题目内容
【题目】汽车尾气里含有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2 L的密闭容器中充入N2和O2各1 mol,5分钟后O2的物质的量为0.5 mol,则N2的反应速率为___。
(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___(填字母序号)。
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正(N2)=v逆(NO)
(3)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中,下列变化趋势正确的是__(填字母序号)。
(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,此时平衡混合气体中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2.5×10-1 mol·L-1、4.0×10-2 mol·L-1和3.0×10-3 mol·L-1,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_______________________。
【答案】 0.05 mol·L-1s-1 AD AC 不变 向正反应方向进行 根据计算得浓度商Qc<K
【解析】⑴v(N2)=v(O2)=(1mol―0.5mol)÷2L÷5min=0.05mol/(L·min);⑵选AD,B不正确,全是气体,密度始终不变;C、不正确,气体体积不变,混合气体平均相对分子质量保持不变。⑶选AC,B不正确,催化剂不能使平衡发生移动。⑷不变,气体体积不变,达到平衡状态后再向其中充入一定量NO,相当于加压,平衡不移动,平衡混合气中NO的体积分数不变。⑸,向正反应方向进行。
【题目】在1 L容器中用O2将HCl转化为Cl2,反应方程式为:4HCl(g)+O2(g)2H2O(g)+2Cl2(g) ΔH<0,一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的实验数据如下。下列说法正确的是( )
t/min | 0 | 2 | 4 | 6 |
n(Cl2)/10-3 mol | 0 | 1.8 | 3.7 | 5.4 |
A. 0~2 min的反应速率小于4~6 min的反应速率
B. 2~6 min用Cl2表示的反应速率为0.9 mol/(L·min)
C. 增大压强可以提高HCl转化率
D. 平衡常数K(200 ℃)<K(400 ℃)
【题目】研究和深度开发CO、CO2的应用具有重要的社会意义。回答下列问题:
Ⅰ.CO可用于高炉炼铁,已知:
Fe3O4(s)+4CO(g)=3Fe(s)+4CO2(g) △H1=a kJ/mol
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) △H2=b kJ/mol
则反应Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)的△H3=________kJ/mol(用含a、b的代数式表示)。
Ⅱ.一定条件下,CO2和CO可以互相转化。
(1)某温度下,在容积为2L的密闭容器按甲、乙两种方式投入反应物发生反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。
容器 | 反应物 |
甲 | 8 mol CO2(g)、16 mol H2(g) |
乙 | w mol CO2(g)、x mol H2(g)、y mol CO(g)、z mol H2O(g) |
甲容器15 min后达到平衡,此时CO2的转化率为75%。则0~15 min内平均反应速率v(H2)=______,此条件下该反应的平衡常数K=______。
欲使平衡后乙与甲中相同组分气体的体积分数相等,则w、x、y、z需满足的关系是:y______z(填“>”、“<”或“=”),且y=______(用含x、w的等式表示)。
(2)研究表明,温度、压强对反应“C6H5CH2CH3(g)+CO2(g)C6H5CH=H2(g)+CO(g) +H2O(g) △H ”中乙苯的平衡转化率影响如图所示:
则△H_____0(填“>”、“<”或“=”),压强p1、p2、p3从大到小的顺序是________。
(3)CO可被NO2氧化:CO+NO2CO2+NO。当温度高于225℃时,反应速率v 正=k正·c(CO)·c(NO2)、v逆=k逆·c(CO2)·c(NO),k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。在上述温度范围内,k正、k逆与该反应的平衡常数K之间的关系为________。