【题目】一定温度下,将1 mol A(g)和1 mol B(g)充入2 L密闭容器中发生反应A(g)+B(g)xC(g)+D(s),在t1时达到平衡。在t2、t3时刻分别改变反应的一个条件,测得容器中C(g)的浓度随时间变化如图所示。下列有关说法正确的是
A. 反应方程式中x=2
B. t2时刻改变的条件是使用催化剂
C. t3时刻改变的条件是移去少量D
D. t1~t3间该反应的平衡常数不相同
【答案】A
【解析】
A、而t2~t3间C的浓度不变,说明平衡没有移动,则一定是加压且△n=0,所以x=2;
B、由图中t2时刻C的浓度由0.5 mol·L-1突变为0.75 mol·L-1,则改变的条件可能是加压或增加C的量,不可能是升温和使用催化剂;
C、物质D是固体,其量多少不影响平衡;
D、t1时物质A、B均为0.25 mol·L-1,求出K=4。
A、而t2~t3间C的浓度不变,平衡不移动,条件一定是加压且△n=0,所以x=2,故A正确;
B、由图中t2时刻C的浓度由0.5 mol·L-1突变为0.75 mol·L-1,则改变的条件可能是加压或增加C的量,不可能是升温和使用催化剂,故B错误;
C、物质D是固体,其量多少不影响平衡,故C错误。
D、t1时物质A、B均为0.25 mol·L-1,C的浓度为0.50 mol·L-1,D为固体,求出K=0.52/(0.25×0.25)=4,t2~t3改变的条件不是升温和使用催化剂,平衡常数相同,故D错误。
故选A。
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【题目】研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。
⑴ 将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用于炼铁等。
已知:Fe2O3(s) + 3C(石墨) = 2Fe(s) + 3CO(g) ΔH 1 = +489.0 kJ·mol-1
C(石墨) + CO2(g) =2CO(g) ΔH 2 = +172.5 kJ·mol-1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为___________________________________________。
⑵ 二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) ΔH
① 取一定体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比为1∶3),加入恒容密闭容器中,发生上述反应。反应过程中测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系如图所示,则该反应ΔH_______0(填“>”、“<”或“=”)。
② 在两种不同条件下发生反应,测得CH3OH的物质的量随时间变化如图所示,曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为:KⅠ______KⅡ(填“>” 或“<”)。
⑶ 以CO2为原料还可以合成多种物质。①工业上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定条件下合成,其反应方程式为_____________________________________。当氨碳比n(NH3 )/n(CO2 )=3,达平衡时CO2的转化率为60%,则NH3的平衡转化率为______。
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【题目】中共十九大报告指出,加快水污染防治、实施流域环境和近岸海域综合治理、环境污染的治理是化学工作者研究的重要课题,也是践行“绿水青山就是金山银山”的重要举措。在适当的条件下,将CO2转化为甲醇、甲醚等有机物,既可降低CO2造成的温室效应对环境的影响,还可得到重要的有机产物。
(1)已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1=484 kJ/mol
②CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=50 kJ/mol
则2CH3OH(g)+3O2(g)= 2CO2(g)+4H2O(g) ΔH,ΔH=_____________。
(2)已知T K时,某恒容密闭容器中存在如下反应:2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH<0,测得容器中不同时刻时各物质的浓度(mol/L)如下表所示:
c(CO2) | c(H2) | c(CH3OCH3) | c(H2O) | |
开始时 | a | b | 0 | 0 |
10 s时 | 3 | 0.5 | c | 1.5 |
①若反应开始到10s时间段内,v(H2)=_____________,既能提高反应速率,又能提高H2转化率的方法是________________________。
②若T K时,化学平衡常数K=15,则10 s 时v(正)_______v(逆)(填“>”“<”或“=”),此时CO2的转化率为________。
(3)一定条件下,向某恒容密闭容器中充入x mol CO2和y mol H2,发生的反应为CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=50 kJ·mol1。
①下图1中能表示该反应的平衡常数K与温度T之间的变化关系曲线为______(填“a”或“b”),其判断依据是__________________________________。
②若x=2、y=3,测得在相同时间内不同温度下H2的转化率如图2所示,则在该时间段内,恰好达到化学平衡时,容器内的压强与反应开始时的压强之比为____________。
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【题目】一定量的混合气体在密闭容器中发生如下反应:xA(g)+yB(g)zC(g),达到平衡后测得A气体的浓度为0.5 mol·L-1,保持温度不变,将密闭容器的容积压缩为原来的一半再次达到平衡后,测得A浓度为0.8 mol·L-1,则下列叙述正确的是( )
A.平衡向正反应方向移动 B.x+y<z
C.B的物质的量浓度减小 D.C的体积分数降低
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【题目】以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成燃料电池,采用电解法制备 Fe(OH)2,装置如图所示,其中电解池两极材料分别为铁和石墨,通电一段时间后,右侧玻璃管中产生大量的白色沉淀。则下列说法正确的是( )
A. 石墨电极Ⅱ处的电极反应式为O2+4e-===2O2-
B. X是铁电极
C. 电解池中有1mol Fe溶解,石墨Ⅰ耗H2 22.4 L
D. 若将电池两极所通气体互换,X、Y两极材料也要互换。
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【题目】氮的化合物在生产、生活中广泛存在。
(1)键能是将1mol理想气体分子AB拆开为中性气态原子A和B所需的能量。已知下列化学键的键能如下表:
写出1mol气态肼(H2N-NH2)燃烧生成氮气和水蒸气的热化学方程式________________。
(2)用焦炭还原NO的反应为:2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g),向容积均为1L的甲、乙、丙三个恒容恒温(反应温度分别为400℃、400℃、T℃)容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO,测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示:
①该反应为________(填“放热”或“吸热”)反应。
②乙容器在60min时达到平衡状态,则0~60min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率v(NO)=____________。
(3)用焦炭还原NO2的反应为:2NO2(g)+2C(s) N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1molNO2和足量C发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:
①A、C两点的浓度平衡常数关系:Kc(A)________Kc(C)(填“<”或“>”或“=”)。
②A、B、C三点中NO2的转化率最高的是________(填“A”或“B”或“C”)点。
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【题目】哈伯法合成氨技术的相关反应为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-93kJ/mol
(1)试根据表中所列键能数据计算a的数值为_____________。
(2)在600℃下,向2L密闭容器中充入一定量的反应物并开始上述反应,图表示N2的物质的量随时间的变化曲线。
用H2表示0~10min内该反应的平均速率v(H2)= _____________,若该温度下K=0.0016L2/mol2,则在10min时c(H2)= _____________。
(3)在哈伯合成法中,平衡时NH3的体积分数与反应体系的压强(P)、温度(T)的关系如图B。则P1_____________P2(选填¨大于”、“小于”或¨不能确定”),其他条件相同,不同压强下在刚开始反应时反应物活化分子浓度较大的是_____________(选填“P1”、“P2”、“P3”或“不能确定”),在日本的合成氨工业中,选择合成温度为700℃的较高温,试从化学动力学的角度分析其理由是_____________。
(4)研究表明,合成氨的速率与相关物质的浓度的关系为v=kc(N2)c(H2)3/2c(NH3)-1,k为速率常数。能使合成氨的速率增大的措施是_____________。
A.使用更有效的催化剂
B.总压强一定,增大n(N2 )/n(H2)的值
C.升高反应温度
D.按照原来比值增大反应物的浓度
E.将原容器中NH3及时分离出来
(5)如图是利用NH3催化氧化释放出电能的电池结构示意图(氧化产物为无污染性气体),放电时O2应从_____________(填“a”或“b”)处通入,该电池负极的电极反应式为_____________。
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【题目】分类是科学研究的重要方法,下列物质分类不正确的是
A.化合物:干冰,冰水混合物,烧碱,小苏打
B.电解质:硫酸,甲烷,烧碱,食盐
C.同素异形体:石墨,C60,C80,金刚石
D.混合物:豆浆,纯净矿泉水,分析纯盐酸,石灰石
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