氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+ 6CO(g)。
(1)该反应的氧化剂是___ ;
(2)该反应的平衡常数表达式为K=___ ;
(3)若知上述反应为放热反应,升高温度,其平衡常数值___ (填“增大”、“减小”或“不变”);若已知CO生成速率为v(CO)=18mol·L-1·min-1,则N2消耗速率为v(N2)=___ 。
(4)达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、CO的量),反应速率v与时间t的关系如图。图中t4时引起平衡移动的条件可能是___ ;
图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是___ 。
(5)若该反应的平衡常数为K=729,则在同温度下1L密闭容器中,足量的SiO2和C与2molN2充分反应,则N2的转化率是___ (提示:272=729)
(1)该反应的氧化剂是
(2)该反应的平衡常数表达式为K=
(3)若知上述反应为放热反应,升高温度,其平衡常数值
(4)达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、CO的量),反应速率v与时间t的关系如图。图中t4时引起平衡移动的条件可能是
图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是
(5)若该反应的平衡常数为K=729,则在同温度下1L密闭容器中,足量的SiO2和C与2molN2充分反应,则N2的转化率是
更新时间:2020-01-18 19:01:32
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【推荐1】已知某气体反应的平衡常数可表示为K=,该反应在不同温度下的平衡常数:400℃,K=32;500℃,K=44。请回答下列问题:
(1)写出上述反应的化学方程式____ 。
(2)已知在密闭容器中,测得某时刻各组分的浓度如下:
①此时温度400℃,则某时刻υ正____ υ逆(填<、>或=,下同)。
②若以温度为横坐标,以该温度下平衡态甲醇物质的量n为纵坐标,此时反应点在图象的位置是图中___ 点,比较图中B、D两点所对应的正反应速率υB_____ υD,理由是____ 。
(3)一定条件下要提高反应物的转化率,可以采用的措施是___ 。
a.升高温度 b.加入催化剂 c.压缩容器的体积 d.增加水蒸气的浓度 e.及时分离出产物
(1)写出上述反应的化学方程式
(2)已知在密闭容器中,测得某时刻各组分的浓度如下:
物质 | CH3OH(g) | CH3OCH3(g) | H2O(g) |
浓度/(mol•L-1) | 0.54 | 0.68 | 0.68 |
①此时温度400℃,则某时刻υ正
②若以温度为横坐标,以该温度下平衡态甲醇物质的量n为纵坐标,此时反应点在图象的位置是图中
(3)一定条件下要提高反应物的转化率,可以采用的措施是
a.升高温度 b.加入催化剂 c.压缩容器的体积 d.增加水蒸气的浓度 e.及时分离出产物
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【推荐2】碳和氧元素及其化合物与人类的生产、生活密切相关。
I.氯的化合物合成、转化一直是科学研究的热点。
(1)一定条件下,氯气与氨气反应可以制备气态氯胺(NH2Cl),已知部分化学键的键能:
则上述反应的热化学方程式为:__________________ 。
(2)氯胺是一种长效缓释含氯消毒剂,有缓慢而持久的杀菌作用,可以杀死H7N9禽流感病毒,其消毒原理为与水缓慢反应生成强氧化性的物质,该反应的化学方程式为_____________ 。
II.碳的化合物的转换在生产、生活中具有重要的应用。特别是CO2的低碳转型对抵御气候变化具有重要意义。
(3)在三个容积均为1L的密闭容器中以不同的氢碳比充入H2和CO2,在一定条件下发生反应:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H,CO2的平衡转化率与温度的关系如图所示。
请回答下列问题:
①反应的△H______ 0,氢碳比α____ β,Q点v(正)_____ v(逆)(填“>”或“<”、“=”)
②若起始时,CO2的浓度分别为0.5mol/L,则P点对应温度度的平衡常数的值为________ 。
(4)已知:碳酸 H2CO3: K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11;
草酸 H2C2O4: K1=6.0×10-2、K2=6.0×10-5
①下列微粒可以大量共存的是_______ (填字母)。
a.CO32-、HC2O4-b.H2CO3、C2O42-c. C2O42-、HCO3-d.H2C2O4、HCO3-
②若将等物质的量浓度的草酸溶液和碳酸溶液等体积混合,溶液中各种离子(除OH-外)浓度由大到小的顺序是_________ 。
I.氯的化合物合成、转化一直是科学研究的热点。
(1)一定条件下,氯气与氨气反应可以制备气态氯胺(NH2Cl),已知部分化学键的键能:
化学键 | N-H | Cl-Cl | N-Cl | H-Cl |
键能/KJ•mol-1 | 391.3 | 243.0 | 191.2 | 431.8 |
则上述反应的热化学方程式为:
(2)氯胺是一种长效缓释含氯消毒剂,有缓慢而持久的杀菌作用,可以杀死H7N9禽流感病毒,其消毒原理为与水缓慢反应生成强氧化性的物质,该反应的化学方程式为
II.碳的化合物的转换在生产、生活中具有重要的应用。特别是CO2的低碳转型对抵御气候变化具有重要意义。
(3)在三个容积均为1L的密闭容器中以不同的氢碳比充入H2和CO2,在一定条件下发生反应:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H,CO2的平衡转化率与温度的关系如图所示。
请回答下列问题:
①反应的△H
②若起始时,CO2的浓度分别为0.5mol/L,则P点对应温度度的平衡常数的值为
(4)已知:碳酸 H2CO3: K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11;
草酸 H2C2O4: K1=6.0×10-2、K2=6.0×10-5
①下列微粒可以大量共存的是
a.CO32-、HC2O4-b.H2CO3、C2O42-c. C2O42-、HCO3-d.H2C2O4、HCO3-
②若将等物质的量浓度的草酸溶液和碳酸溶液等体积混合,溶液中各种离子(除OH-外)浓度由大到小的顺序是
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【推荐3】燃气的主要成分为CH4,一般还含有C2H6(乙烷)等烃类,是重要的燃料和化工原料。乙烷在一定条件可发生如下反应:C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)ΔH=+137kJ·mol-1。
(1)提高该反应平衡转化率的方法有__ 。
A.升高温度 B.降低温度 C.缩小容器的体积 D.增大容器的体积
(2)容器中通入等物质的量的乙烷和氢气,在等压下(p)发生上述反应,乙烷的平衡转化率为a。反应的平衡常数Kp=__ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(3)高温下,甲烷生成乙烷的反应如下:2CH4C2H6+H2。反应在初期阶段的速率方程为:V=k×C(CH4),其中k为反应速率常数。设反应开始时的反应速率为V1,甲烷的转化率为b时的反应速率为V2,则V2=__ V1。
(4)对于处于初期阶段的该反应,下列说法正确的是__ 。
A.增加甲烷浓度,V增大 B.增加H2浓度,V增大
C.乙烷的生成速率逐渐增大 D.降低反应温度,k减小
(1)提高该反应平衡转化率的方法有
A.升高温度 B.降低温度 C.缩小容器的体积 D.增大容器的体积
(2)容器中通入等物质的量的乙烷和氢气,在等压下(p)发生上述反应,乙烷的平衡转化率为a。反应的平衡常数Kp=
(3)高温下,甲烷生成乙烷的反应如下:2CH4C2H6+H2。反应在初期阶段的速率方程为:V=k×C(CH4),其中k为反应速率常数。设反应开始时的反应速率为V1,甲烷的转化率为b时的反应速率为V2,则V2=
(4)对于处于初期阶段的该反应,下列说法正确的是
A.增加甲烷浓度,V增大 B.增加H2浓度,V增大
C.乙烷的生成速率逐渐增大 D.降低反应温度,k减小
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【推荐1】肌肉中的肌红蛋白(Mb)可与O2结合生成MbO2:Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq)其中k正和k逆分别表示正反应和逆反应的速率常数,即v正=k正·c(Mb)·P(O2),v逆=k逆·c(MbO2)。37℃时测得肌红蛋白的结合度(α)与P(O2)的关系如下表[结合度(α)指已与O2结合的肌红蛋白占总肌红蛋白的百分比]回答下列问题:
(1)计算37℃、P(O2)为2.00kPa时,上述反应的平衡常数K=_______ kPa﹣1。(气体和溶液中的溶质分别用分压和物质的量浓度表达)
(2)导出平衡时肌红蛋白与O2的结合度(α)与O2的压强[P(O2)]之间的关系式α=_______ (用含有k正、k逆的式子表示)。
(3)37℃时,若空气中氧气分压为20.0kPa,人正常呼吸时α的最大值为_______ %(计算结果保留小数点后两位)
(4)一般情况下,高烧患者体内MbO2的浓度会比其健康时_______ (填“高”或“低”,下同);在温度不变的条件下,游客在高山山顶时体内MbO2的浓度比其在山下时_______ 。
(5)37℃时,下图中坐标为(1.00,50.0)的点对应的反应状态为向_______ 进行(填“左”或“右”),此时v正:v逆=_______ (填数值)。
P(O2) | 0.50 | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 4.00 | 5.00 | 6.00 |
α(MbO2%) | 50.0 | 67.0 | 80.0 | 85.0 | 88.0 | 90.3 | 91.0 |
(1)计算37℃、P(O2)为2.00kPa时,上述反应的平衡常数K=
(2)导出平衡时肌红蛋白与O2的结合度(α)与O2的压强[P(O2)]之间的关系式α=
(3)37℃时,若空气中氧气分压为20.0kPa,人正常呼吸时α的最大值为
(4)一般情况下,高烧患者体内MbO2的浓度会比其健康时
(5)37℃时,下图中坐标为(1.00,50.0)的点对应的反应状态为向
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【推荐2】(1).将HI(g)置于密闭容器中,某温度下发生下列变化:2HI(g) H2(g)+I2(g) △H<0
①该反应平衡常数的表达式为K=__________ 。
②当反应达到平衡时c(I2)=0.5mol/L,c(HI)=4mol/L,则c(H2)为________ ,HI的分解率为_________ 。
(2)在一定条件下,A气体与B气体反应生成C气体,反应过程中,反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图,则
①该反应的化学方程式为:______________
②t1 s时反应物A的转化率为:__________
③0~t1 s内A的反应速率为v(A)=______ 。
①该反应平衡常数的表达式为K=
②当反应达到平衡时c(I2)=0.5mol/L,c(HI)=4mol/L,则c(H2)为
(2)在一定条件下,A气体与B气体反应生成C气体,反应过程中,反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图,则
①该反应的化学方程式为:
②t1 s时反应物A的转化率为:
③0~t1 s内A的反应速率为v(A)=
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【推荐3】甲醇是重要的化工原料,又可作为燃料。一氧化碳与氢气可以合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0
(1)若该反应在恒温恒容条件下进行,下列说法正确的是_________ ;
a.若混合气体的平均摩尔质量不再改变,说明反应已达化学平衡状态
b.反应达到平衡后,通入氩气使压强增大,平衡向右移动,CO转化率增大
c.反应达到平衡后,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小
d.若使用催化剂,会改变反应的途径,反应的焓变减小
(2)某温度下,在一个容积为2L的密闭容器中进行该反应,已知此温度下的平衡常数K=50 ,反应到某时刻测得各组分的物质的量如下:
请比较此时正、逆反应速率的大小:v正____ v逆(填“>”、“<”或“=”)
(3)CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图所示。CO平衡转化率[α(CO)] 随温度升高而______ (填“增大”或“减小”),其原因是_______ 。图中的压强由大到小的顺序为________ ,其判断理由是________ 。
(4)在直接以甲醇为燃料的燃料电池中,若电解质溶液为酸性,则,负极的反应式为_______________________ ,正极的反应式为________________________ 。
(1)若该反应在恒温恒容条件下进行,下列说法正确的是
a.若混合气体的平均摩尔质量不再改变,说明反应已达化学平衡状态
b.反应达到平衡后,通入氩气使压强增大,平衡向右移动,CO转化率增大
c.反应达到平衡后,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小
d.若使用催化剂,会改变反应的途径,反应的焓变减小
(2)某温度下,在一个容积为2L的密闭容器中进行该反应,已知此温度下的平衡常数K=50 ,反应到某时刻测得各组分的物质的量如下:
物质 | CO | H2 | CH3OH |
物质的量/mol | 0.4 | 0.4 | 0.8 |
请比较此时正、逆反应速率的大小:v正
(3)CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图所示。CO平衡转化率[α(CO)] 随温度升高而
(4)在直接以甲醇为燃料的燃料电池中,若电解质溶液为酸性,则,负极的反应式为
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【推荐1】能源问题是人类社会面临的重大课题,甲醇是未来重要的绿色能源之一。
(1)利用工业废气CO2可制取甲醇,已知常温常压下下列反应的能量关系如图:
则CO2与H2反应生成液态CH3OH 的热化学方程式为_______________________ 。
(2)CH4和H2O(g)通过下列转化也可以制得CH3OH:
I.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g); △H1>0
II.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g); △H2<0
将1.0molCH4和3.0molH2O (g)通入反应室(容积为100L)中,在一定条件下发生反应I,CH4的转化率与温度、压强的关系如下图所示。
① 图中的P1___ P2(填“<”、“>”或“=”) ,判断的理由是________________ 。
② 若反应II在恒容密闭容器进行,下列能判断反应II达到平衡状态的是______ (填序号)。
③在某温度下,将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中发生反应II,5min时达到平衡,各物质的物质的浓度(mol· L-1)变化如下表所示:
若5min时只改变了某一条件,则所改变的条件是_______________ 。
(1)利用工业废气CO2可制取甲醇,已知常温常压下下列反应的能量关系如图:
则CO2与H2反应生成液态CH3OH 的热化学方程式为
(2)CH4和H2O(g)通过下列转化也可以制得CH3OH:
I.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g); △H1>0
II.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g); △H2<0
将1.0molCH4和3.0molH2O (g)通入反应室(容积为100L)中,在一定条件下发生反应I,CH4的转化率与温度、压强的关系如下图所示。
① 图中的P1
② 若反应II在恒容密闭容器进行,下列能判断反应II达到平衡状态的是
A.生成CH3OH 的速率与消耗CO 的速率相等 | B.混合气体的密度不变 |
C.混合气体的总物质的量不变 | D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化 |
2min | 5min | 10min | |
CO | 0.07 | 0.06 | 0.05 |
H2 | 0.14 | 0.12 | 0.20 |
CH3OH | 0.03 | 0.04 | 0.05 |
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【推荐2】CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的化工原料。
(1)CH4超干重整CO2的催化转化如图:
①关于上述过程Ⅱ的说法不正确的是___________ (填标号)。
a.实现了含碳物质与含氢物质的分离
b.可表示为CO2+H2=H2O(g)+CO
c.CO未参与反应
d.Fe3O4、CaO为催化剂,降低了反应的△H
②其他条件不变,在不同催化剂(I、II、III)作用下,反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)进行相同时间后,CH4的转化率随反应温度的变化如图所示。a点所代表的状态___________ (填“是”或“不是”)平衡状态;b点CH4的转化率高于c点,原因是___________ 。
(2)恒温恒容刚性密闭容器中,CH4和CO2的分压分别为20kPa、25kPa,加入Ni/α-Al2O3催化剂使其发生反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。研究表明CO的生成速率v(CO)=1.3×10-2×p(CH4)×p(CO2)mol∙g-1∙s-1,某时刻测得p(CO)=20kPa,则p(CO2)=___________ kPa,v(CO)=___________ mol∙g-1∙s-1。
(1)CH4超干重整CO2的催化转化如图:
①关于上述过程Ⅱ的说法不正确的是
a.实现了含碳物质与含氢物质的分离
b.可表示为CO2+H2=H2O(g)+CO
c.CO未参与反应
d.Fe3O4、CaO为催化剂,降低了反应的△H
②其他条件不变,在不同催化剂(I、II、III)作用下,反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)进行相同时间后,CH4的转化率随反应温度的变化如图所示。a点所代表的状态
(2)恒温恒容刚性密闭容器中,CH4和CO2的分压分别为20kPa、25kPa,加入Ni/α-Al2O3催化剂使其发生反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。研究表明CO的生成速率v(CO)=1.3×10-2×p(CH4)×p(CO2)mol∙g-1∙s-1,某时刻测得p(CO)=20kPa,则p(CO2)=
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【推荐3】碳氧化物、氮氧化物、二氧化硫的处理与利用是世界各国研究的热点问题。
(1)消除汽车尾气中的、,有利于减少的排放。已知如下信息:
Ⅰ.
Ⅱ.
①________ 。
②在催化剂作用下和转化为无毒气体,写出反应的热化学方程式:____________________________________________________________________________ 。
③一定条件下,单位时间内不同温度下测定的氮氧化物的转化率如图所示。温度高于时,随温度的升高氮氧化物转化率降低的原因可能是_____________________________________________________________________________ 。
(2)测定汽车尾气常用的方法有两种。
①方法1:电化学气敏传感器法。其中传感器的工作原理如图所示,则工作电极的反应式________________________________ 为。
②方法2:氧化还原滴定法。用溶液吸收尾气,将氮氧化物转化为强酸,用酸碱中和滴定法测定强酸浓度。写出与溶液反应的离子方程式:________________ 。
(3)工业上可以用溶液或氨水吸收过量的,分别生成、,其水溶液均呈酸性。相同条件下,同浓度的两种酸式盐的水溶液中较小的是________________ ,用文字和化学用语解释原因: __________________________________________________________________________ 。
(1)消除汽车尾气中的、,有利于减少的排放。已知如下信息:
Ⅰ.
Ⅱ.
①
②在催化剂作用下和转化为无毒气体,写出反应的热化学方程式:
③一定条件下,单位时间内不同温度下测定的氮氧化物的转化率如图所示。温度高于时,随温度的升高氮氧化物转化率降低的原因可能是
(2)测定汽车尾气常用的方法有两种。
①方法1:电化学气敏传感器法。其中传感器的工作原理如图所示,则工作电极的反应式
②方法2:氧化还原滴定法。用溶液吸收尾气,将氮氧化物转化为强酸,用酸碱中和滴定法测定强酸浓度。写出与溶液反应的离子方程式:
(3)工业上可以用溶液或氨水吸收过量的,分别生成、,其水溶液均呈酸性。相同条件下,同浓度的两种酸式盐的水溶液中较小的是
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