题目内容
研究NO2、SO2、CO等大气污染物的处理具有重要意义。NO2可用下列反应来处理:
6 NO2(g)+8NH3(g) 7N2(g)+12H2O(g)+Q(Q>0)。
完成下列填空:
(1)反应的平衡常数大,处理NO2的效率高。增大该反应平衡常数的措施有 。
(2)一定条件下上述反应在某体积固定的密闭容器中进行,能说明该反应已经达到平衡状态的是 。
a.c(NO2):c(NH3) = 3:4 b.6v(NO2) = 7v(N2)
c.容器内气体总压强不再变化 d.容器内气体密度不再变化
(3)若平衡时NO2和N2的浓度之比为m/n,保持其它条件不变,缩小反应容器的体积后达到新的平衡,此时NO2和N2的浓度之比 m/n(填“>”、“=”或“<”)。
(4)某温度下,在一个容积为2升的反应容器内,上述反应2分钟后达到平衡,测得刚好有3mol电子发生转移,则在2分钟内NH3的平均反应速率为:
v(NH3) = 。
(1)降低温度(2分)
(2)c(2分)
(3)> (2分)
(4)0.25 mol/(L·min) (1分×2)
解析试题分析:(1)只与温度有关,该反应正反应是放热反应,要增大该反应平衡常数的措施有降低温度。
(2)该反应前后体积发生了变化,所以容器内气体总压强不再变化应做为平衡判断的标志。
(3)保持其它条件不变,缩小反应容器的体积相当于增大了压强,平衡向逆向移动,所以平衡时NO2和N2的浓度之比为m/n大于之前的。
(4)当转移24mol电子时NH3反应了8mol,3mol电子发生转移NH3反应了1mol,根据速率计算公式则在2分钟内NH3的平均反应速率为:v(NH3) =" 1/2*2=0.25" mol/(L·min)
考点:考查了平衡移动的影响因素和化学反应速率的计算等
已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:
温度/ ℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
平衡常数 | 1.7 | 1.1 | 1.0 | 0.6 | 0.4 |
回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K= ,△H 0(填“<”“ >”“ =”);
(2)830℃时,向一个5 L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B,如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)="0.003" mol·L-1·s-1,则6s时c(A)= mol·L-1, C的物质的量为 mol;若反应经一段时间后,达到平衡时A的转化率为 ,如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气,平衡时A的转化率为 ;
(3)判断该反应是否达到平衡的依据为 (填正确选项前的字母):
a.压强不随时间改变 b.气体的密度不随时间改变
c.c(A)不随时问改变 d.单位时间里生成C和D的物质的量相等
(4)1200℃时反应C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常数的值为 。
甲醇是一种很好的燃料,工业上用CH4和H2O 为原料,通过反应I和Ⅱ来制备甲醇。
⑴将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通人反应室(容积为100L),在一定条件下发生反应:
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)……I。CH4的转化率与温度、压强的关系如右图所示。
①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率为 。
②图中的P1_ P2(填“<”、“>”或“=”),100℃时平衡常数为 。
③该反应的△H 0(填“<”、“>”或“=”)。
(2)在一定条件下,将a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0 ……Ⅱ
④若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是
A.升高温度 B.将CH3OH(g)从体系中分离
C.充人He,使体系总压强增大 D.再充人lmol CO和3 mol H2
⑤为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
A.下表中剩余的实验条件数据: a=_ ;b=_ 。
实验编号 | T(℃) | n(CO)/n(H2) | P(Mpa) |
1 | 150 | 1/3 | 0.1 |
2 | a | 1/3 | 5 |
3 | 350 | b | 5 |
(12分)工业制硫酸时,利用接触氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键的步骤。
(1)在接触室中2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到平衡状态的标志是______。
A.υ(O2)正=2υ(SO2)逆 |
B.容器中气体的总质量不随时间而变化 |
C.容器中气体的颜色不随时间而变化 |
D.容器中气体的压强不随时间而变化 |
(3)某温度下SO2(g)+ O2(g) SO3(g) ΔH=-98KJ/mol
①开始时在体积固定的密闭容器中加入4mol SO2 (g)和1mol O2 (g),达到平衡时 共放出196 KJ的热量,该温度下SO2的平衡转化率为______
②已知固态单质硫的燃烧热为296KJ/mol,则由S(s)生成2 molSO3(g)的ΔH为____________
(4)检验SO42-常用BaCl2溶液。常温时,BaSO4的Ksp=1.08×10-10,现将等体积的BaCl2溶液与2.0×10-3mol/L的H2SO4溶液混合。若要生成BaSO4沉淀,原BaCl2溶液的最小浓度为____________
(14 分)CO2和CH4是两种重要的温室气体,通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。
(1)250℃时,以镍合金为催化剂,向4 L密闭容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4,发生如下反应:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表:
物质 | CH4 | CO2 | CO | H2 |
体积分数 | 0.1 | 0.1 | 0.4 | 0.4 |
②已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H="-890.3" kJ·mol-1
CO(g)+H2O (g)=CO2(g)+H2 (g) △H="2.8" kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H="-566.0" kJ·mol-1
反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g) 的△H= ;
③在不同温度下催化剂的催化效率与CO的生成速率如右图所示。t1~t2℃时,温度升高而CO的生成速率降低的原因是 ;
(?代表CO的生成速率,■代表催化剂的催化效率)
④为了提高该反应中CH4的转化率,可以采取的措施是 ;
⑤若再向容器中同时充入2.0 mol CO2、6.0 mol CH4、4.0 molCO 和8.0 molH2,则上述平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
(2)以CO2为原料可以合成多种物质。
①可降解二氧化碳聚合物是由CO2加聚而成,写出其结构简式: ;
②以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解,CO2在铜电极上可转化为甲烷,该电极反应方程式为 。