题目内容
【题目】如下图所示,隔板Ⅰ固定不动,活塞Ⅱ可自由移动,M、N两个容器中均发生反应:A(g)+3B(g)2C(g) ΔH=-192 kJ·mol-1。向M、N中,分别通入x mol A和y mol B的混合气体,初始M、N容积相同,保持温度不变。下列说法正确的是( )
A. 若平衡时A气体在两容器中的体积分数相等,则x一定等于y
B. 若x∶y=1∶2,则平衡时,M中的转化率:A>B
C. 若x∶y=1∶3,当M中放出热量172.8 kJ时,A的转化率为90%
D. 若x=1.2,y=1,N中达到平衡时体积为2 L,含有C 0.4 mol,再通入0.36 mol A时,v正<v逆
【答案】A
【解析】A项,
A(g) + 3B(g)2C(g)
起始/molxy0
M平衡/molx-ay-3a2a
N平衡/molx-by-3b2b
若,
则x=y,正确。
B项,M中转化率:α(A)=α(B)=
若x∶y=1∶2则α(A)=α(B)=α(A)<α(B),错误。
C项,A(g)+3B(g)2C(g)Q
1 mol 192 kJ
m172.8 kJ
m==0.9 mol
由于x的值不确定,所以A的转化率不确定,错误。
D项, A(g) + 3B(g)2C(g)
起始/mol 1.2 1 0
平衡/mol 1.0 0.4 0.4
K>Qc,所以v正>v逆,错误。
【题目】一定温度时,向2.0 L恒容密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2,发生反应:2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)。经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:
t / s | 0 | t1 | t2 | t3 | t4 |
n(SO3) / mol | 0 | 0.8 | 1.4 | 1.8 | 1.8 |
下列说法正确的是
A.反应在前t1s 的平均速率v(O2) = 0.4/t1mol·L-1·s-1
B.保持其他条件不变,体积压缩到1.0 L,平衡常数将增大
C.相同温度下,起始时向容器中充入4 mol SO3,达到平衡时,SO3的转化率大于10%
D.保持温度不变,向该容器中再充入2 mol SO2、1 mol O2,反应达到新平衡时n(SO3)/n(O2)增大
【题目】H2是一种清洁能源。在冶金、电力、材料等领域应用广泛。请回答下列问题:
(1)某科研团队利用透氧膜获得N2、H2的工作原理如图甲所示(空气中N2与O2的物质的量之比按4:1计)。上述过程中,膜I侧所得气体的物质的量之比n(H2):n(N2)=3:1,则CH4、H2O与O2反应的化学方程式为______________________。
(2)用H2和CO合成甲醇的热化学方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH (g) △H1。已知:CO2(g)+3H2(g)==CH3OH(g)+H2O(g) △H2=-49.0kJ·mol-1;CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g) △H3=-41.1k J·mol-1.则△H1=___________ k J·mol-1。
(3)向容积可变的密闭容器中充入1 mol CO和2.2molH2,在恒温恒压条件下发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),平衡时,CO的转化率[α(CO)]随温度、压强的变化情况如图乙所示。
①压强:p1___________(填“>”<”或“=”)p2。
②M点时,H2的转化率为___________(计算结果精确到0.1%),该反应的平衡常数Kp=___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
③不同温度下,该反应的平衡常数的对数值(lgK)如图丙所示,其中,A点为506K时平衡常数的对数值,则B、C、D、E四点中能正确表示该反应的lgK与温度(T)的关系的是___________。
(4)H2还原NO的反应为2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(1),实验测得反应速率的表达式为v=kcm(NO)·cn(H2)(k是速率常数,只与温度有关)
①某温度下,反应速率与反应物浓度的变化关系如下表所示。
编号 | c(H2)/(mol/L) | c(NO)/(mol/L) | v/(mol/Lmin) |
1 | 0.10 | 0.10 | 0.414k |
2 | 0.10 | 0.20 | 1.656k |
3 | 0.50 | 0.10 | 2.070k |
由表中数据可知,m=___________,n=___________。
②上述反应分两步进行:i.2NO(g)+H2(g)==N2(g)+H2O2(1)(慢反应);ii.H2O2(1)+H2(g)==2H2O(1)(快反应)。下列叙述正确的是___________(填字母)
A.H2O2是该反应的催化剂
B.反应i的活化能较高
C.总反应速率由反应ii的速率决定
D.反应i中NO和H2的碰撞仅部分有效