(13分)近些年來(lái),世界各地頻現(xiàn)種種極端天氣。二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等是導(dǎo)致極端天氣的重要因素,研究這些化合物的綜合處理具有重要意義。
(1)工業(yè)上可利用二氧化碳和氨氣合成尿素,其總反應(yīng)如下:
2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(l)+H2O(l) ,該反應(yīng)在         (填“較高溫度”或“較低溫度”)下能自發(fā)進(jìn)行。
(2)已知合成尿素分兩步進(jìn)行:
第1步:2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s) 
第2步:NH2COONH4(s) CO(NH2)2(l)+ H2O(l) 
下列示意圖中[a表示2NH3(g)+ CO2(g),b表示NH2COONH4(S),c表示CO(NH2)2(l)+ H2O(l)],能正確表示尿素合成過(guò)程中能量變化曲線的是(填序號(hào))        。

(3)合成尿素過(guò)程中,當(dāng)NH3與CO2的物質(zhì)的量之比為1:2時(shí),NH3
的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。

①A點(diǎn)的逆反應(yīng)速率v(CO2)          B點(diǎn)的逆反應(yīng)速率
v(CO2)(填“﹤”“﹥”或“=”)。
②達(dá)到平衡時(shí),CO2的轉(zhuǎn)化率為          。
(4)活性炭可用于處理大氣污染物NO,在某1L恒容密閉容器中加入  0.100molNO      和2.030mol固體活性炭(無(wú)雜質(zhì)),生成氣體E和氣體F。當(dāng)溫度分別在T1℃和T2℃時(shí),測(cè)得平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下表:

物質(zhì)
n/mol
T/℃
活性炭
NO
E
F
T1
2.000
0.040
0.030
0.030
T2
2.005
0.050
0.025
0.025
①請(qǐng)結(jié)合上表數(shù)據(jù),寫出NO與活性炭反應(yīng)的化學(xué)方程式                                。
②上述反應(yīng)在T1℃時(shí)的平衡常數(shù)為K1,在T2℃時(shí)的平衡常數(shù)為K2。計(jì)算K1=         ,根據(jù)題給信息判斷,T1和T2的關(guān)系是           。
A. T1>T2     B. T1<T2         C.無(wú)法比較 
③若密閉容器為容積可變,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理,分析增加壓強(qiáng)對(duì)該反應(yīng)的影響                                          
                                                  

(13分)(1)較低溫度(1分)
(2)C(1分)
(3)① < (1分) ②15%(2分)
(4)① C+2NON2+CO2(2分)
②9/16(寫成小數(shù)也得分0.5625)(2分)  C (2分)
③該反應(yīng)氣體分子總數(shù)不變,在其他條件不變時(shí),壓強(qiáng)升高,平衡不會(huì)移動(dòng),NO的轉(zhuǎn)化率不會(huì)改變,壓強(qiáng)升高,使NO濃度增加,反應(yīng)速率增大。(2分)

解析試題分析:(1)根據(jù)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù),該反應(yīng)是焓減熵減的反應(yīng),所以反應(yīng)在低溫時(shí)自發(fā);
(2)2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s) ,為放熱反應(yīng),所以反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,則a在b的上方;NH2COONH4(s) CO(NH2)2(l)+ H2O(l) 為吸熱反應(yīng),則b在c的下方;2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(l)+H2O(l) ,是放熱反應(yīng),則a在c的上方,所以答案選選擇C;
(3)①A點(diǎn)的氨氣的轉(zhuǎn)化率低于B點(diǎn)氨氣的轉(zhuǎn)化率,說(shuō)明反應(yīng)未達(dá)平衡,正向進(jìn)行,所以正反應(yīng)速率逐漸減小,逆反應(yīng)速率逐漸增大,A點(diǎn)的逆反應(yīng)速率<B點(diǎn)的逆反應(yīng)速率;
②平衡時(shí)氨氣的轉(zhuǎn)化率為60%,設(shè)開(kāi)始時(shí)氨氣、二氧化碳的物質(zhì)的量分別a、2a,則消耗氨氣0.6a,消耗二氧化碳0.3a,所以二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為0.3a/2a×100%=15%;
(4)①T1℃時(shí),消耗NO的物質(zhì)的量是0.06mol,生成E、F的物質(zhì)的量都是0.03mol,所以NO與E、F的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比是2:1:1,則NO與活性炭反應(yīng)的化學(xué)方程式C+2NON2+CO2;
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算K1=c(CO2)c(N2)/c(NO)2=0.032/0.042=9/16;同理可計(jì)算K2=1/4,K1>K2,但是該反應(yīng)的熱效應(yīng)未給出,所以T1和T2的大小無(wú)法判斷,答案選C;
③根據(jù)壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率和平衡的影響,判斷增加壓強(qiáng)對(duì)該反應(yīng)的影響是:該反應(yīng)氣體分子總數(shù)不變,在其他條件不變時(shí),壓強(qiáng)升高,平衡不會(huì)移動(dòng),NO的轉(zhuǎn)化率不會(huì)改變,壓強(qiáng)升高,使NO濃度增加,反應(yīng)速率增大。
考點(diǎn):考查反應(yīng)方向的判斷,圖像的判斷,轉(zhuǎn)化率的計(jì)算,條件對(duì)平衡的影響

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

已知2A2(g)+B2(g)2C(g);△H=" -a" kJ/mol(a >0),在一個(gè)有催化劑的固定容積的容器中加入2mol A2和1mol B2,在500℃時(shí)充分反應(yīng)達(dá)平衡后C的濃度為w mol/L,放出熱量b kJ。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)比較a______b(填>、=、<)
(2)此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為_(kāi)_____________________;若將反應(yīng)溫度升高到700℃,反應(yīng)的平衡常數(shù)將_____________(增大、減小或不變)。
(3)若在原來(lái)的容器中,只加入2mol C,500℃時(shí)充分反應(yīng)達(dá)平衡后,吸收熱量ckJ,a、b、c之間滿足何種關(guān)系__________________(用代數(shù)式表示)。
(4)能說(shuō)明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是            (填序號(hào),有一個(gè)或多個(gè)選項(xiàng)符合題意,下同)。
a、v(C)=2v(B2)                    b、容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變
c、v(A2)=2v(B2)               d、容器內(nèi)的氣體密度保持不變
(5)為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是_____________。
a、及時(shí)分離出C氣體              b、適當(dāng)升高溫度
c、增大B2的濃度                  d、選擇高效的催化劑
(6)若將上述容器改為恒壓容器(反應(yīng)前體積相同),起始時(shí)加入2mol A2和1mol B2, 500℃時(shí)充分反應(yīng)達(dá)平衡后,放出熱量dkJ,則d_________b(填>、=、<)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)分別用濃、稀硝酸溶解等量的兩份銅粉,消耗硝酸的物質(zhì)的量較少的是____         硝酸(填“濃”或“稀”),相應(yīng)的離子方程式是                。
(2) 800℃時(shí),在2 L的恒容密閉容器中充入2 mol NO和1mol O2發(fā)生反應(yīng),2NO(g)+O2(g)2NO2(g),經(jīng)5min達(dá)到平衡,測(cè)得c(NO)=0.5mol/L,并放熱Q kJ。
①5 min內(nèi) v(O2)=               。
②該條件下,2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的△H=               。
③若向平衡混合物中再充入NO、NO21mol,此時(shí)v          v(填“>”、“=”或“<”)。
④若向平衡混合物中僅充入1mol NO2,平衡向____        (填“正向”、“逆向”或“不”)移動(dòng)。達(dá)新平衡時(shí),NO2的體積分?jǐn)?shù)____       (填“增大”、“減小”或“不變”)。
(3)染料工業(yè)排放的廢水中含有大量有毒的NO,可以在強(qiáng)堿性條件下加入鋁粉除去(反應(yīng)過(guò)程中無(wú)氣態(tài)產(chǎn)物生成。加熱反應(yīng)后的溶液有能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體逸出)。請(qǐng)寫出該反應(yīng)的離子方程式____             。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

將一定量的SO2和含0.7mol氧氣的空氣(忽略CO2)放入0.5 L密閉容器內(nèi),550℃時(shí),在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反應(yīng)放熱)。測(cè)得n(O2)隨時(shí)間的變化如下表

時(shí)間/s
0
1
2
3
4
5
n(O2)/mol
0.7
0.4
0.3
x
x
x
 
反應(yīng)達(dá)到5s后,將容器中的混合氣體通過(guò)過(guò)量NaOH溶液,氣體體積減少了22.4L(此體積為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積);再將剩余氣體通過(guò)焦性沒(méi)食子酸的堿性溶液吸收O2,氣體的體積又減少了5.6L(此體積為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)用O2表示從0~1s內(nèi)該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為               ;
(2)O2的平衡濃度c(O2)=              ;
(3)4s時(shí),SO2的生成速率____________(填“大于”、“小于”或“等于”)O2的消耗速率。
(4)求該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率是____________(用百分?jǐn)?shù)表示)。
(5)若將平衡混合氣體的5%通入過(guò)量的BaCl2溶液,生成沉淀____________克(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

在一定條件下,反應(yīng)x A+YBzC達(dá)到平衡:
(1)若A、B、C均為氣體,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為_(kāi)______________________;
(2)若A、B、C均為氣體,減壓后平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則x、y、z間的關(guān)系是___________;
(3)已知C是氣體,且x+y=z,在增大壓強(qiáng)時(shí),若平衡發(fā)生移動(dòng),則一定向________(填“正”或“逆”)反應(yīng)方向移動(dòng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:問(wèn)答題

(18分)堿金屬元素的單質(zhì)及其化合物被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、生活中。

②一定量的Na在足量O2中充分燃燒,參加反應(yīng)的O2體積為5.6 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則該反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為_(kāi)________。
(2)金屬鋰廣泛應(yīng)用于化學(xué)電源制造,鋰水電池就是其中的一種產(chǎn)品。該電池以金屬鋰和 鋼板為電極材料,以LiOH為電解質(zhì),加入水即可放電。
總反應(yīng)為:2Li+2H2O=2LiOH+H2
①鋰水電池放電時(shí),向_________極移動(dòng)。
②寫出該電池放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式:_________________。
③電解熔融LiCl可以制備金屬Li。但LiC1熔點(diǎn)在873 K以上,高溫下電解,金屬Li產(chǎn)量極低。經(jīng)過(guò)科學(xué)家不斷研究,發(fā)現(xiàn)電解LiCl—KCl的熔鹽混合物可以在較低溫度下生成金屬Li。
你認(rèn)為,熔鹽混合物中KCl的作用是_________________________________________。
寫出電解該熔鹽混合物過(guò)程中陽(yáng)極的電極反應(yīng)式:______________________________。
(3)最新研究表明,金屬鉀可作工業(yè)上天然氣高溫重整的催化劑,有關(guān)反應(yīng)為:
。一定溫度下,向2 L容積不變的密閉容器中充入4 mol 和6 mo1 H2O(g)發(fā)生反應(yīng),10 min時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),測(cè)得CH4(g)和H2(g)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。

①0~10 min內(nèi)用(CO)表示的化學(xué)反應(yīng)速率為_(kāi)________。
②下列敘述中,能夠證明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_________(填序號(hào))。
a.生成3 molH-H鍵的同時(shí)有4 molC-H鍵斷裂
b.其他條件不變時(shí),反應(yīng)體系的壓強(qiáng)保持不變
c.反應(yīng)混合氣體的質(zhì)量保持不變
d.
③此溫度下,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=_________mo12·L-2。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:問(wèn)答題

(18分)碳、氮、硫是中學(xué)化學(xué)重要的非金屬元素,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用。
(1)用于發(fā)射“天宮一號(hào)”的長(zhǎng)征二號(hào)F火箭的燃料是液態(tài)偏二甲肼(CH3-NH-NH-CH3),氧化劑是液態(tài)四氧化二氮。二者在反應(yīng)過(guò)程中放出大量能量,同時(shí)生成無(wú)毒、無(wú)污染的氣體。已知室溫下,1 g燃料完全燃燒釋放出的能量為42.5kJ,請(qǐng)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式________________________________________。
(2)298 K時(shí),在2L的密閉容器中,發(fā)生可逆反應(yīng):2NO2(g) N2O4(g) ΔH=-a kJ·mol-1 (a>0) 。N2O4的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化如圖。達(dá)平衡時(shí), N2O4的濃度為NO2的2倍,回答下列問(wèn)題。

①298k時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_(kāi)_______ L ·mol-1。
②下列事實(shí)能判斷該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的是     
a.混合氣體的密度保持不變 
b.混合氣體的顏色不再變化
c. VN2O4)正=2VNO2)逆
③若反應(yīng)在398K進(jìn)行,某時(shí)刻測(cè)得n(NO2)="0.6" mol  n(N2O4)=1.2mol,則此時(shí)
V(正)   V(逆)(填“>”“<”或“=”)。
(3)NH4HSO4在分析試劑、醫(yī)藥、電子工業(yè)中用途廣泛,F(xiàn)向100 mL 0.1 mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1NaOH溶液,得到的溶液pH與NaOH溶液體積的關(guān)系曲線如圖所示。

試分析圖中a、b、c、d、e五個(gè)點(diǎn),
①水的電離程度最大的是__________;
②其溶液中c(OH-)的數(shù)值最接近NH3·H2O的電離常      
數(shù)K數(shù)值的是    ;
③在c點(diǎn),溶液中各離子濃度由大到小的排列順序
是__________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:問(wèn)答題

(14分)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是生產(chǎn)硫酸的主要反應(yīng)之一。下表是原料氣按
投料,在時(shí),不同溫度下SO2的平衡轉(zhuǎn)化率。

(1)該反應(yīng)是_         反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。
(2)時(shí),將含10 mol SO2的原料氣通入一密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)平衡時(shí)SO2的物質(zhì)的量是        mol。
(3)硫酸廠尾氣(主要成分為SO2、O2和N2)中低濃度SO2的吸收有很多方法。
①用氨水吸收上述尾氣,若尾氣中SO2與氨水恰好反應(yīng)得到弱堿性的(NH42SO3溶液,則有關(guān)該溶液的下列關(guān)系正確的是     (填序號(hào))。

②用MnO2與水的懸濁液吸收上述尾氣并生產(chǎn)MnSO4
i.得到MnSO4的化學(xué)方程式是       
ii.該吸收過(guò)程生成MnSO4時(shí),溶液的pH變化趨勢(shì)如圖甲,SO2的吸收率與溶液pH的關(guān)系如圖乙。

圖甲中pH變化是因?yàn)槲罩杏胁糠諷O2轉(zhuǎn)化為H2SO4生成H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式是____;由圖乙可知pH的降低       SO2的吸收(填“有利于”或“不利于”),用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋其原因是              。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

在密閉容器中,將1.0molCO與1.0molH2O混合加熱到800℃,發(fā)生下列反應(yīng):
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),一段時(shí)間后該反應(yīng)達(dá)到平衡,測(cè)得CO的物質(zhì)的量為0.5mol。求:
(1)達(dá)到平衡時(shí)CO2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)和該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù);
(2)達(dá)到平衡后向該平衡體系中通入1.0mol水蒸氣,達(dá)到新的平衡狀態(tài)時(shí),求水蒸氣的物質(zhì)的量和CO2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。

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