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化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。下列图像描述正确的是( )
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A
略
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(10分)利用光能和光催化剂,可将CO
2
和H
2
O(g)转化为CH
4
和O
2
。紫外光照射时,在不同催化剂(I ,II,III)作用下,CH
4
的产量随光照时间的变化如下图所示。
(1) 在O?30小时内,CH
4
的平均生成速率
和
由大到小的顺序为_________;反应开始后的15小时内,在第_________种催化剂的作用下,收集的CH
4
最多。
(2) 将所得CH
4
与H
2
O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应
CH
4
(g)+H
2
O(g)
CO(g) +3H
2
(g) △H=+206kJ·mol
-1
。将等物质的量的CH
4
和H
2
O(g)充入1L恒容密闭容器,某温度下反应达到平衡,此时测得CO的物质的量为O.10 mol,CH
4
的平衡转化率为91 %,则此温度下该反应的平衡常数为_________ (计算结果取整数)。
(3) 该反应产生的CO和H
2
可用来合成可再生能源甲醇,已知CO(g)、CH
3
OH⑴的燃烧热
分别为
和
,则CH
3
OH(l)不完全燃烧生成CO(g)和H
2
O(l)的热化学方程式为_________。
(4)工业上常利用反应CO(g)+2H
2
(g)
CH
3
OH (g), △H<0合成甲醇,在230°C?270°C最为有利。为研究合成气最合适的起始组成比n(H
2
):n(C0),分别在230°C、250
0
C和270
0
C进行实验,结果如图。
①270
0
C的实验结果所对应的曲线是_________ (填字母);
②230
0
C时,工业生产适宜釆用的合成气组成n(H
2
):n(CO)的比值范围是_________ (填字母)。
A. 1 ?1.5 B. 2. 5?3 C. 3. 5?4. 5
(5) 某同学以石墨为电极,以KOH溶液为电解质设计甲醇燃料电池,其负极的电极反应式为_________。
(6分)密闭体系中发生下列反应:N
2
+ 3H
2
="===" 2NH
3
(正反应为放热反应),如图是某一时间段反应速率与反应进程的曲线关系图。
回答下列问题:
(1)处于平衡状态的时间段是_________________________________________________________
(2)t
1
、t
3
、t
4
时刻,体系中分别是什么条件发生了变化?
t
1
:_______ t
3
:_______ t
4
:_________
(3)下列时间段中,氨的百分含量最高的是________
A.t
0
~t
1
、
B.t
2
~t
3
C.t
3
~t
4
D.t
5
~t
6
t ℃时,将3 mol A和2 mol B气体通入体积为2 L的密闭容器中(容积不变),发生反应:3A(g)+B(g)x
C(g),2 min时反应达到平衡状态(温度不变),剩余1.8 mol B,并测得C的浓度为0.4 mol·L
-1
。请填写下列空白:
(1)x=_________。
(2)用A表示该反应的速率为_________mol·L
-1
·min
-1
。
(3)若继续向平衡混合物的容器中通入少量氦气(氦气和A、B、C都不反应)后,下列说法中正确的是_________(填写下列选项字母序号)。
A.化学平衡向正反应方向移动
B.化学平衡向逆反应方向移动
C.化学平衡不会发生移动
D.正、逆反应的化学反应速率将发生同等程度的改变
(4)在t ℃时,若向平衡混合物的容器中再充入a mol C,欲使达到新的平衡时,各物质的物质的量分数与原平衡相同,则至少应再充入B_________mol(用含a的式子表示);达新平衡时,A的物质的量为n(A)=_________(用含a的式子表示)。
(19分)运用化学反应原理研究氮、硫、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义。
(1)硫酸生产中,SO
2
催化氧化生成SO
3
:2SO
2
(g)+O
2
(g)
2SO
3
(g),混合体系中SO
3
的百分含量和温度的关系如下图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。根据图示回答下列问题:
①2SO
2
(g)+O
2
(g)
2SO
3
(g)的△H
0(填“>”或“<”);若在恒温、恒
压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡
移动(填“向左”、“向右”或“不”);
若在固定容积的密闭容器中发生反应,起始时SO
2
和O
2
分别为1mol和0.5mol,达到平衡时SO
2
的转化率为90%。则从SO
3
开始进行反应,在相同条件下,欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同,则起始时SO
3
的物质的量
,转化率为
②若温度为T
1
、T
2
,反应的平衡常数分别为K
1
、K
2
,则K
1
K
2
;若反应进行到状
态D时,
(填“>”、“<”或“=”)
(2)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
①写出自然界固氮的化学反应方程式:
。
②氨气溶于水得到氨水。在25°C下,将a mol·L
-1
的氨水与b mol·L
-1
的盐酸等体积混合,反应后溶液中显中性,则c(NH
4
+
)
c(Cl
-
)(填“>”、“<”或“=”);用含a和b的代数式表示出氨水的电离平衡常数表达式
。
(3)海水中含有大量的元素,常量元素如氯、微量元素如碘在海水中均以化合态存在。在25°C下,向0.1mol·L
-1
的NaCl溶液中逐滴加入适量的0.1mol·L
-1
硝酸银溶液,有白色沉淀生成。向反应后的浊液中,继续加入0.1mol·L
-1
的NaI溶液,看到的现象是
,产生该现象的原因是(用离子方程式表示)
。
(已知25°C时
)
工业上合成氨的反应是:N
2
(g)+3H
2
(g)
2NH
3
(g) ΔH=-92.20 kJ·mol
-1
。
(1)下列事实中,不能说明上述可逆反应已达到平衡的是________
①单位时间内生成2n mol NH
3
的同时生成3n mol H
2
②单位时间内生成n mol N—H的同时生成n mol N≡N
③用N
2
、H
2
、NH
3
的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1︰3︰2
④N
2
、H
2
、NH
3
的体积分数不再改变
⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变
⑥混合气体的总物质的量不再改变
(2)已知合成氨反应在某温度下2L的密闭容器中进行,测得如下数据:
时间(h)
物质的量(mol)
0
1
2
3
4
N
2
1.50
n
1
1.20
n
3
1.00
H
2
4.50
4.20
3.60
n
4
3.00
NH
3
0
0.20
N
2
1.00
1.00
根据表中数据计算:
①反应进行到2小时时放出的热量为________
②0~1小时内N
2
的平均反应速率________ mol·L
-1
·h
-1
;
③此条件下该反应的化学平衡常数K=" " ________ (保留两位小数)
④反应达到平衡后,若往平衡体系中再加入N
2
、H
2
和NH
3
各1.00mol,化学平衡将向________ 方向移动(填“正反应”或“逆反应”、“不移动”)。
(10分)工业合成氨的反应:
是一个放热反应。已知该反应生成2molNH
3
时,放出92kJ的热量.
⑴相同条件下,1 mol N
2
和3 mol H
2
所具有的能量
(“大于”、“小于”、“等于”)2 molNH
3
具有的能量;
⑵如果将1 mol N
2
和3 mol H
2
混合,使其充分反应,放出的热量
(“大于”、“小于”、“等于”)上述数值,其原因是
;
⑶实验室模拟工业合成氨时,在容器为2L的密闭容器内,反应经过10min后,生成10 mol NH
3
,则用N
2
表示的该反应速率为:
;
⑷一定条件下,当合成氨的反应达到化学平衡时,下列说法正确的是
a.正反应速率和逆反应速率相等 b.正反应速率最大,逆反应速率为0
c.N
2
的转化率达到最大值 d.N
2
和H
2
的浓度相等
e. N
2
、H
2
和NH
3
的体积分数相等 f.反应达到最大限度
下列说法不正确的是
A.相同条件下,溶液中
、
、
的氧化性依次减弱
B.一定条件下,使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率
C.对于同一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应的焓变相同
D.根据反应2CO
2
(g)+6H
2
(g)
CH
3
CH
2
OH(g)+3H
2
O(g)需在300℃进行可推测该反应是吸热反应
对于平衡体系mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g);ΔH<0。下列结论中正确的是( )
A.若温度不变,将容器的体积
增大1倍,此时A的浓度变为原来的0.48 倍,则m+n>p+q
B.若
平衡时,A.B的转化率相等,说明反应开始A.B的物质的量之比为m∶n
C.若温度.体积不变,当m+n<p+q时,向平衡体系中再加入少量气体E(E与所有组分均不反应),A的转化率减小
D.若升高温度,则反应中逆反应速率减小,正反应速率增大
关 闭
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