题目内容
(8分)某温度时,在0.5L密闭容器中某一反应的A、B气体物质的量随时间变化的曲线如图所示,由图中数据分析求得:
(1)该反应的化学方程式为______________________________。
(2)反应开始至4min时,B的平均反应速率为____________。
(3)平衡时A的转化率为________。第4min时,正逆反应速率的大小关系为:υ(正)___υ(逆)(填“>”、“<”或“=”,下同),第8min时,υ(正)___υ(逆)。
(1)3A2B (2分)(2)0.1mol/(L?min)(2分)
(3) 75% ( 2分 ) > (1分) = (1分)
解析试题分析:(1)根据图像可知反应进行到8min时A的物质的量减少了0.8mol-0.2mol=0.6mol,B的物质的量增加了0.6mol-0.2mol=0.3mol,所以根据变化量之比是相应的化学计量数之比可知反应物A和生成物B的化学计量数之比是3;2,因此反应的化学方程式为3A2B。
(2)反应开始至4min时,B的物质的量增加了0.4mol-0.2mol=0.2mol,其浓度是0.2mol÷0.5L=0.4mol/L,所以B的平均反应速率为0.4mol/L÷4min=0.1mol/(L?min)。
(3)根据图像可知平衡时消耗A的物质的量是0.6mol,所以A的转化率为 ×100%=75%。第4min时,反应没有达到平衡状态,此时向正反应方向进行,正逆反应速率的大小关系为:υ(正) >υ(逆),第8min时正逆反应速率相等,反应达到平衡状态。则υ(正)=υ(逆)。
考点:考查可逆反应的有关计算
近年来,碳和碳的化合物在生产生活实际中应用广泛。
(1)在2升的密闭容器中,充有2mol CO与4mol 水蒸气,在催化剂作用下进行如下化学反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),CO的转化率和温度t的关系如下表:
t(℃) | 750 | 850 | 1000 |
CO% | 0.7 | 2/3 | 0.5 |
1000℃时该反应的平衡常数为___________________。850℃时,向该容器中重新通入1mol CO、1.5mol H2O、0.5mol CO2和2molH2,此时反应___________(填“向右进行”、“向左进行”或“处于平衡状态”)。
(2)已知:C(s)+O2 (g) ===CO2(g) △H1=﹣393.5kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=== 2H2O(g) △H2=﹣483.6kJ·mol-1
C(s)+H2O(g)=== CO(g)+H2(g) △H3=+131.3kJ·mol-1
则CO和H2O生成CO2和H2的热化学方程式为_______________________________。
(3) 目前工业上可用CO2来生产燃料甲醇,有关反应为:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1。现向体积为1 L的密闭容器中,充入
1mol CO2和3mol H2,反应过程中测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=_____________;
②若改变条件使平衡向正反应方向移动,则平衡常数______________(填序号)
a.可能不变 b.可能减小 c.可能增大 d.不变、减小、增大皆有可能
(4)NaHCO3的水溶液呈碱性,其原因是(用文字叙述)_______________________。常温下,向100mL
0.2mol/LNaHCO3溶液中滴加amol/L的醋酸溶液,当滴加到溶液呈中性时,所用去的醋酸体积刚好也
为100mL,此时醋酸的电离常数为b, 用含b的代数式表示醋酸的浓度a=_____________________。
(15分)某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
【实验原理】2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4= K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2↑ + 8H2O
【实验内容及记录】
实验编号 | 室温下,试管中所加试剂及其用量 / mL | 室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min | |||
0.6 mol/L H2C2O4溶液 | H2O | 3 mol/L 稀硫酸 | 0.05mol/L KMnO4溶液 | ||
1 | 3.0 | 2.0 | 2.0 | 3.0 | 1.5 |
2 | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 | 2.7 |
3 | 1.0 | 4.0 | 2.0 | 3.0 | 3.9 |
(1)根据上表中的实验数据,可以得到的结论是 。
(2)利用实验1中数据计算,若用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为:υ(KMnO4)= 。
(3)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+) 随时间变化趋势的示意图,如图1所示。但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中n(Mn2+) 随时间变化的趋势应如图2所示。该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究。
①该小组同学提出的假设是 。
②请你帮助该小组同学完成实验方案,并填写表中空白。
实验编号 | 室温下,试管中所加试剂及其用量 / mL | 再向试管中加入少量固体 | 室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min | |||
0.6 mol/L H2C2O4溶液 | H2O | 3 mol/L 稀硫酸 | 0.05 mol/L KMnO4溶液 | |||
4 | 3.0 | 2.0 | 2.0 | 3.0 | | t |
(4)工业上可用电解K2MnO4浓溶液的方法制取KMnO4,则电解时,阳极发生的电极反应为 ;总方程式为 。
(14分) 2SO2(g)+ O2 (g) 2 SO3 (g)是生产硫酸的主要反应之一。下表是原料气按V(SO2):V(O2):V(N2)=7:11:82投料,在1.01×105Pa时,不同温度下SO2的平衡转化率。
温度/℃ | 400 | 500 | 600 |
SO2转化率/% | 99.2 | 93.5 | 73.7 |
(2)400℃,1.01×105Pa时,将含10 mol SO2的原料气通入一密闭容器中进行反应,平衡时SO2的物质的量是______mol。
(3)硫酸厂尾气(主要成分SO2、O2和N2)中低浓度SO2的吸收有很多方法。
①用氨水吸收上述尾气,若SO2与氨水恰好反应得到碱性的(NH4)2SO3溶液时,则有关该溶液的下列关系正确的是______(填序号)。
a. c + c(NH3?H2O)=" 2[c()+" c()+ c(H2SO3)]
b. c()+ c(H+)=" c()+" c()+ c(OH-)
c. c()> c() > c(OH-) > c(H+)
②用 MnO2与水的悬浊液吸收上述尾气并生产MnSO4。
i. 得到MnSO4的化学方程式是______。
ii.该吸收过程生成MnSO4时,溶液的pH变化趋势如图甲,SO2吸收率与溶液pH的关系如图乙。
图甲中pH变化是因为吸收中有部分SO2转化为H2SO4,生成H2SO4反应的化学方程式是______;由图乙可知pH的降低______SO2的吸收(填“有利于”或“不利于”),用化学平衡移动原理解释其原因是______。