Ⅰ.在一定条件下,xA+yBzC,达到平衡,试填写下列空白:
(1)已知C是气体,且x+y=z,加压时平衡如果发生移动,则平衡必向 方向移动。
(2)若B、C是气体,其他条件不变时增加A的用量,平衡不移动,则A的状态为 。
Ⅱ.已知NO2和N2O4可以相互转化:2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入体积为2L的恒温密闭玻璃容器中,反应物浓度随时间变化关系如下图。
(1)图中共有两条曲线X和Y,其中曲线 表示NO2浓度随时间的变化;
a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是 。
下列不能说明该反应已达到平衡状态的是 。
A.容器内混合气体的压强不随时间变化而改变
B.容器内混合气体的密度不随时间变化而改变
C.容器内混合气体的颜色不随时间变化而改变
D.容器内混合气体的平均分子量不随时间变化而改变
(2)前10min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)= 。
(3)反应25min时,若只改变了某一个条件,使曲线发生如上图所示的变化,该条件可能是 (用文字表达);
(4)若要达到使NO2(g)的百分含量与d点相同的化学平衡状态,在25min时还可以采取的措施是 。
A.加入催化剂 B.缩小容器体积 C.升高温度 D.加入一定量的N2O4
(13分)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=" -92.4" kJ/mol 据此回答以下问题:
(1)合成氨工业采取的下列措施中,不能用勒沙特列原理解释的是 (填序号)。
①反应压强为20Mpa~50Mpa ②500℃的高温 ③铁触媒作催化剂 ④将生成的氨液化并及时从体系中分离出来,未反应的N2、H2循环到合成塔中。
(2)一定条件下NH3的平衡体积分数随n(N2)变化如图所示(T-温度)。则T2 T1(填>、=、<),判断的依据是:
(3)合成氨气所需的氢气可以由水煤气分离得到。涉及反应信息如下:
反应一:C(s)+H2O(g) H2(g)+CO(g) 平衡常数K1
反应二:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) 平衡常数K2
① K1的表达式:K1=
②将一定量的H2O(g)和CO(g)分别通入到体积为1L的密闭容器中,在不同条件下进行反应,得到以下三组数据:
实验组别 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需时间/min |
||
H2O |
CO |
H2 |
CO |
|||
1 |
650 |
1 |
2 |
0.8 |
1.2 |
5 |
2 |
900 |
0.5 |
1 |
0.2 |
0.8 |
3 |
3 |
T |
a |
b |
c |
d |
t |
(Ⅰ)实验1中,用CO2表示反应开始到平衡的平均反应速率为
(Ⅱ)在实验3,当a=0.5、b=1时,要使c、d数据与实验2相同,且t<3,可以采取的措施为 (填序号)
A.其它条件不变温度T<900℃ B.其它条件不变温度T>900℃
C.充入一定量氖气 D.使用高效催化剂
(Ⅲ)对于反应二,当升高温度时K2 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
高炉炼铁中发生的基本反应如下:FeO(s)+CO(g)sFe(s)+CO2(g) △H>0。
(1)下列可以作为判断该反应已经达到化学平衡状态依据的是 。
a.高炉内压强不变
b.CO2的生成速率和CO的生成速率相等
c.混合气体中CO2的浓度不变
d.c(CO2)=c(CO)
(2)此反应的平衡常数表达式为K= 。
(3)温度升高平衡常数K值 (填“增大”“减小”、或“不变”)。
(4)已知1100℃时,K=0.263,此时测得高炉中c(CO2)="0.025mol/L" ·c(CO)=0.1mol/L,在这种情况下,该反应是否处于化学平衡状态 (填“是”或“否”),此时化学反应速率是 (填“<”、“>”或“=”),其原因是 。
在450℃并有催化剂存在下,于一容积恒定的密闭容器内进行下列反应:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=―190 kJ·mol—1
(1)该反应500℃时的平衡常数________450℃时的平衡常数(填“>”、“<”或“=”)。
(2)450℃时,在一2L密闭容器中,将二氧化硫和氧气混合,反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图,反应处于平衡状态的时间是
(3)据图判断,反应进行至20min时,曲线发生变化的原因是___________________(用文字表达),10min到15min的曲线变化的原因可能是 (填字母)。
A.加了催化剂 | B.缩小容器体积 |
C.降低温度 | D.增加SO3物质的量 |
(4)欲提高SO2的转化率,下列措施可行的是______。
(填字母)
a.向装置中再充入N2 b.向装置中再充入O2
c.改变反应的催化剂 d.升高温度
(5)利用图中数据计算450℃时反应进行至15min时,SO2的平衡转化率为: 。
(6)450℃时,另一2L容积不变的密闭容器中,测得某时刻各物质的量如下:
n(SO2)=0.4mol,n(O2)=0.2mol,n(SO3)=0.8mol,则此时该反应向 进行(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“处于平衡状态”)。
工业废水中常含有一定量的Cr2O72—和CrO42—,它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法1:还原沉淀法
该法的工艺流程为
其中第①步存在平衡:2CrO42—(黄色)+2H+Cr2O72—(橙色)+H2O
(1)若平衡体系的pH=2,则溶液显 色.
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是 。
a.Cr2O72—和CrO42—的浓度相同 b.2v (Cr2O72—) ="v" (CrO42—) c.溶液的颜色不变
(3)第②步中,还原1mol Cr2O72—离子,需要________mol的FeSO4·7H2O。
( 4 ) 第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:
Cr(OH)3(s)Cr3+ (aq)+3OH—(aq)
常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)·c3(OH—)=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至 。
方法2:电解法
该法用Fe做电极电解含Cr2O72—的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。
(5)用Fe做电极的原因为 。
(6)在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释) 。
溶液中同时生成的沉淀还有 。
H2A(酸):K1=4.310-6,K2=2.110-9。H2B(酸):K1=1.010-4,K2=6.310-8,在浓度相同的对应溶液中,用“>”、“<”或“=”填空。
(1)中和同浓度、同体积NaOH溶液时的用量:H2A溶液________H2B溶液;
(2)c (Na+):Na2A溶液________Na2B溶液;
(3)pH:H2A溶液________H2B溶液;
(4)酸分子的浓度:NaHA溶液________NaHB溶液;
(5) 酸根离子的浓度:NaHA溶液________NaHB溶液;
(1)对反应N2O4(g)2NO2(g) △H>0 ,在温度为T1、 T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。T1 T2(填“>”、“<”或“=”);A、C两点的速率vA vC(同上)。
(2)在100℃时,将0.400mol的NO2气体充入2L真空定容密闭容器中,每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析,得到如下表数据:
时间(s) |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
n(NO2)/mol |
0.40 |
n1 |
0.26 |
n3 |
n4 |
n(N2O4)/mol |
0.00 |
0.05 |
n2 |
0.08 |
0.08 |
①在上述条件下,从反应开始直至20s时,二氧化氮的平均反应速率为 ;
②该反应的平衡常数K的值为 ;
③若在相同情况下最初向该容器充入的是N2O4,要达到上述同样的平衡状态,N2O4的起始浓度是 mol/L。
④计算③中条件下达到平衡后混合气体的平均相对分子质量为 ;(结果保留小数点后一位)
I. 恒温、恒压下,在一个容积可变的容器中发生如下反应: A(g)+B(g) C(g)
(1)若开始时放入1molA和1molB,到达平衡后,生成a mol C,这时A的物质的量
为_____mol。
(2)若开始时放入3molA和3molB,到达平衡后,生成C的物质的量为 mol。
(3)若开始时放入x mol A、2molB和l mol C,到达平衡后,A和C的物质的量分别
是y mol和3a mol,则x ="_____mol," y =_____mol。平衡时,B的物质的量_____(选
填一个编号)。
(甲)大于2mol (乙)等于2mol
(丙)小于2mol (丁)可能大于、等于或小于2mol。
(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待再次到达平衡后,C的物质的量分数是
________。
II. 若维持温度不变,在一个与(1)反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。
(5)开始时放入l mol A和l mol B到达平衡后生成b mol C。将b与(1)小题中的a进
行比较________________ (选填一个编号)。
(甲)a < b (乙) a > b (丙) a =" b " (丁) 不能比较a和b的大小。
在100℃和200kPa的条件下,反应aA(g) bB(g)+c C(g)建立平衡后,在不加入任何物质的条件下逐步增大体系的压强(维护温度不变),下表列出的不同压强下反应建立平衡时物质B的浓度。
压强(kPa) |
200 |
500 |
1000 |
B的浓度(mol/L) |
0.04 |
0.1 |
0.27 |
根据表中的数据,回答下列问题:
(1)压强从200kPa增加到500kPa时,平衡 移动(填“正向”或“逆向”或“不”),理由是 。
(2)压强从500kPa增加到1000kPa时,平衡 移动(填“正向”或“逆向”或“不”),其原因可能为 。
二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上利用煤的汽化产物(水煤气)合成二甲醚。
请回答下列问题:
(1)煤的汽化的主要化学方程式为 。
(2)利用水煤气合成二甲醚的总反应式可表示为3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) △H< 0。一定条件下得密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是 (填字母代号)。
A.高温高压 | B.加入催化剂 |
C.减少CO2的浓度 | D.增加CO的浓度 E.分离出二甲醚 |
(3)已知反应2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g),某温度下得平衡常数为400.此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 |
CH3OH |
CH3OCH3 |
H2O |
浓度/(mol/L) |
0.44 |
0.6 |
0.6 |
①通过计算比较此时正、逆反应速率的大小?
②若加入CH3OH后,经10min反应达到平衡,试计算此时CH3OH的物质的量浓度和该时间内CH3OH的化学反应速率?
由于温室效应和资源短缺等问题,如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用,引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。
(1)在250C、101KPa时,3.2克甲醇(CH30H)完全燃烧生成CO2和液态水时放热72.576kJ,则能表示甲醇燃烧的热化学方程式为___________________。
(2)为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为2 L的密闭容器中,充入2mol CO2和6mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=—49kJ/mol,测得CO2和H2O (g)的浓度随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=__________mol/(L·min)。
②下列措施中能使n(H2O)/n(CO2)增大的是________。
A.升高温度 B.再充入3mol H2
C.将CH3OH (g)从体系中分离 D.充入He(g),使体系压强增大
反应m A+n Bp C在某温度下达到平衡。
(1)若A、B、C都是气体,减压后正反应速率小于逆反应速率,则m、n、p的
关系是 。
(2)若C为气体,且m + n = p,在加压时化学平衡发生移动,则平衡必定向_____
方向移动。
(3)如果在体系中增加或减少B的量,平衡均不发生移动,则B肯定不能为___态。
物质在水溶液中可能存在电离平衡、盐的水解平衡或沉淀溶解平衡,它们都可看做是化学平衡的一种。请根据所学化学知识回答下列问题:
Ⅰ、已知0.01mol/L的NaHCO3溶液呈碱性。
(1)该溶液中存在着三个平衡体系,用电离方程式或离子方程式表示:
① ② 。
(2)溶液中共有 种不同的粒子(指分子和离子)。
(3)该溶液中的离子浓度由大到小的顺序是: 。
(4)向该溶液中加入AlCl3溶液,有白色胶状沉淀生成,同时产生一种无色无味并能使澄清石灰水变浑浊的气体,写出该反应的离子方程式: 。
Ⅱ、有盐酸、硫酸、醋酸三种溶液,试回答:
(1)若三种溶液的浓度均为0.1 mol•L-1,其c(H+) 依次为a mol•L-1,b mol•L-1,c mol•L-1,其大小顺序为 ;中和一定量NaOH溶液生成正盐时,需上述三种酸的体积依次是V1L、V2L、V3L,其大小关系为 。
(2)若三种溶液的pH都为2,分别取10mL上述溶液加水稀释至1000mL,此时三种溶液的pH1、pH2、pH3之间的关系为 (用“<”、“>”或“=”表示,pH1 ——代表盐酸、 pH2 ——代表硫酸、pH3 ——代表醋酸)
Ⅲ、已知含有足量AgCl固体的饱和溶液中存在如下平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),且在25℃时,AgCl的Ksp=1.8×10-10。现将足量AgCl固体分别放入下列液体中:①100mL蒸馏水
②100mL0.3mol/L AgNO3溶液 ③100mL0.1mol/L MgCl2溶液充分搅拌后冷却到25℃时,此时c(Ag+)由大到小的顺序为 (填序号),溶液②中c(Cl-)= 。
在一定温度下,向一个容积不变的密闭容器中加入 2 molA 和 2 molB ,发生反应:2A(g) + B(g)3C( g) ΔH=-a kJ/mol(a>0),达到平衡时放出的热量为 bkJ,B的体积分数为ω1%。试回答:
(1)该反应平衡常数K表达式为________________________。 a与b的关系是a b(填“>”、“<”、“=”)。
(2)若升高温度,平衡常数K__________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),达到平衡时B的体积分数_________。
(3)下列说法中能表明该反应已达到平衡状态的是_________。
A.温度和体积一定时,容器内压强不再变化 |
B.温度和体积一定时,某一物质浓度不再变化 |
C.条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化 |
D.温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化 |
(4)若向上述平衡体系中再充入1 molB 和3 molC,在相同条件下达到平衡时B的体积分数为ω2 %,则ω1% ω2 % (填“>”、“ =”或“<”),理由是 。