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苯乙烷(C8H10)可生产塑料单体苯乙烯(C8H8),其反应原理是C8H10(g...

苯乙烷(C8H10)可生产塑料单体苯乙烯(C8H8),其反应原理是C8H10(g)C8H8(g)H2(g) ΔH=+125kJ·mol1

.某温度下,将0.40mol苯乙烷,充入2L真空密闭容器中发生反应,测定不同时间该容器内物质的量,得到数据如下表:

时间/min

0

10

20

30

40

n(C8H10)/mol

0.40

0.30

0.26

n2

n3

n(C8H8)/mol

0.00

0.10

n1

0.16

0.16

 

(1)该温度下,该反应的化学平衡常数K=________________

(2)若保持其他条件不变,用0.40molH2(g)0.40molC8H8(g)合成C8H10(g),当有30kJ热量放出时,该反应中H2的转化率是________________,通过计算说明此时,该反应是否达到了平衡状态__________

 

60% Q== =,所以处于平衡状态 【解析】 计算反应C8H10(g)⇌C8H8(g)+H2(g)的化学平衡常数,需先求出平衡时各物质的浓度,然后代入公式K=进行计算;对于反应C8H8(g)+H2(g)C8H10(g) ΔH=-125kJ·mol-1,由放热30kJ,可计算出参加反应的H2的物质的量,由此可求出转化率;并利用浓度求出浓度商;此反应的平衡常数与反应C8H10(g)C8H8(g)+H2(g)的平衡常数互为倒数,比较浓度商与平衡常数,便可得出结论。 (1)利用表中数据,可建立如下三段式: 该温度下,该反应的化学平衡常数K==。答案为:; (2)对于反应C8H8(g)+H2(g)C8H10(g) ΔH=-125kJ·mol-1,当放热30kJ时,参加反应的H2的物质的量为=0.24mol,则该反应中H2的转化率是=60%;从而得出参加反应的的C8H8物质的量为0.24mol,生成C8H10的物质的量为0.24mol,浓度商Q===,所以处于平衡状态。答案为:60%;Q== =,所以处于平衡状态。
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燃煤尾气气和汽车尾是造成空气污染的主要原因。

(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)和时间(t)的变化曲线如图所示。

据此判断:

①在T2温度下,02 s内的反应速率v(N2)_______mol /(L·s)

②该反应的ΔH__________0(选填“>”或“<”)

(2)煤燃烧产生的烟气中有含氮的氧化物NOx,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。

CH4(g)4NO(g)2N2(g)CO2(g)2H2O(g)    ΔH<0

CH4(g)2NO2(g)N2(g)CO2(g)2H2O(g)   ΔH<0

①若在恒压下,将CH4(g)NO2(g)置于密闭容器中,发生上述反应。提高NO2转化率的措施有____

A.加入催化剂    B.降低温度   C.减小投料比[]     D.增大压强

②在容积相同的两个密闭容器内(装有等量的某种催化剂)先各通入等量的CH4,然后再分别充入等物质的量的NONO2。在不同温度下,同时分别发生上述的两个反应,并在t秒时测定其中NOx转化率,绘得图像如图所示:

从图中可以得出的结论是:

结论一:在250450 ℃时,NOx转化率随温度升高而增大,450600 ℃时NOx转化率随温度升高而减小。推测原因是_____________

结论二:______________

 

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已知K2Cr2O7溶液中存在平衡:H2O22H+K2Cr2O7为橙色,K 2CrO4为黄色。为探究浓度对化学平衡的影响,某兴趣小组设计了如下实验方案。

5mL0.1mol/LK2Cr2O7溶液

序号

试剂X

1mL1mol·L-1 K2Cr2O7 溶液

1mL1 mol·L-1 K2CrO4溶液

5~15滴浓硫酸

5~15滴浓盐酸

5~156 mol·L-1 NaOH溶液

 

.方案讨论

(1)ⅰ~ⅴ中依据减少生成物浓度可导致平衡移动的原理设计的是_____(填序号)

(2)已知BaCrO4为黄色沉淀。某同学认为试剂X还可设计为Ba(NO3)2溶液,加入该试剂后,溶液颜色将_____(变深变浅不变”)

.实验分析

序号

试剂X

预期现象

实际现象

1 mL1 mol·L-1 K2Cr2O7 溶液

溶液变黄

溶液橙色加深

1mL1 mol·L-1 K2CrO4溶液

溶液橙色加深

溶液颜色变浅

5~15滴浓硫酸

溶液橙色加深

溶液橙色加深

5~15滴浓盐酸

溶液橙色加深

无明显现象

5~156mol·L-1NaOH溶液

溶液变黄

溶液变黄

 

(1)实验没有观察到预期现象的原因是_____,实验的原因与其相似。

(2)通过实验得出的结论为_____

(3)实验无明显现象,可能的原因是____________

(4)某同学查阅资料发现:K2Cr2O7溶液与浓盐酸可发生氧化还原反应。但实验中没有观察到明显现象,小组同学设计了下实验,验证了该反应的发生。

方案:取5 mL浓盐酸,向其中加入150.1mol·L-1 K2Cr2O7溶液,一段时间后,溶液变为绿色(CrCl3水溶液呈绿色),有黄绿色气体生成。写出该变化的化学方程式______

 

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硫酸是重要的化工原料,工业制取硫酸最重要的一步反应为:2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)  H< 0

1)为提高SO2的转化率,可通入过量O2,用平衡移动原理解释其原因:___________

2)某兴趣小组在实验室对该反应进行研究,部分实验数据和图像如下。

反应条件:催化剂、一定温度、容积10 L

实验

起始物质的量/mol

平衡时SO3

物质的量/mol

SO2

O2

SO3

0.2

0.1

0

0.12

0

0

0.2

a

 

 

①实验SO2的转化率为______

a____0.12(填)。

t1t2t3中,达到化学平衡状态的是________

t2t3的变化是因为改变了一个反应条件,该条件可能是___________

3)将SO2O2充入恒压密闭容器中,原料气中SO2 O2的物质的量之比mmn(SO2)/n(O2))不同时,SO2的平衡转化率与温度(T)的关系如下图所示,则m1m2m3的大小顺序为_____

 

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化学反应伴随能量变化,获取反应能量变化有多条途径。

(1)下列反应中,属于吸热反应的是______(填字母)

A.Na2O与水反应   B.甲烷的燃烧反应C.CaCO3受热分解 D.锌与盐酸反应

(2)获取能量变化的途径① 通过化学键的键能计算。已知:

化学键种类

H—H

OO

O—H

键能(kJ/mol)

436

498

463.4

 

 

计算可得:2H2(g)+ O2(g) =2H2O(g) ∆H____________kJ·mol-1

②通过盖斯定律可计算。已知在25℃、101kPa时:

.2Na(s)O2(g) =Na2O(s)H=-414kJ·mol-1

.2Na(s)O2(g) =Na2O2(s)H=-511kJ·mol-1

写出Na2O2Na反应生成Na2O的热化学方程式__________

利用实验装置测量。测量盐酸与NaOH溶液反应的热量变化的过程中,若取50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸,则还需加入________(填序号)

A.50 mL 0.50 mol·L-1NaOH溶液B.50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液 C.1.0 g NaOH固体

 

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写出下列反应的离子方程式:

(1)Na2S2O3溶液中加入稀硫酸。_______________

(2)含有KIH2SO4和淀粉的溶液,通入氧气后溶液变蓝__________

 

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