在0.5 L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
ΔH<0,其化学平衡常数K与温度T的关系如下表:
| T/℃ | 200 | 300 | 400 |
| K | K1 | K2 | 0.5 |
请完成下列问题:
(1)试比较K1、K2的大小,K1________K2(填“>”“=”或“<”)
(2)下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的是________(填字母编号)
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2
b.v正(N2)=3v逆(H2)
c.容器内压强保持不变
d.混合气体的密度保持不变
(3)400 ℃时,反应2NH3(g)
2013年9月,中国华北华中地区发生了严重的雾霆天气,北京、河北、河南等地的空气污染升为6级空气污染,属于重度污染。汽车尾气、燃煤废气、冬季取暖排放的CO2等都是雾履形成的原因。
(1)汽车尾气净化的主要原理为;2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g) △H<0,在一定温度下,在一体积固定的密闭容器中充入一定量的NO和CO在t1时刻达到平衡状态。
①能判断该反应达到平衡状态的标志是____。
| A.在单位时问内生成1mol CO2的同时消耗了lmol CO |
| B.混合气体的密度不再改变 |
| C.混合气体的平均相对分子质量不再改变 |
| D.混合气体的压强不再变化 |
③若要同时提高该反应的速率和NO的转化率,采取的措施有_____、____。(写出2个)
(2)改变煤的利用方式可减少环境污染,通常可将水蒸气通过红热的碳得到水煤气,其反应原理为C(s)+H2O(g)
①该反应在___下能自发进行(填“高温”或“低温”)。
②煤气化过程中产生的有害气体H2S可用足量的Na2C03溶液吸收,该反应的离子方程式为____。(已知:H2S: Ka1=9.1×10-8;Ka2=1.1×10-12。H2CO3:Ka1=4.30×10-7;Ka2=5.61×10-11)
(3)已知反应:CO(g)+H2O(g)
| 实验 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达平衡所需时间/min | ||
| CO | H2O | H2 | CO | |||
| 1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 6 |
| 2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
| 3 | 900 | a | b | c | d | t |
①实验1条件下平衡常数K=______(保留小数点后二位)。
②实验3中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气,则a、b必须满足的关系是______。
③该反应的△H ______0(填“<”或“>”);若在9000C时,另做一组实验,在此容器中加入l0mol CO,5mo1 H2O,2mo1 CO2,5mol H2,则此时υ正______υ逆(填“<”,“>”,“=”)。
已知CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=-130.9 kJ·mol-1
(1)现将0.8 mol CO2和2.4 mol H2充入容积为20 L的密闭容器中发生上述反应,下列说法正确的是__________(填字母序号)。
| A.该反应在低温下能自发进行 |
| B.当容器内CO2气体体积分数恒定时,该反应已达平衡状态 |
| C.若其他条件不变,实验测得平衡常数:K(T1)>K(T2),则T1<T2 |
| D.现有该反应的X、Y两种催化剂,X能使正反应速率加快约5×105倍、Y能使逆反应速率加快约8×106倍(其他条件相同),故在生产中应该选择X为催化剂更合适 |
①若反应延续至70 s。请在图1中用实线画出25 s至70 s的反应进程曲线。
②某化学兴趣小组采用实验对比法分析改变实验条件对该反应进程的影响,每次只改变一个条件,并采集反应进程中CO2的浓度变化,在原有反应进程图像上绘制对应的曲线。实验数据如下表:
| 实验 编号 | CO2起始 浓度/mol·L-1 | 反应温 度/℃ | 反应压 强/kPa | 是否加入 催化剂 |
| A | 0.030 | 150 | 101 | 否 |
| B | 0.040 | 150 | 101 | 否 |
| C | 0.040 | 250 | 101 | 是 |
但是该小组负责绘制图线的学生未将曲线(虚线)绘制完整(见图2),也忘记了注明每条曲线所对应改变的条件,请把每个实验编号与图2中对应曲线的字母进行连线。
实验编号 图2中字母
A a
B b
C c
一定温度下,在一个10 L密闭容器中发生某可逆反应,其平衡常数表达式为K=
。请回答下列问题。
(1)该反应的化学方程式为__________________________________________;
若温度升高,K增大,则该反应是________反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)能判断该反应一定达到平衡状态的是________(填字母序号)。
| A.v正(H2O)=v逆(H2) |
| B.容器中气体的平均相对分子质量不随时间改变 |
| C.消耗n mol H2的同时消耗n mol CO |
| D.容器中物质的总物质的量不随时间改变 |
(4)实验测得t2时刻容器内有1 mol H2O(g),5 min后H2O(g)的物质的量是0.8 mol,这5 min内H2O(g)的平均反应速率为________。
工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下所示:
| 化学反应 | 平衡 常数 | 温度/℃ | ||
| 500 | 700 | 800 | ||
| ①2H2(g)+CO(g) | K1 | 2.5 | 0.34 | 0.15 |
| ②H2(g)+CO2(g) | K2 | 1.0 | 1.70 | 2.52 |
| ③3H2(g)+CO2(g) | K3 | | | |
请回答下列问题:
(1)反应②是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=__________(用K1、K2表示)。
(3)500 ℃时测得反应③在某时刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L-1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时v正________v逆(填“>”、“=”或“<”)。
(4)反应①按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。下列说法正确的是__________(填序号)。
A.温度:T1>T2>T3
B.正反应速率:v(a)>v(c),v(b)>v(d)
C.平衡常数:K(a)>K(c),K(b)=K(d)
D.平均摩尔质量:M(a)>M(c),M(b)>M(d)