(10分)天然气的主要成分是甲烷。在某平衡体系中存在CH4、H2O、CO、H2四种气体,
其平衡常数表达式为
。已知温度、压强和水碳比[n(H2O)/n(CH4)]对甲烷转化反应的影响如下图:![]()
请回答下列问题:
(1)写出该可逆反应的化学方程式:
(2)根据图23—1判断△H 0,△S 0(选填“>”、“<”或“=”)。
(3)假设上述反应在恒容、恒温下进行,判断反应达到平衡状态时的标志是
| A.CO减少的化学反应速率和H2O(曲减少的化学反应速率相等 |
| B.CO、H2O(g)、CH4、H2的浓度都相等 |
| C.CO、H20(g)、CH4、H2的浓度都不再发生变化 |
| D.正、逆反应速率都为零 |
N2O5—是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注.
(1)N2O5与苯发生硝化反应生成的硝基苯的结构简式是 。
(2)2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g);ΔH>0
①反应达平衡后,若再通入一定量氮气,则N2O5的转化率将 (填“增大”、“减小”、“不变”)。
②下表为反应在T1温度下的部分实验数据:
| t/s | 0 | 500 | 1000 |
| e(N2O5)/mol·L-1 | 5.00 | 3.52 | 2.48 |
③在T3温度下,反应1 000 s时测得NO2的浓度为4.98 mol·L-1,则T2 T1。
(3)如图所示装置可用于制备N2O5,则N2O5在电解池的 区生成,其电极反应式为 。
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某温度时,在2L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z,它们的物质的量随时间的变化如表所示。![]()
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(1)根据左表中数据,在右图中画出X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线:
| t/min | X/mol | Y/mol | Z/mol |
| 0 | 1.00 | 1.00 | 0.00 |
| 1 | 0.90 | 0.80 | 0.20 |
| 3 | 0.75 | 0.50 | 0.50 |
| 5 | 0.65 | 0.30 | 0.70 |
| 9 | 0.55 | 0.10 | 0.90 |
| 10 | 0.55 | 0.10 | 0.90 |
| 14 | 0.55 | 0.10 | 0.90 |
超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的
会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的
和
转变成
和
,化学方程式如下:![]()
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为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:![]()
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请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的
0(填写“>”、“<”、“=”。
(2)前2s内的平均反应速率v(N2)=_____________。
(3)在该温度下,反应的平衡常数K= 。
(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是 。![]()
| A.选用更有效的催化剂 | B.升高反应体系的温度 | C.降低反应体系的温度 | D.缩小容器的体积 |
(10分)联氨(N2H4)及其衍生物是一类重要的火箭燃料,N2H4与N2O4能放出大量的热。
(1)已知:2NO2(g)=N2O4(g) △H=-57.20kJ·mol-1。
一定温度下,在密闭容器中反应2NO2(g)=N2O4(g) 达到平衡。
其它条件不变时,下列措施能提高NO2转化率的是 (填字母)。
| A.减小NO2的浓度 | B.降低温度 | C.增加NO2的浓度 | D.升高温度 |
的热量。则反应2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O (l)的△H= kJ·mol-1
(3)17℃、1.01×105Pa,密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时,
c(NO2)=0.0300mol·L-1、c(N2O4)=0.0120mol·L-1。
计算反应2 NO2(g)
(4)现用一定量的Cu 与足量的浓HNO3反应,制得1.00L已达平衡的N2O4和NO2
混合气体(17℃、1.01×105Pa),理论上至少需消耗Cu 多少克?
下列说法正确的是( )
| A.在常温下,放热反应一般能自发进行,吸热反应都不能自发进行 |
| B.NH4HCO3(s)=====NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)△H="+185.57" kJ·mol-1,能自发进行,原 因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向 |
| C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以单独作为反应自 发性的判据 |
| D.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向 |