题目内容

(6分)T℃时,有甲、乙两个密闭容器,甲容器的体积为1L,乙容器的体积为2L,分别向甲、乙两容器中加入6mol A和3mol B,发生反应如下:3A(g)+b B(g)3C(g)+2D(g),;4min后甲容器内的反应达到平衡,A的浓度为2.4mol/L,B的浓度为1.8mol/L;t min后乙容器内的反应达到平衡,B的浓度为0.8mol/L。根据题给的信息回答下列问题:
(1)甲容器中反应的平均速率v(B)=_________,化学方程式中计量数b=________。
(2)乙容器中反应达到平衡所需时间t_________4min(填“大于”、“小于”或“等于”),原因是___________________________________________________________。
(3)T℃时,在另一个体积与乙相同的丙容器中,为了达到平衡时B的浓度仍然为0.8mol/L,起始时,向丙容器中加入C、D的物质的量分别为3mol、2mol,则还需加入A、B的物质的量分别是___________、___________。
(每空1分,共6分)
(1)0.3mol/(L·min),1
(2)大于,乙容器的体积大于甲容器的体积,反应物浓度减小,反应速率减慢,
达平衡所需时间长
(3)3mol、2mol
练习册系列答案
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(16分)应用化学反应需要研究化学反应的条件、限度和速率。
(1)已知反应:Br2+2Fe2=2Br+2Fe3,向10 mL 0.1 mol·L1的FeBr2溶液中通入0.001 mol Cl2,反应后,溶液中除含有Cl-外,还一定有          (填序号)。
①含Fe2+,不含Fe3+②含Fe3+,不含Br-③含Fe3+,还含有Br-
(2)773 K、固定体积的容器中,反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)过程中能量变化如下图。曲线Ⅱ表示使用催化剂时的能量变化。若投入a mol CO、2a mol H2,平衡时能生成0.1a mol CH3OH,反应就具工业应用价值。

①若按上述投料比使该反应具有工业应用价值,CO的平衡转化率最小为          
②在容器容积不变的前提下,欲提高H2的转化率,可采取的措施(答两项即可)                                                      
③下列与催化剂有关的说法中,正确的是       (填字母序号)。
a. 使用催化剂,使反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)  ΔH>-91 kJ·mol1
b. 使用催化剂, 能够提高反应物转化率
c. 使用催化剂,不能改变反应的平衡常数K
(3)高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。我国学者提出用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐Na2FeO4的方案,装置如右图所示。

① Ni作           (填“阴”或“阳”) 极;
②Ni电极的电极反应式为:                                
(4)氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是HNO3发生的一个还原过程的反应式:NO-3+4H+3e→NO+2H2O
①KMnO4、HCl、Fe(NO3)2、CuO、KI五种物质中的           (填化学式)能使上述还原过程发生。
②欲用下图装置通过测定气体生成量测算硝酸被还原的速率,当反应物的浓度、用量及其他影响速率的条件确定之后,可以通过测定                     推(计)算反应速率。
(15分)A、B、C、D、E、W均为短周期元素,原子序数依次增大。回答下列问题:
(1)E单质为双原子分子,气体E的密度3.17g.L-1(标准状况),写出用石灰水吸收E反应的离子方程式:                                         
(2)由A、B、D元素原子组成的化合物CH4和H2O在一定条件下发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) 。将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反应室(容积为100L),达到平衡时,CH4的转化率与温度、压强的关系如右图。

①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率为               
②图中的P1   P2(填“<”、“>”或“=”),100℃时平衡常数为        
③在其它条件不变的情况下降低温度,逆反应速率将      (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)由A、C、D元素原子组成的化合物N2H4和H2O2 有广泛的用途
①N2H4(肼)一空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的氢氧化钾溶液。电池放电时,负极的电极反应式为                        
②已知:16 g液态N2H4(肼)与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气,放出320.75 KJ的热量。 H2O(1)=H2O(g) △H="+44" kJ·mol-1
2H2O2(1)=2H2O(1)+O2(g) △H=-196.4 kJ·mol-1
写出N2H4(肼)与氧气反应的热化学方程式为                        
(14分)CO和H2可作为能源和化工原料,应用十分广泛。
(1)已知:C(s)+O2 (g) ===CO2(g) △H1=﹣393.5kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=== 2H2O(g) △H2=﹣483.6kJ·mol-1
C(s)+H2O(g)=== CO(g)+H2(g) △H3=+131.3kJ·mol-1
则反应CO(g)+H2(g)+O2(g)=== H2O(g)+CO2(g)的△H=       kJ·mol-1。标准状况下的煤炭气(CO、H2)33.6L与氧气反应生成CO2和H2O,反应过程中转移     mol电子。
(2)熔融碳酸盐燃料电池(MCFS),是用煤气(CO+H2)作负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物做电解质,以金属镍(燃料极)为催化剂制成的。负极的电极反应式为:CO+H2-4e+2CO32→3CO2+H2O;则该电池的正极反应式是:              
(3)密闭容器中充有10 mol CO与20mol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);CO的转化率(α)与温度、压强的关系如下图所示。

①若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态,此时在A点时容器的体积为10L,则该温度下的平衡常数K=              ;此时在B点时容器的体积VB      10L(填“大于”、“小于”或“等于”)。
②若A、C两点都表示达到的平衡状态,则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA      tC(填“大于”、“小于”或“等于”)。
③在不改变反应物用量情况下,为提高CO转化率可采取的措施是               
(14分)“温室效应”是哥本哈根气候变化大会研究的环境问题之一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此,控制和治理CO2是解决“温室效应”的有效途径。
(1) 其中一种途径是将CO2转化成有机物实现碳循环。如:
2CO2(g)+2H2O(l) ="=" C2H4(g)+3O2(g)    ΔH=+1411.0 kJ/mol    
2CO2(g)+3H2O(l) ="=" C2H5OH(1)+3O2(g)  ΔH=+1366.8 kJ/mol   
则由乙烯水化制乙醇反应的热化学方程式为                                
(2)在一定条件下,6H2(g) +2CO2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)。 
 
500
600
700
800
1.5
45
33
20
12
2
60
43
28
15
3
83
62
37
22
根据上表中数据分析:
① 温度一定时,提高氢碳比[n(H2)/n(CO2)],CO2的转化率    (填“增大”“减小”“不变”)。
② 该反应的正反应为       (填“吸”或“放”)热反应。
(3)一定条件下,将3molH2和1molCO2两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:3H2(g)+ CO2(g)CH3OH(g)+ H2O(g)。2min末该反应达到平衡,测得CH3OH的浓度为0.2mol/L。下列判断不正确的是            
a. 该条件下此反应的化学平衡常数表达式为
b. H2的平均反应速率为0.3mol/(L·s)
c. CO2的转化率为60%
d. 若混合气体的密度不再改变时,该反应一定达到平衡状态

 

 

(4)如图是乙醇燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图,则a处通入的是      (填“乙醇”或“氧气”),b处电极上发生的电极反应是:                。 

(5)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10—9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为2×10—4mo1/L ,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为大于                   

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