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

 

【答案】

1 2 7 8 9

【解析】

 

练习册系列答案
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甲醇汽油是由10%一25%的甲醇与其他化工原料、添加剂合成的新型车用燃料,可达到国标汽油的性能和指标.甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.
I、工业上合成甲醇一般采用下列反应:CO(g)+2H2(g) CH3 OH(g)△H=a kJ/mol,
下表是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K):
温度/℃ 250 310 350
K 2.041 0.250 0.012
(1)由表中数据判断△Ha
 
0(填“>”、“=”或“<”).
(2)某温度下,将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应达到平衡后,测得c(CO)=0.5mol?L-1,则此时的温度为
 
℃.
(3)在容积固定的密闭容器中发生上述反应,各物质的浓度如下表:
        浓度mol/L
时间/min
c(CO) c(H2 c(CH3OH)
0 0.8 1.6 0
2 0.6 1.2 0.2
4 0.3 0.6 0.5
6 0.3 0.6 0.5
①反应从2min到4min之间,H2的反应速率为
 

②反应达到平衡时CO的转化率为
 

③反应在第2min时改变了反应条件,改变的条件可能是
 
(填序号).
A.使用催化剂    B.降低温度    C.增加H2的浓度
(4)向容积相同、温度分别为T1和T2的两个密闭容器中均充入1molCO和2mol H2,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3 OH(g)△H=akJ/mol.恒温恒容下反应相同时间后,分别测得体系中CO的百分含量分别为w1和w2;已知T1<T2,则w1
 
w2(填序号).
A.大于     B.小于     C.等于     D.以上都有可能
Ⅱ、甲醇在化学电源方面也有着重要应用.写出以甲醇为燃料,氢氧化钠溶液为电解质溶液的原电池中负极的电极反应式:
 

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)在煤的气化反应器中发生如下几种反应:

C(s)十H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131 kJ/mol

C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJ/mol

CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283 kJ/mol

则CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ΔH=________

(2)已知830℃时,在一个容积固定的密闭容器中,发生反应

CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)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.v(CO)=v(H2O)

d.c(CO)=c(H2)

又知此温度下该反应的平衡常数K=1,等物质的量的CO和H2O反应达到平衡时,CO的转化率为________.

(3)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CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g),得到如下三组数据:

①实验1中以v(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<3 min,则a、b应满足的关系是________(用含a、b的数学式表示).

(4)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:3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g),下图表示

该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol)的变化.

①在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,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1 mol CO2和3 mol H2

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且只改变一个条件)反应速率随时间的变化如下图: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”).

(5)煤气化过程中会生成少量CH4,已知CH4与CaSO4反应生成CaS、CO2和H2O,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________.

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) 在煤的气化反应器中发生如下几种反应:
C(s)十H2O(g)=CO(g)+H2(g)   △H= +131kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g)             △H= —394kJ/mol
CO(g)+O2(g)=CO2(g)          △H= —283kJ/mol
则CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)△H=           
(2)已知830℃时,在一个容积固定的密闭容器中,发生反应
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)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)    
又知此温度下该反应的平衡常数K=1,等物质的量的CO和H2O反应达到平衡时,CO的转化率为                .
(3) 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
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g),得到如下三组数据:

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)。
(4)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:
3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O(g),右图表示
该反应进行过程中能量(单位为kJ·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且只改变一个条件)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”)。

(5)煤气化过程中会生成少量CH4,已知CH4与CaSO4反应生成CaS、CO2和H2O,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为             

20139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) N2g)2CO2g)  △H0,在一定温度下,在一体积固定的密闭容器中充入一定量的NOCOt1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t2t4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 Ka19.1×10-8Ka21.1×10-12H2CO3Ka14.30×10-7Ka25.61×10-11

(3)已知反应:CO(g)+H2OgCO2g)+H2g),现将不同量的COg)和H2Og)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ab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______υ(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”)。

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