向甲乙两个容积均为1 L的恒容容器中,分别充入2 mol A、2 mol B和1 mol A、1 mol B。相同条件下(温度T ℃),发生下列反应:A(g)+B(g)xC(g) ΔH<0。测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示:
回答下列问题:
(1)乙容器中,平衡后物质B的转化率________;
(2)x=________;
(3)T ℃时该反应的平衡常数为________;
(4)下列说法正确的是________。
A.向平衡后的乙容器中充入氦气可使c(A)增大
B.将乙容器单独升温可使乙容器内各物质的体积分数与甲容器内的相同
C.若向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B,则平衡时甲容器中0.78 mol·L-1<c(A)<1.56 mol·L-1
t℃时,将3molA和1molB气体通入体积为2L的密闭容器中(容积不变),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,请填写下列空白:
(1)从反应开始至达到平衡状态,生成C的平均反应速率为 .
(2)x= ;平衡常数K= .
(3)若继续向原平衡混合物的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(填字母) .
A.向正反应方向移动 B.向逆反应方向移动 C.不移动
(4)若向原平衡混合物的容器中再充入amolC,在t℃时达到新的平衡,此时B的物质的量为n(B)= mol.
(5)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C的物质的量分数与原平衡相等,起始加入三种物质的物质的量n(A)、n(B)、n(C)之间应该满足的关系式为 .
哈伯因发明了氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖,。右图表示某温度时,向1L容器中加入1mol氮气,3mol氢气,该反应在110S内反应进行的程度:
(1)此反应在50~60s时化学平衡常数为= (列出计算式不用试算)。
(2)反应进行到60s时,改变的条件可能是 。
A.加入催化剂 | B.扩大容器的体积 |
C.升高温度 | D.减小氨气的浓度 |
在该条件下,氮气的化学反应速率 (填“变小”、“变大”或“不变”)
(3)该反应在80S后化学平衡常数为,则 (填“>”,“<”或“=”),此时氮气的转化率为 。
(4)若在110s后向该平衡体系中再加入1mol氨气,则再次达平衡后,氨气在平衡体系中的体积分数 。(填“变小”、“变大”或“不变”)
在2L密闭容器内,800℃时反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。体系中,n(NO)随时间的变化如表:
时间(s) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
n(NO)(mol) |
0.020 |
0.01. |
0.008 |
0.007 |
0.007 |
0.007 |
(1)写出该反应的平衡常数表达式:K= 。
已知:>,则该反应是 热反应。
(2)图中表示NO2的变化的曲线是 。
用O2表示从0~2 s内该反应的平均速率v= 。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是 。
a.v(NO2)=2v(O2)
b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO)=2v正(O2)
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NO2气体 b.适当升高温度
c.增大O2的浓度 d.选择高效催化剂
在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下
(已知2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g) kJ·mol)
容器 |
甲 |
乙 |
丙 |
反应物投入量 |
2mol SO2、1mol O2 |
2mol SO3 |
4mol SO3 |
SO3的浓度(mol·L) |
c1 |
c2 |
c3 |
反应的能量变化 |
放出akJ |
吸收bkJ |
吸收ckJ |
体系压强(Pa) |
p1 |
p2 |
p3 |
反应物转化率 |
(1)根据上表下列说法正确的是
A. B. C. D.
(2)甲容器中的进行反应的平衡常数表达式 。
(3)甲容器平衡时SO2的转化率 (用含有a的代数式表示)
(4)关于2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g)下列说法正确的是
A.保持容器等温等压状态,待反应平衡后,再加1mol SO3重新平衡,SO3体积分数小于原平衡
B.平衡时,测得SO2的转化率为12. 5%,O2的转化率为25%, 开始充入容器中的SO2、O2物质的量之比为4∶1
C.反应混合物中,SO3的质量分数不再改变时反应处于平衡
D.保持容器等温等容状态,待反应平衡后,再加1mol SO3重新平衡,SO3体积分数小于原平衡
(9分)在温度T1和T2下,X2(g)和 H2反应生成HX的平衡常数如下表:
化学方程式 |
K (T1 ) |
K (T2) |
F2+H2 2HF |
1.8 ×1036 |
1.9 ×1032 |
Cl2+H2 2HCl |
9.7 ×1012 |
4.2 ×1011 |
Br2+H2 2HBr |
5.6 ×107 |
9.3 ×106 |
I2+H2 2HI |
43 |
34 |
(1)仅依据K的变化,可以推断出:随着卤素原子核电荷数的增加,_______(选填字母)
a. 在相同条件下,X2的平衡转化率逐渐降低 b. X2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱
c. HX的稳定性逐渐减弱 d. HX的还原性逐渐
(2)在容积为3L的密闭容器中,由I2(g)和H2(g)合成HI(g),在其他条件不变的情况下,研究温度对反应的影响,HI的物质的量的变化情况如下图所示。
①温度为T1时,在0~tAmin内,H2的消耗速率v (H2)=__________
②分析右图所示图像,下列说法正确的是________(填序号)
a.温度为T2,容器内气体密度不变时,反应到达B点所示状态
b.平衡状态从A点移动到B点,n(HI)/n(H2)增大
c.该反应为放热反应
(3)加水稀释0.1mol·L-1的HF溶液,下列各量中增大的是________(填序号)
a.c(H+) b. Ka(HF) c. c(F-)/c(H+) d. c(H+) / c(HF)
(4)在0.1mol·L-1HCl溶液中加入过量AgNO3溶液,产生白色沉淀,再滴加KI溶液,出现黄色沉淀,试写出有关的离子方程式 、 。
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 。
(每空格3分,计18分)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)第②步中,还原1mol Cr2O72—离子,需要________mol的FeSO4·7H2O。
(3)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。
(4)用Fe做电极的阳极反应式为:
。
(5)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 。
甲醇是一种可再生能源,在日常生活中有着广泛的应用.工业上用CO生产燃料甲醇,如:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g).图1表示反应中能量的变化;图2表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化.
请回答下列问题:
(1)图1表示使用和未使用催化剂时反应过程和能量的对应关系.下列有关催化剂的说法不正确是
A.降低分子的能量 | B.增加了活化分子数 |
C.提高了活化分子百分数 | D.增加了单位体积内的活化分子数 |
(2)从反应开始到建立平衡,该过程中释放 kJ热量.
(3)在T2℃下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,达到平衡状态时,测得c(CO)=0.2mol•L﹣1,则CO的转化率为 .
(4)如图3为常用笔记本电脑所用甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图如.电池总反应为2CH3OH+3O2⇌2CO2+4H2O.在电脑的使用过程中,电池的温度往往因为各种原因会升高.温度升高_____________(填:“有利于”或“不利于”)电池将化学能转化为电能.该装置中___________(填:“a”或“b”)为电池的负极,该电极反应式为 .
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 |
(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)能判断反应③已达平衡状态的是 。
A.容器中压强不变
B.混合气体中c(CO)不变
C.v正(H2)=v逆(H2O)
D.c(CO2)=c(CO)
(4)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。要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动,可采取的措施是 (填写序号)。
A.缩小反应容器容积 B.扩大反应容器容积
C.降低温度 D.升高温度
E.使用合适的催化剂 F.设法减少CO的量
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 。
(10分)痛风是关节炎反复发作及产生肾结石为特征的一类疾病,关节炎的原因归结于在关节滑液中形成了尿酸钠(NaUr)晶体,有关平衡如下:①HUr(尿酸,aq)Ur-(尿酸根,aq)+H+(aq) (37℃时,Ka=4.0×10—6) ②NaUr(s) Ur-(aq)+Na+(aq)
(1)37°时,1.0 L水中可溶解8.0×10-3mol尿酸钠,此温度下尿酸钠的Ksp为________。
(2)关节炎发作大都在脚趾和手指的关节处,这说明温度降低时,反应②的Ksp________(填“增大”、“减小”或“不变”),生成尿酸钠晶体的反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。
(3)37℃时,某病人尿液中尿酸分子和尿酸根离子的总浓度为2.0×10-3mol·L—1,其中尿酸分子的浓度为5.0×10—4mol·L—1,该病人尿液的c(H+)为 ,PH 7(填“>”、“=”或“<”)。
将固体NH4I置于密闭容器中,某温度下发生下列变化:
NH4I(s) NH3 (g) + HI(g) 2HI(g) H2(g) + I2(g)
当反应达到平衡时c (H2)=" 0.5" mol/L, c (HI)=" 4" mol/L, 则 c(NH3) ,HI 的
分解率为 。
(8分) 在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K与温度t的关系如下:
t℃ |
700 |
800 |
830 |
1000 |
1200 |
K |
0.6 |
0.9 |
1.0 |
1.7 |
2.6 |
请回答下列问题:(1)该反应的化学平衡常数K = 。
(2)该反应为 反应。(填“吸热”或“放热”)
(3)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 ℃。
(4)830℃,在1 L的固定容器的密闭容器中放入2 mol CO2和1 mol H2,平衡后CO2的转化率为 ,