- 化学平衡
- 共20016题
二甲醚是一种重要的清洁燃料,可替代氟利昂作制冷剂,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。请回答下列问题
(1)利用水煤气合成二甲醚的总反应为:
3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) △H= -246. 4 kJ/mol
它可以分为两步,反应分别如下
①4H2(g)+2CO(g)=CH3OCH3(g)+H2(g) △H1=-205.1kJ/mol
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H2=___________
(2)在一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,只改变一个条件能同时提高反应速率和CO的转化率的是__________(填字母代号)。
a.降低温度 b.加入催化剂 c.缩小容器体积 d.增加H2的浓度 e.增加CO的浓
(3)在一体积可变的密闭容器中充入3 mol H2、3 mol CO、1 mol CH3OCH3、1 mol CO2,在一定温度和压强下发生反应:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),经一定时间达到平衡,并测得平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍。问:
①反应开始时正、逆反应速率的大小:v(正)_____v(逆)(填“>”“<”或 “=”),理由是_______________________
②平衡时n(CH3OCH3)=____________,平衡时CO的转化率=____________
正确答案
(1)-41.3 kJ/mol
(2)cd
(3)①>;反应正向进行,物质的量减小,在同温同压下体积缩小密度增大
②1. 75 mol;75%
830K时,在密闭容器中发生下列可逆反应: CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H<0
试回答下列问题:
(1)若起始时c(CO)=2 mol·L-1,c(H2O)=3 mol·L-1,达到平衡时CO的转化率为60%,则在该温度下,该反应的平衡常数K=_________________
(2)在相同温度下,若起始时c(CO)=1 mol·L-1,c(H2O)=2 mol·L-1,反应进行一段时间后,测得H2的浓度为0.5 mol·L-1,则此时该反应是否达到平衡状态__________________ (填“是”与“否”),此时v(正)____________ v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”).
(3)若降低温度,该反应的K值将_____________ ,该反应的化学反应速率将______________________ (均填“增大”“减小”或“不变”)。
正确答案
(1)1
(2)否;大于
(3)增大;减小
氮可形成多种氧化物,如NO、NO2、N2O4等,NO2和N2O4可以相互转化。
(1)对反应2NO2(g)N2O4(g) △H=-57.2kJ·mol-1
①在温度为T1、 T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。T1_____T2 (填“大于”、“小于”或“等于”);
②A、C两点气体的平均相对分子质量:A_____C(填“大于”、“小”或“等于”)
(2)在100℃时,将0.40mol的NO2气体充入2L的密闭容器中,每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析,得到如下表数据
①在上述条件下,从反应开始直至20s时,二氧化氮的平均反应速率为_____________。
②该条件下平衡常数K的值为______________。
③若其他条件不变,下列既能加快正反应速率又能提高NO2转化率的措施是_______
A.抽出N2O4 B.降低温度 C.加压 D.加入催化剂
④若在相同情况下最初向该容器充入的是N2O4气体,要达到上述同样的平衡状态,N2O4的起始的物质的量是________。
⑤若其它条件不变,只将容器改为带活塞的恒压容器,则平衡时N2O4的量_______0.08mol。(填“大于”、“小于”或“等于”)
正确答案
(1 )①小于;② 小于
(2)①0.0025 mol·L-1·s-1;②2.78;③ C;④ 0.20 mol;⑤ 大于
现有反应:mA(g) + nB(g)pC(g),达到平衡后,当升高温度时, B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数减小,则:
(1) 该反应的正反应为 ________反应(填吸热或放热),△S_____0 (填“>”、“=”或“<”),由此判断,此反应自发进行的条件为_______。
A 一定自发 B一定不自发 C高温自发,低温不自发 D低温自发,高温不自发
(2) 减压时,A的质量分数_________。(填“增大”、“减小”或“不变”,下同)
(3) 若加入B (体积不变),则A的转化率_________。
(4) 若升高温度,则平衡时B、C的浓度之比C(B) :C(C) 将_________。
(5) 若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量_________。
(6) 若B是有色物质,A、C均无色,则加入C (体积不变)后混合物颜色______ _; (填“变深”、“变浅”或“不变”,下同) 维持容器内压强不变,充入氖气后,混合物颜色
________。
正确答案
(1)吸热; < ;B
(2)增大
(3)增大
(4)减小
(5)不变
(6)变深
(7)变浅
工业制硝酸的主要反应是:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H =Q kJ/mol。
(1)升高温度,反应的K值减小,则Q____(填“>”、 “<”或“=”)0。
(2)若反应起始的物质的量相同,下列关系图错误的是____(填序号)。
(3)在容积固定的密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的浓度如下表
①反应在第2 min到第4 min时,O2的平均反应速率为____________。
②反应在第2 min时改变了条件,改变的条件可能是________________。该条件下,反应的平衡常数K=
___________。
正确答案
(1)<
(2)AC
(3)①0.75 mol/(L·min);②使用催化剂或升高温度;3.0
某温度时,在2L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z,它们的物质的量随时间的变化如下表所示。
(1)根据下表中数据,在下图中画出X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线:
(2)体系中发生反应的化学方程式是_________________;
(3)列式计算该反应在0~3 min时间内产物Z的平均反应速率:_______________;
(4)该反应达到平衡时反应物X的转化率α等于__________________;
(5)如果该反应是放热反应。改变实验条件(温度、压强、催化剂)得到Z随时间变化的曲线1、2、3(如下图所示),则曲线1、2、3所对应的实验条件改变分别是: l________,2________ ,3________。
正确答案
(1)
(2)
(3)0.083mol/L/min
(4)45%
(5)升高温度;加入催化剂;增大压强
现有反应:mA(g)+nB(g)pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数也减小,则
(1)该反应的逆反应为_________热反应,且m+n_______p(填“>”“=”“<”)。
(2)减压时,A的质量分数_________。(填“增大”“减小”或“不变”,下同)
(3)若加入B(体积不变),则A的转化率_________。
(4)若升高温度,则平衡时B.C的浓度之比将_________。
(5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量_________。
正确答案
(1)放;>
(2)增大
(3)增大
(4)变小
(5)不变
有两只密闭容器A和B,A能保持恒压,B能保持恒容。起始时向容积相等的A.B中分别通入2molSO2和
1molO2,使之发生反应:2SO2+O22SO3,并达到平衡。则(填>、=、<;“正”、“逆”、“不”;增大、减小、不变)。
(1)起始时两容器中的反应速率:v(A)______v(B),反应过程中的反应速率:v(A)______v(B)。
(2)达到平衡时,在两容器中分别通入等量的Ar气。A中的化学平衡向______反应方向移动,B中的化学反应速率______。
(3)达到平衡后,向两容器中分别通入等量的原反应气体,再次达到平衡时,A容器中SO2的质量分数
______,B容器中SO2的质量分数______。
正确答案
(1)=;>
(2)逆;不变
(3)不变;增大
下图是工业生产硝酸铵的流程。
(1)A、B、C、D四个容器中的反应,属于氧化还原反应的是_______(填字母)。
(2)已知:
4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H=-1266.8kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H= +180.5 kJ/mol
写出氨高温催化氧化的热化学方程式:_____________________,氨催化氧化反应的化学平衡常数表达式K= ___________。
(3)已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92 kJ/mol。为提高氢气的转化率,宜采取的措施有__________。(填字母)
A.升高温度 B.使用催化剂 C.增大压强
D.循环利用和不断补充氮气 E.及时移出氨
(4)在一定温度和压强下,将H2和N2按3:1(体积比)在密闭容器中混合,当该反应达到平衡时,测得平衡混合气中NH3的气体体积分数为17.6%,此时H2的转化率为_______。
正确答案
(1)ABC
(2)4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H=-905.8kJ/mol
(3)CDE
(4)30%(或29.9%)
一定温度下,在容积为1L的密闭容器内放入2mol N2O4和8 mol NO2,发生如下反应:
2NO2(红棕色) N2O4(无色)(△H<0),反应中NO2、N2O4的物质的量随反应时间变化的曲线如下图,按下列要求作答
(1)在该温度下,反应的化学平衡常数表达式为:_______________
(2)若t1=10s,t2=20s,计算从t1至t2时以N2O4表示的反应速率:_________mol·L-1·s-1
(3)图中t1、t2、t3哪一个时刻表示反应已经达到平衡?____________________
(4)t1时,正反应速率______(填“>”、“<”或“=”)逆反应速率
(5)维持容器的温度不变,若缩小容器的体积,则平衡向______移动 (填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不移动”)
(6)维持容器的体积不变,升高温度,达到新平衡时体系的颜色___________(填“变深”、“变浅”或“不变”)
正确答案
(1)
(2)0.1
(3)t3
(4)>
(5)正反应应方向
(6)变深
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