题目内容
Ⅰ.体积为5 L的恒温、恒容密闭容器甲起始投入2 mol N2、3 mol H2经过10 s达平衡,测得平衡时NH3的物质的量为0.8 mol.
Ⅱ.容器乙起始投入3 mol N2、bmol H2,维持恒温、恒压到平衡,测得平衡时NH3的物质的量为1.2 mol.此时与容器甲中平衡状态温度相同、相同组分的体积分数都相同.
(1)容器甲10 s内用H2表示的平均反应速率v(H2)=________,达平衡时N2的转化率=________.
(2)甲容器中反应的逆反应速率随时间变化的关系如下图.t1时改变了某种条件,改变的条件可能是________、________.(填写2项)
(3)下列哪些情况表明容器乙已达平衡状态________.(填字母)
A.容器乙的气体密度不再变化
B.反应的平衡常数不再变化
C.氮气的生成速率等于氨气的消耗速率
D.断裂1 mol N≡N键同时断裂6 mol N-H键
E.容器乙中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
(4)b=________mol.
(12分)煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为:
C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ/mol,ΔS=+133.7 J/(K·mol)。
①该反应能否自发进行与________________有关。
②一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是________(填字母,下同)。
a.容器中的压强不变
b.1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键
c.v正(CO)=v逆(H2O)
d.c(CO)=c(H2)
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
|
实 验 组 |
温 度 /℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需时间/min |
||
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H2O |
CO |
H2 |
CO |
|||
|
1 |
650 |
2 |
4 |
1.6 |
2.4 |
5 |
|
2 |
900 |
1 |
2 |
0.4 |
1.6 |
3 |
|
3 |
900 |
a |
b |
c |
d |
t |
①实验1中以v(CO2)表示的反应速率为__________。
②该反应的逆反应为________(填“吸”或“放”)热反应。
③若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等),且t<3 min,则a、b应满足的关系是____________________(用含a、b的数学式表示)。
(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g),如图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ/mol)的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,下列措施中能使 c(CH3OH)增大的是 。
![]()
a.升高温度 b.充入He(g),使体系压强增大
c.将H2O(g)从体系中分离出来 d.再充入1 mol CO2和3 mol H2
(14分)近年来,碳和碳的化合物在生产生活实际中应用广泛。
(1)甲烷燃烧放出大量的热,可作为能源用于人类的生产和生活。
已知:① 2 CH4 (g) + 3O2 (g) = 2 CO (g) + 4 H2O(l) △H1 = -1214.6 KJ/mol
② 2 CO (g) + O2(g) = 2 CO2 (g) ΔH2 = -566 kJ/mol
则反应CH4(g) + 2 O2 (g) = CO2 (g) + 2 H2O (l) 的△H = 。
(2)将两个石墨电极插人KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,构成甲烷燃料电池。通入CH4的一极,其电极反应式是:CH4 + 10 OH―― 8e-= CO32-+ 7 H2O;通入O2的一极,其电极反应式是 。
(3)若用石墨做电极电解500 ml饱和食盐水,写出电解反应的离子方程式为: ;电解一段时间后两极共收集到标准状况下的气体1.12 L(不考虑气体的溶解)。停止通电,假设反应前后溶液体积不变,则所得溶液的pH= 。
(4)将不同量的CO (g) 和H2O (g) 分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应
CO (g) + H2O (g)
CO2 (g) + H2 (g),得到如下三组数据:
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实验组 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所 需时间/min |
||
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H2O |
CO |
CO2 |
CO |
|||
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1 |
650 |
2 |
4 |
1.6 |
2.4 |
5 |
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2 |
900 |
1 |
2 |
0.4 |
1.6 |
3 |
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3 |
900 |
a |
b |
c |
d |
t |
① 实验1中以υ(H2) 表示的反应速率为 。
② 实验2中的平衡常数是 (计算结果保留两位小数)。
③ 该反应的正反应为 (填“吸”或“放”)热反应。
④ 若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等),
则a、b应满足的关系是 (用含a、b的数学式表示)。