化学平衡
1.(08年全国理综I·11)已知:4NH4(g)+5O2(g) = 4NO(g)+6H2O(g),ΔH=-1025kJ·mol
-1
,该反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同,下列关于该反应的示意图不.
正确的是C ..
NO含量 NO含量 1000℃ 1200℃ 1×105Pa 10×105Pa 时间 A. NO含量 NO含量 B. 1000℃ 催化剂 时间
1200℃ 1000℃ 1000℃ 无催化剂 C. 时间 D. 时间
2.(08年全国理综II·13)在相同温度和压强下,对反应 CO2 ( g ) + H2 ( g )
CO(g ) +
H2O( g)进行甲、乙、丙、丁四组实验,实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下
物质 物质的量 实验 甲 乙 丙 丁 表: 上述四种情况达到平衡后, n ( CO )的大小顺序是 A A.乙=丁>丙=甲
B.乙>丁>甲>丙
a mol 2a mol 0 mol a mol a mol a mol 0 mol 0 mol 0 mol 0 mol a mol a mol 0 mol 0 mol a mol a mol CO2 H2 CO H2O
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C.丁>乙>丙=甲
3.(08年天津理综·8)对平衡CO2(g)D.丁>丙>乙>甲
CO2(aq) .△H=-19.75kJ·mol1,为增大
-
二氧化碳气体在水中的溶解度,应采用的方法是D A.升温增压
B.降温减压 C.升温减压 D.降温增压
4.(08年山东理综·14)高温下,某反应达到平衡,平衡常数K时,温度升高,H2浓度减小。下列说法正确的是A
c(CO)c(H2O)。恒容
c(CO2)c(H2)A.该反应的焓变为正值 B.恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小 C.升高温度,逆反应速率减小
催化剂 D.该反应的化学方程式为CO+H2O高温 CO2+H2
5.(08年宁夏理综·12)将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:
①NH4I(s)
NH3(g)+HI(g);②2HI(g)
H2(g)+I2(g)
达到平衡时,c(H2)=0.5mol·L-1,c(HI)=4mol·L-1,则此温度下反应①的平衡常数为C A.9
B.16
C.20
D.25
T1 T2 6.(08年四川理综·8)在密闭容器中进行如下反应:H2(g) +I2(g)
2HI(g),在温度T1和T2时,产物的量与反应时
碘化氢的量 间的关系如下图所示.符合图示的正确判断是D A.T1>T2,ΔH>0 B.T1>T2,ΔH<0
时 间
C.T1<T2,ΔH>0 D.T1<T2,ΔH<0 7.(08年广东理基·36)对于反应2SO2(g)+O2(g)
A.通入大量O2
2SO3(g)能增大正反应速率的措施是
B.增大容器容积 D.降低体系温度
C.移去部分SO3
8.(08年广东化学·8)将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器,恒温下发生反应H2(g)+Br2(g)
2HBr(g)△H<0,平衡时Br2(g)的转化率为a;若初始条件相同,绝热下进行上述反应,平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是A A.a>b
B.a=b
C.a<b
D.无法确定
9.(08年广东化学·15)碘钨灯比白炽灯使用寿命长。灯管内封存的少量碘与使用过程中
T1
沉积在管壁上的钨可以发生反应:W(s)+I2(g)T2 WI2(g) ΔH<0(温度T1<T2)。
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下列说法正确的是AD
A.灯管工作时,扩散到灯丝附近高温区的WI2(g)会分解出W1W重新沉积到灯丝上 B.灯丝附近温度越高,WI2(g)的转化率越低 C.该反应的平衡常数表达式是Kc(W)c(I2) D.利用该反应原理可以提纯钨
c(WI2)10.(08年海南化学·10)X、Y、Z三种气体,取X和Y按1︰1的物质的量之比混合,放入密闭容器中发生如下反应:X+2Y
2Z ,达到平衡后,测得混合气体中反应物的总
物质的量与生成物的总物质的量之比为3︰2,则Y的转化率最接近于D A.33%
B.40%
C.50%
D.66%
11.(08年上海化学·21)等质量的铁与过量的盐酸在不同的试验条件下进行反应,测定在不同时间t产生氢气体积V的数据,根据数据绘制得到图1,则曲线a、b、c、d所对应的试验组别可能是AC
组别 1 2 3 4
A.4—3—2—1
B.1—2—3—4
C.3—4—2—1
D.1—2—4—3
c(HCl)(mol·L1) 温度(℃) 2.0 2.5 2.5 2.5 25 30 50 30 -状态 块状 块状 块状 粉末状 12.(07年高考广东理基·26)把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中,不影响氢气产生速率的...因素是D
A.盐酸的浓度 C.溶液的温度
B.铝条的表面积 D.加少量Na2SO4
13.(07年理综北京卷·10)一定条件下,在体积为10 L的密闭容器中,1 mol X和1 mol Y进行反应:2X(g)+Y(g)
Z(g),经60 s达到平衡,生成0.3 mol Z,下列说法正确的是A
A.以X浓度变化表示的反应速率为0.001 mol/(L·s) B.将容器体积变为20 L,Z的平衡浓度变为原来的1/2 C.若增大压强,则物质Y的转化率减小
D.若升高温度,X的体积分数增大,则该反应的H>0
14.(07年高考全国理综卷I·13)如图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意
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图,下列叙述与示意图不相符合的是C ....
反v (正)平衡态Ⅱ′应v (正)速平衡态Ⅰv (逆)′率v (逆)0反应时间
A.反应达平衡时,正反应速率和逆反应速率相等
B.该反应达到平衡态I后,增大反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态II C.该反应达到平衡态I后,减小反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态II D.同一种反应物在平衡态I和平衡态II时浓度不相等 15.(07年高考全国理综卷II·6)已知:C(s)+CO2(g)后,下列条件有利于反应向正方向进行的是A A.升高温度和减小压强 C.降低温度和增大压强
B.降低温度和减小压强 D.升高温度和增大压强
2CO(g);H>0。该反应达到平衡
16.(07年高考理综四川卷·13)向某密闭容器中充入1 mol CO和2 mol H2O(g),发生反应:CO+H2O(g)
催化剂高温CO2+H2。当反应达到平衡时,CO的体积分数为x。若维持容器的
体积和温度不变,超始物质按下列四种配比充入该容器中,达到平衡时CO的体积分数大于x的是B
A.0.5 mol CO+2 mol H2O(g)+1 mol CO2+1 mol H2 B.1 mol CO+1 mol H2O(g)+1 mol CO2+1 mol H2 C.0.5 mol CO+1.5 mol H2O(g)+0.4 mol CO2+0.4 mol H2 D.0.5 mol CO+1.5 mol H2O(g)+0.5 mol CO2+0.5 mol H2 17.(07年高考理综天津卷·12)下列有关工业生产的叙述正确的是D
A.合成氨生产过程中将NH3液化分离,可加快正反应速率,提高N2、H2的转化率 B.硫酸工业中,在接触室安装热交换器是为了利用SO3转化为H2SO4时放出的热量 C.电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法,可防止阴极室产生的Cl2进入阳极室 D.电解精炼铜时,同一时间内阳极溶液铜的质量比阴极析出铜的质量小
18.(07年高考理综宁夏卷·13)一定条件下,合成氨反应达到平衡时,测得混合气体中氨气的体积分数为20.0%,与反应前的体积相比,反应后体积缩小的百分率是A ...A.16.7%
B.20.0%
C.80.0%
D.83.3%
2C(g)+D(g);H<0。现
19.(07年高考江苏卷·13)一定温度下可逆反应:A(s)+2B(g)
将1 mol A和2 mol B加入甲容器中,将4 mol C和2 mol D加入乙容器中,此时控制活
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塞P,使乙的容积为甲的2倍,t1时两容器内均达到平衡状态(如图1所示,隔板K不能移动)。下列说法正确的是BD
K 活塞
速率v甲容器甲 1 2 乙 3 4 P ′(逆)′(正)=v v (正)=v (逆)v 速率vv (正)=v (逆)乙容器v ′′(正)′′(逆)v ′′(正)=v ′′v (逆)t2时间t0t1t2时间t0t1
图1 图2 图3
A.保持温度和活塞位置不变,在甲中再加入1 mol A和2 mol B,达到新的平衡后,甲
中C的浓度是乙中C的浓度的2倍
B.保持活塞位置不变,升高温度,达到新的平衡后,甲、乙中B的体积分数均增大 C.保持温度不变,移动活塞P,使乙的容积和甲相等,达到新的平衡后,乙中C的体
积分数是甲中C的体积分数的2倍
D.保持温度和乙中的压强不变,t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后,甲、乙中
反应速率变化情况分别如图2和图3所示(t1前的反应速率变化已省略)
20.(15分)(08年全国理综II·26)红磷 P (s)和 Cl2(g)发生反应生成 PCl3(g)和 PCl5(g)。
反应过程和能量关系如图所示(图中的△H表示生成 l mol 产物的数据)。
根据上图回答下列问题:
(1)P和CI2反应生成PC13的热化学方程式是 。 (2)PC15分解成 PC13和Cl2的热化学方程式是 ;上述分解反应是一个可逆反应。温度Tl时,在密闭容器中加人0.80 nol PC15 ,反应达平衡
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时PC15还剩0.60 mol ,其分解率 al等于 ;若反应温度由Tl升高到T2,平衡时PC15的分解率为a2,a2 al(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)工业上制备PC15通常分两步进行,先将P和C12反应生成中间产物PC13,然后降温,再和Cl2反应生成PCl5。原因是 。
(4)P和C12分两步反应生成1 mol PC15的△H3== ,一步反应生成1 molPC15的△H4____________△H3(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(5)PC15与足量水充分反应,最终生成两种酸,其化学方程式是: 。 【答案】(15分)
(1)2P(s) + 3Cl2(g)===2PCl3(g);△H == -612 kJ·mol1
(2)PCl5(g)===PCl3(g) + Cl2(g);△H== +93kJ·mol1 25% 大于 (3)两步反应都是放热反应,降温有利于提高产率,防止产物分解 (4)-399 kJ·mol1 等于 (5)PCl5 + 4H2O===H3PO4 + 5HCl 21.(14分)(08年宁夏理综·25)
已知可逆反应:M(g)+N(g)请回答下列问题:
(1)在某温度下,反应物的起始浓度分别为:c(M)= 1 mol·L-1,c(N)=2.4 mol·L-1,达到平衡后,M的转化率为60%,此时N的转化率为 ;
(2)若反应温度升高,M的转化率 (填“增大”“减小”或“不变”;) (3)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为:c(M)= 1 mol·L-1, c(N)=2.4 mol·L-1;达到平衡后,c(P)=2 mol·L-1,a= ;
(4)若反应温度不变,反应物的起始浓度为:c(M)= 1 mol·L-1,达到平衡后,M的转化率为 。 【答案】(14分)
(1)25% (2)增大 (3)6 (4)41%
22.(14分)(08年重庆理综·26)N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备收到人们的关注。
(1)N2O5与苯发生硝化反应生成的硝基苯的结构简式是___________________。 (2)一定温度下,在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应: 2N2O5(g)
-
-
-
P(g)+Q(g),△H>0
4NO2(g)+O2(g) ;⊿H>0
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①反应达到平衡后,若再通入一定量氮气,则N2O5的转化率将______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②下表为反应在T1温度下的部分实验数据:
t/s c(N2O5)/mol·L—1 0 5.00 500 3.52 1000 2.48 则500s内N2O5的分解速率为______________。
③在T2温度下,反应1000s时测得NO2的浓度为4.98mol/L,则T2________T1。 (3)题26图所示装置可用于制备N2O5,则N2O5在电解池的___________区生成,其电极反应式为_________________________________________。
【答案】(14分)(1)
(2)①不变 ②0.00296 mol·L—1·s—1 ③<或小于 (3)阳极 N2O4+2HNO3—2e—=2N2O5+2H 23.(11分)(08年广东化学·20)
某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法,研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00 mol·L-1、2.00 mol·L-1,大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格,实验温度为298 K、308 K,每次实验HNO3的用量为25.0 mL、大理石用量为10.00 g。
(1)请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填出对应的实验编号: 实验编号 ① ② T/K 298 大理石规格 粗颗粒 HNO3浓度/mol·L-1 2.00 实验目的 (Ⅰ)实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响; +
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③ (Ⅱ)实验①和 探究温度对该反应速率的影响; ④ (Ⅲ)实验①和 探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响;) (2)实验①中CO2质量随时间变化的关系见下图:
依据反应方程式
1111CaCO3+HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O,计算实验①在70-90 s2222范围内HNO3的平均反应速率(忽略溶液体积变化,写出计算过程)。
(3)请在答题卡的框图中,画出实验②、③和④中CO2质量随时间变化关系的预期结果示意图。
【答案】(11分)(1) 实验编号 ① ② ③ ④ (2)
70至90s内,CO2生成的质量为:m(CO2)=0.95 g-0.84 g=0.11g,其物质的量为n(CO2)=0.11g÷44g·mol1=0.0025mol,
根据方程式比例,可知消耗HNO3的物质的量为:n(HNO3)=0.0025mol×2==0.005mol,
-
T/K 298 298 308 298 大理石规格 HNO3浓度/mol1·L1 粗颗粒 粗颗粒 粗颗粒 细颗粒 2.00 1.00 2.00 2.00 --实验目的 (Ⅱ)③ (Ⅲ)④
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溶液体积为25mL=0.025L,所以HNO3减少的浓度△c(HNO3)=
1
0.005mol-
=0.2mol·L
0.025L△c(HNO3)
t
,
所以HNO3在70-90S范围内的平均反应速率为v(HNO3)=
0.2molL1==0.01mol·L-1·s-1。 90s70s(3)
24.(12分)(08年广东化学·24)
科学家一直致力研究常温、常压下“人工围氮”的新方法。曾有实验报道:在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应,生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(光照、N2压力1.0×105Pa、反应时间3 h):
T/K NH3生成量/(10-6 mol) 相应的热化学方程式如下:
N2(g)+3H2O(1)=2NH3(g)+回答下列问题:
(1)请在答题卡的坐标图中画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图,并进行必要标注。
(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比,该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议: 。
(3)工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)。设在容积为2.0 L的密闭容器
303 4.8 313 5.9 323 6.0 353 2.0 3O2(g) ΔH=+765.2 kJ·mol-1 2
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中充入0.60 mol N2(g)和1.60 mol H2(g),反应在一定条件下达到平衡时,NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为
①该条件下N2的平衡转化率; ②该条件下反应2NH3(g)【答案】(12分)(1)
N2(g)+3H2(g)的平衡常数。
4。计算 7
(2)研制新型高效催化剂(升高温度,增大反应物N2的浓度,不断移出生成物脱离反应体系)
(3)①66.7% ②0.005
25.(10分)(08年江苏化学·18)“温室效应”是全球关注的环境问题之一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此,控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。 (1)下列措施中,有利于降低大气中CO2浓度的有: 。(填字母) a.减少化石燃料的使用 b.植树造林,增大植被面积
c.采用节能技术 d.利用太阳能、风能
(2)将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多,如: a.6CO2 + 6H2Oc.CO2 + CH4
光合作用 C6H12O6+6O2 b.CO2 + 3H2
催化剂△催化剂△CH3OH +H2O CH2==CH2 + 4H2O
催化剂△CH3COOH d.2CO2 + 6H2
以上反应中,最节能的是 ,原子利用率最高的是 。 (3)文献报道某课题组利用CO2催化氢化制甲烷的研究过程如下:
气体CO2H2O300℃铁粉6h镍粉冷却过滤收集固体滤液检测检测检测 反应结束后,气体中检测到CH4和H2,滤液中检测到HCOOH,固体中检测到镍粉和
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Fe3O4。CH4、HCOOH、H2的产量和镍粉用量的关系如下图所示(仅改变镍粉用量,其他条件不变):
研究人员根据实验结果得出结论:
HCOOH是CO2转化为CH4的中间体,即:CO2
ⅠHCOOH
ⅡCH4
①写出产生H2的反应方程式 。 ②由图可知,镍粉是 。(填字母)
a.反应Ⅰ的催化剂 b.反应Ⅱ的催化剂 c.反应Ⅰ、Ⅱ的催化剂 d.不是催化剂
③当镍粉用量从1 mmol增加到10 mmol,反应速率的变化情况是 。(填字母) a.反应Ⅰ的速率增加,反应Ⅱ的速率不变 b.反应Ⅰ的速率不变,反应Ⅱ的速率增加 c.反应Ⅰ、Ⅱ的速率均不变
d.反应Ⅰ、Ⅱ的速率均增加,且反应Ⅰ的速率增加得快 e.反应Ⅰ、Ⅱ的速率均增加,且反应Ⅱ的速率增加得快 f.反应Ⅰ的速率减小,反应Ⅱ的速率增加 【答案】(10分)(1)abcd (2)a c
(3)①3Fe+4H2O
300℃Fe3O4+2H2 ②c ③e
26.(10分)(08年江苏化学·20)将一定量的SO和含0.7 mol氧气的空气(忽略CO2)放入一定体积的密闭容器中,550 ℃时,在催化剂作用下发生反应:2SO2+O2
催化剂 加热 2SO3
(正反应放热)。反应达到平衡后,将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液,气体体积
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减少了21.28 L;再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2,气体的体积又减少了5.6 L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。(计算结果保留一位小数) 请回答下列问题:
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是 。(填字母) a.SO2和SO3浓度相等 b.SO2百分含量保持不变
c.容器中气体的压强不变 d.SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等 e.容器中混合气体的密度保持不变
(2)欲提高SO2的转化率,下列措施可行的是 。(填字母) a.向装置中再充入N2 b.向装置中再充入O2 c.改变反应的催化剂 d.生高温度 (3)求该反应达到平衡时SO3的转化率(用百分数表示)。
(4)若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液,生成沉淀多少克? 【答案】(10分) (1)bc (2)b
(3)消耗的O2物质的量:0.7mol5.6L0.45mol
22.4L/mol 生成的SO3物质的量:0.45mol20.9mol SO2和SO3的物质的量和:
21.28L0.95mol
22.4L/mol21.28L22.4L/mol0.9mol SO2的转化率:100%94.7%
0.95mol 反应前的SO2物质的量:0.95mol
(4)在给定的条件下,溶液呈强酸性,BaSO3不会沉淀。因此BaSO4的质量
0.9mol0.05233g/mol10.5g
27.(8分)(08年海南化学·15)反应A(g)+B(g) 示,回答下列问题。
C(g) +D(g)过程中的能量变化如图所
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(1)该反应是____________________反应(填“吸热”、“放热”)。
(2)当反应达到平衡时,升高温度,A的转化率______(填“增大”、“减小”或“不变”),原因是____________________________________________。
(3)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?_______________,原因是_________. (4)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1和E2的变化是:E1_________,E2________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】(8分)(1)放热 (2)减小 该反应正反应为放热反应,升高温度使平衡向逆反应方向移动 (3)不影响 催化剂不改变平衡的移动 (4)减小 减小 28.(08年上海化学·25)在2L密闭容器内,800℃时反应:2NO(g)+O2(g)系中,n(NO)随时间的变化如表:
时间(s) n(NO)(mol) 0 0.020 1 0.01. 2 0.008 3 0.007 4 0.007 5 0.007 2NO2(g)体
(1)写出该反应的平衡常数表达式:K= 。 已知:K300C>K350C,则改反应是 热反应。
(2)右图中表示NO2的变化的曲线是 。 用O2表示从0~2 s内该反应的平均速率v= 。 (3)能说明该反应已达到平衡状态的是 。 a.v(NO2)=2v(O2) b.容器内压强保持不变 c.v逆(NO)=2v正(O2) d.容器内密度保持不变
(4)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是 。
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a.及时分离除NO2气体 b.适当升高温度 c.增大O2的浓度 d.选择高效催化剂
[NO2]2--
【答案】(1)K= 放热 (2)b 1.5×10-3mol·L1·s1 (3)bc (4)2
[NO]·[O2]c 29.(07
年回答下列问题:
高该实验的目的是___________________________________________________。 (1)
考显色时间t1=______________。 (2)
广(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律,若在40 ℃下进行编号③对应浓度的实东验,显色时间t2的范围为______(填字母)。
化<22.0 s (B)22.0 s~44.0 s (C)>44.0 s (D)数据不足,无法判断 (A)
学通过分析比较上表数据,得到的结论是______________________________________。 (4)
-2卷[答案](1)研究反应物I与S2O8的浓度对反应速率的影响。 (2)29.3 s。 (3)A。
实验编号 c(I)/ mol·L1 2c(S2O8)/mol·L1 ---① 0.040 0.040 88.0 ② 0.080 0.040 44.0 ③ 0.080 0.080 22.0 ④ 0.160 0.020 44.0 ⑤ 0.120 0.040 t1 t/s ·反应速率与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比)。 (4)
2(07年高考海南化学卷,反应速率)(9分)下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据: 30.
2溶液温度/℃ 实验 金属质量 金属 c(H2SO4) V(H2SO4) )-序号 /g 状态 /mol·L1 /mL 反应前 反应后 (1 82 分3 )“4 碘5 钟
金属消失 的时间/s 500 50 250 200 25 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 丝 粉末 丝 丝 粉末 0.5 0.5 0.7 0.8 0.8 50 50 50 50 50 20 20 20 20 20 34 35 36 35 36 ”实
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6 7 8 9 0.10 0.10 0.10 0.10 丝 丝 丝 丝 1.0 1.0 1.1 1.1 50 50 50 50 20 35 20 30 35 50 34 44 125 50 100 40
分析上述数据,回答下列问题:
(1)实验4和5表明,________________________ 对反应速率有影响,________________反应速率越快,能表明同一规律的实验还有_________(填实验序号);
(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有__________________________(填实验序号);
(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有_____________________,其实验序号是___________。
(4)实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值(约15 ℃)相近,推测其原因:_________________________________________________________________________。 [答案](1)固体反应物的表面积; 表面积越大; 1和2(或4和5)。 (2)1、3、4、6、8;或2和5。 (3)反应温度; 6和7,8和9。 (4)可能是硫酸过量,金属全反应,放出的热量相等,所以使等体积溶液的温度升高值相近。
31.(07年高考广东化学卷·25)(10分)黄铁矿(主要成分为FeS2)是工业制取硫酸的重要原料,其煅烧产物为SO2和Fe3O4。
(1)将0.050 mol SO2(g)和0.030 mol O2(g)放入容积为1 L的密闭容器中,反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)在一定条件下达到平衡,测得c(SO3)=0.040 mol/L。计算该条件下反应
的平衡常数K和SO2的平衡转化率(写出计算过程)。
(2)已知上述反应是放热反应,当该反应处于平衡状态时,在体积不变的条件下,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有 (填字母) A.升高温度 B.降低温度 C.增大压强
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D.减小压强 E.加入催化剂 G.移出氧气
(3)SO2尾气用饱和Na2SO3溶液吸收可得到重要的化工原料,反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 (4)将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后,加入铁粉,可制备FeSO4。酸溶过程中需保持溶液足够酸性,其原因是__________________________________________________。 [答案](1)解: 2SO2(g) + O2(g)
-
2SO3(g)
起始浓度/ mol·L1 0.050 0.030 0 平衡浓度/ mol·L1 (0.050-0.040) (0.030-0.040/2) 0.040 = 0.010 = 0.010 所以,K =算也得分)
(SO2) =
(0.0500.010)molL10.050 molL1{c(SO3)}2{c(SO2)}2c(O2)-
=
-1(0.040 molL-1)23 mol·= 1.6×10L。(不带单位计
(0.010 molL-1)2 0.010 molL-1×100% = 80% 。
(2)B、C。 (3)SO2+H2O+Na2SO3=2NaHSO3。 (4)抑制Fe2、Fe3的水解,防止Fe2被氧化成Fe3。
32.(07年高考海南化学卷·16) (6分)PCl5的热分解反应为:PCl5(g)(1) 写出反应的平衡常数表达式:
(2) 已知某温度下,在容积为10.0 L的密闭容器中充入2.00 mol PCl5,达到平衡后,测得容器内PCl3的浓度为0.150 mol/L。计算该温度下的平衡常数。
[答案](1)K =
c(PCl3)c(Cl2)。 (2)K = 0.45。
c(PCl5)+
+
+
+
PCl3(g)+Cl2(g)
33.(07年高考上海化学卷·25)一定条件下,在体积为3 L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO):CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)
n(甲醇)/moln(A)n(B)0D曲线A 300 ℃EC曲线B 500 ℃t(B)t(A)t/min
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根据题意完成下列各题:
(1)反应达到平衡时,平衡常数表达式K= ,升高温度,K值 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)在500 ℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v (H2)= 。 (3)在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2,下列有关该体系的说法正确的是
a.氢气的浓度减少 b.正反应速率加快,逆反应速率也加快 c.甲醇的物质的量增加 d.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大
(4)据研究,反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变,原因是:_______________________________________(用化学方程式表示)。
(L·min)-1。 (3)b; c。 [答案](1)K=c(CO){c(H)}2; 减小。 (2)3t(B)mol·
2(4)Cu2O+CO
2Cu+CO2。
c(CH3OH)2n(B)34.(07年高考理综宁夏卷·27)(14分)氮化硅是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:□SiO2+□C+□N2
高温□Si3N4+□CO
(1) 配平上述反应的化学方程式(将化学计量数填在方框内); (2)该反应中的氧化剂是__________,其还原产物是_____________。 (3)该反应的平衡常数表达式为K =_______________________;
(4)将知上述反应为放热反应,则其反应热H________零(填“大于”、“小于”或“等于”);升高温度,其平衡常数值________(填“增大”、“减小”或“不变”); (5)若使压强增大,则上述平衡向_______反应方向移动(填“正”或“逆”);
(6)若已知CO生成速率为v (CO) =18 mol/(L·min),则N2消耗速率为v (N2) =__________mol/(L·min)。
[答案](1)3,6,2,1,6 。 (2)N2; Si3N4。 (3)K =小。 (5)逆。 (6)6。
35.(07年高考理综山东卷·28)(11分)二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料,但也是大气的主要污染物。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。 (1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3: 2SO2(g)+O2(g)
催化剂△{c(CO)}6{c(N2)}2。 (4)小于;减
2SO3(g)。某温度下,SO2
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的平衡转化率()与体系总压强(p)的关系如图所示。根据图示回答下列问题:
0.850.80AB0.100.50p/MPa
①将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于10 L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10 MPa。该反应的平衡常数等于____________。
②平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)_______K(B)(填“>”、“<”或“=”)。 (2)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如: CH4(g)+4NO2(g) = 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);H =-574 kJ/mol CH4(g)+4NO(g) = 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);H =-1160 kJ/mol
若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子总数为_____________(阿伏加德罗常数的值用NA表示),放出的热量为_________kJ。
(3)新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox,3<x<4,M = Mn、Co、Zn或Ni)由铁酸盐(MFe2O4)经高温还原而得,常温下,它能使工业废气中的酸性氧化物分解除去。转化流程如图所示:
MFe2O4H2300 ℃~500 ℃MFe2Ox
常温分解CO2、SO2、NO2等请写出MFe2Ox分解SO2的化学方程式______________________________________(不必配平)。
[答案](1)①800 L·molSO2
MFe2O4+S。
-1
。② =。 (2)1.60NA(或1.6NA);173.4。 (3)MFe2Ox+
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