在一个温度恒定的密闭容器中,发生反应2SO2+O22SO3,请按要求回答下列问题.
[恒定压强条件下]
(1)若开始时放入1 mol SO2和0.5 mol O2,达平衡后,生成0.9 mol SO3,这时SO2的转化率为________.
(2)若开始时放入4 mol SO2和2 mol O2,达平衡后,生成SO3的物质的量为________。
[恒定容积条件下]
(3)若开始时放入1 mol SO2和0.5 mol O2,达平衡后,生成a mol SO3,则a________0.9(填“>”、“<”或“=”).
(4)若令x、y和z分别代表初始加入SO2、O2和SO3的物质的量,要使达平衡时,反应混合物中三种气体的物质的量分别与(3)中平衡时完全相同,且反应正向进行,则必须满足的等式关系是______________________.(用x、y、z代数式表示),x的取值范围是 。
已知化学反应①:Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g),其平衡常数为K1;化学反应②:Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g),其平衡常数为K2,在温度973 K和1173 K情况下,K1、K2的值分别如下:
温度 |
K1 |
K2 |
973 K |
1.47 |
2.38 |
1173 K |
2.15 |
1.67 |
请填空:
(1)通过表格中的数值可以推断:反应①是________(填“吸热”或“放热”)反应.
(2)现有反应③:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),请你写出该反应的平衡常数K3的数学表达式:K3= .
(3)在相同温度下,根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系式________,据此关系式及上表数据,也能推断出反应③是________(填“吸热”或“放热”)反应.
(4)要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动,可采取的措施有________(填写字母序号,下同).
A.增大压强 B.体积不变时充入稀有气体 C.升高温度
D.使用合适的催化剂 E.在体系中投入少量P2O5固体
(5)图甲、乙分别表示反应③在t1时刻达到平衡,在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况:①图甲中t2时刻发生改变的条件可能是________________.
②图乙中t2时刻发生改变的条件可能是 .
A.升高温度 B.降低温度 C.加入催化剂 D.增大压强
E.减小压强 F.充入CO2 G.分离出部分CO
CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g);该反应的正反应为吸热反应,请根据题目要求回答下列问题:
(1)在其它条件不变的情况下降低温度,则逆反应速率 (填“增大”或“减小”或“不变”,下同);在其它条件不变的情况下加压,则正反应速率 。
(2)一定条件下,向体积为2L的密闭容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g),20s 后,测得混合气体的压强是反应前的1.2倍,则用甲醇表示该反应的速率为 。
(3)判断该可逆反应达到平衡状态的依据是(填序号) 。
A v正(CH3OH)=v正(CO2)
B 混合气体的密度不变
C 混合气体的平均相对分子质量不变
D CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
(4)在一定条件下,当该反应处于化学平衡状态时,下列操作可使化学平衡向逆反应方 向移动的是 (填序号)。
A.升高温度 B.降低温度 C.增大压强
90℃时,水的离子积常数KW=1×10-12,在此温度下,将V1mLpH=8的NaOH溶液和V2mLpH=4的H2SO4溶液相混合,所得混合溶液的pH=7,求V1︰V2。
已知Cu(OH)2沉淀在一定的条件下可以溶解在氨水中,有关反应的化学方程式为:Cu(OH)2+4NH3·H2O [Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O,有下列实验操作:
(1)操作1:在盛有3 mL 0.1 mol·L-1 CuSO4溶液的试管中滴加3 mL 0.2 mol·L-1 NaOH溶液,结果出现蓝色的悬浊液,有关反应的离子方程式为___________。
(2)操作2:在盛有3 mL 0.1 mol·L-1 CuSO4溶液的试管中滴加3 mL 0.2 mol·L-1氨水,结果也出现蓝色的悬浊液,有关反应的离子方程式为___________。
(3)在上述两种悬浊液中分别加入2 mol·L-1的氨水溶解,请从平衡移动的角度思考哪一种悬浊液更易溶解成为清液?__________(填“操作1”或“操作2”);理由是_____________。
(4)请你设计一个简单的实验方案验证上述观点(或理由)的可靠性。实验方案:______。
在容积为1L的密闭容器中,充入1 mol N2和4 mol H2,一定条件下反应N2+3H2 2NH3 达到平衡,此时N2和H2的物质的量之比恰好为 1:5。试回答下列问题:
(1)平衡时混合气体的压强与起始时混合气体的压强相比 (填“偏高”、“偏低”或“相等”)。
(2)该平衡混合气中NH3的体积分数是 。
(3)平衡时,H2的转化率为
已知:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H= -42kJ·mol-1
(1)在一定温度下,向一定体积的密闭容器中通入1molCO、2molH2O(g),反应达平衡时,测得放出的热量为28kJ,求CO的转化率为 ;
(2)该温度下,向该密闭容器中通入molCO2、molH2,欲使反应达平衡时CO的转化率与(1)相同,则还需满足的条件是 ;
(3)该温度下,向该密闭容器中通入2molCO、3molH2O(g),反应达平衡时时,求H2O(g)的转化率 ;
(4)该温度下,向该密闭容器中通入1.5molCO、3molH2O(g),反应达平衡时,放出的热量为 kJ。
运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。
(1)合成氨反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),若在恒温、恒压条件下,向平衡体系中通入氩气,平衡 移动(填“向左”“向右”或“不”);使用催化剂后反应的△H(填“增大”“减小”或“不改变”) 。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中N2O5可发生化学反应:
2 N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g) △H>0
①下表为反应T1温度下的部分实验数据:
t/s |
0 |
500 |
1000 |
C(N2O5)/mol·L-1 |
5.00 |
3.52 |
2.48 |
则500s内N2O5的分解速率为 。
②在T2温度下,反应1000s时测得NO2的浓度为4.98 mol·L-1,则T2 T1(填
“>”“<”“=”)
(3)已知肼分子(H2N—NH2)可以在氧气中燃烧生成氮气和水。
①利用肼、氧气与KOH溶液组成碱性燃料电池,请写出电池负极的电极反应式
②用电离方程式表示肼的水溶液呈碱性的原因
③肼是强还原剂,与氧化剂反应时放出大量的热,如:N2H4(1)+2H2O2(1)==N2(g)+4H2O(g) △H= —642.2kJ·mol-1
因此肼可以作为火箭推进剂。根据上述信息,你认为是否可以通过改变反应条件,由氮气和水蒸气来制取肼 。说明原因 。
将2mol X和1mol Y的混合气体置于等压密闭容器中,此时容器的体积为120 L,在一定温度下发生反应:2X(g)+Y(g)2Z(g)。当反应达到平衡状态A时,测得气体的密度变为反应前的1.2倍。请回答下列问题:
(1)达平衡状态A时,Y的转化率为________,容器的体积为_________;在达到平衡状态A的容器中通人少量Y,体系中X的体积分数将_______(填“增大”或“减小”或“不变”)。
(2)若在同一容器中起始加入X、Y、Z分别为a、b、c mol,达到平衡后Y的体积分数与平衡状态A相同,则起始时a、b、c应满足的关系为___________.___________。
(3)若反应在一体积为120 L的等容密闭容器中进行,要使平衡后各气体体积分数与平衡状态A相同,则起始时应加入X:_________mol,Y:_________mol,Z:0 mol。
下列反应在210℃达到平衡:
PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g) △H>0 K=1 ①
CO(g)+Cl2(g)COCl2(g) △H <0 K=5×104 ②
COCl2(g)CO(g)+ Cl2(g) △H>0 ③
(1)化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度,K值大小与温度的关系是:温度升高,K值_______ ___________(填一定增大、一定减小、或可能增大也可能减小)。
(2)根据反应①的平衡常数K的表达式,平衡时,下列等式必定成立的是
A.c(PCl5) = c(PCl3)= c(Cl2)="1 " B.c(PCl5)= c(PCl3)·c(Cl2)="1 " C.c(PCl5)= c(PCl3)·c(Cl2)
反应②和反应③的K值表达式 (填“相同”或“不同”)
(3)降低Cl2浓度,反应③的K值 ____ (填“增大”、“减少”或“不变”)。
全球气候变暖已经成为全世界人类面临的重大问题,温家宝总理在“哥本哈根会议”上承诺到2020年中国减排温室气体40%。
⑴ 地球上的能源主要源于太阳,绿色植物的光合作用可以大量吸收CO2以减缓温室效应,主要过程可以描述分为下列三步(用“C5”表示C5H10O4,用“C3”表示C3H6O3):
Ⅰ、H2O(l)=2H+(aq)+1/2O2(g)+2e- △H=+284kJ·mol-1
Ⅱ、CO2(g)+C5(s)+2H+(aq)=2C3+(s) △H=+396kJ·mol-1
Ⅲ、12C3+(s)+12e-=C6H12O6(葡萄糖、s)+6C5(s)+3O2(g)△H=-1200 kJ·mol-1
写出绿色植物利用水和二氧化碳合成葡萄糖并放出氧气的热化学方程式
。
⑵ 降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
△H=-49.0 kJ·mol-1。测得CO2和CH3OH(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)-1;
② 氢气的转化率= ;
③ 该反应的平衡常数为 (保留小数点后2位);
④ 下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是 。
A.升高温度 | B.充入He(g),使体系压强增大 |
C.将H2O(g)从体系中分离出去 | D.再充入1mol CO2和3mol H2 |
汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一,治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器,它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体,反应原理:2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g),在298 K、100 kPa下,ΔH=-113 kJ·mol-1,ΔS=-145 J·(mol·K)-1.
(1)为了提高该反应的速率和NO的转化率,采取的正确措施为
A.加催化剂同时升高温度 |
B.加催化剂同时增大压强 |
C.升高温度同时充入N2 |
D.降低温度同时增大压强 |
(2)若升高温度,则该反应的平衡常数 (填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)判断该条件下反应 (填能、不能)自发.
在一定温度下,将2molN2和6molH2充入固定容积的密闭容器中,发生
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),达到化学平衡后,若保持温度不变,令a、b、c分别为N2、H2、NH3的物质的量,重新建立平衡,混合物中个物质的量仍和上述平衡相同,填空
(1)若a=0,b=0,则c="——— "
⑵、若a=1, c =2,则 b =————
⑶、若a、 b 、 c取值必须满足的一般条件为(用两个式子表示,一个只含a和c,一个只含b和c )————————、 ————————。
右图所表示在密闭容器中反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0达到平衡时,由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况,a ~b过程中改变的条件可能是 ;b ~c过程中改变的条件可能是 ;若增大压强时,反应速度变化情况画在c~d处.