在一固定容积的密闭容器中,保持一定条件下进行以下反应:X(气)+2Y(气)3Z(气),已知加入1 molX和3 molY。达到平衡后,生成a mol Z。
(1)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入2 molX和6 molY,达到平衡后,Z的物质的量为 ,Y的转化率为 。
(2)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入2 molX和8 molY,若要求在反应混合气体中Z体积分数不变,则还需加入Z的物质的量为 。
(3)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入0.5molX,则需加入 mol Y,
mol Z,才能使平衡时Z为0.9 a mol。
在一个体积为2L的密闭容器中,高温下发生下列反应:
Fe(s) + CO2(g)FeO(s) + CO(g) + Q kJ
其中CO2、CO的物质的量(mol)随时间(min)的变化如图所示。
(1)、反应在1min时第一次达到平衡状态,固体的质量增加了3.2g。用CO的浓度变化表示的反应速率υ(CO)=_________。
(2)、反应进行至2min时,若只改变一个条件,曲线发生的变化如图所示,3min时再次达到平衡,则Q 0(填“>”、“<”或“=”)。第一次平衡与第二次平衡的平衡常数相比,K1 K2。(填“>”、“<”或“=”)。
(3)、5min时再充入一定量的CO(g),平衡发生移动。下列说法正确的是 (填写编号)。
a.υ(正)先增大后减小 b.υ(正)先减小后增大
c.υ(逆)先增大后减小 d.υ(逆)先减小后增大
表示n(CO2)变化的曲线是________(填写图中曲线的字母编号)。
(4)、请用固态物质的有关物理量来说明该反应已经达到化学平衡状态:
______________________________________________________________________。
Ⅰ.在一个容积固定为2L的密闭容器中,发生反应:aA (g) + bB(g) pC(g) △H=?反应情况记录如下表:
时间/(min) |
n(A)/( mol) |
n(B)/( mol) |
n(C)/( mol) |
0 |
1 |
3 |
0 |
第2 min |
0.8 |
2.6 |
0.4 |
第4 min |
0.4 |
1.8 |
1.2 |
第6 min |
0.4 |
1.8 |
1.2 |
第8 min |
0.1 |
2.0 |
1.8 |
第9 min |
0.05 |
1.9 |
0.3 |
请根据表中数据仔细分析,回答下列问题:
(1)第2min到第4min内A的平均反应速率V(A)= mol•L-1• min-1
(2)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8 min时分别改变了某一个反应条件,则改变的条件分别可能是:
①第2min 或 ;
②第6min ;
③第8 min 。
(3)若从开始到第4 min建立平衡时反应放出的热量为235.92kJ则该反应的△H= 。
(4)反应在第4 min建立平衡,此温度下该反应的化学平衡常数K= .
Ⅱ.已知:常温下,A酸的溶液pH=a, B碱的溶液pH=b
(1)若A为盐酸,B为氢氧化钡,且a=3,b=11,两者等体积混合,溶液的pH为 。
A.大于7 B.等于7 C. 小于7
(2)若A为醋酸,B为氢氧化钠,且a=4,b=12,那么A溶液中水电离出的氢离子浓度为
mol•L-1,B溶液中水电离出的氢离子浓度为 mol•L-1。
(3)若A的化学式为HR,B的化学式为MOH,且a+b=14,两者等体积混合后溶液显碱性。则混合溶液中必定有一种离子能发生水解,该水解反应的离子方程式为:
。
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 。
环境中常见的重金属污染有:汞、铅、锰、铬、镉。处理工业废水中常含有的Cr2O2-7和CrO2-4离子,常用的方法有两种。
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:
(1)写出第①步反应的平衡常数表达式 。
(2)关于第①步反应,下列说法正确的是 。
A.通过测定溶液的pH值可以判断反应是否已达平衡状态
B.该反应为氧化还原反应
C.强酸性环境,溶液的颜色为橙色
(3)第②步中,还原0.1 molCr2O2-7离子,需要 mol的FeSO4·7H2O。
(4)第③步除生成的Cr(OH)3,还可能生成的沉淀为 。在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=10-32,当c(Cr3+)降至10-5mol/L,认为c(Cr3+)已经完全沉淀,现将第③步溶液的pH值调至4,请通过计算说明Cr3+是否沉淀完全(请写出计算过程)
方法2:电解法
(5)实验室利用如图装置模拟电解法处理含Cr2O2-7的废水,电解时阳极反应式为 ,阴极区反应式为 ,得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全,从水的电离平衡角度解释其原因是 。
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
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”)
(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 。
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
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
向2L密闭容器中通入a mol气体A和b mol气体B,在一定条件下发生反应:
xA(g)+yB(g)pC(g)+qD(g) 已知:平均反应速率;反应2 min时A的浓度减少了a/6 mol/L,B的物质的量减少了 mol,有a mol D生成。
回答下列问题:
(1)反应2 min内,VA= ,vB=
(2)化学方程式中,x= y= p= q=
(3)反应达到平衡时,D为2a mol,则B的转化率为
(4)如果只升高反应温度,其他反应条件不变,平衡时D为1. 5a mol则该反应的
△H 0;(填“>、<或-”)
(5)如果其他条件不变,将容器的容积变为1L,进行同样的实验,则与上述反应比较:①反应速率 (填:“增大”“减小或“不变”)。理由是_
②平衡时反应物的转化率 (填:“增大”“减小”或“不变”)理由是
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______。
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 .
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。
某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B,一定温度下发生反应:
A(g)+xB(g)2C(g),达到平衡后,只改变反应的一个条件,测得容器中物质的浓度随时间变化如下图所示。设35min和55min的平衡常数分别为K1、K2。
回答下列问题:
(1)反应方程式中的x= ;20min时的平衡常数 K = 。
(2)8min时A的转化率为 。
(3)30min时改变的条件是 。
(4)若40min时改变的条件是升高温度,则K1 K2(填“>”或“<”或“=”, 下同)。
(5)能判断反应A(g)+xB(g)2C(g),达到化学平衡状态的依据是 (填序号)。
A.恒容容器中压强不变 B.混合气体中c(A)不变
C.2v正(A)= v逆(C) D.2c(A)= c(C)