题目内容
【题目】CO、CO2的应用和治理是当今社会的热点问题。CO工业上可用于高炉炼铁,发生如下反应:1/3Fe2O3(s) + CO(g)2/3Fe(s) + CO2(g),已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表:
温度/℃ | 1000 | 1150 | 1300 |
平衡常数 | 4.0 | 3.7 | 3.5 |
(1)该反应的正反应为_____反应(填“放热”或“吸热”),欲提高CO的平衡转化率,促进 Fe2O3的转化,可采取的措施是____(选填序号)
a.用更高效的催化剂 b.粉碎矿石,增大接触面积
c.及时吸收或移出CO2 d.增大反应体系的压强
(2)一定条件下,在容积一定的容器中,铁和CO2发生反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)△H>0,该反应的平衡常数表达式K=_____________。下列措施中能使平衡时
增大的是______(选填编号)。
a.再加入一些铁粉 b.充入一定量CO
c.增大压强 d.升高温度
【答案】放热 c d
【解析】
(1)由表中数据可知,温度升高,K值减小,即反应逆向移动,而升温平衡向吸热反应方向移动,则正反应为放热反应;欲提高CO的平衡转化率,促进Fe2O3的转化,根据影响平衡移动的因素逐项进行分析;
(2)平衡常数为生成物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积的比值,固体和纯液体不代入表达式;,则该比值就是平衡常数,而平衡常数只与温度有关,温度不变,K值不变,且正反应为吸热反应,则升温正向移动,平衡常数增大;
(1)由表中数据可知升高温度,平衡常数减小,则正反应为放热反应,
a.用更高效的催化剂,只能加快反应速率,不影响平衡移动,故错误;
b.粉碎矿石,增大接触面积,只能加快反应速率,不影响平衡移动,故错误;
c.及时吸收或移出CO2 ,平衡正向移动,反应物转化率增大,故正确;
d.增大反应体系的压强,平衡不移动,故错误;
故选c;
(2)一定条件下,在容积一定的容器中,铁和CO2发生反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)△H>0,该反应的平衡常数表达式K=
。
a.再加入一些铁粉,平衡不移动,故a错误;
b.充入一定量CO,相当于增大压强,比值不变,故b错误;
c.增大压强,平衡不一定,故c错误;
d.正反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,故d正确;
故选d。

【题目】课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法,是德国诺贝尔化学奖获得者哈伯发明的。其合成原理为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0,△S<0。
(1)下列关于工业合成氨的说法正确的是__________。
A.因为△H<0,所以该反应一定能自发进行
B.因为△S<0,所以该反应一定不能自发进行
C.在高温下进行是为了提高反应物的转化率
D.使用催化剂不仅可以加快反应速率还可以降低反应所需的温度
(2)一定温度下,在密闭容器中充入1molN2和3molH2并发生反应,若容器容积恒定,达到平衡时,气体的压强为原来的,则N2的转化率为______________。
(3)工业上合成氨的部分工艺流程如下:
请用平衡移动原理来解释在流程中及时分离出氨气的原因_____________________________。
(4)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度,n表示H2物质的量)。
①图象中T2和T1的关系是:T2_______T1(填“>”“<”或“=”)
②a、b、c、d四点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是___________(填字母)。
(5)恒温下,往一个4L的密闭容器中充入5.2molH2和2molN2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:
时间/min | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
c(NH3)/mol·L-1 | 0.08 | 0.14 | 0.18 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
此条件下该反应的化学平衡常数K=_______________。
(6)氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径。
已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H= -92 kJ·mol-1
N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H= +181 kJ·mol-1
2H2(g)+O2 (g) 2H2O(g) △H= -484 kJ·mol-1
写出氨气催化氧化生成NO和水蒸气的热化学方程式________________________________________。
【题目】某化学兴趣小组为探究Cl2、Br2、Fe3+的氧化性强弱,设计了如下实验:
(1)①装置A中发生反应的离子方程式是_____________________。
②整套实验装置存在一处明显的不足,请指出_______________________。
(2)用改正后的装置进行实验,实验过程如下:
实验操作 | 实验现象 | 结论 |
打开活塞a,向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸;然后关闭活塞a,点燃酒精灯。 | D装置中:溶液变红 E装置中:水层溶液变黄, 振荡后,下层CCl4层无明显变化。 | Cl2、Br2、Fe3+的氧化性由强到弱的顺序为: ________________________ |
(3)因忙于观察和记录,没有及时停止反应,D、E中均发生了新的变化。
D装置中:红色慢慢褪去。
E装置中:CCl4层先由无色变为橙色,后颜色逐渐加深,直至变成红色。
为探究上述实验现象的本质,小组同学查得资料如下:
ⅰ.Fe3+ +3SCN-Fe(SCN)3 是一个可逆反应。
ⅱ.(SCN)2性质与卤素单质类似。氧化性:Cl2 > (SCN)2 。
ⅲ.Cl2和Br2反应生成BrCl,BrCl呈红色(略带黄色),沸点约5℃,它与水能发生水解反应,且该反应为非氧化还原反应。
ⅳ.AgClO、AgBrO均可溶于水。
①请用平衡移动原理(结合上述资料)解释Cl2过量时D中溶液红色褪去的原因___________________________________________,现设计简单实验证明上述解释:取少量褪色后的溶液,滴加______________溶液,若溶液颜色________,则上述解释是合理的。
②欲探究E中颜色变化的原因,设计实验如下:
用分液漏斗分离出E的下层溶液,蒸馏、收集红色物质,取少量,加入AgNO3溶液,结果观察到仅有白色沉淀产生。请结合上述资料用两步方程式(离子或化学方程式不限定)解释产生白色沉淀原因__________________、_______________________
【题目】脱硝技术是处理氮氧化物的有效方法之一。在1L的恒容密闭容器中充入2mol NH3、1mol NO和1mol NO2,发生反应:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g)△H。在不同温度下发生上述反应,测得N2的物质的量(mol)与时间的关系如下表:
0 | 10 min | 20 min | 30 min | 40 min | |
T1K | 0 | 0.6 | 1.1 | 1.5 | 1.5 |
T2K | 0 | 0.8 | 1.4 | 1.4 | 1.4 |
回答下列问题:
(1)上述反应中___________(填字母)。
A. △S>0,△H>0 B. △S>0,△H<0 C. △S<0,△H>0 D. △S<0,△H<0
(2)T1_______(填“>”“<”或“=”)T2,理由是___________________________________________
(3)T1K下,0~20min内v(NO)=______________
(4)T2K下,NO2的平衡转化率为_____________