【题目】在2L密闭容器中,800℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)/mol | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
(1)写出该反应的平衡常数表达式:K= , 已知:K(300℃)>K(350℃),该反应是反应(填“放热”或“吸热”).
(2)图中表示NO2的变化的曲线是 , 用O2的浓度变化表示从0~2s内该反应的平均速率v= .
(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是
a.v(NO2)=2v(O2) b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO)=2v正(O2) d.容器内物质的密度保持不变
(4)能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是
a.及时分离出NO2气体 b.适当升高温度
c.增大O2的浓度 d.选择高效的催化剂.
【答案】
(1);放热
(2)b;0.0015mol/(L?s)
(3)bc
(4)c
【解析】解(1)可逆反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡常数k= ,
K(300℃)>K(350℃),说明升高温度平衡向逆反应移动,故正反应是放热反应,故答案为: ,放热;
(2.)由方程式2NO(g)+O2(g)2NO2(g)可知,平衡时△c(NO):△c(O2):△c(NO2)=2:1:2,由表中数据可知,平衡时c(NO)= =0.0035mol/L,曲线b平衡时的浓度为0.0035mol/L,故曲线b表示NO2的浓度变化,
由图中数据可知2s内,NO的浓度变化量为0.01mol/L﹣0.004mol/L=0.006mol/L,故v(NO)= =0.003mol/(Ls),根据速率之比等于化学计量数之比,故v(O2)= v(NO)= ×0.003mol/(Ls)=0.0015mol/(Ls),故答案为:b,0.0015mol/(Ls);
(3.)a.始终都存在v(NO2)=2v(O2)关系,故不能说明到达平衡,故a错误;
b.随反应进行气体的物质的量减小,压强增减小,容器内压强保持不变,说明到达平衡,故b正确;
c.不同物质表示的正逆速率之比等于化学计量数之比,反应到达平衡,故v逆(NO)=2v正(O2),说明到达平衡,故c正确;
d.反应混合气体的质量不变,容器的体积不变,密度始终不变,故容器内物质的密度保持不变,不能说明到达平衡,故d错误;故选bc;
(4.)a.及时分离出NO2气体,平衡向正反应移动,但反应速率降低,故a错误;
b.适当升高温度,反应速率增大,平衡向逆反应移动,故b错误;
c.增大O2的浓度,反应速率增大,平衡向正反应移动,故c正确;
d.选择高效的催化剂,增大反应速率,不影响平衡移动,故d错误;故选c.
(1)化学平衡常数,是指在一定温度下,可逆反应都达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值,据此书写;
K(300℃)>K(350℃),说明升高温度平衡向逆反应移动,故正反应是放热反应;(2)由表中数据可知,平衡时c(NO)= =0.0035mol/L,由方程式2NO(g)+O2(g)2NO2(g)可知,平衡时△c(NO):△c(O2):△c(NO2)=2:1:2,据此判断表示NO2的浓度变化的曲线,
由图中数据可知2s内,NO的浓度变化量为0.01mol/L﹣0.004mol/L=0.006mol/L,根据v= 计算v(NO),再根据速率之比等于化学计量数之比计算v(O2);(3)根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态;(4)根据外界条件对反应速率与平衡的移动分析解答.
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【题目】下列说法正确的是
A. 化学反应一定伴随有热量的变化
B. 活化能越大的化学反应其反应热数值也越大
C. 反应热的产生是由于生成物与反应物的总能量不同
D. 放热反应是由于反应物键能总和大于生成物键能总和
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【题目】下列说法中,错误的是
A. 化学反应中,有放热反应也有吸热反应
B. 煤、石油、天然气是当今世界最重要的三种化石燃料
C. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体的反应是吸热反应
D. 化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
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【题目】研究表明,在CuZnO催化剂存在下,CO2和H2可发生两个平行反应,分别生成CH3OH和CO,反应的热化学方程式如下: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1 平衡常数K1 反应Ⅰ
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJmol﹣8平衡常数K2 反应Ⅱ
某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2,在相同压强下,经过相同反应时间测得如表实验数据:
T(K) | 催化剂 | CO2转化率(%) | 甲醇选择性(%) |
543 | Cat.1 | 12.3 | 42.3 |
543 | Cat.2 | 10.9 | 72.7 |
553 | Cat.1 | 15.3 | 39.1 |
553 | Cat.2 | 12.0 | 71.6 |
[备注]Cat.1:Cu/ZnO纳米棒;Cat.2:Cu/ZnO纳米片;甲醇选择性;转化的CO2中生成甲醇的百分比
(1)合成的甲醇可用于燃料电池的燃料,若电解质为稀烧碱溶液时甲醇燃料电池的正极反应式为;研究证实,CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇,则生成甲醇的反应发生在极,该电极反应式是 .
(2)从表中实验数据可以分析出,提高CO2转化成CH3OH的选择性的方法有 .
(3)反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数K3=(用K1和K2表示).
(4)在恒压密闭容器中,由CO2和H2进行反应I合成甲醇,在其它条件不变的情况下,探究温度对化学平衡的影响,实验结果如图. ①△H10(填“>”、“<”或“=”)
②有利于提高CO2平衡转化率的措施有(填标号).
A.降低反应温度
B.投料比不变,增加反应物的浓度
C.增大CO2和H2的初始投料比
D.混合气体中掺入一定量惰性气体(不参与反应)
(5)在T1温度时,将1.00molCO2和3.00molH2充入体积为1.00L的恒容密闭容器中,容器起始压强为P0 , 仅进行反应I. ①充分反应达到平衡后,若CO2转化率为a,则容器的压强与起始压强之比为(用a表示).
②若经过3h反应达到平衡,平衡后,混合气体物质的量为3.00mol,则该过程中H2的平均反应速率为(保留三位有效数字);该温度下反应的化学平衡常数K为(保留三位有效数字);平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示,即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数.写出上述反应压力平衡常数KP为(用P0表示,并化简).
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【题目】5种固体物质A、B、C、D、E由表中不同的阴阳离子组成,它们均易溶于水.
阳离子 | Na+ | Al3+ | Fe3+ | Cu2+ | Ba2+ |
阴离子 | OH﹣ | Cl﹣ | CO32﹣ | NO3﹣ | SO42﹣ |
分别取它们的水溶液进行实验,结果如下:
①A溶液与C溶液混合后产生蓝色沉淀,向该沉淀中加入足量稀HNO3 , 沉淀部分溶解,剩余白色固体;
②B溶液与E溶液混合后产生红褐色沉淀,同时产生大量气体;
③少量C溶液与D溶液混合后产生白色沉淀,过量C溶液与D溶液混合后无现象;
④B溶液与D溶液混合后无现象;
⑤将38.4g Cu片投入装有足量D溶液的试管中,Cu片不溶解,再滴加1.6molL﹣1稀H2SO4 , Cu逐渐溶解,管口附近有红棕色气体出现.
(1)据此推断A、C的化学式为:A;C .
(2)写出步骤②中发生反应的离子方程式 .
(3)D溶液中滴入石蕊试液,现象是 , 原因是(用离子方程式说明).
(4)步骤⑤中若要将Cu片完全溶解,至少加入稀H2SO4的体积是mL.
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【题目】下列说法中正确的是
A.远洋货轮船体上加装的锌板需定期更换
B.铁表面镀锌时,铁与直流电源的正极相连
C.镀层破损后,镀锌铁板比镀锡铁板更易腐蚀
D.电解精炼铜时,电解质溶液的组成保持不变
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【题目】已知反应H2(g)+Br2(l)=2HBr(g)在25 ℃、101 kPa下进行,放出热量为72 kJ,蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ,其他相关数据如下表:
H2(g) | Br2(g) | HBr(g) | |
1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ | 436 | a | 369 |
则表中a为( )。
A.404B.260C.230D.200
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