高考化学平衡大题训练
2024届全国高考(新高考)化学复习历年真题好题专项(化学平衡常数及转化率计算)练习(附答案)

2024届全国高考(新高考)化学复习历年真题好题专项(化学平衡常数及转化率计算)练习1.[2022ꞏ广东卷]恒容密闭容器中,BaSO 4(s )+4H 2(g )⇌BaS (s )+4H 2O (g )在不同温度下达平衡时,各组分的物质的量(n )如图所示。
下列说法正确的是( )A.该反应的ΔH <0B.a 为n (H 2O )随温度的变化曲线C.向平衡体系中充入惰性气体,平衡不移动D.向平衡体系中加入BaSO 4,H 2的平衡转化率增大2.[2022ꞏ海南卷]某温度下,反应CH 2===CH 2(g )+H 2O (g )⇌CH 3CH 2OH (g )在密闭容器中达到平衡。
下列说法正确的是( )A.增大压强,v 正>v 逆,平衡常数增大B.加入催化剂,平衡时CH 3CH 2OH (g )的浓度增大C.恒容下,充入一定量的H 2O (g ),平衡向正反应方向移动 D.恒容下,充入一定量的CH 2===CH 2(g ), CH 2===CH 2(g )的平衡转化率增大3.[2023ꞏ专题模块测试]K 、K a 、K w 分别表示化学平衡常数、电离常数和水的离子积常数,下列判断正确的是( )A.在500 ℃、20 MPa 条件下,在5 L 密闭容器中进行合成氨的反应,使用催化剂后K 增大B.室温下K (HCN )<K (CH 3COOH ),说明CH 3COOH 的电离程度一定比HCN 的大 C.25 ℃时,pH 均为4的盐酸和NH 4I 溶液中K w 不相等D.2SO 2+O 2 催化剂△2SO 3达平衡后,改变某一条件时K 不变,SO 2的转化率可能增大、减小或不变4.[2023ꞏ湖南师大附中高三月考]N 2O 5是一种新型硝化剂,一定温度下发生反应2N 2O 5(g )⇌4NO 2(g )+O 2(g ) ΔH >0,T 1温度下的部分实验数据如下表所示。
t /s 0 500 1 000 1 500c (N 2O 5)/(molꞏL -1) 5.00 3.52 2.50 2.50下列说法正确的是( )A .该反应在任何温度下均能自发进行B .T 1温度下的平衡常数为K 1=125,1 000 s 时N 2O 5(g )转化率为50%C .其他条件不变时,T 2温度下反应到1 000 s 时测得N 2O 5(g )浓度为2.98 molꞏL -1,则T 1<T 2D .T 1温度下的平衡常数为K 1,T 2温度下的平衡常数为K 2,若T 1>T 2,则K 1<K 25.[2023ꞏ福建福州质检]在1 L 的密闭容器中充入2 mol N 2和7 mol H 2,发生反应N 2+3H 2⇌2NH 3,保持其他条件不变,相同时间内测得NH 3的浓度与温度的关系如图所示。
高三化学复习专题训练化学平衡

化学平衡 练习一1、A 、B 、C 为三种的气体,把amolA 和bmolB 充入一密闭容器中,发生反应,达到平衡时,若它们的物质的量满足n(A)+ n(B)= n(C),则A 的转化率为A 、 ×100%B 、 ×100%C 、 ×100%D 、 ×100%2、在一密闭容器中,反应mM(气) nN(气)达到平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,M 的浓度为原来的80%,则A 、平衡逆向移动;B 、物质M 的转化率增大;C 、n > mD 、物质N 的质量分数减少 3、在容积不变的密闭容器中,在一定条件下发生反应:2A B(g) + C(g),且达到平衡。
当升高温度时其内气体的密度增大,则A 、若正反应是吸热反应,则A 为非气态;B 、若正反应是吸热反应,则A 为气态;C 、若正反应是放热反应,则A 为气态;D 、若正反应是放热反应,则A 为非气态。
4、在3L 密闭容器中充入2molSO 2和一定量O 2,反应生成SO 3气体,当进行到6min 时,测得n(SO 2)=0.4mol ,若反应只进行到3min 时,容器内n(SO 2)为:A 、小于1.2molB 、0.8molC 、大于0.8molD 、小于0.8mol 5、向一容积为5L 的恒容密闭容器中充入5molA 与8molB ,在一定条件下反应: 2A(g) + 3B(g) x C(g) + y D(g) (x 、y 为正整数)反应进行2min 后达到平衡,这2min 内平均反应速率v (C)=0.3mol./L ·min,D 的平衡浓度为0.3mol./L ,又知v(B) : v (C)=3 : 2,则下列说法中一定不正确的是:A 、x : y =2 : 1B 、v(A) : v (C)=2 : 1C 、A 的平衡浓度为0.4mol/LD 、A 与B 的平衡浓度之比为3 : 26、在一个V 升的密闭容器中放入2L A 气体和1L B 气体,在一定条件下发生反应:3A(g) + B(g) nC(g) + 2D(g),达到平衡后,A 的浓度减小,混合气体的平均分子量增大,则该反应方程式中n 值是A 、1B 、2C 、3D 、47、在一密闭容器中,反应mA(g) + nC(g)达到平衡后,保持温度不变,将容器容积压缩到原来的一半,当达到新的平衡时,B 和C 的浓度均是原来的1.8倍,则 A 、平衡逆向移动了; B 、物质A 的转化率增加了; C 、物质C 的质量分数增加了; D 、m < 2n8、温度相同,向甲、乙两体积相同的密闭容器中各通入2molSO 2和1molO 2合成SO 3气体,当反应达到平衡时,甲容器中SO 2的转化率大于乙容器中SO 2的转化率,下列判断正确是: A 、甲保持压强不变,乙保持体积不变; B 、甲保持体积不变,乙保持压强不变; C 、甲加入了催化剂,乙没有加催化剂; D 、甲没加入催化剂,乙加入了催化剂;2(a+b)5ba +b 5 2(a+b) 5 (a+b) 5a9、在可逆反应2C(g) ;⊿H<0中,为了有利于原料A 的利用,应采取的反应条件是A 、高温、高压B 、高温、低压C 、低温、低压D 、适当温度、高压 10、对于可逆反应:2C(g) + Q 的平衡体系,下列说法错误的是 A 、增大压强,V 正、V 逆都增大,V 正增大的倍数大于V 逆增大的倍数; B 、降低温度,V 正、V 逆都减小,V 正减小的倍数大于V 逆减小的倍数; C 、使用催化剂,V 正、V 逆都改变,变化的倍数相同D 、升高温度,V 正、V 逆都增大,V 正增大的倍数小于V 逆增大的倍数; 11、在一定温度下,可逆反应A(g) + 3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是A 、C 的生成速率与C 的分解速率相等;B 、单位时间内生成n molA,同时生成3n molB ;C 、A 、B 、C 的浓度不再变化;D 、A 、B 、C 的浓度之比为1:3:212、在一密闭容器中通入A 、B 两种气体,在一定条件下反应:2A (气)+B (气) 2C (气);⊿H<0,当达到平衡后,改变一个条件(x ),下列量(y )一定符合图中曲线的是: ( ) 13、在一定条件下,可逆反应 X(g) 达到平衡时,测得Y 的转化率为37.5%,X 的转化率为25%,则反应开始时充入容器中的X 和Y 的物质的量之比是 A 、1:3 B 、3:1 C 、3:2 D 、1:214、金属卤化物与卤素化合可生成多卤化物,如KI + KI 3,有关KI 3的叙述中错误的是A 、I 2在KI 溶液中溶解度增大是由于生成了I 3-;B 、I 3-在溶液中存在平衡:I 3- I 2 + I -;C 、KI 3溶液遇淀粉不呈蓝色;D 、将氯气通入KI 3溶液中,I 3-浓度减小。
化学平衡高考真题

化学平衡高考真题在高考化学试卷中,化学平衡是一个常见且重要的考察内容。
掌握化学平衡的相关知识对于学生来说至关重要。
下面就来看一些高考真题,帮助大家更好地理解和应用化学平衡的知识。
题目一:(2019年全国卷Ⅰ)已知,取一定量的硫酸铜溶液,其浓度为 0.10 mol/L ,将氢氧化钠固体溶入硫酸铜溶液中,溶液中的氢氧化钠会与硫酸铜反应生成蓝色的铜(Ⅱ)氢氧化物,反应的平衡常数为 K ,化学方程式为:CuSO4(aq) + 2NaOH(aq) ⇌ Cu(OH)2(s) + Na2SO4(aq) 。
实验中,平衡浓度数据如下:[Cu2+] = [OH-] = 1.67 × 10^-5 mol/L 。
问:硫酸铜溶液中的 Cu(OH)2 溶度积的数值是多少?解题思路:根据题意可知,Cu(OH)2 的溶度积 Ksp = [Cu2+][OH-]^2。
根据已知条件和反应方程式可得:[Cu2+] = 1.67 × 10^-5 mol/L ,[OH-] = 1.67 × 10^-5 mol/L 。
代入 Ksp = [Cu2+][OH-]^2 即可求得 Cu(OH)2 的溶度积 Ksp 的数值。
题目二:(2018年全国卷Ⅰ)已知,取 10 mL 浓度为 0.10 mol/L 的硫酸铜溶液,向其中加入氢氧化钠,生成蓝色的铜(Ⅱ)氢氧化物沉淀。
实验后,测得溶液的 pH 值为12。
单用剩余浓度进行相似浓度的计算。
问:相似浓度的始末 pH 值相差多少?解题思路:首先根据反应方程式 CuSO4(aq) + 2NaOH(aq) ⇌Cu(OH)2(s) + Na2SO4(aq) 可知,在该反应中生成的铜(Ⅱ)氢氧化物是不溶于水的沉淀物。
pH 值为 12 说明在溶液中还有 OH- 离子,剩余的Cu2+ 浓度为 0.067 mol/L 。
根据 Cu(OH)2 溶解生成的 [Cu2+] 和 [OH-] 计算新的 pOH 值,再通过 pH = 14 - pOH 计算新的 pH 值。
化学平衡经典试题(附答案)

化学平衡经典试题1.恒温、恒压下,a mol A 和b mol B 在一个容积可变的容器中发生如下反应:A(g)+2B(g)2C(g),一段时间后达到平衡,生成n mol C .则下列说法中正确的是( )A .物质A 、B 的转化率之比为a ∶bB .起始时刻和达到平衡后容器中的压强比为(a +b)∶(a +b -n 2) C .若起始时放入2a mol A 和2b mol B ,则达到平衡时生成2n mol CD .当v 正(A)=2v 逆(B)时,可确定反应达到平衡解析:生成n mol C 时参加反应的A 、B 的物质的量分别为n/2 mol 、n mol ,转化率之比为n 2a ∶n b=b 2a;恒温、恒压过程成倍地增大反应物的量,则平衡时C 的量也成倍地增加;反应速率之比等于化学计量数之比,当2v 正(A)=v 逆(B)时,可确定反应达到平衡.答案:C2.在一个容积为VL 的密闭容器中放入:2L A(气)和lL B(气),在一定条件下发生下列反应:3A(气)+B(气)nC(气)+2D(气)达到平衡后,A 物质的量浓度减少12,混合气体的平均摩尔质量增大18,则该反应的化学方程中n 的值是 ( )A .1B .2C .3D .43.(2011四川)可逆反应①X(g)+2Y(g)2Z(g) 、②2M (g )N (g )+P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行,反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。
反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示:下列判断正确的是A. 反应①的正反应是吸热反应B. 达平衡(I )时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为14:15C . 达平衡(I )时,X 的转化率为115 D. 在平衡(I )和平衡(II )中M 的体积分数相等4.反应mA (固)+nB (气) pC (气)+Q 在一定温度下B 的体积分数(B %)与压强变化的关系如图2-11所示,下列叙述中正确的是( )①m+n >P ;②x 点表示该反应的正反应速率大于逆反应速率;③n >p ;④x 点比y 点时的反应速率慢。
(完整版)高考化学平衡大题训练

1.甲醇是基本有机化工原料.甲醇及其可制得产品的沸点如下.名称甲醇二甲胺二甲基甲酰胺甲醚碳酸二甲酯结构简式CH3OH (CH3)2NH (CH3)2NCHO CH3OCH3(CH3O)2CO沸点(℃) 64.7 7.4 153℃﹣24.9 90℃(1)在425℃、A12O3作催化剂,甲醇与氨气反应可以制得二甲胺.二甲胺显弱碱性,与盐酸反应生成(CH3)2NH2Cl,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为.(2)甲醇合成二甲基甲酰胺的化学方程式为:2CH3OH+NH3+CO(CH3)2NCHO+2H2O△H若该反应在常温下能自发进行,则△H0 (填“>”、“<”或“=“).(3)甲醇制甲醚的化学方程式为:2CH3OH CH3OCH3+H2O△H.一定温度下,在三个体积均为1.0L 的恒容密闭容器中发生该反应.容器编号温度/℃起始物质的量/mol 平衡物质的量/molCH3OH CH3OCH3H2OⅠ387 0.20 xⅡ387 0.40 yⅢ207 0.20 0.090 0.090①x/y=.②已知387℃时该反应的化学平衡常数K=4.若起始时向容器I中充入0.1mol CH3OH、0.15mol CH3OCH3和0.10mol H2O,则反应将向(填“正”或“逆”)反应方向进行.③容器Ⅱ中反应达到平衡后,若要进一步提高甲醚的产率,可以采取的措施为.(4)以甲醇为主要原料,电化学合成碳酸二甲酯工作原理如图所示.电源负极为(填“A”或“B“),写出阳极的电极反应式.若参加反应的O2为 1.12m 3(标准状况),则制得碳酸二甲酯的质量为kg.2.(16分)研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
(1)CO可用于炼铁,已知:Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe (s)+3CO(g) ΔH 1=+489.0 kJ· mol-1,C(s) +CO2(g)=2CO(g) ΔH 2 =+172.5 kJ·mol-1,则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为。
高考化学等效平衡复习测试题

高考化学等效平衡复习测试题化学平衡---题型一:可逆反应在恒温恒容或恒温恒压条件下建立等效平衡的条件【例题1】在一个体积固定....的密闭容器中加入2 mol A和1 mol B,发生反应2A(g) + B(g)3C(g)+D(g),达到平衡时C的浓度为a mol·L-1。
若维持容器体积..和温度不变,按下列四种配比作为起始物质,达到平衡后,C 的浓度仍为a mol·L-1的是()A.4molA+2molB B.2molA+1molB+3molC+1molDC.3molC+1molD+1molB D.3molC+1molD【变式1】上题变为: 在一个体积可变....的密闭容器中﹍﹍若维持容器压强..和温度不变﹍﹍达到平衡后,C的浓度不是..a mol·L-1的是()【归纳】等效平衡:在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反应从两种不同的起始状态开始反应,达到平衡后,若两种平衡体系中任何相同组分......的百分含量....(体积分数、物质的量分数等)均相等...,则两化学平衡互称为等效平衡。
【例题2】可逆反应A(g)+B(g)2C(g)在固定容积的容器中进行,如果向容器中充入1mol A和1mol B,在某温度下达到平衡时,C的浓度是amol·L-1,体积分数为m%;若向容器中充入1mol C,在同样的温度下达到平衡时,C的浓度是bmol·L-1,体积分数为n%,则m和n的关系是__________,a和b的关系是__________【归纳】等效平衡规律:对于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在两种不同起始状态下反应,达平衡后互为等效平衡的条件是:反应条件系数关系等效平衡条件若m+n≠p+q 极限转化后起始投料必须完全相同恒温恒容若m+n=p+q 极限转化后起始投料比相同(或投料完全相同)恒温恒压极限转化后起始投料比相同(或投料完全相同)【例题3】在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中,保持一定温度和压强,进行以下反应:N2+3H22NH3。
高考化学专题练习—化学平衡状态的判断

高考化学专题练习—化学平衡状态的判断1、T℃下,初始体积均为2L,初始压强为100kPa的甲(固定体积)容器中充入2molCO进行反应C(焦炭,s)+CO2(g)=2CO(g)△H>0,达平衡时甲中气体压强变为原来的4/5倍。
请回答:下列可以判断甲中反应达平衡的是()A、2c(CO2)=c(CO)B、v正(CO2)=2v逆(CO)C、容器中n(CO)=0.6molD、气体平均分子量不再改变2、恒温恒容条件下,能说明反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)达到平衡状态的是:A、c2(NH3)/[c(N2 )c3(H2)]保持不变B、3mol H-H键断裂的同时,有2mol N-H键断裂C、2v(N2)=v(NH3)D、反应器中的密度不再发生变化3、若反应N2(g)+O2(g)2NO(g)是在恒容条件下进行,下列能说明该反应已达到平衡状态的是( )A、2υ正(N2)= υ逆(NO)B、混合气体密度不变C、生成1molO2的同时生成molNOD、混合气体平均相对分子质量不变4、SO2经过净化后与空气混合进行催化氧化可制取硫酸,其中SO2发生催化氧化的反应为:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H< 0,在一定温度下的定容容器中,能说明上述平衡达到平衡状态的是( )A、混合气体的密度不再发生变化B、混合气体的平均摩尔质量不再发生变化C、v(SO2):v(O2):v(SO3)=2:1:2D、混合气体的总质量不再发生变化5、工业上用Cu2O 与ZnO 组成的催化剂可用于工业上合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H = -90.8 kJ/mol,能说明反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)已达平衡状态的是( )A、当反应的热效应△H = -90.8 kJ/mol 时反应达到平衡状态B、在恒温恒容的容器中,混合气体的密度保持不变C、在恒温恒容的容器中,反应的平衡常数不再变化D、在恒温恒容的容器中,气体的平均摩尔质量不再变化6、一定条件下,将NO2与SO2以体积比1∶2置于恒容密闭容器中发生反应NO2(g)+ SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH= -41.8kJ/mol,下列能说明反应达到平衡状态的是( )A、体系压强保持不变B、混合气体颜色保持不变C、SO3和NO的体积比保持不变D、混合气体的平均分子质量保持不变7、用活性炭还原法可以消除NO 的污染,发生的反应为C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是( )A、NO和N2的体积比等于2:1B、单位时间内生成2nmolNO的同时消耗nmolCO2C、恒容条件下,混合气体的平均相对分子质量不变D、恒温恒容条件下,反应体系的压强不再发生改变8、在恒温、恒容密闭容器中发生反应:H2C2O4(s)H2O(g)+CO(g)+CO2(g),下列描述能说明反应已经达到平衡状态的是( )A、v(H2O)=v(CO)=v(CO2)B、 CO2(g)的体积分数保持不变C、混合气体密度不再变化D、混合气体平均摩尔质量保持不变9、一定温度下,在恒容密闭容器中投入一定量正丁烷发生反应生成乙烯。
高考化学化学平衡练习题及答案

高考化学化学平衡练习题及答案一、选择题1. 下列说法中,错误的是:A. Na2CO3 在水中溶解生成氢氧化钠和二氧化碳B. NH4OH 是一元强碱C. 硝酸和盐酸反应生成亚硝酸和氯化物D. 醋酸为弱酸,常用于食品加工中答案:C2. 下列原子结构的填图中,哪种表示了高能电子?A. 1s2 2s2 2p4B. 1s2 2s2 2p3C. 1s2 2s2 2p6 3s2D. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1答案:A3. 已知反应方程式:2Mg + O2 → 2MgO在该反应中,Mg 的质量为 12g,则 MgO 的质量为:A. 16gB. 20gC. 24gD. 32g答案:B二、填空题1. 在生活中,常见的酸性物质是________。
答案:柠檬汁2. 酸碱中和反应产生的盐和水是__________。
答案:中性物质3. 氯气和钠金属反应生成的化合物为________。
答案:氯化钠三、解答题1. 如下反应:2H2 + O2 → 2H2O根据该反应的反应物与生成物的化学计量关系,回答以下问题:(1) 如果提供 6mol 的 H2,需要多少 mol 的 O2 反应完全?答案:3mol 的 O2解析:根据化学计量关系,2mol 的 H2 需要 1mol 的 O2 反应完全,所以 6mol 的 H2 需要 3mol 的 O2 反应完全。
(2) 如果提供 5g 的 O2,完全反应后可以得到多少 g 的 H2O?答案:90g 的 H2O解析:根据 H2 和 O2 的摩尔质量比(2:32),计算出 5g 的 O2 对应的摩尔数为 0.15625mol,根据化学计量关系,1mol 的 O2 可以得到2mol 的 H2O,故 0.15625mol 的 O2 可以得到 0.3125mol 的 H2O,根据H2O 的摩尔质量计算,得到 0.3125mol 的 H2O 对应的质量为 90g。
2. 酸碱中和反应常用于酸洗金属制品等工业生产中,请短述酸碱中和反应的应用及相关原理。
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1.甲醇是基本有机化工原料.甲醇及其可制得产品的沸点如下.名称甲醇二甲胺二甲基甲酰胺甲醚碳酸二甲酯结构简式CH3OH(CH3)2NH(CH3)2NCHO CH3OCH3(CH3O)2CO沸点(℃) 64.7 7.4 153℃﹣24.9 90℃(1)在425℃、A12O3作催化剂,甲醇与氨气反应可以制得二甲胺.二甲胺显弱碱性,与盐酸反应生成(CH3)2NH2Cl,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为.(2)甲醇合成二甲基甲酰胺的化学方程式为:2CH3OH+NH3+CO(CH3)2NCHO+2H2O△H若该反应在常温下能自发进行,则△H 0 (填“>”、“<”或“=“).(3)甲醇制甲醚的化学方程式为:2CH3OH CH3OCH3+H2O△H.一定温度下,在三个体积均为1.0L 的恒容密闭容器中发生该反应.容器编号温度/℃起始物质的量/mol平衡物质的量/molCH3OH CH3OCH3H2OⅠ3870.20xⅡ3870.40yⅢ2070.200.0900.090①x/y=.②已知387℃时该反应的化学平衡常数K=4.若起始时向容器I中充入0.1mol CH3OH、0.15mol CH3OCH3和0.10mol H2O,则反应将向(填“正”或“逆”)反应方向进行.③容器Ⅱ中反应达到平衡后,若要进一步提高甲醚的产率,可以采取的措施为.(4)以甲醇为主要原料,电化学合成碳酸二甲酯工作原理如图所示.电源负极为(填“A”或“B“),写出阳极的电极反应式.若参加反应的O2为 1.12m 3(标准状况),则制得碳酸二甲酯的质量为kg.2.(16分)研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
(1)CO可用于炼铁,已知:Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe (s)+3CO(g) ΔH 1=+489.0 kJ· mol-1,C(s) +CO2(g)=2CO(g) ΔH 2 =+172.5 kJ·mol-1,则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为。
(2)CO与O2设计成燃料电池(以KOH溶液为电解液)。
该电池的负极反应式为。
(3)CO2和H2充入一定体积的恒容密闭容器中,在两种温度下发生反应:CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) 测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图5。
①该反应的ΔH 0(填“大于或小于”),曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠKⅡ (填“>、=或<”)。
②一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡。
容器甲乙反应物投入量 1 mol CO2、3 mol H2a molCO2、3a molH2、b molCH3OH(g)、b molH2O(g)若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍,要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则b的取值范围为。
(4)利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。
紫外光照射时,在不同催化剂(I、II、III)作用下,CH4产量随光照时间的变化如图6。
在0~15小时内,CH4的平均生成速率I、II和III从小到大的顺序为 (填序号)。
光照时间/h 反应温度/℃图6 图7(5)以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。
在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图7。
①当温度在范围时,温度是乙酸生成速率的主要影响因素。
②Cu2Al2O4可溶于稀硝酸,稀硝酸还原产物为NO,写出有关的离子方程式。
3.(16分)甲醇是一种很好的燃料,工业上用CH4和H2O(g)为原料,通过反应Ⅰ和Ⅱ来制备甲醇.请回答下列问题:(1)将1.0mol CH4和2.0mol H2O(g)通入反应室(容积为100L)中,在一定条件下发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)(Ⅰ)CH4的转化率与温度、压强的关系如图1所示.①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率为.②图中的p1p2(填“<”、“>”或“=”),100℃时的平衡常数为.③该反应的△H 0,△S 0(填“<”、“>”或“=”).(2)在压强为0.1MPa条件下,a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)△H<0 (Ⅱ)①若容器的容积不变,下列措施可增大甲醇产率的是(填序号).A.升高温度B.将CH3OH(g)从体系中分离出来C.恒容下充入He,使体系的总压强增大D.再充入a mol CO和3a mol H2②为了寻找合成甲醇的适宜温度和压强,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在了下面的实验设实验编号T(℃)n(CO)/n(H2)ρ(MPa)1150310.12n3153350m5n= ,m= .b .根据反应Ⅱ的特点,如图是在压强分别为0.1MPa 和5MPa 下CO 的转化率随温度变化的曲线,请指明图2中的压强p x = MPa .图1 图24.(14分)氮可形成多种氧化物,如NO 、NO 2、N 2O 4等。
(1)电解NO 制备NH 4NO 3,其工作原理如右图所示,为使电解产物全部转化为NH 4NO 3,需补充物质A ,A 是_____,理由是:_____________________________。
(2)实验室可用NaOH 溶液吸收NO 2,反应为2NO 2+2NaOH=NaNO 3+NaNO 2+H 2O 。
含0.2 mol NaOH 的水溶液与0.2 mol NO 2恰好完全反应得1L 溶液A ,溶液B 为0.1mol/L 的CH 3COONa 溶液,则两溶液中c (NO 3‾)、c (NO 2‾)和c (CH 3COO‾)由大到小的顺序为 (已知HNO 2的电离常数K a =7.1×10-4 mol/L ,CH 3COOH 的电离常数K a =1.7×10-5mol/L )。
可使溶液A 和溶液B 的pH 相等的方法是 。
a .向溶液A 中加适量水 b .向溶液A 中加适量NaOH c .向溶液B 中加适量水 d .向溶液B 中加适量NaOH(3)100℃时,将0.400 mol 的NO 2气体充入2L 抽空的密闭容器中,发生反应2NO 2(g)N 2O 4(g) ∆H < 0。
每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析,得到如下表所示数据。
时间/s 0 20 40 60 80 n(NO 2)/mol 0.40 n 1 0.26 n 3 n 4 n(N 2O 4)/mol0.000.05n 20.080.08①在上述条件下,从反应开始直至20s 时,二氧化氮的平均反应速率为 mol/(L .min);n 3 n 4(填“>”、“<”或“=”),该反应的平衡常数的值为 。
②若在相同条件下,最初向该容器充入的是N 2O 4气体,达到上述同样的平衡状态,则N 2O 4的起始浓度是 mol/L ;假设从放入N 2O 4到平衡时需要80s ,则达到平衡时四氧化二氮的转化率为 。
5.(14分)我国是个钢铁大国,钢铁产量为世界第一,高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法. Ⅰ.已知:2CO (g )+O 2(g )=2CO 2(g )△H=﹣566kJ/mol 2Fe (s )+23O 2(g )=Fe 2O 3(s )△H=﹣825.5kJ/mol 反应:Fe 2O 3(s )+3CO (g )2Fe (s )+3CO 2(g )△H= kJ/mol .Ⅱ.反应31Fe 2O 3(s )+CO (g )32Fe (s )+CO 2(g )在1000℃的平衡常数等于4.0.在一个容积为10L 的密闭容器中,1000℃时加入Fe 、Fe 2O 3、CO 、CO 2各1.0mol ,反应经过10min 后达到平衡.(1)CO的平衡转化率= .(2)欲提高CO的平衡转化率,促进Fe2O3的转化,可采取的措施是a.提高反应温度 b.增大反应体系的压强c.选取合适的催化剂 d.及时吸收或移出部分CO2e.粉碎矿石,使其与平衡混合气体充分接触Ⅲ.(1)高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收,使其在一定条件下和H2反应制备甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g).请根据图示回答下列问题:(1)从反应开始到平衡,用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)= .(2)若在温度和容器相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡吋的有关数据如下表:容器反应物投入的量反应物的转化率CH3OH的浓度能量变化(Q1,Q2,Q3均大于0)甲1mol CO和2mol H2a1c1放出Q1kJ热量乙1mol CH3OH a2c2吸收Q2kJ热量丙2mol CO和4mol H2a3c3放出Q3kJ热量则下列关系正确的是.A c1=c2 B.2Q1=Q3 C.2a1=a3 D.a1+a2=1E.该反应若生成1mol CH3OH,则放出(Q1+Q2)kJ热量(3)若在一体积可变的密闭容器中充入1 molCO、2mol H2和1mol CH3OH,达到平衡吋测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍,则该反应向(填“正”、“逆”)反应方向移动.(4)甲醇可与氧气构成燃料电池,该电池用多孔的惰性电极浸入浓氢氧化钾溶液,写出该电池的负极反应式CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣=CO32﹣+6H2O .6.偏二甲肼与N2O4是常用的火箭推进剂,二者发生如下化学反应:(CH3)2NNH2( L )+2N2O4(L )=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g)(Ⅰ)(1)该反应(Ⅰ)中还原剂是.(2)火箭残骸中常现红棕色气体,原因为:N2O4(g)2NO2(g)(Ⅱ)一定温度下,反应(Ⅱ)的焓变为△H.现将2 molNO2充入一恒压密闭容器中,如图示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是A B C D若在相同温度下,上述反应改在体积为1L的恒容密闭容器中进行,平衡常数(填“增大”“不变”或“减小”),反应4s后N2O4的物质的量为0.9mol,则0~4s内的平均反应速率v(NO2)= (3)25℃时,将1mol NH4NO3溶于水,溶液显酸性,原因是(用离子方程式表示).向该溶液滴加50mL氨水后溶液呈中性,则滴加氨水的过程中的水的电离平衡将(填“正向”“不”或“逆向”)移动,所滴加氨水的浓度为mol•L﹣1.(NH3•H2O的电离平衡常数K=2×10﹣5mol•L﹣1)7.(15分)我国煤炭资源比石油和天然气资源丰富,煤的综合利用主要是指煤的气化和液化。
回答下列问题:(1)煤的主要成分为碳氢化合物,若用CH代表煤的“分子式”,写出煤与水蒸气生成水煤气的化学方程式:_______________________________.(2)已知:煤炭在氧气氛围中气化 2CH(s)+O2(g)=2CO(g)+H2(g) ΔH1气化后的气体合成甲醇 CO(g)+2H2(g)= CH3OH(g) ΔH2甲醇制备丙烯的反应 3CH3OH(g)=C3H6(g)+3H2O(g) ΔH3则煤在氧气氛围中反应直接生成丙烯、水蒸气和CO的热化学方程式为______________.(3)科研小组利用某恒容密闭容器进行CO和H2合成甲醇的探究。