摘要:16.(2010年榆林或2010年威海质检)t ℃时.向某密闭容器中加入0.3 mol A.0.1 mol C和一定量的B三种气体.保持温度不变.使之发生反应.各物质浓度随时间的变化如下图中甲图所示[t0-t1阶段c(B)未画出].乙图为t2时刻后改变容器中条件.反应速率随时间变化的情况.且四个阶段都各改变一种不同的条件.已知t3-t4阶段为使用催化剂,t5-t6阶段容器内B的物质的量共增加0.01 mol.而此过程中容器与外界的热交换总量为a kJ. (1)t5-t6阶段改变的条件为 , (2)该反应建立第一次平衡时的化学平衡常数为 , (3)在t1-t6的平衡阶段中.平衡常数的有关变化为 , a.t3-t4增大.t5-t6增大 b.t3-t4增大.t5-t6减小 c.t3-t5阶段不变.t5-t6增大 d.t3-t5阶段不变.t5-t6减小 (4)如果t5-t6阶段同时采取t3-t4阶段的措施.此过程中容器与外界的热交换总量将 (填“大于 .“小于 或“等于 )a kJ.理由是 . [解析] (1)t2-t3阶段:根据图象可知.t2时刻向体系中加入了反应物或者生成物,t3-t4阶段:加入了催化剂,t4-t5阶段和t5-t6阶段:这两个阶段应为改变温度或压强.当改变温度时.必然引起平衡的正向或逆向移动.而改变压强时.如果方程式两边气体物质的化学计量数之和相等.平衡就不会移动.所以t4-t5阶段为改变压强.t5-t6阶段为改变温度.由于t5-t6阶段正.逆反应速率均比原来大.说明是升高温度.而t4-t5阶段正.逆反应速率均比原来小.说明是减小压强. (2)向该密闭容器中加入0.3 mol A.0.1 mol C后.其浓度分别为0.15 mol·L-1和0.05 mol·L-1.说明容器的体积为2 L.通过前面的分析.我们已经知道该反应前后气体物质的量不变.甲图中A两种物质的浓度变化数值之比为=.所以B应为生成物.且化学计量数为1.即反应的方程式为3A.K==2.80.因为化学平衡常数只与温度有关.所以t1-t5阶段平衡常数不变.而t5-t6阶段是升高温度.平衡常数增大.(5)若在t5-t6阶段同时使用催化剂.只能同等程度加快正逆反应速率而不改变反应热.所以此过程中容器与外界的热交换总量不变. [答案] 2.80 等于 使用催化剂.可以同等程度加快正逆反应的速率.但不改变反应热

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(2012?泰州二模)乙醇汽油是被广泛使用的新型清洁燃料,工业生产乙醇的一种反应原理为:
2CO(g)+4H2(g)?CH3CH2OH(g)+H2O(g)△H=-256.1kJ?mol-1
已知:H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ?mol-1
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ?mol-1
(1)以CO2(g)与H2(g)为原料也可合成乙醇,其热化学方程式如下:
2CO2(g)+6H2(g)?CH3CH2OH(g)+3H2O(l)△H=
-305.7 kJ?mol-1
-305.7 kJ?mol-1

(2)CH4和H2O(g)在催化剂表面发生反应CH4+H2O?CO+3H2,该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表:
温度/℃ 800 1000 1200 1400
平衡常数 0.45 1.92 276.5 1771.5
①该反应是
吸热
吸热
反应(填“吸热”或“放热”);
②T℃时,向1L密闭容器中投入1molCH4和1mol H2O(g),平衡时c(CH4)=0.5mol?L-1,该温度下反应CH4+H2O?CO+3H2的平衡常数K=
6.75
6.75

(3)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题.某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如下图.
①若不使用CO,温度超过775℃,发现NO的分解率降低,其可能的原因为
该反应是放热反应,升高温度反应更有利于向逆反应方向进行
该反应是放热反应,升高温度反应更有利于向逆反应方向进行
;在
n(NO)
n(CO)
=1的条件下,应控制的最佳温度在
870℃
870℃
左右.
②用CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染.写出CH4与NO2发生反应的化学方程式:
CH4+2NO2→CO2+N2+2H2O
CH4+2NO2→CO2+N2+2H2O

(4)乙醇-空气燃料电池中使用的电解质是搀杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-离子.该电池负极的电极反应式为
CH3CH2OH-12e-+6O2-=2CO2+3H2O
CH3CH2OH-12e-+6O2-=2CO2+3H2O
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(14分)乙醇汽油是被广泛使用的新型清洁燃料,工业生产乙醇的一种反应原理为:2CO(g)+4H2 (g) CH3CH2OH(g)+H2O(g)  △H=—256.1kJ·mol—1

已知:H2O(l)=H2O(g)  △H=+44kJ·mol—1

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)  △H=—41.2kJ·mol—1

⑴以CO2(g)与H2(g)为原料也可合成乙醇,其热化学方程式如下:

2CO2(g)+6H2(g)  CH3CH2OH(g)+3H2O(l)  △H=     

⑵CH4和H2O(g)在催化剂表面发生反应CH4+H2OCO+3H2,该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表:

温度/℃

800

1000

1200

1400

平衡常数

0.45

1.92

276.5

1771.5

①该反应是_____反应(填“吸热”或“放热”);

T℃时,向1L密闭容器中投入1molCH4和1mol H2O(g),平衡时c(CH4)=0.5mol·L—1,该温度下反应CH4+H2OCO+3H2的平衡常数K=     

⑶汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5 为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图。

①若不使用CO,温度超过775℃,发现NO的分解率降低,其可能的原因为      ;在n(NO)/n(CO)=1的条件下,应控制的最佳温度在      左右。

②用CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染。写出CH4与NO2发生反应的化学方程式:     

⑷乙醇-空气燃料电池中使用的电解质是搀杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2—离子。该电池负极的电极反应式为     

 

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(2012?佛山二模)2012年2月27日深圳宣称进入“200万辆汽车时代”,汽车尾气已成为重要的空气污染物.
(1)汽车内燃机工作时引起反应:N2(g)+O2(g)?2NO(g),是导致汽车尾气中含有NO的原因之一.T℃时,向5L密闭容器中充入8mol N2和9molO2,5min后达平衡时NO物质的量为6mol,该反应的速率υ(NO)为
0.24mol?L-1?min-1
0.24mol?L-1?min-1
;计算该条件下的平衡常数
1.2
1.2

(2)恒温恒容,能说明反应 2NO(g)?N2(g)+O2(g) 达到平衡的是
AC
AC
(填代号).
A.单位时间内消耗2mol NO,同时消耗1mol N2     
B.NO、N2、O2的浓度之比为2:1:1
C.N2的浓度不再发生变化                 
D.容器内气体密度不再发生变化
(3)H2或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的:
①已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol
则H2(g)与NO(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式为:
2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-752.1kJ?mol-1
2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-752.1kJ?mol-1

②当质量一定时,增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率.如图是反应:2NO(g)+2CO(g)?2CO2(g)+N2(g) 中NO的浓
度随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线,据此判断该反应的△H
0 (填“>”、“<”或“无法确定”).若催化剂的表面积S1>S2,在图中画出NO的浓度在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线,并注明条件.
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精英家教网汽车尾气已成为重要的空气污染物.

(1)汽车内燃机工作时引起反应:N2(g)+O2(g)=2NO(g),是导致汽车尾气中含有NO的原因之一.T℃时,向5L密闭容器中充入8mol N2和9molO2,5min后达平衡时NO 物质的量为6mol,该反应的速率v(NO)为
 
;该条件下的平衡常数数值为
 

(2)H2或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的:
①已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol
则H2(g)与NO(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式为
 

②当质量一定时,增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率.如图1是反应:
2NO(g)+2CO(g)=2CO2(g)+N2(g)中NO的浓度随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线,据此判断该反应的△H
 
 0 (填“>”、“<”或“无法确定”).若催化剂的表面积增大至S2,则反应在T1、S2条件下达到平衡时NO的浓度
 
(填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素(CO(NH22),即通过阳极反应生成具有强氧化作用的中间产物来氧化代谢产物,原理如图2:
①电源的负极为
 
 (填“A”或“B”).
②阳极室中发生的反应为
 

③电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将
 
;若两极共收集到气体13.44L(标准状况),则除去的尿素为
 
 g(忽略气体的溶解).
(4)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L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
CO H2O H2 CO
1 650 4 2 1.6 2.4 6
2 900 2 1 0.4 1.6 3
3 900 a b c d t
①实验2条件下平衡常数K=
 

②实验3中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气的转化率,则
a
b
的值
 
(填具体值或取值范围).
③实验4,若900℃时,在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均为1mol,则此时V
 
V(填“<”,“>”,“=”).
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