- 化学平衡
- 共1514题
在一定条件下,发生CO+NO2⇌CO2+NO的反应,达到化学平衡后,降低温度,混合物的颜色变浅,下列有关该反应的说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:(1)对CO+NO2 CO2+NO来说,NO2是红棕色气体,达平衡后,降低温度,混合物颜色变浅,说明NO2的浓度减小,则可判断降温平衡向正反应方向移动,根据勒夏特列原理,该反应的正反应是放热反应,因此A错误,B正确.
(2)该反应降温向正反应方向移动,c(NO2)、c(CO)会减小,c(CO2)、c(NO)会增大,因此C、D均不正确.
故答案为B.
在2L密闭容器中进行反应:mX(g)+nY(g)⇌pZ(g)+qQ(g),式中m、n、p、q为化学计量数.在0~3min内,各物质物质的量的变化如下表所示:
已知2min内v(Q)=0.075mol•L-1•min-1,v(Z)∕v(Y)=
(1)试确定以下物质的相关量:起始时n(Y)=______,n(Q)=______.
(2)方程式中m=______,n=______,p=______,q=______.
(3)用Z表示2min内的反应速率______.
正确答案
2.3 mol
3 mol
1
4
2
3
0.05 mol•L-1•min-1
解析
解:2min内v(Q)=0.075mol•L-1•min-1,则△n(Q)=0.075mol•L-1•min-1×2min×2L=0.3mol,
根据表中数据可知,2min内X的物质的量变化为:0.8mol-0.7mol=0.1mol,
Z的物质的量变化为:1mol-0.8mol=0.2mol,
根据反应速率v(Z):v(Y)=1:2可知,Y的物质的量变化为:△n(Y)=2△n(Z)=0.4mol,
反应方程式中物质的量变化与其化学计量数成正比,则:m:n:p:q=0.1mol:0.4mol:0.2mol:0.3mol=1:4:2:3,
所以m=1、n=4、p=2、q=3,反应方程式为:X(g)+4Y(g)⇌2Z(g)+3Q(g),
(1)2min内生成0.1molX,根据反应X(g)+4Y(g)⇌2Z(g)+3Q(g)可知,2min内生成Y的物质的量为0.4mol,则起始时Y的物质的量为:2.7mol-0.4mol=2.3mol;
Q在2min内物质的量减少,根据反应方程式可知,2min内消耗的Q的物质的量为:0.1mol×3=0.3mol,则起始是Q的物质的量为:2.7mol+0.3mol=3mol,
故答案为:2.3mol;3mol;
(2)根据以上分析可知,m=1、n=4、p=2、q=3,故答案为:1;4;2;3;
(3)2min内消耗的Z的物质的量为:n(Z)=1mol-0.8mol=0.2mol,则用Z表示2min内的反应速率为:v(Z)==0.05mol•L-1•min-1,
故答案为:0.05mol•L-1•min-1.
在一定温度下将1mol CO和1mol H2O(g)通入一个密闭容器中反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),达到平衡后CO2的物质的量为0.6mol,再通入4molH2O(g)达到平衡后CO2的物质的量可能是( )
正确答案
解析
解:反应为可逆反应,反应物不可能完全转化,达到平衡时,在加入4mol水,则平衡向正方向移动,则达到平衡后CO2的物质的量应大于0.6mol,但小于1mol.
故选D.
向某密闭容器中充入1molCO和2molH2O(g),发生反应:CO+H2O(g)⇌CO2+H2.当反应达到平衡时,CO的体积分数为x.若维持容器的体和温度不变,起始物质按下列四种配比充入该容器中,达到平衡时CO的体积分数大于x的是( )
正确答案
解析
解:A、0.5 mol CO+2 mol H2O(g)+1 mol CO2+1 mol H2,假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为:1.5mol:3mol=1:2,反应前后气体体积不变,平衡相同,CO的体积分数为x,故A不符合;
B、1 mol CO+1 mol H2O(g)+1 mol CO2+1 mol H2,假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为:2mol:2mol=1:1,反应前后气体体积不变,平衡正向进行,CO的体积分数大于x,故B符合;
C、0.5 mol CO+1.5 mol H2O(g)+0.4 mol CO2+0.4 mol H2,假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为:0.9mol:l.9mol=9:19,反应前后气体体积不变,平衡相同,CO的体积分数为x,故C不符合;
D、0.5 mol CO+1.5 mol H2O(g)+0.5 mol CO2+0.5 mo H2,假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为1mol:2mol=1:2,当反应达到平衡时,CO的体积分数为x,故D不符合;
故选B.
2013年初,雾霾天气多次肆虐天津、北京等地区.其中,燃煤和汽车尾气是造成空气污染的原因之一.
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g).△H<0
①该反应平衡常数表达式______.
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是______(填代号).
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题.
煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染.已知:
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ/mol
2NO2(g)⇌N2O4(g)△H=-56.9kJ/mol
H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0kJ/mol
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式:______.
正确答案
K=
d
CH4(g)+N2O4(g)═N2(g)+2H2O(l)+CO2(g)△H=-898.1kJ/mol
解析
解:(1)①平衡常数等于生成物浓度的幂之积比上反应浓度幂之积,即:K=,故答案为:K=
;
②a、到达平衡后正、逆速率相等,不再变化,t1时刻V正最大,之后随反应进行速率发生变化,未到达平衡,故a错误;
b、当反应进行时,产物二氧化碳和氮气的物质的量一直按照系数比2:1在增加,所以它们的物质的量之比始终不变,所以不能判断是否达到平衡,故b错误;
c、t1时刻后二氧化碳、CO的物质的量发生变化,t1时刻未到达平衡状态,故c错误;
d、NO的质量分数为定值,t1时刻处于平衡状态,故d正确,
故答案为:d;
(2)已知:CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-867kJ/mol①
2NO2(g)⇌N2O4(g)△H2=-56.9kJ/mol②
H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0kJ/mol③
根据盖斯定律,①-②+④×2可得CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),故△H=-867kJ/mol-(-56.9kJ/mol)+2(-44.0)kJ/mol=-898.1kJ/mol 即CH4(g)+N2O4(g)═N2(g)+2H2O(l)+CO2(g)△H=-898.1kJ/mol,
故答案为:CH4(g)+N2O4(g)═N2(g)+2H2O(l)+CO2(g)△H=-898.1kJ/mol;
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