Ⅰ.某温度下,向某密闭容器中加入1 mol N2和3 mol H2,使之反应合成NH3,平衡后测得NH3的体积分数为m。若温度不变,只改变起始加入量,使之反应平衡后NH3的体积分数仍为m。假设N2、H2、NH3的加入量(单位:mol)用x、y、z表示,应满足:
(1)恒定温度、体积
①若x = 0,y = 0,则z = ;
②x、y、z应满足的一般条件是 。
(2)恒定温度、压强
①若x = 0,y = 0,则z 为 ;
②x、y、z应满足的一般条件是 。
Ⅱ.将2mol H2O和2mol CO置于1L容器中,在一定条件下,加热至高温,发生如下可逆反应:2H2O(g) 2H2+O2、2CO+O2 2CO2
(1)当上述系统达到平衡时,欲求其混合气体的平衡组成,则至少还需要知道两种气体的平衡浓度,但这两种气体不能同时是 和 ,或 和 。(填它们的分子式)
(2)若平衡时O2和CO2的物质的量分别为: n(O2)平=a mol, n(CO2)平=b mol。试求n(H2O)平= 。 (用含a、b的代数式表示)
在T℃下,某Ba(OH)2稀溶液中c(H+)=10-a mol/L,c(OH—)=10-b mol/L,已知a+b=12,向该溶液中逐滴加入pH=x的盐酸,测得混合溶液的部分pH如下表所示:
序号 | 氢氧化钡溶液的体积/mL | 盐酸的体积/mL | 溶液的pH |
① | 22.00 | 0.00 | 8 |
② | 22.00 | 18.00 | 7 |
③ | 22.00 | 22.00 | 6 |
(1)依据题意判断,T℃ 25℃(填“大于”、“小于”或“等于”),该温度下水的离子积KW=
(2)x= 原Ba(OH)2稀溶液的物质的浓度为
(3)该温度下,向1L硫酸与硫酸钠的混合溶液中加入3L该Ba(OH)2稀溶液时,沉淀正好达到最大值,从所得溶液中取出4mL并加水稀释至20mL,测得溶液的pH为7,则原硫酸与硫酸钠混合溶液的pH为 ,Na2SO4的物质的量浓度为
工业上用CO生产燃料甲醇。一定温度和容积条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。图1表示反应中的能量变化;图2表示一定温度下,在体积为1L的密闭容器中加入2mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化。
请回答下列问题:
(1)在“图1”中,曲线 (填“a”或“b”)表示使用了催化剂;没有使用催化剂时,在该温度和压强条件下反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的△H= 。
(2)下列说法正确的是
A.起始充入的CO的物质的量为1mol
B.增加CO的浓度,H2的转化率会增大
C.容器中压强恒定时,反应达到平衡状态
(3)从反应开始到建立平衡,v(CO)= ;达到平衡时,c(H2)= ,该温度下CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的化学平衡常数表达式为 。达到平衡后若保持其它条件不变,将容器体积压缩为0.5L,则平衡 移动 (填“正向”、“逆向”或“不”)。
(4)已知CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);ΔH=-193kJ/mol, 又知H2O(l)= H2O(g);ΔH=+44 kJ/mol,请写出32g的CH3OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式 。
过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂,它的水溶液又称为双氧水,常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液,准确测定了过氧化氢的浓度, 请填写下列空白:
(1)将10.00 mL过氧化氢溶液移至250mL (填仪器名称)中,加水稀释至刻度,摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00mL至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸馏水稀释,作被测试样。
(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样,其反应的离子方程式如下,请将相关物质的化学计量数分别填在下列横线和括号内。
MnO4- + H2O2 + H+ = Mn2+ + O2 + H2O
(3)KMnO4标准液装在 滴定管,滴定到达终点的现象是
(4)重复滴定三次,平均耗用c mol/L KMnO4标准溶液V mL,则原过氧化氢溶液中过氧化氢的浓度为
(5)若盛装高锰酸钾标准溶液的滴定管用蒸馏水洗后没有用标准液润洗,则测定结果 (填“偏高”或“偏低”或“不变”)。
工业制硫酸生产流程如下图:
催化室的反应为:2SO2+O22SO3 △H<0
(1)在沸腾炉中,需要将黄铁矿粉碎的目的是 。
(2)在催化反应室,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有 。(填写编号)
a.减少压强 b.升高温度 c.不断补充空气 d.及时分离出SO3
(3)在450℃、常压和钒催化条件下,在容积为VL的恒容容器中加入2n molSO2和n molO2
判断反应达到平衡状态的标志是 。(填写编号)
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
(4)图1、2表示该SO2和O2的反应在时刻t1达到平衡、在时刻t2因改变某个条件而发生变化的情况:
① 图1中时刻t2发生改变的条件是 。
② 图2中时刻t2发生改变的条件是 。
某市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5微米的悬浮颗粒物),其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样,若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
离 子 | K+ | Na+ | NH4+ | SO42- | NO3- | Cl- |
浓度/mol·L-1 | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
根据表中数据判断PM2.5的酸碱性为 ,试样的pH= 。
(2)为减少SO2的排放,可洗涤含SO2的烟气,下列物质可作洗涤剂的是 (填字母)。
A. Ca(OH)2 B. Na2CO3 C. CaCl2 D. NaHSO3
(3)①已知汽缸中生成NO的反应为N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH>0,汽车启动后,汽缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是 。
②汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO:2CO(g)2C(s)+O2(g)。已知该反应的ΔH>0,简述该设想能否实现的依据 。