题目内容
【题目】用氨气制取尿素的反应为:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH<0
(1)该反应能自自发进行的条件是___________
(2)反应在恒容密闭容器中达到平衡时,下列说法不正确的是________
A.加入催化剂,平衡常数不变
B.容器内的压强不再变化
C.容器内的气体密度不再变化
D.降低温度,平衡向正反应方向移动
(3)某温度下,向容积为10L的密闭容器中通入4mol NH3和2molCO2,该反应进行到40s时达到平衡,此时CO2的转化率为50%。
①该段时间内用NH3表示的平均反应速率为___________
②该温度下此反应平衡常数K的值为________。
③图中的曲线表示该反应在前25 s内的反应进程中的NH3浓度变化。若在25s时保持其它条件不变情况下使用催化剂,使反应延续至70s,请在图中用实线画出25~70s内该反应的进程曲线__________。
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(4)尿素在水溶液中会分解,某研究小组分别用三份不同初始浓度的尿素溶液测定分解反应速率,得到c(CO(NH2)2)随时间变化趋势如图所示:
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根据图中信息,如何说明分解反应速率随温度升高而增大__________。
【答案】较低温度 A 5×10-3mol·L-1·s-1 25
25℃与15℃曲线相比,25℃c(初始)小,但同一时间段△c大(即v大),说明升温加快反应
【解析】
(1)自发进行的判断依据是△H-T△S<0,结合反应特征分析判断需要的条件;
(3) ①利用
求反应速率;
②利用三等式求平衡常数。
(1)反应△H<0,随着反应进行,气体分子数减少,则△S<0,根据△H-T△S<0,则温度越低,越有利于自发,所以自发进行的条件为较低温度;
(2)A、平衡常数只和温度有关,加入催化剂,化学反应速率加快,该反应是放热反应,温度升高,化学平衡常数减小,A错误,符合题意;
B、恒温恒容时,压强和物质的量成正比,反应在恒容密闭容器中达到平衡时,各物质的物质的量不变,则压强都不再变化,B正确,不符合题意;
C、根据
,反应在恒容密闭容器中达到平衡时,气体质量不变,体积不变,则密度不再变化,C正确,不符合题意;
D、平衡后,降低温度,平衡向放热的方向移动,即正反应方向,D正确,不符合题意;
答案选A;
(3)某温度下,向容积为10L的密闭容器通入4mol NH3和2molCO2,进行到40s时达到平衡,此时CO2的转化率为50%,结合三行计算列式,
①该段时间内用NH3表示的平均反应速率为
;
②该温度下此反应平衡常数
;
③如图1中的曲线表示该反应在前25s内的反应进程中的NH3浓度变化,若在25s时保持其它条件不变情况下使用催化剂,使反应延续至70,使用催化剂时,只改变反应速率,不改变化学平衡,曲线的转折点在横坐标40之前,纵坐标必需在0.20mol·L-1的线上,如图为
;
(4)由图象可知,25℃反应物起始浓度较小,但0~6min的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15℃大,可说明水解反应速率随温度升高而增大,答案为25℃与15℃曲线相比,25℃c(初始)小,但同一时间段△c大(即υ大),说明升温加快反应。
【题目】J、L、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素,J、R在周期表中的相对位置如右表;J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等;M是地壳中含量最多的金属元素。
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(1)M的离子结构示意图为_____;元素T在周期表中位于第_____族。
(2)J和氢组成的化合物分子有6个原子,其结构简式为______。
(3)M和T形成的化合物在潮湿的空气中冒白色烟雾,反应的化学方程式为_____。
(4)L的最简单气态氢化物甲的水溶液显碱性。
①在微电子工业中,甲的水溶液可作刻蚀剂H2O2的清除剂,所发生反应的产物不污染环境,其化学方程式为______。
②一定条件下,甲在固定体积的密闭容器中发生分解反应(△H>0)并达平衡后,仅改变下表中反应条件x,该平衡体系中随x递增y递减的是_______(选填序号)。
选项 | a | b | c | d |
x | 温度 | 温度 | 加入H2的物质的量 | 加入甲的物质的量 |
y | 甲的物质的量 | 平衡常数K | 甲的转化率 | 生成物物质的量总和 |
(5)由J、R形成的液态化合物JR2 0.2mol在O2中完全燃烧,生成两种气态氧化物,298K时放出热量215kJ。 该反应的热化学方程式为________。
【题目】某工业流程中,进入反应塔的混合气体中NO和O2的物质的量分数分别为0.10和0.06,发生化学反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g),在其他条件相同时,测得实验数据如表:
压强/(×105 Pa) | 温度/℃ | NO达到所列转化率需要时间/s | ||
50% | 90% | 98% | ||
1.0 | 30 | 12 | 250 | 2830 |
90 | 25 | 510 | 5760 | |
8.0 | 30 | 0.2 | 3.9 | 36 |
90 | 0.6 | 7.9 | 74 | |
根据表中数据分析,下列说法正确的是
A.增大压强,反应速率变慢
B.升高温度,反应速率加快
C.在8.0×105 Pa、30℃条件下,当转化率为98%时反应已达平衡
D.若进入反应塔的混合气体为a mol,反应速率以v=Δn/Δt表示,则在8.0×105 Pa、30℃条件下,转化率从50%增至90%时段NO的反应速率为4a/370 mol·s-1