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题目
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(9分)已知A(g)+B(g) C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:
|温度/ ℃
700
900
830
1000
1200
平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K=             ,△H    0(填“<”“ >”“ =”);
(2)830℃时,向一个5 L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B,如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003 mol·L-1·s-1。则6s时c(A)=      mol·L-1, C的物质的量为      mol;若反应经一段时间后,达到平衡时A的转化率为     ,如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气,平衡时A的转化率为         
(3)判断该反应是否达到平衡的依据为      (填正确选项前的字母):   
a.压强不随时间改变    b.气体的密度不随时间改变
c.c(A)不随时间改变    d.单位时间里生成C和D的物质的量相等
(4)1200℃时反应C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常数的值为             
答案
:(1);<;(2)0.022;0.09;80%;80%;(3)c;(4)2.5。
解析
:(1)根据反应方程式,可知其平衡常数表达式为:;由于平衡常随温度的升高而降低,故△H<0;(2)由于到6s时用A表示的反应速率已知,由v(A)可求出此时间段内:△c(A)=0.018mol/L,故到6s时(A)=0.022mol/L;△c(C)=0.018mol/L,反应容器容积为5L,故此时C的物质的量为:0.09mol;根据方程式:A(g)+B(g) C(g)+D(g),设到平衡时,A物质的浓度变化为x,
起始:0.04  0.16        0    0
变化: x    x          x     x
平衡:0.04-x  0.16-x     x     x,根据平衡常数,可知(0.04-x)(0.16-x)=x2,可求出x=0.032,故A的转化率为0.032/0.04=80%;充入1 mol氩气时,A的转化率不变,仍为80%;(3)根据反应特点,反应前后气体体积不变,故压强一直不随时间改变,排除a;容器的容积一直不变,故气体的密度不随时间改变,排除b;单位时间里生成C和D的物质的量一直相等,排除d;选c;(4)条件相同时,逆反应的平衡常数等于原反应的倒数,故为2.5。
【考点定位】此题综合考查化学反应速率和化学平衡知识。
核心考点
试题【(9分)已知A(g)+B(g) C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:|温度/ ℃70090083010001200平衡常数1.71.11.00.6】;主要考察你对反应速率与平衡的有关计算等知识点的理解。[详细]
举一反三
下列有关说法正确的是
A.CaCO3(s) =CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的△H<0
B.镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比受损前更容易生锈
C.N2(g)+3H2(g) =2NH3(g) △H<0,其他条件不变时升高温度,反应速率v(H2 )和H2的平衡转化率均增大
D.水的离子积常数Kw 随着温度的升高而增大,说明水的电离是放热反应

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[15分]甲烷自热重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气,发生的主要化学反应有:
反应过程
化学方程式
焓变△H
(kJ/mol)
活化能Ea
(kJ/mol)
甲烷氧化
CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)
-802.6
125.6
CH4(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)
-322.0
172.5
蒸汽重整
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
206.2
240.1
CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)
165.0
243.9
回答下列问题:
(1)反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的△H=        kJ/mol。
(2)在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率    甲烷氧化的反应速率(填大于、小于或等于)。
(3)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可以平衡常数(记作KP),则反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的KP                         
随着温度的升高,该平衡常数           (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)从能量阶段分析,甲烷自热重整方法的先进之处在于                           
(5)在某一给定进料比的情况下,温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图:

①若要达到H2物质的量分数>65%、CO的物质的量分数<10%,以下条件中最合适的是  
A.600℃,0.9Mpa    B.700℃,0.9MPa    C.800℃,1.5Mpa    D.1000℃,1.5MPa
②画出600℃,0.1Mpa条件下,系统中H2物质的量分数随反应时间(从常温进料开始即时)
的变化趋势示意图:

(6)如果进料中氧气量过大,最终导致H2物质的量分数降低,原因是              
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已知:3A(g)+B(g)2C(g)在不同温度和压强时A的转化率如表所示。由此可知,下列图像正确的是


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对可逆反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),△H=-92.4 kJ·mol-1下列叙述正确的是
A.达到化学平衡时,若升高温度,则正反应速率减小,逆反应速率增大
B.若单位时间内消耗x mol N2,同时生成2x mol NH3,则反应达到平衡状态
C.达到平衡后,将容器体积减小为原来的一半,重新达到平衡后,c(NH3)变为原平衡时的2倍
D.若达到平衡时,共放出46.2kJ热量,则有l mo1NH3(g)生成

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【化学与技术】
工业上以氨气为原料制备硝酸的过程如图1所示:

某课外小组模拟上述部分过程设计了如图2所示实验装置制备硝酸(所有橡胶制品均已被保护)
(1)工业上用氨气制取NO的化学方程式是                  
(2)连接好装置后,首先进行的操作是            
(3)通入a气体的目的是            
(4)盛有Na2CO3溶液的烧杯为尾气处理装置,该装置中发生反应的化学方程式是            
(5)已知:温度低于21.15℃时,NO2几乎全部转变为N2O4,工业上可用N2O4与水反应来提高硝酸产率,N2O4与a气体在冷水中生成硝酸的化学方程式是       
(6)一定条件下,某密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时,c(NO2)=0.500mol/L,c(N2O4)=0.125mol/L.则2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数K=   ,若NO2起始浓度为2mol/L,相同条件下,NO2的最大转化率为    
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