为探究外界条件对反应:mA(g)+nB(g)cZ(g) △H的影响,以A和B物质的量之比为m∶n开始反应,通过实验得到不同条件下达到平衡时Z的物质的量分数,实验结果如下图所示。下列判断正确的是
A.在恒温恒压条件下,向已达到平衡的体系中加入少量Z,达新平衡时,Z的物质的量分数增大 |
B.升高温度,正、逆反应速率都增大,平衡常数增大 |
C.△H>0 m+n>c |
D.温度不变,减小压强,平衡逆向移动,达新平衡时,A的浓度比原平衡减小 |
BCl3是重要的化工原料,其沸点12℃。500℃时,向2L的密闭容器中按一定比例投入B2O3、C、Cl2,模拟工业制取三氯化硼的反应如下:B2O3(s) + 3C(s) + 3Cl2(g) 2BCl3 (g) + 3CO(g)。
(1)反应起始至3min时固体质量减少了15.9克,则氯气的平均反应速率为_____________。
(2)反应至4min时达到平衡,则下列说法正确的是____________(填序号)。
A.3min时,CO的消耗速率大于氯气的消耗速率
B.2min至4min时BCl3的生成速率比0至2min时的快
C.反应起始至平衡,气体的密度不断增大
D.达到平衡后,容器内的压强不再变化
(3)一定条件下,如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其他有机物)。
①A、D之间导线中电子移动方向为_______________。(用A、D表示)
②生成目标产物的电极反应式为__________________。
③该储氢装置的电流效率η=____________________。
(η=×100%,计算结果保留小数点后1位)
空气质量日报中有一项重要检测指标是SO2的含量,结合所学知识回答下列问题。工业制硫酸的过程中,SO2催化氧化的原理:
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H<0
(1)某温度下,测得SO2(g)的平衡转化率()与体系总压强( p )的关系如上图所示。a、b两点对应的平衡常数K(a) K(b) (填“>”“<”或“=”,下同)SO3浓度c(a) c(b)c点,反应速率υ(正) υ(逆)。
(2)将一定量的SO2(g)和O2(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,在不同温度下进行,反应得到如下表中的两组数据:
实验编号 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
||
SO2 |
O2 |
SO2 |
O2 |
||
1 |
T1 |
4 |
2 |
x |
0.8 |
2 |
T2 |
4 |
2 |
0.4 |
y |
实验1从开始到反应达到化学平衡时,用去时间t 分钟,则υ(SO2)表示的反应速率为 ,温度T1大于T2的理由是 。
向2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol PCl5,在温度为T时发生如下反应PCl5(g)PCl3(g)+ Cl2(g)△H=" +124" kJ•mol-1。反应过程中测定的部分数据见下表:
回答下列问题:
(1)反应在前50s的平均速率v(PCl5)= ,该反应的△S 0(填“<”、“>”或“=”).
(2)温度为T时,该反应的化学平衡常数= 。
(3)上述反应到达平衡状态时,PCl3的体积分数为 。
要提高平衡时PCl3的体积分数,可采取的措施有 。
A.温度不变,压缩容器体积增大压强 | B.使用高效催化剂 |
C.温度和体积不变,减小PCl5的起始量 | D.体积不变,提高反应温度 |
(4)在温度为T时,若起始时向容器中充入0.5mol PCl5和a mol Cl2平衡时PCl5的转化率仍为20%,则a= 。
(5)在热水中,五氯化磷完全水解,生成磷酸(H3PO4),该反应的化学方程式是 。
可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)的v-t图像如图甲所示,若其他条件都不变,只是在反应前加入合适的催化剂,则其v-t图像如图乙所示。
①a1=a2 ②a1<a2 ③b1=b2 ④b1<b2 ⑤t1>t2⑥t1=t2
⑦两图中阴影部分面积相等 ⑧图乙中阴影部分面积更大
以上所述正确的为( )
A.②④⑤⑦ | B.②④⑥⑧ | C.②③⑤⑦ | D.②③⑥⑧ |
炼铁的还原剂CO是由焦炭和CO2反应而得。现将焦炭和CO2放入体积为2 L的密闭容器中,高温下进行下列反应:C(s)+CO2(g) =2CO(g) ΔH=Q kJ·mol-1。下图为CO2、CO的物质的量n随时间t的变化关系图。下列说法正确的是
A.0~1 min,v(CO)=1 mol·L-1·min-1;1~3 min,v(CO)=v(CO2) |
B.当容器内的压强不变时,反应一定达到平衡状态,P(平衡) /P(起始) < 1 |
C.3 min时,温度由T1升高到T2,则Q>0,再达平衡时,K(T2)/ K(T1)> 1 |
D.5 min时再充入一定量的CO,a、b曲线分别表示n(CO)、n(CO2)的变化 |
在一体积为1L的密闭容器中,通入一定量的CO和H2O,在T1℃时发生如下反应:CO (g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H<0,CO和H2O浓度变化如图,则
(1) 0~4 min CO的平均反应速率v(CO)=___________mol/(L.min)。
(2)达平衡时CO的转化率为____________,T1℃时该反应的平衡常数K=_______________。
(3)T2℃(高于T1℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如下表:
时间(min) |
CO |
H2O |
CO2 |
H2 |
0 |
0.200 |
0.300 |
0 |
0 |
2 |
0.138 |
0.238 |
0.062 |
0.062 |
3 |
C1 |
C2 |
C3 |
C3 |
4 |
C1 |
C2 |
C3 |
C3 |
5 |
0.116 |
0.216 |
0.084 |
C4 |
①表中3~4 min时,反应v正__________v逆(填“>”、“<”或“=”); C1___________0.08mol/L(填“>”、“<”或“=”)。
②4~5 min时,平衡向逆反应方向移动,可能的原因是__________(填字母)。
a.增加水蒸气 b.降低温度 c.增大了CO2浓度 d.增加了氢气浓度
接触法制硫酸工艺中,其主反应在450℃并有催化剂存在下进行:
2SO 2(g)+O2(g)2SO3(g);△H=-190KJ·mol-1
(1)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20 mol SO2和0.10molO2,半分钟后达到平衡,测得容器中含SO38g,则V(O2)= mol·L-1·min-1,计算此时化学平衡常数K1= 。
(2)若温度不变,继续通入0.20mol SO2和0.10mol SO3,则平衡移动方向及原因是 ,达平衡后,化学平衡常数为K2,则K1、K2之间的关系为 (填 “>”、“<”或“=”)。
(3)有两只密闭容器A和B,A能保持恒容,B能保持恒压。起始时向容积相等的A、B中分别通入体积比为2∶1的等量的SO2和O2,使之发生反应。则(填>、=、<;左、右;增大、减小、不变)。
①达到平衡所需要的时间:t(A) t(B)
②平衡时,SO2的转化率:a(A) a(B)
③达到平衡时,在两容器中分别通入等量的Ar气。B中的化学平衡向 反应方向移动,A中的化学反应速率 。
下列有关化学反应原理的应用叙述中,正确的是
A.用明矾净水是因为Al3+水解生成的Al(OH)3胶粒具有很强的吸附性 |
B.电解法精炼铜时,以粗铜作阴极,纯铜作阳极 |
C.钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀,所以合金都不耐腐蚀 |
D.工业合成氨使用催化剂是为了加快反应速率和提高氨的产量 |
恒温下,将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:N2+ 3H2 2NH3。
(1)若反应进行5min时,测得n(N2) = 1.8mol,n(NH3) = 0.4mol。
计算:①a的值; ②用H2浓度的变化表示的反应速率。
(2)反应达平衡时,混合气体的总物质的量为5.0mol,其中NH3的含量(体积分数)为40%。
计算:上述温度下该反应的化学平衡常数。
(I)向一体积不变的密闭容器中充入2 mol A,0.6 mol C和一定量的B三种气体,一定条件下发生反应2A(g)+B(g)3C(g),各物质的浓度随时间变化的关系如图 1所示,其中t0~t1阶段c(B)未画出。图2为反应体系中反应速率随时间变化的情况且t2,t3,t4各改变一种不同的条件。
(1)若t1=15 min,则t0~t1阶段以C的浓度变化表示的反应速率v(C)=__________。
(2)t3时改变的条件为__________________,B的起始物质的量为__________________,
(3)t4~t5阶段,若A的物质的量减少了0.01 mol,而此阶段中反应体系吸收能量为a kJ,
写出此条件下该反应的热化学方程式:__________________。
(II)在容积可变的密闭容器中发生反应:mA(g) + nB(g) pC(g) ,在一定温度和不同压强下达到平衡时,分别得到A的物质的量浓度如下表
压强p/Pa |
2×105 |
5×105 |
1×106 |
c(A)/mol·L-1 |
0.08 |
0.20 |
0.44 |
⑴当压强从2×105 Pa增加到5×105 Pa时,平衡 移动(填:向左, 向右 ,不)
⑵维持压强为2×105 Pa,当反应达到平衡状态时,体系中共有amol气体,再向体系中加入bmolB,当重新达到平衡时,体系中气体总物质的量是 mol。
⑶当压强为1×106 Pa时,此反应的平衡常数表达式: 。
某科研人员设计出将硫酸渣(主要成分Fe2O3,含有少量的SiO2等杂质)再利用的流程。流程中的滤液经过多次循环后用来后续制备氧化铁粉末。
(1)为了加快反应①的反应速率,可采用的措施是 。(写出一点即可)
(2)“还原”是将Fe3+转化为Fe2+。在温度T1 、T2(T1 >T2)下进行该反应,通过检测相同时间内溶液的pH,绘制pH随时间的变化曲线如右图所示。得出结论:该反应的温度不宜过高。
①通入SO2气体“还原”时, 试解释pH下降的原因是 。
②相同时间内,T1温度下溶液的pH更高的原因是 。
(3)该流程中循环使用的物质是 。
(4)为测定反应①后溶液中Fe3+的浓度以控制加入SO2的量。实验步骤为:准确量取20.00ml的反应后溶液,稀释成100mL溶液,取10.00 mL溶液,加入足量的KI晶体和2~3滴淀粉溶液,用0.50mol/L的Na2S2O3溶液与碘反应,当反应恰好完全进行时,共消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。有关反应方程式如下:2Fe3++2I-=2Fe2++I2; 2Na2S2O3 + I2= Na2S4O6 + 2NaI
试计算原溶液中Fe3+的物质的量浓度(写出计算过程)。
二甲醚(CH3OCH3)是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用.工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚.
请回答下列问题:
(1)煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收,生成两种酸式盐,该反应的化学方程式为:_____ _____.
(2)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①2H2(g)+CO(g)═CH3OH(g);△H=﹣90.8kJ•mol﹣1
②2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g);△H=﹣23.5kJ•mol﹣1
③CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g);△H=﹣41.3kJ•mol﹣1
总反应:3H2(g)+3CO(g)═CH3OCH3(g)+CO2(g) △H=___________;则该反应( )
A.任何温度下都能进行 |
B.任何温度下都不能进行 |
C.高温下能自发进行 |
D.低温下能自发进行 |
一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是__________(以上都填字母代号).
a.高温高压 b.加入催化剂 c.减少CO2的浓度
d.增加CO的浓度 e.分离出二甲醚
(3)已知反应②2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)某温度下的平衡常数为400.此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 |
CH3OH |
CH3OCH3 |
H2O |
浓度/(mol•L﹣1) |
0.44 |
0.6 |
0.6 |
①比较此时正、逆反应速率的大小:v正__________ v逆 (填“>”、“<”或“=”).
②若加入CH3OH后,经10min反应达到平衡,此时c(CH3OH)=__________.
CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示,下列结论不正确的是
A.反应开始2 min内平均反应速率最大 |
B.反应速率先增大后减小 |
C.反应2 min到第4 min内温度对反应速率的影响比浓度大 |
D.反应在第2 min到第4 min内生成CO2的平均反应速率为前2 min的2倍 |