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活性炭可处理大气污染物NO。T℃时,在1L密闭容器中加入NO气体和炭粉,发生反应生成两种气体A和B,测得各物质的物质的量如下:

 
活性炭/mol
NO/mol
A/mol
B/mol
起始状态
2.030
0.100
0
0
2 min时
2.000
0.040
0.030
0.030
 
(1)2 min内,用NO表示该反应的平均速率v(NO)=______mol·L-1·min-1
(2)该反应的化学方程式是______;T℃时,它的平衡常数K=9/16,则2 min时反应______(填“是”或“不是”)平衡状态;已知升高温度时,K增大,则该反应为______(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)为了提高反应速率和NO的转化率,可采取的措施是______。

(1)0.03
(2)C+2NO CO2+N2  是  吸热
(3)升高温度

解析试题分析:(1)v(NO)=?c(NO)/?t=(0.100mol?L?1-0.040mol?L?1)÷2min="0.03" mol·L-1·min-1
(2)NO和活性炭(无杂质)反应生成气体A和B,由表中数据可知,平衡时C(s)、NO、A、B的物质的量变化分别为0.03mol、0.06mol、0.03mol、0.03mol,故该反应为C+2NO CO2+N2;2 min时Q=c(CO2)c(N2)/c2(NO)=0.03×0.03/0.042=9/16=K,所以反应是平衡状态;已知升高温度时,K增大,说明升温平衡向右移动,则该反应为吸热反应。
(3)升高温度可以提高反应速率,使化学平衡向右移动,提高NO的转化率。
考点:本题考查化学反应速率的计算、化学平衡的判断、条件对反应速率和化学平衡的影响。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

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将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2 , 化学方程式如下:2NO + 2 CO2CO2 + 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
 
请回答:(以下各题均不考虑温度变化对催化效率的影响):
(1)前2s内的平均反应速度v (N2)=               
(2)在该温度下,反应的平衡常数K=               ;若升高温度时K值变小,则该反应的ΔH   0(填写“>”、“<”、“=”)。
(3)若在容器中发生上述反应,达平衡后,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
(4)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组对比实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。请在下面设计表的空格中填入剩余的实验条件数据。
实验编号
T / ℃
NO初始浓度
( mol·L—1 )
CO初始浓度
( mol·L—1 )
催化剂的比表面积
( m2·g—1 )

280
1.20 × 10—3
5.80 × 10—3
82

 
 
 
124

350
 
 
124
 

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

工业制硫酸的过程中利用反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);△H<0,将SO2转化为SO3,尾气SO2可用NaOH溶液进行吸收。请回答下列问题:
(1)一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2发生反应,则下列说法正确的是            
A.若反应速率v(SO2)=v(SO3),则可以说明该可逆反应已达到平衡状态
B.保持温度和容器体积不变,充入2 mol N2,化学反应速率加快
C.平衡后仅增大反应物浓度,则平衡一定右移,各反应物的转化率一定都增大
D.平衡后移动活塞压缩气体,平衡时SO2、O2的百分含量减小,SO3的百分含量增大
E.保持温度和容器体积不变,平衡后再充入2molSO3,再次平衡时各组分浓度均比原平衡时的浓度大
F.平衡后升高温度,平衡常数K增大
(2)将一定量的SO2(g)和O2(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,在不同温度下进行反应得到如下表中的两组数据:

实验编号
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
SO2
O2
SO2
O2
1
T1
4
2
x
0.8
6
2
T2
4
2
0.4
y
9
 
①实验1从开始到反应达到化学平衡时,v(SO2)表示的反应速率为     ,表中y=    
②T1      T2 ,(选填“>”、“<”或“=”),实验2中达平衡时 O2的转化率为       
(3)尾气SO2用NaOH溶液吸收后会生成Na2SO3。现有常温下0.1mol/LNa2SO3溶液,实验测定其pH约为8,完成下列问题:
①该溶液中c(Na+)与 c(OH-之比为          
②该溶液中c(OH-= c(H+)+         +         (用溶液中所含微粒的浓度表示)。
③当向该溶液中加入少量NaOH固体时,c(SO32-    ,c(Na+    。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
(4)如果用含等物质的量溶质的下列各溶液分别来吸收SO2,则理论吸收量由多到少的顺序是             
A.Na2CO3       B.Ba(NO3)2     C.Na2S    D.酸性KMnO4

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

铁及其化合物在生产、生活中有广泛应用。请回答下列问题:
(1)水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应是:3Fe2+2S2O32-+O2+xOH→Fe3O4↓+S4O32-+2H2O
①上述离子方程式中x=________;
②每生成1 mol Fe3O4,反应转移的电子为________mol;
(2)某高效净水剂可由Fe(OH)SO4聚合得到。工业上以FeSO4、NaNO2和稀硫酸为原料来制备Fe(OH)SO4,反应中有NO生成,化学方程式为       
高炉炼铁过程中发生的主要反应为:Fe2O3(s)+ CO(g)   Fe(s)+CO2(g)+Q
已知该反应在不同温度下的平衡常数如下:

温度/℃
1000
1115
1300
平衡常数
4.0
3.7
3.5
 
(3)该反应的平衡常数表达式K=_             ;Q    0(填“>”、“<”或“=”);
(4)欲提高上述反应中CO的平衡转化率,可采取的措施是             
A.提高反应温度         B.移出部分CO2
C.加入合适的催化剂     D.减小容器的容积
(5)在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol,此时v             v(填“等于”、“大于”或“小于”)。经过l0 min,在1000℃达到平衡,则该时间范围内反应的平均反应速率v (CO2)=               

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂表面与水发生下列反应:
2N2 (g)+6H2O(l)4NH3 (g)+3O2 (g)    ΔH= a kJ·mol-1
上述反应NH3生成量与温度的关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表:

温度 T/K
303
313
323
NH3生成量/(10-6 mol)
4.8
5.9
6.0
(1)此合成反应的a      0 (填“>”、“<”或“=”)。
(2)用水稀释0.1 mol·L-1氨水(设稀释时溶液温度不变),则溶液中随着水量的增加而减小的是下列的     (填序号):
A.c(NH3·H2O)     B.    C.c(H+)·c(OH)    D.
(3)工业用氨制取硝酸的氧化反应为:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0,若起始的物质的量相同,则下列关系图正确的是________(填序号):

A                      B                C            D
(4)在1L容积固定的密闭容器中发生上述反应,部分物质的物质的量浓度如下表:
时间/浓度
c(NH3) (mol/L)
c(O2 ) (mol/L)
c(NO) (mol/L)
起始
0.8000
1.600
0.000
第4 min
0.3000
0.9750
0.5000
第6 min
0.3000
0.9750
0.5000
第8 min
0.7000
1.475
0.1000
 
反应在第6 min到8min时改变了条件,改变的条件可能是___________________;在该条件下,平衡向_______移动(填“左”或“右”)。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)  CH3OH(g)+Q
(1)能判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号,下同)________。

A.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(2)下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度
250℃
300℃
350℃
K
2.041
0.270
0.012
 
①由表中数据判断该反应Q________(填“>”、“=”或“<”)0;
②某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2 mol/L,则CO的转化率为________,此时的温度为________。
(3)要提高CO的转化率,可以采取的措施是________。
a.升温;b.加入催化剂;c.增加CO的浓度;d.加入H2加压;e.加入惰性气体加压;f.分离出甲醇
(4)寻找合适的催化剂来改善上述合成甲醇的条件一直是研究课题。现分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验(其他条件均相同):
①X在T1℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
②Y在T2℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
③Z在T3℃时催化效率最高,能使逆反应速率加快约1×106倍;
已知:T1>T2>T3,根据上述信息,你认为在生产中应该选择的适宜催化剂并简述理由:___________________________________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

工业上制取三氧化硫反应的热化学方程式为:
2SO2(g)十O2(g) 2SO3(g)     △H=-198kJ·mol-1
(1)能够说明在恒温恒容条件下,上述反应已经达到化学平衡状态的是       (填序号)。
A.每生成1mol SO3的同时生成0.5mol O2
B.容器中混合气体的密度不变
C.SO2、O2、SO3的物质的量之比为2:1:2
D.容器中气体总压强不变
(2)400℃,1.01×105Pa下,上述反应中n(SO3)和n(O2)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是        (填序号)。

A.点a的正反应速率比点b的大
B.点c处反应达到平衡状态
C.点d和点e处的n(O2)相同
D.500℃,1.01×105Pa下,反应达到平衡时,n(SO3)比图中e点的值大
(3)已知该反应的K(400℃)=7200mol-1·L。在400℃时,容积为1.0L的密闭容器中充入0.05mol SO2(g)和0.03mol O2(g),反应一段时间后,有0.04mol SO3生成。此时,该反应      (填“是”、“否”或“无法判断”)达到化学平衡状态,理由是                                                       

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(1)二氧化硫的催化氧化的过程如图所示,其中a、c二步的化学方程式可表示为:

SO2+V2O5SO3+ V2O4
4VOSO4+O22V2O5+4SO3
该反应的催化剂是        (写化学式)
(2) 550 ℃时,SO2转化为SO3的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于5 L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10 M Pa。试计算反应2SO32SO2+O2在550 ℃时的平衡常数K=     

(3)550 ℃时,将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于5 L密闭容器中,反应 达平衡后,下列措施中能使n(SO3)/n(SO2)增大的是       
A.升高温度                  
B.充入He(g),使体系总压强增大
C.再充入2 mol SO2和1 mol O2 
D.再充入1 mol SO2和1 mol O2
(4)维持温度不变条件下使之发生如下反应:2SO2+O22SO3,有两只密闭容器A和B。A容器有一个可以移动的活塞能使容器内保持恒压,B容器能保持恒容。起始时向这两个容器中分别充入等物质的量的体积比为2∶1的SO2和O2的混合气体,并使A和B容积相等(如下图所示)。

试填写下列空格:
A容器达到平衡时所需的时间比B容器__________(填:“短或长”);平衡时A容器中SO2的转化率比B容器_______(填:“大或小”);达到所述平衡后,若向两容器中通入等物质的量的原反应气体,达到平衡时,A容器的混合气体中SO3的体积分数_________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同);B容器的混合气体中SO3的体积分数_________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

在温度为298K时,将0.10 mol无色的N2O4气体放入1L抽空的密闭容器中,出现红棕色,直至建立N2O4(g)2NO2(g)的平衡。下图表示测定N2O4的浓度与时间关系的曲线(纵坐标为N2O4的浓度,横坐标为时间)。

 

 
(1)计算在2s至4s时间内,NO2的平均生成速率为                  

(2)若在相同情况下最初向该容器充入的是二氧化氮气体,要达到同样的平衡状态,二氧化氮的起始浓度是          mol·L-1
(3)在温度为298K时,达到平衡时四氧化二氮的转化率α1等于      。化学平衡常数为       
(4)若在7s时向该密闭容器中再充入0.10 mol N2O4气体,此时平衡向      方向移动(填“正”或“逆”);再次达平衡时,总计0.20 mol N2O4的转化率为α2,正确的是  (    )
A.α21       B.α21     C.α21      D.无法判断。
(5)下表是不同温度下测定的该反应的化学平衡常数。
T/K
310
320
K值
0.38
0.42
 
据此判断该反应正反应是             反应(填“吸热”或“放热”)
(6)若其他条件不变,反应在398K条件下进行并达到平衡,此温度下N2O4的浓度随时间变化的曲线(以298K条件下进行并达到平衡的曲线作为参照)正确的是      (    )

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