- 化学平衡
- 共20016题
研究碳、氮、硫的氧化物的性质对化工生产和环境保护有重要意义。
(1)下列措施中,有利于降低大气中的CO2、SO2、NO2浓度的有__________(填字母);
a.减少化石燃料的使用,开发新能源
b.使用无氟冰箱,减少氟里昂排放
c.多步行或乘公交车,少用专车或私家车
d.将工业废气用碱液吸收后再排放
(2)为开发新能源,有关部门拟用甲醇(CH3OH)替代汽油作为公交车的燃料。写出由CO和H2生产甲醇的化学方程式_____________________,用该反应合成1mol液态甲醇吸收热量131.9kJ。又知
。请写出液态甲醇燃烧生成二氧化碳和水蒸气的热化学方程式____________________;
(3)硫酸工业生产中,SO2催化氧化生成SO3(g),2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)平衡混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如图所示。根据图示回答下列问题
①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的△H_______0(填“>”或“<”);
②若温度T1、T2时,反应的化学平衡常数分别为K1、K2,则K1____K2;若反应进行到状态D时,K1
____K2(填“>”、“<”或“=”)
正确答案
(1)acd
(2)CO+2H2=CH3OH;2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H=-1452kJ·mol-1 (3)①<;②>;>
为了减少CO对大气的污染,某研究性学习小组拟研究CO和H2O反应转化为绿色能源H2。
已知:
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g);ΔH=-566kJ·moL-1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);ΔH=-483.6KJ·moL-1
H2O (g)=H2O(l);ΔH=-44.0KJ·moL-1 (1)氢气的燃烧热△H=__________kJ·moL-1(2)写出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的热化学方程式__________________________
(3)往1L体积不变的容器中加入1.00mol CO和1.00mol H2O(g),在t℃时反应并达到平衡,若该反应的化学平衡常数K=1,则t℃时CO 的转化率为__________;反应达到平衡后,升高温度,此时平衡常数将
__________(填“变大”、“不变”或“变小”),平衡将向__________(填“正”或“逆”)方向移动
(4)为了提高CO的转化率,可采取的措施是__________。
A.增大的CO浓度 B.增大的H2O(g)浓度 C.使用催化剂 D.降低温度
(5)H2是一种理想的绿色能源,可作燃料电池;若该氢氧燃料电池以KOH为电解质溶液,其负极的电极反应式是____________________
正确答案
(1)-285.8
(2)CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g) △H=-41.2kJ/mol
(3)50%;变小;逆
(4)BD
(5)H2+2OH--2e-==2H2O
一定条件下,在体积为3L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO):
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 根据题意完成下列各题
(1)合成甲醇反应中,其反应热△H__________0(填“>”“<”“=”)
(2)在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2 下列有关该体系的说法正确的是______________
a. 氢气的浓度减少
b. 正反应速率加快,逆反应速率也加快
c. 甲醇的物质的量增加
d. 重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大
(3)据研究,反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变,原因是_____________________(用化学方程式表示)。
正确答案
(1)<
(2)bc
(3)Cu2O+CO2Cu+CO2
在密闭容器中,通入xmolH2和ymolI2(g),存在H2+I2(g)⇌2HI(g)正反应为放热反应,改变下列条件,反应速率将如何改变(填增大、减小、或不变),平衡将如何改变(填向左、向右或不)
①升高温度,反应速率将______,平衡将______移动.
②加入催化剂,反应速率将______,平衡将______移动.
③充入更多的H2,反应速率将______,平衡将______移动.
④扩大容器的体积,反应速率将______,平衡将______移动.
⑤容器容积不变,通入氖气,反应速率将______,平衡将______移动.
正确答案
①升高温度,单位体积内活化分子数目增多,反应速率增大,平衡向吸热反应方向移动,即向左移动,故答案为:增大;向左;
②加入催化剂,反应速率增大,同等程度增大正逆反应速率,平衡不移动,故答案为:增大;不;
③充入更多的H2,氢气的浓度增大,反应速率增大,平衡向降低氢气浓度的方向移动,即向右移动,故答案为:增大;向右;
④扩大容器的体积,反应混合物的浓度减小,反应速率将减小,该反应前后气体的物质的量不变,压强变化不影响平衡移动,平衡不移动,故答案为:减小;不;
⑤容器容积不变,通入氖气,反应混合物各组分的浓度不变,反应速率不变,平衡不移动,故答案为:不;不.
在真空密闭容器中盛有1mol PCl5发生反应PCl5(气)⇌PCl3(气)+Cl2(气)达平衡后,PCl5所占体积分数为a%,若在同一温度和同一容器中,最初投入的是3mol PCl5,反应达平衡,PCl5体积分数为b%,则a b关系正确的是( )
正确答案
根据PV=nRT知,R为常数,当V、T相同时,n越大,P越大;该反应是气体体积增大的反应,3mol>1mol,则增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,即逆反应方向移动,所以导致反应达到平衡时PCl5的转化率减小,PCl5的体积分数增大,故a<b.
故选B.
研究NO2、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+8NH37N2+12H2O也可处理NO2。当转移1.2mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是__________L。
(2)已知:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-196.6 kJ/mol
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-113.0 kJ/mol
①写出NO2氧化SO2的热化学方程式______________________
②一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是____________。
a.体系压强保持不变
b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变
d.每消耗1 mol SO3的同时生成1 molNO2
③测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:6,则平衡常数K=_________。
(3)CO可用于合成甲醇,反应方程式为 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应ΔH_____0(填“>”或“ <”)。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是______________。
正确答案
(1)3NO2+H2O=NO+2HNO3;6.72
(2)①NO2(g)+SO2(g)=SO3(g)+NO(g) △H=-41.8kJ/mol;②b;③8/3
(3)< ; 在1.3×104kPa下,CO的转化率已经很高,如果增加压强CO的转化率提高不大,而生产成本增加,得不偿失
在一容积为2 L的密闭容器内为加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2,在一定条件下发生如下反应:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0 反应中NH3的物质的量浓度的变化的情况如图所示:
(1)根据上图,计算从反应开始到平衡时,平均反应速率υ(NH3)=___________ mol·L-1·min-1。
(2)该反应平衡常数表达式K=____________。
(3)反应达到平衡后,第5分钟末,保持其它条件不变,若改变反应温度,则NH3的物质的量浓度不可能为________。a. 0.20 mol/L b. 0.12 mol/Lc. 0.10 mol/L d. 0.08 mol/L
(4)反应达到平衡后,第5分钟末,保持其他条件不变,若只把容器的体积缩小一半,平衡____________________________移动(填“向逆反应方向”.“向正反应方向”或“不”),化学平衡常数____________(填“增大”.“减小”或“不变”)。
(5)在第5分钟末将容器体积缩小一半后,若在第8分钟末达到新平衡(此时NH3浓度约为0.25 mol·L-1)。请在上图中画出第5分钟末到此平衡时NH3浓度的变化曲线。
正确答案
(1)0.025
(2)
(3)a、c
(4)正反应方向;不变
(5)
一定温度下,向1L密闭容器中加入1mol HI(g),发生反应2HI(g)H2(g)+I2(g),H2物质的量随时间的变化如图所示。
(1)0-2min内的平均反应速率v(HI)=_________。该温度下,H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数K=_________。
(2)相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,则_________是原来的2倍。
a.平衡常数 b.HI的平衡浓度 c.达到平衡的时间 d.平衡时H2的体积分数
(3)以H2为燃料可制成氢氧燃料电池。 已知2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) △H=-572kJ/mol-1
某氢氧燃料电池释放228.8kJ电能时,生成1mol液态水,该电池的能量转化率为___________。
正确答案
(1)0.1mol·L·min;80
(2)bd
(3)80%
如右图所示,两烧瓶中充入NO2气体,存在如下平衡:2NO2(g)⇌N2O4(g)△H<0;烧杯甲中盛放100mL 6mol•L-1的HCl溶液,烧杯乙中盛放100mL冷水,现向烧杯甲的溶液中放入25g NaOH固体,同时向烧杯乙中放入25g NH4NO3固体,搅拌使之溶解.
(1)A瓶中气体颜色______;简述理由______.
(2)B瓶中气体颜色______;简述理由______.
正确答案
(1)因NaOH溶于水以及与NaOH与HCl的反应都是放热反应,所以烧杯甲的溶液的温度升高,温度升高,
平衡2NO2(g)⇌N2O4(g)△H<0向吸热方向移动,即逆反应方向移动,NO2浓度增大,颜色加深,
故答案为:加深;NaOH溶于水以及与NaOHHCl的反应都是放热反应,所以烧杯甲的溶液的温度升高,温度升高,
平衡2NO2(g)⇌N2O4(g)△H<0向吸热方向移动,即逆反应方向移动,NO2浓度增大,颜色加深;
(2)因NH4NO3溶于水是吸热的,使体系温度降低,使平衡2NO2(g)⇌N2O4(g)△H<0向放热热方向移动,即反应方向移动,NO2浓度减小,颜色变浅.故答案为:变浅;NH4NO3溶于水是吸热的,使体系温度降低,使平衡2NO2(g)⇌N2O4(g)△H<0向放热热方向移动,即反应方向移动,NO2浓度减小,颜色变浅.
自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下,N2与O2反应生成NO。
(1)反应需要在闪电或极高温条件下发生,说明该反应_________。(填字母)
A.所需的活化能很高 B.吸收的能量很多
(2)在不同温度下,反应N2(g)+O2(g)2NO(g)的平衡常数K如下表
①该反应的△H____0。(填“>”、“=”或“<”)
②其他条件相同时,在上述三个温度下分别发生该反应。1538℃时,N2的转化率随时间变化如图所示,请补充完成1760℃、2404℃时N2的转化率随时间变化的示意图。
(3)一定条件下该反应在密闭容器中达到平衡后,要提高N2的转化率,可以采取的措施是_________。
A.降低温度 B.加催化剂 C.增加压强 D.增加O2浓度 E.分离出一氧化氮
(4)2404℃时,在容积为1.0L的密闭容器中通入2.6mol N2和2.6mol O2,计算反应N2(g)+O2(g)2NO(g)达到平衡时NO的浓度。(此温度下不考虑O2与NO的反应。计算结果保留两位有效数字)
(5)NO在科学界被誉为“明星分子”, 用NO与O2反应可以制备NO2,NO2是一种优良的氧化剂。已知火箭发射时可用肼(N2H4)作燃料,NO2作氧化剂,这两者反应生成N2和H2O(气)。且:
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.7kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534kJ/mol
请写出肼与NO2反应的热化学方程式_____________________
正确答案
(1)A
(2)①>
②
(3)DE
(4)0.20 mol·L-1
(5)N2H4(g)+NO2(g)=3/2N2(g)+2H2O(g) △H=-567.85kJ/mol或2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=-1135.7kJ/mol
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