题目内容
19.反应:L(s)+aG(g)?bR(g) 达到平衡时,温度和压强对该反应的影响如图所示:图中压强p1>p2,x轴表示温度,y轴表示平衡混合气中G的体积分数.据此可判断( )
A. | a<b | B. | 上述反应是吸热反应 | ||
C. | a>b | D. | 上述反应是放热反应 |
分析 由图象曲线的变化特点可知,升高温度,G的体积分数减小,说明升高温度平衡向正反应方向移动,说明该反应的正方向为吸热反应;增大压强,G的体积分数增大,则平衡向生成G的方向移动,说明a<b.
解答 解:由图象曲线的变化特点可知,升高温度,G的体积分数减小,说明升高温度平衡向正反应方向移动,说明该反应的正方向为吸热反应;增大压强,G的体积分数增大,则平衡向生成G的方向移动,说明a<b,
故选AB.
点评 本题考查化学平衡移动,难度不大.注意分析曲线变化特点,从温度和压强的变化的趋势进行分析判断.
练习册系列答案
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10.有一种有机化合物,其结构简式如图:,下列有关它的性质的叙述中,正确的是( )
A. | 有弱酸性,1 mol该有机物与溴水反应,最多能消耗4mol Br2 | |
B. | 在一定条件下,1mol该物质最多能与6mol NaOH完全反应 | |
C. | 在Ni催化下,1 mol 该物质可以和7mol H2发生加成反应 | |
D. | 它能发生水解反应,水解后只能生成两种产物 |
7.已知反应2SO2+O2?2SO3,下列判断正确的是( )
A. | 2 mol SO2和足量O2反应,必定生成2 mol SO3 | |
B. | 平衡时,SO2消耗速率必定等于O2生成速率的两倍 | |
C. | 其他条件不变,增大压强,平衡必定向正反应方向移动 | |
D. | 平衡时,SO2浓度必定等于O2浓度的两倍 |
11.某化学兴趣小组对某“氢铵”化肥进行了专项研究:
(1)预测:根据已有知识和“氢铵”的名称,该小组预测该“氢铵”是碳酸或亚硫酸或硫酸的铵盐.
(2)实验和探究:
①NH4+的验证:取少量固体药品于试管中,然后滴加NaOH浓溶液,加热试管,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口部,若红色石蕊试纸变蓝,则证明含NH4+.
②阴离子的探究:取少量固体药品于试管中,然后向试管中滴加稀盐酸,固体全部溶解,将产生的气体通入图1装置.观察到的现象是溴水无明显变化,澄清石灰水变浑浊.再向滴加稀盐酸反应后的试管中加Ba(OH)2溶液,无明显现象.
初步结论:“氢铵”是碳酸的铵盐.
③思考:上述实验步骤②加入Ba(OH)2溶液的目的是检验是否存在SO42-.根据初步实验结论,提出假设:
假设1:氢铵成分是NH4HCO3 假设2:氢铵成分是(NH4)2CO3
假设3:氢铵成分是(NH4)2CO3和NH4HCO3的混合物.
④根据上述假设,设计实验得出结论.限选试剂和仪器有:CaCl2溶液、品红溶液、Ba(NO3)2溶液、1.0mol/L盐酸、1.0mol•L-1 NaOH溶液、饱和澄清石灰水、BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液、试管、胶头滴管
(3)延伸探究:
①根据氢铵成分,设计小组根据下面实验装置来制备NH4HCO3是否合理否(填“是”或“否”)
②该实验小组设计了以下实验方案测定氢铵中的含氮量,请你阅读后进行评价:准确称取一定质量的样品,放入图2方案的烧瓶中,滴加过量NaOH浓溶液,充分微热,按如图3装置,通过实验测定烧杯增加的质量(忽略漏斗中附着溶液的质量).然后进行计算,可得化肥的含氮量.请你评价上述方案是否合理.若合理只需要说明结论;若不合理,请简要说明原因,并指出修改方案(若要添加仪器、药品,请说明添加的位置、名称)
不合理,装置中没有干燥装置,稀硫酸吸收了较多水蒸气,误差太大;在烧杯前加一个装有碱石灰的干燥管.
(1)预测:根据已有知识和“氢铵”的名称,该小组预测该“氢铵”是碳酸或亚硫酸或硫酸的铵盐.
(2)实验和探究:
①NH4+的验证:取少量固体药品于试管中,然后滴加NaOH浓溶液,加热试管,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口部,若红色石蕊试纸变蓝,则证明含NH4+.
②阴离子的探究:取少量固体药品于试管中,然后向试管中滴加稀盐酸,固体全部溶解,将产生的气体通入图1装置.观察到的现象是溴水无明显变化,澄清石灰水变浑浊.再向滴加稀盐酸反应后的试管中加Ba(OH)2溶液,无明显现象.
初步结论:“氢铵”是碳酸的铵盐.
③思考:上述实验步骤②加入Ba(OH)2溶液的目的是检验是否存在SO42-.根据初步实验结论,提出假设:
假设1:氢铵成分是NH4HCO3 假设2:氢铵成分是(NH4)2CO3
假设3:氢铵成分是(NH4)2CO3和NH4HCO3的混合物.
④根据上述假设,设计实验得出结论.限选试剂和仪器有:CaCl2溶液、品红溶液、Ba(NO3)2溶液、1.0mol/L盐酸、1.0mol•L-1 NaOH溶液、饱和澄清石灰水、BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液、试管、胶头滴管
实验步骤 | 预期现象及结论 |
步骤1:取适量“氢铵”配制成溶液,取1~2ml试液于一支洁净的试管中,加足量BaCl2溶液,充分振荡. | ①若出现白色沉淀,证明氢铵中含有(NH4)2CO3; ②若没有明显现象可能含有NH4HCO3 |
步骤2:静置,取上层清液少许于另一试管中, 继续滴加滴加适量Ba(OH)2溶液,振荡观察现象. | 若出现白色沉淀,证明氢铵中含有NH4HCO3结合步骤1②,则假设1成立; 结合步骤1①,则假设3成立; 仅在步骤1中产生白色沉淀,则假设2成立;. |
①根据氢铵成分,设计小组根据下面实验装置来制备NH4HCO3是否合理否(填“是”或“否”)
②该实验小组设计了以下实验方案测定氢铵中的含氮量,请你阅读后进行评价:准确称取一定质量的样品,放入图2方案的烧瓶中,滴加过量NaOH浓溶液,充分微热,按如图3装置,通过实验测定烧杯增加的质量(忽略漏斗中附着溶液的质量).然后进行计算,可得化肥的含氮量.请你评价上述方案是否合理.若合理只需要说明结论;若不合理,请简要说明原因,并指出修改方案(若要添加仪器、药品,请说明添加的位置、名称)
不合理,装置中没有干燥装置,稀硫酸吸收了较多水蒸气,误差太大;在烧杯前加一个装有碱石灰的干燥管.
13.下列做法不能有效改善大气质量的是( )
A. | 大量生产、使用能过滤PM2.5的口罩 | |
B. | 用石灰对煤燃烧后形成的烟气进行脱硫处理 | |
C. | 开发利用太阳能、氢能、风能等清洁能源 | |
D. | 研究廉价、高效的催化剂,以降低汽车尾气中有害物质的含量 |
14.二氧化碳的捕集、利用与封存(CCUS)是我国能源领域的一个重要战略方向,CCUS或许发展成一项重要的新兴产业.
(1)已知:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H1=a kJ•mol-1
CO(g)+H2O (g)═CO2(g)+H2 (g)△H2=b kJ•mol-1
2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3=c kJ•mol-1
反应CO2(g)+CH4(g)═2CO(g)+2H2(g) 的△H=a+2b-2ckJ•mol-1.
(2)利用废气中的CO2为原料制取甲醇,反应方程式为:CO2+3H2═CH3OH+H2O其他条件相同,该甲醇合成反应在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下反应相同时间后,CO2的转化率随反应温度的变化如图1所示.
①a点所代表的状态不是(填“是”或“不是”)平衡状态.
②c点CO2的转化率高于b点,原因是b、c点都未达到平衡状态,c点温度高,反应速率快,二氧化碳的转化率较大.
(3)在实际生产中发现,随着甲醇的生成,还伴随有少量CO副产物出现:CO2+H2?CO+H2O,且CO2的转化率、甲醇的产率和CO含量除受浓度、度、压强等因素影响外,还受催化剂CuO的质量分数、气体混合物在反应锅炉内的流动速率影响(用空间流率表示).通过实验分别得到数据图2、3:
①由图2得,最佳空间流率为3600h-1;
②在其他条件不变的前提下调整催化剂配比,并记录到达平衡所需的时间,得到如如表数据,试说明不选择单组份ZnO原因是使用单组分ZnO时反应速率虽然快,但是由图3可知,二氧化碳转化率、甲醇的产率都过低,实际生产中没有意义,故不采用.
(4)用二氧化碳催化加氢来合成低碳烯烃,起始时以0.1MPa,n(H2):n(CO2)=3:1的投料比充入反应器中,发生反应:2CO2(g)+6H2(g)$\stackrel{催化剂}{?}$C2H4(g)+4H2O(g)△H,不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量如图4所示:
①该进行的反应的△S<0(填:“>”或“<”)
②对于气体反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作KP),则该反应的KP=$\frac{p({C}_{2}{H}_{4})•{p}^{4}({H}_{2}O)}{{p}^{2}(C{O}_{2})•{p}^{6}({H}_{2})}$.
③为提高CO2的平衡转化率,除改变温度外,还可采取的措施是增大压强;提高氢气和二氧化碳物质的量的比值(列举2项).
(1)已知:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H1=a kJ•mol-1
CO(g)+H2O (g)═CO2(g)+H2 (g)△H2=b kJ•mol-1
2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3=c kJ•mol-1
反应CO2(g)+CH4(g)═2CO(g)+2H2(g) 的△H=a+2b-2ckJ•mol-1.
(2)利用废气中的CO2为原料制取甲醇,反应方程式为:CO2+3H2═CH3OH+H2O其他条件相同,该甲醇合成反应在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下反应相同时间后,CO2的转化率随反应温度的变化如图1所示.
①a点所代表的状态不是(填“是”或“不是”)平衡状态.
②c点CO2的转化率高于b点,原因是b、c点都未达到平衡状态,c点温度高,反应速率快,二氧化碳的转化率较大.
(3)在实际生产中发现,随着甲醇的生成,还伴随有少量CO副产物出现:CO2+H2?CO+H2O,且CO2的转化率、甲醇的产率和CO含量除受浓度、度、压强等因素影响外,还受催化剂CuO的质量分数、气体混合物在反应锅炉内的流动速率影响(用空间流率表示).通过实验分别得到数据图2、3:
①由图2得,最佳空间流率为3600h-1;
②在其他条件不变的前提下调整催化剂配比,并记录到达平衡所需的时间,得到如如表数据,试说明不选择单组份ZnO原因是使用单组分ZnO时反应速率虽然快,但是由图3可知,二氧化碳转化率、甲醇的产率都过低,实际生产中没有意义,故不采用.
催化剂组分质量分数(%) | CuO | 0 | 25 | 50 | 75 | 100 |
ZnO | 100 | 75 | 50 | 25 | 0 | |
到达平衡所需时间(h) | 2.5 | 7.4 | 8.1 | 12 | 无催化活性 |
①该进行的反应的△S<0(填:“>”或“<”)
②对于气体反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作KP),则该反应的KP=$\frac{p({C}_{2}{H}_{4})•{p}^{4}({H}_{2}O)}{{p}^{2}(C{O}_{2})•{p}^{6}({H}_{2})}$.
③为提高CO2的平衡转化率,除改变温度外,还可采取的措施是增大压强;提高氢气和二氧化碳物质的量的比值(列举2项).