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科目: 來源: 題型:解答題

20.已知在2L的容器中進行下列可逆反應,各物質的有關數據如下:
aA (g)+bB (g)?2C(g)
起始物質的量(mol)320
2s末物質的量濃度(mol/L)0.90.80.4
則(1)a=3,b=1;
(2)2s內B的反應速率=0.1mol/(L•s).

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科目: 來源: 題型:計算題

19.將4mol A氣體和2mol B氣體在2L的密閉容器中混合,在一定條件下發(fā)生如下反應:2A(g)+B(g)?2C(g),若經過2秒后測得C的濃度為0.6mol/L.求:
(1)2s內用B表示的反應速率大。
(2)2s時A的物質的量濃度;
(3)2s時B的物質的量大。
(4)最終C的濃度不能(填“能”或“不能”)達到2mol/L.

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科目: 來源: 題型:實驗題

18.工業(yè)制硫酸,利用催化氧化反應將SO2轉化為SO3是一個關鍵步驟.請回答:
(1)某溫度下,SO2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)?SO3(g);△H=-98kJ•mol-1.開始時在100L的密閉容器中加入4.0molSO2(g)和10.0molO2(g),當反應達到平衡時共放出熱量196kJ,該溫度下平衡常數K=$\frac{10}{3}$.
(2)一定條件下,向一帶活塞的密閉容器中充入2molSO2和1molO2,發(fā)生下列反應:
2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),達到平衡后改變下述條件,SO2、O2、SO3氣體平衡濃度都比原來增大的是ACF(填字母).

A.保持溫度和容器體積不變,充入2molSO3
B.保持溫度和容器體積不變,充入2molN2
C.保持溫度和容器體積不變,充入0.5molSO2和0.25molO2
D.保持溫度和容器內壓強不變,充入1molSO3
E.升高溫度F.移動活塞壓縮氣體
(3)某人設想以圖1所示裝置用電化學原理生產硫酸,寫出通入SO2的電極的電極反應式:SO2+2H2O-2e-═SO42-+4H+
(4)下列關于2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)反應的圖象中,一定正確的是AD(填序號).

(5)①某溫度下,SO2的平衡轉化率(α)與體系總壓強(p)的關系如圖3所示.當平衡狀態(tài)由A變到B時,平衡常數K(A)= K(B) (填“>”、“<”或“=”).
②將一定量的SO2(g)和O2(g)放入某固定體積的密閉容器中,在一定條件下,c(SO3)的變化如圖4所示.若在第5分鐘將容器的體積縮小一半后,在第8分鐘達到新的平衡(此時SO3的濃度為0.25mol•L-1).請在圖4畫出此變化過程中SO3(g)濃度的變化曲線.

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科目: 來源: 題型:解答題

17.以煤為原料,經過化學加工使煤轉化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產品的工業(yè)叫煤化工.
(1)將水蒸氣通過紅熱的碳即可產生水煤氣.反應為:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ•mol-1
①該反應在常溫下不能自發(fā)進行(填“能”與“不能”);
②一定溫度和壓強下,在一個容積可變的密閉容器中,發(fā)生上述反應,下列能判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的是bd(填序號)
a.容器中的壓強不變     b.1mol H-H鍵斷裂的同時斷裂2mol H-O
c.c(CO)=c(H2)     d.密閉容器的容積不再改變
(2)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中,進行反應CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),得到如表兩組數據:
實驗組溫度℃起始量/mol平衡量/mol達到平衡所需時間/min
COH2OH2
1650421.66
2900210.43
①該反應為放(填“吸”或“放”)熱反應;
②已知800℃時,上述反應的平衡常數K=1.若用2molCO和5mol H2O相互混合并加熱到800℃,反應達到平衡時下列說法正確的是B(填序號)
A.此時水的轉化率為71.4%
B.此時CO2的體積分數為20.4%
C.若再向容器內通入5mol H2O,則達到新平衡時,H2O的轉化率升高
D.若從容器內移走5mol H2O,則達到新平衡時,CO的轉化率升高.

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16.在一定體積的密閉容器中,進行如下化學反應:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g),其化學平衡常數K和溫度t的關系如下表:
t℃70080083010001200
K0.60.91.01.72.6
回答下列問題:
(1)該反應的化學平衡常數表達式為K=$\frac{c(CO)c({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2})c({H}_{2})}$
(2)該反應為吸熱反應(選填“吸熱”“放熱”).
(3)能判斷該反應是否達到化學平衡狀態(tài)的依據是BC.
A.容器中壓強不變           B.混合氣體中c(CO)不變
C.v(H2)=v(H2O)       D.c(CO2)=c(CO)
(4)某溫度下,平衡濃度符合c(CO2)•c(H2)=c(CO).c(H2O),試判斷此時的溫度為830℃.在此溫度下2L密閉容器中進行反應CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g),CO2(g)和H2(g)的起始量均為2.0mol,達到平衡時CO2的轉化率為50%,CO的平衡濃為0.5mol/L.
(5)在密閉容器中進行反應①Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g)△H1=akJ•mol-1
反應②2CO(g)+O2(g)?2CO2(g)△H2=b kJ•mol-1
反應③2Fe(s)+O2(g)?2FeO(s)△H3
則△H3=(2a+b)kJ/mol(用含a、b的代數式表示).

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科目: 來源: 題型:解答題

15.氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農業(yè)生產、生活中有著重要作用,合成氨工業(yè)在國民生產中有重要意義.以下是關于合成氨的有關問題,請回答:
(1)若在一容積為2L的密閉容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2在一定條件下發(fā)生反應:
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,若在5分鐘時反應達到平衡,此時測得NH3的物質的量為0.2mol.則前5分鐘的平均反應速率v(N2)=0.01mol/(L•min).平衡時H2的轉化率為50%
(2)若在0.5L的密閉容器中,一定量的氮氣和氫氣進行如下反應:
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,其化學平衡常數K與溫度T的關系如表所示:
T/℃  200   300    400
KK1K3  0.5
請完成下列問題:
①試比較K1、K2的大小,K1>K2(填“<”“>”或“=”);
②下列各項能作為判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據是C(填序號字母)
A.容器內N2、H2、NH3的物質的量濃度之比為1:3:2
B.v(H2)正=3v(H2)逆
C.容器內壓強保持不變
D.混合氣體的密度保持不變
③400℃,當測得NH3、N2和H2物質的量分別為3mol、2mol和 1mol時,則v(N2)正>v(N2)逆
(填“<”“>”或“=”)

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14.金屬鎢用途廣泛,主要用于制造硬質或耐高溫的合金,以及燈泡的燈絲.高溫下,在密閉容器中用H2還原WO3可得到金屬鎢,其總反應為:WO3(s)+3H2(g)$\stackrel{高溫}{?}$W(s)+3H2O(g)
請回答下列問題:
(1)上述反應的化學平衡常數表達式為$\frac{{c}^{3}({H}_{2}O)}{{c}^{3}({H}_{2})}$.
(2)某溫度下反應達平衡時,H2與水蒸氣的體積比為2:3,則H2的平衡轉化率為60%;隨溫度的升高,H2與水蒸氣的體積比減小,則該反應為反應吸熱(填“吸熱”或“放熱”).
(3)上述總反應過程大致分為三個階段,各階段主要成分與溫度的關系如表所示:
溫度25℃~550℃~600℃~700℃
主要成份WO3      W2O5      WO2        W
第一階段反應的化學方程式為2WO3+H2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$W2O5+H2O.

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13.甲醇是一種重要的化工原料,請根據以下材料回答相應的問題:
Ⅰ已知:①CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-51kJ•mol-1;
     ②部分物質的反應能量變化如圖Ⅰ所示;
     ③利用原電池原理將CO轉化為甲醇如圖Ⅱ所示.

(1)寫出CO2和H2反應生成CH3OH(g)和H2O(g)的熱化學方程式CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),△H=-40kJ•mol-1
(2)該電池中正極的電極反應式為CO+4e-+4H+=CH3OH.
Ⅱ甲醇不完全燃燒產生的CO可利用I2O5來除去,其反應為5CO(g)+I2O5(s)?5CO2(g)+I2(s).不同溫度下,向裝有足量I2O5固體的2L恒容密閉容器中通入2molCO,測得的CO2體積分數隨著時間t變化曲線如圖所示.則:

(1)T2溫度時,0-0.5min的反應速率v(CO)=0.8mol•L-1•min-1
(2)T1溫度時,反應達到平衡,CO的轉化率為80%,化學平衡常數K=1024(用具體數值表示).
(3)下列說法正確的是BC(填編號).
A.容器內壓強不變,表明反應達到平衡狀態(tài)
B.容器內氣體面密度不變,表明反應達到平衡狀態(tài)
C.單位時間內,消耗amolCO,同時消耗2amolCO2,表面反應v(正)<v(逆)
D.兩種溫度下,c點時體系中混合氣體的壓強相等
E.5CO(g)+I2O5(s)?5CO2(g)+I2(s),該反應為吸熱反應
(4)b點時溫度不變,若將容器體積增大至原來的兩倍,請在圖中補充畫出CO2體積分數隨著時間t的變化曲線.

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12.火力發(fā)電廠釋放出大量氮氧化合物(NOx)、SO2和CO2等氣體會造成環(huán)境問題.對燃煤廢氣進行脫硝、脫硫和脫碳等處理,可實現綠色環(huán)保、節(jié)能減排、廢物利用等目的.
(1)脫硝.利用甲烷催化還原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
甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學方程式為CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ•mol-1
(2)脫碳.將CO2轉化為甲醇:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H3

①在一恒溫恒容密閉容器中充入1mol CO2和3mol H2進行上述反應.測得CO2和CH3OH(g)濃度隨時間變化如圖1所示.回答:0~10min內,氫氣的平均反應速率為0.225mol/(L•min);第10min后,保持溫度不變,向該密閉容器中再充入1mol CO2(g)和1mol H2O(g),則平衡正向(填“正向”、“逆向”或“不”)移動.
②如圖2,25℃時以甲醇燃料電池(電解質溶液為稀硫酸)為電源來電解300mL 某NaCl溶液,正極反應式為O2+4e-+4H+=2H2O.在電解一段時間后,NaCl溶液的pH值變?yōu)?3(假設NaCl溶液的體積不變),則理論上消耗甲醇的物質的量為0.005mol.
③取五份等體積的CO2和H2的混合氣體(物質的量之比均為1:3),分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應,反應相同時間后,測得甲醇的體積分數φ(CH3OH)與反應溫度T的關系曲線如圖3所示,則上述CO2轉化為甲醇的反應的△H3<0(填“>”、“<”或“=”).
(3)脫硫.燃煤廢氣經脫硝、脫碳后,與一定量氨氣、空氣反應,生成硫酸銨.硫酸銨水溶液呈酸性的原因是NH4++H2O?NH3•H2O+H+(用離子方程式表示);室溫時,向(NH42SO4,溶液中滴人NaOH溶液至溶液呈中性,則所得溶液中微粒濃度大小關系c(Na+)=c(NH3•H2O).(填“>”、“<”或“=”)

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11.節(jié)能減排是中國轉型發(fā)展的必經之路,工業(yè)生產中聯(lián)合生產是實現節(jié)能減排的重要措施,如圖是幾種工業(yè)生產的聯(lián)合生產工藝:

請回答下列問題:
(1)裝置甲為電解池(惰性電極),根據圖示轉化關系可知:A為Cl2(填化學式),陰極反應式為2H++2e-=H2 ↑.
(2)裝置丙的反應物為Ti,而裝置戊的生成物為Ti,這兩個裝置在該聯(lián)合生產中并不矛盾,原因是進入裝置丙的Ti含有的雜質較多,從裝置戊中出來的Ti較為純凈裝置戊進行反應時需要的環(huán)境為C(填字母序號).
A.HCl氣體氛圍中      B.空氣氛圍中        C.氬氣氛圍中      D.水中
(3)裝置乙中發(fā)生的是工業(yè)合成甲醇的反應:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H<0.
①該反應在不同溫度下的化學平衡常數(K)如下表:
溫度/℃250350
K2.041x
符合表中的平衡常數x的數值是B(填字母序號).
A.0      B.0.012      C.32.081      D.100
②若裝置乙為容積固定的密閉容器,不同時間段各物質的濃度如下表:
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
反應從2min到4min之間,H2的平均反應速率為0.3mol•L-1•min-1,反應達到平衡時CO的轉化率為62.5%,反應在第2min時改變了反應條件,改變的條件可能是A(填字母序號).
A.使用催化劑     B.降低溫度     C.增加H2的濃度.

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