题目内容
Ⅰ.(4分)在一体积为10L密闭的容器中,通入一定量的CO和H2O(g),在850℃时发生如下反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H<0
(1)CO和H2O浓度变化如图,则0~4 min的平均反应速率ν(CO)=_______ mol/(L·min),此时该反应的平衡常数为 。
(2)当下列哪些物理量不再发生变化时,表明上述反应已达到平衡状态的是 。
A.混合气体的压强 |
B.混合气体的密度 |
C.CO的物质的量浓度 |
D.密闭容器中放出热量 |
Ⅱ.(6分)亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂,广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如下。
(3)配平Ⅰ中反应方程式 ClO3-+ H++ SO32-== ClO2↑+ SO42-+
(4)A的化学式是 ,。生成气体a的电极反应式 。
Ⅰ.(4分)(1)0.03;(1分)1(1分)(2)CD (2分)
Ⅱ.(6分)(3)2 ClO3-+ 2 H++ 1 SO32-== 2 ClO2↑+ 1SO42-+ 1 H2O (2分)
(4)NaOH;(2分))4OH-—4e-=2H2O+O2↑(2分)
解析试题分析:Ⅰ.(1)υ=?c÷?t=(0.20mol/l?0.08mol?L?1)÷4min =0.03mol/(L?min),
用三段式法计算:
CO(g)十H2O(g) CO2(g)十H2 (g)
起始:0.20mol/L 0.30mol/L 0 0
转化:0.12mol/L 0.12mol/L 0.12mol/L 0.12mol/L
平衡:0.08mol/L 0.18mol/L 0.12mol/L 0.12mol/L
则
K===1,
(2)A、无论是否达到平衡,气体总物质的量都不变,混合气体的压强不变,不能表明达到平衡;B、无论是否达到平衡,气体总质量不变,体积不变,所以混合气体的密度不变不能表明达到平衡;C、反应物的浓度不变,说明反应已达到平衡;D、密闭容器中放出热量不变,说明反应已达到平衡;E、ν(CO)与ν(CO2)的比值都是正反应速率,不论是否平衡都不变,所以不能表明反应已平衡,故CD正确。
Ⅱ.(3)根据化合价升降法,ClO3?中Cl元素由+5价降低为ClO2中的+4价Cl,SO32?中S元素由+4价升高到SO42?中+6价S,通过化合价升高与降低数值相等可配平化学方程式。
(4)根据流程图可知气体a为氧气、气体b为氢气,同时生成A:NaOH,OH?失电子生成O2,电极方程式为:4OH-—4e-=2H2O+O2↑。
考点:本题考查反应速率和平衡常数的计算、化学平衡状态的判断、化学方程式的配平、电解原理。
铁是最常见的金属之一,铁可以形成多种氧化物、氢氧化物和盐类。铁与二氧化碳、水在某一密闭体系中反应情况如下表所示:
化学反应 | 平衡 常数 | 温度 | |
973K | 1173K | ||
①Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) | K1 | 1.47 | 2.15 |
②Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g) | K2 | 2.38 | 1.67 |
③CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+ H2(g) | K3 | ? | ? |
(1)反应①是 (选填“吸热”,“放热”)反应。根据反应①与②可以推导出同温下K1、K2与K3之间的关系,则K3= (用K1、K2表示)。
(2)973K时,若反应③在一个容积为2L的反应容器内2min时达到平衡,有3mol电子发生转移,则在2min内v(CO2)= 。若压缩容器的容积为原来的一半,平衡将 移动(选填“向左”,“向右”,“不”),CO2的浓度将 (选填“增大”,“减小”,“不变”)。使该反应的平衡转化率及平衡常数都增大的措施有 。
(3)在FeCl3稀溶液中滴加KSCN溶液后呈红色,反应的离子方程式是 ;若在其中加入少量KCl固体,溶液的颜色________(选填“变深”,“变浅”,“不变”)。
(4)若先往FeCl3溶液中加入足量NaF溶液,再滴加KSCN溶液,则不呈红色,若再加入足够量FeCl3溶液.又会呈现红色。请对上述实验现象作出解释 。
将E和F加入固定容积的密闭容器中,在一定条件下发生反应:
E(g)+F(s)2G(g)。忽略固体体积,平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示:
压强/MPa 体积分数/% 温度/℃ | 1.0 | 2.0 | 3.0 |
810 | 54.0 | a | b |
915 | c | 75.0 | d |
1000 | e | f | 83.0 |
(2)该反应的△S 0(填“>”、“<”或“=”,下同),b f。
(3)平衡常数K(1000℃) K(810℃) ,理由是 。
(4)对于上述反应,下列说法正确的是 (填序号)。
①混合气体的密度不再变化,反应达到平衡
②该反应的正反应为放热反应
③增大F的量,单位体积活化分子数增大,化学反应速率加快
④恒温恒容条件下通入惰性气体,平衡不移动
⑤恒温恒压条件下通入惰性气体,化学反应速率加快
工业上一般在密闭容器中采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
(1)不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。
①该反应△H 0,△S 0(填“>”或“<”),则该反 自发进行(填“一定能”、“一定不能”、“不一定”)实际生产条件控制在250℃、l.3×l04kPa左右,选择此压强的理由是 。
(2)某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)="0.l" mol·L -1。
①该反应的平衡常数K= :
②在其他条件不变的情况下,将容器体积压缩到原来的1/2,与原平衡相比,下列有关说法正确的是 (填序号)。
A.氢气的浓度减少 |
B.正反应速率加快,逆反应速率也加快 |
C.甲醇的物质的量增加 |
D.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大 |
在一定条件下,在一容积可变的密闭容器中,将SO2和O2混合发生反应:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-92.3KJ/mol,反应过程中,SO2、O2、SO3的物质的量(mol)的变化如下表(0~4min时,容器气体压强为0.1MPa):
时间min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
n(SO2) | 2.00 | 1.92 | 1.84 | 1.76 | 1.76 | 1.64 | 1.52 | 1.40 | 1.40 | 1.40 |
n(O2) | 1.00 | 0.96 | 0.92 | 0.88 | 0.88 | 0.82 | 0.76 | 0.70 | 0.70 | 0.70 |
n(SO3) | 0 | 0.08 | 0.16 | 0.24 | 0.24 | 0.36 | 0.48 | 0.60 | 0.60 | 0.60 |
回答下列问题:
(1)___________________________时段,反应处于平衡状态。
(2)第5min时,从同时提高速率和转化率两个方面分析,改变的外界条件是_____________;平衡向____________方向移动。(填“正”、“逆”或“不”)
(3)其他条件相同、催化剂不同时,SO2的转化率随反应温度的变化如图a。,Fe2O3和NiO作催化剂均能使S02的转化率达到最高,不考虑价格因素,选择Fe2O3的 主要优点是_____________。
(4)科研小组在3800C Fe2O3作催化剂时,研究了不同投料比n(O2):n(SO2)对S02转化率的影响,结果如图b。请在答题卡坐标图中画出n(O2):n(SO2)=1:2时,SO2转化率的预期变化曲线。