研究含氮污染物的治理是环保的一项重要工作。合理应用和处理氮的化合物,在生产生活中有重要意义。
(l)T℃时,将0.6mol NO和0.2 mol O3气体充入到2L固定容积的恒温密闭容器中,NO的浓度随反应时间的变化如图甲所示。
①T℃时,反应3NO(g)+O3(g) 3NO2(g)的平衡常数K=________ .
②不能说明反应达到平衡状态的是_________ (填序号).
A.气体颜色不再改变
B.气体的平均摩尔质量不再改变
C.气体的密度不再改变
D.单位时间内生成O3和NO2物质的量之比为1:3
(2)已知2NO2N2O4,如图乙所示,A是由导热材料制成的密闭容器,B是一耐化学腐蚀且易于传热的透明气囊,关闭K2,各将1molNO2通过K1、K3分别充入真空A、B中,反应起始时A、B的体积相同均为L(忽略导管中的气体体积).
①若容器A中到达平衡所需时间s,达到平衡后容器内压强为起始压强的0.8倍,则平均化学反应速率_____________________ .
②若打开K2,平衡后B容器的体积缩至0.4L,则打开K2之前,气球B体积为_________ L.
③若平衡后在A容器中再充入0.5molN2O4,则重新到达平衡后,平衡混合气中NO2的体积分数___________ (填“变大”“变小”或“不变”)。
(l)T℃时,将0.6mol NO和0.2 mol O3气体充入到2L固定容积的恒温密闭容器中,NO的浓度随反应时间的变化如图甲所示。
①T℃时,反应3NO(g)+O3(g) 3NO2(g)的平衡常数K=
②不能说明反应达到平衡状态的是
A.气体颜色不再改变
B.气体的平均摩尔质量不再改变
C.气体的密度不再改变
D.单位时间内生成O3和NO2物质的量之比为1:3
(2)已知2NO2N2O4,如图乙所示,A是由导热材料制成的密闭容器,B是一耐化学腐蚀且易于传热的透明气囊,关闭K2,各将1molNO2通过K1、K3分别充入真空A、B中,反应起始时A、B的体积相同均为L(忽略导管中的气体体积).
①若容器A中到达平衡所需时间s,达到平衡后容器内压强为起始压强的0.8倍,则平均化学反应速率
②若打开K2,平衡后B容器的体积缩至0.4L,则打开K2之前,气球B体积为
③若平衡后在A容器中再充入0.5molN2O4,则重新到达平衡后,平衡混合气中NO2的体积分数
更新时间:2017-06-29 13:50:38
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【推荐1】石油产品中含有H2S及COS、CH3SH等多种有机硫,石油化工催生出多种脱硫技术。请回答下列问题:
(1)已知热化学方程式:①2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l) ∆H1=−362kJ∙mol−1
②2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) ∆H2=−1172kJ∙mol−1
则H2S气体和氧气反应生成固态硫和液态水的热化学方程式为___________ 。
(2)可以用K2CO3溶液吸收H2S,其原理K2CO3+H2S⇌KHS+KHCO3,该反应的平衡常数为___________ (已知H2CO3的Ka1=4.2×10−7,Ka2=5.6×10−11;H2S的Ka1=5.6×10−8,Ka2=1.2×10−15)
(3)在强酸溶液中用H2O2可将COS氧化为硫酸,这一原理可用于COS的脱硫。该反应反应的化学方程式为___________ 。
(4)一定温度下在恒容的密闭容器中发生可逆反应为COS(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2S(g) ∆H<0.能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是___________(填选项编号)。
(5)某温度时,反应COS(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2S(g)△H<0用活性α−Al2O3作催化剂,在恒容密闭容器中COS(g)的平衡转化率随不同投料比[n(H2O)/n(COS)]的转化关系如图1所示。
其它条件相同,改变反应温度,测得一定时间内COS水解转化率如图2所示
①该反应的最佳条件为:投料比[n(H2O)/n(COS)]___________ ,温度___________
②P点对应的平衡常数为___________ 。(保留小数点后2位)
③当温度升高到一定值后,发现一定时间内COS(g)的水解转化率降低;猜测可能的原因是___________ (写出两条)
(1)已知热化学方程式:①2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l) ∆H1=−362kJ∙mol−1
②2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) ∆H2=−1172kJ∙mol−1
则H2S气体和氧气反应生成固态硫和液态水的热化学方程式为
(2)可以用K2CO3溶液吸收H2S,其原理K2CO3+H2S⇌KHS+KHCO3,该反应的平衡常数为
(3)在强酸溶液中用H2O2可将COS氧化为硫酸,这一原理可用于COS的脱硫。该反应反应的化学方程式为
(4)一定温度下在恒容的密闭容器中发生可逆反应为COS(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2S(g) ∆H<0.能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是___________(填选项编号)。
A.容器中气体的压强不随时间而变化 | B.v正(H2O)=v逆(H2S) |
C.容器中气体的密度不随时间而变化 | D.消耗n molH2O的同时消耗n molCO2 |
其它条件相同,改变反应温度,测得一定时间内COS水解转化率如图2所示
①该反应的最佳条件为:投料比[n(H2O)/n(COS)]
②P点对应的平衡常数为
③当温度升高到一定值后,发现一定时间内COS(g)的水解转化率降低;猜测可能的原因是
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【推荐2】以二氧化碳为原料,不依赖植物光合作用,直接人工合成淀粉—看似科幻的一幕,真实地发生在实验室里。中国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成,相关成果北京时间9月24日由国际知名学术期刊《科学》在线发表,因此CO2的捕集、利用与封存成为科学家研究的重要课题。
已知CO2经催化加氢可以生成多种低碳有机物。
I.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.5kJ·mol-1
II.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH=+40.9kJ·mol-1
III.CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH3
回答下列问题:
(1)反应III的ΔH3为___________ 。
(2)一定温度下,在一体积固定的密闭容器中进行反应I,测得CO2的物质的量浓度随反应时间的变化如图所示:则反应进行的前5分钟内,v(H2)=______ ;10min时,改变的外界条件可能是_______ (任写两点)
(3)将CO2和H2按物质的量之比1:1投料发生反应II,下列不能说明反应已达平衡的是______(填序号)。
(4)如图为一定比例的CO2+H2、CO+H2、CO/CO2+H2条件下甲醇生成速率与温度的关系。490K时,根据曲线a、c可判断合成甲醇的反应机理是___________ (填“A”或“B”)。
A.COCO2CH3OH+H2O
B.CO2COCH3OH
(5)已知一定温度下按照起始比=3,在一密闭容器中进行反应III,保持总压为2.1MPa不变,达平衡时CO的平衡转化率为,则该条件下用平衡体系中各气体分压表示的平衡常数(Kp)的计算式为Kp=___________ (保留2位有效数字)(各气体分压=平衡体系中各气体的体积分数×总压)。
(6)C2H6(g)+2CO2(g)⇌4CO(g)+3H2(g)ΔH=+430kJ/mol,在四种不同的容器中发生上述反应,若初始温度、压强和反应物用量均相同,则CO2的转化率最高的是_________ (填标号)。
a.恒温恒容容器b.恒容绝热容器c.恒压绝热容器d.恒温恒压容器
已知CO2经催化加氢可以生成多种低碳有机物。
I.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.5kJ·mol-1
II.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH=+40.9kJ·mol-1
III.CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH3
回答下列问题:
(1)反应III的ΔH3为
(2)一定温度下,在一体积固定的密闭容器中进行反应I,测得CO2的物质的量浓度随反应时间的变化如图所示:则反应进行的前5分钟内,v(H2)=
(3)将CO2和H2按物质的量之比1:1投料发生反应II,下列不能说明反应已达平衡的是______(填序号)。
A.CO的浓度保持不变 |
B.CO2和H2的转化率相等 |
C.混合气体中CO2的百分含量不再发生变化 |
D.单位时间内体系中减少1molH2的同时有1molH2O增加 |
A.COCO2CH3OH+H2O
B.CO2COCH3OH
(5)已知一定温度下按照起始比=3,在一密闭容器中进行反应III,保持总压为2.1MPa不变,达平衡时CO的平衡转化率为,则该条件下用平衡体系中各气体分压表示的平衡常数(Kp)的计算式为Kp=
(6)C2H6(g)+2CO2(g)⇌4CO(g)+3H2(g)ΔH=+430kJ/mol,在四种不同的容器中发生上述反应,若初始温度、压强和反应物用量均相同,则CO2的转化率最高的是
a.恒温恒容容器b.恒容绝热容器c.恒压绝热容器d.恒温恒压容器
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【推荐3】落实“双碳”目标,碳资源的综合利用成为重中之重。
Ⅰ.甲醇不仅是重要的化工原料,还是性能优良的车用燃料。CO2和H2在Cu/ZnO催化作用下可以合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H= -187kJ/mol,此反应分两步进行:
反应i:Cu/ZnO(s)+H2(g)=Cu/Zn(s) +H2O(g) △H=+98 kJ/mol
反应ii:___________。
(1)反应ii的热化学反应方程式为___________ 。
(2)在绝热恒容的密闭容器中,将CO2和H2按物质的量之比1:3投料发生该反应,下列不能说明反应已达平衡的是___________ (填字母标号)。
a.CO2和H2的转化率相等
b.体系的温度保持不变
c.单位时间体系内减少3 mol H2的同时有1 mol H2O增加
d.合成CH3OH的反应限度达到最大
(3)研究表明,用可控 Cu/Cu2O界固材料也可催化CO2还原合成甲醇。6.0 mol CO2和8.0 mol H2充入体积为3 L的恒温密用容器中发生此反应。测得起始压强为35 MPa,H2的物质的量随时间的变化如图中实线所示。
①图中与实线相比,虚线改变的条件可能是___________ 。
a.加催化剂 b.升高温度 c.缩小容器体积 d.恒温恒压,通入情性气体
②该反应在0-4 min内(实线)CH3OH(g)的平均反应速率为___________ (保留2位有效数字)。
③该条件下(实线)的Kp为___________ MPa-2。
(4)近年来,生物电催化技术运用微生物电解池实现了CO2的甲烷化,其工作原理如图所示。
①微生物电解池实现CO2甲烷化的阴极电极反应式为___________ 。
②如果处理有机物[(CH2O)n]生成标准状况下112 m3CH4,则理论上导线中通过电子的物质的量为___________ 。
③该电解池中电活性微生物的作用是___________ 。
Ⅰ.甲醇不仅是重要的化工原料,还是性能优良的车用燃料。CO2和H2在Cu/ZnO催化作用下可以合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H= -187kJ/mol,此反应分两步进行:
反应i:Cu/ZnO(s)+H2(g)=Cu/Zn(s) +H2O(g) △H=+98 kJ/mol
反应ii:___________。
(1)反应ii的热化学反应方程式为
(2)在绝热恒容的密闭容器中,将CO2和H2按物质的量之比1:3投料发生该反应,下列不能说明反应已达平衡的是
a.CO2和H2的转化率相等
b.体系的温度保持不变
c.单位时间体系内减少3 mol H2的同时有1 mol H2O增加
d.合成CH3OH的反应限度达到最大
(3)研究表明,用可控 Cu/Cu2O界固材料也可催化CO2还原合成甲醇。6.0 mol CO2和8.0 mol H2充入体积为3 L的恒温密用容器中发生此反应。测得起始压强为35 MPa,H2的物质的量随时间的变化如图中实线所示。
①图中与实线相比,虚线改变的条件可能是
a.加催化剂 b.升高温度 c.缩小容器体积 d.恒温恒压,通入情性气体
②该反应在0-4 min内(实线)CH3OH(g)的平均反应速率为
③该条件下(实线)的Kp为
(4)近年来,生物电催化技术运用微生物电解池实现了CO2的甲烷化,其工作原理如图所示。
①微生物电解池实现CO2甲烷化的阴极电极反应式为
②如果处理有机物[(CH2O)n]生成标准状况下112 m3CH4,则理论上导线中通过电子的物质的量为
③该电解池中电活性微生物的作用是
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【推荐1】向体积为2L的固定密闭容器中通入3molX气体,在一定温度下发生如下反应:2X(g) Y(g)+ 3Z(g)。
(1)经5min后反应达到平衡,容器内的压强为起始时的1.2倍,则Y的反应速率为________ mol/(L·min)。
(2) 若上述反应在甲、乙、丙、丁四个同样的密闭容器中进行,在同一段时间内测得容器内的反应速率分别为甲: v(X)= 3.5 mol/(L·min);乙: v(Y)= 2 mol/(L·min);丙: v(Z)=4.5 mol/(L·min);丁:v(X)= 3.5 mol/(L·s)。若其他条件相同,温度不同,则温度由高到低的顺序是(填序号)______ 。
(3)向达到(1) 所述的平衡体系中充入氦气,则平衡_______ (填“向左”、“向右”或“不”) 移动;从(1) 所述的平衡体系中移走部分Y气体,则平衡_______ (填“向左”、“向右”或“不”) 移动。
(4)在相同条件下向达到(1)所述的平衡体系中再充入0.5molX 气体,则平衡后X的转化率与(1) 所述的平衡中X 的转化率相比较_________ 。
A.无法确定 B.前者定大于后者 C.前者一定等于后者 D.前者一定小于后者
(5)保持温度和压强不变,起始时加入X 、Y 、Z物质的量分别为amol、bmol、cmol,a 为任意值,达到平衡时仍与(1) 的平衡等效。则:b、c该满足的关系为________ 。
(1)经5min后反应达到平衡,容器内的压强为起始时的1.2倍,则Y的反应速率为
(2) 若上述反应在甲、乙、丙、丁四个同样的密闭容器中进行,在同一段时间内测得容器内的反应速率分别为甲: v(X)= 3.5 mol/(L·min);乙: v(Y)= 2 mol/(L·min);丙: v(Z)=4.5 mol/(L·min);丁:v(X)= 3.5 mol/(L·s)。若其他条件相同,温度不同,则温度由高到低的顺序是(填序号)
(3)向达到(1) 所述的平衡体系中充入氦气,则平衡
(4)在相同条件下向达到(1)所述的平衡体系中再充入0.5molX 气体,则平衡后X的转化率与(1) 所述的平衡中X 的转化率相比较
A.无法确定 B.前者定大于后者 C.前者一定等于后者 D.前者一定小于后者
(5)保持温度和压强不变,起始时加入X 、Y 、Z物质的量分别为amol、bmol、cmol,a 为任意值,达到平衡时仍与(1) 的平衡等效。则:b、c该满足的关系为
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【推荐2】硫酸作为重要的化工产品,是衡量一个国家工业发展水平的标志之一,如图所示为工业制硫酸的流程图。请回答下列问题:
(1)过程I中,已知燃烧过程中,每转移的电子放出热量,请写出黄铁矿与空气反应的热化学方程式___________ 。
(2)过程II中发生的反应是: 。
①该过程使用“常压”的原因是___________ 。
②某温度下,反应达到平衡后、、的物质的量之比为,保持其它条件不变,升温后重新达到平衡,、的物质的量分别为和,则此时容器内的物质的量应为___________ mol。
③相同温度下,容积相同的甲、乙两个恒容密闭容器中均发生过程II的反应,且起始时均正向进行。实验测得的相关数据如下表所示,则下列判断中正确的是___________ 。
A.两容器中反应的平衡常数不相等
B.达到平衡时的体积分数:甲<乙
C.
D.生成时放出的热量等于
(3)过程III中不可以用水代替的浓硫酸吸收的原因是___________ 。
(1)过程I中,已知燃烧过程中,每转移的电子放出热量,请写出黄铁矿与空气反应的热化学方程式
(2)过程II中发生的反应是: 。
①该过程使用“常压”的原因是
②某温度下,反应达到平衡后、、的物质的量之比为,保持其它条件不变,升温后重新达到平衡,、的物质的量分别为和,则此时容器内的物质的量应为
③相同温度下,容积相同的甲、乙两个恒容密闭容器中均发生过程II的反应,且起始时均正向进行。实验测得的相关数据如下表所示,则下列判断中正确的是
容器编号 | 起始时各物质的物质的量(mol) | 达到平衡时体系能量的变化 | ||
甲 | 2 | 1 | 0 | 放出热量 |
乙 | 1.8 | 0.9 | 0.2 | 放出热量 |
B.达到平衡时的体积分数:甲<乙
C.
D.生成时放出的热量等于
(3)过程III中不可以用水代替的浓硫酸吸收的原因是
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【推荐3】运用化学反应原理对研究部分单质及其化合物的反应有重要意义。
(1)氨是氮循环过程中的重要物质,是氮肥工业的重要原料。氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。请回答:
①已知H—H键键能为436kJ·mol-1,N≡N键键能为945 kJ·mol-1,N—H键键能为391 kJ·mol-1。由键能计算消耗1 mol N2时的ΔH=_____ 。若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡____ (填“向左”、“向右”或“不”)移动。
②如图中,当温度由T1变化到T2时,KA___ (填“>”、“<”或“=”)KB。
③废氨水可以转化成氨,氨再设计成碱性燃料电池。如图是该燃料电池示意图,产生的X气体可直接排放到大气中。a电极作____ (填“正”、“负”、“阴”或“阳”)极,其电极反应式为____ 。
(2)某温度下在容积固定的密闭容器中,下列反应达到平衡:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
①该反应的平衡常数为_____ 。该温度下,向容器中充入1 mol CO、3 mol H2O、2 mol CO2、1.5 mol H2,则起始时该反应速率v(正)______ (填“>”、“<”或“=”)v(逆)。
②结合表中数据,判断下列说法正确的是_______ (填字母)。
A.增加H2O(g)的量,CO的转化率升高而H2O(g)的转化率降低
B.若CO与H2O(g)的转化率相同,二者的初始投入量一定相同
C.CO和H2O(g)初始物质的量之比等于二者转化率之比
D.当CO与H2O(g)物质的量之比为1∶4时,CO的转化率为0.85
③该温度下,向容器中充入2 mol CO、2 mol H2O,达平衡时放出a kJ热量,则该反应的ΔH=_____ 。
(1)氨是氮循环过程中的重要物质,是氮肥工业的重要原料。氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。请回答:
①已知H—H键键能为436kJ·mol-1,N≡N键键能为945 kJ·mol-1,N—H键键能为391 kJ·mol-1。由键能计算消耗1 mol N2时的ΔH=
②如图中,当温度由T1变化到T2时,KA
③废氨水可以转化成氨,氨再设计成碱性燃料电池。如图是该燃料电池示意图,产生的X气体可直接排放到大气中。a电极作
(2)某温度下在容积固定的密闭容器中,下列反应达到平衡:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起始n(CO)∶n(H2O) | CO转化率 | H2O转化率 |
1∶1 | 0.5 | 0.5 |
1∶2 | 0.67 | 0.33 |
1∶3 | 0.75 | 0.25 |
②结合表中数据,判断下列说法正确的是
A.增加H2O(g)的量,CO的转化率升高而H2O(g)的转化率降低
B.若CO与H2O(g)的转化率相同,二者的初始投入量一定相同
C.CO和H2O(g)初始物质的量之比等于二者转化率之比
D.当CO与H2O(g)物质的量之比为1∶4时,CO的转化率为0.85
③该温度下,向容器中充入2 mol CO、2 mol H2O,达平衡时放出a kJ热量,则该反应的ΔH=
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【推荐1】CO是大气污染气体,可利用化学反应进行治理或转化。
(1)甲醇是重要的溶剂和燃料,工业上用CO和H2在一定条件下制备CH3OH的反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0
①T℃时,向容积为2 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO和1.2 mol H2,一段时间后达到平衡,此时H2与CH3OH的体积分数之比为2∶5,该反应的平衡常数K=____ ;此时若向容器中再通入0.4 mol CO和0.2 mol CH3OH(g),则平衡将____ 移动。(填“向正反应方向”、“不”或“向逆反应方向”)
②在一容积可变的密闭容器中充入一定物质的量的CO和H2,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。a、b、c三点平衡常数K(a)、K(b)、K(c)的大小关系是____ 。b、d两点的正反应速率vb(CO)____ vd(CO)。
(2)沥青混凝土可作为2CO(g)+O2(g)2CO2(g)反应的催化剂。如图表示在相同的恒容密闭容器、相同起始浓度、反应相同的时间,使用同质量的不同沥青混凝土(α型、β型)催化时,CO的转化率与温度的关系。
①a、b、c、d四点中表示平衡状态的是____ ;
②相同条件下,____ 型沥青混凝土催化效果更佳;
③e点转化率出现突变的原因可能是____ 。
(1)甲醇是重要的溶剂和燃料,工业上用CO和H2在一定条件下制备CH3OH的反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0
①T℃时,向容积为2 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO和1.2 mol H2,一段时间后达到平衡,此时H2与CH3OH的体积分数之比为2∶5,该反应的平衡常数K=
②在一容积可变的密闭容器中充入一定物质的量的CO和H2,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。a、b、c三点平衡常数K(a)、K(b)、K(c)的大小关系是
(2)沥青混凝土可作为2CO(g)+O2(g)2CO2(g)反应的催化剂。如图表示在相同的恒容密闭容器、相同起始浓度、反应相同的时间,使用同质量的不同沥青混凝土(α型、β型)催化时,CO的转化率与温度的关系。
①a、b、c、d四点中表示平衡状态的是
②相同条件下,
③e点转化率出现突变的原因可能是
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【推荐2】高中化学涉及的平衡理论主要包括化学平衡、电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡等,它们在工农业生产中都有广泛的应用,请回答下列问题:
(1)氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。合成氨工业中:,其化学平衡常数K与温度t的关系如表,完成下列填空:
①试比较、的大小,_______ (填写“>”、“=”或“<”)。
②将1mol N2和1mol H2投到一个温度恒定、体积恒定的容器中进行上述反应,一段时间后可判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是_______ (填字母)。
A. B.混合气体的密度不再改变
C.混合气体的平均相对分子质量不再改变 D.的体积分数不再改变
(2)磷是重要的元素,能形成多种含氧酸和含氧酸盐。亚磷酸()的结构如图:
亚磷酸可由水解而成,溶液存在电离平衡:,,回答下列问题:
①属于_______ (填“正盐”或“酸式盐”)。
②已知25℃时,1mol/L的溶液的电离度为,的一级电离平衡常数_______ (用含的计算式表示,第二步电离忽略不计,忽略水的电离)。
③常温下,将溶液滴加到亚磷酸()溶液中,混合溶液的与离子浓度变化的关系如图所示,则表示的是曲线_______ (填“I”或“II”),亚磷酸()的_______ 。
(1)氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。合成氨工业中:,其化学平衡常数K与温度t的关系如表,完成下列填空:
t/℃ | 200 | 300 | 400 |
K | 0.5 |
②将1mol N2和1mol H2投到一个温度恒定、体积恒定的容器中进行上述反应,一段时间后可判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是
A. B.混合气体的密度不再改变
C.混合气体的平均相对分子质量不再改变 D.的体积分数不再改变
(2)磷是重要的元素,能形成多种含氧酸和含氧酸盐。亚磷酸()的结构如图:
亚磷酸可由水解而成,溶液存在电离平衡:,,回答下列问题:
①属于
②已知25℃时,1mol/L的溶液的电离度为,的一级电离平衡常数
③常温下,将溶液滴加到亚磷酸()溶液中,混合溶液的与离子浓度变化的关系如图所示,则表示的是曲线
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【推荐3】治理SO2、CO、NOx污染是化学工作者研究的重要课题。
Ⅰ.软锰矿(MnO2)、菱锰矿(MnCO3)吸收烧结烟气中的SO2制取硫酸锰。pH值对SO2 吸收率的影响如图所示。在吸收过程中,氧气溶解在矿浆中将 H2SO3氧化成硫酸。
(1)SO2的吸收率在pH=_____ 效果最佳,MnO2所起的作用是_______ ,菱锰矿作为调控剂与硫酸反应, 确保pH的稳定,该反应的化学方程式为___________ 。
Ⅱ.沥青混凝土可作为2CO(g)+O2(g)2CO2(g)反应的催化剂。图表示在相同的恒容密闭容器、相同起始浓度、相同反应时间段下,使用同质量的不同沥青混凝土(α型、β型)催化时,CO的转化率与温度的关系。
(2)CO转化反应的平衡常数K(a)____ K(c)(填“>”“<”或“=”,下同),在均未达到平衡状态时,同温下β型沥青混凝土中CO转化速率___ α型,e点转化率出现突变的原因可能是______ 。
Ⅲ.N2H4是一种具有强还原性的物质。燃烧过程中释放的能量如下:(已知a>b)
① N2H4(g)+2O2(g) == NO2(g)+1/2N2(g)+2H2O(g) ΔH1=a kJ·mol-1
② N2H4(g)+2O2(g) == 2NO(g)+2H2O(g) ΔH2=b kJ·mol-1
(3)已知反应活化能越低,反应速率越大。假设某温度下,反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2),则下列反应过程能量变化示意图正确的是______ 。
(4)试写出NO(g)分解生成N2(g)和NO2(g)的热化学方程式为_____________ 。
Ⅳ.某含钴催化剂可以催化消除柴油车尾气中的碳烟(C)和NOx。不同温度下,将模拟尾气(成分如下表所示)以相同的流速通过该催化剂,测得所有产物(CO2、N2、N2O)与NO的相关数据结果如下图所示。
(5)375℃时,测得排出的气体中含0.45 molO2和0.0525mol CO2,则Y的化学式为_____ 。实验过程中不采用NO2的模拟NOx原因是_________ 。
Ⅰ.软锰矿(MnO2)、菱锰矿(MnCO3)吸收烧结烟气中的SO2制取硫酸锰。pH值对SO2 吸收率的影响如图所示。在吸收过程中,氧气溶解在矿浆中将 H2SO3氧化成硫酸。
(1)SO2的吸收率在pH=
Ⅱ.沥青混凝土可作为2CO(g)+O2(g)2CO2(g)反应的催化剂。图表示在相同的恒容密闭容器、相同起始浓度、相同反应时间段下,使用同质量的不同沥青混凝土(α型、β型)催化时,CO的转化率与温度的关系。
(2)CO转化反应的平衡常数K(a)
Ⅲ.N2H4是一种具有强还原性的物质。燃烧过程中释放的能量如下:(已知a>b)
① N2H4(g)+2O2(g) == NO2(g)+1/2N2(g)+2H2O(g) ΔH1=a kJ·mol-1
② N2H4(g)+2O2(g) == 2NO(g)+2H2O(g) ΔH2=b kJ·mol-1
(3)已知反应活化能越低,反应速率越大。假设某温度下,反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2),则下列反应过程能量变化示意图正确的是
(4)试写出NO(g)分解生成N2(g)和NO2(g)的热化学方程式为
Ⅳ.某含钴催化剂可以催化消除柴油车尾气中的碳烟(C)和NOx。不同温度下,将模拟尾气(成分如下表所示)以相同的流速通过该催化剂,测得所有产物(CO2、N2、N2O)与NO的相关数据结果如下图所示。
模拟尾气 | 气体(10mol) | 碳烟 | ||
NO | O2 | He | ||
物质的量(mol) | 0.025 | 0.5 | 9.475 | n |
(5)375℃时,测得排出的气体中含0.45 molO2和0.0525mol CO2,则Y的化学式为
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【推荐1】工业上以CO2和NH3为原料合成尿素。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下:
反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)NH2CO2NH4(s) ΔH1=-159.47 kJ·mol-1
反应Ⅱ:NH2CO2NH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH2=+72.49 kJ·mol-1
总反应Ⅲ:2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH3
回答下列问题:
(1)在相同条件下,反应Ⅰ分别在恒温恒容容器中和绝热恒容容器中进行,二者均达到平衡后,c(CO2)恒温________ c(CO2)绝热(填“大于”“小于”或“等于”);ΔH3=____________ 。
(2)某研究小组为探究反应Ⅰ中影响c(CO2)的因素,在恒温下将0.4 mol NH3和0.2 mol CO2放入容积为2 L的密闭容器中,t1时达到化学平衡,c(CO2)随时间t变化曲线如图甲所示,在0~t1时间内该化学反应速率υ(NH3)=____________ ;若其他条件不变,t1时将容器体积压缩到1 L,t2时达到新的平衡。请在图甲中画出t1~t2时间内c(CO2)随时间t变化的曲线。___________________________________
(3)在150 ℃时,将2 mol NH3和1 mol CO2置于a L 密闭容器中,发生反应Ⅲ,在t时刻,测得容器中CO2转化率约为73%,然后分别在温度为160 ℃、170 ℃、180 ℃、190 ℃时,保持其他初始实验条件不变,重复上述实验,经过相同时间测得CO2转化率并绘制变化曲线(见图乙)。在150~170 ℃之间,CO2转化率呈现逐渐增大的变化趋势,其原因是__________ 180 ℃时反应Ⅲ的平衡常数K=____________ (用含a的式子表示)。
(4)侯氏制碱法主要原料为NaCl、CO2和NH3,其主要副产品为NH4Cl,已知常温下,NH3·H2O的电离常数Kb=1.8×10-5,则0.2 mol·L-1 NH4Cl溶液的pH约为________ (取近似整数)。
反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)NH2CO2NH4(s) ΔH1=-159.47 kJ·mol-1
反应Ⅱ:NH2CO2NH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH2=+72.49 kJ·mol-1
总反应Ⅲ:2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH3
回答下列问题:
(1)在相同条件下,反应Ⅰ分别在恒温恒容容器中和绝热恒容容器中进行,二者均达到平衡后,c(CO2)恒温
(2)某研究小组为探究反应Ⅰ中影响c(CO2)的因素,在恒温下将0.4 mol NH3和0.2 mol CO2放入容积为2 L的密闭容器中,t1时达到化学平衡,c(CO2)随时间t变化曲线如图甲所示,在0~t1时间内该化学反应速率υ(NH3)=
(3)在150 ℃时,将2 mol NH3和1 mol CO2置于a L 密闭容器中,发生反应Ⅲ,在t时刻,测得容器中CO2转化率约为73%,然后分别在温度为160 ℃、170 ℃、180 ℃、190 ℃时,保持其他初始实验条件不变,重复上述实验,经过相同时间测得CO2转化率并绘制变化曲线(见图乙)。在150~170 ℃之间,CO2转化率呈现逐渐增大的变化趋势,其原因是
(4)侯氏制碱法主要原料为NaCl、CO2和NH3,其主要副产品为NH4Cl,已知常温下,NH3·H2O的电离常数Kb=1.8×10-5,则0.2 mol·L-1 NH4Cl溶液的pH约为
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【推荐2】回答下列问题:
(1)汽车尾气中CO、NO2在一定条件下可以发生反应:4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g)ΔH=-1200kJ·mol-1。在一定温度下,向容积固定为2L的密闭容器中充入一定量的CO和NO2,NO2的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
①欲达到10min的平衡状态,设CO的充入量为amol,则a的取值范围为___ 。从11min起,其他条件不变,压缩容器的容积为1L,则n(NO2)的变化曲线可能为图中的___ (填字母)。
②对于该反应,温度不同(T2>T1)、其他条件相同时,下列图象表示正确的是___ (填序号)。
(2)甲醇是一种重要的化工原料,又是一种可再生能源,在开发和应用方面具有广阔前景。在一容积为2L的密闭容器内,充入0.2molCO与0.4molH2发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①p1______ p2(填“>”“<”或“=”)。
②在p1、T1℃时,该反应的压强平衡常数Kp=___ 。
③相同温度下,在两个相同的体积可变的容器a、b中分别投入容器a.0.1molCO(g),0.2molH2(g);容器b.0.2molCO(g),0.4molH2(g),0.1molCH3OH(g),则达到平衡后a、b容器的体积比为___ 。
(1)汽车尾气中CO、NO2在一定条件下可以发生反应:4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g)ΔH=-1200kJ·mol-1。在一定温度下,向容积固定为2L的密闭容器中充入一定量的CO和NO2,NO2的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
①欲达到10min的平衡状态,设CO的充入量为amol,则a的取值范围为
②对于该反应,温度不同(T2>T1)、其他条件相同时,下列图象表示正确的是
(2)甲醇是一种重要的化工原料,又是一种可再生能源,在开发和应用方面具有广阔前景。在一容积为2L的密闭容器内,充入0.2molCO与0.4molH2发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①p1
②在p1、T1℃时,该反应的压强平衡常数Kp=
③相同温度下,在两个相同的体积可变的容器a、b中分别投入容器a.0.1molCO(g),0.2molH2(g);容器b.0.2molCO(g),0.4molH2(g),0.1molCH3OH(g),则达到平衡后a、b容器的体积比为
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【推荐3】Ⅰ.工业上可用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:
(1)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=________ (用K1、K2表示)。500℃时测得反应 ③在某时刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L-1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时v正________ v逆(填“>”、“=”或“<”)。
(2)在3L容积可变的密闭容器中发生反应②,已知c(CO)—反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是_______________ 。 当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件是______________ 。
Ⅱ.利用CO和H2可以合成甲醇,反应原理为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。一定条件下,在容积为VL的密闭容器中充入amolCO与2amolH2合成甲醇,平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。
(1)p1________ p2(填“>”、“<”或“=”),理由是_________ 。
(2)该甲醇合成反应在A点的平衡常数K=_________ (用a和V表示)。
(3)下列措施中能够同时满足增大反应速率和提高CO转化率的是________ (填字母)。
A.使用高效催化剂 B.降低反应温度
C.增大体系压强 D.不断将CH3OH从反应混合物中分离出来
化学反应 | 平衡 常数 | 温度/℃[ | |
500 | 800 | ||
①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) | K1 | 2.5 | 0.15 |
②H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g) | K2 | 1.0 | 2.50 |
③3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O(g) | K3 |
(1)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=
(2)在3L容积可变的密闭容器中发生反应②,已知c(CO)—反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是
Ⅱ.利用CO和H2可以合成甲醇,反应原理为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。一定条件下,在容积为VL的密闭容器中充入amolCO与2amolH2合成甲醇,平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。
(1)p1
(2)该甲醇合成反应在A点的平衡常数K=
(3)下列措施中能够同时满足增大反应速率和提高CO转化率的是
A.使用高效催化剂 B.降低反应温度
C.增大体系压强 D.不断将CH3OH从反应混合物中分离出来
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