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俗话说“雷雨发庄稼”,这说明雷雨中含有能被植物吸收利用的化合态的氮,请同学们 写出三个有关的化学方程式:
(1)________________________________________________________________________;
(2)________________________________________________________________________;
(3)________________________________________________________________________。
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合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径,其研究来自正确的理论指导,合成氨反应的平衡常数K值和温度的关系如下:
温度/℃ | 360 | 440 | 520 |
K值 | 0.036 | 0.010 | 0.0038 |
(1)①写出工业合成氨的化学方程式:________________。
②由表中数据可知该反应为放热反应,理由是________。
③理论上,为了增大平衡时H2的转化率,可采取的措施是______
(填字母序号)。
a.增大压强
b.使用合适的催化剂
c.升高温度
d.及时分离出产物中的NH3
(2)原料气H2可通过反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)获取,已知该反应中,当初始混合气中的恒定时,温度、压强对平衡混合气中CH4含量的影响如图所示:
①图中,两条曲线表示压强的关系是p1________p2(填“>”、“=”或“<”)。
②该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)原料气H2还可通过反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)获取。
①T ℃时,向容积固定为5 L的容器中充入1 mol水蒸气和1 mol CO,反应达平衡后,测得CO的浓度为0.08 mol·L-1,则平衡时CO的转化率为________该温度下反应的平衡常数K值为________。
②保持温度仍为T ℃,改变水蒸气和CO的初始物质的量之比,充入容积固定为5 L的容器中进行反应,下列描述能够说明体系处于平衡状态的是________________(填字母序号)。
a.容器内压强不随时间改变
b.混合气体的密度不随时间改变
c.单位时间内生成a mol CO2的同时消耗a mol H2
d.混合气中n(CO)n(H2O)n(CO2)n(H2)=11666
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如图所示的装置中发生反应2A2(g)+B2(g)2C(g) ΔH=-a kJ/mol(a>0),已知P是可自由滑动的活塞。在相同温度时关闭K,向A、B容器中分别充入2 mol A2和1 mol B2,两容器分别在500 ℃时达平衡,A中C的浓度为w1 mol/L,放出热量b kJ,B中C的浓度为w2 mol/L,放出热量c kJ。请回答下列问题:
(1)此反应的平衡常数表达式为________________;若将温度升高到700 ℃,反应的平衡常数将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)比较大小:w1________w2(填“>”、“=”或“<”),a、b、c由大到小的关系为________________。
(3)若打开K,一段时间后重新达平衡,容器B的体积将________
(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)若让A、B体积相等且固定P,在B中改充入4 mol A2和2 mol B2,在500 ℃时达平衡后C的浓度为w3 mol/L,则w1、w3的关系为_________。
(5)能说明A中已达到平衡状态的是________________(填序号,有一个或多个选项符合题意)。
a.v(C)=2v(B2)
b.容器内气体压强保持不变
c.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
d.容器内的气体密度保持不变
(6)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C气体
b.适当升高温度
c.增大B2的浓度
d.选择高效的催化剂
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某可逆反应X(g)+Y(g)Z(g)+2W(g),其化学平衡常数K和温度的关系如下表:
T/℃ | 700 | 800 | 850 | 1000 |
K | 0.01 | 0.05 | 0.10 | 0.40 |
(1)上述反应的平衡常数表达式K=________,ΔH________0(填“>”或“<”)。加入催化剂,该反应的ΔH将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)若上述反应在绝热恒容的密闭容器内进行,则能说明该反应达到化学平衡状态的依据有________。
A.混合气体的密度保持不变
B.v正(X)=v正(Z)
C.容器内温度恒定
D.W的质量分数不变
(3)在850 ℃、体积为1 L的密闭容器内,加入0.2 mol Z和0.3 mol W发生上述反应。X的c(X)-t曲线如图所示。
①0~4 min内W的平均速率为________mol·L-1·min-1。
②在5 min末将容器体积缩小至0.5 L,若在8 min末达到新平衡(此时X的浓度约为0.26 mol/L),请在图中画出5 min~9 min的X浓度的变化曲线。
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化石燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼和硫酸的生产过程中产生的SO2是大气中SO2的主要来源。
(1)将煤转化为水煤气是将煤转化为洁净燃料的方法之一,反应为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),该反应的化学平衡常数表达式为K=________。
若反应的逆反应速率与时间的关系如图所示:
①可见反应在t1、t3、t7,时都达到了平衡,而t2、t8时都改变了一种条件,试判断t2时改变的是什么条件:t2时________________。
②若t4时降压,t6时增大反应物的浓度,请在图中画出t4~t6时逆反应速率与时间的关系线。
(2)碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染,同时又能制得氢气,具体流程如下:
①用离子方程式表示反应器中发生的反应:________________。
②用化学平衡移动的原理分析,在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是________________。
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已知:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=Q,其平衡常数随温度变化如下表所示:
温度/℃ | 400 | 500 | 850 |
平衡常数 | 9.94 | 9 | 1 |
请回答下列问题:
(1)上述反应的化学平衡常数表达式为:________________。该反应的Q________________0(填“>”或“<”)。
(2)850 ℃时在体积为10 L反应器中,通入一定量的CO和H2O(g),发生上述反应,CO和H2O(g)浓度变化如图所示,则0~4 min时平均反应速率v(CO)=________。
(3)若在500 ℃时进行,且CO、H2O(g)的起始浓度均为0.020 mol/L,该条件下,CO的最大转化率为________________。
(4)若在850 ℃时进行,设起始时CO和H2O(g)共为1 mol,其中水蒸气的体积分数为x,平衡时CO的转化率为y,试推导y随x变化的函数关系式为________________。
(5)某电化学装置可实现2CO2===2CO+O2的转化,使CO重复使用。已知该反应的阳极反应为4OH--4e-===2H2O+O2↑,则阴极反应式为________________。
(6)有人提出可以设计反应2CO===2C+O2(ΔH>0)来消除CO的污染。请判断上述反应能否自发进行:________________(填“可能”或“不可能”),理由是________________。
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将2 mol A和1 mol B充入V升的密闭容器中,在一定条件下发生反应:2A(g)+B(g)2C(g)。平衡时C的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示:
下列判断正确的是( )
A.b>e
B.415 ℃、2.0MPa时B的转化率为60%
C.该反应的ΔH>0
D.平衡常数K(550 ℃)>K(350 ℃)
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等物质的量的A(g)与B(g)在密闭容器中进行反应:A(g)+B(g)2C(g)+D(s) ΔH<0,下列叙述正确的是( )
A.达到平衡后,反应速率v正(A)=2v逆(C)
B.达到平衡后,增大压强,平衡逆向移动
C.达到平衡后,升高温度,平衡正向移动
D.平衡常数K值越大,A的转化率越高
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一定条件下反应2AB(g)A2(g)+B2(g)达到平衡状态的标志是( )
A.单位时间内生成n mol A2,同时消耗2n mol AB
B.容器内三种气体AB、A2、B2共存
C.AB的消耗速率等于A2的消耗速率
D.容器中各组分的体积分数不随时间变化
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