會判斷等效平衡及分析等效平衡形成的條件及相關的計算. 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

(1)下表是不同溫度下SO2的平衡轉化率，

    ［原料氣成分（體積分數）：SO2：7%，O2：11%，N2：82%；壓強：0.1Mpa］

溫度/℃

400

450

500

525

550

575

600

650

1 000

轉化率/％

99.2

97.5

95.8

93.5

90.5

85.6

79.9

73.7

58.5

    SO2接觸氧化是一個放熱反應。根據化學平衡理論判斷，此反應在溫度較低的條件下最為有利。但為什么實際生產中，選定400—500 ℃作為操作溫度?

    (2)壓強對SO2平衡轉化率的影響的有關參數如下表［原料氣成分同第（1）題］

壓強／Mpa

轉化率/％

溫度/℃

0.1

0.5

1

10

400

99.2

99.6

99.7

99.9

500

93.5

96.9

97.8

99.3

600

73.7

85.8

89.5

96.4

    根據化學平衡理論，考慮綜合經濟效益，結合表中數據，分析回答為什么SO2接觸氧化在常壓下進行。

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科學家從化肥廠生產的（NH4）2SO4中檢出組成N4H4（SO4）2的物質，經測定，該物質易溶于水，在水中以SO42－和N4H44+兩種離子形式存在，植物的根系極易吸收N4H44+，但它遇到堿時，會生成一種形似白磷的N4分子，N4分子不能被植物吸收。

請回答下列問題：

（1）N4和N2的關系正確的是___________（填序號）；

     A．同種單質      B．同位素      C．同分異構體     D．同素異形體

（2）N4H4（SO4）2__________（填“能”或“不能”）和草木灰混合施用；

 （3）已知白磷、NH+4、N4H4+4的空間構型均為四面體，NH+4的結構式為

（→表示共用電子對由N原子單方面提供），白磷（P4）的結構式為

請畫出N4H4+4的結構式_____________________________。

（4）已知液氨中存在著平衡2NH3 NH4++NH2－�？茖W家在液氨中加入氫氧化銫（CsOH）和特殊的吸水劑,使液氨中的NH4+生成N4分子,請寫出液氨與氫氧化銫反應的化學方程式:_________________ ________________。

(5)NH3?H2O的電離方程式為NH3?H2O    NH+OH-，試判斷NH3溶于水后，形成的NH3?H2O的合理結構是              。（填a或b）

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隨著人類對溫室效應和資源短缺等問題的重視，如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2，引起了各國的普遍重視。
（1）目前，用超臨界CO2（其狀態(tài)介于氣態(tài)和液態(tài)之間）代替氟利昂作冷劑已成為一種趨勢，這一做法對環(huán)境的積極意義在于__________________________。
（2）將CO2轉化成有機物可有效實現碳循環(huán)。CO2轉化成有機物的例子很多，如
以上反應中，最節(jié)能的是_______________，原子利用率最高的是__________________。
（3）為探究用CO2來生產燃料甲醇的反應原理，現進行如下實驗：
在體積為1L的密閉容器中，充入1molCO2和3molH2，一定條件下發(fā)生反應：
CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49．0kJ/mol 測得CO2和CH3OH（g）的濃度隨時間變化如圖所示。
①從反應開始到平衡，氫氣的平均反應速率v（H2）=_________mol/（L·min）
②該反應的平衡常數表達式為_________，升高溫度，平衡常數的數值將_________（填“增大”、“減小”或“不變”）。
③下列措施中能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的是_____________．
A．升高溫度
B．充入He（g），使體系壓強增大
C．將H2O（g）從體系中分離
D．再充入1molCO2和3molH2
（4）氫氣是合成氨的重要原料，合成氨反應的熱化學方程式如下： N2（g）+3H2（g）2NH3（g）
△H=-93．4kJ/mol
①當合成氨反應達到平衡后，改變某一外界條件（不改變N2、H2和NH3的量），反應速率與時間的關系如下圖所示。
圖t1時引起平衡移動的條件可能是_____________。其中表示平衡混合物中NH3含量最高的一段時間是
_______________。
（5）在載人航天器的生態(tài)系統(tǒng)中，不僅要求分離去除CO2，還要求提供充足的O2．某種電化學裝置可實現如下轉化：2CO2＝2CO＋O2，CO可用作燃料．已知該反應的陽極反應為：4OH-―4e-＝O2↑＋2H2O，則陰極反應式為__________________________．有人提出，可以設計反應2CO＝2C＋O2（△H＞0、△S＜0）來消除CO的污染．請你判斷是否可行并說出理由_________________________________________．

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在一定條件下，將H2和N2置于一容積為2L的密閉容器中發(fā)生反應．反應過程中H2、N2和NH3的物質的量變化如圖：
（1）計算反應開始10分鐘內，NH3的平均反應速率
0.005mol?L-1?min-1
0.005mol?L-1?min-1
．
（2）反應處于平衡狀態(tài)的時間是：
20-25min，35-40min
20-25min，35-40min
．
（3）圖中10～20分鐘曲線發(fā)生變化的可能原因是
使用了催化劑
使用了催化劑
．
（4）第25分鐘，平衡改變的條件是
分離出0.1molNH3
分離出0.1molNH3
，此時正反應速率
減小
減小
（填增大、減小或不變），重新達平衡后，NH3的體積分數比原平衡
增大
增大
（填大、小或不變）．
（5）判斷該反應達到平衡狀態(tài)的標志是
bc
bc
（填字母）；
a．N2和NH3濃度相等    
b．NH3百分含量保持不變
c．容器中氣體的壓強不變    
d．NH3的生成速率與H2的消耗速率相等
e．容器中混合氣體的密度保持不變．

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如圖1是煤化工產業(yè)鏈的一部分，試運用所學知識，解決下列問題：

（1）已知該產業(yè)鏈中某反應的平衡表達式為：K=
[H2][CO]
[H2O]

它所對應的化學反應為：
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）

（2）已知在一定溫度下，各反應的平衡常數如下：
C（s）+CO2（g）?2CO（g），K1                　 ①
CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g），K2  　　　　  ②
C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g），K3   　　　　　 ③
則K1、K2、K3，之間的關系是：
K3=K1×K2
K3=K1×K2
．
反應①的平衡常數K隨溫度的升高而
增大
增大
（增大/減小/不變）．
一定溫度下，在三個容積均為2L的容器中均進行著③反應，各物質的物質的量濃度及正逆反應速率關系如下表所示．請?zhí)顚懕碇邢鄳目崭瘢?br />
容器編號 n（C）mol n（H2O）mol n（CO）mol n（H2）mol v正、v逆比較
Ⅰ 0.2 0.12 1.20 0.20 v正=v逆
Ⅱ 0.16 0.20 0.40 0.80 v正
＞
＞
v逆
簡述理由：
Q=
0.2×0.4
0.1
=0.8＜1=K，Q＜K 平衡向正方向進行，所以v正＞v逆
Q=
0.2×0.4
0.1
=0.8＜1=K，Q＜K 平衡向正方向進行，所以v正＞v逆

（3）該產業(yè)鏈中氨催化氧化可以制硝酸，此過程中涉及氮氧化物，如NO、NO2、N2O4等．對反應N2O4（g）?2NO2（g）△H＞O，在溫度為T1、T2時，平衡體系中N02的體積分數隨壓強變化曲線如圖2所示．下列說法正確的是
D
D
 
A．A、C兩點的反應速率：A＞C
B．A、C兩點氣體的顏色：A深，C淺
C．B、C兩點的氣體的平均相對分子質量：B＜C
D．由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法
（4）如果（3）中的反應達到平衡后，改變某一外界條件（不改變N2O4、NO2的量），反應速率v與時間t關系如右圖所示．圖中t4時引起平衡移動的條件可能是
增大壓強
增大壓強
；圖中表示平衡混合物中NO2的含量最高的一段時間是
t3～t4
t3～t4
．

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