平衡状态的标志: 以 mA + nB pC + qD为例: = V:V(D生) = p: q = m : p (2)各成分含量保持不变 ① 合气体的总压.总体积.总物质的量不随时间而变(不适用于前后无体积变化的反应) ②各物质的物质的量.物质的量浓度不随时间而变化. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

对于反应A(g)?2B(g)△H>0,在温度为T1、T2时,平衡体系中B的体积分数随压强变化的曲线如图所示.回答下列各题.
(1)根据曲线图,分析下列说法正确的是
BC
BC
(填字母).
A.a、c两点的反应速率:a>c
B.由状态b到状态a,可以通过加热的方法
C.b、c两点A气体的转化率相等
(2)上述反应在密闭容器(定容)中进行,达到平衡状态的标志是
BE
BE
(填字母).
A.单位时间内生成n mol A的同时分解2n molB
B.两种气体的体积分数不再改变
C.v(A)=2v(B)
D.混合气体的密度不再发生变化
E.混合气体的压强不再发生变化
(3)若上述反应达平衡时,B气体的平衡浓度为0.1mol?L-1,通过减小体积来增大体系的压强(温度保持不变),重新达平衡后,B气体的平衡浓度
0.1mol?L-1(填“>”、“<”或“=”).
(4)在100℃时,将0.40mol的B气体充入2L抽空的密闭容器中,每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析,得到如下表的数据:
 时间(s) 0 20 40 60 80
n(B)/mol 0.40 n1 0.26 n3 n4
n(A)/mol 0.00 0.05 n2 0.08 0.08
①在上述条件下,从反应开始至40s时,以A气体表示的该反应的平均反应速率为
0.000875mol/(L?s)
0.000875mol/(L?s)

②上表中n3
=
=
n4(填“>”、“<”或“=”),反应A(g)?2B(g)在100℃时的平衡常数K的值为
0.36
0.36
,升高温度后,反应2B(g)?A(g)的平衡常数K的值
减小
减小
(填“增大”、“减小”或“不变”);
③若在相同情况下最初向该容器中充入的是A气体,要达到上述同样的平衡状态,A气体的起始浓度为
0.1
0.1
mol?L-1

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超音速飞机尾气中的NO会破坏臭氧层.科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变为CO2和N2,化学方程式如下:
2NO+2CO
催化剂
2CO2+N2 △H<0.
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表:
时间/s 0 1 2 3 4 5
c(NO)/mol?L-1 1.00×10-3 4.50×10-4 2.50×10-4 1.50×10-4 1.00×10-4 1.00×10-4
c(CO)/mol?L-1 3.60×10-3 3.05×10-3 2.85×10-3 2.75×10-3 2.70×10-3 2.70×10-3
请回答(以下各题均不考虑温度变化对催化效率的影响):
(1)前2s内的平均反应速率v(N2)=
1.875×10-4mol/(L?s)
1.875×10-4mol/(L?s)

(2)在该温度下,反应的平衡常数K=
5000
5000

(3)在温度和体积保持不变的条件下,能够说明该反应达到平衡状态的标志是
D
D

A.反应混合物各组分物质的量浓度相等
B.NO、CO、CO2、N2分子数之比为2:2:2:1
C.混合气体的密度保持不变
D.单位时间内消耗1mol NO的同时,就有1mol CO生成
(4)达到平衡后下列能提高NO转化率的是
CD
CD

A.选用更有效的催化剂            B.保持容器体积不变充入氦气增大压强
C.降低反应体系的温度            D.缩小容器的体积
(5)反应2NO+O2═2NO2 △S<0能自发进行的原因是
反应是放热反应
反应是放热反应

(6)①液态肼(N2H4)和液态双氧水混合反应时,即产生大量氮气和水蒸汽,并放出大量的热.已知0.4mol 液态肼与足量的液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出256.6kJ的热量.该反应的热化学方程式是
N2H4(g)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.5kJ/mol
N2H4(g)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.5kJ/mol

②某燃料电池以肼作为燃料,写出酸性介质中肼参与反应的电极反应式:
N2H4-4e-═4H++N2
N2H4-4e-═4H++N2

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(一)恒温恒容下,将2mol A气体和2mol B气体通入体积为2L的密闭容器中发生如下反应:2A(g)+B(g)?x C(g)+2D(s),2min时反应达到平衡状态,此时剩余1.2mol B,并测得C的浓度为1.2mol?L-1
(1)从开始反应至达到平衡状态,生成C的平均反应速率为
0.6mol/(L?min)
0.6mol/(L?min)

(2)x=
3
3

(3)A的转化率与B的转化率之比为
2:1
2:1

(4)下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是
B
B

A.压强不再变化        B.气体密度不再变化
C.A的消耗速率与B的消耗速率之比为2:1
(二)能源短缺是人类社会面临的重大问题.甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.
(1)工业上合成甲醇的反应原理为:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H,
下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K).
温度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.041 0.270 0.012
①根据表中数据可判断△H
0 (填“>”、“=”或“<”).
②在300℃时,将2mol CO、3mol H2和2mol CH3OH充入容积为1L的密闭容器中,此时反应将
A
A

A.向正方向移动   B.向逆方向移动   C.处于平衡状态   D.无法判断
(2)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1451.6kJ?mol-1
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566.0kJ?mol-1
写出该条件下甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:
CH3OH(l)+O2(g)═CO(g)+2H2O(l)△H=-442.8kJ/mol
CH3OH(l)+O2(g)═CO(g)+2H2O(l)△H=-442.8kJ/mol

(3)以甲醇、氧气为原料,KOH溶液作为电解质构成燃料电池总反应为:2CH3OH+3O2+4KOH═2K2CO3+6H2O,则正极的电极反应式为
O2+2H2O+4e-═4OH-
O2+2H2O+4e-═4OH-
,随着反应的不断进行溶液的pH
减小
减小
(填“增大”“减小”或“不变”).
(4)如果以该燃料电池为电源,石墨作两极电解饱和食盐水,则该电解过程中阳极的电极反应式为
2Cl--2e-═Cl2
2Cl--2e-═Cl2

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(2012?汕头二模)甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便,是一种重要的化工原料,有着重要的用途和应用前景.
(1)工业生产甲醇的常用方法是:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.8kJ/mol.
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O (l)△H=-571.6kJ/mol
      H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ/mol
①H2的燃烧热为
285.8
285.8
kJ/mol.
②CH3OH(g)+O2(g)?CO(g)+2H2O(g)的反应热△H=
-392.8KJ/mol
-392.8KJ/mol

③若在恒温恒容的容器内进行反应CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),则可用来判断该反应达到平衡状态的标志有
AD
AD
.(填字母)
A.CO百分含量保持不变
B.容器中H2浓度与CO浓度相等
C.容器中混合气体的密度保持不变
D.CO的生成速率与CH3OH的生成速率相等
(2)工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种:
①甲醇蒸汽重整法.该法中的一个主要反应为CH3OH(g)?CO(g)+2H2(g),此反应能自发进行的原因是
该反应是一个熵增的反应
该反应是一个熵增的反应

②甲醇部分氧化法.在一定温度下以Ag/CeO2-ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性(选择性越大,表示生成的该物质越多)影响关系如图所示.则当n(O2)/n(CH3OH)=0.25时,CH3OH与O2发生的主要反应方程式为
2CH3OH+O2
催化剂
加热
2HCHO+2H2O
2CH3OH+O2
催化剂
加热
2HCHO+2H2O
;在制备H2时最好控制n(O2)/n(CH3OH)=
0.5
0.5

(3)在稀硫酸介质中,甲醇燃料电池负极发生的电极反应式为
CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+
CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+

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甲醇可作为燃料电池的原料.以CH4和H2O为原料,通过下列反应反应来制备甲醇.
反应I:CH4 (g)+H2O (g)=CO (g)+3H2 (g)△H=+206.0kJ?mol-1
反应II:CO (g)+2H2 (g)=CH3OH (g)△H=-129.0kJ?mol-1
(1)CH3OH (g)和H2(g)反应生成CH4(g)与H2O(g)的热化学方程式为
CH3OH (g)+H2(g)=CH4(g)+H2O(g)△H=-77.0 kJ?mol-1
CH3OH (g)+H2(g)=CH4(g)+H2O(g)△H=-77.0 kJ?mol-1

(2)将1.0mol CH4和2.0mol H2O ( g )通入容积固定为10L的反应室,在一定条件下发生反应I,测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图1.
①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示该反应的平均反应速率为
0.03 mol?L-1?min-1
0.03 mol?L-1?min-1

②100℃时反应I的平衡常数为
2.25×10-2
2.25×10-2

③可用来判断该反应达到平衡状态的标志有
A D
A D
.(填字母)
A.CO的含量保持不变                  
B.容器中CH4浓度与CO浓度相等
C.容器中混合气体的密度保持不变       
D.3V(CH4)=V(H2
(3)按照反应II来生成甲醇,按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图2所示.下列说法正确的是
C
C

A.温度:T1>T2>T3
B.正反应速率:ν(a)>ν(c); ν(b)>ν(d)
C.平衡常数:K(a)>K(c); K(b)=K(d)
D.平均摩尔质量:M(a)<M(c); M(b)>M(d)
(4)工业上利用甲醇制备氢气的常用方法之一为:甲醇蒸汽重整法.该法中的一个主要反应为CH3OH(g)?CO(g)+2H2(g),此反应能自发进行的原因是
该反应是一个熵增的反应
该反应是一个熵增的反应

(5)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化.实验室用图3装置模拟上述过程:
①写出阳极电极反应式
Co2+-e-=Co3+
Co2+-e-=Co3+

②写出除去甲醇的离子方程式
6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6 Co2++6H+
6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6 Co2++6H+

③若3图装置中的电源为甲醇-空气-KOH溶液的燃料电池,则电池负极的电极反应式为:
CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O
CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O

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同步练习册答案