题目内容
【题目】工业上有一种用CO2生产甲醇燃料的方法:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ/mol。某实验中将6 mol 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如图曲线 (甲)所示。请完成下列问题:
(1)a点正反应速率________逆反应速率(填“>”、“<”或“=”)。
(2)若仅改变某一实验条件再进行一次实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线(乙)所示,曲线(乙)对应改变的实验条件可以是________(填序号)。
a.加催化剂 b.增大压强 c.升高温度 d.增大H2浓度
【答案】> b
【解析】
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/mol,该反应的正反应为气体体积减小的放热反应; a点时还没有达到平衡状态,反应物氢气的物质的量继续减小,平衡向正向移动;增大压强或增大H2浓度可以使平衡向正反应方向移动;使用催化剂可以加快反应速率,但平衡不发生移动;升高温度可加快反应速率,平衡向逆反应方向移动,据此分析;
(1)a点时还没有达到平衡状态,根据CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ/mol可知,反应物氢气的物质的量继续减小,反应正向进行,所以正反应速率大于逆反应速率,故答案为:>;
(2)a.加催化剂,平衡不移动,平衡时氢气的物质的量相等,与图象不符,故a错误;
b.增大压强,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的平衡正向移动,氢气的物质的量减小,与图象相符,故b正确;
c.由CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ/mol可知升高温度,平衡逆向移动,平衡时氢气的物质的量增大,与图象不符,故c错误;
d.增大H2浓度,尽管平衡正向移动,但平衡时氢气的物质的量仍增大,与图象不符,故d错误;
答案选b。
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【题目】在一定温度下,10mL0.40mol/L H2O2发生催化分解。不同时刻测定生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。
t/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
V(O2)/mL | 0.0 | 9.9 | 17.2 | 22.4 | 26.5 | 29.9 |
下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)
A.0~6min的平均反应速率:v(H2O2)
mol/(L·min)
B.6~10min的平均反应速率:v(H2O2)<mol/(L·min)
C.反应至6min时,c(H2O2)=0.3mol/L
D.反应至6min时,H2O2分解了50%
【题目】氮及其化合物在生产,生活中有着重要的作用。
(1)将大气中游离态的氮转为化合态的过程称为氮的固定。下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值。
反应 | 大气固氮 | 工业固氮 | |||
温度/℃ | 27 | 2000 | 25 | 400 | 450 |
K | 0.1 | 0.507 | 0.152 |
分析数据可知:大气固氮反应属于_________(填“吸热”或“放热”)反应,人类不适合大规模模拟大气固氮的原因是______________________________________。
(2)液氨是一种良好的储氢物质,其储氢容量可达17.6%(质量分数)。氨气分解反应的热化学方程式如下: 。研究表明金属催化剂可加速氨气的分解,其他条件相同,该反应在不同催化剂作用下反应相同时间后,氮气的百分含量随反应温度的变化如图所示,图中达到平衡的点是_______________(用a、b、c表示)。b点氮气的百分含量高于c点的原因是______。
(3)近年来,有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路,反应原理为,该条件下,向一体积为
的恒容密闭容器中通入
和
,
后达到平衡。测得氨气的生成速率
,则平衡时
的转化率为______________,则常温下该反应的化学平衡常数
________________。(保留小数点后2位)
(4)汽车尾气会排放氮的氧化物,是造成雾霾天气的重要原因之一。可以在汽车排气管上安装一个化转化器处理尾气: ,将
与
以2∶1的起始投料比充入一个密闭容器中,发生反应,反应过程中各物质的浓度变化如图所示。由图分析可知,第
时改变的反应条件可能为____________(填序号)。
A.保持恒温恒容充入气
B.保持恒容,降低温度
C.移走
D.保持恒温,缩小容器体积,增大压强