题目内容
【题目】Ⅰ.对于反应3X(g)+Y(s)
Z(g),在其他条件不变时,改变其中一个条件,则生成Z的速率(填“增大”“减小”或“不变”):
(1)升高温度:____________;
(2)减小压强:____________;
(3)加入Y:______________;
(4)加入催化剂_____________。
Ⅱ.将4 molA气体和2mol B气体在2L的容器中混合,并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)
2C(g),若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L-1,则
(1)用物质A表示的反应速率为____。
(2)2s时物质B的转化率为_____。
(3)2s时物质A的浓度为_____。
Ⅲ. 氨气可作为脱硝剂,在恒温恒容密闭容器中充入一定量的NO和NH3,在一定条件下发生反应:6NO(g)+4NH3(g)5N2(g)+6H2O(g)。
(1)能说明该反应已达到平衡状态的标志是_____(填字母序号)
a.反应速率4v正(NH3)=5v逆(N2)
b.单位时间里每生成5mol N2,同时生成4mol NH3
c.容器内压强不再随时间而发生变化
d.容器内n(NO):n(NH3):n(N2):n(H2O)=6:4:5:6
(2)一定条件下,在2L密闭容器内,反应2NO2N2O4,n(NO2)随时间变化如下表:
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用NO2表示0~2s内该反应的平均反应速率_______。根据上表可以看出,随着反应进行,反应速率逐渐减小,其原因是_______________。
【答案】增大 减小 不变 增大 0.3 mol/(Ls) 30% 1.4 mol·L-1 bc 0.0075 mol/(Ls) 随着反应的进行,二氧化氮的物质的量浓度减小
【解析】
Ⅰ.影响化学反应速率的因素有温度、浓度、压强、催化剂等,从改变外界条件对活化分子的浓度或百分数的影响角度分析化学反应速率的变化.
Ⅱ.(1)根据C的平衡浓度计算C的生成速率,再根据反应速率之比等于化学计量数之比计算A的消耗速率;
(2)根据反应式计算B的平衡物质的量,转化率=
×100%;
(3)根据反应方程式计算2s时物质A的浓度;
Ⅲ. (1)化学反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不变,由此衍生的一些物理量也不变;
(2)结合v=
计算反应速率;
浓度减小导致反应速率减小。
Ⅰ.(1)升高温度:活化分子的百分数增大,反应速率增大;
(2)减小压强:浓度减小,反应速率减小;
(3)加入Y:Y为固体,加入Y对反应速率无影响;
(4)加入催化剂:活化分子的百分数增大,反应速率增大。
Ⅱ.(1)经2s后测得C的浓度为0.6mol·L-1,则C的生成速率为v(C)=0.6mol·L-1÷2s
=0.3mol/(L·s),根据反应速率之比等于化学计量数之比,则v(A)=v(C)=0.3mol/(L·s);
(2)4mol A气体和2mol B气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:
2A(g)+B(g)=2C(g)
起始(mol) 4 2 0
转化(mol) 1.2 0.6 1.2
平衡(mol) 2.8 1.2 1.2
则2s时物质B的转化率为α=0.6mol÷2mol×100%=30%;
(3)2s时物质A的物质的量为2.8mol,则其浓度为2.8mol÷2L=1.4mol·L-1;
Ⅲ. (1)a.反应速率5v正(NH3)=4v逆(N2),氮气正逆反应速率相同,反应达到平衡状态,反应速率4v正(NH3)=5v逆(N2),不能说明正逆反应速率相同,故a错误;
b.单位时间里每生成5mol N2,同时生成4mol NH3,证明正逆反应速率相同,故b正确;
c.该反应是一个反应前后气体体积增大的可逆反应,当反应达到平衡状态时,容器内压强不随时间的变化而变化,所以能判断反应是否达到平衡状态,故c正确;
d.物质的量之比不能说明正逆反应速率相等或者浓度不变,故d错误;
故答案为:bc;
(2)用NO2表示0~2s内该反应的平均速度为(0.04mol-0.01mol)÷2L÷2s=0.0075 mol·L-1·s-1.
根据上表可以看出,随着反应进行,反应速率逐渐减小,其原因是随着反应的进行,二氧化氮的物质的量浓度减小。
【题目】石嘴山市打造“山水园林城市”,因此研究NOx、SO2等大气污染物的妥善处理具有重要意义。
(1)SO2的排放主要来自于煤的燃烧,工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO2。
已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下:
①SO2(g)+NH3·H2O(aq)= NH4HSO3(aq) ΔH1=a kJ/mol;
②NH3·H2O(aq)+ NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(ag)+H2O(l) ΔH2=b kJ/mol;
③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq) ΔH3=c kJ/mol。
则反应2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g) =2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)的ΔH=______kJ/mol。
(2)燃煤发电厂常利用反应2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)
2CaSO4(s)+2CO2(g) ΔH =681.8 kJ/mol对煤进行脱硫处理来减少SO2的排放。对于该反应,在温度为TK时,借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下:
时间/min 浓度/mol·L1 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
O2 | 1.00 | 0.79 | 0.60 | 0.60 | 0.64 | 0.64 |
CO2 | 0 | 0.42 | 0.80 | 0.80 | 0.88 | 0.88 |
①0~10 min内,平均反应速率v(SO2)=_____mol/(L·min)。
②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡。根据上表中的数据判断,改变的条件可能是_____(填字母)。
A.通入一定量的O2 B.加入一定量的粉状碳酸钙
C.适当缩小容器的体积 D.加入合适的催化剂
(3)NOx的排放主要来自于汽车尾气,有人利用反应C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g) ΔH=34.0 kJ/mol,用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体,保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示:
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由图可知,1050K前反应中NO的转化率随温度升髙而增大,其原因为_______;在1100K时,CO2的体积分数为______。
(4)用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。在1050K、1.1×106 Pa时,该反应的化学平衡常数Kp=____[已知:气体分压(P分)=气体总压(P)×体积分数]。
(5)汽车尾气还可利用反应2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g) ΔH=746.8 kJ/mol,实验测得,v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数____(填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍数。
②若在1L的密闭容器中充入1 molCO和1 mol NO,在一定温度下达到平衡时,CO的转化率为40%,则k正︰k逆=_____。