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科目: 来源: 题型:解答题

20.已知在2L的容器中进行下列可逆反应,各物质的有关数据如下:
aA (g)+bB (g)?2C(g)
起始物质的量(mol)320
2s末物质的量浓度(mol/L)0.90.80.4
则(1)a=3,b=1;
(2)2s内B的反应速率=0.1mol/(L•s).

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科目: 来源: 题型:计算题

19.将4mol A气体和2mol B气体在2L的密闭容器中混合,在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)?2C(g),若经过2秒后测得C的浓度为0.6mol/L.求:
(1)2s内用B表示的反应速率大小;
(2)2s时A的物质的量浓度;
(3)2s时B的物质的量大小;
(4)最终C的浓度不能(填“能”或“不能”)达到2mol/L.

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科目: 来源: 题型:实验题

18.工业制硫酸,利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤.请回答:
(1)某温度下,SO2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)?SO3(g);△H=-98kJ•mol-1.开始时在100L的密闭容器中加入4.0molSO2(g)和10.0molO2(g),当反应达到平衡时共放出热量196kJ,该温度下平衡常数K=$\frac{10}{3}$.
(2)一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2,发生下列反应:
2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),达到平衡后改变下述条件,SO2、O2、SO3气体平衡浓度都比原来增大的是ACF(填字母).

A.保持温度和容器体积不变,充入2molSO3
B.保持温度和容器体积不变,充入2molN2
C.保持温度和容器体积不变,充入0.5molSO2和0.25molO2
D.保持温度和容器内压强不变,充入1molSO3
E.升高温度F.移动活塞压缩气体
(3)某人设想以图1所示装置用电化学原理生产硫酸,写出通入SO2的电极的电极反应式:SO2+2H2O-2e-═SO42-+4H+
(4)下列关于2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)反应的图象中,一定正确的是AD(填序号).

(5)①某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图3所示.当平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)= K(B) (填“>”、“<”或“=”).
②将一定量的SO2(g)和O2(g)放入某固定体积的密闭容器中,在一定条件下,c(SO3)的变化如图4所示.若在第5分钟将容器的体积缩小一半后,在第8分钟达到新的平衡(此时SO3的浓度为0.25mol•L-1).请在图4画出此变化过程中SO3(g)浓度的变化曲线.

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17.以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业叫煤化工.
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气.反应为:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ•mol-1
①该反应在常温下不能自发进行(填“能”与“不能”);
②一定温度和压强下,在一个容积可变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是bd(填序号)
a.容器中的压强不变     b.1mol H-H键断裂的同时断裂2mol H-O
c.c(CO)=c(H2)     d.密闭容器的容积不再改变
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),得到如表两组数据:
实验组温度℃起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/min
COH2OH2
1650421.66
2900210.43
①该反应为放(填“吸”或“放”)热反应;
②已知800℃时,上述反应的平衡常数K=1.若用2molCO和5mol H2O相互混合并加热到800℃,反应达到平衡时下列说法正确的是B(填序号)
A.此时水的转化率为71.4%
B.此时CO2的体积分数为20.4%
C.若再向容器内通入5mol H2O,则达到新平衡时,H2O的转化率升高
D.若从容器内移走5mol H2O,则达到新平衡时,CO的转化率升高.

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16.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t℃70080083010001200
K0.60.91.01.72.6
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=$\frac{c(CO)c({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2})c({H}_{2})}$
(2)该反应为吸热反应(选填“吸热”“放热”).
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是BC.
A.容器中压强不变           B.混合气体中c(CO)不变
C.v(H2)=v(H2O)       D.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合c(CO2)•c(H2)=c(CO).c(H2O),试判断此时的温度为830℃.在此温度下2L密闭容器中进行反应CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g),CO2(g)和H2(g)的起始量均为2.0mol,达到平衡时CO2的转化率为50%,CO的平衡浓为0.5mol/L.
(5)在密闭容器中进行反应①Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g)△H1=akJ•mol-1
反应②2CO(g)+O2(g)?2CO2(g)△H2=b kJ•mol-1
反应③2Fe(s)+O2(g)?2FeO(s)△H3
则△H3=(2a+b)kJ/mol(用含a、b的代数式表示).

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15.氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用,合成氨工业在国民生产中有重要意义.以下是关于合成氨的有关问题,请回答:
(1)若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2在一定条件下发生反应:
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,若在5分钟时反应达到平衡,此时测得NH3的物质的量为0.2mol.则前5分钟的平均反应速率v(N2)=0.01mol/(L•min).平衡时H2的转化率为50%
(2)若在0.5L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下反应:
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示:
T/℃  200   300    400
KK1K3  0.5
请完成下列问题:
①试比较K1、K2的大小,K1>K2(填“<”“>”或“=”);
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是C(填序号字母)
A.容器内N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1:3:2
B.v(H2)正=3v(H2)逆
C.容器内压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变
③400℃,当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3mol、2mol和 1mol时,则v(N2)正>v(N2)逆
(填“<”“>”或“=”)

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14.金属钨用途广泛,主要用于制造硬质或耐高温的合金,以及灯泡的灯丝.高温下,在密闭容器中用H2还原WO3可得到金属钨,其总反应为:WO3(s)+3H2(g)$\stackrel{高温}{?}$W(s)+3H2O(g)
请回答下列问题:
(1)上述反应的化学平衡常数表达式为$\frac{{c}^{3}({H}_{2}O)}{{c}^{3}({H}_{2})}$.
(2)某温度下反应达平衡时,H2与水蒸气的体积比为2:3,则H2的平衡转化率为60%;随温度的升高,H2与水蒸气的体积比减小,则该反应为反应吸热(填“吸热”或“放热”).
(3)上述总反应过程大致分为三个阶段,各阶段主要成分与温度的关系如表所示:
温度25℃~550℃~600℃~700℃
主要成份WO3      W2O5      WO2        W
第一阶段反应的化学方程式为2WO3+H2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$W2O5+H2O.

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13.甲醇是一种重要的化工原料,请根据以下材料回答相应的问题:
Ⅰ已知:①CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-51kJ•mol-1
     ②部分物质的反应能量变化如图Ⅰ所示;
     ③利用原电池原理将CO转化为甲醇如图Ⅱ所示.

(1)写出CO2和H2反应生成CH3OH(g)和H2O(g)的热化学方程式CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),△H=-40kJ•mol-1
(2)该电池中正极的电极反应式为CO+4e-+4H+=CH3OH.
Ⅱ甲醇不完全燃烧产生的CO可利用I2O5来除去,其反应为5CO(g)+I2O5(s)?5CO2(g)+I2(s).不同温度下,向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入2molCO,测得的CO2体积分数随着时间t变化曲线如图所示.则:

(1)T2温度时,0-0.5min的反应速率v(CO)=0.8mol•L-1•min-1
(2)T1温度时,反应达到平衡,CO的转化率为80%,化学平衡常数K=1024(用具体数值表示).
(3)下列说法正确的是BC(填编号).
A.容器内压强不变,表明反应达到平衡状态
B.容器内气体面密度不变,表明反应达到平衡状态
C.单位时间内,消耗amolCO,同时消耗2amolCO2,表面反应v(正)<v(逆)
D.两种温度下,c点时体系中混合气体的压强相等
E.5CO(g)+I2O5(s)?5CO2(g)+I2(s),该反应为吸热反应
(4)b点时温度不变,若将容器体积增大至原来的两倍,请在图中补充画出CO2体积分数随着时间t的变化曲线.

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12.火力发电厂释放出大量氮氧化合物(NOx)、SO2和CO2等气体会造成环境问题.对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的.
(1)脱硝.利用甲烷催化还原NOx
CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=-1160kJ/mol
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ•mol-1
(2)脱碳.将CO2转化为甲醇:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H3

①在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2进行上述反应.测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图1所示.回答:0~10min内,氢气的平均反应速率为0.225mol/(L•min);第10min后,保持温度不变,向该密闭容器中再充入1mol CO2(g)和1mol H2O(g),则平衡正向(填“正向”、“逆向”或“不”)移动.
②如图2,25℃时以甲醇燃料电池(电解质溶液为稀硫酸)为电源来电解300mL 某NaCl溶液,正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O.在电解一段时间后,NaCl溶液的pH值变为13(假设NaCl溶液的体积不变),则理论上消耗甲醇的物质的量为0.005mol.
③取五份等体积的CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1:3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图3所示,则上述CO2转化为甲醇的反应的△H3<0(填“>”、“<”或“=”).
(3)脱硫.燃煤废气经脱硝、脱碳后,与一定量氨气、空气反应,生成硫酸铵.硫酸铵水溶液呈酸性的原因是NH4++H2O?NH3•H2O+H+(用离子方程式表示);室温时,向(NH42SO4,溶液中滴人NaOH溶液至溶液呈中性,则所得溶液中微粒浓度大小关系c(Na+)=c(NH3•H2O).(填“>”、“<”或“=”)

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11.节能减排是中国转型发展的必经之路,工业生产中联合生产是实现节能减排的重要措施,如图是几种工业生产的联合生产工艺:

请回答下列问题:
(1)装置甲为电解池(惰性电极),根据图示转化关系可知:A为Cl2(填化学式),阴极反应式为2H++2e-=H2 ↑.
(2)装置丙的反应物为Ti,而装置戊的生成物为Ti,这两个装置在该联合生产中并不矛盾,原因是进入装置丙的Ti含有的杂质较多,从装置戊中出来的Ti较为纯净装置戊进行反应时需要的环境为C(填字母序号).
A.HCl气体氛围中      B.空气氛围中        C.氩气氛围中      D.水中
(3)装置乙中发生的是工业合成甲醇的反应:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H<0.
①该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)如下表:
温度/℃250350
K2.041x
符合表中的平衡常数x的数值是B(填字母序号).
A.0      B.0.012      C.32.081      D.100
②若装置乙为容积固定的密闭容器,不同时间段各物质的浓度如下表:
c(CO)/mol•L-1c(H2)/mol•L-1c(CH3OH)/mol•L-1
0min0.8mol•L-11.6mol•L-10
2min0.6mol•L-1y0.2mol•L-1
4min0.3mol•L-10.6mol•L-10.5mol•L-1
6min0.3mol•L-10.6mol•L-10.5mol•L-1
反应从2min到4min之间,H2的平均反应速率为0.3mol•L-1•min-1,反应达到平衡时CO的转化率为62.5%,反应在第2min时改变了反应条件,改变的条件可能是A(填字母序号).
A.使用催化剂     B.降低温度     C.增加H2的浓度.

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