题目内容
(8分)在一定温度下,体积为2 L的密闭容器中,NO2和N2O4之间发生反应:2NO2 (g) (红棕色)N2O4(g) (无色),如图所示。
(1)曲线 (填“X”或“Y”)表示NO2的物质的量随时间的变化曲线。
(2)若升高温度,则v(正) ,v(逆) 。(填“加快”或“减慢”)。
(3)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲中v(NO2)=18 mol/(L·min),乙中v(N2O4)=0.2 mol/(L·s),则 中反应更快。
(4)在0到1 min中内用X表示该反应的速率是 ,该反应达限度时,Y的转化率 ,反应开始时与反应达平衡状态时的压强之比为 。
解析试题分析:(1)由方程式N2O4(g)2NO2 (g),可知反应中NO2 的物质的量变化较大,则Y表示NO2的物质的量随时间的变化曲线,故答案为:Y;
(2)温度升高,正逆反应速率都增大,故答案为:加快;加快;
(3)甲中v(NO2)=0.3mol?L-1?min-1,乙中v (N2O4)=0.2mol?L-1?min-1,v(NO2)=2v(N2O4)=0.4mol?L-1?min-1,
则乙反应较快,故答案为:乙;
(4)
该反应达最大限度时,Y的转化率为:
开始时:n(X)+n(Y)=0.4mol+1mol=1.4mol,
平衡时:n(X)+n(Y)=0.7mol+0.4mol=1.1mol,
在相同条件下,气体的压强之比等于物质的量之比,
则反应开始时与反应达平衡状态时的压强之比为1.4mol:1.1mol=14:11,
故答案为:0.1mol?(L?min)-1;60%;14:11;。
考点:考查物质的量或浓度随时间的变化曲线;化学反应速率的影响因素、化学平衡有关计算等相关知识。
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在同温同压条件下,已知: C+CO22CO(正反应是吸热),正反应的反应速率为v1;N2+3H2
2NH3(正反应是放热),正反应的反应速率为v2。对于上述反应,当温度同时升高时,v1和v2的变化情况正确的是
A.同时增大 | B.同时减小 |
C.v1增大,v2减小 | D.v1减小,v2增大 |
(12 分)T℃时,在某容积恒为2L密闭容器中充入2molN2、4molH2,在催化剂辅助下发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.0kJ /mol。t0时刻,建立平衡后,测得生成NH3的量为2mol;从t1时刻开始,改变反应的一个条件,体系中反应速率随时间变化的情况,如下图所示。
试回答下列问题:
(1)T℃时,N2的转化率为:___________,该反应的平衡常数K=___________。
(2)T℃时,下列能证明该反应已经建立平衡状态的是:__________________。
A.体系总压强不再改变 |
B.混合气体颜色不再改变 |
C.H2的质量百分含量不再改变 |
D.c(N2)与c(NH3)的比值不再改变 |
(4)T℃时,建立平衡后,向容器中加入2molN2和2molNH3,则此时 v正 ___ v逆。
汽车尾气里含有的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2L的密闭容器中充入N2和O2各1mol,5分钟后O2的物质的量为0.5mol,则N2的反应速率________。
(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________。
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(N2)正=v(NO)逆 |
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(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2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L和3.0×10-3mol/L,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____
(12分).
在1.0 L密闭容器中放入0.10molA(g),在一定温度进行如下反应:
A(g)B(g)+C(g) △H=+85.1kJ·mol-1(吸热反应)
反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
时间t/h | 0 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 20 | 25 | 30 |
总压强p/100kPa | 4.91 | 5.58 | 6.32 | 7.31 | 8.54 | 9.50 | 9.52 | 9.53 | 9.53 |
回答下列问题:
(1)欲提高A的平衡转化率,应采取的措施为_______________。
(2)由总压强P和起始压强P0计算反应物A的转化率α(A)的表达式为_______。平衡时A 的转化率为_____.
(3) ①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A),
n总=_______mol,n(A)=_______mol。
②下表为反应物A浓度与反应时间的数据,计算a= _______________
反应时间t/h | 0 | 4 | 8 | 16 |
C(A)/(mol·L-1) | 0.10 | a | 0.026 | 0.0065 |
分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(△t)的规律,得出的结论是_________________,由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c(A)为_______mol·L-1
(14分)短周期主族元素A、B、C、D、E原子序数依次增大 , A是元素周期表中原子半径最小的元素,B是形成化合物种类最多的元素,C原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,D是同周期中金属性最强的元素,E的负一价离子与C的某种氢化物分子含有相同的电子数。
⑴A、C、D形成的化合物中含有的化学键类型为 。
⑵已知:
① E-E→2E ?H=+a kJ/mol;
② 2A→A-A ?H=-b kJ/mol;
③ E+A→A-E ?H=-c kJ/mol;
写出298K时,A2与E2反应的热化学方程式 。
⑶在某温度下容积均为2 L的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温恒容,使之发生反应:2A2(g)+BC(g)X(g) ?H=-Q kJ/mol(Q>0,X为A、B、C三种元素组成的一种化合物)。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下:
实验 | 甲 | 乙 | 丙 |
初始投料 | 2 mol A2、1 mol BC | 1 mol X | 4 mol A2、2 mol BC |
平衡时n(X) | 0.5 mol | n2 | n3 |
反应的能量变化 | 放出Q1kJ | 吸收Q2kJ | 放出Q3kJ |
体系的压强 | P1 | P2 | P3 |
反应物的转化率 | ![]() | ![]() | ![]() |
v (A2)= 。
② 计算该温度下此反应的平衡常数K = 。
③三个容器中的反应分别达平衡时下列各组数据关系正确的是 (填字母)。
A.α1+α2=1 B.Q1+Q2=Q C.α3<α1
D.P3<2P1=2P2 E.n2<n3<1.0 mol F.Q3=2Q1
④在其他条件不变的情况下,将甲容器的体积压缩到1 L,若在第8min达到新的平衡时A2的总转化率为75%,请在下图中画出第5min 到新平衡时X的物质的量浓度的变化曲线。
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⑷熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)是一种高温燃料电池,被称为第二代燃料电池,是未来民用发电的理想选择方案之一,其工作原理如图所示。现以A2(g)、BC(g)为燃料,以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质。写出该碳酸盐燃料电池(MCFC)正极的电极反应式____________________________。
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(15分)已知2A(g)+B(g)2C(g),?H=-a kJ/mol(a>0),在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2 mol A和1 mol B,在500 ℃时充分反应达平衡后C的浓度为ω mol/L,放出热量为b kJ。
⑴比较a b(填“>”“=”或“<”)。
⑵下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知,表中T1 T2(填“>”、“=”或“<”)。
T/K | T1 | T2 | T3 |
K | 1.00×107 | 2.45×105 | 1.88×103 |
⑶ 在相同条件下要想得到2a kJ热量,加入各物质的物质的量可能是 。
A. 4 mol A和2 mol B B. 4 mol A、2 mol B和2 mol C
C. 4 mol A和4 mol B D. 6 mol A和4 mol B
⑷为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是 。
A. 及时分离出C气体 B. 适当升高温度
C. 增大B的浓度 D. 选择高效催化剂
⑸ 若将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同),起始时加入2 mol A和1 mol B,500 ℃时充分反应达平衡后,放出热量为d kJ,则d b(填“>”、“=”或“<”),理由是_ 。
⑹ 在一定温度下,向一个容积可变的容器中,通入3 mol A和2 mol B及固体催化剂,使之反应,平衡时容器内气体物质的量为起始时的90%。保持同一反应温度,在相同容器中,将起始物质的量改为4 mol A、3 mol B和2 mol C,则平衡时A的百分含量 (填“不变”、“变大”、“变小”或“无法确定”)。