【题目】硝酸是一种重要的化工原料,工业上生产硝酸的主要过程中:
(1)反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0;恒温时,将N2和H2的混合气体充入2L密闭容器中,10分钟后反应达到平衡,图1图象能正确表示该过程中相关量的变化的是 . (选填字母).
(2)一定温度下,在密闭容器中充入1molN2和3molH2发生反应.若容器容积恒定,达到平衡状态时,气体的总物质的量是原来的 ,则N2的转化率a1=;若向该容器中再加入1molN2和3molH2 , 达到平衡状态时,N2的转化率为a2 , 则a2a1(填“>”、“<”或“=”).
(3)2NO(g)+O2(g)2NO2(g).在其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(P1、P2)下温度变化的曲线(如图2). ①比较P1、P2的大小关系:P1P2(填“>”、“<”或“=”).
②随温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是 .
(4)硝酸厂常用如下2种方法处理尾气. ①催化还原法:催化剂存在时用H2将NO2还原为N2 .
已知:2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=﹣483.6kJ/mol
N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H=+67.7kJ/mol
则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是 .
②碱液吸收法:用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2 . 若每4.6gNO2和Na2CO3溶液反应时转移电子数为0.05mol,则反应的离子方程式是 .
【答案】
(1)ab
(2)60%;>
(3)<;减小
(4)4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)△H=﹣1034.9kJ/mol;2NO2+CO32﹣=NO3﹣+NO2﹣+CO2
【解析】解:(1)恒温时,将N2和H2的混合气体充入2L密闭容器中,10分钟后反应达到平衡时,反应放热,随反应减小速率减慢,放热减少,容器体积不变,混合气体密度不变,反应正向进行,混合气体质量不变,总物质的量减少,混合气体的平均相对分子质量增大,但开始不为0,
所以答案是:ab;(2)
N2+ | 3H2= | 2NH3 | |
起始(mol) | 1 | 3 | 0 |
转化(mol) | x | 3x | 2x |
平衡(mol) | 1﹣x | 3﹣3x | 2x |
(1﹣x)+(3﹣3x)+2x=(1+3)×
解得x=0.6mol,则N2的转化率a1= ×100=60%,
若向该容器中再加入1molN2和3molH2,压强增大,平衡正向移动,转化率增大,则a2>a1,
所以答案是:60%;>;(3)①已知2NO(g)+O2(g)2N02(g)是正方向体积减小的反应,增大压强平衡正移,则NO的转化率会增大,由图可知p2时NO的转化率大,则p2时压强大,即p1<p2,所以答案是:<;
②由图象2可知,随着温度的升高,NO的转化率减小,说明升高温度平衡逆移,则该反应正方向是放热反应,所以升高温度平衡常数K减小;所以答案是:减小;(4)①a.2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=﹣483.6kJ/mol
b.N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H=+67.7kJ/mol
由盖斯定律可知,a×2﹣b得到4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g),则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式为4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)△H=﹣1034.9kJ/mol,
所以答案是:4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)△H=﹣1034.9kJ/mol;
②用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2,C元素的化合价不变,每4.6gNO2和Na2CO3溶液反应时转移电子数为0.05mol,n(NO2)= =0.1mol,可知N元素的化合价由+4价降低为+3价,由+4价升高为+5价,离子反应为2NO2+CO32﹣=NO3﹣+NO2﹣+CO2,所以答案是:2NO2+CO32﹣=NO3﹣+NO2﹣+CO2.
【考点精析】通过灵活运用化学平衡的计算,掌握反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%;产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%即可以解答此题.
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如表:
t℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 1.7 | 1.1 | 1.0 | 0.6 | 0.4 |
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K= , 该反应为反应(填吸热或放热). 若改变条件使平衡向正反应方向移动,则平衡常数(填序号)
①一定不变 ②一定减小 ③可能增大 ④增大、减小、不变皆有可能
(2)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 . (a)容器中压强不变 (b)混合气体中c(CO)不变
(c)v逆(H2)=v正(H2O) (d)c(CO)=c(CO2)
(3)将不同量的CO (g) 和H2O (g) 分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应CO (g)+H2O (g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
H2O | CO | CO2 | CO | |||
A | 650 | 2 | 4 | 1.6 | 2.4 | 5 |
B | 900 | 1 | 2 | 0.4 | 1.6 | 3 |
C | 900 | a | b | c | d | t |
①实验A中以υ(H2) 表示的反应速率为
②通过计算可知,CO的转化率实验A实验B(填“大于”、“等于”或“小于”),该反应的正反应为(填“吸”或“放”)热反应.
③若实验C要达到与实验B相同的平衡状态,则a、b应满足的关系是(用含a、b的数学式表示).
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】短周期元素X、Y、Z、W 在元素周期表中的相对位置如图所示,其中W原子的质子数是其最外层电子数的三倍。下列说法不正确的是
A. 原子半径:Z>W>X>Y
B. 最简单气态氢化物的热稳定性:X>Y>W>Z
C. 最高价氧化物对应水化物的酸性;X>W>Z
D. Y 与X、Y 与Z形成的化合物的化学键类型相同
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】马日夫盐是一种白色晶体,易溶于水,常用于机械设备的磷化处理.以软锰矿(主要成分为MnO2 , 还含有少量的Fe2O3、FeO和Al2O3)为原料制备马日夫盐的流程如图:
(1)软锰矿要先制成矿浆的目的是 , 葡萄糖(C6H12O6)与MnO2反应时,产物为MnSO4、CO2和H2O,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 .
(2)用H2O2溶液“氧化”时发生反应的列子方程式为 .
(3)已知几种金属离子的氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示、“调pH并过滤”时,应调整的pH范围为 , 滤渣1的主要成分为(填化学式).
金属离子 | 开始沉淀的pH | 完全沉淀的pH |
Fe3+ | 1.8 | 3.2 |
Al3+ | 3.0 | 5.0 |
Fe2+ | 5.8 | 8.8 |
Mn2+ | 7.8 | 9.8 |
(4)加入磷酸后发生反应的化学方程式为 .
(5)某工厂用上述流程制备马日夫盐,已知软锰矿中MnO2的含量为87%,整个流程中锰元素的损耗率为9%,则1t该软锰矿可制得马日夫盐t.
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【题目】一定温度下在容积不变的密闭容器中,进行如下可逆反应:C(s)+CO2(g)2CO(g)下列能表明该反应已达到平衡状态的是
①2v(CO2)=v(CO) ②2n(CO2)=n(CO)
③2v正(C)=v逆(CO) ④混合气体的密度保持不变
⑤混合气体的平均摩尔质量
A. ④ B. ④⑤ C. ①④ D. ③④⑤
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【题目】某温度下,反应 2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)的平衡常数为400.此温度下,在容积一定的密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
浓度/(molL﹣1) | 0.44 | 0.6 | 0.6 |
下列说法正确的是( )
A.CH3OH的起始浓度为1.04mol/L
B.此时逆反应速率大于正反应速率
C.平衡时CH3OH的浓度为0.04mol/L
D.平衡时CH3OH的转化率小于80%
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