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,其中如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O.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: 。
(4)请在如图中定性画出工业合成NH3中H2的逆反应速率(V)随时间(t)变化关系的图像。(其相应的变化特点为:t1达到平衡,t2降温,t3又达到平衡,t4增大压强,t5再次达到平衡。)
在一容积为2 L的密闭容器中,加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2,在一定条件下发生反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如下图所示,请回答下列问题:
(1)根据上图,计算从反应开始到平衡时,平衡反应速率v(NH3)为__________.
(2)该反应达到平衡时H2的转化率为________.
(3)反应达到平衡后,第5分钟末,保持其它条件不变,若改变反应温度,则NH3的物质的量浓度不可能为________.(填序号)
a.0.20 mol·L-1 b.0.12 mol·L-1
c.0.10 mol·L-1 d.0.08 mol·L-1
(4)请写出该反应的平衡常数表达式___ ______,若该反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K1、K2,则K1 K2(填“>”“="”" 或 “<” )。
(5)在第5分钟末将容器的体积缩小一半后,若在第8分钟末达到新的平衡(此时NH3的浓度约为0.25mol·L-1),请在上图中画出第5分钟末到此平衡时NH3浓度的变化曲线.
(15分) I.工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:co(g)+2H2(g) CH3OH(g)。下图中甲图表示反应过程中能量的变化情况;乙图表示一定温度下,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)的浓度随时间的变化情况。
请回答下列问题。
(1)下列说法正确的是 (填字母序号)。
a.在甲图中,曲线b表示使用了催化剂
b.起始充入的CO为2mol,从反应开始到达到平衡,
c.增大CO的浓度,CO的转化率增大
d.容器中压强恒定时,说明反应已达平衡状态
e.保持温度和密闭容器的容积不变,再充入1mol CO和2mol H2,再次达到平衡时的值会变小
(2)该温度下CO(g)+2H2 (g) CH3OH(g)的化学平衡常数为 。若保持其他条件不变,将反应体系升温,则该反应的化学平衡常数 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)请在丙图所示坐标图中画出平衡时甲醇的百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)的变化曲
线,要求画出压强不同的两条曲线(在曲线上标出P1、P2且P1<P2)。
(4)已知CH3OH(g)+3/2 O2(g)="===" C02(g)+2H2O(g) △H=-192.9kJ/mol,又知H20(1)=====H2O(g)
△H= +44kJ/mol,请写出32g CH3OH(g)完全燃烧生成CO2和液态水的热化学方程式
II.已知:在25℃时,H20 H+ + OH — Kw=10-14;
CH3COOH H+ + CH3COO — Ka=1.8×10-5 。
(5)醋酸钠水解的平衡常数Kh的表达式为
(6)0.5mol·L-1醋酸钠溶液的pH为m,其水解的程度(已水解的醋酸钠与原有醋酸钠的比值)为a;1mol·L-1醋酸钠溶液的pH为n,水解的程度为b。则a与b的关系为a b(填“大于”“小于”或“等于”)。
(7)0.9mol.L-1醋酸钠溶液中氢氧根离子的浓度为2.2×10-5mol·L-1 。在某溶液中含Mg2+、Cd2+ 、Zn2+ 三种离子的浓度均为0.01mol·L-1,向其中加入固体醋酸钠,使其浓度为0.9mol·L-1,则能生成的沉淀化学式为
已知:Ksp[ Mg(OH)2 ]=1.8×10-11、Ksp[ Zn(OH)2 ]=1.2×10-17 、Ksp [ Cd(OH)2 ]="2.5" x 10-14 。
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。
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)。
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
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”)。
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 、 、
(12分)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)反应过程的能量变化如下图所示。
已知生成1 mol NH3(g)的ΔH=-46 kJ·mol-1。请回答下列问题:
(1)图中A、C分别表示 、 ;若该反应使用催化剂,会使图中B点升高还是降低? 。
(2)图中ΔH= kJ·mol-1。
(3)已知恒容时,该体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示。
①在0.5 L容器中发生反应,前20 min内,v(NH3)=________,放出的热量为________。
②45 min时采取的措施是_______________________。
③比较I、II、III时段的化学平衡常数(分别用K1、K2、K3表示)大小________。
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= 。