热门试卷

氢气是工业生产中非常重要的原料。

I．工业上大量的氢气来源于焦炭与水蒸气在高温下的反应：C(s)+H2O(g)H2(g) +CO(g)。 在一定温度下，向体积为2L的密闭容器中加入1 mol C和1 mol H2O，发生上述反应。

(1)一段时间后，下列物理量不再发生变化时，能表明该反应已达到平衡状态的有___（填序号）。

A．混合气体的密度

B．容器内气体的压强

C．混合气体的总物质的量

D．CO的体积分数

(2)若2 min时反应达到平衡，混合气体的平均相对分子质量为16，则平均反应速率v(CO)=____ ；该温度下的平衡常数K=___。

(3)平衡时，若增加C的物质的量，则平衡___（填“向正反应方向”、“向逆反应方向” 或“不”）移动。

Ⅱ．氢气可用于工业合成氨：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H= -92.2 kJ．mol-1。反应达到平衡后，改变某一外界条件，反应速率与时间的关系如图所示，其中t2、t7时刻改变的实验条件分别是：t2_____；t7____

在容积为2L的密闭容器中，保持体系内温度为800℃不变，将一定量的X和Y气体混合发生反应：

2X(g)+Y(g)2Z(g) 其中X的物质的量[n(X)]随时间的变化如下表

请回答下列问题：

(1)用Y表示反应开始至达到平衡（假设30s刚刚达到平衡）时的平均反应速率__________，0~10s与10~20 s的反应速率之比为___________。

(2)根据上述数据，能否计算800℃时该反应的平衡常数K，“能”则计算K=____________；“否”则说明缺少的数据：____________。

(3)若升高反应体系的温度，使反应重新达到平衡，此时体系中n(X)=n(Z)，则该反应是__________（选填 “吸”、“放”）热反应。

(4)在800℃时，若缩小容器的体积，达到新平衡时n(X)___（选填“>”、“=”或“<”）0.07 mol，X的转化率_______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。

(5)上述800℃时的反应达到平衡时测得放出热量akJ。试写出在此条件下X与Y反应的热化学方程式___________________________。

合成氨反应原理为：1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g) △H=xkJ/mol。请回答：

(1)为提高上述反应的速率，工业上常采用催化剂。目前，最好的催化剂组成为n(Fe2+)：n(Fe3+)=0.5，若以FeO、Fe2O3和Fe3O4为原料，则三者的物质的量之比为___________________。

(2)将N2及H2按物质的量之比1：3充入密闭容器中，相等时间内，不同温度下，在催化剂表面反应，N2的转化率与反应温度的关系如图1所示，下列说法正确的是______________。

A．△H<0

B．v(N2)=2v(NH3)时，说明已达平衡

C．该催化剂约在500℃时活性较大

D．若增大压强，N2的转化率一定提高

(3)已知：保持温度、容积不变时，各气体的压强（分压）与它们的物质的量成正比。若用Kp表示平衡常数，p(N2)、p(H2)、p(NH3)分别表示N2、H2、NH3的分压。 写出上述反应的平衡常数表达式：

Kp=____。

(4)合成氨工业中，平衡耐NH3的含量[用φ(NH3)表示]与反应的总压、温度、氢氮比[用γ= n(H2)/n(N2)表示]和惰性气体含量（用xi表示）存在一定关系。下列两图是探究γ、xi对合成氨生产影响时所得到的。

根据图2，可得出的结论是：_______。 根据图3，可得出的结论是：________。

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）2N2O5（g）→4NO2（g）+O2（g）;ΔH＞0

①反应达平衡后，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：

则500 s内N2O5的分解速率为_________

③在T3温度下，反应1000 s时测得NO2的浓度为4.98 mol·L-1，则T2______T1

（3）下图所示装置可用于制备N2O5，则N2O5在电解池的_________区生成，其电极反应式为

_______________

物质在制取或配制成溶液时往往应用化学平衡的知识．

(1)钾是一种活泼的金属，工业上通常用金属钠和氯化钾在高温下反应制取．该反应为：Na(l)＋KCl(l) NaCl(l)＋K(g)　ΔH>0，该反应的平衡常数可表示为：K＝c(K)，各物质的沸点与压强的关系见下表.

①在常压下金属钾转变为气态从反应混合物中分离的最低温度约为________，而反应的最高温度应低于________．

②常压下，当反应温度升至900℃时，该反应的平衡常数可表示为：K＝________.

(2)实验室中配制碘水，往往是将I2溶于KI溶液中，这样就可以得到浓度较大的碘水，主要是因为发生了反应：I2(aq)＋I－ I3－ 上述平衡体系中，I3－的物质的量浓度c(I3－)与温度T的关系如图所示(曲线上的任何一点都表示平衡状态)．

①通过分析上图，该反应的正反应为________反应(填“吸热”或“放热”)．

②在T1、D状态时，v正________v逆(填“>”“<”或“＝”)．

研究NO2、NO、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

（1）NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为____________。利用反应6NO2(g)＋8NH3(g)7N2(g)＋12H2O(g)也可处理NO2。则化学平衡常数表达式K＝______；当转移1.2mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是_______L。

（2）汽车尾气中含有NO和CO气体，对环境有影响。已知平衡常数K的值大小，是衡量化学反应进行程度的标志。在25℃时，下列反应及平衡常数如下

为了完成汽车尾气处理装置的改造，除去氮氧化物、一氧化碳污染气体，根据上述有关数据判断，下列说法正确的是________

A．改造后的尾气装置使用高温高压，可大量减少污染气体的排放

B．汽车尾气中氮氧化物在空气中会自动的转化为氮肥，对植物生长有益，可不必除去

C．改造后的尾气装置使用催化剂，可大量减少污染气体的排放

D．根据K1和 K2的数据，尾气中NO和CO可自行转化为无害气体

（3）一定条件下将CO和H2O发生反应，可减少CO对环境的影响。若在700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，发生反应：CO(g)＋H2O(g)CO2＋H2(g) 反应过程中测定的部分数据见下表（表中t1＞t2）

反应在t1min内的平均速率为v(H2)＝________ mol·L－1·min－1 保持其他条件不变，起始时向容器中充入2.40molCO和1.20 molH2O，到达平衡时，n(CO2)______0.80 mol(填：大于、小于、等于)。

（4）酸雨是大气污染的危害之一，二氧化硫（SO2）的含量是空气质量监测的一个重要指标。某兴趣小组同学收集某地的雨水进行实验，每隔1h，通过pH计测定雨水样品的pH，测得的结果如下表

请写出上述pH变化的原因（用化学方程式表示）______________________________。

我国是个钢铁大国，钢铁产量为世界第一，高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法。

I．已知：

2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)  △H＝－566kJ/mol 

2Fe(s)+3/2O2(g)＝Fe2O3(s) △H＝－825.5 kJ/mol

反应：Fe2O3(s)＋3CO(g)2Fe(s)＋3CO2(g)  △H＝_______kJ/mol。

II．反应 1/3Fe2O3(s)＋CO(g)2/3 Fe(s)＋CO2(g)在1000℃的平衡常数等于4.0。在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，反应经过10min后达到平衡。

(1)CO的平衡转化率= _____________。

(2)欲提高CO的平衡转化率，促进Fe2O3的转化，可采取的措施是________

a．提高反应温度    b．增大反应体系的压强 c．选取合适的催化剂   

d．及时吸收或移出部分CO2  e．粉碎矿石，使其与平衡混合气体充分接触

III．(1)高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收，使其在一定条件下和H2反应制备甲醇：

  。请根据图示回答下列问题：

(1)从反应开始到平衡，用H2浓度变化表示平均反应速率 (H2)= ________。

(2)若在温度和容器相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡吋的有关数据如下表

则下列关系正确的是________。

A．c1=c2 B．2Q1=Q3 C．2a1=a3 D．a1 +a2 =1

E．该反应若生成1mol CH3OH，则放出(Q1+Q2)kJ热量

(3)若在一体积可变的密闭容器中充入l molCO、2mol H2和1mol CH3OH，达到平衡吋测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍，则该反应向________(填“正”、“逆”)反应方向移动。

(4)甲醇可与氧气构成燃料电池，该电池用多孔的惰性电极浸入浓氢氧化钾溶液，写出该电池的负极反应式__________________。

已知：合成氨反应为N2+3H2 2NH3（正反应为放热反应），分析下列问题：

（1）在一定温度时，可用图中哪一条曲线表示反应物的转化率和压强之间的关系____（填“I”“II”“III”）

（2）在不同温度和压强下（P1>P2），合成氨反应达到平衡时，混合气体中氨气的体积分数Z% 随温度变化的曲线应为 __________（填“A”“B”“C”“D”）

(3)将N2和H2按1:3的体积比通入合成塔，反应达平衡后，NH3的体积分数为20%，则达到平衡时，N2和H2的转化率之比α(N2)∶α (H2)=__________ ；平衡时N2的转化率为_________；平衡混合气体中，n(N2)∶n(H2)∶n(NH3) = ____________ 。

工业制硫酸时，利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤。

(1)某温度下，SO2(g)+1/2O2(g)SO3(g)△H=-98 kJ/mol。开始时在100 L的密闭容器中加入4.0 mol SO2(g)和10.0 mol O2(g)，当反应达到平衡时共放出196kJ的热量，该温度下的平衡常数K=_________。

(2)一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2，发生下列反应：2SO2(g)+O2(g)

2SO3(g)，达到平衡后，改变下述条件，SO2、O2、SO3的平衡浓度都比原来增大的是_______（填字母）。

A．保持温度和容器体积不变，充入2 mol SO3

B．保持温度和容器体积不变，充入2 mol N2

C．保持温度和容器体积不变，充入0.5 mol SO2和0.25 mol O2

D．保持温度和容器内压强不变，充入1 mol SO3

E．升高温度

F．移动活塞压缩气体

(3)某人设想以下图所示装置用电化学原理生产硫酸，写出通入SO2的电极的电极反应式：____________

(4)常温时，BaSO4的Ksp=1.08×10-10，现将等体积的BaCl2溶液与2.0×10-3mol/L的Na2SO4溶液混合。若要 生成BaSO4沉淀，BaCl2溶液的最小浓度为___________。

(5)下列关于2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应的图像中，正确的是______________。

(6)SO2既有氧化性又有还原性，还有漂白性。将SO2通入酸性KMnO4溶液中，酸性KMnO4溶液褪色，SO2表现______性，其中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______（已知：KMnO4的还原产物为Mn2+）。