向2 L密闭容器中通入a mol气体A和b 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vC=vA;反应2 min时,A的物质的量减少了,B的物质的量减少了mol,有a mol D生成。回答下列问题:
(1)反应2 min内,vA=_____mol/(L·min);
(2)化学方程式中,x:y:p:q= ;
(3)反应平衡时,D为2a mol,则B的转化率为________;
(4)如果只升高反应温度,其他反应条件不变,平衡时D为1.5 a mol,则该反应的ΔH________0;(填“>”“<”或“=”)
(5)如果其他条件不变,将容器的容积变为1 L,进行同样的实验,则与上述反应比较:
①反应速率_____,(填“增大”、“减小”或“不变”)理由是 ;
②平衡时反应物的转化率________,(填“增大”、“减小”或“不变”)
理由是 。
N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注。
(1)N2O5与苯发生硝化反应生成的硝基苯的结构简式是 。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应:
2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g);ΔH>0
①反应达到平衡后,若再通入一定量氮气,则N2O5的转化率将 (填“增大”、“减小”、“不变”)。
②下表为反应在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500 s内N2O5的分解速率为 。
③在T2温度下,反应1000 s时测得NO2的浓度为4.98 mol·L-1,则T2 T1(填>、<或=)。
(3)现以H2、O2、熔融Na2CO3组成的燃料电池采用电解法制备N2O5,装置如图所示,其中Y为CO2。
写出石墨Ⅰ电极上发生反应的电极反应式 ,N2O5在电解池的 区生成(填“阳极”或“阴极”)。
在50mLH2O2水溶液中加入2g二氧化锰,在标准状况下放出气体的体积与时间的关系如图所示:
(1)该反应还可用____________代替二氧化锰做催化剂加快反应速率。
(2)A、B、C各点所表示的反应速率由快到慢的顺序为_____________________。试解释反应速率变化的原因是___________________。
(3)该H2O2水溶液的物质的量浓度为____________________。
(1)20世纪30年代,Eyring和Pzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论:化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的,而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。NO2和CO反应生成CO2和NO反应是放热反应,NO2和CO的总能量 (填“>”、“<”或“=”)CO2和NO的总能量。
(2)在某体积为2L的密闭容器中充入0.5mol NO2和1mol CO,在一定条件下发生反应:NO2+COCO2+NO,2 min时,测得容器中NO的物质的量为0.2 mol ,则:
①该段时间内,用CO2表示的平均反应速率为 。
②假设此反应在5 min时达到平衡,则此时容器内气体的总物质的量为 。
③下列事实能够说明上述反应在该条件下已经达到化学平衡状态的是
A.容器内气体的质量保持不变 |
B.NO2的物质的量浓度不再改变 |
C.容器内气体的平均相对分子质量不变 |
D.NO2的消耗速率与CO2的消耗速率相等 |
E.容器内气体的物质的量保持不变
(1)某温度时,在2 L容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化曲线如图所示。由图中数据分析,该反应的化学方程式为:_______________.
(2)反应开始至2 min,Z的平均反应速率为 。
(3)不同时间测得以下反应速率:
①v(X)=0.075 mol· L-1·min-1
②v(Y)=0.001 mol· L-1·s-1
③v(Z)=0.06 mol·L-1·min-1
速率由大到小关系正确为 。
A.①>③>② B.③>①>② C.②>③>①
下图表示在一定的温度下,容积固定的密闭容器中,A、B、C三种气体物质的浓度随时间变化的情况,试回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)0~t1s 内B气体的平均反应速率为 。
(3)(t1+10)s 时,A的转化率为 ,此时v(A)正 v(B)逆(填“>”、“<”或“=”)。
(4)关于该反应的说法正确的是 。
a.到达t1时刻该反应已停止
b.在t1时刻之前B气体的消耗速率大于它的生成速率
c.在t1时刻C气体的正反应速率等于逆反应速率
(5)容器中(t1+10)s时的压强与起始时的压强之比为 。
(8分)698 K时,向某V L的密闭容器中充入2 mol H2(g)和2 mol I2(g),发生反应:H2(g)+I2(g) = 2HI(g),测得各物质的物质的量浓度与时间变化的关系如图所示。
请回答下列问题:
(1)容器的体积V=_____L
(2)反应达到最大限度的时间是_ _s,该时间内平均反应速率v(HI)= mol·L-1·s-1
(3)判断该反应达到平衡的依据是 (填序号)
①(I2)=2(HI)
②H2、I2、HI的浓度都不变
③容器内气体的压强保持不变
④容器内气体的密度保持不变
将气体A、B置于容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g) +B(g)2C(g)+2D(g),反应进行到10s末,测得A的物质的量为1.8mol,B的物质的量为0.6 mol,C的物质的量为0.4 mol,则:①用C表示该反应的速率为: ;
②用A表示的速率为: ;
③反应前A的物质的量浓度是: ;
④10s末,D的浓度为: ;
一定温度下,向容积为2L的密闭容器中通入3 molA和2mol B,混合气体起始压强为p0。发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+ 2D(s),反应进行到1min时测得剩余1.2molA,此时C的浓度为0.6mol/L。反应进行到2min时该容器内混合气体总压强为p,5min后反应达到平衡。
(1)X为 。
(2)反应在1min内,B的平均反应速率为 ;
(3)请用p0、p来表示2min时反应物B的转化率为 %。
(4)在四种不同的条件下测定得到以下反应速率,其中表示的反应速率最快的是 ;
A.v(A)="0.5" mol·L-1·min-1
B.v(B)="0.2" mol·L-1·min-1
C.v(C)="0.3" mol·L-1·min-1
D.v(D)="0.5" mol·L-1·min-1
(1)某温度下,2 L恒容密闭容器中,X、Y、Z三种气体发生化学反应时,物质的量随时间变化的关系曲线如图所示,则
①反应的化学方程式为___________________________________________________;
②0~10 s内,用Z表示的化学反应速率____________________________________;
③X的转化率为__________________;(转化率是指平衡时某物质反应的物质的量与起始物质的量的百分比)
(2)在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是( )
A.A的生成速率与C分解的速率相等
B.单位时间内生成nmolA,同时生3nmolB
C.A、B、C的浓度不再变化
D.A、B、C的分子数比为1:3:2
(本题有2小题,共16分,每空2分)
(1)铅蓄电池是常用的化学电源,其电极材料是Pb和PbO2,电解液为稀硫酸。工作时该电池总反应式为PbO2+Pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O,据此判断:
①铅蓄电池的负极材料是________。
②工作时,电解质溶液的酸性________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③工作时,电解质溶液中阴离子移向________极。
④电流方向从________极流向________极。
(2)下图表示一定条件下,A、B、C三种气体物质的量浓度随时间变化的情形,回答下列问题:
①该反应的反应物是 。
②该反应的化学方程式为 。
③在0-2min,该反应用A表示的平均反应速率为 。
t℃时,将3 mol A和1 mol B气体通人体积为2L的密闭容器中(容积不变),发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g),2min时反应达到平衡状态(温度不变),剩余了0.8 mol B,并测得C的浓度为0.4 mol/L,请填写下列空白:
(1)从开始反应至达到平衡状态,生成C的平均反应速率为____________;
(2)x=_______;
(3)若继续向原平衡混合物的容器中通入少量氦气(假设氦气和A、B、C都不反应)后,化学平衡(填字母) ________。
A.向正反应方向移动
B.向逆反应方向移动
C.不移动
(4)若向原平衡混合物的容器中再充人a mol C,在t℃时达到新的平衡,此时B的物质的量为n(B)= ________mol;
(5)如果上述反应在相同温度和容器中进行,欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与原平衡相等,起始加入的三种物质的物质的量n(A)、n(B)、n(C)之间应该满足的关系式为_________。
铁是当代社会中用量最大的金属之一。磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一,发生的主要反应为:Fe3O4(s)+4CO3Fe(s)+4CO2
(1)已知:①Fe3O4(s)+4C(石墨)3Fe(s)+4CO(g) ΔH=+646.0 kJ/mol
②C(石墨)+CO2(g)2CO(g) ΔH=+172.5 kJ/mol
由Fe3O4(s)与CO反应生成Fe(s)的热化学方程式是 。
(2)T℃时,在 2L恒容密闭容器中,加入Fe3O4、CO各1.0 mol ,10 min反应达到平衡时,容器中CO2的浓度是0.4 mol /L。
①能证明该反应达到化学平衡的是 (选填字母)。
a.容器内压强不再变化
b.容器内CO、CO2物质的量比为1 : 1
c.容器内气体的质量不再变化
d.生成CO2的速率与消耗CO的速率相等
②CO的平衡转化率是 。
③l0 min内,反应的平均反应速率v (CO2)= 。
④欲提高该反应中CO的平衡转化率,可采取的措施是 (选填字母)。
a.提高反应温度 b.移出部分CO2
c.加入合适的催化剂 d.减小容器的容积
⑤T℃时,该反应的平衡常数K= 。
(12分)近年来我国汽车拥有量呈较快增长趋势,NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。
(1)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
①写出该反应的热化学方程式 ,该反应的△S 0(填“>”、“<”或“=”);
②根据下图所示,只改变条件R,当N2的转化率从a3到a1时,平衡常数K 。
A.可能增大 |
B.一定不变 |
C.可能不变 |
D.可能减小 |
E.增大、减小、不变均有可能
(2)氮气是合成氨的原料之一,合成氨反应:N2(g)+3H2 (g) 2NH3(g) △H<0,500℃时将1molN2与1molH2充入容积为1L的密闭容器中发生反应,达到平衡后NH3的体积分数为20%。若升高温度至800℃,达到新的平衡时,H2的转化率 (填“增大”、“减小”或不变,下同),N2的体积分数 。
(3)在汽车上安装高效催化转化器,将有毒气体转化为无毒气体,可有效降低NOx的排放。某研究性学习小组用气体传感器测得不同时间NO和CO的浓度如下表:
时间/s |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
c(NO)(×10-4mol·L-1) |
10.0 |
4.50 |
2.50 |
1.50 |
1.00 |
1.00 |
c(CO)(×10-3 mol·L-1) |
3.60 |
3.05 |
2.85 |
2.75 |
2.70 |
2.70 |
请回答下列问题:
①写出反应的化学方程式 。
②前2 s内的平均反应速率ν(N2) = 。
把在空气中久置的铝片5.0 g投入盛有 500mL0.5 mol·L-1硫酸溶液的烧杯中,该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间可用如右的坐标曲线来表示,回答下列问题:
(1)曲线由0→a段不产生氢气的原因___________,有关反应的离子方程式为____________ ;
(2)曲线由a→b段产生氢气的速率较慢的原因___________
有关的化学方程式__________________________;
(3)曲线由b→c段,产生氢气的速率增加较快的主要原因_________________________;
(4)曲线由c以后,产生氢气的速率逐渐下降的主要原因_________________________。