题目内容
研究NOx(氮的氧化物)SO2、CO等大气污染气体的测量及处理具有重要意义。
(1)下图是反应过程中能量示意图。
该反应的焓变
(2)一定条件下,通过可以实现燃煤烟气中硫的回收。某研究小组向2L某密闭的真空容器(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计)中通入CO和SO2,10分钟后测得容器CO2的物质的量为0.9mol。
①求以v(CO2)表示的反应速率为 。
②该反应的平衡常数的表达式为:K= 。
③若想加快正反应速率的同时提高SO2的转化率,可以采用的方法是 。
(3)工业上常用Na2CO3溶液吸收法处理氮的氧化物(以NO和NO2的混合物为例)。
已知:NO不能与Na2CO3溶液反应。
若用足量的Na2CO3溶液完全吸收NO和NO2的混合物,每产生22.4L(标准状况)CO2(全部逸出)时,吸收液质量就增加44g,则混合气体中NO和NO2的体积比为 。
(1)-234.0(2分)
(2)①0.045 mol·L-1·min-1 (2分,没写单位不得分)
② (2分) ③加压(或者增加CO浓度) (2分)
(3)1:7(2分)
解析试题分析:(1)由图示知该反应为放热反应,故该反应焓变△H=-(368.0-134.0)kJ/mol=-234.0kJ、mol。(2)①v(CO2)=0.9mol÷(2L×l0min)=0.045mol/(L·min);②固体浓度视为常数,不计入平衡常数表达式,因此可利用反应方程式直接写出该反应的平衡常数表达式;③因正反应是气体体积减少的放热反应,因此可采取加压或增加CO的浓度来提高正反应速率且同时提高SO2的转化率。(3)利用题给反应条件知,每产生22.4 L标准状况下CO2,必有2mol氮的氧化物气体被吸收且混合气体的质量为88 g(放出CO2的质量与溶液增加质量的和),设88 g混合气体中含有NO、NO2的物质的量分别为。xmol、ymol,利用分析,结合题中数据可得:x+y=2、30x+46y=88,两式联立解得x="0.25" mol、y=1.75mol,故混合气体中V(NO):V(NO2)=n(NO):n(NO2)=0.25:1.75=1:7。
考点:考查化学反应速率、化学平衡等
为减少污染,常将煤转化为清洁气体燃料,可将焦炭与水蒸气反应转化为氢气和一氧化碳:C(s)+ H2O(g) H2(g)+ CO(g) H>0。现在容积固定为2L密闭容器中,加入2mol C(s)和2mol H2O(g),在T℃下充分反应,半分钟后达到平衡,测得H2为0.75mol。
(1)用H2O(g)表示反应开始到达到平衡的平均速率 ;
(2)计算T℃下该反应的平衡常数K= ;若温度升高,则反应平衡常数将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)上述条件下该反应达到平衡状态,下列说法正确的是
A.缩小容器体积,平衡向左移动 | B.加入催化剂,CO的产率增大 |
C.增加碳的量,H2O(g)的转化率增大 | D.降低温度,H2O(g)的转化率降低 |
在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
(1)该反应的化学平衡常数表达式= 。
(2)该反应为 反应(选填吸热、放热)。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 (多选扣分)。
a.容器中压强不变 b.混合气体中 c(CO)不变
c.υ正(H2)=υ逆(H2O) d.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为
℃。
在2L密闭容器内,800℃时反应:2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)(mol) | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
(1)写出该反应的平衡常数表达式:K= 。
已知:>,则该反应是 热反应。
(2)图中表示NO2的变化的曲线是 。用O2表示从0~2 s内该反应的平均速率v= 。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是 。
a.v(NO2)=2v(O2) b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO)=2v正(O2) d.容器内密度保持不变
(4)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动是 。
a.及时分离除NO2气体 b.适当升高温度
c.增大O2的浓度 d.选择高效催化剂
甲醇是重要的化工原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产甲醇。甲醇制
备的相关信息如下表:
(1)反应②是____反应(选填“吸热”“放热”)。
(2)据上表信息推导出、与之间的关系,=______用、表示)。500℃时测得反应③在某时刻,的浓度(mol/L)分别为0 8、0.1、0 3、0 15,此时(选填“>”“<”“=”)。
(3)若某温度下反应①从开始到平衡CO和CH3OH的浓度变化如图一所示,则用H2浓度变化表示此段时间内该反应的平均速.v(H2)= 若某温度下反应①中H2的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如图二所示,则平衡状态由A变到B时,平衡常数(选填“>”“<”“=”)。
(4)一定温度下,在体积固定的密闭容器中发生反应②,可判断该反应已经达到平衡的是____。(用相应字母表示)
A.容器中总压强不变 |
B.混台气体的平均摩尔质量也始终保持不变, |
C.混合气体的密度不变 |
D.CO2(g)或CO(g)的浓度不变 |
在一定体积的密闭容器中,进行如下反应:A(g) B(g)+C(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表所示:
toC | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
回答下列问题:
(1)该反应化学平衡常数的表达式:K= 。
(2)在下图中用实线画出该反应的能量变化曲线,同时在此基础上用虚线画出加入催化剂后的能量变化曲线。
(3)一定温度和体积下,下列说法中能说明该反应达平衡状态的是 。
①容器内压强不变
②混合气体中c(C)不变
③混合气体的密度不变
④v(A)=v(B)
⑤化学平衡常数K不变
⑥混合气体平均式量不变
(4)反应时间(t)与容器内气体A的浓度数据见下表
时间t/min | 0 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 20 |
C(A)/(mol·L-1) | 10.4 | 8.6 | 7.5 | 6.6 | 5.9 | 5.5 | 5.5 |
回答下列问题:
①2~4min内,B的平均速率为 。
②反应达平衡时,A的转化率为 。
③欲提高A韵平衡转化率,可以采取的措施有 。
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 | 900 | 830 | 1000 | 1200 |
平衡常数 | 1.7 | 1.1 | 1.0 | 0.6 | 0.4 |
(1) 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;此时,正反应速率_____________(填“大于”、“小于”或“等于”)逆反应速率。
(2)在恒容密闭容器中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)不随时间改变 d.单位时间里生成c和D的物质的量相等
(3)1200℃时反应C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常数的值为___________________。
(4)绝热容器不与外界交换能量,在恒容绝热条件下,进行2M(g)+N(g)2P(g)+Q(s)反应,按下表数据投料,反应达到平衡状态,测得体系压强升高,简述该反应的平衡常数与温度的变化关系:__________________________________________________________________________________。
物 质 | M | N | P | Q |
起始投料/mol | 2 | 1 | 2 | 0 |