根据下表所示化学反应与数据关系:
化学反应 |
平衡常数 |
温度 |
|
973K |
1173K |
||
① |
1.47 |
2.15 |
|
② |
2.38 |
1.67 |
|
③ |
? |
? |
请回答:
(1)反应①是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3= (用K1、K2表示)。
(3)要使反应③在一定条件下建立的平衡向逆反应方向移动,可采取的措施有 (填写字母序号)。
A 缩小反应容器的容积 B 扩大反应容器的容积 C 升高温度
D 使用合适的催化剂 E 设法减小平衡体系中的CO的浓度
(4)若反应③的逆反应速率与时间的关系如图所示:
①可见反应在t1、t3、t7时都达到了平衡,而t2、t8时都改变了一种条件,试判断改变的是什么条件:t2时 ,t8时 。
②若t4时降压,t6时增大反应物的浓度,请在图中画出~时逆反应速率与时间的关系线。
T ℃时,将3mol气体A和1mol气体B通入体积为2L的密闭容器内(容积不变),发生反应:3A(g)+B(g) xC(g) ,2min时反应达到平衡状态(温度不变),剩余0.8molB。并测得C的浓度为0.4 mol / L.请回答下列问题:
(1)从开始反应至平衡状态,生成C的平均反应速率为___,A的转化率为____.
(2)x=__________
(3)若继续向原平衡状态的混合物容器中通入少量氦气(假设氦气和A、B、C都不反应)后,化学平衡将_______(填字母,下同),若通入气体A后,化学平衡将______。
a.向正反应方向移动
b.向逆反应方向移动
c.不移动
(4)T ℃时,向2L密闭容器中充入4molC,反应达到平衡时,B的物质的量为______。
(1)在某容积不变的密闭容器中,有可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(s)△H<0如图某反应过程中各物质物质的量n(mol)随时间t的变化曲线图。
①该反应的平衡常数表达式为(各物质浓度的指数用数值表示): 。
②若充入A,K值 (填一定增大、一定减小、或可能增大也可能减小、不变);正反应速率____(填增大、减小、不变)。
③若体积为10升的密闭容器中,500℃、有催化剂存在的条件下,根据图示回答下列问题:在0~15min内的平均反应速率:v(B)=
(2)对于某可逆反应:A(g)+B(g)2C(g)△H<0。若该反应的正反应速率与时间的关系如图所示。在其它条件不变的情况下,请填空:
①写出t2时改变的条件可能是: (用文字表达);
②t4时改交的条件可能是 (用编号表示,多选扣分)
A.增大压强 B.减小压强
C.使用催化剂 D.升高温度
E.增大A的浓度
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 反应的△H (填“增大”“减小”或“不改变”)。
某些天然气开采中含有H2S气体,为了安全、有效地利用这一资源,提高经济价值,工业上可以采取多种处理方式。
Ⅰ.吸收:
(1)加工过程中常用氨水吸收H2S,产物为NH4HS,请写出对应的化学方程式: 。
Ⅱ.再利用:加工过程中产生的H2S废气可用来制H2,既廉价又环保。工业上采用以下两种方法制备H2
1高温热分解法
已知:H2S(g)H2(g)+S(g) △H
在恒容密闭容器中,控制不同温度进行H2S分解实验。以H2S起始浓度均为c mol·L-1测定H2S的转化率,结果见图。请回答:
(2)△H 0(填 “>”或者“<”),你判断的依据是: 。
ii.图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线,
(3)据图计算985℃时H2S按上述反应分解的平衡常数K=________
2电化学法
已知:该法制氢过程的示意图如右,FeCl3溶液可作为H2S的吸收液。
请回答:
(4)反应池中发生反应的离子方程式为_____________。
(5)请结合化学用语解释说明该装置能够产生H2的原因 。
(6)该装置除了能够制氢外,还具有何种优点?请你评价 。
化学平衡原理在工农业生产中发挥着重要的指导作用。
(1)反应C(s)+CO2(g) 2CO(g)平衡常数K的表达式为 ;
已知C(s) + H2O(g)CO(g)+H2(g)的平衡常数为K1;H2(g)+CO2(g) CO(g)+H2O(g)的平衡常数为K2 ,则K与K1、K2二者的关系为 。
(2)已知某温度下,反应2SO2+O22SO3,的平衡常数K=19
在该温度下的体积固定的密闭容器中,c0(SO2)=1mol·L-1,c0(O2)="1" mol·L-1,当反应在该温度下SO2转化率为80%时,该反应 (填“是”或“否”)达到化学平衡状态,若未达到,向 (填“正反应”或“逆反应”) 方向进行。
(3)对于可逆反应:aA(g) +bB(g) cC(g)+dD(g) △H = a kJ·mol-1;若a+b>c+d,增大压强平衡向_______(填“正反应”或“逆反应”)方向移动;若升高温度,平衡向逆反应方向移动,则a_______0(填“>”或“<”)
(14分)FeCl3在选修四中出现的次数较多,可见其重要性.
(1)在演示催化剂对化学反应速率的影响实验中,向H2O2溶液中分别滴入FeCl3溶液和CuSO4溶液,催化效果更好的是________ (1分),画出无催化剂和有催化剂的能量-反应进程对比图,并作必要的文字注明(3分)
(2)在演示增加反应物浓度对化学平衡的影响实验中,稀FeCl3溶液与稀KSCN溶液混合,溶液呈较浅血红色。将该浅血红色分成两等份,分别加入同浓度的FeCl3溶液和稀KSCN溶液,红色变得更深的是________(1分), 从化学平衡常数的角度加以分析(3分)(温度不变,假设后加入的FeCl3溶液和稀KSCN溶液都是各自起始浓度的10倍)(3分)
(3)分别取若干毫升稀FeCl3溶液与稀KSCN溶液混合,溶液呈较浅血红色。限用FeCl3、KSCN、 KCl三种化学药品,为证明FeCl3溶液与KSCN溶液的反应是一个可逆反应,至少还要进行( )次实验。
A.1 | B.2 | C.3 | D.4 |
(4)实验室配制和保存FeCl3溶液,要向其中加入________,防止其水解变质。
(5)0.1mol·L-1 FeCl3溶液中的c(Fe3+) 比0.1mol·L-1 (NH4)Fe(SO4)2溶液中的c(Fe3+)______.
某化学反应 3 A 2 B + D在四种不同条件下进行,B 、D的起始浓度为0。反应物A 的浓度 c 随时间 t 的变化情况如下表:
根据上述数据,完成下列填空:
(1)在实验 1 ,反应在10 min ~20 min 内平均速率为_______ mol /(L·min)
(2)在实验 2 ,A 的初始浓度 C2 _______ mol / L ,反应经 20 min 就达到平衡,可推测实验 2 中还隐含的条件是____________________________
(3)设实验 3 的反应速率为 v3,实验 1 的反应速率为 v1,则 v3 ____v1 (填 <、>或=),
且C3 ______ 2.0 mol / L (填 <、>或=)
(4)比较实验 4 和实验 1,可推测正反应是______反应(填吸热或放热)。理由是__________
(5)该反应化学平衡常数表达式为 。
T ℃时,A气体与B气体反应生成C气体,反应过程中A、B、C浓度变化如图(Ⅰ)所示,若保持其他条件不变,温度分别为T1和T2时,B的体积分数与时间的关系如图(Ⅱ)所示。
根据以上条件,回答下列问题:
(1)A与B反应生成C的化学方程式为 ,正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)在密闭容器中,加入2 mol A和6 mol B。
① 当反应达到平衡时,A和B的浓度比是_______;A和B的转化率之比是_______。
② 升高平衡体系的温度(保持体积不变),混合气体的平均相对分子质量________。(填“变大”、“变小”或“不变”)
③ 当达到平衡时,充入氩气,并保持压强不变,平衡将______(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
④ 若容器恒容、绝热,加热使容器内温度迅速升至原来的2倍,平衡将________(填“正向”、“ 逆向”或“不移动”)。达到新平衡后,容器内温度________(填“大于”、“小于”或“等于”)原来的2倍。
在2 密闭容器内,800 ℃时反应:,体系中,随时间的变化如表:
时间() |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
0.020 |
0.010 |
0.008 |
0.007 |
0.007 |
0.007 |
(1)用表示从0~2内该反应的平均速率。
(2)右图中表示浓度的变化的曲线是。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是。
A. B.容器内压强保持不变
C.逆=2正 D.容器内密度保持不变
(4)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是。
A.及时分离除气体 B.适当升高温度
C.增大的浓度 D.选择高效催化剂
将0.8 mol I2(g)和1.2 mol H2(g)置于某1L密闭容器中,在一定温度下发生反应:I2(g)+H2(g) 2HI(g)并达到平衡。HI的体积分数随时间的变化如表格所示:
HI体积分数 |
1min |
2min |
3min |
4min |
5min |
6min |
7min[ |
条件I |
26% |
42% |
52% |
57% |
60% |
60% |
60% |
条件II |
20% |
33% |
43% |
52% |
57% |
65% |
65% |
(1)在条件I到达平衡时,计算该反应的平衡常数K,要求列出计算过程。
(2)在条件I从开始反应到到达平衡时,H2的反应速率为____________。
(3)为达到条件II的数据,对于反应体系可能改变的操作是_______________。
(4)该反应的△H__________0(填">","<"或"=")
(5)在条件I下达到平衡后,在7min时将容器体积压缩为原来的一半。请在图中画出c(HI)随时间变化的曲线。
FeCl3具有净水作用,但腐蚀设备,而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂,处理污水比FeCl3高效,且腐蚀性小。请回答下列问题:
(1)FeCl3净水的原理是(用离子方程式表示) 。FeCl3溶液腐蚀钢铁设备,除H+作用外,另一主要原因是(用离子方程式表示) 。
(2)为节约成本,工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3。
①若酸性FeCl2废液中c(Fe2+)=2.0×10-2mol·L-1,c(Fe3+)=1.0×10-3mol·L-1,
c(Cl-)=5.3×10-2mol·L-1,则该溶液的PH约为 。
②完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式:
□ClO3―+□Fe2++□ =□Cl―+□Fe3++□ 。
(3)生成聚合氧化铁的离子方程式为:xFe3++yH2OFex(OH)y(3x-y)++yH+ 欲使平衡正向移动可采用的方法是(填序号) 。
a.降温 b.加水稀释 c.加入NH4Cl d.加入NaHCO3
研究氨氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1 ΔH1<0(Ⅰ)
2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K2 ΔH2<0(Ⅱ)
(1)4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K=__________(用K1、K2表示)。
(2)为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响,在恒温条件下,向2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl2,10 min时反应(Ⅱ)达到平衡。测得10 min内v(ClNO)=7.5×10-3 mol·L-1·min-1,则平衡后n(Cl2)=________mol,NO的转化率α1=_______。其他条件保持不变,反应(Ⅱ)在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率α2_____α1(填“>”“<”或“=”),平衡常数K2__________(填“增大”“减小”或“不变”)。若要使K2减小,可采取的措施是______________。
(3)实验室可用NaOH溶液吸收NO2,反应为2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2 mol NaOH的水溶液与0.2 mol NO2恰好完全反应得1 L溶液A,溶液B为0.1 molL的CH3COONa溶液,则两溶液中c(NO3-)、c(NO2-)和c(CH3COO-)由大到小的顺序为_________________。(已知HNO2电离常数Ka=7.1×10-4 mol·L-1,CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10-5 mol·L-1)
可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是____________。
a.向溶液A中加适量水 b.向溶液A中加适量NaOH
c.向溶液B中加适量水 d.向溶液B中加适量NaOH
使用石油热裂解的副产物CH4来制取CO和H2,其生产流程如下图:
(1)工业上常利用反应Ⅰ产生的CO和H2合成可再生能源甲醇。
①已知CO(g)、CH3OH(l)的燃烧热分别为283.0 kJ·mol-1和726.5 kJ·mol-1,则CH3OH(l)不完全燃烧生成CO(g)和H2O(l)的热化学方程式为 。
(2)此流程的第I步反应为:CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g),一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图。则P1_________P2。(填“<”、“>”或“=”)100℃时,将1 mol CH4和2 mol H2O通入容积为10L的恒容密闭容器中,达到平衡时CH4的转化率为0.5。此时该反应的平衡常数K=____________。
(3)此流程的第II步反应CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g),
的平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃ |
400 |
500[ |
830 |
平衡常数K |
10 |
9 |
1 |
从上表可以推断:该反应是 反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,反应达到平衡时,CO的转化率为 。
右图表示该反应在t1时刻达到平衡、在t2时刻因改变某个条件引起浓度变化的情况:图中t2时刻发生改变的条件是____(写出一种)。
(4)某化学兴趣小组构想将NO转化为HNO3(NO3-),装置如图,电极为多孔惰性材料。则负极的电极反应式是 。
恒温下,将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N2 (g) + 3 H2(g) 2NH3(g)
(1)若反应某时刻t时,n t (N2) =" 13" mol,n t (NH3) =" 6" mol,则a =__________mol;
(2)反应达平衡时,混合气体的体积为716.8 L(标况下),其中NH3的含量(体积分数)为25%,平衡时NH3的物质的量__________;
(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比、下同),n(始)∶n(平) =__________;
(4)原混合气体中,a∶b =__________;
(5)达到平衡时,N2和H2的转化率之比,α(N2)∶α(H2)= __________;
(6)平衡混合气体中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3) =__________________。