- 化学平衡常数的含义
- 共77题
25.(1)一定温度下,向某容积固定的密闭容器中加入适量(NH4)2S固体,发生如下反应:
① (NH4)2S(s) 2NH3(g) + H2S(g)
② H2S(g) H2(g) + S(g)
达到平衡时测得H2S和H2物质的量浓度分别为4 mol·L-1和1mol·L-1。则反应①的化学平衡常数K= 。
(2)25℃时,向20 mL 0.1mol·L-1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1NaOH溶液,当NaOH溶液分别加到:①10 mL、②20 mL、③c (Na+)=c (CH3COO-)、④40 mL时,下列说法正确的是 。(填序号)
A.①中溶液显酸性,则c(Na+)>c(CH3COOH)
B.②中存在c (CH3COOH)+ c (CH3COO-)=0.05mol·L-1
C.③中混合溶液体积大于40 mL
D.④中水电离出的c(H+)最大
(3)密闭容器中发生下列反应:A(g)+B(g) 2C(g) △H>0,从起始到t1时刻达到平衡状态,速率变化如图所示。在t2时刻对反应体系升温,t3时刻达到新的平衡,请画出t2~t3的速率变化图(需标出v正,v逆)。
(4)已知1.6 g液态甲醇在室温时完全燃烧放出的热量为68.4 kJ,则该条件下甲醇燃烧的热化学方程式为 。
若将甲醇的燃烧反应设计成原电池装置,能量的利用率会更高,当电解质溶液为酸性时,该电池负极的电极反应式为 。
(5)室温时,Ksp(CaCO3)=4.96×10-9,Ksp(MgCO3)=6.82×10-6。含有MgCO3沉淀的MgCl2溶液中,已知c(Mg2+)=0.2 mol · L-1,如果加入等体积的CaCl2溶液,若要产生CaCO3沉淀,加入CaCl2溶液的物质的量浓度最小约为 。
正确答案
(1)400
(2)AB
(3)
(4)2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H= -2736kJ·mol-1
CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+
(5)1.45×10-4mol · L-1
解析
略
知识点
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)+12 H2O(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
2NO(g) N2(g)+O2(g) – Q1 K1=1×1030
2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) +Q2 K2=2.5×1091
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)_______________________________.
正确答案
(1)3NO2+H2O →2HNO3+NO ; K=[N2]7[H2O]12/[NO2]6[NH3]8 ;6.72
(2)c
(3)0.2/t1 ;等于
(4)2H2SO3 +O2 → 2H2SO4
解析
略
知识点
结构初探:X、Y、Z、W是元素周期表前四周期常见的四种元素,原子序数依次增大。X原子核外有两种形状的电子云,四种伸展方向,常温下以双原子分子存在,性质稳定;Y的单质是生活中常见的合金材料成分之一,原子核外只有一个未成对电子,Z原子的半径比X大,其基态原子最外层的p电子是该层s电子的两倍,W是最常见的黑色金属之一。
23. Z位于元素周期表中的位置是 ,W3+的最外层电子排布式是 。
X的氧化物XO2与H2O比较,熔点较高的是 (填化学式)。
24. 加热条件下,Z的单质与足量的X的最高价氧化物的水化物的浓溶液反应,生成 Z的最髙价含氧酸,写出此反应的化学方程式 。
25. 比较Y、W性质的活泼性: (用一个化学反应方程式表示)。
过量W单质与相同体积、相同pH的盐酸、稀硫酸、醋酸反应,则下列说法正确的是 ;过量W单质与相同体积、相同浓度的盐酸、稀硫酸、醋酸反应,则下列说法正确的是 。
a. 开始生成氢气的速率:盐酸=硫酸=醋酸
b. 产生氢气的总量:醋酸>硫酸>盐酸
c. 消耗W的质量:醋酸>盐酸=硫酸
d. 反应结束时金属离子的浓度:硫酸>盐酸≈醋酸
环境问题:2015年初,全国各地多个城市都遭遇“十面霾伏”,造成“阴霾天”的主要根源之一是汽车尾气和燃煤尾气排放出来的固体小颗粒PM2.5。
汽车尾气净化的主要原理为:。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线如图所示。据此判断:
26. 写出该反应平衡常数的表达式: ,该常数是关于温度的 函数(选填“递增”或“递减”)。在T2温度下,0~2s内的平均反应速率:v(N2)= 。
27. 当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在上图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
28. 若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 。(下图中v正、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量和质量)
正确答案
见解析。
解析
23. 第三周期ⅥA族;3s23p63d5;H2O
24.
25. ;ac;d
(提示:b对于同pH 醋酸>硫酸=盐酸;对于同浓度同d)
26. K= ;递减(1分)0.025 mol/(L·s)
27. 虚线(在T1S1下方,起点、终点不变)
28. bd
(提示:注意绝热、恒容!所以b中K不变的时候温度不变,所以正反方向热效应相同,达到平衡;c显然不平衡;a如果横轴是温度就对了,时间错!)
知识点
碳和硅属于同主族元素,在生活生产中有着广泛的用途。
(1)甲烷可用作燃料电池,将两个石墨电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,构成甲烷燃料电池,通入CH4的一极,其电极反应式是_______;
CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染,有望解决汽车尾气污染问题,反应如下:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ·mol-1
则NO2被甲烷还原为N2的热化学方程式为_______。
(2)已知H2CO3 HCO3-+ H+ Ka1(H2CO3)=4.45×10-7
HCO3-CO32-+H+ Ka2(HCO3-)=5.61×10-11
HAH++A- Ka(HA)=2.95×10-8
请依据以上电离平衡常数,写出少量CO2通入到NaA溶液中的离子方程式_______。
(3) 在T温度时,将1.0molCO2和3.0molH2充入2L密闭恒容器中,可发生反应的方程式为CO2 (g) + 3H2(g) CH3OH(g) + 2H2O(g) 。充分反应达到平衡后,若容器内的压强与起始压强之比为a :1,则CO2转化率为_______,当a=0.875时,该条件下此反应的平衡常数为_______(用分数表示)。
(4)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英(SiO2)与焦炭在高温的氮气流中反应生成,已知该反应的平衡常数表达式K=[c(CO)]6/[c(N2)]2,若已知CO生成速率为v(CO)=6mol·L-1·min-1,则N2消耗速率为v(N2)=_______;该反应的化学方程式为_______。
正确答案
(1) CH4-8e-+ 10OH-=CO32-+ 7H2O;CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867kJ·mol-1
(2) CO2+ A-+ H2O = HCO3-+ HA
(3) 200(1-a)%或2(1-a)×100%或(2-2a)×100%;64/2187 L/mol
(4) 2mol·L-1·min-1;3SiO2+6C+ 2N2Si3N4+ 6CO
解析
略。
知识点
29.某校化学实验小组同学进行有关NO2气体的系列实验。
(1)如右图所示,烧瓶中放有少量铜片,打开分液漏斗的旋塞,加入过量浓硝酸,烧瓶中产生气体的颜色是 ( ),用化学方程式表示其原因( );
(2)将烧瓶浸入冰水中,烧瓶内气体颜色( )(填“变深”、“不变”或“变浅”),使用化学用语和必要的文字说明颜色变化的原因( );
(3)在80℃时,将0.40 mol N2O4气体充入2 L已经抽空的固定容积的密闭容器中发生反应,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
①此温度时该反应的平衡常数K=( );
②平衡后,向该容器中再充入0.2molN2O4气体,则N2O4的转化率 (填增大、减小或不变)
③改变条件使反应重新达到平衡,能使c(NO2)/c(N2O4)值变小的措施有(填序号)( )
A.增大N2O4的起始浓度
B.升高温度
C.使用高效催化剂
D.向混合气体中通入稀有气体
正确答案
解析
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知识点
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