5.已知:反应I:4NH3(g)+6NO(g)?5N2(g)+6H2O(l)△H1
反应Ⅱ:2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H2(且|△H1|=2|△H2|)
反应Ⅲ:4NH3(g)+6NO2(g)?5N2(g)+3O2(g)+6H2O(l)△H3
反应I和Ⅱ反应在不同温度时的平衡常数及其大小关系如表:
(1)①推测反应I是反应放热(填“吸热”或“放热”),②150oC时,反应Ⅲ的平衡常数表达式K=$\frac{{c}^{3}({O}_{2}){c}^{5}({N}_{2})}{{c}^{4}(N{H}_{3}){c}^{6}(N{O}_{2})}$,温度升高,K值增大(填“增大”或“减小”).
(2)相同条件下,反应I:4NH3(g)+6NO(g)?5N2(g)+6H2O(l)在2L密闭容器内,选用不同的催化剂,反应产生N2的量随时间变化如图1所示.
①算0~4分钟在A催化剂作用下,反应速率V(NO)=0.375mol•L-1•min-1,
②下列说法不正确的是CE.
A.单位时间内H-O键与N-H键断裂的数目相等时,说明反应已经达到平衡
B.若在恒容绝热的密闭容器中发生反应,当K值不变时,说明反应已经达到平衡
C.该反应的活化能大小顺序是:Ea(A)>Ea(B)>Ea(C)
D.反应达到平衡后,升高温度,逆反应速率先增大后减小
E.由如图1可知,催化剂A使反应进行的程度更大
(3)工业生产的尾气处理中,应用了反应Ⅲ的原理,如图2测得不同温度下氨气的转化率

你认为反应控制的最佳温度应为C,
A.300~350℃B.350~400℃
C.400~450℃D.450~500℃
(4)某一体积固定的密闭容器中进行反应Ⅲ,200℃时达平衡.请在如图3补充画出:t1时刻升温,在t1与t2之间某时刻达到平衡;t2时刻添加催化剂,N2的百分含量随时间变化图象.
反应Ⅱ:2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H2(且|△H1|=2|△H2|)
反应Ⅲ:4NH3(g)+6NO2(g)?5N2(g)+3O2(g)+6H2O(l)△H3
反应I和Ⅱ反应在不同温度时的平衡常数及其大小关系如表:
| 温度/K | 反应I | 反应II | 已知: K2>K1>K2′>K1′ |
| 298 | K1 | K2 | |
| 398 | K1′ | K2′ |
(2)相同条件下,反应I:4NH3(g)+6NO(g)?5N2(g)+6H2O(l)在2L密闭容器内,选用不同的催化剂,反应产生N2的量随时间变化如图1所示.
①算0~4分钟在A催化剂作用下,反应速率V(NO)=0.375mol•L-1•min-1,
②下列说法不正确的是CE.
A.单位时间内H-O键与N-H键断裂的数目相等时,说明反应已经达到平衡
B.若在恒容绝热的密闭容器中发生反应,当K值不变时,说明反应已经达到平衡
C.该反应的活化能大小顺序是:Ea(A)>Ea(B)>Ea(C)
D.反应达到平衡后,升高温度,逆反应速率先增大后减小
E.由如图1可知,催化剂A使反应进行的程度更大
(3)工业生产的尾气处理中,应用了反应Ⅲ的原理,如图2测得不同温度下氨气的转化率
你认为反应控制的最佳温度应为C,
A.300~350℃B.350~400℃
C.400~450℃D.450~500℃
(4)某一体积固定的密闭容器中进行反应Ⅲ,200℃时达平衡.请在如图3补充画出:t1时刻升温,在t1与t2之间某时刻达到平衡;t2时刻添加催化剂,N2的百分含量随时间变化图象.
20.汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,可使有毒气体相互反应转化为无毒气体.
(1)对于该反应:4CO(g)+2NO2(g)?4CO2(g)+N2(g)△H=-1 200kJ•mol-1,温度不同(T2>T1)、其他条件相同时,下列图象正确的是乙(填代号).
该反应的平衡常数表达式为K=$\frac{{c}^{4}(C{O}_{2})c({N}_{2})}{{c}^{4}(CO){c}^{2}(N{O}_{2})}$.
(2)汽车尾气中CO与H2O(g)在一定条件下可以发生反应:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H<0.820℃时在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,起始时按照下表进行投料,达到平衡状态.
①平衡时,甲、乙、丙三个容器中,CO的转化率大小关系为:甲=丙<乙(用“甲”、“乙”、“丙”,“>”、“=”或“<”表示).
②乙容器中,通过改变温度,使CO的平衡转化率增大,则平衡常数K增大(填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)为倡导“节能减排”和“低碳经济”,目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料乙醇.一定条件下发生反应:2CO2(g)+6H2(g)?CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H<0.在一定条件下,在20L密闭容器中按物质的量比为1:3充入CO2和H2,温度在450K,5MPa下测得平衡体系中各物质的体积分数随温度的变化曲线如图丁所示.曲线乙表示的是CO2(填物质的化学式)的体积分数,图象中A点对应的体积分数b=18.8%(结果保留三位有效数字).
(1)对于该反应:4CO(g)+2NO2(g)?4CO2(g)+N2(g)△H=-1 200kJ•mol-1,温度不同(T2>T1)、其他条件相同时,下列图象正确的是乙(填代号).
该反应的平衡常数表达式为K=$\frac{{c}^{4}(C{O}_{2})c({N}_{2})}{{c}^{4}(CO){c}^{2}(N{O}_{2})}$.
(2)汽车尾气中CO与H2O(g)在一定条件下可以发生反应:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H<0.820℃时在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,起始时按照下表进行投料,达到平衡状态.
| 起始物质的量 | 甲 | 乙 | 丙 |
| n(H2O)/mol | 0.10 | 0.20 | 0.20 |
| n(CO)/mol | 0.10 | 0.10 | 0.20 |
②乙容器中,通过改变温度,使CO的平衡转化率增大,则平衡常数K增大(填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)为倡导“节能减排”和“低碳经济”,目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料乙醇.一定条件下发生反应:2CO2(g)+6H2(g)?CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H<0.在一定条件下,在20L密闭容器中按物质的量比为1:3充入CO2和H2,温度在450K,5MPa下测得平衡体系中各物质的体积分数随温度的变化曲线如图丁所示.曲线乙表示的是CO2(填物质的化学式)的体积分数,图象中A点对应的体积分数b=18.8%(结果保留三位有效数字).
17.三个密闭容器中进行同样的可逆反应:aX(g)+Y(g)═2Z(g);△H<0,均维持T℃和容器体积不变,2min时,甲容器达到平衡.以下描述正确的是( )
| 甲 | 乙 | 丙 | |
| 容积 | 1L | 1L | 0.5L |
| 起始加入物质 | X:2mol,Y:1mol | Z:2mol | X:0.5mol,Y:0.25mol |
| 平衡时 | c(Z)=1.2mol•L-1 | c(Z)=1.2mol•L-1 |
| A. | T℃时该反应的平衡常数K为3.75 | |
| B. | 平衡时,X转化率:甲<丙 | |
| C. | 若乙是绝热容器,则平衡时,c(Z)>1.2mol•L-1 | |
| D. | 前2min内,丙容器中用X表示的平均反应速率v(X)=0.6mol•L-1 |
16.铜及其化合物在工农业生产及日常生活中应用非常广泛.
(1)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的三种方法:
①工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法Ⅰ,其原因是反应不易控制,易还原产生Cu.
②已知:2Cu(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)=Cu2O(s)△H=-169kJ•mol-1
C(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ•mol-1
Cu(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CuO(s)△H=-157kJ•mol-1
则方法Ⅰ发生的反应:2CuO(s)+C(s)=Cu2O(s)+CO(g);△H=+34.5kJ•mol-1.
(2)氢化亚铜是一种红色固体,可由下列反应制备
4CuSO4+3H3PO2+6H2O=4CuH↓+4H2SO4+3H3PO4
该反应每转移3mol电子,生成CuH的物质的量为1mol.
(3)氯化铜溶液中铜各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与c(Cl-) 的关系如图1.

①当c(Cl-)=9mol•L-1时,溶液中主要的3种含铜物种浓度大小关系为c(CuCl2)>c(CuCl+)>c(CuCl3-).
②在c(Cl-)=1mol•L-1的氯化铜溶液中,滴入AgNO3溶液,含铜物种间转化的离子方程式为CuCl+═Cu2++Cl-(任写一个).
(4)已知:Cu(OH)2是二元弱碱;亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸,与NaOH溶液反应,生成Na2HPO3.
①在铜盐溶液中Cu2+发生水解反应的平衡常数为5×10-9;(已知:25℃时,Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20mol3/L3)
②电解Na2HPO3溶液可得到亚磷酸,装置如2图(说明:阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过),则产品室中反应的离子方程式为HPO32-+2H+=H3PO3.
0 160298 160306 160312 160316 160322 160324 160328 160334 160336 160342 160348 160352 160354 160358 160364 160366 160372 160376 160378 160382 160384 160388 160390 160392 160393 160394 160396 160397 160398 160400 160402 160406 160408 160412 160414 160418 160424 160426 160432 160436 160438 160442 160448 160454 160456 160462 160466 160468 160474 160478 160484 160492 203614
(1)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的三种方法:
| 方法Ⅰ | 用炭粉在高温条件下还原CuO |
| 方法Ⅱ | 电解法,反应为2Cu+H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cu2O+H2↑. |
| 方法Ⅲ | 用肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2 |
②已知:2Cu(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)=Cu2O(s)△H=-169kJ•mol-1
C(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ•mol-1
Cu(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CuO(s)△H=-157kJ•mol-1
则方法Ⅰ发生的反应:2CuO(s)+C(s)=Cu2O(s)+CO(g);△H=+34.5kJ•mol-1.
(2)氢化亚铜是一种红色固体,可由下列反应制备
4CuSO4+3H3PO2+6H2O=4CuH↓+4H2SO4+3H3PO4
该反应每转移3mol电子,生成CuH的物质的量为1mol.
(3)氯化铜溶液中铜各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与c(Cl-) 的关系如图1.
①当c(Cl-)=9mol•L-1时,溶液中主要的3种含铜物种浓度大小关系为c(CuCl2)>c(CuCl+)>c(CuCl3-).
②在c(Cl-)=1mol•L-1的氯化铜溶液中,滴入AgNO3溶液,含铜物种间转化的离子方程式为CuCl+═Cu2++Cl-(任写一个).
(4)已知:Cu(OH)2是二元弱碱;亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸,与NaOH溶液反应,生成Na2HPO3.
①在铜盐溶液中Cu2+发生水解反应的平衡常数为5×10-9;(已知:25℃时,Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20mol3/L3)
②电解Na2HPO3溶液可得到亚磷酸,装置如2图(说明:阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过),则产品室中反应的离子方程式为HPO32-+2H+=H3PO3.