题目内容
【题目】一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示:
已知:气体分压P(分)=气体总压P(总)×体积分数。下列说法正确的是( )
A.550℃时,若充入惰性气体,v(正),v(逆)均减小,平衡不移动
B.650℃时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0%
C.T℃时,若充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动
D.925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=24.0P(总)
【答案】B
【解析】
试题分析:A、550℃时,若充入惰性气体,容器容积增大,相当于降低压强,v(正),v(逆)均减小,平衡向正反应方向移动,A错误;B、根据图像可知650℃时,反应达平衡后CO2的体积分数是60%,设二氧化碳的起始量是xmol,消耗量是ymol,则生成CO是2ymol,因此,解得x=4y,所以平衡时CO2的转化率为25.0%,B正确,C、由图可知T℃时,平衡体系中CO2和CO体积分数相等,则在恒压密闭容器中再充入等体积的CO2和CO,平衡是等效的,因此平衡不移动,C错误;D、平衡后P(CO)= P总,P(CO2)= P总,KP=,D错误。答案选B。
【题目】甲醇是重要的化工原料,又可称为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1〈0
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3〉0
回答下列问题:
(1)反应①的化学平衡常数K的表达式为 ;图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为 (填曲线标记字母),其判断理由是 。
(2)合成气的组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时体系中的CO平衡转化率(a)与温度和压强的关系如图2所示。a(CO)值随温度升高而 (填“增大”或“减小”),其原因是 。图2中的压强由大到小为_____,其判断理由是_____。
(3)Bodensteins研究了下列反应:2HI(g)H2(g)+I2(g)
在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:
t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 120 |
x(HI) | 1 | 0.91 | 0.85 | 0.815 | 0.795 | 0. 784 |
x(HI) | 0 | 0.60 | 0.73 | 0.773 | 0.780 | 0.784 |
上述反应中,正反应速率为v正= k正·x2(HI),逆反应速率为v逆=k逆·x(H2)·x(I2),其中k正、k逆为速率常数, 其中k正、k逆为速率常数,则k逆为________(以K和k正表示)。若k正 = 0.0027min-1,在t=40min时,v正=__________。
【题目】(15分)按要求回答下列有关问题。
(1)据报道,科学家新研发出一种常温下催化合成NH3的方法:2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g)
已知如下信息:
①化合物的生成热可以表示其相对能量。化学上,规定标准状况下稳定单质的生成热为0。几种物质的生成热:NH3(g)为mkJ·mol-1,H2O(l)为nkJ·mol-1。
反应的△H=产物的生成热之和---反应物的生成热之和
②几种化学键的键能数据如下:
上述反应中,△H=_______kJ·mol-1,H-N键的键能为_______kJ·mol-1。
(2)二氧化硫在一定条件下可以发生如下反应:
SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g),△H= -42kJ·mol-1,在1L恒容密闭容器中充入SO2(g)和NO2(g),所得实验数据如下:
实验编号 | 温度 | 起始时物质的量/mol | 平衡时物质的量/mol | |
N(SO2) | N(NO2) | N(NO) | ||
甲 | T1 | 0.80 | 0.20 | 0.18 |
乙 | T2 | 0.20 | 0.80 | 0.16 |
丙 | T3 | 0.20 | 0.30 | a |
①实验甲中,若2min时测得放出的热量是4.2kJ,则0~2min时间内,用SO2(g)表示的平均反应速率v(SO2)=_____________________;
②实验丙中,达到平衡时,NO2的转化率为____________;
③由表中数据可推知,Tl______T2(填“>”“<’’或“=”);
(3)对反应N2O4(g)2NO2(g) △H>0 在温度为Tl、T2时平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示,下列说法正确的是__________。
a.A、C两点的反应速率:A>C
b.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
c.由状态A到状态B,可以用加热的方法
d.A、C两点的化学平衡常数:A=C
(4)工业上,采用石墨、铁棒作为电极,电解除去废水中的CN-(N为-3价,下同)
①铁电极应连接直流电源的____________(填写电极名称)。
②上述反应方程式配平后“□”内应填写________;
③阳极上发生的电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑和_______________;
【题目】(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(莫尔盐,浅绿色,式量392)在定量分析中常用作标定高锰酸钾、重铬酸钾等溶液的标准物质,还用作化学试剂、医药以及用于冶金、电镀等。
回答下列问题:
(1)莫尔盐在空气中比硫酸亚铁稳定,但长期露置于空气中也会变质,检验莫尔盐是否变质的试剂是_______________。
(2)准确称取mg纯净的莫尔盐,在锥形瓶中加入20mL水充分溶解,用某酸性K2Cr2O7溶液滴定至终点。重复进行3次,测得有关数据如下:
实验序号 | 起始读数/mL | 终点读数/mL |
I | 2.50 | 22.58 |
Ⅱ | 1.00 | 23.12 |
Ⅲ | 0.00 | 19.92 |
①K2Cr2O7溶液应该放在______________式滴定管中。
②写出滴定过程中反应的离子方程式:______________;
③所测K2Cr2O7溶液的物质的量浓度为______________mol/L(用含M的代数式表示)。
(3)某课题组通过实验检验莫尔盐晶体加热时的分解产物。
①甲同学提出猜想:分解产物可能是N2、Fe2O3,SO3、H2O四种物质。你是否同意并说明理由:______________。
②乙同学设计了如图装置,其中A装置中的固体变为红棕色,则固体产物中含有______________;C装置中红色褪去,说明气体产物中含有______________;
C装置后应连接尾气吸收装置D,D中盛有的试剂可以是______________(写一种即可)。
③丙同学想利用上述装置证明分解产物中含有氨气.只需更换B,C中的试剂即可,则更换后的试剂为B______________、C______________。
④丁同学认为莫尔盐分解可能会生成N2,SO3,拟从下列装置中选择必要的装置加以证明。则正确的连接顺序从左到右依次是A、______________。