高考二轮复习知识点:化学反应速率与化学平衡的综合应用1
试卷更新日期:2023-07-30 类型:二轮复习
一、选择题
-
1. 700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO2(g)和H2(g),发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)反应过程中测定的部分数据见表(表中t2>t1):
反应时间/min
n(CO2)/mol
n(H2)/mol
0
0.60
1.80
t1
0.20
t2
0.60
下列说法正确的是
A、反应在0~t1min内的平均速率为v(H2)=mol·L-1·min-1 B、若900℃时该反应的平衡常数为2,则正反应为吸热反应 C、t2时,c(CO2)=0.10mol·L-1 D、保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molCO2(g)和0.40molH2O(g),则v正>v逆2. 一定温度下,向1.0L恒容密闭容器中充入 , 发生如下反应:。反应过程中测定的部分数据见下表。下列说法错误的是( )0
50
150
250
350
0
0.16
0.19
0.20
0.20
A、0~250s,反应过程中气体平均摩尔质量逐渐减小 B、反应到250s时,产生的体积为4.48L(标准状况) C、对平衡后体系降温,混合气体密度减小,则的状态一定发生变化 D、其它条件相同时,向平衡后体系再充入等物质的量的和 , 此时v(正)>v(逆)3. 硫及其化合物有着广泛的作用。硫元素具有多种化合价,在一定条件下能发生相互转化。不同温度下硫单质的状态和分子结构不同,环状分子的结构为 。合理应用和处理含硫的化合物,在生产生活中有重要意义。利用甲烷可以除去 , 反应为。下列说法正确的是A、上述反应的 B、上述反应的化学平衡常数 C、及时分离出(g),正反应速率增大,平衡向正反应方向移动 D、上述反应中生成1mol , 转移电子的数目约为4. 工业上制备Ti,采用碳氯化法将转化成。在1000℃时发生如下:①
②
③ 。
在 , 将、C、以物质的量比1:2.2:2进行碳氯化,平衡时体系中、CO、和C的组成比(物质的量分数)随温度变化如下图所示。下列说法错误的是
A、1000℃时,反应的平衡常数 B、曲线III表示平衡时的物质的量分数随温度的变化 C、高于600℃,升高温度,主要对反应②的平衡产生影响 D、为保证的平衡产率,选择反应温度应高于1000℃5. 向起始温度相同、体积相等的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入和发生反应: , ;其中一个为绝热容器,另一个为恒温容器。若测得两容器中除0时刻外,任意时刻的正反应速率始终满足 , 则下列说法错误的是A、甲为绝热容器 B、的平衡转化率:甲>乙 C、除0时刻外,任意时刻的压强始终满足 D、该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能6. 室温下,气体M、N、P、Q之间存在如下转化关系:①;② , 反应①的速率可表示为 , 反应②的速率可表示为 , (、为速率常数),在容积为10L的密闭容器中,反应体系中组分M、P的物质的量随时间的变化如下表所示:0
1min
2min
3min
4min
5min
6min
M(mol)
1.00
0.76
0.56
0.40
0.36
0.36
0.36
P(mol)
0
0.06
0.11
0.15
0.16
0.16
0.16
下列说法正确的是
A、0~3min时间段内,Q的平均反应速率为 B、反应开始后,体系中P和Q的浓度之比保持不变 C、平衡时M生成Q的转化率为36% D、反应①的活化能比反应②的活化能低7. 两个均充有H2S的刚性密闭容器,起始压强均为pkPa,以温度、Al2O3催化剂为条件变量,进行实验:2H2S(g)2H2(g)+S2(g),反应相同时间,结果如图所示。下列说法错误的是A、温度升高,H2S分解的正,逆反应速率均增大 B、900℃,ts后达平衡,H2的平均生成速率为pkPa∙s−1 C、Al2O3催化剂使得正反应的活化能小于逆反应的活化能 D、1100℃,曲线II、III重合,说明Al2O3催化剂失去活性8. 某温度下,恒容密闭容器内加入等物质的量和发生反应 , , k为速率常数。反应一段时间后达到平衡。下列说法中错误的是A、若 , 则该反应 B、加入一定量 , 混合气体颜色变深 C、加入一定量氩气,容器内压强增大,反应速率不变 D、加入等物质的量的和 , 转化率不变9. 向甲、乙、丙三个密闭恒容的容器中充入一定量的A和B,发生反应:;各容器的反应温度、反应物起始量,反应过程中C的浓度随时间变化关系分别以表和如图表示:容器
甲
乙
丙
容积/L
0.5
0.5
1.0
温度/℃
反应起始量
1.5mol A,0.5mol B
1.5mol A,0.5mol B
6.0mol A,2.0mol B
下列说法正确的是( )
A、由图表可知, , 该反应为吸热反应 B、10min时,甲容器中该反应的瞬时速率与乙相同 C、由图表可知, D、℃,起始时甲容器中充入0.5molA、1.5mol B,平衡时A的转化率为75%10. 向密闭容器中加入一定量 , 下发生反应: , 保持温度不变,容器内最终二氧化碳浓度与容器容积的关系如图所示。下列说法正确的是( )A、平衡常数值: B、从 , 平衡逆向移动 C、容积为时,的平衡分解率为 D、容积为时,再加入一定量 , 的浓度不发生变化11. α—萘磺酸()和β—萘磺酸()是重要的化工原料,合成时往往得到两者的混合物,工业上相关的合成反应如图。有关说法错误的是( )反应①:+H2SO4=+H2O ΔH1<0 K1
反应②:+H2SO4=+H2O △H2<0 K2
A、若主要产物是α-萘磺酸,说明反应①活化能比②小 B、平衡时α-萘磺酸和β-萘磺酸的物质的量浓度关系为= C、在密闭容器中加入萘与硫酸,tmin后反应达到平衡,用萘磺酸表示的反应速率为 D、α-萘磺酸与β-萘磺酸能相互转化12. 可用作有机合成的氯化剂。在体积为的密闭容器中充入 , 发生反应: , 图中所示曲线分别表示反应在时和平衡时的转化率与温度的关系。下列说法正确的是 ( )A、的 B、 , 从 , 以表示反应的平均速率为 C、当容器中混合气体的平均相对分子质量恒定不变时,反应达到平衡状态 D、82℃,若起始时在该密闭容器中充入和各 , 则此时v(逆)>v(正)13. 硫酸工业中,将SO2氧化为SO3是生产工艺中的重要环节。在温度为T1条件下,在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH<0,实验测得:v正=k正·c2(SO2)·c(O2),v逆=k逆·c2(SO3)。容器编号
起始浓度/(mol·L-1)
平衡浓度/(mol·L-1)
c(SO2)
c(O2)
C(SO3)
c(O2)
I
0.6
0.3
0
0.2
II
0.5
x
0.3
III
0.3
0.25
0.2
已知:k正、k逆为速率常数,仅受温度的影响。
下列说法错误的是( )
A、达到平衡时,平衡常数和速率常数的关系: B、若容器II中达到平衡时=1,则x=0.85 C、容器III中达到平衡时,c(O2)<0.25mol·L-1 D、当温度升高为T2时,k正、k逆分别增大m倍和n倍,则m<n14. CO和H2合成乙醇发生如下反应:反应Ⅰ:2CO(g)+4H2(g)=CH3CH2OH(g)+H2O(g) ΔH1= −128.8 kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH2= −41.8 kJ·mol-1
向一恒容密闭容器中投入一定量的CO和H2发生上述反应,CO的平衡转化率与温度、投料比α[α =]的关系如图所示。
下列有关说法正确的是( )
A、α1<α2 B、在400K、α2=2时,反应Ⅰ的平衡常数K=0.25 C、在500K、投料比为α3条件下,增大压强可使CO的平衡转化率从Y点到Z点 D、为同时提高CO的平衡转化率和CH3CH2OH的产率可采用的反应条件为低温、低压15. 反应是工业上制备高纯硅的重要中间过程。一定压强下,起始投入原料的值和温度与的平衡产率的变化关系如图所示。下列说法不正确的是( )A、该反应为放热反应, B、M、N点的分压: C、的值越大平衡产率越高 D、M、N点的逆反应速率:二、多选题
-
16. 丙酮是重要的有机合成原料,可以由过氧化氢异丙苯合成。其反应为: ,为了提高过氧化氢异丙苯的转化率,反应进行时需及时从溶液体系中移出部分苯酚。过氧化氢异丙苯的转化率随反应时间的变化如图所示。设过氧化氢异丙苯的初始浓度为x mol·L-1 , 反应过程中的液体体积变化忽略不计。下列说法正确的是( )A、a、c 两点丙酮的物质的量浓度相等 B、b、c两点的逆反应速率:v(b)<v(c) C、100 ℃时,0~5 h 之间丙酮的平均反应速率为 0.14x mol·L-1·h-1 D、若b点处于化学平衡,则120℃时反应的平衡常数17. 在恒容密闭容器中发生反应:4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g)。下列有关说法正确的是( )
体积
投料
200℃时
HCl平衡转化率
400℃时
HCl平衡转化率
容器I
1L
4mol HCl(g)、1mol O2(g)
90%
75%
容器II
2L
Xmol HCl(g)、2mol O2(g)
α1
α2
A、该反应的ΔH>0 B、400℃时,该反应的平衡常数的值为 C、400℃时,若X >8,则α2 >75% D、400℃时,向容器I平衡体系中再加入1molO2(g)和1molCl2(g),此时v (正)> v (逆)18. 温度为T时,向体积为2 L的恒容密闭容器中加入足量铁粉和0.08 mol H2O(g),发生反应3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g),一段时间后达平衡。t1时刻向容器中再充入一定量的H2 , 再次达平衡时H2的体积分数为20%。下列说法正确的是( )A、t1时刻充入H2 , v′正、v′逆变化如右图 B、第一次达平衡时,H2的体积分数小于20% C、温度为T时,起始向原容器中充入0.1 mol铁粉、0.04 mol H2O(g)、0.1 mol Fe3O4(s)、0.005 mol H2(g),反应向正反应方向进行 D、温度为T时,向恒压容器中加入足量Fe3O4(s)和0.08 mol H2 (g),达平衡时H2(g)转化率为20%19. 一定温度下,向2L恒容容器中充入A和B,发生反应 , 经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据如表,下列说法正确的是( )0
5
15
25
35
1.0
0.85
0.81
0.80
0.80
A、前5s的平均反应速率 B、由题目信息可知,正反应为放热反应 C、保持温度不变,起始时向容器中充入A、B和C,反应达平衡前 D、保持温度不变,起始时向容器中充入C,达平衡时,C的转化率等于80%20. 某可逆反应在某体积为5L的密闭容器中进行,在从0~3min各物质的量的变化情况如图所示(A、B、C均为气体)。下列说法正确的是( )A、该反应的化学方程式为2A+B 2C B、v(A)=v(C)说明该反应已达到平衡状态 C、由图求得A的平衡时的转化率为40% D、反应开始至2min时,A的平均反应速率为0.1mol/(L•min)三、非选择题
-
21. 硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途,如可用作农药防治小麦黑穗病,制造磁性氧化铁、铁催化剂等。回答下列问题:(1)、在气氛中,的脱水热分解过程如图所示:
根据上述实验结果,可知 , 。
(2)、已知下列热化学方程式:则的。
(3)、将置入抽空的刚性容器中,升高温度发生分解反应:(Ⅰ)。平衡时的关系如下图所示。时,该反应的平衡总压、平衡常数。随反应温度升高而(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)、提高温度,上述容器中进一步发生反应(Ⅱ),平衡时(用表示)。在时, , 则 , (列出计算式)。22. 异丙醇可由生物质转化得到,催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯的工业化技术已引起人们的关注,其主要反应如下:Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)、已知 , 则燃烧生成和的热化学方程式为。(2)、在下,刚性密闭容器中的反应体系内水蒸气浓度与反应时间关系如下表:反应时间
0
4
8
12
t
20
浓度
0
2440
3200
3600
4000
4100
①内,;
②t16(填“>”“<”或“=”)。
(3)、在恒温刚性密闭容器中,反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡的判据是(填标号)。a.的分压不变 b.混合气体密度不变
c. d.
(4)、在一定条件下,若反应Ⅰ、Ⅱ的转化率分别为98%和40%,则丙烯的产率为。(5)、下图为反应Ⅰ、Ⅱ达到平衡时与温度的关系曲线。(已知:对于可逆反应 , 任意时刻 , 式中)表示物质×的分压)
①在恒压平衡体系中充入少量水蒸气时,反应Ⅰ的的状态最有可能对应图中的点(填“甲”“乙”或“丙”),判断依据是。
②时,在密闭容器中加入一定量的 , 体系达到平衡后,测得的分压为 , 则水蒸气的分压为(用含x的代数式表示)。
23. 氢能是极具发展潜力的清洁能源,以氢燃料为代表的燃料电池有良好的应用前景。(1)、时,燃烧生成)放热 , 蒸发吸热 , 表示燃烧热的热化学方程式为。(2)、工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气,体系中发生如下反应。Ⅰ.
Ⅱ.
①下列操作中,能提高平衡转化率的是 (填标号)。
A.增加用量 B.恒温恒压下通入惰性气体
C.移除 D.加入催化剂
②恒温恒压条件下,1molCH4(g)和1molH2O(g)反应达平衡时,的转化率为 , 的物质的量为 , 则反应Ⅰ的平衡常数 (写出含有α、b的计算式;对于反应 , , x为物质的量分数)。其他条件不变,起始量增加到 , 达平衡时, , 平衡体系中的物质的量分数为(结果保留两位有效数字)。
(3)、氢氧燃料电池中氢气在(填“正”或“负”)极发生反应。(4)、在允许自由迁移的固体电解质燃料电池中,放电的电极反应式为。(5)、甲醇燃料电池中,吸附在催化剂表面的甲醇分子逐步脱氢得到CO,四步可能脱氢产物及其相对能量如图,则最可行途径为a→(用等代号表示)。24. 某空间站的生命保障系统功能之一是实现氧循环,其中涉及反应:回答问题:
(1)、已知:电解液态水制备 , 电解反应的。由此计算的燃烧热(焓)。(2)、已知:的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系如图1所示。①若反应为基元反应,且反应的与活化能(Ea)的关系为。补充完成该反应过程的能量变化示意图(图2)。
②某研究小组模拟该反应,温度t下,向容积为10L的抽空的密闭容器中通入和 , 反应平衡后测得容器中。则的转化率为 , 反应温度t约为℃。
(3)、在相同条件下,与还会发生不利于氧循环的副反应: , 在反应器中按通入反应物,在不同温度、不同催化剂条件下,反应进行到2min时,测得反应器中、浓度()如下表所示。催化剂
t=350℃
t=400℃
催化剂Ⅰ
10.8
12722
345.2
42780
催化剂Ⅱ
9.2
10775
34
38932
在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应,生成的平均反应速率为;若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件,原因是。
25. 丙烯是一种重要的化工原料,可以在催化剂作用下,由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。反应Ⅰ(直接脱氢):C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)△H1=+125kJ·mol-1
反应Ⅱ(氧化脱氢):C3H8(g)+ O2(g)=C3H6(g)+H2O(g)△H2=-118kJ·mol-1
(1)、已知键能:E(C—H)=416kJ·mol-1 , E(H—H)=436kJ·mol-1 , 由此计算生成1mol碳碳π键放出的能量为kJ。(2)、对于反应Ⅰ,总压恒定为100kPa,在密闭容器中通入C3H8和N2的混合气体(N2不参与反应),从平衡移动的角度判断,达到平衡后“通入N2”的作用是。在温度为T1时,C3H8的平衡转化率与通入气体中C3H8的物质的量分数的关系如图a所示,计算T1时反应Ⅰ的平衡常数Kp=kPa(以分压表示,分压=总压×物质的量分数,保留一位小数)。(3)、在温度为T2时,通入气体分压比为p(C3H8):p(O2):p(N2)=10:5:85的混合气体,各组分气体的分压随时间的变化关系如图b所示。0~1.2s生成C3H6的平均速率为kPa·s-1;;在反应一段时间后,C3H8和O2的消耗速率比小于2∶1的原因为。(4)、恒温刚性密闭容器中通入气体分压比为p(C3H8):p(O2):p(N2)=2:13:85的混合气体,已知某反应条件下只发生如下反应(k,k′为速率常数):反应Ⅱ:2C3H8(g)+O2(g)=2C3H6(g)+2H2O(g) k
反应Ⅲ:2C3H6(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(g) k′
实验测得丙烯的净生成速率方程为v(C3H6)=kp(C3H8)-k′p(C3H6),可推测丙烯的浓度随时间的变化趋势为 , 其理由是。
26. 二甲醚是重要的有机合成原料:工业上常用合成气(主要成分为、)制备二甲醚,其主要反应如下:反应ⅰ: ,
反应ⅱ: ,
反应ⅲ: ,
(1)、已知时,由稳定态单质生成化合物的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓。几种物质的标准摩尔生成焓如下表所示,据此计算。物质
0.0
(2)、已知 , 随温度变化的三种趋势如下图中线条所示。能用来表示反应ⅰ的线条是(填线条字母)。(3)、在催化剂的作用下发生反应ⅰ,其可能反应机理如下图所示。①根据元素电负性的变化规律,图中反应步骤Ⅲ可描述为。
②在合成甲醇过程中,需要不断分离出甲醇的原因为(填选项字母)。
a.有利于平衡正向移动b.防止催化剂中毒c.提高正反应速率
(4)、一定温度下,在体积为的刚性容器中充入和制备二甲醚,时达到平衡,平衡时的转化率为80%, , 且。①内,。
②反应ⅲ的平衡常数(保留三位有效数字)。
(5)、实际工业生产中,需要在260℃、压强恒为的反应釜中进行上述反应。初始时向反应釜中加入和 , 为确保反应的连续性,需向反应釜中以、进气流量持续通入原料,同时控制出气流量。①需控制出气流量小于进气流量的原因为。
②已知出气流量为 , 单位时间内的转化率为60%,则流出气体中的百分含量为。
27. 苯乙烯是合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体,常用乙苯为原料合成。其反应原理如下:已知:上述反应的速度方程为 , , 其中、分别为正、逆反应速度常数,P为各组分分压(分压=总压×物质的量分数)。
(1)、该反应中,部分化学键的平均键能数据如下表:键
C-H
C-C
C=C
H-H
键能
413
348
X
436
请计算X=。
(2)、利用催化乙苯()脱氢的反应机理如下下列说法正确的是____。
A、乙苯中,α位的碳氢键键能小于β位的碳氢键键能 B、通过降低焓变加快反应速率 C、增加用量可提高反应的平衡转化率(3)、经研究表明,在固定空速(恒压)条件下该反应存在乙苯的转化率较低、氧化铁表明存在积碳等问题。若在起始加入一定量的水蒸气能够有效地解决这些问题,加入水蒸气的作用是和。(4)、100kPa下,反应气组成分别按照、、投料,乙苯平衡转化率随反应温度变化关系如图。①图中的曲线是(填曲线标号)。
②图中M点的正反应速率和N点的逆反应速率大小关系为(填“>”“<”或“=”)。
③550℃、100kPa,按投料时,kPa(用最简分数表示)。
28. 利用制取生物柴油的副产物甘油可重整制氢,通入一定量的水蒸气,经一系列反应可获得、CO、、等组成气体,通过调整反应的组成和条件可提高产率。请回答:(1)、制氢的几个主要反应如下:反应1:
反应2:
反应3:
反应4:
①计算并判断该反应的自发性。
②温度控制不当,气相产物之间会发生积碳副反应如下:
, ;
从而影响氢气产率。若仅考虑积碳副反应,一定温度下,测得在1.0MPa恒压反应体系中组分的分压(即组分的物质的量分数×总压)。达平衡时, , 则平衡常数。
③生产过程中,为减小积碳对氢气产率及催化剂的影响,下列措施合适的是。
A.通入过量的氧气 B.通入适量的水蒸气 C.选择合适的催化剂 D.加压
④上述各反应达平衡时,体系中各物质的摩尔分数(物质的量分数)受温度的影响如图所示,请结合图像解释在图示温度范围内随着温度升高的摩尔分数先迅速上升后缓慢下降的原因是。
(2)、反应2的一种催化机理是生成中间体甲酸,此时甲酸在金属氧化物催化剂表面的催化机理如图所示:若想尽可能进行路径1,则选择的氧化物M-O键结合力应较(填“强”或“弱”);请补充完整反应的历程:(*表示吸附态)
……;+;; ,
29. 已知:4HBr(g)+O2(g)⇌2H2O(g)+2Br2(g)ΔH。v正=k正ca(HBr)·cb(O2),v逆=k逆cc<(H2O)·cd(Br2)(v正为正反应速率,v逆为逆反应速率,k正为正反应速率常数,k逆是逆反应速率常数,只与温度和催化剂有关,与浓度和接触面积无关;a、b、c、d是反应级数,可取整数和分数)。(1)、已知几种共价键键能数据如下所示:共价键
H-Br
O=O
H-O
Br-Br
键能(kJ·mol-1)
363
498
467
193
上述反应中,ΔH=kJ·mol-1。
(2)、下列关于k正和k逆的说法正确的是____(填字母)。A、增大压强,k正增大,k逆减小 B、升高温度,k正和k逆都增大 C、加入催化剂,k正和k逆都增大 D、增大接触面积,k正和k逆都减小(3)、为了测定反应级数,设计实验,测定结果如表所示:实验序号
c(HBr)/mol·L-1
c(O2)/mol·L-1
正反应速率
1
0.1
0.1
v
2
0.1
0.2
2v
3
0.2
0.4
8v
4
0.4
x
32v
①x= , a= , b=。
②有人提出如下反应历程:
(I)HBr+O2→HO-OBr(慢反应)
(II)HO-OBr+HBr→H2O+BrOBr(较快反应)
(III)BrOBr+HBr→BrOH+Br2(快反应)
(IV)BrOH+HBr→Br2+H2O(快反应)
活化能最大的反应是(填代号)。
(4)、在密闭容器中充入HBr和O2 , 发生上述反应,在相同时间里,测得HBr的转化率与温度、压强的关系如图。随着温度升高,三种不同压强下HBr的转化率趋向相等,其原因是。(5)、在一定温度下,向恒容密闭容器中充入4molHBr(g)和1molO2(g),测得起始的压强为10akPa,发生上述反应达到平衡时气体压强为起始压强的。该温度下,平衡常数Kp=(kPa)-1(用含a的代数式表示)。(6)、常温下,如果将上述反应设计成酸性燃料电池,负极反应式为。30. 有效去除大气中的NOx , 保护臭氧层,是环境保护的重要课题。(1)、在没有NOx催化时,O3的分解可分为以下两步反应进行;①O3=O+O2 (慢) ②O+O3=2O2 (快)
第一步的速率方程为v1=k1c(O3),第二步的速率方程为v2=k2c(O3)·c(O)。其中O为活性氧原子,它在第一步慢反应中生成,然后又很快的在第二步反应中消耗,因此,我们可以认为活性氧原子变化的速率为零。请用k1、k2组成的代数式表示c(O)=。
(2)、NO做催化剂可以加速臭氧反应,其反应过程如图所示:已知:O3(g)+O(g)=2O2(g) ΔH=-143 kJ/mol
反应1:O3(g)+NO(g)=NO2(g)+O2(g) ΔH1=-200.2 kJ/mol。
反应2:热化学方程式为。
(3)、一定条件下,将一定浓度NOx(NO2和NO的混合气体)通入Ca(OH)2悬浊液中,改变 , NOx的去除率如图所示。已知:NO与Ca(OH)2不反应;
NOx的去除率=1-×100%
①在0.3-0.5之间,NO吸收时发生的主要反应的离子方程式为:。
②当大于1.4时,NO2去除率升高,但NO去除率却降低。其可能的原因是。
(4)、若将CO和NO按不同比例投入一密闭容器中发生反应:2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=-759.8 kJ/mol,反应达到平衡时,N2的体积分数随的变化曲线如图。①b点时,平衡体系中C、N原子个数之比接近。
②a、b、c三点CO的转化率从小到大的顺序为;b、c、d三点的平衡常数从大到小的顺序为(以上两空均用a、b、c、d表示)。
③若=0.8,反应达平衡时,N2的体积分数为20%,则NO的转化率为。
31. 合成氨是目前人工固氮最重要的途径,对人类生存具有重大意义,反应为:(1)、N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ∆H=-92.4kJ/mol。①该反应在 (填“高温”“低温”或“任意温度”)下可自发进行。
我国科学家在合成氨反应机理研究中取得新进展,首次报道了LiH-3d过渡金属这一复合催化剂体系,并提出了“氮转移”催化机理。
i. 3LiH(s) + N2(g) =Li2NH(s) + LiNH2(g) ΔH1=+32.8kJ·mol-1
ii. Li2NH(s)+2H2(g)=2LiH(s)+NH3(g) ΔH2=-88kJ·mol-1
iii. LiNH2(g)+H2(g)=LiH(s)+NH3(g) ΔH3
②则ΔH3=。
(2)、为了研究反应的热效应,我国的科研人员计算了在一定范围内下列反应的平衡常数。i.
ii.
iii.
和的线性关系图如下所示:
①由图可知ΔH10(填“大于”或“小于”)。
②反应i的Kp0=(用Kp1和Kp2表示)。
反应i的0(填“大于”或“小于”),写出推理过程。
(3)、氨水可以吸收二氧化碳。已知常温下,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5 , Ka1(H2CO3) =4.4×10-7 , Ka2(H2CO3) =4.4×10-11 , . 此温度下某氨水的浓度为 2mol/L,则溶液中c(OH-)=mol/L,将CO2通入氨水中使溶液恰好呈中性,则此时 =(保留小数点后4位数字)32. 高温下,活性炭可用来处理NOx废气。某研究小组向体积固定的密闭容器加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+ 2NO(g)N2(g)+CO2(g)。T1℃时,测得反应进行到不同时刻各物质的浓度如下表:时间(min)
浓度(mol·L-1)
0
10
20
30
40
50
NO
2.0
1.16
0.40
0.40
0.6
0.6
N2
0
0.42
0.80
0.80
1.2
1.2
CO2
0
0.42
0.80
0.80
1.2
1.2
回答下列问题:
(1)、碳原子核外有个未成对的电子,N2分子的电子式是 , 氧原子2p亚层的轨道表示式为。(2)、T1 ℃时,在0~10 min内的平均反应速率v(N2)=mol·L-1·min-1。(3)、该反应的平衡常数表达式为。第30min 时,仅改变了某一条件,请根据表中数据判断可能改变的条件是(填字母编号)。a. 加入合适的催化剂 b. 适当缩小容器的体积
c. 再通入一定量的NO d. 再加入一定量的活性炭
(4)、若第30 min时,将温度升高至T2℃,重新达新平衡时K为2.25,则正反应为反应(填“放热”或“吸热”),NO的平衡转化率(填“升高”或“降低”)。33. 氮氧化物()的任意排放会造成酸雨、光化学烟雾等环境污染问题,其与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时,发生反应:。完成下列填空:
(1)、该反应的平衡常数表达式。(2)、①若反应在恒容密闭容器中进行,能说明该反应已达到平衡状态的是(选填编号)。a. b.和NO的物质的量之和保持不变
c.混合气体密度保持不变 d.
上述反应可以视作分两步进行:
(i)……
(ii)
②反应i的化学方程式可能是。反应ii中反应物化学键总能量生成物化学键总能量(填“高于”“低于”或“等于”)。
(3)、保持恒温条件,将充入不同容积的密闭容器中进行反应ii,充分反应达到平衡后,反应物的转化率与容器容积及不同温度的关系如下图所示:①图中的关系为(填“>”“<”或“=”);A、B、C各自对应化学平衡常数大小关系是。
②若从起始到处于A点状态共经过 , 该时间段内化学反应速率。
工业中利用新型催化剂M催化氦气与NO反应生成 , 从而去除NO的影响: , 相同时间内,NO的去除率随反应温度的变化曲线如下图所示。
(4)、在范围内随着温度的升高,NO的去除率上升的原因可能是(任写一点):。34. 2021年6月17日神舟十三号载人飞船与空间站成功对接,航天员进入天和核心舱。空间站处理的一种重要方法是的收集、浓缩与还原。(1)、还原制的部分反应如下:①
②
③
反应的。
(2)、在催化剂作用下加氢可制得甲醇,该反应历程如下图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注,如表示吸附在催化剂表面;图中已省略)。上述合成甲醇的反应速率较慢,该反应过程中决定反应速率的步骤是(用化学方程式表示)。
(3)、在一定条件下,向某恒容密闭容器中充入和 , 发生反应。①图1中能表示该反应的平衡常数K与温度T之间的变化关系的是曲线 (填“m”或“n”),判断依据是。
②若 , 测得在相同时间内,不同温度下的转化率如图2所示,(填“>”、“<”或“=”);时,起始压强为(保留二位小数;为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
③已知速率方程是速率常数,只受温度影响。图3表示速率常数的对数与温度的倒数之间的关系,分别代表图2中a点、c点的速率常数,点表示c点的。
35. 回答下列问题:(1)、将0.050mol SO2(g)和0.030mol O2(g)充入一个2L的密闭容器中,在一定条件下发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+Q。写出该反应的逆反应化学平衡常数表达式;经2分钟反应达到平衡,测得n(SO3)=0.040mol,则这个时间段O2的平均反应速率为。(2)、在容积不变时,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有(选填编号)。a. 移出氧气 b. 降低温度 c. 减小压强 d. 再充入0.050mol SO2(g)和0.030mol O2(g)
(3)、在起始温度T1(673K)时SO2的转化率随反应时间(t)的变化如图。请在图中画出其他条件不变情况下,起始温度为T2(723K)时SO2的转化率随反应时间变化的示意图。常温下,向1L pH=10的NaOH溶液中持续通入CO2。通入CO2的体积(V)与溶液中水电离产生的OH-离子浓度(c)的关系如图所示。
(4)、c点溶液中离子浓度由大至小的关系是:。a点溶液中由水电离产生的c(H+)=。b点溶液中c(H+)1×10-7mol/L(填写“等于”、“大于”或“小于”)。(5)、写出c点到d点化学反应方程式。