题目
题型:不详难度:来源:
(1)根据图1提供的信息,写出该反应的热化学方程式: ,在图1中曲线 (填“a”或“b”)表示加入铁触媒的能量变化曲线。
(2)在恒容容器中,下列描述中能说明上述反应已达平衡的是 。
A.3v(H2)正=2v(NH3)逆
B.单位时间内生成n mol N2的同时生成2n mol NH3
C.混合气体的密度不再改变
D.容器内压强不随时间的变化而变化
(3)一定温度下,向2 L密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2,保持体积不变,0.5 min后达到平衡,测得容器中有0.4 mol NH3,则平均反应速率v(N2)= ,该温度下的平衡常数K= 。若升高温度,K值变化 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)为了寻找合成NH3的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
实验编号 | T(℃) | n(N2)/n(H2) | p(MPa) |
ⅰ | 450 | 1/3 | 1 |
ⅱ | | | 10 |
ⅲ | 480 | | 10 |
A.请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。
B.根据反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的特点,在给出的坐标图2中,画出其在1 MPa和10 MPa条件下H2的转化率随温度变化的趋势曲线示意图,并标明各条曲线的压强。
答案
(2)BD (3)0.2 mol·L-1·min-1 0.058 减小
(4)A.ⅱ.450 1/3 ⅲ.1/3
B.
解析
(2)当2v(H2)正=3v(NH3)逆时反应达平衡,A不能说明;因是恒容容器且反应物和产物都是气体,故密度始终不变,C不能说明。
(3)列三段式如下:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
起始(mol·L-1) 0.5 1.5 0
转化(mol·L-1) 0.1 0.3 0.2
平衡(mol·L-1) 0.4 1.2 0.2
v(N2)=="0.2" mol·L-1·min-1,K=≈0.058,该反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,K减小。
(4)A.要寻找适宜条件,应使其中两者相同去比较第三者,本题只是从温度和压强两方面考虑,故应恒等于,则ⅰ与ⅱ应温度相同,ⅱ与ⅲ应压强相同。
B.合成氨是一个气体体积减小的放热反应,随着温度的升高,H2的转化率减小,压强越大,H2的转化率越大,故随温度升高曲线有减小趋势,且10 MPa曲线应在1 MPa曲线之上。
核心考点
举一反三
A.-74.8 kJ·mol-1 | B.+74.8 kJ·mol-1 |
C.-211.0 kJ·mol-1 | D.+211.0 kJ·mol-1 |
A.ΔH1>ΔH2>ΔH3 | B.ΔH2>ΔH3>ΔH1 | C.ΔH2>ΔH1>ΔH3 | D.ΔH3>ΔH2>ΔH1 |
(1)汽车排出的尾气中含有CO和NO等气体,用化学方程式解释产生NO的原因________________________________________
(2)汽车排气管内安装的催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物转化为无毒的大气循环物质。已知:
N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180.5 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221.0 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
则反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的ΔH=________kJ·mol-1;该反应的ΔS________0(填“>”“<”或“=”)。
(3)将0.20 mol NO和0.10 mol CO充入一个容积恒定为1 L的密闭容器中,在不同条件下反应过程中部分物质的浓度变化状况如图所示。
①计算产物N2在6~9 min时的平均反应速率v(N2)=________mol·L-1·min-1;
②第12 min时改变的反应条件为________(填“升温”或“降温”);
③计算反应在第24 min时的平衡常数K=________。若保持温度不变,再向容器中充入CO、N2各0.060 mol,平衡将________移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
(4)环境监测中还可用沉淀法测定空气中含有较高浓度SO2的含量,经查得一些物质在20 ℃的数据如下表:
溶解度(S)/g | 溶度积(Ksp) | ||
Ca(OH)2 | Ba(OH)2 | CaSO3 | BaSO3 |
0.160 | 3.89 | 6.76×10-3 | 5.48×10-9 |
①吸收SO2最合适的试剂是________[填“Ca(OH)2”或“Ba(OH)2”]溶液;
②在20 ℃时,向CaSO3悬浊液中滴加适量的BaCl2溶液,当CaSO3向BaSO3的转化达到平衡时,溶液中的=____________(写出表达式即可)。
(1)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
①写出该反应的热化学方程式:_________________________________________。
②随温度升高,该反应化学平衡常数的变化趋势是___________________________
(2)在汽车上安装高效催化转化器,可有效降低NOx的排放。某研究性学习小组在技术人员的指导下,在某温度时,按下列流程探究某种催化剂作用下反应2NO+2CON2+2CO2 ΔH<0的反应速率。
汽车尾气→尾气分析仪→催化反应器→尾气分析仪
用气体传感器测得不同时间NO和CO的浓度如下表:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)(×10-4 mol·L-1) | 10.0 | 4.50 | 2.50 | 1.50 | 1.00 | 1.00 |
c(CO)(×10-3 mol·L-1) | 3.60 | 3.05 | 2.85 | 2.75 | 2.70 | 2.70 |
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
①前2 s内的平均反应速率v(N2)=________。
②在该温度下,反应的平衡常数K=________L·mol-1(写出计算结果)。
③对于该可逆反应,通过综合分析以上信息,至少可以说明________(填字母)。
A.该反应的反应物混合后很不稳定
B.该反应一旦发生将在很短的时间内完成
C.该反应体系达到平衡时至少有一种反应物的百分含量较小
D.该反应在一定条件下能自发进行
E.该反应使用催化剂意义不大
(3)通过NOx传感器监测NOx的含量,其工作原理示意图如上图:
①Pt电极上发生的是__________反应(填“氧化”或“还原”)。
②写出NiO电极的电极反应式:________________________________________。
①Fe(s)+O2(g)=FeO(s) ΔH=-272.0 kJ·mol-1
②2Al(s)+O2(g)=Al2O3(s) ΔH=-1675.7 kJ·mol-1
Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是____________________________________
(2)某可逆反应在不同条件下的反应历程分别为A、B(如上图所示)。
①根据图判断该反应达到平衡后,其他条件不变,升高温度,反应物的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”);
②其中B历程表明此反应采用的条件为________(选填序号)。
A.升高温度 B.增大反应物的浓度 C.降低温度 D.使用催化剂
(3)1000 ℃时,硫酸钠与氢气发生下列反应:Na2SO4(s)+4H2(g)Na2S(s)+4H2O(g)
该反应的平衡常数表达式为________________________________;
已知K1000 ℃<K1200 ℃,若降低体系温度,混合气体的平均相对分子质量将会________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)常温下,如果取0.1 mol·L-1 HA溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化忽略不计),测得混合液的pH=8。
①混合液中由水电离出的OH-浓度与0.1 mol·L-1 NaOH溶液中由水电离出的OH-浓度之比为________;
②已知NH4A溶液为中性,又知将HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的pH________7(填“<”“>”或“=”);相同温度下,等物质的量浓度的下列四种盐溶液按pH由大到小的排列顺序为(填序号)________。
a.NH4HCO3 b.NH4A c.(NH4)2CO3 d.NH4Cl
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