题目内容
【题目】一定温度下,在三个容积均为2.0 L的恒容密闭容器中发生反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。各容器中起始物质的量与反应温度如下表所示,反应过程中甲、丙容器中CO2的物质的量随时间变化关系如图所示:
容器 | 温度/℃ | 起始物质的量/mol | |
NO (g) | CO (g) | ||
甲 | T1 | 0.20 | 0.20 |
乙 | T1 | 0.30 | 0.30 |
丙 | T2 | 0.20 | 0.20 |
下列说法正确的是
A. 该反应的正反应为吸热反应
B. 达到平衡时,乙中CO2的体积分数比甲中的小
C. T1℃时,若起始时向甲中充入0.40 mol NO、0.40mol CO、0.40mol N2和0.40mol CO2,则反应达到新平衡前v(正)<v(逆)
D. T2℃时,若起始时向丙中充入0.06molN2和0.12 molCO2,则达平衡时N2的转化率大于40%
【答案】D
【解析】
A.先拐先平温度高,甲平衡状态时二氧化碳物质的量小,说明温度越高平衡逆向进行;
B.乙中可以看做是甲起始量达到平衡状态,再加入0.1molNO和0.1molCO,相当于增大平衡压强,平衡正向进行;
C.甲状态下平衡时CO物质的量为0.10mol,结合三段式计算平衡常数,依据起始量计算浓度商和平衡常数比较判断反应进行方向;
D.T2℃时,依据图象可知平衡状态下CO物质的量为0.12mol,若起始时向丙中充入0.06mol N2和0.12 mol CO2,反应逆向进行得到平衡状态,和起始量为0.12molNO和0.12molCO达到的平衡相比较,和起始量0.2molCO、NO相比,相当于减少了NO、CO0.08mol的CO、NO,压强减小平衡逆向进行.
A.2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),先拐先平温度高,甲状态温度高于丙,T1>T2,此时甲平衡状态二氧化碳物质的量小,说明温度越高平衡逆向进行,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,故A错误;
B.乙中可以看做是甲起始量达到平衡状态,再加入0.1molNO和0.1molCO,相当于增大平衡压强,平衡正向进行,达到平衡时,乙中CO2的体积分数比甲中的大,故B错误;
C.甲状态下平衡时CO物质的量为0.10mol,结合三段式计算平衡常数,
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)
起始量(mol·L-1) 0.1 0.1 0 0
变化量(mol·L-1) 0.05 0.05 0.025 0.05
平衡量(mol·L-1) 0.05 0.05 0.025 0.05
K==10,T1℃时,若起始时向甲中充入0.40 mol NO、0.40mol CO、0.40mol N2和0.40mol CO2,Qc=
=5<K=10.则反应达到新平衡前v(正)>v(逆),故C错误;
D.T2℃时,平衡状态CO物质的量为0.12mol,
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)
起始量(mol) 0.2 0.2 0 0
转化量(mol) 0 0 0.1 0.2
变化量(mol) 0.08 0.08 0.04 0.08
平衡量(mol) 0.12 0.12 0.04 0.08
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)
起始量(mol) 0 0 0.06 0.12
转化量(mol) 0.12 0.12 0 0
若起始时向丙中充入0.06mol N2和0.12 mol CO2,反应逆向进行得到平衡状态,和起始量为0.12molNO和0.12molCO达到的平衡相同,和起始量0.2molCO、NO相比,相当于减少了NO、CO 0.08mol的CO、NO,压强减小平衡逆向进行,所以氮气转化率大于40%,故D正确;
故选:D。
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【题目】二碳化学的研究在工业生产中具有重要意义。
(1)在一定温度和压强下,已知:
化学键 | C—H | C—O | O—H | C===O | O===O | C—C |
键能/(kJ·mol-1) | 414 | 326 | 464 | 728 | 498 | 332 |
①CH3CH2OH(g)+1/2O2(g)CH3CHO(g)+H2O(g) ΔH1=________。
②若反应2CH3CHO(g)+O2(g)2CH3COOH(g)可自发进行,则CH3CH2OH(g)+O2(g)
CH3COOH(g)+H2O(g) ΔH2________(填“>”“<”或“=”)0。
(2)将一定量的CH3CH2OH和O2充入恒温、恒压密闭容器中,发生反应2CH3CH2OH(g)+O2(g)2CH3CHO(g)+2H2O(g)至平衡状态。下列图象不合理的是________(填字母)。
(3)已知:25 ℃,Ka(CH3COOH)=1.75×10-5,Kb(NH3·H2O)=1.75×10-5,≈1.3,lg 1.3≈0.1。
①25 ℃,0.1 mol·L-1CH3COOH溶液的pH=______;将0.1 mol·L-1CH3COOH溶液与0.1 mol·L-1的氨水等体积混合,所得溶液中离子浓度大小关系为_______________________________。
②25 ℃,0.2 mol·L-1NH4Cl溶液中NH4+水解反应的平衡常数Kh=________。(保留2位有效数字)
③25 ℃,向0.1 mol·L-1氨水中加入少量NH4Cl固体,NH3·H2ONH4++OH-的电离平衡________(填“正向”“逆向”或“不”)移动;请用氨水和某种铵盐(其他试剂与用品自选),设计一个实验证明NH3·H2O是弱电解质____________________________________。