- 化学平衡
- 共20016题
一定条件下,在体积为3 L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)反应达到平衡时,平衡常数表达式K=_________,升高温度,K值_________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)在500 ℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v (H2)=_________。
(3)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
(4)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)K=; 减小
(2)mol·(L·min)-1 (3)b;c
(4)Cu2O+COCu+CO2
下图是工业生产硝酸铵的流程示意图。
(1)吸收塔C中通入过量空气的目的是______________。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
依此写出氨高温催化氧化的热化学方程式:____________________,若上述催化氧化过程转移了5mol电子,则反应的能量变化为_____________。
(3)已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H= 一92 kJ/mol。为提高氢气的转化率,宜采取的措施有
_________(填字母)。
A.适当升高温度 B.使用更有效的催化剂 C.增大压强
D.循环利用和不断补充氮气 E.及时分离出氨气
(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,当反应达到平衡时,测得平衡混合气中NH3的体积分数为17.6%,此时H2的转化率为___________(计算结果保留一位小数)。
正确答案
(1)使NO充分氧化为NO2;ABC
(2)4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ΔH=- 905.8KJ/mol;226.45kJ
(3)CDE
(4)29.9%
向2L密闭容器中通入n mol气体A和6 mol气体B,在一定条件下发生反应:
xA(g)+yB(g)pC(g)+qD(g)
已知:平均反应速率VC=1/2VA反应2 min时,A的浓度减少了1/3,B的物质的量减少了 a/2mol,有amolD生成。 回答下列问题:
(1)反应2 min内,VA=____,VB=____;
(2)化学方程式中,x=____、y=____、p=____、q=_____;
(3)反应平衡时,D为2a mol,则B的转化率为____;
(4)如果只升高反应温度,其他反应条件不变,平衡时D为1.5a mol,则该反应的△H____ 0(填“>”、“<”或“=”);
(5)如果其他条件不变,将容器的容积变为l L,进行同样的实验,则与上述反应比较:
①反应速率___________(填“增大”、“减小”或“不变”),理由是 _______;
②平衡时反应物的转化率_________(填“增大”、“减小”或“不变”),理由是_____________。
正确答案
(1)a/12[mol/(L·min)];a/8[mol/(L·min)]
(2)2;3;1;6
(3)(a/b)×100℅
(4)<
(5)增大;体积减小,反应物的浓度增大,因而使反应速率增大 ;减小;体积减小,气体的压强增大,平衡向气体分子数少的方向(即逆反应方向)移动,因而使反应物转化率减小
高炉炼铁中发生的基本反应之一如下:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)△H>0。
(1)其平衡常数可表示为______________, 温度降低,化学平衡移动后达到新的平衡,高炉内CO2和
CO的体积比值____,平衡常数K值_____(本小题空格均备选:增大、减小或不变)
(2)已知1100℃时K=0.263。1100℃时测得高炉中c(CO2)=0.025 mol·L-1,c(CO)=0.1mol·L-1,在这种情况下,该反应是否处于化学平衡状态____(选填“是”或“否”),此时,化学反应速率是
υ正___υ逆(选填“大于”、“小于”或“等于”),其原因是___________。
正确答案
(1)c(CO2)/c(CO);减小;减小
(2)否;>;Q<K,平衡正向移动
(1)某温度下体积为100 L的氨合成塔中(已知合成氨的反应为放热反应),测得各物质浓度(mol/L)的变化如表:根据表中数据计算0~2h 内N2的平均反应速率为__________。请用下表中适当的数据表示该反应的平衡常数表达式:______________。
(2)反应在4-5h之间,平衡向正方向移动,可能的原因是_________。(选填A~ F,下同)表中5-6h之间数值发生变化,可能的原因是________。
A.移走了氨气 B.降低温度 C.加压 D.增加氢气浓度 E.升高温度 F.增加氮气浓度
(3)将NH3通入到0.04 mol/L的FeCl3溶液中,要使溶液中Fe3+沉淀较完全(即Fe3+浓度降至原来的千分之一),则溶液的pH为_______[已知常温下,Fe(OH)3的溶度积常数Ksp=4×10-38]
正确答案
(1)0. 15 mol/(L·h);
(2)A;BF
(3)3
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2SO3:,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:
①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>;>
甲、乙、丙均为中学化学常见的气体单质,A、B、C为常见的化合物,已知:
(Ⅰ)A和B都极易溶于水,用两根玻璃棒分别蘸取A和B 的浓溶液后,相互靠近会看到白烟;
(Ⅱ)各物质之间存在如下图所示的转化关系:
请回答下列问题:
(1)C溶液显____(填“酸”“碱”或“中”)性,若A溶液的物质的量浓度是B溶液的物质的量浓度的2倍,则等体积混合后溶液中各离子浓度由大到小的顺序为____________(用离子符号表示)。
(2)一定条件下,乙气体与甲气体充分反应生成6.8 g A气体,可放出18.44 kJ热量,则该反应的热化学方程式为____________________
(3)在一定温度下,向容积不变(容积为10 L)的密闭容器中加入2 mol乙气体、8 mol甲气体及固体催化剂。10分钟后反应达到平衡状态,容器内气体压强变为起始的80%,用乙气体表示的反应速率为:
________,反应达平衡状态时甲气体的转化率为________,若想提高A的产率,根据化学平衡移动原理,请提出合理的建议:____________(任意写一条)。在上述平衡中,若再加入2 molA气体、2 mol乙气体,则此时化学平衡将________(填“向正方向”“向逆方向” 或“不”)移动。
(4)白色沉淀M可溶于A的水溶液,这与AgOH溶于A的水溶液类似,写出该反应的离子方程式_________。
正确答案
(1)酸;c(NH4+) >c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
(2)N2(g)+3H2(g)2NH3(g); △H= -92.2 kJ/mol
(3)0.01 moL/(L·min);37.5%;增大氢气浓度或增大氮气浓度(或增大反应物浓度)或及时移出氨气或降低温度或增大压强;向逆方向
(4)AgCl+2NH3·H2O==Ag(NH3)2++Cl-+2H2O
黄铁矿(主要成分为FeS2)是工业制取硫酸的重要原料,其煅烧产物为SO2和Fe3O4。
(1)将0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容积为1L的密闭容器中,反应:2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)在一定条件下达到平衡,测得c(SO3)=0.040mol/L。计算该条件下反应的平衡常数K和SO2的平衡转化率。____________________________________
(2)已知上述反应是放热反应,当该反应处于平衡状态时,在体积不变的条件下,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有__________ (填字母)
A.升高温度 B.降低温度 C.增大压强 D.减小压强 E.加入催化剂 G.移出氧气
(3)SO2尾气用饱和Na2SO3溶液吸收可得到更要的化工原料,反应的化学方程式为 ____________________________。
(4)将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后,加入铁粉,可制备FeSO4。酸溶过程中需保持溶液足够酸性,其原因是_______________________ 。
正确答案
(1)1.6×103L/mol ;80%
(2)B C
(3)SO2 + H2O + Na2SO3 = 2NaHSO3
(4)抑制Fe2+、Fe3+的水解,防止Fe2+被氧化成Fe3+。
在固定容积的密闭容器中,有可逆反应nA(g)+mB(g)pC(g)处于平衡状态(已知n+m>p,△H>0)。升高温度时c(B)/c(C)的比值__________,混合气体的密度__________;降温时,混合气体的平均相对分子质量__________;加入催化剂,气体的总物质的量__________;充入C,则A、B的物质的量_________。(增大、减小、不变、不确定)
正确答案
减小;不变;增大;不变;增大
将1molI2(g)和2molH2置于某2L密闭容器中,在一定温度下发生反应:I2(g)+H2(g)2HI(g);△H<0,并达平衡,HI的体积分数ω(HI)随时间变化如图曲线
(1)达平衡时,I2(g)的物质的量浓度为_______________。
(2)若改变反应条件下,在甲条件下ω(HI)的变化如图曲线(I)所示,在乙条件下ω(HI)的变化如图曲线(III)所示。则甲条件可能是____________(填入下列条件的序号。下同),乙条件可能是
_______________。
① 恒容条件下,升高温度 ② 恒容条件下,降低温度 ③ 恒温条件下,缩小反应容器体积
④ 恒温条件下,扩大反应容器体积 ⑤ 恒温恒容条件下,加入适当催化剂
(3)若保持温度不变,在另一相同的2L密闭容器中加入a mol I2(g)、b mol H2和c mol HI(a、b、 c均大于0),发生反应,达平衡时,HI的体积分数仍为0.60,则a、b、c的应满足的关系是___________(用含一个a、b、c的代数式表示)
正确答案
(1)0.05mol/L
(2)③⑤;④
(3)4a-2b+c=0
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