题目内容

在一固定容积的密闭容器中,进行如下反应:
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
27.反应后物质的总能量增大,则该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。
28.不能判断该反应是否达到化学平衡状态的是________(选填编号)。
a.容器中气体压强不变  b.混合气体中c(CO)不变
c.v(H2)=v(H2O)     d.c(H2O)=c(CO)
29.若容器容积为2L,反应10s后测得混合气体的总质量增加了2.4g, 则CO的平均反应速率为   mol/(L?S);若再增加固态碳的量,则正反应的速率        (选填“增大”、“减小”、“不变”)。
27.吸热(1分)。28.d(1分)。29.  0.01(2分);不变(1分)。

试题分析:27.反应后物质的总能量增大,增大的能量来自于体系吸收了外界能量,故该反应为吸热反应。
28. a.反应向正向进行,气体物质的量增大,容积不变,压强增大。容器中气体压强不变,反应达到化学平衡状态;b.混合气体中c(CO)不变,反应达到化学平衡状态;c.H2与H2O反应的计量数相等,故v(H2)=v(H2O),说明同一物质的正逆速率相等,反应达到化学平衡状态;d.因为c(H2O)=c(CO)是反应过程中的一种状态,不能判断反应达到化学平衡状态。
29.若容器容积为2L,反应10s后测得混合气体的总质量增加了2.4g,说明C参加反应0.2mol,生成0.2molC。故v(CO)= ="0.01" mol/(L?S),增加固态碳的量,不改变反应速率,故则正反应的速率不变。
练习册系列答案
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(17分)某反应A(g)+B(g)C(g)在任一时刻的正、逆反应速率可用υ、υ表示:

υ=k1·c(A)·c(B),υ=k2·c(C),其中k1、k2在一定温度下为常数,c(A)、c(B)、c(C)分别代表某时刻三种物质的物质的量浓度。
(1)上述反应达到平衡时,请用题干中的符号分别表示三种物质的浓度关系为       
平衡常数K=_             __。
(2)在300 K时,开始反应的A、B浓度均为0.1 mol/L,达到平衡时B的转化率为50%,则k1、k2之间的关系是__________________。
(3)升高温度,k1的变化是       ,k2的变化是_________(填“增大”、“减小”或“不变”);此时若k1/k2增大,则说明正反应是___________(填“吸”或“放”)热反应。
(4) CO2可与H2合成绿色燃料甲醇。300oC时,在两个容积均为2L的密闭容器中,当c(CO2)=1.00 mol·L-1、c(H2)=1.60 mol·L-1时,分别选择催化剂Ⅰ、催化剂Ⅱ开始反应,t0时达到平衡状态M1、M2。若υ(M1)<υ(M2)。且达M1时,CO2的转化率为20%,请画出两个状态的浓度商(Qc)-时间(t)的关系图像,并标明相关数据。
=
(5)实验室可利用甲醇、空气、铜(或氧化铜)制备甲醛。关于甲醇和甲醛的沸点和水溶性见下表:
 
沸点
水溶性
甲醇
65℃
与水相溶
甲醛
-21℃
与水相溶
下图是某同学设计的实验装置,已知A处放入甲醇,C处收集到甲醛,若D处的气球在反应临近结束时使用,则B处应放入______(填化学式),请回答A、B、C三处采取控温的方式分别为A_____、B     、C    ,(从下列选项中选择)
a.热水浴加热  b.冰水浴冷却   c.酒精灯加热   d.酒精喷灯灼烧  e.常温即可
实验临近结束时,挤压D处气球使空气进入装置,该操作的目的是____________________。
(14分)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ?H=—92.4kJ?mol?1
一种工业合成氨的简易流程图如下:

(1)天然气中的H2S杂质常用常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式:                                 
(2)步骤II中制氯气原理如下:

对于反应①,一定可以提高平衡体系中H2百分含量,又能加快反应速率的是           
a.升高温度  b.增大水蒸气浓度   c.加入催化剂   d.降低压强
利用反应②,将CO进一步转化,可提高H2产量。若1mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应,得到1.18mol CO、CO2和H2的混合气体,则CO转化率为            
(3)下左图表示500℃、60.0MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数:           
(4)依据温度对合成氨反应的影响,在下右图坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,NH3物质的量变化的曲线示意图。

(5)上述流程图中,使合成氨放出的热量得到充分利用的主要步骤是(填序号)            ,简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法:                                                  
(15分)已知2A(g)+B(g)2C(g),?H=-a kJ/mol(a>0),在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2 mol A和1 mol B,在500 ℃时充分反应达平衡后C的浓度为ω mol/L,放出热量为b kJ。
⑴比较a     b(填“>”“=”或“<”)。
⑵下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知,表中T1     T2(填“>”、“=”或“<”)。
T/K
T1
T2
T3
K
1.00×107
2.45×105
1.88×103
若在原来的容器中,只加入2 mol C,500 ℃时充分反应达平衡后,吸收热量为c kJ,C的浓度     (填“>”“=”或“<”)ωmol/L,a、b、c之间满足何种关系     (用代数式表示)。
⑶ 在相同条件下要想得到2a kJ热量,加入各物质的物质的量可能是     
A. 4 mol A和2 mol B                   B. 4 mol A、2 mol B和2 mol C
C. 4 mol A和4 mol B                   D. 6 mol A和4 mol B
⑷为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是     
A. 及时分离出C气体                B. 适当升高温度
C. 增大B的浓度                    D. 选择高效催化剂
⑸ 若将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同),起始时加入2 mol A和1 mol B,500 ℃时充分反应达平衡后,放出热量为d kJ,则d     b(填“>”、“=”或“<”),理由是_               
⑹ 在一定温度下,向一个容积可变的容器中,通入3 mol A和2 mol B及固体催化剂,使之反应,平衡时容器内气体物质的量为起始时的90%。保持同一反应温度,在相同容器中,将起始物质的量改为4 mol A、3 mol B和2 mol C,则平衡时A的百分含量     (填“不变”、“变大”、“变小”或“无法确定”)。

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