向2 L的密闭容器中加入一定量的A、B、C三种气体,一定条件下发生反应,各物质的物质的量随时间变化如图甲所示。图乙为t2时刻后改变条件平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且4个阶段所改变的外界条件均不相同,已知t3——t4阶段为使用催化剂。观察下图,回答下列问题:
(1)甲图中从反应至达到平衡状态,生成物C的平均反应速率为 。
(2)乙图中t2时引起平衡移动的条件是 ,t5时引起平衡移动的条件是 。
(3)乙图中表示平衡混合物中,在这4个阶段中C的含量最高的一段时间是 。
(4)该反应的化学方程式可以表示为: ,正反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。
(5)反应开始时加入的B的物质的量为 。
在恒温恒容的密闭容器中,通入x mol N2和y mol H2发生反应N2 + 3H22NH3,达平衡后,测得反应放出的热量为18.4 kJ,混合气体总的物质的量为3.6 mol,容器内的压强变为原来的90%。又知N2和H2的转化率相同。
⑴通过计算说明起始充入N2和H2的物质的量分别为:x = ,y = 。
⑵若起始加入N2、H2和NH3的物质的量分别为a mol、b mol、c mol,达平衡时各物质的含量与上述平衡完全相同。
①若c=2,在相同的条件下达平衡时,该反应吸收的热量为 kJ。
②若维持反应向正反应方向进行,则起始时c的取值范围为 。
(1)某温度下,密闭容器中,发生如下可逆反应:2E(g)F(g) + xG(g), △H<0。若起始时E的浓度为a mol/L,F ,G浓度均为0,达平衡时E浓度为0.5a mol/L ;若E的起始浓度改为2a mol/L,F ,G浓度仍为0,当达到新平衡时:
①若X=1,容器体积保持不变,新平衡下E的体积分数为________.
②若X=2,容器体积保持不变,新平衡下F的平衡浓度____0.5a mol/L。
(2)t℃将3mol A气体和1mol B气体通入2L固定体积的密闭容器中,发生如下反应:3A(g) + B(g) xC(g),2min时反应达到平衡状态(温度不变),剩余了0.8molB,并测得C的浓度为0.4mol/L,请填写下面空白:
①从开始反应至达到平衡状态,生成C的平均反应速率为_________,X=_____.
②若继续向原平衡混合物中通入少量氦气(不参与反应)后,化学平衡将____移动。
③若向原平衡混合物的容器中再充入a molC,在t℃达到新的平衡,此时B的物质的量为n(B)=_____________mol。
④如果上述反应在相同温度和容器中进行,欲使反应达到平衡时物质的量分数与原平衡时相同,起始加入的三种物质的物质的量n(A)n(B) n(C)之间应该满足的关系为_____________________.
(16分)随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍关注
⑴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=-49.0kJ/mol
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)。氢气的转化率为 。
②下列措施中能使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 D.再充入1mol CO2和3mol H2
⑵工业上也可以用CO和H2合成甲醇,反应原理为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-128.8kJ/mol,在温度不变的情况下,若在增大容器体积的同时不断充入氢气,使H2的浓度保持不变,则平衡 ;
A.向正反应方向移动 B.向逆反应方向移动
C.不移动 D.无法判断
作出此判断的理由是 。
对达到平衡状态的可逆反应X+YZ+W,在其他条件不变的情况下,增大压强,反应速率变化图象如图所示,则关于X、Y、Z、W四种物质的聚集状态说法正确的是( )
A.X、Y均为气体,Z、W中有一种为气体 |
B.Z、W中有一种是气体,X、Y皆非气体 |
C.X、Y、Z、W皆非气体 |
D.Z、W均为气体,X、Y中有一种是气体 |
有甲、乙两个容积均为1 L的密闭容器,在控制两容器的温度相同且恒定的情况下进行反应:2A(g)+B(g) xC(g),①向甲中通入4 mol A、2 mol B,达平衡时测得其中C的体积分数为40%;②向乙中通入1 mol A、0.5 mol B和3 mol C,平衡时测得C的体积分数为W%。试回答:
(1)若乙W%=40%,且建立平衡的过程中乙压强有变化,则x= 。
(2)若乙W%=40%,且平衡时甲、乙压强不同,则乙平衡时c(A) = 。
(3)若x=4,则W% 40% (填“大于”、“小于”或“等于”)。
将2molA和2molB两种气体混合于2L密闭容器中,发生如下反应:
,2分钟末反应达到平衡状态,生成了0.8mol D,请填写下面空白:
(1)B的平衡浓度为____________。
(2)A的转化率为_____________。
(3)用D表示的平均反应速率为_________________。
(4)如果缩小容器容积(温度不变),则平衡体系中混合气体的密度、平均相对分子质量__________、__________。(两空均填“增大、“减少”或“不变” )
(5)如果上述反应在相同条件下从逆反应开始进行,开始加C和D各4/3 mol,要使平衡时各物质的体积分数与原平衡相等,则还应加入____molB物质。
在一个容积固定为2L的密闭容器中,发生反应△H=?。反应情况记录如下表:
时间 |
c(A)/mol L-1 |
c(B)/mol L-1 |
c(C)/mol L-1 |
0min |
1 |
3 |
0 |
第2min |
0.8 |
2.6 |
0.4 |
第4min |
0.4 |
1.8 |
1.2 |
第6min |
0.4 |
1.8 |
1.2 |
第8min |
0.1 |
2.0 |
1.8 |
第9min |
0.05 |
1.9 |
0.3 |
请仔细分析根据表中数据,回答下列问题:
(1)a2= ,b= ,p= 。(取最小正整数)
(2)第2min到第4min内A的平均反应速率v(A)= mol·L-1·min-1[来源:学.科.网]
(3)由表中数据可知反应在第4min到第6min时处于平衡状态,若在第2min、第6min、第8min时分别改变了某一反应条件,则改变的条件分别可能是:
①第2min 或
②第6min ;
③第8min ;
(4)若从开始到第4min建立平衡时反应放出的热量为235。92kJ,则该反应的△H= 。
CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体,控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。
(1)其中一种途径是将CO2转化成有机物实现碳循环。如:
2CO2(g)+2H2O(l)===C2 H4(g)+3O2(g) △H=十1411.0kJ/mol
2CO2(g) +3H2 O(l)=C2 H5OH(1)十3O2(g)△H = +1366.8kJ/mol
则由乙烯水化制乙醇反应的热化学方程式为 。
(2)在一定条件下,6H2(g)+2CO2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)。
温度(K) CO2转化率(%) n(H2)/n(CO2) |
500 |
600 |
700 |
800 |
1.5 |
45 |
33 |
20 |
12 |
2 |
60 |
43 |
28 |
15 |
3 |
83 |
62 |
37 |
22 |
根据上表中数据分析:
①温度一定时,提高氢碳比[著轰击],CO2的转化率 (填“增大”“减小”
“不变”)。
②该反应的正反应为 (填“吸”或“放”)热反应。
(3)定条件下,将3 molH2和1molCO2两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。2min末该反应达到平衡,测得CH30H的浓度为0.2mol/L。下列判断不正确的是___ _。
a.该条件下此反应的化学平衡常数表达式为
b.H2的平均反应速率为0.3mol/(L.s)
c.CO2的转化率为60%
d.若混合气体的密度不再改变时,该反应一定达到平衡状态
(4)如图是乙醇燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图,则a处通入的是 (填“乙醇”或“氧气”),b处电极上发生的电极反应是: 。
(5)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为 。
一定条件下铁可以和CO2发生反应:
Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g);△H>0
(1)一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示,求8分钟内CO的平均反应速率v(CO)= 。
(2)下列措施中能使平衡时c(CO)/c(CO2)增大的是 (填序号)。
A.升高温度 | B.增大压强 | C.充入一定量氮气 | D.再加入一些铁粉 |
(3)反应达到平衡后,若保持容器体积不变时,再通入少量的CO2,则CO2的转化率将
(填“增大”、“减小”、“不变”)
(4)铁的重要化合物在生产生活中应用十分广泛。
①FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合,可得含FeCO3的浊液。若FeCO3浊液长时间暴露在空气中,固体表面会变为红褐色,写出由FeCO3生成红褐色物质的反应的化学方程式: 。
②高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型饮用水消毒剂。高铁酸钠生产方法之一是:强碱性溶液中用NaClO氧化Fe(OH)3生成高铁酸钠、氯化钠和另一种常见化合物,该反应的离子方程式为 。
(5)已知:2CO(g) + O2(g) ="=" 2CO2(g);△H=-566 kJ·mol-1
2H2(g) + O2(g) ="=" 2H2O(g);△H=-483.6 kJ·mol-1
写出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的热化学方程式:
。
已知2SO2 (g)+ O2(g) 2SO3(g) △H =-196kJ·mol-1,5000C时将2mol SO2和1molO2装入一体积恒定的10L密闭容器中,2分钟(t1)时达到平衡。如下图所示:高考
请回答下列问题:
(1)用O2表示2分钟内该反应的平均反应速率为 mol·L-1·min-1。计算500℃时该反应的平衡常数K= 。
(2)上图表示该反应在时刻t1达到平衡后,时刻t2因改变某个条件而发生变化的情况:
图中时刻t2发生改变的条件可能是 (写一个即可)。
(3)在上述条件下起始装入的SO2和O2各2mol,达平衡后设SO2的转化率为x,列出求x的方程 。(不必求出x)
(4)某温度时,该反应的平衡常数K=5000,则该温度 500℃(填“>”、“<”、“=”)。
(5)500℃时,若起始装入的SO2、O2和SO3分别为0.2mol、y mol、wmol,达到平衡时各组分的含量与第(3)完全相同,则y= mol。刚开始时反应向 (填“正”或“逆”)反应方向进行。
一定条件下,在体积为3L的密闭容器中,CO与H2反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO):CO (g) + 2H2 (g) CH3OH (g)
根据题意完成下列各题:
(1)反应达到平衡时,平衡常数表达式K="_________________ " 升高温度,K值___________ (填“增大”、“减小”或“不变”)
(2)在500℃,从反应开始到平衡,H2的平均反应速率v (H2) =" ___________"
(3)在其它条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2,下列说法正确的是__________
a. H2的浓度减少 b. 正反应速率加快,逆反应速率也加快
c .甲醇的物质的量增加 d. 重新平衡时n (H2) / n (CH3OH)增大
(4)据研究,反应过程中起催化作用的是Cu2O,反应体系中含有少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变,原因是________________(用化学方程式表示)
在T℃条件下,向1L固定体积的密闭容器M中加入2 mol X和1 mol Y,发生如下反应: 2X(g) + Y(g) a Z(g) + W(g) △H = -Q kJ·mol-1 (Q>0)
当反应达到平衡后,反应放出的热量为Q1 kJ,物质X的转化率为α;若平衡后再升高温度,混合气体的平均相对分子质量减小,则
(1)化学计量数a的值为 。
(2)写出该反应平衡常数K的表达式 (a必须用具体的值表示)。
(3)下列说法中能说明该反应达到了化学平衡状态的是 。
A:容器内压强一定 B:容器内气体的密度一定
C:容器内Z分子数一定 D:容器内气体的质量一定
(4)X的转化率α= (用含Q、Q1的代数式表示)。
(5)维持温度不变,若起始时向容器中加入的物质的量如下列各项,则反应达到平衡后放出的热量仍为Q1 kJ的是 (稀有气体不参与反应)。
A.2 molX、1mol Y、1molAr
B.a molZ、1mol W
C.1 molX、0.5mol Y、0.5a molZ、0.5 mol W
D.2 molX、1mol Y、1molZ
(6)维持温度不变,若起始时向容器中加入4mol X和6 mol Y,若达平衡时容器内的压强减小了10%,则反应中放出的热量为 kJ。
已知:该反应的平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃ |
200 |
250 |
300 |
350 |
平衡常数K |
9.94 |
5.2 |
1 |
0.5 |
试回答下列问题
(7)在300℃发生上述反应,以表中的物质的量投入到相同的恒容反应器中,其中向正反应方向转化的有 (选填 A.B.C.D.E)。
|
n(X) |
n(Y) |
n(Z) |
n(W) |
A |
1 |
5 |
2 |
3 |
B |
2 |
2 |
1 |
1 |
C |
3 |
3 |
0 |
6 |
D |
0.5 |
2 |
1 |
1 |
E |
1 |
0.3 |
2 |
2 |
(8)若在某温度下,2 mol X和1 mol Y在该容器中反应达平衡, X的平衡转化率为50%,则该温度为 ℃。
(9)在(8)小题达平衡后,保持温度和容器体积不变,分别向容器中再加入 A.2 mol X和1 mol Y, B.1mol Z和1 mol W, C.1molX , D.1 mol W至新平衡,则和原平衡相比,X的转化率A 、B 、C 、D 。(选填增大,减小,不变)
(10)维持T℃条件不变,若在一个和原容器体积相等的恒压容器N 中,加入2 mol X和1 mol Y发生如上反应并达平衡,则 (选填M或N)容器中的反应先达到平衡状态,容器中X的质量分数M N(选填>、<、=符号)。
氨是氮循环中的重要物质,氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。
(1)已知:H—H键能为436 kJ·mol—1,N≡N键能为946 kJ·mol—1,N—H键能为391 kJ·mol—1。写出合成氨反应的热化学方程式:
(2)恒温下,往一个4L的密闭容器中充人5.2molH2和2molN2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:
时间/min |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
c(NH3)/mol·L—1 |
0.08 |
0.14 |
0.18 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
①5min内,消耗H2的平均反应速率为___________________________________
②N2的平衡转化率
③此条件下该反应的化学平衡常数K=__________________________。反应达到平衡后,若维持容器体积不变,温度不变,往平衡体系中加入H2、N2和NH3各8mol,化学平衡将向_______方向移动(填“正反应”或“逆反应”)。
④若维持容器体积不变,只升高温度化学平衡常数值 (填变大、变小、不变),正反应速率 (填变大、变小、不变)。
⑤若温度维持不变,只将容器体积由4L变为2L,达新平衡时N2的平衡浓度 0.4 mol·L—1(填大于、小与、等于)
t ℃时,将2 mol气体A和1 mol气体B充入容积为2 L的恒容密闭容器中,发生如下反应:2A(g)+B(g)xC(g),2 min时反应达到平衡状态(温度仍为t ℃),此时B还有0.6 mol,并测得C的浓度为0.6 mol·L-1。请回答下列问题:
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是________(填字母)。
a.B和C的物质的量浓度之比为1∶x
b.容器中的压强保持不变
c.A的百分含量保持不变
d.A的生成速率与B的消耗速率之比为2∶1
e.容器内混合气体的密度保持不变
(2)x=____________;从反应开始到平衡时反应速率v(A)=__________________。
(3)若保持温度不变,增大容器体积,则反应速率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)若向平衡混合物中再充入a mol C,t ℃再次达到平衡时B的物质的量为__________ mol。