在室温下,化学反应I–(aq) + OCl–(aq)=OI–(aq) + Cl–(aq)的反应物初始浓度、溶液中的氢氧根离子初始浓度及初始速率间的关系如下表所示:
实验编号 |
I–的初始浓度 (mol·L-1) |
OCl–的初始浓度 (mol·L-1) |
OH–的初始浓度 (mol·L-1) |
初始速率v (mol·L-1· s-1) |
1 |
2 × 10–3 |
1.5 × 10–3 |
1.00 |
1.8 × 10–4 |
2 |
a |
1.5 × 10–3 |
1.00 |
3.6 × 10–4 |
3 |
2 × 10–3 |
3 × 10–3 |
2.00 |
1.8 × 10–4 |
4 |
4 × 10–3 |
3 × 10–3 |
1.00 |
7.2 × 10–4 |
已知表中初始反应速率与有关离子浓度关系可以表示为v=" k" [I–]1 [OCl–]b [OH–]c(温 度一定时,k为常数)
①为了实施实验1,某同学取5mL0.02mol·L-1碘化钾溶液、5mL0.015 mol·L-1次氯酸钠溶液、40mL某浓度氢氧化钠溶液混合反应。则该氢氧化钠溶液物质的量浓度为 _________ mol·L-1;
②实验2中,a= ;
③设计实验2和实验4的目的是 ;
④计算b、c值:b= ;c=
⑤若实验编号4的其它浓度不变,仅将溶液的OH–的初始浓度变为0.1mol·L-1,反应的初始速率v=
(mol·L-1· s-1)。
把0.4 mol X气体和0.6 mol Y气体混合于2 L密闭容器中,使它们发生如下反应:4X(g)+5Y(g)===nZ(g)+6W(g);2 min末已生成0.3 mol W,若测知以Z的浓度变化表示的反应速率为0.05 mol·(L·min)-1。试计算:前2 min内用X的浓度变化表示的平均反应速率为____________________;2 min末时Y的浓度为________________;化学方程式中n的值是________。
I.在温度为T时,向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol A和1.0 mol B,发生反应A(g)+B(g) C(g),一段时间后达到平衡。测定得部分数据见下表:
t/s |
0 |
5 |
15 |
25 |
35 |
n(A)/mol |
1.0 |
0.85 |
0.81 |
0.80 |
0.80 |
回答下列问题:
(1)反应前5 s的平均反应速率v(A) =____________
(2)温度为T时,该反应的化学平衡常数=
(3)升高温度,平衡时c(A)=0.41 mol·L-1,则反应的ΔH (填 “>0” 或 “<0”)
(4)相同温度下,起始时向容器中充入0.2 mol A、0.2 mol B和1.0 mol C,反应达到平衡前,反应速率v正 v逆(填“>” 或 “<”)
(5)下列措施能增大反应速率,且平衡往正反应方向移动是 。
a.及时分离出A气体
b.适当升高温度
c.增大B的浓度
d.选择高效催化剂
II.NO、NO2是常见的氧化物。用H2或CO催化还原NO可达到消除污染的目的。
已知:2NO(g) = N2(g) + O2(g) △H = -180.5kJ·mol-1
2H2O(l) = 2H2(g) + O2(g) △H = +571.6kJ·mol-1
则用H2催化还原NO消除污染的热化学方程式是
某温度时,在2L容器中X、Y、Z三种物质随时间的
变化关系曲线如图所示。
(1)由图中的数据分析,该反应的化学方程式为
(2)反应开始至2min、5minZ的平均反应速率为 、 ;
(3)5min后Z的生成速率比5min末Z的 生成速率 (大、小、相等)。
在一固定容积的密闭容器中,进行如下反应:
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
27.反应后物质的总能量增大,则该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。
28.不能判断该反应是否达到化学平衡状态的是________(选填编号)。
a.容器中气体压强不变 b.混合气体中c(CO)不变
c.v正(H2)=v逆(H2O) d.c(H2O)=c(CO)
29.若容器容积为2L,反应10s后测得混合气体的总质量增加了2.4g, 则CO的平均反应速率为 mol/(L∙S);若再增加固态碳的量,则正反应的速率 (选填“增大”、“减小”、“不变”)。
在某化学反应中,反应混合物A、B、C的物质的量浓度(mol·L—1)与时间t(s)关系如表所示。
t(s) |
200 |
400 |
800 |
c(A)(mol·L—1) |
1.45 |
1.28 |
1.00 |
c(B)(mol·L—1) |
0.38 |
0.72 |
1.28 |
c(C)(mol·L—1) |
0.095 |
0.18 |
0.32 |
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)用A浓度变化表示200~800 s内反应的平均反应速率为 mol/(L·min)。
(3)用C浓度变化表示400~800 s内反应的平均反应速率为 mol/(L·s)。
有如下化学反应:2A(g)+B(g)2C(g),△H<0。
(1)若将4 mol A和2 mol B在2 L的容器中混合,经2 s后测得C的浓度为0.6 mol/L,用物质A表示的平均反应速率为_____;2s时物质B的浓度为__________;
(2)若将4 mol A和2 mol B加入体积不变的容器中,一定温度下达到平衡状态,测得气体总物质的量为4.2 mol。此时,混合气体中C的体积分数为__________;若再通入少量B气体,体系中A的物质的量_________(填“增大”、“减小”或“不变”),若要使A的物质的量再达到与原平衡状态相同,可采取的三种措施有 、 、
(本题16分)
(1)为了减轻汽车尾气造成的大气污染,人们开始探索利用NO和CO在一定条件下转化为两种无毒气体E和F的方法(已知该反应△H<0). 在2 L密闭容器中加入一定量NO和CO,当温度分别在T1和T2时,测得各物质平衡时物质的量如下表:
物质 T/℃ n/mol |
NO |
CO |
E |
F |
初始 |
0.100 |
0.100 |
0 |
0 |
T1 |
0.020 |
0.020 |
0.080 |
0.040 |
T2 |
0.010 |
0.010 |
0.090 |
0.045 |
①请结合上表数据,写出NO与CO反应的化学方程式 .
②根据表中数据判断,温度T1和T2的关系是(填序号)__________。
A.T1>T2 B.T1<T2 C.T1=T2 D.无法比较
(2)已知:4NH3(g) + 3O2(g) = 2N2(g) + 6H2O(g); ΔH= - 1266.8 kJ/mol
N2(g) + O2(g) =" 2NO(g)" ; ΔH =" +" 180.5kJ/mol,
则氨催化氧化的热化学方程式为________________________________________。
(3)500℃下,在A、B两个容器中均发生合成氨的反应。隔板Ⅰ固定不动,活塞Ⅱ可自由移动。
当合成氨在容器B中达平衡时,测得其中含有1.0molN2,0.4molH2,0.4molNH3,此时容积为2.0L。则此条件下的平衡常数为___________;保持温度和压强不变,向此容器中通入0.36molN2,平衡将___________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
(4)在相同的密闭容器中,用方法Ⅱ和方法Ⅲ制得的两种Cu2O分别进行催化分解水的实验:
ΔH >0
水蒸气的浓度(mol·L-1)随时间t (min)变化如下表:
序号 |
温度 |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
① |
T1 |
0.050 |
0.0492 |
0.0486 |
0.0482 |
0.0480 |
0.0480 |
② |
T1 |
0.050 |
0.0488 |
0.0484 |
0.0480 |
0.0480 |
0.0480 |
③ |
T2 |
0.10 |
0.094 |
0.090 |
0.090 |
0.090 |
0.090 |
可以判断:实验①的前20 min的平均反应速率 ν(O2)= ;催化剂的催化效率:实验① 实验②(填“>”、“<”)。
(5)最新研究发现,用隔膜电解法可以处理高浓度乙醛废水。原理:使用惰性电极和乙醛-Na2SO4溶液为电解质溶液,乙醛分别在阴、阳极转化为乙醇和乙酸。
总反应为:2CH3CHO+H2OCH3CH2OH+CH3COOH。
过程中,两极除分别生成乙酸和乙醇外,均产生无色气体,阳极电极反应分别为:
4OH--4e-═O2↑+2H2O; 。
甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。
I:CH4(g) + H2O (g) =CO(g) + 3H2(g) △H =+206.0 kJ/mol
II:CO (g) + 2H2 (g) = CH3OH (g) △H =—129.0 kJ/mol
(1)CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH (g)和H2(g)的热化学方程式为_______________。
(2)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入容积为100 L的反应室,在一定条件下发生反应I,测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图
假设100 ℃时达到平衡所需的时间为15min,则用H2表示该反应的平均反应速率为_______________。
(3)写出甲醇—空气—KOH溶液的燃料电池负极的电极反应式:______________。
(4)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用下图装置模拟上述过程:
① 写出阳极电极反应式_______________。
② 写出除去甲醇的离子方程式_________________。
甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g) △H1=-116 kJ·mol-1
(1)下列措施中既有利于增大反应速率又有利于提高CO转化率的是_____________。
A.随时将CH3OH与反应混合物分离 |
B.降低反应温度 |
C.增大体系压强 |
D.使用高效催化剂 |
(2)在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃、270℃三种温度下合成甲醇的规律。右图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系。请回答:
①在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是
②利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数 K= 。
(3)在某温度下,将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中,5min时达到平衡,各物质的物质的浓度(mol•L-1)变化如下表所示:
|
0min |
5min |
10min |
CO |
0.1 |
|
0.05 |
H2 |
0.2 |
|
0.2 |
CH3OH |
0 |
0.04 |
0.05 |
若5min~10min只改变了某一条件,所改变的条件是 ;且该条件所改变的量是
在化学反应中,能引发化学反应的分子间碰撞称之为有效碰撞,这些分子称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低能量叫活化能,其单位用kJ•mol-1表示。请认真观察下图,然后回答问题。
(1)图中反应是 (填“吸热”或“放热”)反应,该反应 (填“需要”或“不需要”)环境先提供能量,该反应的△H= (用含E1、E2的代数式表示)。
(2)已知热化学方程式:H2(g)+1/2O2(g) =H2O(g) △H= -241.8kJ•mol-1,该反应的活化能为167.2 kJ•mol-1,则其逆反应的活化能为 。
(3)对于同一反应,图中虚线(Ⅱ)与实线(I)相比,活化能 ,单位体积内活化分子的百分数 ,因此反应速率 ,(前面的三个空填“增大”“减小”“不变”)你认为最可能的原因是 。
将等物质的量的A和B,混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应 3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经过4min时,测得D的浓度为0.5 mol/L,c(A)∶c(B)=3∶5,C的反应速率是0.1 mol·L-1·min-1,A在4 min末的浓度是___________,B的平均反应速率是______ __,x的值是 。
某温度时,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。
(1)X的转化率是 ;
(2)由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程为 ;
(3)反应从开始至2分钟末,用Z的浓度变化表示的平均反应速率为v(Z)= ;
(4)当反应进行到第 min,该反应达到平衡。
有一化学反应2AB+D ,B、D起始浓度为0,在四种不同条件下进行。反应物A的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表,根据下述数据,完成填空:
实验 序号 |
浓度(mol/L) |
时间(min) |
|||||||
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
|||
1 |
温度 |
800 ℃ |
1.0 |
0.80 |
0.67 |
0.57 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
2 |
800 ℃ |
C2 |
0.60 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
|
3 |
800 ℃ |
C3 |
0.92 |
0.75 |
0.63 |
0.60 |
0.60 |
0.60 |
(1)在实验1,反应在0至40分钟时间内A的平均速率为 mol/(L·min)。
(2)在实验2,A的初始浓度C2= mol/L,可推测实验2中隐含的条件是
(3)设实验3的反应速率为v3,实验1的反应速率为v1,则达到平衡时v3 v1(填>、=、<=,)800℃时,反应平衡常数= ,且C3= mol/L,可推测实验3中隐含的条件是 。
(4)800℃时,反应B+D 2A当其他条件不变, B、D的起始浓度为0.50 mol/L , A的起始浓度为0,达到平衡时A的浓度为 mol/L, B的转化率= 。