【題目】能源、環(huán)境與生產(chǎn)生活和社會發(fā)展密切相關。
(1)一定溫度下,在兩個容積均為2L的密閉容器中,分別發(fā)生反應:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ·mol-1。相關數(shù)據(jù)如下:
容器 | 甲 | 乙 |
反應物投入量 | 1molCO2(g)和3molH2(g) | 1molCH3OH(g)和1molH2O(g) |
平衡時c(CH3OH) | c1 | c2 |
平衡時能量變化 | 放出29.4kJ | 吸收akJ |
①下列情況能說明該反應一定達到平衡狀態(tài)的是_________(填字母)。
a.v(CO2)消耗=v(CH3OH)生成 b.氣體的密度不再隨時間改變
c.CO2和CH3OH的濃度之比不再隨時間改變 d.氣體的平均相對分子質(zhì)量不再隨時間改變
②其他條件不變,達到平衡后,下列不能提高H2轉化率的操作是_________(填字母)。
a.降低溫度 b.充入更多的H2 c.移除甲醇 d.增大容器體積
③cl_________c2(填“>”、“<”或“=”),a=_________。
④該溫度下反應的平衡常數(shù)K=_________;若甲中反應10s時達到平衡,則0~10s內(nèi)甲中的平均反應速率v(H2)=_________。
(2)已知反應:2NO2(紅棕色)N2O4(無色)△H<0。將一定量的NO2充入注射器中后封口,如圖是在拉伸和壓縮注射器的過程中氣體透光率隨時間的變化(氣體顏色越深,透光率越。。下列說法正確的是__________(填字母)。
A.b點的操作是壓縮注射器
B.d點:v正>v逆
C.c點與a點相比,c(NO2)增大,c(N2O4)減小
D.若不忽略體系溫度變化,且沒有能量損失,則Tb>Tc
【答案】 cd bd = 19.6 2.1或25/12 0.09 mol·L-1·s-1 B
【解析】(1)①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJmol-1。a.反應速率之比等于化學方程式計量數(shù)之比, v(CO2)消耗=v(CH3OH)生成只能說明反應正向進行,不能說明反應達到平衡狀態(tài),故a錯誤;b.反應前后氣體質(zhì)量不變,體積不變,氣體密度始終不變,氣體的密度不再隨時間改變,不能說明反應達到平衡狀態(tài),故b錯誤;c.CO2和CH3OH的濃度之比不再隨時間改變,說明正逆反應速率相同,說明反應達到平衡狀態(tài),故c正確;d.氣體質(zhì)量不變,氣體物質(zhì)的量減小,氣體的平均相對分子質(zhì)量不再隨時間改變,說明反應達到平衡狀態(tài),故d正確;故答案為:cd;
②a.反應為放熱反應,降低溫度,平衡正向進行,氫氣轉化率增大,故a不符合;b.充入更多的H2 會提高二氧化碳的轉化率,氫氣轉化率減小,故b符合;c.移除甲醇平衡正向進行,氫氣轉化率增大,故c不符合;d.增大容器體積,壓強減小,平衡逆向移動,氫氣轉化率減小,故d符合;故答案為:bd;
③應用恒溫恒容條件下的乙的投料量極端轉化為甲相當于投1molCO2(g)和3molH2(g),所以兩者是等效平衡,所以c1=c2,甲、乙是等效平衡,則甲中放出的熱量與乙中吸收的熱量之和為49.0kJ,則a=49.0kJ-29.4kJ=19.6kJ,故答案為:=;19.6;
④ CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJmol-1.
起始量(mol) 13 0 0 49KJ
變化量(mol/L)0.6 1.8 0.6 0.6 29.4KJ
平衡量(mol/L)0.4 1.2 0.6 0.6
平衡濃度c(CO2)=0.2mol/L,c(H2)=0.6mol/L,c(CH3OH)=0.3mol/L,c(H2O)=0.3mol/L
K==≈2.1,甲中反應10s時達到平衡,則0~10s內(nèi)甲中的平均反應速率v(H2)= =0.09molL-1s-1,故答案為: (或2.1);0.09molL-1s-1;
(2)A.b點開始是壓縮注射器的過程,氣體顏色變深,透光率變小,故A錯誤;B.c點后的拐點是拉伸注射器的過程,d點是平衡向氣體體積增大的逆向移動過程,所以v(逆)>v(正),故B正確;C.c點是壓縮注射器后的情況,二氧化氮和四氧化二氮的濃度都增大,故C錯誤;D.b點開始是壓縮注射器的過程,平衡正向移動,反應放熱,導致T(b)<T(c),故D錯誤;故答案為:B。
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【題目】進行一氯取代反應后,只能生成三種沸點不同的產(chǎn)物的烷烴是( )
A.(CH3)3CCH2CH3B.(CH3CH2)2CHCH3
C.(CH3)2CHCH(CH3)2D.(CH3)2CHCH2CH2CH3
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【題目】可逆反應:3A(g)3B(?)+C(?)△H>0,隨著溫度升高,氣體平均相對分子質(zhì)量有變小趨勢,則下列判斷正確的是( )
A. B和C可能都是固體 B. 若C為固體,則B一定是氣體
C. B和C一定都是氣體 D. B和C不可能都是氣體
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【題目】反應①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)△H>0
反應②Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)△H<0
若反應①在溫度T1下進行,反應②在溫度T2下進行,已知T1>T2,且c(CO2)>c(H2O)
(其他條件均相同),下面對兩者反應速率大小判斷正確的是( 。
A. 反應①快 B. 反應②快 C. 一樣大 D. 無法判斷
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【題目】有CuO、Fe、H2、Ba(OH)2溶液、K2CO3溶液、NaOH溶液、稀硫酸七種物質(zhì),在常溫下兩種物質(zhì)兩兩間能發(fā)生反應最多有
A. 4個 B. 5個 C. 6個 D. 7個
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【題目】下列有關能源和能量轉換的敘述正確的是
A.推廣使用太陽能、風能、海洋能、氫能,有利于緩解溫室效應
B.乙醇和汽油都是可再生能源,應大力推廣“乙醇汽油”
C.普通鋅錳干電池不含環(huán)境污染物,用完后可以隨意扔掉,使用方便
D.燃料電池是利用燃料燃燒,將化學能轉化為熱能,然后再轉化為電能的化學電源
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【題目】已知3.01×1023個X2氣體分子的質(zhì)量為16g,則X的相對原子質(zhì)量是( )
A. 16 B. 32 C. 64g /mol D. 32g /mol
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【題目】向含 S2-、 Fe2+、 Br -、 I-各 0.1 mol 的溶液中通入 Cl2, 通入 Cl2 的體積(標準狀況) 和溶液中相關離子的物質(zhì)的量的關系圖正確的是
A. A B. B C. C D. D
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