(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VL密闭容器中,A、B、C三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示,由图中数据分析:
(1)反应的化学方程式为__________________。
(2)从开始到t1 min末时,用物质C表示的反应速率为____________________。
氮化铝(AlN)是一种人工合成的非氧化物陶瓷材料,可在温度高于1500℃时,通过碳热还原法制得。实验研究认为,该碳热还原反应分两步进行:①Al2O3在碳的还原作用下生成铝的气态低价氧化物X(X中Al与O的质量比为6.75∶2);②在碳存在下,X与N2反应生成AlN。请回答:
(1)X的化学式为 。
(2)碳热还原制备氮化铝的总反应化学方程式为:
Al2O3(s)+3C(s)+N2(g)2AlN(s)+3CO(g)
①在温度、容积恒定的反应体系中,CO浓度随时间的变化关系如下图曲线甲所示。下列说法不正确的是 。
A.从a、b两点坐标可求得从a到b时间间隔内该化学反应的平均速率
B.c点切线的斜率表示该化学反应在t时刻的瞬时速率
C.在不同时刻都存在关系:v(N2)=3v(CO)
D.维持温度、容积不变,若减少N2的物质的量进行反应,曲线甲将转变为曲线乙
②一定温度下,在压强为p的反应体系中,平衡时N2的转化率为α,CO的物质的量浓度为c;若温度不变,反应体系的压强减小为0.5p,则N2的平衡转化率将 α(填“<”、“=”或“>”),平衡时CO的物质的量浓度 。
A.小于0.5c B.大于0.5c,小于c
C.等于c D.大于c
③该反应只有在高温下才能自发进行,则随着温度升高,反应物Al2O3的平衡转化率将 (填“增大”、 “不变”或“减小”),理由是 。
(3)在氮化铝中加入氢氧化钠溶液,加热,吸收产生的氨气,进一步通过酸碱滴定法可以测定氮化铝产品中氮的含量。写出上述过程中氮化铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式 。
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=______;
(1)在一个固定体积为2升的密闭容器中,充入2molA和1molB,发生如下反应:2A(g)+B(g)3C(g)+D(s),2分钟反应达到平衡,此时C的浓度为1.2 mol/L。
①2分钟内用B表示的平均反应速度为 ;
②若容器温度升高,平衡时混合气体的平均摩尔质量减小,则正反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)一定温度下,在一定容积的密闭容器中发生如下可逆反应:
2A(g)+B(g) 2C(g)
在反应过程中,C的物质的量n(C)随时间的变化关系如下图所示(从t1时间开始对反应体系升高温度)。
试回答下列问题:
①A点时,反应的v(正)v(逆)(填“>”、“<”或“=”);
②此反应的逆反应为 热反应(填“放”或“吸”);
③A、B两点的正反应速率:v(A)v(B)(填“>”、“<” 或“=”)。
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 。
(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 |
(15分)化学反应原理在工业生产中具有十分重要的意义。
(1)工业生产可以用NH3(g)与CO2(g)经两步反应生成尿素,两步反应的能量变化示意图如下:
则NH3(g)与CO2(g)反应生成尿素的热化学方程式为_______________。
(2)已知反应Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)ΔH=a kJ·mol-1。测得在不同温度下,该反应的平衡常数K随温度的变化如下:
温度(℃) |
500 |
700 |
900 |
K |
1.00 |
1.47 |
2.40 |
①该反应的化学平衡常数K的表达式为 ,a________0(填“>”、“<”或“=”)。在500 ℃ 2 L密闭容器中进行反应,Fe和CO2的起始量均为4 mol,则5 min后达到平衡时CO2的转化率为________,生成CO的平均速率v(CO)为_______________。
②700 ℃反应达到平衡后,要使反应速率增大且平衡向右移动, 可采取的措施有 。
(3)利用CO与H2可直接合成甲醇,下图是由“甲醇-空气”形成的绿色燃料电池的工作原理示意图,写出以石墨为电极的电池工作时负极的电极反应式 ,利用该电池电解1L 0.5mol/L的CuSO4溶液,当消耗560mLO2(标准状况下)时,电解后溶液的pH=(溶液电解前后体积的变化忽略不计)。
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”)。
在生活中,需要对化学反应的速率和化学反应的限度进行研究,以便控制化学反应。
I.某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、温度对反应速率的影响。按照如下方案完成实验。
|
反应物 |
催化剂 |
温度 |
① |
10mL10% H2O2溶液 |
无 |
25℃ |
② |
10mL20% H2O2溶液 |
无 |
25℃ |
③ |
10mL20% H2O2溶液 |
无 |
40℃ |
④ |
10mL20% H2O2溶液 |
1~2滴0.1mol/LFeCl3溶液 |
40℃ |
通过实验得到氧气的体积与时间的关系如右图所示,
回答下列问题:
(1)代表实验①的图示是 。
(2)对比实验③和④的目的是 。
(3)通过上面对比实验,所得的实验结论是 。
Ⅱ.一定温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中充入1molN2和3 mol H2,一定条件下发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),测得其中N2物质的
量随时间变化如图所示。回答下列问题:
(4)从开始反应到t2时刻,氨气的平均反应速率为 。
(5)在t3时刻,氢气的转化率为 。
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
在200℃时,将a mol H2(g)和b mol I2(g)充入到体积为V L的密闭容器中,发生反应:I2(g)+H2(g)⇋2HI(g)。
(1)反应刚开始时,由于c(H2)=______,c(I2)=______,而c(HI)=________,所以化学反应速率________最大而________最小(为零)(填“v正”或“v逆”)。
(2)随着反应的进行,反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2)________,c(I2)________,而c(HI)________,从而化学反应速率v正________,而v逆________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)当反应进行到v正与v逆________时,此可逆反应就达到了最大限度,若保持外界条件不变时,混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率及体系的总压强(或各组分的分压)都将________。
W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数变化如下图所示。已知W的一种核素的质量数为14,中子数为7;X的离子与N具有相同的质子、电子数目:W与Y的氧化物均能导致酸雨的形成;Z的非会属性在同周期主族元素中最强。
(1)Y在周期表中的位置是 。
(2)用电子式表示化合物X3W的结构 。
(3)X3W遇水可释放出使酚酞溶液变红的气体A,该反应的化学方程式是 。
(4)同温同压下,将a L W的简单氢化物和b LZ的氢化物通入水中,若所得溶液的pH=7则a b(填“>”或“<”或“=”)。
(5)用惰性电极电解化合物XZ溶液从阴极释放出气休B,该反应的离子方程式是 。
(6)已知W的单质与气体B在一定条件下可形成气体A,即: △H=—92.4kJ·mo1-1
在某温度时,一个容积固定的密闭容器中,发生上述反应。在不同时间测定的容器内各物质的浓度如下表:
时间 |
浓度(mo1/L) |
||
c(W2) |
c(B) |
c(A) |
|
第0 min |
4.0 |
9.0 |
0 |
第10 min |
3.8 |
8.4 |
0.4 |
第20 min |
3.4 |
7.2 |
1.2 |
第30 min |
3.4 |
7.2 |
1.2 |
第40 min |
3.6 |
7.8 |
0.8 |
①0min~10min,W2的平均反应速率 。
②反应在第l0min改变了反应条件,改变的条件可能是 。
a.更新了催化剂 b.升高温度 c.增大压强 d.增加B的浓度
③若反应从第30min末又发生了一次条件改变,改变的反应条件可能是 。
a.更新了催化剂 b.升高温度 c.增大压强 d.减小A的浓度
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____________________。
在2SO2+O22SO3的反应里,开始SO2和O2的浓度均为0.5mol·L-1,2分钟后测得SO2的浓度为0.25mol·L-1,则v(O2)=________________,各物质所表示的反应速率的最简整数比v(SO2):v(SO3):v(O2)= 。