(14分)I.已知:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH
一定温度下,在1.0 L密闭容器中放入1 mol C(s)、1 mol H2O(g)进行反应,反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
时间t/h | 0 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 20 | 25 | 30 |
总压强p/100 kPa | 4.56 | 5.14 | 5.87 | 6.30 | 7.24 | 8.16 | 8.18 | 8.20 | 8.20 |
(14分,每空2分))
I.(1)AD (2)P/P0 79.82%(或0.80)
II.(1)xCOS(g) =" xCO(g)+" Sx(s) ΔH=0.5(bx-ax)kJ/mol
(2)①HS- c(Na+)=3[c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)](由物料守恒得出)
或c(Na+)= c(Cl-)+c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)-c(H+)(由电荷守恒得出)
②M:2S2-+3H+=HS-+H2S
解析试题分析:I.(1)因为该反应中有固体参与,所以气体的质量一直变化,而容器的体积不变,所以当混合气体的密度不再发生改变时,证明已达平衡状态,正确;B、消耗1 mol H2O(g)的同时生成1 mol H2
都是正反应方向,不能证明反应达平衡状态,错误;C、反应方程式固定,则反应的ΔH固定,所以不能判断化学平衡状态是否到达,错误;D、CO和H2的物质的量之比是1:1,所以v正(CO) = v逆(H2)时符合正逆反应速率相等,说明反应达平衡状态,正确,答案选AD;
(2)开始时气体的物质的量为1mol,根据恒温恒容条件下,气体的物质的量之比等于气体的压强之比得n总=P/P0mol,由表中数据可知平衡时的压强为8.20(100Kpa),开始的压强为4.56(100Kpa),设消耗水蒸气的物质的量为xmol,则平衡时H2O(g)、CO(g)、H2(g)的物质的量(mol)分别为1-x、x、x,根据n总=P/P0mol,得1-x+x+x=8.20/4.56,解得x=0.7982,所以反应物H2O(g)的转化率α =79.82%;
II.(1)根据盖斯定律得目标方程式=(②-①)/2,所以所求热化学方程式为xCOS(g) =" xCO(g)+" Sx(s) ΔH=0.5(bx-ax)kJ/mol;
(2)①向等物质的量浓度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸至过量,盐酸先与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,再与硫化钠反应生成硫氢化钠,此时溶液中S2?的含量逐渐减小,HS?的含量逐渐增大,继续滴加盐酸,则HS?与氢离子结合生成硫化氢,则溶液中H2S的含量逐渐增大,HS?的含量逐渐减小,所以A、B、C分别代表S2? 、HS?、H2S的分数变化。B曲线代表、HS?的分数变化;根据物料守恒,Na元素的浓度是S元素浓度的3倍,可得滴加过程中,溶液中一定成立的是c(Na+)=3[c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)];滴加的过程中溶液中始终存在Na+、Cl-、HS-、S2-、OH-、H+,根据电荷守恒可得c(Na+)= c(Cl-)+c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)-c(H+);
②M点表示HS-与S2-分数相等,所以溶液中发生的总的离子方程式为2S2-+3H+=HS-+H2S
考点:考查化学平衡状态的判断及计算,盖斯定律的应用,混合溶液的离子判断及计算
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
在一固定容积为2L的密闭容器内加入0.2mol的N2和0.6mol的H2,在一定条件下发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0 。反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如下图所示,请回答下列问题:
根据图,计算从反应开始到平衡时,平均反应速率v(NH3)= 。
⑵下列描述中能说明上述反应已达平衡的是 。
A.3v正(H2)=2v逆(NH3) |
B.容器中气体的平均相对分子量不随时间而变化 |
C.容器中气体的密度不随时间而变化 |
D.容器中气体的分子总数不随时间而变化 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
用化学反应原理相关知识同答
I.根据下表所示化学反应与数据关系回答下列问题:
(1)反应①是 (填“吸热"或“放热”)反应。
(2)根据反应①与②可推导出同温下K1、K2与K3之间的关系,则K3= (用K1、K2表示)。
(3)若反应③的逆反应速率与时间的关系如图所示:
①反应在t1、t3、t7时都达到了平衡,若t2时只改变了一种外界条件j试判断:改变的条件可能是 。
②若t4时降压,t6时增大反应物的浓度,请在图中画出t4~t6时逆反应速率与时间的关系曲线。
II.请根据醋酸的电离平衡回答下列问题:
(1)常温下,0.1mol/L 的CH3COOH溶液中有l%的CH3COOH分子发生电离,则溶液的pH= 。
(2)将上述溶液加蒸馏水稀释,在稀释过程中,下列各项中增大的是 (填字母编号)。
(3)25℃时,CH3COOH的电离平衡常数为1.75×10-5,现将一定量的CH3COOH与NaOH溶液混合,若测得混合液pH=5.6,则混合液中各离子浓度由大到小的顺序是 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
已知2A(g)+B(g) 2C(g),向容积为1L的密闭容器中加入0.050 mol A和0.025mol B,在500℃时充分反应,达平衡后测得c(C)="0.040" mol·L-1,放出热量Q1kJ。
⑴能说明上述反应已经达到化学平衡状态的是 (填写序号)
a.v(C)=2v(B) b.容器内压强保持不变
c.v逆(A)=2v正(B) d.容器内气体的密度保持不变
⑵若在相同的容器中只加入0.050 mol C,500℃时充分反应达平衡后,吸收热量Q2kJ,则Q1与Q2之间的关系式可表示为 (用含Q1、Q2的代数式表示);
⑶500℃时,上述反应的化学平衡常数K= ;
⑷已知:K(300℃)>K(350℃),该反应是 (填“放”或“吸”)热反应;若反应温度升高,A的转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”);
⑸某温度下,A的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如图所示,平衡状态由a变到b时,化学平衡常数K(A) K(B)(填“>”、“<”或“=”)。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
某温度时, 在一个0.5 L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
根据图中数据回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)反应开始至2 min,以气体Z表示的平均反应速率为 。
(3)用物质X表示的化学反应速率为0.2与用物质Y表示的化学反应速率为0.1,哪个快?( )
a.前者 b.后者 c.一样快 d.无法比较
(4)若X、Y、Z均为气体,2 min后反应达到平衡,反应达平衡时:
①此时体系的压强是开始时的 倍;
②达平衡时,容器内混合气体的平均相对分子质量比起始投料时 (填“增大”“减小”或“相等”)。
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科目:高中化学 来源: 题型:问答题
(16分)NO和NO2是常见的氮氧化物,研究它们的综合利用有重要意义。
(1)氮氧化物产生的环境问题有 (填一种)。
(2)氧化—还原法消除氮氧化物的转化如下:
①反应Ⅰ为:NO+O3=NO2+O2,生成11.2 L O2(标准状况)时,转移电子的物质的量是 mol。
②反应Ⅱ中,当n(NO2)∶n[CO(NH2)2]=3∶2时,反应的化学方程式是 。
(3)硝化法是一种古老的生产硫酸的方法,同时实现了氮氧化物的循环转化,主要反应为:
NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) △H=-41.8 kJ·mol-1
①已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196.6 kJ·mol-1
写出NO和O2反应生成NO2的热化学方程式 。
②一定温度下,向2 L恒容密闭容器中充入NO2和SO2各1 mol,5min达到平衡,此时容器中NO 和NO2的浓度之比为3∶1,则NO2的平衡转化率是 。
③上述反应达平衡后,其它条件不变时,再往容器中同时充入
NO2、SO2、SO3、NO各1mol,平衡 (填序号)。
A.向正反应方向移动
B.向逆反应方向移动
C.不移动
(4)某化学兴趣小组构想将NO转化为HNO3,装置如图,电极为多孔惰性材料。则负极的电极反应式是 。
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科目:高中化学 来源: 题型:问答题
在恒温、恒压和使用催化剂的条件下,已知:在容积可变的密闭容器中,充入1 L含3 mol H2和1 mol N2的混合气体,反应达平衡时有a mol NH3生成,N2的转化率为b%。
(1)若在恒温、恒压和使用催化剂的条件下,在体积可变的密闭容器中充入x mol H2和y mol N2,反应达平衡时有3a mol NH3生成,N2的转化率仍为b%。则x= ;
y= 。
(2)在恒温、恒压和使用催化剂的条件下,设在体积可变的密闭容器中充入x mol H2、y mol N2和z mol NH3,若达平衡时N2转化率仍为b%,则x、y的关系为 ;z的取值范围为 。
(3)在恒温[与(1)温度相同]和使用催化剂的条件下,在容积不可变的密闭容器中,充入1 L含3 mol H2和1 mol N2的混合气体,反应达平衡时N2的转化率为c%,则b、c的关系为 (用“<”、“=”或“>”表示),理由是 。
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科目:高中化学 来源: 题型:问答题
2012年8月24日,武汉市一家有色金属制造厂发生氨气泄露事故。已知在一定温度下,合成氨工业原料气H2制备涉及下面的两个反应:
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)。
(1)判断反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)达到化学平衡状态的依据是________。(多选、漏选、错选均不得分)
A.容器内压强不变 B.混合气体中c(CO)不变
C.v正(H2)=v逆(H2O) D.c(CO2)=c(CO)
(2)在2 L定容密闭容器中通入1 mol N2(g)和3 mol H2(g),发生反应:3H2(g)+N2(g) 2NH3(g),ΔH<0,测得压强-时间图像如图甲,测得p2=0.6p1,此时温度与起始温度相同,在达到平衡前某一时刻(t1)若仅改变一种条件,得到如乙图像。
①若图中c=1.6 mol,则改变的条件是________(填字母);
②若图中c<1.6 mol,则改变的条件是__________(填字母);此时该反应的平衡常数____________。(填字母)(填“增大”、“减小”、“不变”)
A.升温 B.降温 C.加压 D.减压 E.加催化剂
(3)如(2)题中图甲,平衡时氢气的转化率为________。
(4)工业上可利用如下反应:H2O (g)+CH4 (g) CO(g)+3H2(g)制备CO和H2。在一定条件下1 L的密闭容器中充入0.3 mol H2O和0.2 mol CH4,测得H2(g)和CH4(g)的物质的量浓度随时间变化曲线如右图所示:0~4 s内,用CO(g)表示的反应速率为____________。
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科目:高中化学 来源: 题型:计算题
将等物质的量A、B混合于2L的密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率是0.1 mol/(L·min)。求:
(1)此时A的浓度及反应开始前放入容器中A、B物质的量。
(2)B的平均反应速率。
(3)x值
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