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1 . I.在恒温2L密闭容器中通入气体X并发生放热反应:2X(g)Y(g),X的物质的量n(x)随时间t变化的曲线如图所示(图中两曲线分别代表有无使用催化剂的情形)(1)下列措施不能提高反应速率的是______ 。
(2)图中c点对应的速率关系是v(正)______ v(逆)(填“>”或“<”或“=”);b曲线与a比改变的条件是______ 。
(3)反应进行到a点时放出的热量______ 反应进行到b点时放出的热量(填“>”或“<”或“=”)。
II.中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1L的恒温密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。(4)从3min到9min,v(CO2)=______ (计算保留2位有效数字)。
(5)能说明上述反应达到平衡状态的是______ (填字母)。
(6)平衡时CH3OH的体积分数为______ 。平衡混合气体中CO2(g)和H2(g)的质量之比是______ 。
(7)第3分钟时v正(CH3OH)______ 第9分钟时v逆(CH3OH)(填“>”“<”“=”或“无法比较”)。
III.在恒温条件下将一定量X和Y的混合气体通入容积为2L的密闭容器中,X和Y两物质的浓度随时间的变化情况如图所示。(8)写出该反应的化学方程式(反应物或生成物用符号X、Y表示):______ 。
(9)a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是______ 。
A.升高温度 | B.加入适量X |
C.增大压强 | D.及时分离出Y |
(2)图中c点对应的速率关系是v(正)
(3)反应进行到a点时放出的热量
II.中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1L的恒温密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。(4)从3min到9min,v(CO2)=
(5)能说明上述反应达到平衡状态的是
A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1(即图中交叉点) |
B.混合气体的压强不随时间的变化而变化 |
C.单位时间内生成1molH2,同时生成1molCH3OH |
D.混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化 |
(6)平衡时CH3OH的体积分数为
(7)第3分钟时v正(CH3OH)
III.在恒温条件下将一定量X和Y的混合气体通入容积为2L的密闭容器中,X和Y两物质的浓度随时间的变化情况如图所示。(8)写出该反应的化学方程式(反应物或生成物用符号X、Y表示):
(9)a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是
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解题方法
2 . 工业合成氨的反应如下:。某温度下,在容积恒定为2.0L的密闭容器中充入和,一段时间后反应达平衡状态,实验数据如下表所示:
(1)0~50s内的平均反应速率___________ 。
(2)150s时,的转化率为___________ 。
(3)反应达最大限度时的体积分数为___________ %(保留三位有效数字)。
(4)已知N≡N的键能为946kJ/mol,H-H的键能为436kJ/mol,N-H的键能为391kJ/mol,则生成过程中的热量变化___________ 。
(5)为加快反应速率,可以采取的措施___________ 。
a.降低温度 b.增大压强 c.恒容时充入He气 d.恒压时充入He气 e.及时分离 f.使用适合催化剂
(6)下列说法错误的是___________。
t/s | 0 | 50 | 150 | 250 | 350 |
0 | 0.24 | 0.36 | 0.40 | 0.40 |
(1)0~50s内的平均反应速率
(2)150s时,的转化率为
(3)反应达最大限度时的体积分数为
(4)已知N≡N的键能为946kJ/mol,H-H的键能为436kJ/mol,N-H的键能为391kJ/mol,则生成过程中的热量变化
(5)为加快反应速率,可以采取的措施
a.降低温度 b.增大压强 c.恒容时充入He气 d.恒压时充入He气 e.及时分离 f.使用适合催化剂
(6)下列说法错误的是___________。
A.使用催化剂是为了加快反应速率,提高生产效率 |
B.上述条件下,不可能100%转化为 |
C.为了提高的转化率,应适当提高的浓度 |
D.250~350s生成物浓度保持不变,反应停止 |
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解题方法
3 . 在一密闭容器中进行反应:,已知反应过程中某一时刻、、的浓度分别为0.1mol/L、0.05mol/L、0.3mol/L。当反应达到平衡时,可能存在的数据是
A.为0.2mol/L,为0.15mol/L | B.、均为0.35mol/L |
C.为0.4mol/L | D.为0.35mol/L |
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4 . 工业制氢,反应Ⅰ: ,
反应Ⅱ: 。
维持T℃、560kPa不变,向容积可变的密闭容器中投入10mol 和10mol ,、CO的转化率随时间的变化分别对应如图甲、乙曲线。下列说法错误的是
反应Ⅱ: 。
维持T℃、560kPa不变,向容积可变的密闭容器中投入10mol 和10mol ,、CO的转化率随时间的变化分别对应如图甲、乙曲线。下列说法错误的是
A.开始时,的分压 |
B.50min后反应到达平衡,平均反应速率可表达为为2.24kPa/min |
C.保持温度不变,若增大压强,的转化率变化曲线将是丙 |
D.保持压强不变,若降低温度,CO的转化率变化曲线将是戊 |
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解题方法
5 . 反应,经2min,B的浓度减少。对该反应速率的表示,下列说法正确的是
A.用固体A表示的反应速率是 |
B.用B、C、D表示的反应速率之比为3∶2∶1 |
C.在2min末,用B表示的反应速率是 |
D.用B、C表示该反应的反应速率大小不同,意义也不同 |
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6 . 溶液和溶液可发生反应:。为探究反应速率v与的关系,进行如下实验:常温常压下,向锥形瓶中加入一定体积V的溶液、溶液和水,充分搅拌,无明显现象。控制体系温度,通过分液漏斗向锥形瓶中加入醋酸。当导管口气泡均匀稳定冒出时,用排水法收集气体。用秒表测量收集1.0mL所需时间t。实验数据如下表。下列说法正确的
V/mL | t/s | ||||
溶液 | 溶液 | 醋酸 | 水 | ||
1 | 4.0 | 4.0 | 8.0 | 334 | |
2 | 4.0 | 4.0 | 150 | ||
3 | 8.0 | 4.0 | 4.0 | 4.0 | 83 |
4 | 12.0 | 4.0 | 4.0 | 0.0 | 38 |
A.实验3中, |
B.若实验4反应从开始到结束历时bs,则整个过程 |
C.;若,则 |
D.醋酸可能作该反应的催化剂,且不改变反应历程 |
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解题方法
7 . 研究含氮元素物质的反应对生产、生活、科研等方面具有重要的意义。
.回答下列问题。
(1)汽车在行驶过程中有如下反应发生:
写出表示CO燃烧热的热化学方程式为___________ 。
(2)空燃比是机动车内燃机气缸通入空气与燃料质量的比值。[设汽油的成分为辛烷(),空气的平均相对分子质量为29,氧气在空气中的体积分数为21%]计算汽油的最佳空燃比为___________ (保留三位有效数字)。若实际空燃比大于此值,则该汽车尾气的主要污染物为___________ 。
(3)在汽车上安装三元催化转化器可实现反应: <0,减少汽车尾气污染。T℃时,在恒容的密闭容器中通入一定量的CO和NO,能进行上述反应,测得不同时间的CO和NO的浓度如表:
该反应在1~4s内的平均反应速率为___________ 。反应达平衡时压强为100kPa,求压强平衡常数___________ 。(用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)
.工业合成氨以铁触媒作催化的反应机理如图(*表示吸附态,中间部分表面反应过程未标出):已知:的吸附分解反应活化能高、速率慢,决定了合成氨的整体反应速率。
(4)研究表明,合成氨的速率与相关物质的浓度关系为,k为速率常数。以下说法正确的是___________。
(5)实际工业生产中,原料气中和物质的量之比按1∶2.8加入。请说明原料气中过量的理由:(从两种不同的角度分析)___________ 。
(6)在氨气催化氧化制硝酸过程中,发现(<0)反应的速率随温度的升高而减小。某化学小组查阅资料得知该反应的反应历程分两步:
①(快)
②(慢)
根据化学反应原理解释升高温度该反应速率减小的原因可能是___________ 。
.回答下列问题。
(1)汽车在行驶过程中有如下反应发生:
写出表示CO燃烧热的热化学方程式为
(2)空燃比是机动车内燃机气缸通入空气与燃料质量的比值。[设汽油的成分为辛烷(),空气的平均相对分子质量为29,氧气在空气中的体积分数为21%]计算汽油的最佳空燃比为
(3)在汽车上安装三元催化转化器可实现反应: <0,减少汽车尾气污染。T℃时,在恒容的密闭容器中通入一定量的CO和NO,能进行上述反应,测得不同时间的CO和NO的浓度如表:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
1.50 | 1.15 | 0.75 | 0.62 | 0.55 | 0.50 | 0.50 | |
3.00 | 2.65 | 2.25 | 2.12 | 2.05 | 2.00 | 2.00 |
.工业合成氨以铁触媒作催化的反应机理如图(*表示吸附态,中间部分表面反应过程未标出):已知:的吸附分解反应活化能高、速率慢,决定了合成氨的整体反应速率。
(4)研究表明,合成氨的速率与相关物质的浓度关系为,k为速率常数。以下说法正确的是___________。
A.合成氨的反应在任意温度下都能自发进行 |
B.增大、或的浓度都能提高合成氨速率 |
C.若反应气中混有水蒸气,Fe催化剂可能中毒 |
D.使用催化剂可提高单位时间内原料气的转化率 |
(6)在氨气催化氧化制硝酸过程中,发现(<0)反应的速率随温度的升高而减小。某化学小组查阅资料得知该反应的反应历程分两步:
①(快)
②(慢)
根据化学反应原理解释升高温度该反应速率减小的原因可能是
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解题方法
8 . 近年,甲醇的制取与应用在全球引发了关于“甲醇经济”的广泛探讨。
.在催化加氢制的反应体系中,发生的主要反应如下:
反应a:
反应b:
反应c:
(1)已知反应b中相关化学键键能数据如下表:
计算:x=___________ ,___________ 。
(2)恒温恒容时,下列能说明反应a一定达到平衡状态的是___________(填标号)。
(3)在催化剂作用下,将物质的量之比为1:2的和的混合气体充入一恒容密闭容器中发生反应a、b,已知反应b的反应速率,,、为速率常数,x为物质的量分数。
①平衡时,转化率为60%,和的物质的量之比为1:1,若反应b的,则平衡___________ 。
②Arrhenius经验公式为,其中为活化能,T为热力学温度,k为速率常数,R和C为常数,则___________ (用含、、T、R的代数式表示)。
(4)其他条件相同时,反应温度对选择性的影响如下图所示。由图可知,温度相同时选择性的实验值略高于其平衡值,可能的原因是___________ 。(已知的选择性).利用甲醇分解制取烯烃,涉及如下反应:
a.
b.
c.
(5)恒压条件下,平衡体系中各物质的量分数随温度变化如图所示。已知650K时,,平衡体系总压强为p,则650K反应c的平衡常数___________ 。
.在催化加氢制的反应体系中,发生的主要反应如下:
反应a:
反应b:
反应c:
(1)已知反应b中相关化学键键能数据如下表:
化学键 | H-H | C=O | C≡O | H-O |
x | 803 | 1076 | 465 |
(2)恒温恒容时,下列能说明反应a一定达到平衡状态的是___________(填标号)。
A. |
B. |
C.混合气体的密度不再发生变化 |
D.混合气体中的百分含量保持不变 |
①平衡时,转化率为60%,和的物质的量之比为1:1,若反应b的,则平衡
②Arrhenius经验公式为,其中为活化能,T为热力学温度,k为速率常数,R和C为常数,则
(4)其他条件相同时,反应温度对选择性的影响如下图所示。由图可知,温度相同时选择性的实验值略高于其平衡值,可能的原因是
a.
b.
c.
(5)恒压条件下,平衡体系中各物质的量分数随温度变化如图所示。已知650K时,,平衡体系总压强为p,则650K反应c的平衡常数
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9 . 某小组利用不同膜反应器(可选择性地让某些气体通过而离开体系)研究HI的分解率,工作原理如图所示。图a、b和c反应区温度维持恒定且相等,仅发生反应且在反应区内进行。投料均为1mol的,反应同时开始,80s时图b反应区处于瞬时平衡状态,其化学平衡常数。
下列说法正确的是
图a装置 | 图b装置 | 图c装置 | |
80s时反应区的物质的量/mol | 0.10 | 0.30 | x |
A.图a装置的化学平衡常数 |
B.图a装置中,80s时分解率为10% |
C.图c装置中,x一定大于0.3 |
D.图b装置中,前80s内的平均渗透速率约为mol·s |
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10 . 过硫酸钠(),易溶于水,加热至65℃分解。作为强氧化剂,广泛应用于蓄电池工业、造纸工业、食品工业等。某化学小组对制备和性质及用途进行探究。
Ⅰ.实验室制备工业制备过硫酸钠的反应原理:
主反应:
副反应:
实验室设计如图实验装置:(1)过硫酸钠中硫元素的化合价为
(2)装置b的作用是
(3)上述反应过程中,d装置中主要发生的化学反应方程式为
Ⅱ.探究的性质与用途
(4)用于废水中苯酚的降解
已知:a.具有强氧化性,浓度较高时会导致淬灭。
b.可将苯酚氧化,但反应速率较慢,加入可加快反应。
过程为ⅰ.
ⅱ.将苯酚氧化为气体
①氧化苯酚的离子方程式是
②将含的溶液稀释后加入苯酚的废水处理器中,调节溶液总体积为1L,pH=1,测得在相同时间内,不同条件下苯酚的降解率如图甲。用等物质的量的铁粉代替,可明显提高苯酚的降解率,主要原因是
(5)工业上利用能有效处理燃煤锅炉烟气中的NO气体。一定条件下,将含一定浓度NO的烟气以一定的速率通过含的处理液中,NO去除率随温度变化的关系如图乙所示,80℃时,NO去除率为92%。若NO初始浓度为,达到最大去除率,NO去除的平均反应速率:
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