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 。
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的ΔH= -99kJ·mol—1.请回答下列问题:
(1)图中A、C分别表示______________________、__________________________ ,E的大小对该反应的反应热有无影响?________________。该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低?___________ 理由是_____________________________.
(2)图中△H= _______________ KJ·mol—1;
(3)V2O5的催化循环机理可能为:V2O5氧化SO2时,自身被还原为四价钒化合物;四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式_________________________________________
(4)如果反应速率υ(SO2)为0.05 mol·L—1·min—1,则υ(O2)= ______________mol·L—1·min—1、υ(SO3)="____________" mol·L—1·min—1;
(5)已知单质硫的燃烧热为296 KJ·mol—1,计算由S(s)生成3 molSO3(g)的△H______________(要求计算过程)。
Ⅰ.已知:
4Na(g)+3CO2(g)=2Na2CO3(l)+C(s,金刚石) △H=-1080.9kJ/mol
4Na(g)+CO2(g)=2Na2O(s)+C(s,金刚石) △H=-357.5kJ/mol
试写出固体Na2O与固体C(金刚石)反应得到气体Na和液态Na2CO3的热化学方程式 。
Ⅱ.硝基苯甲酸乙酯在OH— 存在下发生水解反应:O2NC6H4COOC2H5+OH-O2NC6H4COO-+C2H5OH
两种反应物的初始浓度均为0.050mol/L ,某温度下测得O2NC6H4COOC2H5的转化率α随时间变化的数据如表所示:
t/s |
0 |
120 |
180 |
240 |
330 |
530 |
600 |
700 |
800 |
α/% |
0 |
33 |
42 |
49 |
59 |
73 |
74 |
75 |
75 |
回答下列问题:
(1)该反应在330~530s的平均反应速率为 (只列出算式,不做运算)。
(2)试计算某温度下该反应的平衡常数(写出计算过程)。
(3)为提高O2NC6H4COOC2H5的转化率,可以采取的措施有 ,(写2条)。
Ⅲ.(1)下图装置中,开始电解时,Al电极反应式为 ,石墨电极反应式为 。
(2)通电一段时间后测得有0.6mol电子转移,作出Al(OH)3物质的量与消耗H2O的物质的量的的图象(反应物足量,作出标注)。
反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。在等容条件下进行。体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示,回答问题:
(1)图中B为 (填“N2”、“H2”或“NH3”)计算反应从开始→达平衡时H2的反应速率v(H2)=
(2)下图是在某温度下反应达到平衡,将容器的体积扩大一倍,假定10min后达到新的平衡,请在下图中用曲线表示体系中各物质的浓度随时间变化的趋势(不需计算新平衡时的具体浓度,只要新平衡时浓度处于一个合理范围内即可。曲线上必须标出N2、H2、NH3)。
反应在t1、t3、t5、t7时都达到了平衡,而t2、t4、t6、t8时都改变了条件,试判断改变的条件是(填“升温”、“降压”……等);t2时 ;t6时 ;t4时,平衡向 (填“正”或“逆”)反应方向移动。
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)=__________.
合成氨反应是“将空气变成面包”的反应,如果没有合成氨反应,地球将无法养活现在这么多的人。已知合成氨的反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。
Ⅰ.在体积为5 L的恒温、恒容密闭容器甲中,起始时投入2 mol N2、3 mol H2,经过10 s达到平衡,测得平衡时NH3的物质的量为0.8 mol。
Ⅱ.在容器乙中,起始时投入3 mol N2、b mol H2,维持恒温、恒压达到平衡,测得平衡时NH3的物质的量为1.2 mol。此时与容器甲中平衡状态温度相同,相同组分的体积分数都相同。
(1)容器甲10 s内用H2表示的平均反应速率v(H2)=_________,达平衡时 N2的转化率=__________。
(2)甲容器中反应的逆反应速率随时间变化的关系如图。t2时改变了某一种条件,改变的条件可能是________、______(填写两项)。
(3)下列哪些情况表明容器乙已达平衡状态__________(填字母)。
A容器乙中的气体密度不再变化
B反应的平衡常数不再变化
C氨气的生成速率等于氮气的消耗速率的2倍
D断裂1 mol N≡N键同时断裂6 mol N—H键
E.容器乙中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
(4)b=__________。
运用化学反应原理研究碳的化合物具有重要意义。
(1)常温下I2O5(s)可用于检测CO,反应原理为:5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s) △H<0。向2L密闭容器中加入足量I2O5(s),并通人1molCO,CO2的体积分数随时间的变化如下图所示:
①0~0.5min内的平均反应速率v(CO)= _____________。
②保持温度和体积不变,若开始加入CO(g)的物质的量是原来的2倍,则下列说法正确的是______。
a.生成I2的质量为原来的2倍
b.混合气体的平均摩尔质量不变
c.达到平衡的时间为原来的2倍
d.混合气体的密度不变
③反应达a点时,欲增大容器中CO2的体积分数,可采取的措施为____________。
(2)以为催化剂,可以将的混合气体直接转化为乙酸。
①若该反应的原子利用率为100%,则______________。
②在25℃下,将pH=a的氢氧化钠溶液与pH=b的醋酸溶液等体积混合,若两溶液恰好完全反应,则:_____14(填“>”、“<”或“=”);该温度下醋酸的电离常数K=__________(用含a、b的式子表示)。
(3)利用反应可以处理汽车尾气,若将该反应设计为原电池,用熔融Na2O作电解质,其正极电极反应式为________________________________。
在体积为2 L的恒容密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)zC(g),图I表示200℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化,图Ⅱ表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A):n(B)的变化关系。则下列结论正确的是
A.200℃时,反应从开始到平衡的平均速率v(B)=" 0." 04 mol·L-1·min-1
B.图Ⅱ所知反应xA(g)+yB(g)zC(g)的△H<0,且a=2
C.若在图Ⅰ所示的平衡状态下,再向体系中充入He,重新达到平衡前v(正)>v(逆)
D.200℃时向容器中再充入2 mol A 和1 mol B,达到平衡,A 的体积分数小于0.5
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____________________。
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)
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 。
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)。
(1)在一体积为10L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在850℃时发生如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g);△H<0。CO和H2O浓度变化如下图,则0~4min的平均反应速率v(CO)=______________mol/(L·min)
(2)t1℃(高于850℃)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右上表。请回答:
①表中3min~4min之间反应处于____________状态;C1数值__________0.08mol/L(填大于、小于或等于)。
②反应在4min~5min问,平衡向逆方向移动,可能的原因是____________(单选),表中5min—6min之间数值发生变化,可能的原因是____________(单选)。
a、增加了水蒸气的量 b、降低温度 c、使用催化剂 d、增加氢气浓度
某温度时,在2 L容器中A、B两种物质间的转化反应中,A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示,由图中数据分析得:
(1)该反应的化学方程式为_________________________________________。
(2)反应开始至4 min时,A的平均反应速率为________________________________。
(3)4 min时,反应是否达到平衡状态?________(填“是”或“否”),8 min时,v(正)________v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
(12分)在100 ℃时,将0.100 mol N2O4气体充入1 L恒容抽空的密闭容器中,隔一定时间对该容器内物质的浓度进行分析得到如表数据:
时间(s) |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
c(N2O4)/mol·L-1 |
0.100 |
c1 |
0.050 |
c3 |
c4 |
c(NO2)/mol·L-1 |
0.000 |
0.060 |
c2 |
0.120 |
0.120 |
(1)该反应的平衡常数表达式为________;从表中分析:
c1________c2,c3________c4(填“>”、“<”或“=”)。
(2)在上述条件下,从反应开始直至达到化学平衡时,N2O4的平均反应速率为________mol·L-1·s-1。
(3)达平衡后下列条件的改变可使NO2气体浓度增大的是________(填字母序号)。
A.扩大容器的容积
B.再充入一定量的N2O4
C.分离出一定量的NO2
D.再充入一定量的He
(4)若在相同条件下,起始时只充入0.080 mol NO2气体,则达到平衡时NO2气体的转化率为________。