减少污染、保护环境是全世界最热门的课题。
I.CO在催化剂作用下可以与H2反应生成甲醇:
①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),△H1
(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
化学键 |
H-H |
C-O |
C O |
H-O |
C-H |
E/(kJ·mol-1) |
436 |
343 |
876 |
465 |
413 |
由此计算△H1= 。
(2)图1中能正确反映反应①平衡常数的对数lgK随反应温度T的变化曲线为 (填曲线标记字母),其判断理由是 。
(3)在密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H2,CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图2。
①P1 P2(填“大于”或“小于”),其判断理由是 。
②M、N、Q三点平均速率ν(M)、ν(N)、ν(Q)大小关系为 。
③M、N、Q三点平衡常数KM、KN、KQ大小关系为 。
II.一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示。已知:气体分压(P分)= 气体总压(P总)× 体积分数。
完成下列填空:
①650℃时,反应达平衡后CO2的转化率为 。
②T℃时,若充入等体积的CO2和CO,平衡 (填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”)
③925℃时,P总=1/96MPa,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP= 。
在一定体积的密闭容器中进行某化学反应,其平衡常数表达式为K=。
化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t℃ |
700 |
800 |
830 |
1000 |
1200 |
K |
0.6 |
0.9 |
1.0 |
1.7 |
2.6 |
回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 (多选扣分)。
A.容器中压强不变 B.混合气体中 c(CO)不变
C.υ正(H2)=υ逆(H2O) D.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为
℃。
(5)某温度下,将CO和水蒸气各1mol置于体积为1L的密闭容器中反应,达到平衡后测得CO2为0.5mol,再通入4mol水蒸气,达到新的平衡后CO2的物质的量等于__________mol。
在恒容密闭容器中存在下列平衡:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。CO2(g)的平衡物质的量浓度c(CO2)与温度T的关系如图所示。下列说法错误的是
A.反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的ΔH>0 |
B.在T2时,若反应处于状态D,则一定有ν正<ν逆 |
C.平衡状态A与C相比,平衡状态A的c(CO)小 |
D.若T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1<K2 |
将1 mol SO2和1 mol O2通入一容积不变的密闭容器中,在一定温度和催化剂作用下,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。反应达到平衡时SO3为0.3 mol。若此时移走0.5 mol O2和0.5 mol SO2,则重新达到平衡后,SO3的物质的量
A.等于0.3 mol | B.等于0.15 mol |
C.小于0.15 mol | D.大于0.15 mol,小于0.3 mol |
下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.棕红色NO2加压后颜色先变深后变浅 |
B.钢铁在潮湿的空气中容易生锈 |
C.实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气 |
D.常温下,将1mLpH=3的醋酸溶液加水稀释至l00mL,测得其pH<5 |
苯乙烯是重要的基础有机原料。工业中用乙苯(C6 H5- CH2 CH3)为原料,采用催化脱氢的方法制取苯乙烯(C6 H5- CH= CH2)的反应方程式为:
(1)向体积为VL的密闭容器中充入a mol乙苯,反应达到平衡状态时,平衡体系组成(物质的量分数)与温度的关系如图所示:
由图可知:在600℃时,平衡体系中苯乙烯的物质的量分数为25%,则:
①氢气的物质的量分数为 ;
②乙苯的平衡转化率为 ;
③计算此温度下该反应的平衡常数 。
(2)已知某温度下,当压强为101.3kPa时,该反应中乙苯的平衡转化率为30%;在相同温度下,若反应体系中加入稀释剂水蒸气并保持体系总压为101.3kPa,则乙苯的平衡转化率 30%(填“>、=、<” )。
(3)已知:
计算上述反应的ΔH= kJ/mol。
在一定温度下,可逆反应A(g) +3B(g)2C(g)达到平衡的标志是
A.A,B,C的分子数之比为1:3:2
B.C生成速率与A生成速率相等
C.单位时间内生成n molA同时3n mo1B
D.A,B、C的浓度不再变化
对于可逆反应A(g)+2B(g)2C(g) △H>0,下列图象中正确的是
根据下列实验现象,所得结论错误的是
实验 |
实验现象 |
结论 |
A |
Ⅰ烧杯中铁片表面有气泡,Ⅱ烧杯中铜片表面有气泡 |
活动性Al>Fe>Cu |
B |
试管中收集到无色气体 |
铜与浓硝酸反应产物是NO |
C |
试管b比试管a中溶液的红色深 |
增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动 |
D |
长颈漏斗内液面高于烧瓶内液面且保持不变 |
装置气密性良好 |
当前我国环境状况不容乐观,其中PM2.5、CO、S02、NOx等污染物对空气质量的影响非常显著,其主要来源为燃煤、机动车尾气等,因此,对其进行研究具有重要意义。
(1)对某地PM2.5样本用蒸馏水处理后,测得该试样中的化学组分及其平均浓度如下表:
根据表中数据计算该试样的pH=
(2)NOx是汽车尾气的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化如图1所示。
①写出N2和02反应的热化学方程式:________。
②有人设想将C0按下列反应除去:2CO(g)= 2C(s)+02(g)△H>O,请你分析该设想能否实现? (填“是”或“否”),依据是
③用图2所示原电池原理也可以除去CO,则其负极反应式为:________。
(3)有人设想利用反应NaOH+S02=NaHS03将SO2吸收除去,然后用石灰水又可使NaOH再生。再生的离子方程式为: 。
(4)利用I205消除CO污染的反应为:5CO(g)+I205(s)—兰5CO2(g)+I2(s),不同温度下,测得CO2的体积分数随时间t变化曲线如图3.则:
①该反应的化学平衡常数表达式为K=____ 。
②T1与T2化学平衡常数大小关系:K(T1)__________K(T2)(填“>”、“<”或“=”)
甲醇是一种很好的燃料,工业上可用多种原料通过不同的反应制得甲醇.
(1)已知在常温常压下:
CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=﹣442.8kJ•mol﹣1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=﹣566.0kJ•mol﹣1
H2O(g)=H2O(l)△H=﹣44.0kJ•mol﹣1
则2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=
(2)已知C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=akJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-220kJ·mol-1
H-H、O=O和O-H键的键能分别为436、496和462kJ·mol-1,则a为____________________
(3)工业上正在研究利用来生产甲醇燃料的方法,该反应为:
CO2(g)+3H2(g)⇌ CH3OH(g)+H2O(g)△H=﹣49.0kJ•mol﹣1
在某温度下,将6mol CO2和8mol H2充入容积为2L的密闭容器中,8分钟时达平衡状态,H2的转化率为75%.请回答:
①用CH3OH表示该反应在0﹣8min内的平均反应速率v(CH3OH)= .
②此温度下该反应平衡常数K= ;
(4)一氧化碳与氢气也可以合成甲醇:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H<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.若混合气体的密度不再改变,说明反应已达化学平衡状态
b.反应达到平衡后,通入CH3OH(g)使压强增大,平衡向右移动
c.反应达到平衡后,通入氩气使压强增大,平衡向右移动
d.反应达到平衡后,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小
e.若使用催化剂,会改变反应的途径,但反应热不变
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=50L2•mol﹣2,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 v逆(填“>”、“<”或“=”).
空气质量日报中有一项重要检测指标是SO2的含量,结合所学知识回答下列问题。工业制硫酸的过程中,SO2催化氧化的原理:
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H<0
(1)某温度下,测得SO2(g)的平衡转化率()与体系总压强( p )的关系如上图所示。a、b两点对应的平衡常数K(a) K(b) (填“>”“<”或“=”,下同)SO3浓度c(a) c(b)c点,反应速率υ(正) υ(逆)。
(2)将一定量的SO2(g)和O2(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,在不同温度下进行,反应得到如下表中的两组数据:
实验编号 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
||
SO2 |
O2 |
SO2 |
O2 |
||
1 |
T1 |
4 |
2 |
x |
0.8 |
2 |
T2 |
4 |
2 |
0.4 |
y |
实验1从开始到反应达到化学平衡时,用去时间t 分钟,则υ(SO2)表示的反应速率为 ,温度T1大于T2的理由是 。
向某恒容密闭容器中充入一定量C02和H2,发生反应:测得平衡体系中C02的百分含量(C02%)与反应温度变化的关系如图所示。下列物理量 中,a点大于b点的是
①:正反应速率 ②逆反应速率 ③HCOOH(g)的浓度 ④对应温度时的平衡常数
A.①② | B.①③ | C.②④ | D.③④ |