题目内容

一定温度下某容积固定的密闭容器中加入2 mol A和1 mol B,发生如下反应:2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s) ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0),当反应达到平衡后,反应放出的热量为Q1 kJ,物质A的转化率为α。请回答下列问题:
(1)Q1________Q(填“<”、“>”或“=”),理由是__________________________。
(2)A的转化率α=________(用含Q、Q1的代数式表示);平衡后,若加入少量物质D,A的转化率会________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)反应达到平衡后,若升高温度,K________(填“增大”、“减小”或“不变”),混合气体的平均相对分子质量________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)维持温度不变,若起始时向容器中加入的物质如下列四个选项,则反应达到平衡后放出的热量仍为Q1 kJ的是(稀有气体不参与反应)________(填字母)。
A.2 mol A、1 mol B、1 mol Ar
B.3 mol C、1 mol D
C.1 mol A、0.5 mol B、1.5 mol C、0.5 mol D
D.2 mol A、1 mol B、1 mol D

(1)< 该反应是可逆反应,2 mol A和1 mol B不可能完全反应
(2)×100% 不变
(3)减小 增大
(4)AD

解析

练习册系列答案
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(14分)已知CO2、SO2、NOx是对环境影响较大的气体,请你运用所学知识参与环境治理,使我们周围的空气更好。
(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3,反应混合体系
中SO3的百分含量和温度的关系如右图所示(曲线上
点均为平衡状态)。由图可知:

①2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)的△H____0(填“>”或“<”),若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡             移动(填“向左”、“向右”或“不移动”);
②若温度为T1时,反应进行到状态D时,v(正)_______v(逆)(填“>”、“<”或“=”);
③硫酸厂的SO2尾气用过量的氨水吸收,对SO2可进行回收及重新利用,反应的化学方程式为                                                                  
④新型氨法烟气脱硫技术是采用氨水吸收烟气中的SO2,再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。其优点除了能回收利用SO2外,还能得到一种复合肥料,该复合肥料可能的化学式为:________(只要求写一种);
(2)汽车尾气(含有烃类、CO、NOx等物质)是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。其前半部反应方程式为:
2CO+2NO 2CO2+N2。它的优点是                                   
(3)有人设想用图所示装置,运用电化学原理将CO2、SO2
化为重要化工原料。

①若A为CO2,B为H2,C为CH3OH,则正极电极反应式为
                               
②若A为SO2,B为O2,C为H2SO4。科研人员希望每分钟
从C处获得100 mL 10 mol/L H2SO4,则A处通入烟气(SO2
的体积分数为1%)的速率为                     L/min(标准状况)。

已知CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=-130.9 kJ·mol1
(1)现将0.8 mol CO2和2.4 mol H2充入容积为20 L的密闭容器中发生上述反应,下列说法正确的是__________(填字母序号)。

A.该反应在低温下能自发进行
B.当容器内CO2气体体积分数恒定时,该反应已达平衡状态
C.若其他条件不变,实验测得平衡常数:K(T1)>K(T2),则T1T2
D.现有该反应的X、Y两种催化剂,X能使正反应速率加快约5×105倍、Y能使逆反应速率加快约8×106倍(其他条件相同),故在生产中应该选择X为催化剂更合适
(2)该反应进行到45 s时达到平衡,此时CO2的转化率为68.75%。下图1中的曲线表示该反应在前25 s内的反应进程中CO2浓度变化。


①若反应延续至70 s。请在图1中用实线画出25 s至70 s的反应进程曲线。
②某化学兴趣小组采用实验对比法分析改变实验条件对该反应进程的影响,每次只改变一个条件,并采集反应进程中CO2的浓度变化,在原有反应进程图像上绘制对应的曲线。实验数据如下表:
实验
编号
CO2起始
浓度/mol·L1
反应温
度/℃
反应压
强/kPa
是否加入
催化剂
A
0.030
150
101

B
0.040
150
101

C
0.040
250
101

 
但是该小组负责绘制图线的学生未将曲线(虚线)绘制完整(见图2),也忘记了注明每条曲线所对应改变的条件,请把每个实验编号与图2中对应曲线的字母进行连线。
实验编号      图2中字母
A          a
B          b
C          c

镍具有优良的物理和化学特性,是许多领域尤其是高技术产业的重要原料。羰基法提纯粗镍涉及的两步反应依次为:
反应Ⅰ Ni(S)+4CO(g) Ni(CO)4(g)△H1<0
反应Ⅱ Ni(CO)4(g)  Ni(S)+4CO(g) △H2  
(1)在温度不变的情况下,要提高反应Ⅰ中Ni(CO)4的产率,可采取的措施有                。
(2)已知350K下的2L密闭容器中装有100g粗镍(纯度98.5%,所含杂质不与CO反应),通入6 molCO气体发生反应Ⅰ制备Ni(CO)4,容器内剩余固体质量和反应时间的关系如图所示,10min后剩余固体质量不再变化。

①反应Ⅰ在0~10min的平均反应速率v(Ni(CO)4)=                 
②若10min达到平衡时在右端得到29.5g纯镍,则反应Ⅰ的平衡常数K1为多少?(写出计算过程)
(3)反应Ⅱ中 △H2   0(填“>”、“<”、“=”);若反应Ⅱ达到平衡后,保持其他条件不变,降低温度,重新达到平衡时        。(双选)
a.平衡常数K增大   b.CO的浓度减小    c.Ni的质量减小    d.v[Ni(CO)4]增大
(4)用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH)表示),NiO(OH)作为电池正极材料,KOH溶液作为电解质溶液,可制得高容量,长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为:
NiO(OH)+MHNi(OH)2+M 电池充电时,阳极的电极反应式为                                 。电池充电时阴极上发生      (填“氧化”或“还原”)反应

氨基甲酸铵常用于生产医药试剂、发酵促进剂、电子元件等,是一种可贵的氨化剂。某学习小组研究在实验室中制备氨基甲酸铵的化学原理。 
(1)将体积比为2:1的NH3和CO2混合气体充入一个容积不变的真空密闭容器中,在恒定温度下使其发生反应并达到平衡:2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s)
将实验测得的不同温度下的平衡数据列于下表:

温度(℃)
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
平衡总压强(kPa)
5.7
8.3
12.0
17.1
24.0
平衡气体总浓度 (10-3mol/L)
2.4
3.4
4.8
6.8
9.4
 
①上述反应的的焓变:?H      0,熵变?S    0(填“>”、“<”或“=”)
根据表中数据,计算出25.0℃时2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s)的化学平衡常数K=                                     
③若从已达平衡状态的上述容器中分离出少量的氨基甲酸铵晶体,反应物的转化率将           (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)氨基甲酸铵极易水解:NH2COONH4+2H2O  NH4HCO3+NH3·H2O。该学习小组为亲身体验其水解反应,分别取两份制得的样品,将其溶于水中并配制成不同浓度的氨基甲酸铵溶液,绘制出c(NH2COO)随时间(t)变化的曲线如图所示,若A、B分别为不同温度时测定的曲线,则     (填“A”或“B”)曲线所对应的实验温度高,判断的依据是                                   

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