- 化学平衡
- 共20016题
甲醇可通过将煤的气化过程中生成的CO和H2在一定条件下,发生如下反应制得:
。请根据图示回答下列问题:
(1) 从反应开始到平衡,用CO浓度变化表示平均反应速率v(CO)= ________。
(2) 写出该反应的热化学方程式________________
(3) 恒容条件下,下列措施中能使增大的有________________
A升高温度 B充人He气 C再充入1molCO和2mol H2 D使用催化剂
(4) 若在温度和容器相同的三个密闭容器中,按不同方式投人反应物.,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. C. 2a1=a3 D. a1 +a2 =1 E该反应若生成1mol CH3OH,则放出(Q1+Q2)kJ热量
(5) 若在一体积可变的密闭容器中充入l mol CO2mol 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,理由是________________。
正确答案
(1)0.075mol/L·min
(2)CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g);△H=-91KJ/mol
(3) C
(4) A D E
(5) 正 :该反应前后气体总质量不变,同温同压下达平衡时气体密度增大,即气体体积缩小,平衡正向移动。
在一密闭容器中,发生可逆反应 aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g) 试据图回答
(1)压强P1_____P2,a+b______c+d (填<、>、=)
(2)温度t1℃比t2℃_______(填高或低), 正方向为________反应。(填放热或吸热)
正确答案
(1)<;<
(2)低;吸热
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)-Q 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)在制取钾的过程中,为了提高原料的转化率可以采取的措施是______________。
(3)常压下,当反应温度升高至900℃时,该反应的平衡常数可表示为:K=_______________。
正确答案
(1)770℃;890℃
(2)降低压强或移去钾蒸气,适当升高温度
(3)
高炉炼铁过程中发生的主要反应为1/3Fe2O3(s)+CO(g)2/3Fe(s)+CO2(g)。已知该反应在不同温度下的平衡常数如下
请回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K=____,△H_______0(填“>”、“<”或“=”);
(2)在一个容积为10 L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,反应经过10 min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)=________、CO的平衡转化率=____________;
(3)欲提高(2)中CO的平衡转化率,可采取的措施是__________。
A.减少Fe的量 B.增加Fe2O3的量 C.移出部分CO2 D.提高反应温度
E.减小容器的容积 F.加入合适的催化剂
正确答案
(1);<
(2)0.006 mol·L-1·min-1;60%
(3)C
已知反应:N2O4(g)2NO2(g) △H>0。在恒温恒容条件下,将一定量NO2和N2O4的混合气体通入容积为2L的密闭容器中,反应过程中各物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系如图所示:请回答下列问题:
(1)a、b、c、d四点中,表示上述反应处于平衡状态的点是_______。
(2)前10 min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)=______mol·L-1·min-1。上述反应在第一个平衡点的平衡常数K1=________。上述反应在第二个平衡点的平衡常数K2与第一个平衡点的平衡常数K1的关系:
K1______ (填“>”、“<”或“=”)K2。
(3)反应进行到25 min时,增加了_______mol______(填物质的化学式),使平衡发生了移动。
正确答案
(1)bd
(2)0.04;0.9;=
(3)0.8;NO2
.超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,其反应为:2NO+2CO22CO2 +N2。为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的△H____0(填写“>”、“<”或“=”)。
(2)前2s内的平均反应速率v(N2)=____。
(3)在该温度下,反应的平衡常数的表达式为____。
(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是 ( )
A.选用更有效的催化剂
B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度
D.缩小容器的体积
正确答案
(1)<
(2)1.875×10-4 mol.L-1.s-1 (3)K=
(4)C、D
由于温室效应和资源短缺等问题,如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用,引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),下图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ/mol)的变化。
(1)关于该反应的下列说法中,正确的是____。
A. △H>0,△S>0 B. △H>0,△S<0
(5)下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的有__________。
A.升高温度 B.加入催化剂 C.将H2O(g)从体系中分离 D.充入He(g),使体系总压强增大
正确答案
(1)C
(2)c(CH3OH)·c(H2O)/[c(CO2)·C3(H2)]
(3)增大
(4)0. 225mol/(L·min)
(5)CD
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)+H2O(g) △H1=-205.1 kJ/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的浓度
(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)_____ (填“>”、“<”或“=”)v(逆)。
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>;②1.75mol;75%
已知,常温下1体积水能溶解2体积氯气,并且氯水中有如下平衡:Cl2 + H2OHCl + HClO
(1)常温下,在一个体积为100mL的透明玻璃针筒里吸入80mL氯气后,再吸进10mL水,振荡后静置。写出针筒中观察到的现象是_____________________。
(2)将上述针筒长时间放置,又能看到何种变化__________;试用平衡观点加以解释__________。
正确答案
(1)气体体积缩小,溶液呈浅黄绿色
(2)气体体积继续减小(至约40 mL),气体和溶液的颜色均逐渐变浅(直至无色);氯水中存在平衡
Cl2 + H2OHCl + HClO,由于2HClO == 2HCl + O2↑,HClO不断分解,使上述平衡右移,最终Cl2耗尽全部转化为O2,由总关系式为:2Cl2~O2
氨在工农业生产中应用广泛。在压强为30 MPa 时,合成氨平衡混合气体中NH3的体积分数如下
请回答:
(1)根据表中数据,结合化学平衡移动原理,说明合成氨反应是放热反应的原因____________________。
(2)根据下图,合成氨反应的热化学方程式是____________________。
(3)在一定温度下,将2 mol N2和6 mol H2通入到体积为1L的密闭容器中,发生反应N2+3H22NH3。
2 min达到平衡状态时,H2的转化率是50%,则用H2表示该反应的平均反应速率v(H2)=____ ;该温度下的平衡常数K=________(用分数表示);欲使K增大,可以采取的措施是___________________。
(4)从化学平衡移动的角度分析,欲提高H2的转化率可以采取的措施是____(选填字母)。
a.及时分离出NH3 b.升高温度 c.增大压强 d.使用催化剂
正确答案
(1)温度升高,氨在混合气体中的体积分数减小,平衡逆向移动,温度升高平衡向着吸热反应方向移动,故正反应是放热反应
(2)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.2 kJ/mol
(3)1.5 mol·L-1·min-1;降低温度
(4)ac
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