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:429 题号:5164932
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”)。

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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+H2SKHS+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)。
A.容器中气体的压强不随时间而变化B.v(H2O)=v(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
(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)
2021-12-04更新 | 77次组卷
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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___________
(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)。
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
(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
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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___________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___________
2023-07-06更新 | 101次组卷
共计 平均难度:一般