向2 L密闭容器中通入6 mol气体A和6 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v(C)=1/2v(A);反应2 min时,A的浓度减少了1mol/L,B的物质的量减少了3mol,有6mol D生成.回答下列问题:
(1)反应2min内,v(A)=______,v(B)=______;
(2)该反应化学方程式中x:y:p:q=______;
在2 L的密闭容器内,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 |
0.010 |
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:K300℃>K350℃,则该反应是______热反应。
(2)下图表示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.及时分离出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
(6分)一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如图所示:
(1)从反应开始到10 s,用Z表示的反应速率为________。X的物质的量浓度减少了___________,Y的转化率为________。
(2)该反应的化学方程式为_____________________。
(3)10 s后的某一时刻(t1)改变了外界条件,其速率随时间的变化图象如图所示:
则下列说法符合该图像的是________。
A.t1时刻,增大了X的浓度 | B.t1时刻,升高了体系温度 |
C.t1时刻,缩小了容器体积 | D.t1时刻,使用了催化剂 |
“C1化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质(如CO、CO2、CH4、CH3OH等)为原料合成工业产品的化学工艺,对开发新能源和控制环境污染有重要意义。
(1)一定温度下,在两个容积均为2 L的密闭容器中,分别发生反应:CO2(g) + 3H2(g) ⇌CH3OH(g) + H2O(g) △H =﹣49.0 kJ/mol。相关数据如下:
容器 |
甲 |
乙 |
反应物投入量 |
1 mol CO2(g)和3 mol H2(g) |
1 mol CH3OH(g)和1 mol H2O(g) |
平衡时c(CH3OH) |
c1 |
c2 |
平衡时能量变化 |
放出29.4 kJ |
吸收a kJ |
请回答:
①c1 c2(填“>”、“<”或“=”);a = 。
②若甲中反应10 s时达到平衡,则用CO2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是 mol/(L·s)。
(2)压强为p1时,向体积为1 L的密闭容器中充入b mol CO和2b mol H2,发生反应CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g)。平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图所示。请回答:
①该反应属于 (填“吸”或“放”)热反应;
p1 p2(填“>”、“<”或“=”)。
②100℃时,该反应的平衡常数K= (用含b的代数式表示)。
(3)治理汽车尾气的反应是2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g) △H<0。在恒温恒容的密闭容器中通入n(NO):n(CO)=1:2的混合气体,发生上述反应。下列图像正确且能说明反应在进行到t1时刻一定达到平衡状态的是 (选填字母)。
a b c d
在一定条件下,将2molA和2molB混合于容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。2min末反应达到平衡状态时,生成0.8molD,同时测得C的浓度为0.4mol/L。请填写下列空白:
(1)x=______;用D的浓度变化表示的化学反应速率为_____________。
(2)A的平衡浓度为_______,B的转化率为__________。
(3)如果增大体系的压强,则平衡体系中C的体积分数将____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)如果上述反应在相同条件下从逆反应开始进行,起始时加入C和D各mol,要使平衡时各物质的体积分数与原平衡时完全相同,则还应加入______物质________mol
(一) A和B反应生成C,假定反应由A、B开始,它们的起始浓度均为1mol/l。反应进行2min后A的浓度为0.8mol/l, B的浓度为0.6mol/l, C的浓度为0.6mol/l。则2min内反应的平均速率为v(A)= ,v (B) = ,v(C)= 。该反应的化学反应方程式为: 。
(二) 比较下列各组热化学方程式中的ΔH的大小关系。
(1)已知1 mol白磷转化成红磷,放出18.39 kJ的热量,又知:①P4 (白,s)+5O2(g)=2P2O5(s) ΔH1,
②4P(红,s)+5O2(g)=2P2O5(s) ΔH2。
则ΔH1和ΔH2的关系:ΔH1 ΔH2
(2)③ S(g)+O2(g)==SO2(g) △H1
④S(s)+O2(g)==SO2(g) △H2 ΔH1 ΔH2
(3)已知:高温下,在密闭容器中用H2还原WO2可得到金属钨。当温度过高时,WO2(s)会转变为WO2 (g)。请根据以下反应:
⑤WO2 (s) + 2H2 (g) W (s) + 2H2O (g) ΔH = +66.0 kJ· mol-1
⑥WO2 (g) + 2H2 W (s) + 2H2O (g) ΔH = -137.9 kJ· mol-1
计算出WO2 (s) WO2 (g) 的ΔH = ______________________。
(6分)按要求回答下列问题
(1)已知反应:mA(g) + nB(g)pC(g) + qD(g),v(A):v(B)= _________________;
(2)任何情况下判断水溶液呈中性的依据是:_______________;
(3)NH4Cl溶液中离子浓度由大到小的顺序是:_________________。
氮可形成多种氧化物,如NO、NO2、N2O4等。
(1)电解NO制备NH4NO3,其工作原理如右图所示,为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充物质A,A是_____,理由是:_____________________________。
(2)实验室可用NaOH溶液吸收NO2,反应为2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2 mol NaOH的水溶液与0.2 mol NO2恰好完全反应得1L溶液A,溶液B为0.1mol/L的CH3COONa溶液,则两溶液中c(NO3‾)、c(NO2‾)和c(CH3COO‾)由大到小的顺序为 (已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4 mol/L,CH3COOH的电离常数K a=1.7×10-5mol/L)。可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是 。
a.向溶液A中加适量水 b.向溶液A中加适量NaOH
c.向溶液B中加适量水 d.向溶液B中加适量NaOH
(3)100℃时,将0.400 mol 的NO2气体充入2L抽空的密闭容器中,发生反应2NO2(g)N2O4(g) ∆H < 0。每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析,得到如下表所示数据。
时间/s |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
n(NO2)/mol |
0.40 |
n1 |
0.26 |
n3 |
n4 |
n(N2O4)/mol |
0.00 |
0.05 |
n2 |
0.08 |
0. 08 |
①在上述条件下,从反应开始直至20s时,二氧化氮的平均反应速率为 mol/(L.min);n3 n4(填“>”、“<”或“=”),该反应的平衡常数的值为 。
②若在相同条件下,最初向该容器充入的是N2O4气体,达到上述同样的平衡状态,则N2O4的起始浓度是 mol/L;假设从放入N2O4到平衡时需要80s,则达到平衡时四氧化二氮的转化率为 。
某可逆反应从0—2分钟进行过程中, 在不同反应时 间各物质的量的变化情况如下图所示。则该反应的的反应物是 ,生成物是 ,化学方程式为 ;反应开始至2分钟时,能否用C表示反应速率?若能,其反应速率为 _____ ,若不能,则其原因为 _ ;2分钟后A、B、C各物质的量不再随时间的变化而变化,说明在这个条件下,反应已达到了____ 状态。
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 、 、
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 。
某学生为了探究足量的锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值):
时间(min) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
氢气体积(mL,标况下) |
50 |
120 |
232 |
290 |
310 |
(1)假设用V1、V2、V3、V4、V5依次表示0~1、1~2、2~3、3~4、4~5每分钟内的反应速率,则速率由大到小的排列顺序为 。
(2)求2~3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率V3= 。
(3)如果反应太激烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液,你认为可行的是(填编号) 。
A.蒸馏水 B.NaCl溶液 C.Na2CO3溶液 D.CuSO4溶液