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某温度T下,在2L容器中A、B、C三种气体物质的量随时间的变化曲线如图2-6。

图2-6

(1)由图中的数据分析,该反应的化学方程式为______________________。反应开始至2min,C的平均反应速率为__________________。

(2)如果该反应的逆反应是用于工业上制某种物质的,写出该反应的逆反应·所选择的反应温度:___________,压强:___________。

(3)已知B+CA中AH<0,现分别把2molB和6molC在相同温度和相同容积下,通入甲、乙两容器中,如图2-7所示,甲、乙均为易传热容器,乙是气球,请回答:

图2-7

①当反应达到平衡后,两容器内压强P__________________P。两容器内SO3的物质的量n_________n(填“>”或“<”或“=”)。

②达到平衡后打开K,乙(气球)的体积将如何变化?_________理由是:____________________

_____________________________________________________________________。

(1)2AB +3C  0.15mol/(L·min)

(2)500℃  20—50MPa

(3)①<  <  ②体积减少  理由见下面解析

提示:(1)写反应的化学方程式关键要确定A、B、C之间谁是反应物,谁是生成物,以及方程式中A、B、C三种物质的化学计量数。确定反应物和生成物,主要是看反应过程中各物质的有关量的变化情况。一般反应物物质的量随反应的进行不断减小,生成物的物质的量随反应的进行不断增加,化学计量数之比等于相应物质的物质的量变化之比,结合图示即可求出该反应逆反应B+3C2A。联想到工业合成氨:N2+3H22NH3,该反应的条件为①温度500℃、②20—50MPa、③B+3C2A;ΔH<0,正反应是气体体积减少的反应。(2)甲是恒容容器,乙是恒压容器,随着反应的进行乙容器的压强大于甲,因为P>P,且压强越大越有利用反应正向移动,n>n。(3)打开K后,由于乙中压强大于甲,所以气体会从乙中进入甲,乙中压强减小,在外界大气压作用下体积减小。

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相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

氮是地球上含量丰富的元素,氮及其化合物的研究在生产、生活中有着重要意义.
(1)如图是1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,写出NO2和CO反应的热化学方程式
NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ?mol-1
NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ?mol-1
.若在反应体系中加入催化剂使反应速率增大,则E1的变化是
减小
减小
,该反应的反应热△H
不变
不变
(填“增大”“减小”或“不变”).
(2)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ?mol-1
2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746kJ?mol-1
则反应CO(g)+
1
2
O2(g)=CO2(g)的△H=
-283
-283
kJ?mol-1
(3)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生下列反应:N2(g)+3H2O(l)=2NH3(g)+
3
2
O2(g)△H=a kJ?mol-1
为进一步研究NH3生成量与温度的关系,测得常压下达到平衡时部分实验数据如下表:
T/K 303 313 323
NH3生成量/(10-6mol) 4.8 5.9 6.0
此合成反应中,a
0;△s
0,(填“>”、“<”或“=”)
(4)在一固定容积为2L的密闭容器内加入2mol NH3和3mol O2,发生反应4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g),2min后达到平衡,生成1.2mol NO.则前2分钟的平均反应速率v(NH3)为
0.3mol/(L?min),
0.3mol/(L?min),
,平衡时O2的转化率为
50%
50%
,该反应平衡常数的表达式K=
C4(NO)C6(H2O)
C4(NH3)C5(O2)
C4(NO)C6(H2O)
C4(NH3)C5(O2)

(5)某温度下,体积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生下列反应:N2(g)+3H2(g) 
催化剂
高温高压
2NH3(g)△H=-92.4kJ?mol-1,实验测得反应起始时、达到平衡时的有关数据如下表所示:
容器
编号
起始时各物质的物质的量/mol 反应达平衡时的焓变/kJ?mol-1
N2 H2 NH3
A 1 3 0 △H1=-23.1
B 0.9 2.7 0.2 △H2
容器B中反应达到平衡状态时的反应热△H2=
13.86
13.86

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科目:高中化学 来源: 题型:

氨是氮循环过程中的重要物质,氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法.
合成氨反应:N2(g)+3H2(g)
 
2NH3(g)△H
(1)若该反应在一定条件下能自发,则该反应的△H
0、△S
0(填“<”、“>”或“=”).
(2)在恒容容器中,下列描述中能说明上述反应已达平衡的是
BD
BD

A.3v(H2=2v(NH3             B.单位时间内生成n mol N2的同时生成2n molNH3
C.混合气体的密度不再改变      D.容器内压强不随时间的变化而变化
(3)一定温度下,向2L密闭容器中充入1molN2和3molH2,保持体积不变,0.5min后达到平衡,测得容器中有0.4mol NH3,则平均反应速率v(N2)=
0.2mol/(L?min)
0.2mol/(L?min)
,该温度下的平衡常数K=
0.058
0.058
.若升高温度,K值变化
减小
减小
(填“增大”、“减小”或“不变”).
(4)为了寻找合成NH3的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中.请在下表的①②处填入合适的实验条件数据.
实验编号 T(℃) n (N2)/n(H2 P(MPa) 平衡时NH3百分含量
450 1/3 1
1/3
480 1/3 10

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科目:高中化学 来源: 题型:

精英家教网I.高炉炼铁是冶炼铁的主要方法,发生的主要反应为:
Fe2O3(s)+3CO(g)?2Fe(s)+3CO2(g)△H
(1)已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1
②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2,则△H=
 
(用含△H1、△H2代数式表示)
(2)高炉炼铁反应的平衡常数表达式K=
 

(3)在T℃时,该反应的平衡常数K=64,在 2L恒容密闭容器甲和乙中,分别按下表所示加入物质,反应经过一段时间后达到平衡.
Fe2O3 CO Fe CO2
甲/mol 1.0 1.0 1.0 1.0
乙/mol 1.0 1.5 1.0 1.0
①甲容器中CO的平衡转化率为
 

②下列说法正确的是
 
(填编号).
A.若容器压强恒定,反应达到平衡状态     B.若容器内气体密度恒定,反应达到平衡状态
C.甲容器中CO的平衡转化率大于乙的      D.增加Fe2O3就能提高CO的转化率
II.纳米MgO可用尿素与氯化镁合成.某小组研究该反应在温度为378~398K时的反应
时间、反应物配比等因素对其产率的影响.请完成以下实验设计表:
编号 温度/K 反应时间/h 反应物物质的量配比 实验目的
378 3 3:1 实验②和④探究
 


实验②和
 
探究反应时间对产率的影响
378 4 4:1
378 3
 
398 4 4:1
如图为温度对纳米MgO产率(曲线a)和粒径(曲线b)的影响,请归纳出温度对纳米 MgO制备的影响(写出一条):
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

能源短缺是人类社会面临的最大问题.甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.请回答下面有关甲醇参与反应的有关问题
(1)火力发电厂释放出的氮氧化物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等气体进行脱硝、脱硫和脱碳等处理.可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的.其中,脱碳时将CO2转化为甲醉的热化学方程式为:
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H
①取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的傲之比均为1:3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如下图甲所示,则上述CO2转化为甲醇的反应中△H
 
0(填“>“、“<“或“=“)
②在一恒温恒容(容积为2L)密闭容器中充入2mol CO2和6mol H2,进行上述反应.测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图乙所示.试计算:0-10min内,氢气的平均反应速率v(H2)=
 
;该温度下,反应的平衡常数K=
 

(2)已知在常温常压下:①2CH3OH(l)+3O2(g)→2C2(g)+4H2O(g)△H=-1275.6kJ/mol
②H2O(g)═H2O(l)△H=-44.0kJ/mol
写出表示甲醉燃烧热的热化学方程式:
 

(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如下图丙所示的电池装置.
①该电池的正极反应式为
 
;负极反应式为
 

②工作一段时间后,当消耗3.2g甲醇时,同时消耗掉的KOH是
 
g.
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科目:高中化学 来源: 题型:

已知:在某温度下,存在可逆反应X(g)+Y(g)?2Z(g).在该温度下,向容积为2L的恒容密闭容器中加入2mol X和2mol Y,在1min时达到平衡,混合气体中Z的体积分数[Χ(Z)]随时间(t)变化曲线如图所示,在2min时再向此容器中加入2mol Z,在3min时反应重新达到平衡至4min.
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求:(1)该反应在前1min内用X表示的平均速率.
(2)该温度下的平衡常数.
(3)请在图中将0~4min的变化曲线图补充完整.(必须注明图中纵坐标的对应数值)

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