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 。
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
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。
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:______。
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”)。
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
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 |
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 。
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
(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“<”)。
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
(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 ,