在100℃时,将0.200 mol的四氧化二氮气体充入2L抽空的密闭容器中,每隔一定时间对该容器内的物质进行分析,得到如下表格:
| 时间 | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| c(N2O4) | 0.100 | c1 | 0.050 | c3 | a | b |
| c(NO2) | 0.000 | 0.060 | c2 | 0.120 | 0.120 | 0.120 |
(1)该反应的化学方程式为_________________________________,达到平衡时四氧化二氮的转化率为________%。
(2)20s时四氧化二氮的浓度c1=________mol·L-1,在0~20s时间段内,四氧化二氮的平均反应速率为________mol?L-1?s-1。
(3)若在相同情况下最初向容器中充入的是二氧化氮气体,要达到上述同样的平衡状态,二氧化氮的初始浓度为________mol?L-1。
一定条件下,在体积为3L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO):CO(g)+ 2H2(g)
CH3OH(g)![]()
根据题意完成下列各题:
(1)5000C,从反应开始到平衡,甲醇的平均反应速率v(CH3OH)= (用nB、 tB 表示)
(2)在其他条件不变的情况下,将处于E点的体系的体积压缩到原来的1/2,下列有关该体系的说法正确的是
a .氢气的浓度减少 b.正反应速率加快,逆反应速率也加快
c.甲醇的物质的量增加 d.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大
(3)可逆反应:CO(g)+ 2H2(g)
CH3OH(g) 在恒容密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是:
①单位时间内生成2n molH2的同时生成n mol CH3OH
②单位时间内生成2n molH2的同时,生成n mol CO
③用CO、H2、CH3OH 的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为1 : 2 : 1的状态
④混 合气体的密度不再改变的状态
⑤ 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
(4)改变下列哪些条件能增大甲醇的产量( )
| A.增大容器体积 | B.增大压强 | C.升高温度 | D.加催化剂 |
(6)据研究,反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变,原因是: (用化学方程式表示)。
I、超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术处理尾气,化学方程式为2NO + 2CO
2CO2 + N2,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浓度如下表:
| 时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| c(NO)/mol·L-1 | 1.00×10-3 | 4.50× 10-4 | 2.50×10-4 | 1.50×10-4 | 1.00×10-4 | 1.00×10-4 |
| c(CO)/mol·L-1 | 3.60×10-3 | 3.05×10-3 | 2.85×10-3 | 2.75×10-3 | 2.70×10-3 | 2.70×10-3 |
(1)若上述反应的平衡常数K,随温度增高而减小,则反应的ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)前2s内的平均反应速度v (N2)= 。
(3)该温度下,反应的平衡常数K= 。
II、甲醇空气燃料电池(酸性电解质溶液)的工作原理如下图一所示。
(1)该电池正极的电极反应式为 。
(2)以上述电池为电源,构成图二电解池 ,其中X、Y为石墨,a为KCl溶液,写出电解总反应的离子方程式 。
(3)常温时,按“(2)”电解一段时间后,取25mL上述电解后的溶液,滴加0.2mol/L的醋酸溶液,滴加过程的pH变化如图三所示,则C点对应溶液中各离子浓度的大小关系为(忽略电解后溶液中的其他成分,只考虑其中的碱与加入的酸 ) 。
尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物。工业上合成尿素的反应如下:
2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(l) + H2O (l) ΔH < 0 。回答下列问题:
已知工业上合成尿素分两步进行,相关反应如下:
反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)
NH2COONH4(s) ΔH1< 0
反应Ⅱ:NH2COONH4(s)
CO(NH2)2(l)+ H2O (l) ΔH 2> 0
(1)下列示意图中[a表示2NH3(g)+CO2(g),b表示NH3COONH4(s),c表示CO(NH2)2(l)+H2O(l)],能正确表示尿素合成过程中能量变化曲线是(填序号) 。![]()
(2)某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在恒定温度下,将氨气和二氧化碳按2:1的物质的量之比充入一体积为10L的密闭容器中(假设容器体积不变,生成物的体积忽略不计),经20min达到平衡,各物质浓度的变化曲线如下图所示。
(2)①从图中得知?c(CO2)=0.2mol/L,则v(CO2)= ?c(CO2)/t= 0.01mol·L-1·min-1。
①在上述条件下,从反应开始至20min时,二氧化碳的平均反应速率为 。
②为提高尿素的产率,下列可以采取的措施有 。
| A.缩小反应容器的容积 |
| B.升高温度 |
| C.平衡体系中及时分离出CO(NH2)2 |
| D.使用合适的催化剂 |
(填“增加”、“减小”或“不变”)。
④若保持平衡的温度和体积不变,25min时再向容器中充入2mol氨气和1mol二氧化碳,在40min时重新达到平衡,请在上图中画出25~50min内氨气的浓度变化曲线。
在一固定容积的密闭容器中进行着如下反应:
CO2(g) + H2(g)
CO(g) + H2O(g) 其平衡常数K和温度t的关系如下:
| t℃ | 700 | 800 | 850 | 1000 | 1200 |
| K | 2.6 | 1.7 | 1.0 | 0.9 | 0.6 |
(2) 该反应的正反应为 反应(“吸热”或“放热”);
(3)下列选项中可作为该反应在850℃时已经达到化学平衡状态的标志的是:
A.容器中压强不再变化 B.混合气体中CO浓度不再变化
C.混合气体的密度不再变化 D.c(CO2) =" c(CO)=" c(H2) = c(H2O)
(4)当温度为850℃,某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表:
| CO | H2O | CO2 | H2 |
| 0.5 mol | 8.5 mol | 2.0 mol | 2.0 mol |
a.v(正)>v(逆) b.v(正)<v(逆) c.v(正)=v(逆) d.无法判断