(普通班做)(15分)在2L恒容密闭容器中,800℃时反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表:
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)(mol) | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
(1)写出该反应的平衡常数表达式: ,已知K(300℃)>K(350℃),则该反应正反应为 反应(填“放热”或“吸热”),升高温度,正反应速率 ,(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)图中表示NO2的变化的曲线是______,用氧气表示0—2s内该反应平均反应速率v(O2)= 。
(3)求达平衡时NO的转化率为 。
(4)能说明该反应已经达到平衡状态的是 。
a.v(NO2)=2v(O2) b.容器内压强保持不变
c.v(NO)逆=2v(O2)正 d.容器内的密度保持不变
(5)能够使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是______。
a.及时分离出NO2气体 b.增大O2的浓度
c.适当升高温度 d.使用高效催化剂
(实验班做)(15分)如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理,进行如下实验:在容积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,在500℃下发生发应,CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g)。实验测得CO2和CH3OH(g)的物质的量(n)随时间变化如下图1所示:
(1)从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=_________________。500℃达平衡时,CH3OH(g)的体积分数为 ,图2是改变温度时化学反应速率随时间变化的示意图,则该反应的正反应为 反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)500℃该反应的平衡常数为 (保留两位小数),若提高温度到800℃进行,达平衡时,K值 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)下列措施中不能使CO2的转化率增大的是________________。
A.在原容器中再充入1mol H2 B.在原容器中再充入1molCO2
C.缩小容器的容积 D.使用更有效的催化剂
E.将水蒸气从体系中分离出
(4)500℃条件下,测得某时刻,CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的浓度均为0. 5mol/L,则此时v(正) v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
(5)下列措施能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是 。
A.升高温度 B.在原容器中充入1molHe
C.将水蒸气从体系中分离出 D.缩小容器容积,增大压强
(普通班做)(14分)(1)下图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:____________________。
(2)氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。其合成原理为:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。在定容密闭容器中,使2 mol N2和6 mol H2混合发生反应,平衡时N2转化率为20%:
①当反应达到平衡时,N2和H2的浓度比是 N2和H2的转化率比是 ,反应共放热 KJ。
②升高平衡体系的温度,混合气体的平均相对分子质量 ,密度 (填“变大”“变小”或“不变”)。
③当达到平衡时,充入氩气 ,平衡将 (填“正向”“逆向”或“不”)移动。
④若容器绝热,加热使容器内温度迅速升至原来的2倍,平衡将 (填“正向”“逆向”或“不”)移动。达到新平衡后,容器内温度 (填“大于”“小于”或“等于”)原来的2倍。
(实验班做)(14分)合成氨工业中氢气可由天然气和水蒸汽反应制备,其主要反应为:
CH4+ 2H2O CO2+4H2,已知:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890KJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6KJ/mol
H2O(g)=H2O(l) △H=-44KJ/mol
(1)写出由天然气和水蒸汽反应制备H2的热化学方程式: 。
(2)某温度下,10L密闭容器中充入2mol CH4和3mol H2O(g),发生CH4(g)+ 2H2O(g) CO2(g)+4H2 (g)反应,过一段时间反应达平衡,平衡时容器的压强是起始时的1.4倍。
则①平衡时,CH4的转化率为 ,H2的浓度为 ,反应共放出或吸收热量 KJ。
②升高平衡体系的温度,混合气体的平均相对分子质量 ,密度 。(填“变大”“变小”或“不变”)。
③当达到平衡时,充入氩气,并保持压强不变,平衡将 (填“正向”“逆向”或“不”)移动。
④若保持恒温,将容器压缩为5L(各物质仍均为气态),平衡将 (填“正向”“逆向”或“不”)移动。达到新平衡后,容器内H2浓度范围为 。
(14分)A、B、C、D、E均为短周期元素,且原子序数依次增大,请根据表中信息回答下列问题:
元素 | 元素性质或结构 |
A | 最外层电子数是其内层电子数的2倍 |
B | B元素的单质在空气中含量最多 |
C | C元素在地壳中含量最多 |
D | D元素在同周期中金属性最强 |
E | 常温常压下,E元素形成的单质是淡黄色固体,常在火山口附近沉积 |
(1)E在元素周期表中的位置 。
(2)B最简单气态氢化物的电子式 ,属于 化合物(填“离子”或“共价”);D的最高价氧化物的水化物电子式 ,所含化学键类型: 。
(3)B、C、D、E简单离子半径由大到小顺序为: ﹥ ﹥ ﹥ (填元素符号)。
(4)用电子式表示E的氢化物的形成过程 。
(5)由A、B、C与氢元素组成的一种常见酸式盐与过量D的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式: 。
(6)19.2g金属铜与一定浓度的B的最高价氧化物的水化物反应,产生标准状况下NO、NO2(不考虑N2O4的存在)混合气6.72L,则参加反应的HNO3的物质的量为 。
已知H2、CH4的燃烧热分别为286KJ/mol、890KJ/mol。实验测得氢气和甲烷的混和气体共1mol完全燃烧时放热588kJ,则混和气体中氢气与甲烷的体积比约为
A.3:1 B.2:1 C.1:1 D.1:2