,忽略ΔH、ΔS随温度的变化,若ΔG<0反应自发,则该反应一般在_______ (填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
(2)向恒压、密闭容器中通入1molCO2和4molH2,平衡时体系内CH4、CO、CO2的物质的量(n)与温度(T)的变化关互系如图所示。
①结合上述反应,解释图中CO2的物质的量随温度的升高先增大后减小的原因:_______ ;
②一定条件下,经tmin平衡后,n(CO)=0.15mol,n(CO2)=0.25mol,甲烷的选择性(×100%)=_______ ;
③在实际生产中为了提高化学反应速率和甲烷的选择性,应当_______ 。
方法二:H2还原CO2制取CH3OH。反应原理为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH4
(3)CO2催化加氢制CH3OH的一种反应机理历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用“*”标注,如“*CO2”表示CO2吸附在催化剂表面,图中*H已省略)
该反应历程中决速步反应能垒为_______ eV,为避免产生副产物,工艺生产的温度应适当_______ (填“升高”或“降低”)。
(4)已知速率方程υ正=k正·c(CO2)·c3(H2),υ逆=k逆·c(CH3OH)·c(H2O),k正、k逆是速率常数,只受温度(T)影响。如图表示速率常数的对数lgk与温度的倒数之间的关系,则ΔH4_______ 0(填“>”“<”或“=”)。
方法一:H2还原CO2制取CH4.其反应体系中,主要发生反应的热化学方程式有:
反应I:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH1=−164.7 kJ∙mol−1
反应II:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ∙mol−1
反应III:2CO(g)+2H2(g)CO2(g)+CH4(g) ΔH3=−247.1 kJ∙mol−1
(1)利用上述反应计算CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)的ΔH
(2)向恒压、密闭容器中通入1molCO2和4molH2,平衡时体系内CH4、CO、CO2的物质的量(n)与温度(T)的变化关互系如图所示。
①结合上述反应,解释图中CO2的物质的量随温度的升高先增大后减小的原因:
②一定条件下,经tmin平衡后,n(CO)=0.15mol,n(CO2)=0.25mol,甲烷的选择性(×100%)=
③在实际生产中为了提高化学反应速率和甲烷的选择性,应当
方法二:H2还原CO2制取CH3OH。反应原理为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH4
(3)CO2催化加氢制CH3OH的一种反应机理历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用“*”标注,如“*CO2”表示CO2吸附在催化剂表面,图中*H已省略)
该反应历程中决速步反应能垒为
(4)已知速率方程υ正=k正·c(CO2)·c3(H2),υ逆=k逆·c(CH3OH)·c(H2O),k正、k逆是速率常数,只受温度(T)影响。如图表示速率常数的对数lgk与温度的倒数之间的关系,则ΔH4
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【推荐1】的回收和综合利用有利于实现“碳中和”。在催化剂作用下,、同时发生如下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
请回答:
(1)反应Ⅰ能自发进行的条件是_______ 。
(2)压强平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)的对数与温度倒数呈线性关系,如图1所示。其中表示反应Ⅰ的变化曲线为_______ (填“”或“”)。
(3)若和按一定比例在装有催化剂的反应器中发生反应,一定时间内甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图2所示。490K之后甲醇产率下降,其变化的原因是_______ 。
(4)在恒温恒容的密闭容器中加入1 mol 和3 mol 发生反应。
①若只发生反应Ⅰ,的浓度随时间()变化如图3所示。其他条件不变,在时间将容器体积缩小至原来的一半,时重新达到平衡。请画出时段内浓度的变化曲线_______ 。(在答题卷对应区域作图)
②若40 min后反应达到平衡,此时 mol, mol,则反应Ⅱ的化学平衡常数为_______ 。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
请回答:
(1)反应Ⅰ能自发进行的条件是
(2)压强平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)的对数与温度倒数呈线性关系,如图1所示。其中表示反应Ⅰ的变化曲线为
(3)若和按一定比例在装有催化剂的反应器中发生反应,一定时间内甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图2所示。490K之后甲醇产率下降,其变化的原因是
(4)在恒温恒容的密闭容器中加入1 mol 和3 mol 发生反应。
①若只发生反应Ⅰ,的浓度随时间()变化如图3所示。其他条件不变,在时间将容器体积缩小至原来的一半,时重新达到平衡。请画出时段内浓度的变化曲线
②若40 min后反应达到平衡,此时 mol, mol,则反应Ⅱ的化学平衡常数为
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【推荐2】氨在国民经济中占有重要地位。
(1)合成氨工业中,合成塔中每产生2molNH3,放出92.2kJ热量。
①工业合成氨的热化学方程式是_______ 。
②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(填“>”、“<”或“=”)_______ 184.4kJ。
③已知:
1molN-H键断裂吸收的能量约等于_______ kJ。
(2)工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2],反应的化学方程式为2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l),该反应的平衡常数和温度关系如下:
①焓变ΔH(填“>”、“<”或“=”)_______ 0。
②在一定温度和压强下,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比)。下图是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(α)的关系。
上图中的B点处,NH3的平衡转化率为_______ 。
(1)合成氨工业中,合成塔中每产生2molNH3,放出92.2kJ热量。
①工业合成氨的热化学方程式是
②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(填“>”、“<”或“=”)
③已知:
1molN-H键断裂吸收的能量约等于
(2)工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2],反应的化学方程式为2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l),该反应的平衡常数和温度关系如下:
T/℃ | 165 | 175 | 185 | 195 |
K | 111.9 | 74.1 | 50.6 | 34.8 |
①焓变ΔH(填“>”、“<”或“=”)
②在一定温度和压强下,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比)。下图是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(α)的关系。
上图中的B点处,NH3的平衡转化率为
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【推荐3】回答下列问题。
(1)治理大气中的以及废水中的硫化物是环境保护的重要课题。加入固硫剂,是一种有效的治理措施。生石灰是常用的固硫剂,固硫过程中涉及的部分反应如下:
①
②
则的燃烧热为___________ 。
(2)一定条件下铁可以和发生反应:。一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的气体,反应过程中气体和气体的浓度与时间的关系如图所示。①时,正、逆反应速率的大小关系为___________ (填“>”“<”或“=”)。内,的平均反应速率___________ 。
②下列描述能说明上述反应已达到平衡状态的是___________ (填序号)。
A.
B.单位时间内生成,的同时生成
C.容器中气体压强不随时间变化而变化
D.容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化
E.和浓度相等
(3)某温度下在密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图所示:①该反应的化学方程式是___________ 。
②平衡时,混合气体中X、Y、Z的体积比为___________ 。
(1)治理大气中的以及废水中的硫化物是环境保护的重要课题。加入固硫剂,是一种有效的治理措施。生石灰是常用的固硫剂,固硫过程中涉及的部分反应如下:
①
②
则的燃烧热为
(2)一定条件下铁可以和发生反应:。一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的气体,反应过程中气体和气体的浓度与时间的关系如图所示。①时,正、逆反应速率的大小关系为
②下列描述能说明上述反应已达到平衡状态的是
A.
B.单位时间内生成,的同时生成
C.容器中气体压强不随时间变化而变化
D.容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化
E.和浓度相等
(3)某温度下在密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图所示:①该反应的化学方程式是
②平衡时,混合气体中X、Y、Z的体积比为
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【推荐1】 甲醇是重要的能源以及化工原料。
(1)已知:(I)CH3OH(1)+ O2(g)=CO(g)+ 2H2O(g) △H1=−442.8kJ∙mol−1
(II)2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2=−566.0kJ∙mol−1
(III)H2O(l)=H2O(g) △H3=+44.0kJ∙mol−1
25°C时,甲醇完全燃烧的热化学方程式为___________ 。
(2)工业上利用CO2和H2制甲醇:
(IV)CO2 (g)+3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) △H=−49 kJ∙mol−1。
①借助高分子选择性吸水膜可有效提高CO2平衡利用率。其原因是_____________ 。
②下列关于反应IV的说法正确的是_________ (填序号)。
A.有利于减少碳排放,体现了绿色化学思想
B.充分反应后,放出热量可能大于49 kJ
C.降低温度可提高CH3OH含量,工业生产时应控制低温
D.当气体密度保持不变时,反应一定达到平衡状态
(3)经研究发现,反应IV分两步完成:
(V)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
(VI)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0
①当1 mol CO2和3 mol H2投入密闭容器中,当反应V、VI达到平衡后,经测定容器中n(CO2)=n(CO),n(H2)=n(H2O)。则混合气体中水蒸气的体积分数为_____________ 。
②下列关于反应VI的图象,不正确的是___________ (填序号)。
(1)已知:(I)CH3OH(1)+ O2(g)=CO(g)+ 2H2O(g) △H1=−442.8kJ∙mol−1
(II)2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2=−566.0kJ∙mol−1
(III)H2O(l)=H2O(g) △H3=+44.0kJ∙mol−1
25°C时,甲醇完全燃烧的热化学方程式为
(2)工业上利用CO2和H2制甲醇:
(IV)CO2 (g)+3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) △H=−49 kJ∙mol−1。
①借助高分子选择性吸水膜可有效提高CO2平衡利用率。其原因是
②下列关于反应IV的说法正确的是
A.有利于减少碳排放,体现了绿色化学思想
B.充分反应后,放出热量可能大于49 kJ
C.降低温度可提高CH3OH含量,工业生产时应控制低温
D.当气体密度保持不变时,反应一定达到平衡状态
(3)经研究发现,反应IV分两步完成:
(V)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
(VI)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0
①当1 mol CO2和3 mol H2投入密闭容器中,当反应V、VI达到平衡后,经测定容器中n(CO2)=n(CO),n(H2)=n(H2O)。则混合气体中水蒸气的体积分数为
②下列关于反应VI的图象,不正确的是
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【推荐2】当发动机工作时,反应产生的NO尾气是主要污染物之一,NO的脱除方法和转化机理是当前研究的热点。请回答下列问题:
(1)已知: kJ∙mol−1
kJ∙mol−1
kJ∙mol−1
则是______ 反应(填“放热”或“吸热”),以上氧化脱除氮氧化物的总反应是 ______ ,最后将与______ 剂反应转化为无污染的气体而脱除。
(2)已知:的反应历程分两步:
①表中、、、是只随温度变化的常数,温度升高将使其数值______ (填“增大”或“减小”)。
②反应I瞬间建立平衡,因此决定反应速率快慢的是______ ,则反应I与反应II的活化能的大小关系为______ (填“>”“<”或“=”)。
③反应的______ (用、、、表示)。
(3)将一定量的放入恒容密闭容器中发生下列反应:,测得其平衡转化率随温度变化如图所示,从b点到a点降温,平衡将向______ 移动。图中a点对应温度下,的起始压强为160kPa,该温度下反应的平衡常数______ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(1)已知: kJ∙mol−1
kJ∙mol−1
kJ∙mol−1
则是
(2)已知:的反应历程分两步:
步骤 | 反应 | 活化能 | 正反应速率方程 | 逆反应速率方程 |
I | (快) | |||
II | (慢) |
②反应I瞬间建立平衡,因此决定反应速率快慢的是
③反应的
(3)将一定量的放入恒容密闭容器中发生下列反应:,测得其平衡转化率随温度变化如图所示,从b点到a点降温,平衡将向
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【推荐3】Ⅰ.已知下列反应的焓变
①
②
③
(1)试计算反应的焓变__________
Ⅱ.可逆反应,在一定条件下达到平衡后,分别采取下列措施,试回答:(填“增大”、“减小”、或“不变”)
(2)升高体系温度,的转化率___________
(3)保持容器体积不变,充入氮气,则新平衡时,体系中的物质的量___________
(4)保持容器的压强不变,充入氮气,则新平衡时,的体积分数___________
(5)若恒温恒容,从正反应开始至平衡,这个变化过程中,体系中气体的平均摩尔质量___________
①
②
③
(1)试计算反应的焓变
Ⅱ.可逆反应,在一定条件下达到平衡后,分别采取下列措施,试回答:(填“增大”、“减小”、或“不变”)
(2)升高体系温度,的转化率
(3)保持容器体积不变,充入氮气,则新平衡时,体系中的物质的量
(4)保持容器的压强不变,充入氮气,则新平衡时,的体积分数
(5)若恒温恒容,从正反应开始至平衡,这个变化过程中,体系中气体的平均摩尔质量
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