在2L密闭容器中进行反应:mX(g)+nY(g)⇌pZ(g)+qQ(g),式中m、n、p、q为化学计量数.在0~3min内,各物质物质的量的变化如下表所示:
已知2min内v(Q)=0.075mol/(L•min),v(Z):v(Y)=1:2
(1)试确定以下物质的相关量:起始时n(Y)= ,平衡常数K= (保留一位有效数字).
(2)写出反应的化学方程式 .
(3)用Z表示2min内的反应速率 .
(4)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义.有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定.现根据下列3个热化学反应方程式:
Fe2O3(s)+3CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g)△H=﹣24.8kJ/mol
3Fe2O3(s)+CO(g)═2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=﹣47.2kJ/mol
Fe3O4(s)+CO(g)═3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.5kJ/mol
写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式: .
物质时间 | X | Y | Z | Q |
起始/mol | 0.7 | 1 | ||
2min末/mol | 0.8 | 2.7 | 0.8 | 2.7 |
3min末/mol | 0.8 |
已知2min内v(Q)=0.075mol/(L•min),v(Z):v(Y)=1:2
(1)试确定以下物质的相关量:起始时n(Y)= ,平衡常数K= (保留一位有效数字).
(2)写出反应的化学方程式 .
(3)用Z表示2min内的反应速率 .
(4)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义.有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定.现根据下列3个热化学反应方程式:
Fe2O3(s)+3CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g)△H=﹣24.8kJ/mol
3Fe2O3(s)+CO(g)═2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=﹣47.2kJ/mol
Fe3O4(s)+CO(g)═3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.5kJ/mol
写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式: .
更新时间:2016-04-12 16:43:44
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【推荐1】(g)⇌C40H18(g)+H•(g)及⇌C40H10(g)+H•(g)反应的lnK(K为平衡常数)随温度倒数的关系如图所示。已知本实验条件下,(R为理想气体常数,c为截距)。图中两条线几乎平行,从结构的角度分析其原因是_______ 。
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【推荐2】环戊二烯( )是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题:
(1)已知: (g) = (g)+H2(g) ΔH1=100.3 kJ·mol −1①H2(g)+ I2(g) =2HI(g) ΔH2=−11.0 kJ·mol −1②,对于反应: (g)+ I2(g) = (g)+2HI(g) ③ ΔH3=___________ kJ·mol −1。
(2)某温度下,等物质的量的碘和环戊烯( )在刚性容器内发生反应③,起始总压为105Pa,平衡时总压增加了20%,环戊烯的转化率为_________ ,该反应的平衡常数Kp=_________ Pa。达到平衡后,欲增加环戊烯的平衡转化率,可采取的措施有__________ (填标号)。
A.通入惰性气体 B.提高温度 C.增加环戊烯浓度 D.增加碘浓度
(3)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体,该反应为可逆反应。不同温度下,溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是__________ (填标号)。
A.T1>T2
B.a点的反应速率小于c点的反应速率
C.a点的正反应速率大于b点的逆反应速率
D.b点时二聚体的浓度为0.45 mol·L−1
(1)已知: (g) = (g)+H2(g) ΔH1=100.3 kJ·mol −1①H2(g)+ I2(g) =2HI(g) ΔH2=−11.0 kJ·mol −1②,对于反应: (g)+ I2(g) = (g)+2HI(g) ③ ΔH3=
(2)某温度下,等物质的量的碘和环戊烯( )在刚性容器内发生反应③,起始总压为105Pa,平衡时总压增加了20%,环戊烯的转化率为
A.通入惰性气体 B.提高温度 C.增加环戊烯浓度 D.增加碘浓度
(3)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体,该反应为可逆反应。不同温度下,溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是
A.T1>T2
B.a点的反应速率小于c点的反应速率
C.a点的正反应速率大于b点的逆反应速率
D.b点时二聚体的浓度为0.45 mol·L−1
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【推荐3】(1)实验中不能直接测出石墨和氢气生成甲烷反应的反应热,但可测出甲烷、石墨、氢气燃烧的反应热:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-890.3kJ/mol
C(石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=―393.5kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH3=―285.8kJ/mol,
则由石墨生成甲烷的反应热:C(石墨)+2H2(g)=CH4(g) ΔH 4=_________________ 。
(2)体积相同,pH均等于1的盐酸和CH3COOH溶液,分别加水稀释m倍、n倍,溶液的pH都变成3,则m________ n(填>、<、= )
(3)常温下,某一元酸HA的Ka=2×10-6,则0.5 mol/L该酸溶液的PH =______ 。
(4)取浓度相等的NaOH和HCl溶液,以3∶2体积比相混和,所得溶液的pH等于12,则原溶液的浓度为_________________
C(石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=―393.5kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH3=―285.8kJ/mol,
则由石墨生成甲烷的反应热:C(石墨)+2H2(g)=CH4(g) ΔH 4=
(2)体积相同,pH均等于1的盐酸和CH3COOH溶液,分别加水稀释m倍、n倍,溶液的pH都变成3,则m
(3)常温下,某一元酸HA的Ka=2×10-6,则0.5 mol/L该酸溶液的PH =
(4)取浓度相等的NaOH和HCl溶液,以3∶2体积比相混和,所得溶液的pH等于12,则原溶液的浓度为
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【推荐1】研究氮的固定具有重要意义.
(1)雷雨天气中发生自然固氮后,氮元素转化为 而存在于土壤中.处于研究阶段的化学固氮新方法是N2在催化剂表面与水发生如下反应:
2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g)△H K ①
已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H1=﹣92.4kJ•mol﹣1 K1 ②
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2=﹣571.6kJ•mol﹣1 K2 ③
则△H= ;K= (用K1和 K2表示).
(2)在四个容积为2L的密闭容器中,分别充入1mol N2、3mol H2O,在催化剂条件下进行反应①3小时,实验数据见下表:
下列能说明反应①达到平衡状态的是 (填字母).
a.NH3和O2的物质的量之比为4:3
b.反应混合物中各组份的质量分数不变
c.单位时间内每消耗1molN2的同时生成2molNH3
d.容器内气体密度不变
若第三组反应3h后已达平衡,第三组N2的转化率为 ;与前三组相比,第四组反应中NH3生成量最小的原因可能是 .
(1)雷雨天气中发生自然固氮后,氮元素转化为 而存在于土壤中.处于研究阶段的化学固氮新方法是N2在催化剂表面与水发生如下反应:
2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g)△H K ①
已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H1=﹣92.4kJ•mol﹣1 K1 ②
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2=﹣571.6kJ•mol﹣1 K2 ③
则△H= ;K= (用K1和 K2表示).
(2)在四个容积为2L的密闭容器中,分别充入1mol N2、3mol H2O,在催化剂条件下进行反应①3小时,实验数据见下表:
序号 | 第一组 | 第二组 | 第三组 | 第四组 |
t/℃ | 30 | 40 | 50 | 80 |
NH3生成量/(10﹣6mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 | 2.0 |
下列能说明反应①达到平衡状态的是 (填字母).
a.NH3和O2的物质的量之比为4:3
b.反应混合物中各组份的质量分数不变
c.单位时间内每消耗1molN2的同时生成2molNH3
d.容器内气体密度不变
若第三组反应3h后已达平衡,第三组N2的转化率为 ;与前三组相比,第四组反应中NH3生成量最小的原因可能是 .
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(0.4)
【推荐2】2013年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)CO2是大气中含量最高的一种温室气体,控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。目前,由CO2来合成二甲醚已取得了较大的进展,其化学反应是:
2CO2(g) + 6H2(g)CH3OCH3(g) + 3H2O(g) △H>0。
①写出该反应的平衡常数表达式 。
②判断该反应在一定条件下,体积恒定的密闭容器中是否达到化学平衡状态的依据是 。
(2)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g) + 2CO (g)2CO2 (g) + N2 (g)。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如图所示。据此判断:
① 该反应的ΔH 0(选填“>”、“<”)。
②当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在图中画出c(CO2)在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
(3)已知:CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)△H = ﹣a kJ•mol-1。
①经测定不同温度下该反应的平衡常数如下:
若某时刻、250℃测得该反应的反应物与生成物的浓度为c(CO)="0.4" mol·L-1、c(H2)="0.4" mol·L-1、c(CH3OH)="0.8" mol·L-1, 则此时v正 v逆(填“>”、“<”或“=”)。
②某温度下,在体积固定的2L的密闭容器中将1 mol CO和2 mol H2混合,测得不同时刻的反应前后压强关系如下:
则前15分钟,用氢气表示的平均化学反应速率为 ,达到平衡时CO的转化率为 。
(1)CO2是大气中含量最高的一种温室气体,控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。目前,由CO2来合成二甲醚已取得了较大的进展,其化学反应是:
2CO2(g) + 6H2(g)CH3OCH3(g) + 3H2O(g) △H>0。
①写出该反应的平衡常数表达式 。
②判断该反应在一定条件下,体积恒定的密闭容器中是否达到化学平衡状态的依据是 。
A.容器中密度不变 |
B.单位时间内消耗2molCO2,同时消耗1mol二甲醚 |
C.v(CO2)︰v(H2)=1︰3 |
D.容器内压强保持不变 |
(2)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g) + 2CO (g)2CO2 (g) + N2 (g)。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如图所示。据此判断:
① 该反应的ΔH 0(选填“>”、“<”)。
②当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在图中画出c(CO2)在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
(3)已知:CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)△H = ﹣a kJ•mol-1。
①经测定不同温度下该反应的平衡常数如下:
温度(℃) | 250 | 300 | 350 |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
若某时刻、250℃测得该反应的反应物与生成物的浓度为c(CO)="0.4" mol·L-1、c(H2)="0.4" mol·L-1、c(CH3OH)="0.8" mol·L-1, 则此时v正 v逆(填“>”、“<”或“=”)。
②某温度下,在体积固定的2L的密闭容器中将1 mol CO和2 mol H2混合,测得不同时刻的反应前后压强关系如下:
时间(min) | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
压强比(P后/P前) | 0.98 | 0.90 | 0.80 | 0.70 | 0.70 | 0.70 |
则前15分钟,用氢气表示的平均化学反应速率为 ,达到平衡时CO的转化率为 。
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(0.4)
【推荐3】研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。
(1)将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用于炼铁等。
已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)= 2Fe(s)+3CO(g) ΔH1=+489.0 kJ·mol-1;
C(石墨)+CO2(g)= 2CO(g)ΔH2=+172.5 kJ·mol-1。
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为________________________
(2)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将CO2转化为甲醇的热化学方程式为
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH
①该反应的平衡常数表达式为K=_____________ 。
②取一定体积的CO2和H2的混合气体(物质的量之比为1∶3),加入恒容密闭容器中,发生上述反应。反应过程中测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系如图Z76(a)所示,则该反应的ΔH________ 0(填“>”“<”或“=”)。
(a) (b)
图Z76
③在两种不同条件下发生反应,测得CH3OH的物质的量随时间的变化关系如图(b)所示,曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KI________ KⅡ(填“>”“<”或“=”)。
(3)以CO2为原料还可以合成多种物质。
①工业上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定条件下合成,其反应方程式为:____________
2NH3+CO2 CO(NH2)2+H2O当氨碳比=3,达平衡时CO2的转化率为60%,则NH3的平衡转化率为_________ 。
②用硫酸溶液作电解质进行电解,CO2在电极上可转化为甲烷,该电极反应的方程式为________ 。
(1)将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用于炼铁等。
已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)= 2Fe(s)+3CO(g) ΔH1=+489.0 kJ·mol-1;
C(石墨)+CO2(g)= 2CO(g)ΔH2=+172.5 kJ·mol-1。
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为
(2)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将CO2转化为甲醇的热化学方程式为
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH
①该反应的平衡常数表达式为K=
②取一定体积的CO2和H2的混合气体(物质的量之比为1∶3),加入恒容密闭容器中,发生上述反应。反应过程中测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系如图Z76(a)所示,则该反应的ΔH
(a) (b)
图Z76
③在两种不同条件下发生反应,测得CH3OH的物质的量随时间的变化关系如图(b)所示,曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KI
(3)以CO2为原料还可以合成多种物质。
①工业上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定条件下合成,其反应方程式为:
2NH3+CO2 CO(NH2)2+H2O当氨碳比=3,达平衡时CO2的转化率为60%,则NH3的平衡转化率为
②用硫酸溶液作电解质进行电解,CO2在电极上可转化为甲烷,该电极反应的方程式为
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