煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题。
已知:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
| n(CO) | n(H2O) | n(H2) | n(CO2) |
A | 1 | 5 | 2 | 3 |
B | 2 | 2 | 1 | 1 |
C | 3 | 3 | 0 | 0 |
D | 0.5 | 2 | 1 | 1 |
E | 3 | 1 | 2 | 1 |
(1)BCE (2) 0.25mol·L-1·s-1
(3)K= K=K1/K2 (4)CEF
(5)
解析试题分析:(1)先求各个情况下的生成物浓度幂之积与反应浓度幂之积的比:Q(A)=1.2;Q(B)=0.25;Q(D)=1;Q(E)=0.67;可以看出只有BCE向正反应方向移动,而A是逆向移动,D已达到平衡状态。
CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)
起始: 10mol 10mol 0 0
变化: x x x x
平衡:(10-x) (10-x) x x
依题意有:
解之得:X=7.5mol
则30s内CO的平均反应速率为:
因为碳是固体,因此浓度是定值,在平衡常数表达式中不写出碳。
① C(s)+CO2(g)2CO(g) 平衡常数K;
② C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) 平衡常数K1;
③ CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) 平衡常数K2;
①就等于②-③,因此平衡常数K=K1/K2
(5)乙相当于甲在相同条件下达到平衡后再减小压强,平衡继续右移,二氧化碳的转化率增大,但是达到平衡的时间会加长,因为压强减小,减慢了反应的速率。
考点:考查化学平衡的有关知识。
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)在T℃时,将0.6molH2和0.4molN2置于容积为2 L的密闭容器中(压强为mPa)发生反应:3H2+N22NH3 △H<0。若保持温度不变,某兴趣小组同学测得反应过程中容器内压强随时间变化如图所示:8 min内分钟NH3的平均生成速率为 mol·L-1·min-1。
(2)仍在T℃时,将0.6molH2和0.4molN2置于一容积可变的密闭容 器中。
①下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是 (填序号)。
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为l:3:2
b.3v正(N2)=v逆(H2)
c.3v正(H2)=2v逆(NH3)
d.混合气体的密度保持不变
e.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
②该条件下达到平衡时NH3的体积分数与题(1)条件下NH3的体积分数相比 (填“变大”“变小”或“不变”)。
③达到平衡后,改变某一条件使反应速率发生了如图所示的变化,改 变的条件可能是 。
a.升高温度,同时加压
b.降低温度,同时减压
c.保持温度、压强不变,增大反应物浓度
d.保持温度、压强不变,减小生成物浓度
(3)硝酸厂的尾气含有氮氧化物,不经处理直接排放将污染空气。 氨气能将氮氧化物还原为氮气和水,其反应机理为:
2NH3(g)+5NO2(g)=7NO(g)+3H2O(g) H=-akJ·mol-1
4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) H=-bkJ·mol-1
则NH3直接将NO2还原为N2的热化学方程式为: 。
若标准状况下NO与NO2混合气体40.32L被足量氨水完全吸收,产生标准状况下氮气42.56L。该混合气体中NO与NO2的体积之比为 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
金属镁及其化合物不仅在国防上有重要应用,在化学研究中也有广泛应用。
(1)某同学研究反应速率时用如下方法:取一段镁条,用砂纸擦去表面的氧化膜,使足量镁条与一定量盐酸反应生成H2的量与反应时间的关系曲线如图所示。镁与盐酸反应的离子方程式为 ;在前4min内,镁条与盐酸的反应速率逐渐加快,在4 min之后,反应速率逐渐减慢,请简述其原因:_____________。
(2)向少量的Mg(OH)2悬浊液中加入适量的饱和氯化铵溶液,固体完全溶解,写出NH4Cl饱和溶液使Mg(OH)2悬浊液溶解的离子方程式 。
(3)Mg Al可形成原电池:
编号 | 电极材料 | 电解质溶液 | 电子流动方向 |
1 | Mg Al | 稀盐酸 | Mg流向Al |
2 | Mg Al | NaOH溶液 | |
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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 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
向某密闭容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量的气体B三种气体,在一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如下面左图所示。下面右图为t2时刻后改变容器中条件,平衡体系中速率随时间变化的情况且t2—t5四个阶段都各改变一种条件,所用条件均不同。t3—t4阶段为使用催化剂。
(1)若t1=15s,则t0—t1阶段以C浓度变化表示的反应速率为v(C)= mol/(L?s);
(2)若t2—t3阶段,C的体积分数变小,此阶段v正 v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)
(3)B的起始物质的量为 mol;
(4)t1时刻,平衡常数K= ;
(5)t5—t6阶段容器内A的物质的量共减小0.03mol,而此过程中容器与外界的热交换总量为a KJ,写出该反应的热化学方程式 ;
(6)若t2时刻后图像变化如下图,则改变条件为
a.恒温恒压下,按照2:1比例充入任意量的B和C
b.恒温恒压下,加入0.24mol A、0.06mol B和0.14mol C
c.恒温恒压下,加入0.12mol A、0.1mol B和0.22mol C
d.恒温恒压下,加入0.14mol B和0.30mol C
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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 |
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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 |
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 |
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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
请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。
(1)工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,在恒容容器中,该反应的热化学方程式为:
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1=-116 kJ·mol-1
①下列措施中能说明反应达到平衡状态的是___________
A.体系压强保持不变 |
B.混合气体的密度保持不变 |
C.CO与H2的浓度之比为1∶2 |
D.单位时间内,消耗2molH2的同时消耗1mol CH3OH |
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