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科目: 来源: 题型:解答题

5.已知:反应I:4NH3(g)+6NO(g)?5N2(g)+6H2O(l)△H1
反应Ⅱ:2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H2(且|△H1|=2|△H2|)
反应Ⅲ:4NH3(g)+6NO2(g)?5N2(g)+3O2(g)+6H2O(l)△H3
反应I和Ⅱ反应在不同温度时的平衡常数及其大小关系如表:
温度/K反应I反应II已知:
K2>K1>K2′>K1
298K1K2
398K1K2
(1)①推测反应I是反应放热(填“吸热”或“放热”),②150oC时,反应Ⅲ的平衡常数表达式K=$\frac{{c}^{3}({O}_{2}){c}^{5}({N}_{2})}{{c}^{4}(N{H}_{3}){c}^{6}(N{O}_{2})}$,温度升高,K值增大(填“增大”或“减小”).
(2)相同条件下,反应I:4NH3(g)+6NO(g)?5N2(g)+6H2O(l)在2L密闭容器内,选用不同的催化剂,反应产生N2的量随时间变化如图1所示.
①算0~4分钟在A催化剂作用下,反应速率V(NO)=0.375mol•L-1•min-1
②下列说法不正确的是CE.
A.单位时间内H-O键与N-H键断裂的数目相等时,说明反应已经达到平衡
B.若在恒容绝热的密闭容器中发生反应,当K值不变时,说明反应已经达到平衡
C.该反应的活化能大小顺序是:Ea(A)>Ea(B)>Ea(C)
D.反应达到平衡后,升高温度,逆反应速率先增大后减小
E.由如图1可知,催化剂A使反应进行的程度更大
(3)工业生产的尾气处理中,应用了反应Ⅲ的原理,如图2测得不同温度下氨气的转化率

你认为反应控制的最佳温度应为C,
A.300~350℃B.350~400℃
C.400~450℃D.450~500℃
(4)某一体积固定的密闭容器中进行反应Ⅲ,200℃时达平衡.请在如图3补充画出:t1时刻升温,在t1与t2之间某时刻达到平衡;t2时刻添加催化剂,N2的百分含量随时间变化图象.

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科目: 来源: 题型:实验题

4.回答下列问题:
(1)SO2是造成空气污染的主要原因,利用钠碱循环法可除去SO2.钠碱循环法中,吸收液为Na2SO3溶液,该吸收反应的离子方程式是SO2+SO32-+H2O=2HSO3-.常温下,Na2SO3溶液的pH>7,原因是(用离子方程式表示)SO32-+H2O?HSO3-+OH-
(2)利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤.
已知:SO2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)?SO3(g)△H=-98kJ•mol-1.某温度下该反应的平衡常数K=$\frac{10}{3}$.
①该温度下,向100L的恒容密闭容器中,充入3.0mol SO2(g)、16.0mol O2(g)和3.0mol SO3(g),则反应开始时v(正)< v(逆)(填“<”、“>”或“=”).
②该温度下,向一体积为2L的恒容密闭容器中充入2.0mol SO2和1.0molO2,反应一段时间后容器压强为反应前的80%,此时SO2的转化率为60%.
③在②中的反应达到平衡后,改变下列条件,能使SO2(g)平衡浓度比原来减小的是A(填字母).
A.保持温度和容器体积不变,充入1.0mol O2
B.降低温度
C.保持温度和容器体积不变,充入1.0mol SO3
D.增大容器体积
(3)若以如图所示装置,用电化学原理生产硫酸,通入O2电极的电极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+ 
(4)为稳定持续生产,硫酸溶液的浓度应维持不变,则通入SO2和水的质量比为16:29.

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科目: 来源: 题型:实验题

3.CO是现代化工生产的基础原料,下列有关问题都和CO的使用有关.
(1)人们利用CO能与金属镍反应,生成四羰基镍,然后将四羰基镍分解从而实现镍的提纯,最后可以得到纯度达99.9%的高纯镍.具体反应为:Ni(s)+4CO(g)$?_{180~200℃}^{50~80℃}$Ni(CO)4(g),该正反应的△H< 0(选填“>”或“=”或“<”).
(2)工业上可利用CO2(g)与H2(g)为原料合成乙醇:
2CO2(g)+6H2(g)?CH3CH2OH(g)+3H2O(l)△H
已知反应 I:2CO(g)+4H2(g)?CH3CH2OH(g)+H2O(g)△H1
反应 II:H2O(l)?H2O(g)△H2
反应 III:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H3
则:△H与△H1、△H2、△H3之间的关系是:△H=△H1-3△H2-2△H3
(3)一定条件下,在体积固定的密闭容器中发生反应:4H2(g)+2CO(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g),
下列选项能判断该反应达到平衡状态的依据的有CE.
A.2v(H2)=v(CO)
B.CO的消耗速率等于CH3OCH3的生成速率
C.容器内的压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变
E.混合气体的平均相对分子质量不随时间而变化
(4)工业可采用CO与H2反应合成再生能源甲醇,反应:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)
在一容积可变的密闭容器中充有10molCO和20mol H2,在催化剂作用下发生反应生成甲醇.CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如图1所示.

①合成甲醇的反应为放热(填“放热”或“吸热”)反应.
②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为KA=KB>KC
③若达到平衡状态A时,容器的体积为10L,则在平衡状态B时容器的体积为2L.
④CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如图2所示,实际生产时条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是在250°C、1.3x104kPa左右,CO的转化率已较高,再增大压强CO转化率提高不大,且增大生成成本,得不偿失.

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科目: 来源: 题型:解答题

2.CH4、CO2、CO、NaHCO3、Na2CO3等含碳化合物对人类的生产、生活具有重要的意义.
(1)已知:甲烷和一氧化碳的燃烧热(△H )分别为-890kJ•moL-1、-283kJ•moL-1.则CH4(g)+2CO2 (g)═4CO(g)+2H2O
(1)△H=+323 kJ•moL-1
(2)一定条件下,在密闭容器中发生的反应为CH4(g)+2CO2 (g)?2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图Ⅰ.
①据图1可知,该反应的△H=>0(填“>”或“<”).
②刚开始向密闭容器通入2.5mol CH4和4mol CO2,经过5min在A点达到平衡,若容器的体积为2L,则v(CO)=0.2mol/(L•min).平衡常数K=$\frac{8}{3}$,在恒温恒容下,再向该体系中通入1.5mol CH4,2mol CO2、2mol H2 和 2mol CO,化学平衡逆向移动.(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”).
(3)①CO和 H2可以通过反应C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)制取.在恒温恒容下,若从反应物开始建立平衡,则下列能判断该反应达到平衡的是AC.
A.体系压强不再变化
B.CO与H2的物质的量之比为1:1
C.混合气体的密度保持不变
D.每消耗1mol H2O(g)的同时生成1mol H2
②在一定条件下,合成气(CO和H2)发生如下两个主要反应:
CO(g)+2H2(g)  CH3OH(g)△H=-90.1kJ•moL-1
2CO(g)+4H2(g) CH30CH3(g)+H20(g)△H=-204.7kJ•moL-1
仅根据图2可判断该条件下制取甲醇的最佳温度为290℃.

(4)①图3表示的是Na2CO3溶液中各离子浓度的相对大小关系,其中④表示的是HCO3-(填微粒符号)
②常温下,CO32-水解反应的平衡常数即水解常数Kh=2×10 -4 mol•L-1,当溶液中c(CH3-):c(CO32-)=2:1 时,溶液的 pH=10.

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科目: 来源: 题型:填空题

1.一定条件下,向容器的体积为4L的密闭容器中通入1mol N2和3mol H2,发生反应:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,达到平衡后.试回答下列问题:

(1)该条件下,反应的平衡常数表达式K=$\frac{{c}^{2}(N{H}_{3})}{c({N}_{2})×{c}^{3}({H}_{2})}$.达到平衡后,若其它条不变,升高体系的温度,平衡常数K将减小(填“增大”、“减小”或“不变”).
(2)达到平衡后,在恒容条件下,向容器中通入氦气(He),氮气的转化率将不变(“增大”、“减小”或“不变”,下同).若再通入1mol N2和3mol H2,氮气的转化率将增大.
(3)常压下,把H2和用氦气(He)稀释的N2分别通入一个加热到570℃的电解池装置,H2和N2便可在电极上合成氨,装置中所用的电解质(图1中黑细点)能传导H+,则阴极的电极反应式为N2+6e-+6H+=2NH3
(4)三个相同的容器中各充入1molN2和3molH2,在不同条件下分别达到平衡,氨的体积分数随时间变化如图2.下列说法正确的是abc;
a.图Ⅰ可能是不同温度对反应的影响,且T2>T1
b.图Ⅲ可能是不同压强对反应的影响,且p1>p2
c.图Ⅱ可能是同温同压下,催化剂性能,1>2.

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科目: 来源: 题型:实验题

20.汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,可使有毒气体相互反应转化为无毒气体.
(1)对于该反应:4CO(g)+2NO2(g)?4CO2(g)+N2(g)△H=-1 200kJ•mol-1,温度不同(T2>T1)、其他条件相同时,下列图象正确的是乙(填代号).
该反应的平衡常数表达式为K=$\frac{{c}^{4}(C{O}_{2})c({N}_{2})}{{c}^{4}(CO){c}^{2}(N{O}_{2})}$.
(2)汽车尾气中CO与H2O(g)在一定条件下可以发生反应:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H<0.820℃时在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,起始时按照下表进行投料,达到平衡状态.
起始物质的量
n(H2O)/mol0.100.200.20
n(CO)/mol0.100.100.20
①平衡时,甲、乙、丙三个容器中,CO的转化率大小关系为:甲=丙<乙(用“甲”、“乙”、“丙”,“>”、“=”或“<”表示).
②乙容器中,通过改变温度,使CO的平衡转化率增大,则平衡常数K增大(填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)为倡导“节能减排”和“低碳经济”,目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料乙醇.一定条件下发生反应:2CO2(g)+6H2(g)?CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H<0.在一定条件下,在20L密闭容器中按物质的量比为1:3充入CO2和H2,温度在450K,5MPa下测得平衡体系中各物质的体积分数随温度的变化曲线如图丁所示.曲线乙表示的是CO2(填物质的化学式)的体积分数,图象中A点对应的体积分数b=18.8%(结果保留三位有效数字).

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科目: 来源: 题型:实验题

19.对于可逆反应N2+3H2?2NH3(反应条件略去),回答下列问题:
(1)在恒温恒容条件下,下列表述中,不能说明该反应达到平衡状态的有BD.
A.体系的压强保持不变          
B.某时刻H2和NH3的浓度之比是3:2
C.相同时间内,断裂6NA个N-H键,同时断裂3NA个H-H键
D.某时刻反应速率满足:3v(N2)=v(H2)     
E.混合气体的平均摩尔质量不变
(2)下列措施能加快反应速率的有C
A.降温       B.将NH3分离出体系     C.恒温恒容条件下,加入N2    D.恒温恒压条件下,加入He
(3)若测得达到平衡时,氮气和氢气的转化率相等,则氮气和氢气的起始投料物质的量之比为1:3.
(4)若断裂1mol N≡N需要吸热akJ,断裂1molH-H需要吸热bkJ,形成1molN-H放热ckJ,如果n molN2参加反应(假设N2完全转化),则该过程放热n(6c-a-3b)kJ.
(5)在恒温恒压的密闭容器中,加入一定量的氮气和氢气进行反应,若达到平衡时,混合气体的密度是反应前的1.2倍,则达到平衡时,混合气体中氨气的体积分数为20%.

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科目: 来源: 题型:解答题

18.向2L密闭容器中通入m mol气体A和n mol气体B,在一定条件下发生反应;xA(g)+yB(g)═pC(g)+qD(g)已知:平均反应速率vC=$\frac{1}{3}$vA;反应2min时,A的浓度减少了$\frac{1}{2}$,B的物质的量减少了$\frac{m}{3}$mol,有m mol D生成.回答下列问题:
(1)反应2min内,vA=$\frac{m}{8}$mol/(min•L),
(2)化学方程式中,y=2、q=6.
(3)反应平衡时,D为1.5m mol,则B的转化率为$\frac{0.5m}{n}$×100%.
(4)如果其他条件不变,将容器的容积变为3L,进行同样的实验,则与上述反应比较:反应速率减小(填“增大”、“减小”或“不变”),理由是体积变大,浓度变小反应速率变小.

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科目: 来源: 题型:选择题

17.三个密闭容器中进行同样的可逆反应:aX(g)+Y(g)═2Z(g);△H<0,均维持T℃和容器体积不变,2min时,甲容器达到平衡.以下描述正确的是(  )
容积1L1L0.5L
起始加入物质X:2mol,Y:1molZ:2molX:0.5mol,Y:0.25mol
平衡时c(Z)=1.2mol•L-1c(Z)=1.2mol•L-1
A.T℃时该反应的平衡常数K为3.75
B.平衡时,X转化率:甲<丙
C.若乙是绝热容器,则平衡时,c(Z)>1.2mol•L-1
D.前2min内,丙容器中用X表示的平均反应速率v(X)=0.6mol•L-1

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科目: 来源: 题型:解答题

16.铜及其化合物在工农业生产及日常生活中应用非常广泛.
(1)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的三种方法:
方法Ⅰ用炭粉在高温条件下还原CuO
方法Ⅱ电解法,反应为2Cu+H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cu2O+H2↑.
方法Ⅲ用肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2
①工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法Ⅰ,其原因是反应不易控制,易还原产生Cu.
②已知:2Cu(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)=Cu2O(s)△H=-169kJ•mol-1
C(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ•mol-1
Cu(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CuO(s)△H=-157kJ•mol-1
则方法Ⅰ发生的反应:2CuO(s)+C(s)=Cu2O(s)+CO(g);△H=+34.5kJ•mol-1
(2)氢化亚铜是一种红色固体,可由下列反应制备
4CuSO4+3H3PO2+6H2O=4CuH↓+4H2SO4+3H3PO4
该反应每转移3mol电子,生成CuH的物质的量为1mol.
(3)氯化铜溶液中铜各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与c(Cl-) 的关系如图1.

①当c(Cl-)=9mol•L-1时,溶液中主要的3种含铜物种浓度大小关系为c(CuCl2)>c(CuCl+)>c(CuCl3-).
②在c(Cl-)=1mol•L-1的氯化铜溶液中,滴入AgNO3溶液,含铜物种间转化的离子方程式为CuCl+═Cu2++Cl-(任写一个).
(4)已知:Cu(OH)2是二元弱碱;亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸,与NaOH溶液反应,生成Na2HPO3
①在铜盐溶液中Cu2+发生水解反应的平衡常数为5×10-9;(已知:25℃时,Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20mol3/L3
②电解Na2HPO3溶液可得到亚磷酸,装置如2图(说明:阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过),则产品室中反应的离子方程式为HPO32-+2H+=H3PO3

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