(1)O3在水中易分解,一定条件下,O3的浓度减少一半所需的时间(t)如下表所示。![]()
①pH增大能加速O3分解,表明对O3分解起催化作用的是_________________。
②据表中的递变规律,推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为________(填代号)
a. 40°C、pH=3.0 b. 10°C、pH=4.0 c. 30°C、pH=7.0
(2)向一容积为2升的密闭容器中充入2molA、0.6molC和一定量的B三种气体,一定条件下发生某种反应。现有两个图像分别对该反应的情况进行描述:
图1表示各物质的浓度随时间的变化情况,其中t0~t1阶段c(B)未画出;
图2为反应体系中反应速率随时间变化的情况,且t2、t3、t4各改变一种不同的条件(其中t2改变的条件是加入某种催化剂);(说明:图1中实线表示反应进程)![]()
①你认为t3时改变的条件是 (填写“加压”或“减压”),B的起始物质的量为 mol;
②各阶段平衡时对应的平衡常数如下表所示:
| 时间段 | t1~t2 | t2~t3 | t3~t4 | t5~t6 |
| 平衡常数 | K1 | K2 | K3 | K4 |
(3)工业上一般采用CO(g) + 2H2(g)
下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数的数值:
| 温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
| K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
②如下图是甲醇燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结示意图,则a处通入的是
(填“甲醇”或“氧气”),b处电极上发生的电极反应是:
图一是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,回答下列问题:![]()
图一
(1)图一中气体A的俗称是_______________
(2)合成氨工业是煤化工产业链中非常重要的一步。已知有一组数据:破坏1mol氮气中的化学键需要吸收946 kJ能量;破坏0.5mol氢气中的H-H键需要吸收218kJ的能量;形成氨分子中1 mol N-H键能够释放389kJ能量。图二表示合成氨工业过程中能量的变化,请将图中①、②的能量变化的数值,填在下边的横线上。 ![]()
图二
① kJ ,② kJ
(3)煤化工产业的重要产品之一甲醇,是一种新型的汽车动力燃料,发达国家等一般通过CO和H2化合制备甲醇,该反应的化学方程式为:CO (g) + 2H2(g)
CH3OH(g)
①下列描述中能说明上述反应已达平衡的是_______;
A. 容器内气体的平均摩尔质量保持不变
B. 2v(H2)正 = v(CH3OH)逆
C. 容器中气体的压强保持不变
D. 单位时间内生成n molCO的同时生成2n mol H2
②在容积固定的恒温密闭容器中充入CO和H2发生上述反应,反应在第4 min时候达到其限度,此时容器中压强与反应前之比为3︰5,容器内物质的各种物质的量浓度如下表:
| 时间/浓度 | c(CO)(mol/L) | C(H2 )(mol/L) | c(CH3OH)(mol/L) |
| 起始 | 0.200 | 0.300 | 0.000 |
| 第4 min | a | b | c |
(4)甲醇—空气燃料电池(DMFC)是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池,其工作原理如下图所示,该燃料电池的电池反应式为2CH3OH (g) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(l),则负极的电极反应式为______________________,正极附近pH值_______________(填写“增大”、“减小”或者“不变”)
化学学科中的平衡理论主要包括:化学平衡、电离平衡和水解平衡三种,且均符合勒夏特列原理。请回答下列问题:
Ⅰ、在恒容密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g)
2C(g) ΔH=Q kJ/mol。回答下列问题:
(1)写出该反应平衡常数的表达式__________。
(2)下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是________(填序号)。
① v(A)=3v(B) ②混合气体的密度保持不变
③有3 mol A消耗的同时有1 mol B生成 ④C的浓度保持不变
(3)根据实验测得的数据可知,温度越高该反应的化学平衡常数越大,则Q______0(填“大于”或“小于”)。
Ⅱ、(1)室温下,取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100 mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如图所示。则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是________(填 “a”或“b”)。设盐酸中加入Zn质量为m1,醋酸溶液中加入的Zn质量为m2,则m1________m2(选填“<”、“=”或“>”)。![]()
(2)若室温下pH=2的盐酸和醋酸溶液各 100 mL,分别加水稀释后使pH=4,设盐酸中加入水的体积为V1,醋酸溶液中加入的水的体积为V2,则 V1______V2(填“<”“=”或“>”)。
Ⅲ、常温下,浓度均为0.1 mol/L 的下列六种溶液的pH如下表:
| 溶质 | CH3COONa | NaHCO3 | Na2CO3 | NaClO | NaCN | C6H5ONa |
| pH | 8.8 | 9.7 | 11.6 | 10.3 | 11.1 | 11.3 |
(2)根据表中数据判断,浓度均为0.01 mol/L 的下列五种物质的溶液中,酸性最强的是_______ (填编号) ; 将各溶液分别稀释100倍, pH变化最小的是 (填编号) 。
A.HCN B.HClO C.C6H5OH D.CH3COOH E.H2CO3
(3)据上表数据,请你判断下列反应不能成立的是 (填编号)。
A.CH3COOH+ Na2CO3=NaHCO3+CH3COONa
B.CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN
C.CO2+H2O+2C6H5 ONa=Na2CO3+2C6H5OH
Ⅳ、已知:ZnCl2·xH2O易溶于水,且其浓的水溶液呈较强酸性;SOCl2 (氯化亚砜)极易和水发生如下反应:SOCl2+H2O=SO2+2HCl。实验室中制取无水氯化锌采用ZnCl2·xH2O与SOCl2混合加热的方法。试回答:
SOCl2的作用是___________________________________。
在一体积为10L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在850℃时发生如下反应:
CO(g) +H2O(g)
CO2(g) +H2 (g) △H<0。![]()
(1)CO和H2O浓度变化如上图,则在该温度下,该反应的平衡常数K= 。
0~4min的平均反应速率v(CO)=_____mol·L-1·min-1。若降低温度,该反应的K值将 ,该反应的化学反应速率将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)在相同容器中发生上述反应,当温度高于850℃时,
容器内各物质的浓度变化如下表。
| 时间(min) | CO | H2O | CO2 | H2 |
| 0 | 0.200 | 0.300 | 0 | 0 |
| 2 | 0.138 | 0.238 | 0.062 | 0.062 |
| 3 | c1 | c2 | c3 | c3 |
| 4 | c1 | c2 | c3 | c3 |
| 5 | 0.116 | 0.216 | 0.084 | |
| 6 | 0.096 | 0.266 | 0.104 | |
①表中3min~4min之间反应处于_________状态; c 1数值_________0.08 mol·L-1 (填大于、小于或等于)。
②反应在4min~5min间,平衡向逆方向移动,可能的原因是_________
a.增加水蒸气 b.降低温度
c.使用催化剂 d.增加氢气浓度
(3)在相同温度下(850℃),若起始时c(CO)=1mol·L-1,c(H2O)=2mol·L-1,反应进行一段时间后,测得H2的浓度为0.5 mol·L-1,则此时该反应是否达到平衡状态 (填“是”与“否”),此时v(正) v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”),你判断的依据是 。