- 影响化学反应速率的因素
- 共7172题
废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生,并减少污染。废旧印刷电路板经粉碎分离,能得到非金属粉末和金属粉末。
(1)写出工业上制备印刷电路板反应原理的离子方程式:____________________。
(2)下列处理印刷电路板非金属粉末的方法中,不符合环境保护理念的是_______(填字母)。
A.热裂解形成燃油 B.露天焚烧 C.作为有机复合建筑材料的原料 D.直接填埋
(3)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。写出在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的离子方程式:___________________
(4)控制其他条件相同,印刷电路板的金属粉末用10% H2O2和3.0mol/L H2SO4的混合溶液处理,测得不同温度下铜的平均溶解速率(见下表)。
当温度高于40℃时,铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降,其主要原因是__________
(5)在提纯后的CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液,加热,生成CuCl沉淀。制备CuCl的离子方程式是________________。
正确答案
(1)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+(2)BD
(3)Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O
(4)H2O2分解速率加快
(5)2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O2CuCl↓+SO42-+2H+
已知化合物A、B、D各由两种元素组成,C是光合作用的主要产物;甲、乙、丙是前两周期元素的三种单质.这些常见的化合物与单质之间存在如下关系.回答以下问题:
Ⅰ.(1)化合物A的电子式为______;化合物C的结构简式______.
(2)已知常温下测得1g C完全燃烧可放出15.6kJ热量,则C完全燃烧的热化学方程式可表示为:______.
(3)下列说法正确的是______.
A、上述所涉及的化合物中有两种是电解质 B、图中五个转化关系,有三个是化合反应
C、上述所涉及的化合物的晶体均是分子晶体 D、图中五个转化关系均为氧化还原反应
(4)用甲、丙、乙、硫酸溶液可以构成一原电池,则电极材料可以为______,正极的电极反应式为______.
Ⅱ.向某密闭容器中加入 0.4mol B、0.3mol D和一定量的A三种气体.一定条件下发生反应,各物质浓度随时间的变化如下图中甲图所示.乙图为 t2时刻后改变容器中条件,平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种不同条件,所用条件均不同.已知t3~t4阶段为使用催化剂[已知 t0~t1阶段 c ( A)未画出].
(1)A的起始物质的量为______;
(2)此条件下的化学平衡常数为______;
(3)t4~t5阶段改变的条件为______.
正确答案
根据置换反应的各种情况,要注意归纳置换反应的各种类型,甲、乙、丙是前两周期元素的三种单质,应为:氢气、碳、氮气、氧气、氟气中的三种,根据框图的要求来选择合适的物质.符合框图的各种物质可以是:A为二氧化碳(CO2),B为水(H2O),C是光合作用的主要产物;判断C为C6H12O6,D为一氧化碳(CO),甲是氧气(O2),乙是碳(C),丙是氢气(H2);
Ⅰ、(1)化合物A是二氧化碳,分子的电子式为:
;化合物C为葡萄糖,结构简式为:CH2OH(CHOH)4CHO;故答案为:
;CH2OH(CHOH)4CHO;
(2)常温下测得1g C(C6H12O6)完全燃烧可放出15.6kJ热量,1mol葡萄糖完全燃烧放热为2808KJ;则C完全燃烧的热化学方程式可表示为:
C6H12O6(s)+6O2(g)═6CO2(g)+6H2O(l);△H=-2808 kJ/mol;
故答案为:C6H12O6(s)+6O2(g)═6CO2(g)+6H2O(l);△H=-2808 kJ/mol;
(3)A、上述所涉及的化合物中,水是一种极弱的电解质,故A错误;
B、五个转化关系中,甲+乙→A、A+乙→D、甲+丙→B共三个是化合反应,图中五个转化关系,有三个是化合反应,故B正确;
C、上述所涉及的化合物的晶体是葡萄糖、水、二氧化碳、一氧化碳均是分子晶体,故C正确;
D、五个转化关系中,均伴随化合价的变化,均为氧化还原反应,故D正确.
故答案为:B、C、D;
(4)用甲(O2)、丙(H2)、乙(C)、硫酸溶液可以构成一原电池;电极材料可以为石墨,正极上是氧气氮的电子生成氢氧根离子的电极反应,在酸性环境下,氢氧根离子写成水的形式,正极的电极反应式:O2+4e-+4H+=2H2O;故答案为:石墨; O2+4e-+4H+=2H2O;
Ⅱ、(1)依据图象分析起始浓度为0.2mol/L的是B为H2O,0.15mol/L的是D为CO,A为CO2,结合 0.4mol B、0.3mol D和一定量的A三种气体可知容器体积为2L,图象中B消耗0.2mol;D消耗0.2mol;A的平衡物质的量为0.3mol;设A的起始量为X,依据化学平衡三段式列式计算得到:
H2O+CO=CO2 +H2;
起始量(mol) 0.4 0.3 X 0
变化量(mol)0.2 0.2 0.2 0.2
平衡量(mol)0.2 0.1 0.3 0.2
对A的物质的量:x+0.2=0.3
X=0.1mol
(2)平衡浓度分别为:C(H2O )=0.1mol/L;C(CO)=0.05mol/L;C(CO2)=0.15mol/L;C(H2)=0.1mol/L;
K==
=3
(3)t4~t5阶段改变的条件依据图象分析t4~t5阶段平衡不动,速率减小,所以改变的条件是减小压强;
故答案为:(1)0.1mol (2)3 (3)减小压强
A、B、C、D、E五种短周期元素,原子序数依次增大.A元素的单质是自然界最轻的气体,E单质须保存在煤油中.A与B、C分别构成电子数相等的化合物M、N,且M是一种能产生温室效应的最简单的有机气体物质;D元素最外层电子数是次外层电子数的3倍;
回答下列问题:
(1)N的电子式为______;M分子中含有______(填“极性”或“非极性”)键
(2)D与E以1:1形成的化合物与水反应的化学反应方程式______
(3)A、B、C、D可形成阳离子和阴离子个数比是1:1的离子化合物X;A、D、E可形成化合物Y;X与Y以物质的量之比1:2加热反应,写出反应的化学方程式______.反应后水溶液显______(填“酸”“碱”或“中”)性,原因是______(用离子方程式表示)
(4)由N与D的单质、KOH溶液构成原电池,负极会产生C的单质.则其负极反应为______;一段时间后,溶液pH______(填“增大”“减小”或“不变”).
(5)在一定温度下,将4mol C单质和12mol A单质通入到体积为2L的密闭容器中,发生反应,2min达到平衡状态时,A单质的转化率是50%,则用A单质表示该反应的平均速率为______;该温度下的平衡常数为K=______.从化学平衡移动的角度分析,提高A单质的转化率可以采取的措施是______(选填序号字母).
a、及时分离出生成物 b、平衡后再加入6molA物质 c、增大压强 d、使用催化剂 e、平衡后再加入2molC物质.
正确答案
A、B、C、D、E五种短周期元素,原子序数依次增大.A元素的单质是自然界最轻的气体,应为H,E单质须保存在煤油中,应为Na,A与B、C分别构成电子数相等的化合物M、N,且M是一种能产生温室效应的最简单的有机气体物质,则M为CH4,B为C,D元素最外层电子数是次外层电子数的3倍,应为O,则N为NH3,C为N,
即A为H,B为C,C为N,D为O,E为Na,
(1)N为NH3,电子式为
,分子中含有N-H键,为极性键,故答案为:
; 极性;
(2)D与E以1:1形成的化合物为Na2O2,与水反应的化学反应方程式为2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2↑,
故答案为:2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2↑;
(3)化合物X为NH4HCO3,Y为NaOH,二者反应的化学方程式为NH4HCO3+2NaOHNa2CO3+NH3↑+2H2O,
反应溶液的溶质为Na2CO3,由于发生CO32-+H2O
HCO3-+OH-,则溶液呈碱性,
故答案为:NH4HCO3+2NaOHNa2CO3+NH3↑+2H2O;碱;CO32-+H2O
HCO3-+OH-;
(4)NH3、O2和KOH形成的原电池中,NH3被氧化生成N2,则负极反应为2NH3-6e-+6OH-═N2+6H2O,
反应的总方程式为4NH3+3O2=2N2+6H2O,溶液体积增大,OH-浓度减小,则溶液pH减小,
故答案为:2NH3-6e-+6OH-═N2+6H2O;减小;
(5)N2+3H2
2NH3
起始:2mol/L 6mol/L 0
转化:1mol/L 3moL/L 2moL/L
平衡:1mol/L 3moL/L 2moL/L
则v(N2)==0.5mol/L-1min-1,k=
=
,
提高H2单质的转化率可以采取:增大压强,及时分离出生成物以及平衡后再加入2molN2物质,如平衡后再加入6molH2物质,则H2的转化率减小,加入催化剂平衡不移动,
故答案为:0.5mol/L-1min-1;;a、c、e.
A、B、C、D、E、F是六种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,其中A、D及C、F分别是同一主族元素,A、F两元素的原子核中质子数之和比C、D两元素原子核中质子数之和少2,F元素的最外层电子数是次外层电子数的0.75倍.又知B元素的最外层电子数是内层电子数的2倍,E元素的最外层电子数等于其电子层数.请回答:
(1)1mol由E、F二种元素组成的化合物跟由A、C、D三种元素组成的化合物发生反应,完全反应后消耗后者的物质的量为______.
(2)A、C、F间可形成甲、乙两种微粒,它们均为负一价双原子阴离子,甲有18个电子,乙有10个电子,则甲与乙反应的离子方程式为______.
(3)单质B的燃烧热akJ/mol.由B、C二种元素组成的化合物BC14g完全燃烧放出bkJ热量,写出单质B和单质C反应生成BC的热化学方程式:______.
(4)工业上在高温的条件下,可以用A2C和BC反应制取单质A2.在等体积的Ⅰ、Ⅱ两个密闭容器中分别充入1molA2C和1molBC、2molA2C和2molBC.一定条件下,充分反应后分别达到平衡(两容器温度相等).下列说法正确的是______
A.达到平衡所需要的时间:Ⅰ>Ⅱ
B.达到平衡后A2C的转化率:Ⅰ=Ⅱ
C.达到平衡后BC的物质的量:Ⅰ>Ⅱ
D.达到平衡后A2的体积分数:Ⅰ<Ⅱ
E.达到平衡后吸收或放出的热量:Ⅰ=Ⅱ
F.达到平衡后体系的平均相对分子质量:Ⅰ<Ⅱ
(5)用B元素的单质与E元素的单质可以制成电极浸入由A、C、D三种元素组成的化合物的溶液中构成电池,则电池负极的电极反应式是______.
正确答案
A、B、C、D、E、F是六种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,F元素的最外层电子数是次外层电子数的0.75倍,则次外层电子为8,最外层电子数为6,则F为S元素;由B元素的最外层电子数是内层电子数的2倍,内层电子数为2,则最外层电子数为4,所以B为C元素;E元素的最外层电子数等于其电子层数,则为第三周期第ⅢA族,即E为Al;C、F是同一主族元素,则C为O元素;A、D是同一主族元素,A、F两元素的原子核中质子数之和比C、D两元素原子核中质子数之和少2,则A、D的质子数相差10,即A为H,D为Na,
即A为H,B为C,C为O,D为Na,E为Al,F为S.
(1)1molAl2S3与A、C、D三种元素组成的化合物NaOH溶液反应,先和水反应生成2molAl(OH)3、3molH2S,
由Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,H2S+2NaOH=Na2S+2H2O,
则消耗NaOH的物质的量为8mol,故答案为:8mol;
(2)A、C、F间可形成甲、乙两种微粒,它们均为负一价双原子阴离子,甲有18个电子,为HS-,乙有10个电子,为OH-,二者反应的离子反应为HS-+OH-=S2-+H2O,
故答案为:HS-+OH-=S2-+H2O;
(3)单质B的燃烧热akJ/mol,则C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=-akJ/mol①,
BC14g完全燃烧放出bkJ热量,则CO(g)+O2(g)=CO2(g);△H=-2bkJ/mol①,
由盖斯定律可知,①-②可得C(s)+O2(g)=CO(g);△H=-(a-2b)kJ/mol,
故答案为:C(s)+O2(g)=CO(g);△H=-(a-2b)kJ/mol;
(4)在等体积的Ⅰ、Ⅱ两个密闭容器中分别充入1molA2C和1molBC、2molA2C和2molBC,则Ⅱ中n大,p大,
A.Ⅱ中压强大,反应速率快,时间少,则达到平衡所需要的时间:Ⅰ>Ⅱ,故A正确;
B.Ⅰ和Ⅱ中物质的量成正比,为等效平衡,则平衡达到平衡后A2C的转化率:Ⅰ=Ⅱ,故B正确;
C.Ⅱ中压强大,平衡正向移动,则达到平衡后BC的物质的量:Ⅰ<Ⅱ,故C错误;
D.Ⅰ和Ⅱ中物质的量成正比,为等效平衡,达到平衡后A2的体积分数:Ⅰ=Ⅱ,故D错误;
E.由物质的量与热量成正比,Ⅱ中物质的量大,则放热多,则达到平衡后吸收或放出的热量:Ⅰ<Ⅱ,故E错误;
F.由M=可知,Ⅱ中的质量与物质的量均为Ⅰ中的2倍,则M相同,达到平衡后体系的平均相对分子质量:Ⅰ=Ⅱ,故F错误;
故答案为:AB;
(5)B元素的单质与E元素的单质可以制成电极浸入由A、C、D三种元素组成的化合物的溶液中构成电池,发生2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑,
Al失去电子,化合价升高,则Al为负极,电极反应为Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O,故答案为:Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O.
Q、W、X、Y、Z是5种短周期元素,原子序数逐渐增大,Q与W组成的化合物是一种温室气体,W与Y、X与Y组成的化合物是机动车排出的大气污染物,Y和Z能形成原子个数比为1∶1和1∶2的两种离子化合物。(1)W在元素周期表中的位置是__________,Z2Y的电子式是_________。
(2)工业合成XQ3是放热反应。下列措施中,既能加快反应速率,又能提高原料转化率的是______。
a.升高温度 b.加入催化剂 c.将XQ3及时分离出去 d.增大反应体系的压强
(3)2.24 L(标准状况)XQ3被200 mL 1 mol/L QXY3溶液吸收后,所得溶液中离子浓度从大到小的顺序是____________。
(4)WQ4Y与Y2的反应可将化学能转化为电能,其工作原理如图所示,a极的电极反应式是________。
(5)已知:
W(s)+ Y2(g)= WY2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol
WY(g)+ Y2(g)= WY2(g) ΔH=-283.0 kJ/mol
24 g W与一定量的Y2反应,放出热量362.5 kJ,所得产物的物质的量之比是__________。
(6)X和Z组成的一种离子化合物,能与水反应生成两种碱,该反应的化学方程式是_______________。
正确答案
(1)第二周期IVA族;
(2)d
(3)c(NO3-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-)
(4)CH3OH-6e-+ 8OH-=CO32-+ 6H2O
(5)n(CO2)∶n(CO)=1∶3
(6)Na3N + 4H2O=3NaOH + NH3·H2O
某同学探究同周期元素性质的递变规律,并讨论影响化学反应速率的因素.选用的试剂如下:镁条、铝条、铝粉、钠、新制Na2S溶液、新制氯水、0.5mol•L-1盐酸、3mol•L-1盐酸、酚酞试液;其设计的实验方案及部分实验现象如下表:
请回答下列问题:
(1)实验①中可以说明该反应是放热反应的现象是______
(2)由实验②可得出决定化学反应快慢的主要因素是______
(3)实验③的现象是产生浅黄色沉淀,离子方程式为______
由实验③可以得出非金属性氯______硫(填“强于”、“弱于”、“无法比较”).
(4)实验④中,因为铝粉消失所用的时间短,因此,该同学得出结论:铝比镁易失电子,该结论是否正确?______(填“是”或“否”),通过实验④说明要加快化学反应速率可采取的措施可以是______或______.
正确答案
(1)钠块浮在水面上,说明钠的密度比水小,熔化成闪亮的小球,说明该反应放热,并且钠的熔点较低,
故答案为:熔化成闪亮的小球;
(2)在相同条件下反应,物质的自身性质不同,反应速率不同,由于镁较铝活泼,则镁与盐酸反应较剧烈,故答案为:反应物的性质;
(3)同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,则Cl的非金属性较S强,单质的氧化性较强,可发生:Cl2+S2-=2Cl-+S↓,
故答案为:Cl2+S2-=2Cl-+S↓;强于;
(4)由于铝粉的表面积较大,盐酸的浓度较大,易与盐酸发生反应,则影响化学反应速率的因素与浓度和表面积有关,故答案为:否;增大反应物的浓度;增大固体反应物的表面积.
氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用.请回答下列问题:
(1)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染.例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJ•mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2
若1mol CH4还原NO2至N2,整个过程中放出的热量为867kJ,则△H2=______;
(2)工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低,而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+ )实现氨的电化学合成,从而大大提高了氮气和氢气的转化率.电化学合成氨过程的总反应式为:N2+3H2 2NH3,则在电化学合成氨的过程中,阴极反应式为______;
(3)在一定条件下,将l mol N2与3mol H2混合于一个10L密闭容器中,反应达到平衡时,A点混合气体中氨占25%,
试回答:①N2的转化率为______;
②右图中在状态A时,平衡常数 KA______(填写代入数值的表达式,不要求算出具体数值);当温度由T1变化到T2时,KA______ KB(填“>”、“<”或“=”).
③在容积固定的密闭容器中发生上述反应,各物质的浓度如下表:
反应从0min到3min之间,H2的反应速率为______;反应在3min时,条件发生了改变,改变的条件可能是______ (填序号).
a.使用催化剂 b.降低温度 c.增加H2的浓度.
正确答案
(1)CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJ•mol-1 ①
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2 ②
根据盖斯定律得:2CH4(g)+4NO2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)+2N2(g)△H1+△H2
而 1mol CH4还原NO2至N2,整个过程中放出的热量为867kJ,所以△H1+△H2=-1734kJ•mol-1,则△H2=-1734kJ•mol-1+574kJ•mol-1=-1160 kJ•mol-1,故答案为:-1160kJ•mol-1;
(2)阴极得电子发生还原反应:N2+6H++6e-=2NH3,故答案为:N2+6H++6e-=2NH3
(3)①N2 +3H2 2NH3
起始(mol) 1 3 0
反应(mol) a 3a 2a
平衡(mol) 1-a 3-3a 2a
因混合气体中氨占25%,则×100%=25%,解得:a=0.4,
N2的转化率为×100%=40%,故N2的转化率为40%;
②平衡常数 KA==
,故答案为:
;升高温度平衡向吸热的方向移动,即逆反应方向移动,平衡常数减小,故答案为:>;
③N2的反应速率为V==
mol•L-1•min-1,而V(H2)=3V(N2)=0.08 mol•L-1•min-1,
故答案为:0.08 mol•L-1•min-1;
③根据表可知第2min是平衡建立过程,反应速率加快,H2的量没有增加,根据外界条件对化学反应速率的影响,可知使用催化剂、升高温度均可,增加H2的浓度是不可,故选:a;
A是由导热材料制成的钢化密闭容器,B是一耐化学腐蚀且易于传热的气球.关闭旋塞K.(已知:2NO2⇌N2O4;△H)
(1)若将一定量的NO2通过a充入A中,下表是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K):
由表中数据判断△H______0(填“>”、“=”或“<”).
(2)若将等量的NO2通过a、b分别充入A、B中,反应起始时,A、B的体积相同.
一段时间后,反应达到平衡,此时A、B中生成的N2O4的速率是VA______VB(填“>”、“<”、“=”);若打开旋塞K,气球B将______(填“变大”“变小”或“不变”).
(3)若在A、B中再充入与(2)中初始量相等的NO2,则达到平衡时,A中NO2的转化率将______(填“增大”“减小”或“不变”);若通入等量的Ne气,则达到平衡时,B中NO2的转化率将______(填“增大”“减小”或“不变”).
(4)室温下,若将等量的NO2通过a、b分别充入A、B中(关闭旋塞K),且A、B都保持体积不变,A套上一个绝热层,B与外界可以进行热传递,则达到平衡时,______中的颜色较深.
正确答案
(1)由表中数据可知,温度升高,平衡常数减少,则说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,△H<0,故答案为:<;
(2)容器A中压强降低,容器B体压强不变,压强越大,反应速率越快,故v(A)<v(B),故答案为:<;
A中压强小于B中的压强,打开旋塞K,气球B的压强减小,体积减小,故答案为:变小;
(3)保持容器容积不变,通入一定量的NO2,等效为增大压强到达的平衡,增大压强平衡向正反应方向移动,NO2的转化率将增大,故答案为:增大;
保持压强不变,通入氖气使体系的容积增大一倍,反应混合物的浓度降低,相当于为降低压强,平衡向逆反应方向移动,达到平衡时NO2的转化率减小,故答案为:变小;
(4)该反应为放热反应,A套上一个绝热层,温度升高,平衡逆向移动,NO2的浓度增大,颜色变深,故答案为:A;
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)△H=a kJ•mol-1,反应过程的能量变化如图所示.已知1mol SO2(g)完全转化为1mol SO3(g)放热99kJ.请回答:
(1)图中A点表示______,a=______.
(2)Ea的大小对该反应的△H______(填“有”或“无”)影响.该反应常用V2O5作催化剂,加入V2O5会使图中B点______(填“升高”、“降低”或“不变”).
(3)已知单质硫的燃烧热为296kJ•mol-1,写出反应的热化学方程式:______,常温常压下,由单质硫和氧气经两步反应,生成3mol SO3(g),放出的总热量为_______.
正确答案
(1)因图中A表示反应物总能量;因1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的△H=-99kJ•mol-1,所以2molSO2(g)氧化为2molSO3的△H=-198kJ•mol-1,则2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H=-198KJ•mol-1,故答案为:反应物总能量;-198;
(2)因物质的活化能的大小与反应热无关;加入催化剂能降低物质的活化能,则Ea减小,故答案为:无;减小;
(3)因燃烧热概念要求必须是lmol物质完全燃烧,则热化学方程式为:S(s)+O2=SO2(g)△H=-296kJ•mol-1;因单质硫的燃烧热为296KJ•mol-1,则S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-296KJ•mol-1,而 1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的△H=-99kJ•mol-1,则SO2(g)+O2(g)=SO3(g)△H=-99kJ•mol-1,由盖斯定律可得:S(s)+
O2(g)=SO3(g)△H=-296KJ•mol-1+(-99kJ•mol-1)=-395KJ•mol-1,所以S(s)生成3molSO3(g)的△H为-395KJ•mol-1×3=-1185 KJ•mol-1,故答案为:S(s)+O2=SO2(g)△H=-296kJ•mol-1;-1185.
(1)已知可逆反应:M(g)+N(g)⇌P(g)+Q(g);△H>0,请回答下列问题.
①若要增大M的转化率,在其它条件不变的情况下可以采取的措施为______(填序号).
A.加入一定量M B.降低反应温度 C.升高反应温度
D.缩小容器体积 E.加入催化剂 F.分离出一定量P
②在某温度下起始反应物的浓度分别为:c(M)=1mol•L-1,c(N)=2.4mol•L-1,达到平衡后,M的转化率为60%,此时N的转化率为______;若保持温度不变,起始反应物的浓度改为:c(M)=4mol•L-1,c(N)=a mol•L-1,达到平衡后,c(P)=2mol•L-1,则a=______mol•L-1.
(2)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义.试根据下列3个热化学反应方程式:
①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.8kJ•mol-1
②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47.2kJ•mol-1
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.5kJ•mol-1
写出CO气体还原FeO固体得到Fe 固体和CO2气体的热化学反应方程式:______.
(3)一定温度下,向Na2CO3溶液中加入BaCl2和K2SO4,当两种沉淀共存时,c(CO32-):c(SO42-)=______.
[已知Ksp(Ba SO4)=1.3×10-10,Ksp(BaCO3)=2.6×10-9].
正确答案
(1)①A、加入一定量M,虽然平衡向正反应方向移动,但加入的多,转化的少,M的转化率减小,故A错误;
B、该反应的正反应为吸热反应,温度降低,平衡向逆反应方向移动,M的转化率减小,故B错误;
C、该反应的正反应为吸热反应,温度升高,平衡向正反应方向移动,M的转化率增大,故C正确;
D、缩小容器体积,压强增大,平衡不移动,转化率不变,故D错误;
E、加入某物质作催化剂,平衡不移动,转化率不变,故E错误;
F、分离出一定量P,平衡向正反应方向移动,M的转化率增大,故F正确,
故答案为:CF;
②达到平衡后,M的转化率为60%,则M的转化的物质的量浓度为1mol/L×60%=0.6mol/L,根据反应的方程式可知N的浓度变化量为0.6mol/L,
所以N的转化率为:×100%=25%,
平衡时P、Q的物质的量浓度为0.6mol/L,M的浓度为0.4mol/L,N的浓度为1.8mol/L,
所以该温度下的平衡常数为k==0.5,
反应物的起始浓度分别为:c(M)=4mol•L-1,c(N)=amol•L-1;达到平衡后,c(P)=2mol•L-1,则生成的Q为2mol•L-1,
平衡时c(M)=2mol•L-1,c(N)=(a-2)mol•L-1;
温度不变,则平衡常数不变,则=0.5,解得a=6,
故答案为:25%;6;
(2)已知:①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.8kJ•mol-1,
②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47.2kJ•mol-1,
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.5kJ•mol-1,
根据盖斯定律,①×3-②-③×2得
6CO(g)+6FeO(s)=6Fe(s)+6CO2(g)△H=(-24.8kJ/mol)×3-(-47.2kJ/mol)-(+640.5kJ/mol)×2=-1308.0kJ/mol,
即 CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=-218.0kJ/mol,
故答案为:CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=-218.0kJ/mol;
(3)Ksp(Ba SO4)=c(Ba2+)(SO42-)=1.3×10-10;Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)c(CO32-)=2.6×10-9,
所以c(CO32-):c(SO42-)=Ksp(BaCO3):Ksp(Ba SO4)=2.6×10-9:1.3×10-10=20:1,
故答案为:20:1.
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