题目内容
(4分)在一容积固定的密闭容器中进行的反应:N2(g)+3H2(g)≒2NH3(g),,达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成n mol N2的同时生成2n mol NH3
②氨的生成速率与氨的分解速率相等
③用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为1∶3∶2的状态
④N2、H2、NH3浓度相等
⑤断开1个N≡N键的同时有6个N-H键形成
⑥混合气体的密度不再改变的状态
⑦混合气体的压强不再改变的状态
⑧混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
⑨反应放出的热量等于反应吸收的热量
1 2 7 8 9
【解析】
2013年9月,中国华北华中地区发生了严重的雾霆天气,北京、河北、河南等地的空气污染升为6级空气污染,属于重度污染。汽车尾气、燃煤废气、冬季取暖排放的CO2等都是雾履形成的原因。
(1)汽车尾气净化的主要原理为;2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) △H<0,在一定温度下,在一体积固定的密闭容器中充入一定量的NO和CO在t1时刻达到平衡状态。
①能判断该反应达到平衡状态的标志是____。
A.在单位时问内生成1mol CO2的同时消耗了lmol CO
B.混合气体的密度不再改变
C.混合气体的平均相对分子质量不再改变
D.混合气体的压强不再变化
②在t2时刻,将容器的容积迅速扩大到原来的2倍,在其他条件不变的情况下,t3时刻达到新的平衡状态,之后不再改变条件。请在右图中补充画出从t2到t4时刻正反应速率随时间的变化曲线:
??
③若要同时提高该反应的速率和NO的转化率,采取的措施有_____、____。(写出2个)
(2)改变煤的利用方式可减少环境污染,通常可将水蒸气通过红热的碳得到水煤气,其反应原理为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) △H=+131.3kJ/mol。
①该反应在___下能自发进行(填“高温”或“低温”)。
②煤气化过程中产生的有害气体H2S可用足量的Na2C03溶液吸收,该反应的离子方程式为____。(已知:H2S: Ka1=9.1×10-8;Ka2=1.1×10-12。H2CO3:Ka1=4.30×10-7;Ka2=5.61×10-11)
(3)已知反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),现将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通人到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应,得到如下三组数据:
实验 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达平衡所需时间/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实验1条件下平衡常数K=______(保留小数点后二位)。
②实验3中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气,则a、b必须满足的关系是______。
③该反应的△H ______0(填“<”或“>”);若在9000C时,另做一组实验,在此容器中加入l0mol CO,5mo1 H2O,2mo1 CO2,5mol H2,则此时υ正______υ逆(填“<”,“>”,“=”)。
(14分)煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1) 将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为:
一定温度下,在一个容积固定的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是 (填字母)。
a.容器中的压强不变 b.1 mol H-H键断裂的同时断裂2 mol H-O键
c. =(CO)= (H2O) d.c(CO)=c(H2)
(2) 将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应
,得到如下三组数据:
实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
1 | 650 | 2 | 4 | 1.6 | 1.6 | 5 |
2 | 900 | 1 | 2 | 0.4 | 0.4 | 3 |
3 | 9.. | a | b | c | d | t |
①实验l中以(CO2)表示的反应速率为 。
②该反应的逆反应为 (填“吸”或“放’’)热反应
③若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等),且t<3min,则a、b应满足的关系是 (用含a、b的数学式表示)。
(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应:
右图表示
该反应进行过程中能量(单位为lkJ?mol。)的变化。
①在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入l molCO2和3molH2,下列措施中能使c(CH3OH)增大的是 (填字母)
a.升高温度
b.充入He(g),使体系压强增大
c.将H2O(g)从体系中分离出来
d.再充入l mol CO2和3 molH2
②当反应达到平衡时不断改变条件(但不改变各组分物质的量和状态)反应速率随时间的变化如右图:其中表示平衡混合物中CH3OH含量最高的一段时间是 ;如t0~t1平衡常数为.K1,t2~t3平衡常数为K2,则K1 K2(填“大于”、“等于”或“小于”)。