题目内容
已知:N2O4(g) 2NO2(g) ΔH="+57.20kJ" · mol-1
在100℃时,将0.100molN2O4气体充入1L恒容抽空的密闭容器中,每隔一定时间对该容器内的物质浓度进行分析得到下表数据:
时间(s) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
c(N2O4) /mol··L-1 | 0.100 | c1 | 0.050 | c3 | c4 |
c(NO2) /mol·L-1 | 0.000 | 0.060 | c2 | 0.120 | 0.120 |
(1) 该反应的平衡常数表达式为 ______;从表中数据分析:
c1 c2 (填“>” 、“<” 或“="”" )。
(2)下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是
A.容器内压强不再发生变化
B.NO2的体积分数不再发生变化
C.容器内气体原子总数不再发生变化
D.相同时间内消耗n mol N2O4的同时生成2n mol NO2
E.反应体系中NO2、N2O4的体积比为1:2
(3)若起始时充入NO2气体0.200mol,则达到平衡时NO2气体的转化率为a;其它条件不变时,下列措施能提高NO2转化率的是 (填字母)。
A.降低温度
B.减小NO2的浓度
C.升高温度
D.增加NO2的浓度
E.再充入一定量的He
(1)k=9 (2) AB (3) AD
解析试题分析:由表框可知c(NO2)="0.120" mol·L-1时反应达到平衡的状态。则此时消耗了四氧化二氮0.6 mol·L-1所以在平衡状态下它的浓度为1-0.6="0.4" mol·L-1所以答案为当反应前后的气体化学计量数总和不同时,可从压强去判断是否达到了平衡的状态。B选项其实就是浓度保持不变,所以答案为A、B而C选项不管在什么时候容器内气体原子总数不再发生变化而D选项应为相同时间内消耗n mol N2O4的同时消耗2n mol NO2、E选项不用用来判断是否达到平衡。(3)该反应是吸热反应,所以降低温度反应向逆反应方向移动。所以A可选增大二氧化氮的浓度反应向逆反应方向移动,所以D可选
考点:化学反应速率与化学平衡的相关知识点
对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)能增大正反应速率的措施是( )
A.通入大量O2 | B.增大容器容积 |
C.移去部分SO3 | D.降低体系温度 |
(8分) CO2是最重要温室气体,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2具有重大意义。
(1)科学家用H2和CO2生产甲醇燃料。为探究该反应原理,进行如下实验:某温度下,在容积为2 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3.25 mol H2,在一定条件下反应,测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化关系如图所示。
①写出该反应的化学方程式_______________________ 计算从反应开始到3 min时,氢气的平均反应速率v(H2)=____________________。
②下列措施中一定能使CO2的转化率增大的是___________________ 。
A 在原容器中再充入1 mol H2 B 在原容器中再充入1 mol CO2
C 缩小容器的容积 D 使用更有效的催化剂
E.在原容器中充入1 mol He F.将水蒸气从体系中分离出
(2)科学家还利用氢气在一定条件下与二氧化碳反应生成乙醇燃料,其热化学反应方程式为:2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ΔH=a kJ·mol-1,
(3)在一定压强下,测得该反应的实验数据如表所示。请根据表中数据回答下列问题。
温度(K) CO2转化率/(%) n(H2)/n(CO2) | 500 | 600 | 700 | 800 |
1.5 | 45 | 33 | 20 | 12 |
2 | 60 | 43 | 28 | 15 |
3 | 83 | 62 | 37 | 22 |
②恒温下,向反应体系中加入固体催化剂,则该反应的反应热a值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③在一定温度下,增大的值,CO2转化率_________,生成乙醇的物质的量________(填“增大”、“减小”、“不变”或“不能确定”)。
汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致: N2(g)+O2(g)?2NO(g) ΔH>0,已知该反应在2 404 ℃ 时,平衡常数K=64×10-4。请回答:
(1)某温度下,向2L的密闭容器中充入N2和O2各1mol,5分钟后O2的物质的量为0.5mol,则N2的反应速率________。
(2)假定该反应是在恒容条件下进行,判断该反应达到平衡的标志________。
A.消耗1 mol N2同时生成1 mol O2 | B.混合气体密度不变 |
C.混合气体平均相对分子质量不变 | D.2v(N2)正=v(NO)逆 |
(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2,达到平衡状态后再向其中充入一定量NO,重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比,此时平衡混合气中NO的体积分数______。(填“变大、“变小”或“不变”)
(5)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L和3.0×10-3mol/L,此时反应___________(填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”),理由是____
、随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了普遍的重视。
(1)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
下图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化。该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)某温度下,若将6mol CO2和8 mol H2充入2L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化的曲线如下图实线所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。
①在反应进行的0~1min内,该反应的平均速率v(H2)= 。
②如果改变影响化学平衡的一个因素(如:温度、浓度、压强),反应将向着能够减弱这种改变的方向进行(如增大H2的浓度,反应向右进行以减弱外界条件增大H2的浓度的影响)直至达到新的平衡。若上述反应体系不改变反应物的物质的量,仅分别改变某一实验条件再进行两次实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示,曲线I改变的实验条件是 ,曲线Ⅱ改变的实验条件是 。
(3)下列各项中,不能够说明CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)已达到平衡的是 (单选)。
A.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化 |
B.一定条件下,CH3OH消耗的速率和CH3OH生成的速率相等 |
C.一定条件下,H2O(g)的浓度保持不变 |
D.一定条件下,单位时间内消耗1 mol CO2,同时生成1 mol CH3OH |