题目内容

某温度T下,在2L容器中A、B、C三种气体物质的量随时间的变化曲线如图2-6。

图2-6

(1)由图中的数据分析,该反应的化学方程式为______________________。反应开始至2min,C的平均反应速率为__________________。

(2)如果该反应的逆反应是用于工业上制某种物质的,写出该反应的逆反应·所选择的反应温度:___________,压强:___________。

(3)已知B+CA中AH<0,现分别把2molB和6molC在相同温度和相同容积下,通入甲、乙两容器中,如图2-7所示,甲、乙均为易传热容器,乙是气球,请回答:

图2-7

①当反应达到平衡后,两容器内压强P__________________P。两容器内SO3的物质的量n_________n(填“>”或“<”或“=”)。

②达到平衡后打开K,乙(气球)的体积将如何变化?_________理由是:____________________

_____________________________________________________________________。

(1)2AB +3C  0.15mol/(L·min)

(2)500℃  20—50MPa

(3)①<  <  ②体积减少  理由见下面解析

提示:(1)写反应的化学方程式关键要确定A、B、C之间谁是反应物,谁是生成物,以及方程式中A、B、C三种物质的化学计量数。确定反应物和生成物,主要是看反应过程中各物质的有关量的变化情况。一般反应物物质的量随反应的进行不断减小,生成物的物质的量随反应的进行不断增加,化学计量数之比等于相应物质的物质的量变化之比,结合图示即可求出该反应逆反应B+3C2A。联想到工业合成氨:N2+3H22NH3,该反应的条件为①温度500℃、②20—50MPa、③B+3C2A;ΔH<0,正反应是气体体积减少的反应。(2)甲是恒容容器,乙是恒压容器,随着反应的进行乙容器的压强大于甲,因为P>P,且压强越大越有利用反应正向移动,n>n。(3)打开K后,由于乙中压强大于甲,所以气体会从乙中进入甲,乙中压强减小,在外界大气压作用下体积减小。

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(1)如图是1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,写出NO2和CO反应的热化学方程式
NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ?mol-1
NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ?mol-1
.若在反应体系中加入催化剂使反应速率增大,则E1的变化是
减小
减小
,该反应的反应热△H
不变
不变
(填“增大”“减小”或“不变”).
(2)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ?mol-1
2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746kJ?mol-1
则反应CO(g)+
1
2
O2(g)=CO2(g)的△H=
-283
-283
kJ?mol-1
(3)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生下列反应:N2(g)+3H2O(l)=2NH3(g)+
3
2
O2(g)△H=a kJ?mol-1
为进一步研究NH3生成量与温度的关系,测得常压下达到平衡时部分实验数据如下表:
T/K 303 313 323
NH3生成量/(10-6mol) 4.8 5.9 6.0
此合成反应中,a
0;△s
0,(填“>”、“<”或“=”)
(4)在一固定容积为2L的密闭容器内加入2mol NH3和3mol O2,发生反应4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g),2min后达到平衡,生成1.2mol NO.则前2分钟的平均反应速率v(NH3)为
0.3mol/(L?min),
0.3mol/(L?min),
,平衡时O2的转化率为
50%
50%
,该反应平衡常数的表达式K=
C4(NO)C6(H2O)
C4(NH3)C5(O2)
C4(NO)C6(H2O)
C4(NH3)C5(O2)

(5)某温度下,体积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生下列反应:N2(g)+3H2(g) 
催化剂
高温高压
2NH3(g)△H=-92.4kJ?mol-1,实验测得反应起始时、达到平衡时的有关数据如下表所示:
容器
编号
起始时各物质的物质的量/mol 反应达平衡时的焓变/kJ?mol-1
N2 H2 NH3
A 1 3 0 △H1=-23.1
B 0.9 2.7 0.2 △H2
容器B中反应达到平衡状态时的反应热△H2=
13.86
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0(填“>“、“<“或“=“)
②在一恒温恒容(容积为2L)密闭容器中充入2mol CO2和6mol H2,进行上述反应.测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图乙所示.试计算:0-10min内,氢气的平均反应速率v(H2)=
 
;该温度下,反应的平衡常数K=
 

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;负极反应式为
 

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g.
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