16．(2010年榆林或2010年威海質(zhì)檢)t ℃時.向某密閉容器中加入0.3 mol A.0.1 mol C和一定量的B三種氣體.保持溫度不變.使之發(fā)生反應(yīng).各物質(zhì)濃度隨時間的變化如下圖中甲圖所示[t0-t1階段c(B)未畫出].乙圖為t2時刻后改變?nèi)萜髦袟l件.反應(yīng)速率隨時間變化的情況.且四個階段都各改變一種不同的條件.已知t3-t4階段為使用催化劑,t5-t6階段容器內(nèi)B的物質(zhì)的量共增加0.01 mol.而此過程中容器與外界的熱交換總量為a kJ. (1)t5-t6階段改變的條件為 , (2)該反應(yīng)建立第一次平衡時的化學(xué)平衡常數(shù)為 , (3)在t1-t6的平衡階段中.平衡常數(shù)的有關(guān)變化為 , a．t3-t4增大.t5-t6增大 b．t3-t4增大.t5-t6減小 c．t3-t5階段不變.t5-t6增大 d．t3-t5階段不變.t5-t6減小 (4)如果t5-t6階段同時采取t3-t4階段的措施.此過程中容器與外界的熱交換總量將 (填“大于 .“小于 或“等于 )a kJ.理由是 . [解析] (1)t2-t3階段:根據(jù)圖象可知.t2時刻向體系中加入了反應(yīng)物或者生成物,t3-t4階段:加入了催化劑,t4-t5階段和t5-t6階段:這兩個階段應(yīng)為改變溫度或壓強.當(dāng)改變溫度時.必然引起平衡的正向或逆向移動.而改變壓強時.如果方程式兩邊氣體物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之和相等.平衡就不會移動.所以t4-t5階段為改變壓強.t5-t6階段為改變溫度.由于t5-t6階段正.逆反應(yīng)速率均比原來大.說明是升高溫度.而t4-t5階段正.逆反應(yīng)速率均比原來小.說明是減小壓強. (2)向該密閉容器中加入0.3 mol A.0.1 mol C后.其濃度分別為0.15 mol·L-1和0.05 mol·L-1.說明容器的體積為2 L.通過前面的分析.我們已經(jīng)知道該反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變.甲圖中A兩種物質(zhì)的濃度變化數(shù)值之比為＝.所以B應(yīng)為生成物.且化學(xué)計量數(shù)為1.即反應(yīng)的方程式為3A.K＝＝2.80.因為化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān).所以t1-t5階段平衡常數(shù)不變.而t5-t6階段是升高溫度.平衡常數(shù)增大.(5)若在t5-t6階段同時使用催化劑.只能同等程度加快正逆反應(yīng)速率而不改變反應(yīng)熱.所以此過程中容器與外界的熱交換總量不變. [答案] 2.80 等于 使用催化劑.可以同等程度加快正逆反應(yīng)的速率.但不改變反應(yīng)熱 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

（2012?泰州二模）乙醇汽油是被廣泛使用的新型清潔燃料，工業(yè)生產(chǎn)乙醇的一種反應(yīng)原理為：
2CO（g）+4H2（g）?CH3CH2OH（g）+H2O（g）△H=-256.1kJ?mol-1．
已知：H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJ?mol-1
CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H=-41.2kJ?mol-1
（1）以CO2（g）與H2（g）為原料也可合成乙醇，其熱化學(xué)方程式如下：
2CO2（g）+6H2（g）?CH3CH2OH（g）+3H2O（l）△H=
-305.7 kJ?mol-1
-305.7 kJ?mol-1
．
（2）CH4和H2O（g）在催化劑表面發(fā)生反應(yīng)CH4+H2O?CO+3H2，該反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)如下表：
溫度/℃ 800 1000 1200 1400
平衡常數(shù) 0.45 1.92 276.5 1771.5
①該反應(yīng)是
吸熱
吸熱
反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）；
②T℃時，向1L密閉容器中投入1molCH4和1mol H2O（g），平衡時c（CH4）=0.5mol?L-1，該溫度下反應(yīng)CH4+H2O?CO+3H2的平衡常數(shù)K=
6.75
6.75
．
（3）汽車使用乙醇汽油并不能減少NOx的排放，這使NOx的有效消除成為環(huán)保領(lǐng)域的重要課題．某研究小組在實驗室以Ag-ZSM-5為催化劑，測得NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況如下圖．
①若不使用CO，溫度超過775℃，發(fā)現(xiàn)NO的分解率降低，其可能的原因為
該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度反應(yīng)更有利于向逆反應(yīng)方向進行
該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度反應(yīng)更有利于向逆反應(yīng)方向進行
；在
n(NO)
n(CO)
=1的條件下，應(yīng)控制的最佳溫度在
870℃
870℃
左右．
②用CxHy（烴）催化還原NOx也可消除氮氧化物的污染．寫出CH4與NO2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：
CH4+2NO2→CO2+N2+2H2O
CH4+2NO2→CO2+N2+2H2O
．
（4）乙醇-空氣燃料電池中使用的電解質(zhì)是攙雜了Y2O3的ZrO2晶體，它在高溫下能傳導(dǎo)O2-離子．該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為
CH3CH2OH-12e-+6O2-=2CO2+3H2O
CH3CH2OH-12e-+6O2-=2CO2+3H2O
．

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(14分)乙醇汽油是被廣泛使用的新型清潔燃料，工業(yè)生產(chǎn)乙醇的一種反應(yīng)原理為：2CO(g)+4H2 (g) CH3CH2OH(g)+H2O(g)  △H=—256.1kJ·mol—1。

已知：H2O(l)=H2O(g)  △H=+44kJ·mol—1

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)  △H=—41.2kJ·mol—1

⑴以CO2(g)與H2(g)為原料也可合成乙醇，其熱化學(xué)方程式如下：

2CO2(g)+6H2(g)  CH3CH2OH(g)+3H2O(l)  △H=      。

⑵CH4和H2O(g)在催化劑表面發(fā)生反應(yīng)CH4+H2OCO+3H2，該反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)如下表：

溫度/℃

800

1000

1200

1400

平衡常數(shù)

0.45

1.92

276.5

1771.5

①該反應(yīng)是_____反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）；

②T℃時，向1L密閉容器中投入1molCH4和1mol H2O(g)，平衡時c(CH4)=0.5mol·L—1，該溫度下反應(yīng)CH4+H2OCO+3H2的平衡常數(shù)K=      。

⑶汽車使用乙醇汽油并不能減少NOx的排放，這使NOx的有效消除成為環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。某研究小組在實驗室以Ag-ZSM-5 為催化劑，測得NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況如圖。

①若不使用CO，溫度超過775℃，發(fā)現(xiàn)NO的分解率降低，其可能的原因為      ；在n(NO)/n(CO)=1的條件下，應(yīng)控制的最佳溫度在      左右。

②用CxHy（烴）催化還原NOx也可消除氮氧化物的污染。寫出CH4與NO2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：      。

⑷乙醇-空氣燃料電池中使用的電解質(zhì)是攙雜了Y2O3的ZrO2晶體，它在高溫下能傳導(dǎo)O2—離子。該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為      。

 

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（2012?佛山二模）2012年2月27日深圳宣稱進入“200萬輛汽車時代”，汽車尾氣已成為重要的空氣污染物．
（1）汽車內(nèi)燃機工作時引起反應(yīng)：N2（g）+O2（g）?2NO（g），是導(dǎo)致汽車尾氣中含有NO的原因之一．T℃時，向5L密閉容器中充入8mol N2和9molO2，5min后達平衡時NO物質(zhì)的量為6mol，該反應(yīng)的速率υ（NO）為
0.24mol?L-1?min-1
0.24mol?L-1?min-1
；計算該條件下的平衡常數(shù)
1.2
1.2
．
（2）恒溫恒容，能說明反應(yīng) 2NO（g）?N2（g）+O2（g） 達到平衡的是
AC
AC
（填代號）．
A．單位時間內(nèi)消耗2mol NO，同時消耗1mol N2     
B．NO、N2、O2的濃度之比為2：1：1
C．N2的濃度不再發(fā)生變化                 
D．容器內(nèi)氣體密度不再發(fā)生變化
（3）H2或CO可以催化還原NO以達到消除污染的目的：
①已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571.6kJ/mol
則H2（g）與NO（g）反應(yīng)生成N2（g）和H2O（l）的熱化學(xué)方程式為：
2H2（g）+2NO（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-752.1kJ?mol-1
2H2（g）+2NO（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-752.1kJ?mol-1
．
②當(dāng)質(zhì)量一定時，增大固體催化劑的表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率．如圖是反應(yīng)：2NO（g）+2CO（g）?2CO2（g）+N2（g） 中NO的濃
度隨溫度（T）、催化劑表面積（S）和時間（t）的變化曲線，據(jù)此判斷該反應(yīng)的△H
＜
＜
0 （填“＞”、“＜”或“無法確定”）．若催化劑的表面積S1＞S2，在圖中畫出NO的濃度在T1、S2條件下達到平衡過程中的變化曲線，并注明條件．

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在恒溫時，向某密閉容器中通入2mol X和1mol Y氣體，發(fā)生如下反應(yīng)：2X（g）+Y（g）?2Z（g），壓強一定時，測得在平衡時Z的體積分?jǐn)?shù)為0.4．
（1）與上述平衡保持同溫、同壓，若向密閉容器中通入4mol X（g）和2mol Y（g），達到平衡，則Z的體積分?jǐn)?shù)為
40%
40%
；平衡時，氣體的總物質(zhì)的量是
5mol
5mol
．
（2）與上述平衡保持同溫、同壓，若向密閉容器中通入X（g）和Y（g）的物質(zhì)的量分別記為n（X）、n（Y），并滿足平衡時Z的體積分?jǐn)?shù)為0.4，則
n(X)n(Y)
的取值范圍為
0.5--5
0.5--5
．

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精英家教網(wǎng)汽車尾氣已成為重要的空氣污染物．

（1）汽車內(nèi)燃機工作時引起反應(yīng)：N2（g）+O2（g）=2NO（g），是導(dǎo)致汽車尾氣中含有NO的原因之一．T℃時，向5L密閉容器中充入8mol N2和9molO2，5min后達平衡時NO 物質(zhì)的量為6mol，該反應(yīng)的速率v（NO）為
 
；該條件下的平衡常數(shù)數(shù)值為
 

（2）H2或CO可以催化還原NO以達到消除污染的目的：
①已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/mol2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571.6kJ/mol
則H2（g）與NO（g）反應(yīng)生成N2（g）和H2O（l）的熱化學(xué)方程式為
 
．
②當(dāng)質(zhì)量一定時，增大固體催化劑的表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率．如圖1是反應(yīng)：
2NO（g）+2CO（g）=2CO2（g）+N2（g）中NO的濃度隨溫度（T）、催化劑表面積（S）和時間（t）的變化曲線，據(jù)此判斷該反應(yīng)的△H
 
 0 （填“＞”、“＜”或“無法確定”）．若催化劑的表面積增大至S2，則反應(yīng)在T1、S2條件下達到平衡時NO的濃度
 
（填“增大”、“減小”或“不變”）
（3）人工腎臟可用間接電化學(xué)方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素（CO（NH2）2），即通過陽極反應(yīng)生成具有強氧化作用的中間產(chǎn)物來氧化代謝產(chǎn)物，原理如圖2：
①電源的負(fù)極為
 
 （填“A”或“B”）．
②陽極室中發(fā)生的反應(yīng)為
 

③電解結(jié)束后，陰極室溶液的pH與電解前相比將
 
；若兩極共收集到氣體13.44L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則除去的尿素為
 
 g（忽略氣體的溶解）．
（4）將不同量的CO（g）和H2O（g）分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中，進行反應(yīng)CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如下三組數(shù)據(jù)：
實驗組 溫度℃ 起始量/mol 平衡量/mol 達到平衡所需
時間/min
CO H2O H2 CO
1 650 4 2 1.6 2.4 6
2 900 2 1 0.4 1.6 3
3 900 a b c d t
①實驗2條件下平衡常數(shù)K=
 
．
②實驗3中，若平衡時，CO的轉(zhuǎn)化率大于水蒸氣的轉(zhuǎn)化率，則
a
b
的值
 
（填具體值或取值范圍）．
③實驗4，若900℃時，在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均為1mol，則此時V正
 
V逆（填“＜”，“＞”，“=”）．

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