(16分)在一容積為2 L的密閉容器內(nèi)加入0.2 molA和0.6 molB,在一定條件下發(fā)生反應:A(s)+3B(g)2C(s)+3D(g) 已知該反應在不同溫度下的平衡常數(shù)如下表:
溫度/℃ | 1000 | 1150 | 1300 |
平衡常數(shù) | 64.0 | 50.7 | 42.9 |
⑴c3(D) / c3(B) ;< ;⑵ 0.06 mol·L-1·min-1;80% ;20% ⑶ CD ;⑷ >0.08 ;⑸ BD 。
解析試題分析:根據(jù)化學平衡常數(shù)的定義可得K= c3(D) / c3(B)。由于升高溫度,平衡常數(shù)減小。說明升高溫度,化學平衡向逆反應方向移動。逆反應方向為吸熱反應,所以該反應的正反應為放熱反應。因此ΔH<0. ⑵1000 ℃時,4 min后達到平衡.假設達到平衡時生成D的物質(zhì)的量濃度為x,則消耗B的物質(zhì)的量濃度也是x.平衡時B的濃度為(0.3-x)mol/L.x3/(0.3-x)3=64.0。解得x=0.24mol/L.則4 min內(nèi)D的平均反應速率v(D)=0.24mol/L÷4min=0.06mol/(L·min)。B的轉化率為(0.24mol/L÷0.3mol/L)×100%=80%. 因為在反應達到平衡時B的物質(zhì)的量濃度為(0.3-x)mol/L=(0.3-0.24)mol/L=0.06mol/L該反應是個反應前后氣體體積相等的反應,元素平衡時B的體積分數(shù)(0.06mol/L÷0.3mol/L)×100%=20%. ⑶A.由于C是固體,所以減少C的量,對化學平衡的移動無影響。錯誤。B.由于A的狀態(tài)是固體,所以增加A的量,平衡不移動,錯誤。C.移出部分D,加成生成物的濃度,平衡正向移動,B的平衡轉化率提高。正確。D.降低反應溫度,平衡正向移動,B的平衡轉化率提高。正確。E.減小容器的容積,因為該反應是反應前后氣體體積相等的反應,所以改變壓強,化學平衡不移動。錯誤。F.加入合適的催化劑,正反應、逆反應的速率加快,但是平衡不發(fā)生移動。錯誤。因此正確選項為CD。(4)在反應開始時c(D)=0.3mol/L.當反應達到平衡后,c(B)= 0.06mol/L,因為在方程式中B、D的系數(shù)相同,因此D的平衡濃度為c(D)(平衡)=0.24mol/L.由于在化學方程式A(s)+3B(g) 2C(s)+3D(g)中C:B=2:3,所以消耗的C的物質(zhì)的量為0.06mol/L×2L×2/3=0.08mol。該反應為可逆反應,當達到平衡后還應該存在C物質(zhì)。因此開始時加入的C的物質(zhì)的量應該比0.08mol多。即X>0.08mol。⑸A.由于該反應是反應前后氣體體積相等的可逆反應,無論反應是否達到平衡,容器內(nèi)混合氣體的壓強都不隨時間變化而變。錯誤。B.因為B是氣態(tài)物質(zhì)。若它的速率不隨時間的變化而變化,說明其濃度不再發(fā)生變化,反應達到平衡。正確。C.由于在方程式中二者的系數(shù)相同,所以任何時刻c(B)︰c(D)=1︰1。不能說明反應達到平衡狀態(tài)。錯誤。D.因為參加反應的物質(zhì)有固體,而且M(B)≠M(D)。若反應達到平衡狀態(tài),各種氣體的質(zhì)量不變,總質(zhì)量不變,混合氣體的密度保持不變;若反應未達到平衡,則混合氣體的質(zhì)量就要發(fā)生變化,則混合氣體的密度就要發(fā)生變化,因此該項內(nèi)容能作為反應達到平衡的標志。正確。
考點:考查平衡常數(shù)表達式、反應熱的判斷、化學反應速率的計算、平衡時物質(zhì)的轉化率及含量的計算、提高反應物轉化率的措施、化學平衡狀態(tài)的判斷的知識。
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(5分)氨氣在農(nóng)業(yè)和國防工業(yè)都有很重要的作用,歷史上諾貝爾化學獎曾經(jīng)有3次頒給研究氮氣與氫氣合成氨的化學家。
(1)右圖表示溫度為T K時氮氣與氫氣合成氨反應過程中的能量變化, 寫出該反應的熱化學方程式 。
(2)已知在TK溫度下合成氨反應在2.00L的密閉容器中進行。得到如下數(shù)據(jù):
時間(h) 物質(zhì)的量(mol) | | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
N2 | | 1.50 | n1 | 1.20 | n3 | 1.00 |
H2 | | 4.50 | 4.20 | 3.60 | n4 | 3.00 |
NH3 | | 0.00 | 0.20 | n2 | 1.00 | 1.00 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
.(16分)Ⅰ.已知下列反應的熱化學方程式為:
(1) C(s) + O2(g) = CO2(g) △H1 =" -393.5" kJ/mol
(2) CH3COOH(l) + 2O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(l) △H2 =" -870.3" kJ/mol
(3) 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) △H3 =" -571.6" kJ/mol
請計算:2C(s) + 2H2(g) + O2(g)= CH3COOH(l) △H4 = 。
Ⅱ.在某溫度下,物質(zhì)(t-BuNO)2在正庚烷或CCl4溶劑中均可以發(fā)生反應:
(t-BuNO)2 2(t-BuNO) 。該溫度下該反應在CCl4溶劑中的平衡常數(shù)為1.4。
(1)向1L正庚烷中加入0.50mol(t-BuNO)2,10min時反應達平衡,此時(t-BuNO)2的平衡轉化率為60%(假設反應過程中溶液體積始終為1L)。反應在前10min內(nèi)的平均速率為ν(t-BuNO)= 。列式計算上述反應的平衡常數(shù)K = 。
(2)有關反應:(t-BuNO)22(t-BuNO) 的敘述正確的是( )
A.壓強越大,反應物的轉化率越大 B.溫度升高,該平衡一定向右移動
C.溶劑不同,平衡常數(shù)K值不同
(3)通過比色分析得到40℃時(t-BuNO)2和(t-BuNO)濃度隨時間的變化關系的幾組數(shù)據(jù)如下表所示,請在同一圖中繪出(t-BuNO)2和(t-BuNO)濃度隨時間的變化曲線。
時間(min) | 0 | 1 | 3 | 5 | 7 | 9 | 11 |
c(t-BuNO)2 mol/L | 0.05 | 0.03 | 0.01 | 0.005 | 0.003 | 0.002 | 0.002 |
c(t-BuNO) mol/L | 0 | 0.04 | 0.08 | 0.07 | 0.094 | 0.096 | 0.096 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(16分)運用化學反應原理研究NH3的性質(zhì)具有重要意義。請回答下列問題:
(1)已知:①4NH3(g)+3O2(g)===2N2(g)+6H2O(g) H=-1266.8kJ·mol-1
②N2(g)+O2(g)===2NO(g) H=180.5kJ·mol-1
寫出氨高溫催化氧化的熱化學方程式 。
(2)氨氣、空氣可以構成燃料電池,其電池反應原理為4NH3+3O2===2N2+6H2O。則原電解質(zhì)溶液顯 (填“酸性”、“中性”或“堿性”),負極的電極反應式為 。
(3)合成氨技術的創(chuàng)立開辟了人工固氮的重要途徑,其研究來自正確的理論指導,合成氨反應的平衡常數(shù)K值和溫度的關系如下:
①由上表數(shù)據(jù)可知該反應為放熱反應,理由是 ;
②理論上,為了增大平衡時H2的轉化率,可采取的措施是 (填字母序號);
a.增大壓強 b.使用合適的催化劑
c.升高溫度 d.及時分離出產(chǎn)物中的NH3
③400oC時,測得某時刻氨氣、氮氣、氫氣的物質(zhì)的量濃度分別為3mol·L-1、2mol·L-1、1mol·L-1時,此時刻該反應的v正(N2) v逆(N2)(填“>”、“<”或“=”)。
(4)①25oC時,將amol·L-1的氨水與0.1mol·L-1的鹽酸等體積混合。當溶液中c(NH4+)=c(Cl-)時,用含a的代數(shù)式表示NH3·H2O的電離常數(shù)Kb= ;
②向25mL0.10mol·L-1的鹽酸中滴加氨水至過量,該過程中離子濃度大小關系一定不正確的是 (填字母序號)。
a.c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-) b.c(C1-)>c(NH4+)=c(H+)>c(OH-)
c.c(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+) d.c(OH-)>c(NH4+)>c(H+)>c(Cl-)
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
Ⅰ.某實驗小組對H2O2的分解做了如下探究。下表是該實驗小組研究影響H2O2分解速率的因素時記錄的一組數(shù)據(jù),將質(zhì)量相同但狀態(tài)不同的MnO2分別加入盛有15 ml 5%的H2O2溶液的大試管中,并用帶火星的木條測試,結果如下:
MnO2 | 觸摸試管情況 | 觀察結果 | 反應完成所需的時間 |
粉末狀 | 很燙 | 劇烈反應,帶火星的木條復燃 | 3.5min |
塊狀 | 微熱 | 反應較慢,火星紅亮但木條未復燃 | 30min |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
大氣中可吸入顆粒物PM2.5主要來源為燃煤、機動車尾氣等。
(1)若取某PM2.5樣本,用蒸餾水處理,測得溶液中含有的離子有:K+、Na+、NH4+、SO42-、NO3-、Cl-,則該溶液為 (填“酸性”或“堿性”)溶液,其原因用離子方程式解釋是: 。
(2)“洗滌”燃煤煙氣可減輕PM2.5中SO2的危害,下列可適用于吸收SO2的試劑有
A.CaCl2溶液 B.氨水 C.Ca(OH)2懸濁液 D.濃H2SO4
(3)煤煙氣中的氮氧化物可用CH4催化還原成無害物質(zhì)。若常溫下,1molNO2與CH4反應,放出477.5kJ熱量,該反應的熱化學方程式是 。
(4)安裝汽車尾氣催化轉化器也可減輕PM2.5的危害,其反應是:
2NO(g) + 2CO(g) 2CO2(g)+ N2(g);△H<0。
①該反應平衡常數(shù)表達式K= ;溫度升高K值 (填“增大”或“減小” )
②若該反應在絕熱、恒容的密閉體系中進行,下列示意圖正確且能說明反應在進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是 。
(5)使用鋰離子電池為動力汽車,可減少有害氣體的排放。錳酸鋰離子蓄電池的反應式為:
Li1-xMnO4 + LixC LiMnO4 + C
下列有關說法正確的是
A.充電時電池內(nèi)部Li+向正極移動
B.放電過程中,電能轉化為化學能
C.放電時電池的正極反應式為:Li1-xMnO4+xe—+xLi+=LiMnO4
D.充電時電池的正極應與外接電源的負極相連
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
碘在科研與生活中有重要應用,某興趣小組用0.50 mol·L-1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L-1 K2S2O8、0.10 mol·L-1 Na2S2O3等試劑,探究反應條件對化學反應速率的影響。
已知:S2O82-+2I-2SO42-+I2(慢) I2+2S2O32-2I-+ S4O62-(快)
向KI、Na2S2O3與淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,當溶液中的 耗盡后,溶液顏色將由無色變?yōu)樗{色,為確保能觀察到藍色,S2O32-與S2O82-初始的物質(zhì)的量需滿足的關系為:n(S2O32-)∶n(S2O82-) 。
(2)為探究反應物濃度對化學反應速率的影響,設計的實驗方案如下表:
實驗序號 | 體積V/mL | ||||
K2S2O8溶液 | 水 | KI溶液 | Na2S2O3溶液 | 淀粉溶液 | |
① | 10.0 | 0.0 | 4.0 | 4.0 | 2.0 |
② | 9.0 | 1.0 | 4.0 | 4.0 | 2.0 |
③ | 8.0 | Vx | 4.0 | 4.0 | 2.0 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
反應aA(g)+bB(g)cC(g)(ΔH<0)在等容條件下進行。改變其他反應條件,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段體系中各物質(zhì)濃度隨時間變化的曲線如圖所示:
回答問題:
(1)B的平衡轉化率αⅠ(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是 ,其值是 ;
(2)由第一次平衡到第二次平衡,平衡移動的方向是 ,采取的措施是 ;
(3)比較第Ⅱ階段反應溫度(T2)和第Ⅲ階段反應溫度(T3)的高低:T2 T3(填“>”、“<”、“=”),判斷的理由是 。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
一定條件下,體積為1 L的密閉容器中發(fā)生如下反應:SiF4(g)+2H2O(g)SiO2(s)+4HF(g) ΔH=+148.9 kJ·mol-1。
(1)下列各項中能說明該反應已達化學平衡狀態(tài)的是________(填字母序號)。
a.v消耗(SiF4)=4v生成(HF)
b.容器內(nèi)氣體壓強不再變化
c.容器內(nèi)氣體的總質(zhì)量不再變化
d.HF的體積分數(shù)不再變化
(2)反應過程中測定的部分數(shù)據(jù)如下表(表中t2>t1)所示。
反應時間/min | n(SiF4)/mol | n(H2O)/mol |
0 | 1.20 | 2.40 |
t1 | 0.80 | a |
t2 | b | 1.60 |
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