12. 25℃时,在体积为2L的密闭容器中,气态物质A、B、C的物质的量n(mol)随时间t的变化如下图所示。已知达平衡后,降低温度,A的转化率将增大。
(1)根据上图数据,写出该反应的化学方程式____________________;此反应的平衡常数表达式K=________________。从反应开始到达第一次平衡时的平均速率v(A)为________________。
(2) 在5~7min内,若K值不变,则此处曲线变化的原因是___________。
(3)下图表示此反应的反应速率v和时间t的关系图
各阶段的平衡常数如下表所示:
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t2 ~
t3 |
t4 ~
t5 |
t5 ~
t6 |
t7 ~
t8 |
|
K1 |
K2 |
K3 |
K4 |
根据上图判断,在t3和t6时刻改变的外界条件分别是_________和_________;K1、K2、K3、K4之间的关系为:________________(用“>”、“<”或“=”连接)。A的转化率最大的一段时间是________________。
11.配位平衡也是一种相对平衡状态,存在着平衡移动,它同溶液的pH值、沉淀的反应、氧化还原反应等有密切关系,也就是说,在溶液中形成配位物时,常常出现颜色的变化、溶解度的变化、PH值的改变等现象。Br-与Cu2+反应生成配位化合物,就存在配位平衡.Cu2++
2Br-
CuBr2 Cu2++ 4Br-
[Cu Br4] 2-
已知:Cu2+在水溶液中显蓝色,[CuBr4] 2-在水溶液中显黄色,蓝色与黄色并存时显绿色,[Cu Br4] 2-浓度越大,颜色越深。同时,温度可能对[CuBr4] 2-的稳定性有影响。
某化学探究小组的同学为了探究温度、浓度对Br-与Cu2+的配位平衡的影响,于是做了下列的假设与猜想(填写空缺的假设):[假设与猜想]
1)增大配位离子(Br-)的浓度,平衡向正反应方向移动,生成配合物的浓度增大,溶液颜色加深;
2)________________________________________________________________________
3)温度变化可能影响配合物的稳定性,促进配合物的形成,平衡向正反应方向移动。
4)温度变化也可能使化学平衡向左移动,抑制配合物的形成。
[实验准备](1)CuSO4溶液的准备:分别取3份8g无水CuSO4固体,各加入水稀释到100mL 、50 mL 、25 mL(第三种溶液已饱和);
(2)NaBr溶液的准备:分别取2.06g、4.12g、4.12gNaBr晶体,各加入水稀释到50 mL 、50 mL、25 mL。
问题1:粗略配制上述溶液需要用到的仪器有
__________________________________;
[实验现象]表1. 不同浓度的Br-溶液与某一浓度的Cu2+溶液反应
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编号 |
5 mL Cu2+溶液(mol·L-1) |
10 mL
Br-溶液(mol·L-1) |
现象 |
|
① |
第一份CuSO4溶液 |
a |
溶液由蓝色变为蓝绿色 |
|
② |
第一份CuSO4溶液 |
b |
溶液由蓝色变为草绿色 |
|
③ |
第一份CuSO4溶液 |
c |
溶液由蓝色变为亮绿色 |
表2. 不同浓度的Cu2+溶液与某一浓度的Br-溶液反应
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编号 |
5 mL Cu2+溶液(mol·L-1) |
10 mL
Br-溶液(mol·L-1) |
现象 |
|
① |
d |
第一份NaBr溶液 |
溶液由蓝色变为蓝绿色 |
|
② |
e |
第一份NaBr溶液 |
溶液由蓝色变为草绿色 |
|
③ |
f |
第一份NaBr溶液 |
溶液由蓝色变为亮绿色 |
表3. 不同温度对配合物形成的影响
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编号 |
5 mL Cu2+溶液(mol·L-1) |
10 mL
Br-溶液(mol·L-1) |
温度 |
现象 |
|
① |
第一份CuSO4溶液 |
第一份NaBr溶液 |
25℃ |
溶液由蓝色变为蓝绿色 |
|
② |
第一份CuSO4溶液 |
第一份NaBr溶液 |
60℃ |
溶液由蓝色变为草绿色 |
|
③ |
第一份CuSO4溶液 |
第一份NaBr溶液 |
75℃ |
溶液由蓝色变为亮绿色 |
问题2:上表中b=__________________mol/L e=__________________mol/L;
问题3:通过表3得出的结论是______________________________________________________;
问题4:上述反应根据的原理是______________________________________________________。
8.氨是重要的化工原料,氨的合成和应用是当前的重要研究内容之一。![]()
传统哈伯法合成氨工艺中相关的反应式为:N2 + 3H2
2NH3。
下表为研究合成氨平衡体系中NH3的物质的量分数与温度、压强的关系所得的数据,
|
|
|
0.1 |
10 |
20 |
30 |
60 |
100 |
|
200 |
15.3 |
81.5 |
86.4 |
89.9 |
95.4 |
98.8 |
|
300 |
2.2 |
52.0 |
64.2 |
71.0 |
84.2 |
92.6 |
|
400 |
0.4 |
25.1 |
38.2 |
47.0 |
65.2 |
79.8 |
|
500 |
0.1 |
10.6 |
19.1 |
26.4 |
42.2 |
57.5 |
|
600 |
0.05 |
4.5 |
9.1 |
13.8 |
23.1 |
31.4 |
⑴ 分析表中数据,____________________(填温度和压强)时转化率最高,实际工业生产不选该条件的主要原因是________________________________________。
⑵上表中,研究相同压强下温度对平衡体系中NH3的物质的量分数的影响时,实验中应保持不变的量是_____。
⑶① 温度为200 ℃时,表中不同压强下各平衡体系压强与平衡常数的关系是____________________。
② 压强为10 MPa时,表中不同温度下各平衡体系温度与平衡常数的关系是____________________。
⑷ 某温度下,
,x(NH3)、x(N2)、x(H2)分别表示平衡体系中各气体的物质的
量分数。Kx具有一般平衡常数的性质。某次实验时,N2、H2起始的物质的量分别是1.0 mol、3.0 mol,温度为400 ℃、压强恒约为18 MPa。达到平衡状态时,最终得到x(NH3)= 33%(即1/3),此平衡体系的平衡常数Kx是____________________。
⑸ 硝酸工业中,氨氧化生成NO时(副反应产物是N2O、N2)一般用铂铑合金做催化剂。氨催化氧化制备NO的化学方程式是____________________;催化剂的作用是____________________。
![]()
6.沉淀物并非绝对不溶,且在水及各种不同的溶液中溶解度有所不同,同离子效应、络合物的形成等都会使沉淀物的溶解度有所改变。已知AgCl + Cl- ==[AgCl2]-, 右图是某温度下AgCl在NaCl溶液中的溶解情况。由以上信息可知:
(1)由图知该温度下AgCl的溶度积常数为_____________________。
(2)AgCl在NaCl溶液中的溶解出现如图所示情况(先变小后变大)的原因是:__________________________________________。
(3)设计实验证明S(AgCl)>S(AgI)>S(Ag2S),实验方案是
_______________________________________________________。
(4)若在AgCl形成的浊液中滴加氨水有什么现象? __________________________________________ ,发生反应的离子方程式为_______________________________________________________________。
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实验编号 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
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温度(℃) |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
|
显色时间(s) |
160 |
80 |
40 |
20 |
10 |