合成氨技術(shù)的創(chuàng)立開辟了人工固氮的重要途徑,其研究來自正確的理論指導(dǎo),合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)K值和溫度的關(guān)系如下:
溫 度(℃) | 360 | 440 | 520 |
K值 | 0.036 | 0.010 | 0.0038 |
(1)①隨溫度升高,反應(yīng)的平衡常數(shù)K減小 ②a、d
(2)① < ②吸熱
(3)① 60 % ; 或2.25 ② c和d
解析試題分析:
(1)①觀察數(shù)據(jù)隨溫度的升高K減小,可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。②增大平衡時H2的轉(zhuǎn)化率,改變條件是平衡正向移動,可以加壓,降溫,增大N2的濃度,減小氨氣的濃度,所以答案a、d可以。
(2)分析圖像可知,恒定溫度時, P2點對應(yīng)的CH4含量高于P1點,再由反應(yīng)的特點,CH4(g) + H2O (g)CO(g) + 3H2(g),正向氣體體積增大,壓強(qiáng)越大CH4含量越高,所以,P1<P2;②恒定壓強(qiáng)時,溫度越高,CH4含量越低,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。
(3)①CO的起始濃度為0.2 mol·L-1,?c=0.2 mol·L-1-0.08 mol·L-1=0.012 mol·L-1.所以CO的轉(zhuǎn)化率為0.012/0.2=0.6. 該反應(yīng)的各物質(zhì)的平衡濃度為[CO]= [H2O]=0.08 mol·L-1; [CO2] ="[" H2]=0.12 mol·L-1,常數(shù)K=0.12×0.12/0.08×0.08=9/4=2.25;
②對于該反應(yīng)而言容器內(nèi)壓強(qiáng),混合氣體的密度始終不隨時間改變,ab錯誤。
c.單位時間內(nèi)生成a mol CO2的同時消耗a mol H2,體現(xiàn)v正=v逆,正確;d.改變水蒸氣和CO的初始物質(zhì)的量之比,當(dāng)n (CO) : n (H2O) : n (CO2) : n (H2)=1 : 16 : 6 : 6時,Q=K達(dá)到平衡狀態(tài)。
考點:化學(xué)反應(yīng)的限度的考查
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
“低碳循環(huán)”引起各國的高度重視,已知煤、甲烷等可以與水蒸氣反應(yīng)生成以CO和H2為主的合成氣,合成氣有廣泛應(yīng)用。試回答下列問題:
(1)高爐煉鐵是CO氣體的重要用途之一,其基本反應(yīng)為:FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) ΔH>0。已知在1 100 ℃時,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=0.263。
①溫度升高,化學(xué)平衡移動后達(dá)到新的平衡,此時平衡常數(shù)K值 (填“增大”、“減小”或“不變”);
②1 100 ℃時測得高爐中,c(CO2)="0.025" mol·L-1,c(CO)="0.1" mol·L-1,則在這種情況下,該反應(yīng)向 進(jìn)行(填“左”或“右”),判斷依據(jù)是 。
(2)目前工業(yè)上也可用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇,有關(guān)反應(yīng)為:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1,現(xiàn)向體積為1 L的密閉容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,反應(yīng)過程中測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間的變化如圖所示。
①從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)= 。
②反應(yīng)達(dá)到平衡后,下列措施能使增大的是 (填符號)。
A.升高溫度 | B.再充入H2 | C.再充入CO2 | D.將H2O(g)從體系中分離 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
一定溫度下,在2L密閉容器中NO2和O2可發(fā)生下列反應(yīng): 4NO2(g)+O2(g)2N2O5(g)+5286 kJ已知體系中n(NO2)隨時間變化如下表:
t(s) | 0 | 500 | 1000 | 1500 |
n(NO2)(mol) | 20 | 13.96 | 10.08 | 10.08 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
化學(xué)反應(yīng)原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。
Ⅰ、如圖裝置所示,A、B中的電極為多孔的惰性電極;C、D為夾在浸有Na2SO4溶液的濾紙條上的鉑夾;電源有a、b兩極。若A、B中充滿KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中。切斷K1,閉合K2、K3通直流電。
回答下列問題:
(1) a是電源的 極,寫出A中的電極反應(yīng)式為_____。
(2)濕的Na2SO4濾紙條上能觀察到的現(xiàn)象有____________。
(3)電解一段時間后,A、B中均有氣體包圍電極,若此時切斷K2、K3,閉合K1,發(fā)現(xiàn)電流表的指針移動,寫出此時B中的電極反應(yīng)式為 。
Ⅱ、甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。工業(yè)上一般采用下列反應(yīng)合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH,下表所列數(shù)據(jù)是該反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K)。請回答下列問題:
溫度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料,它可由石英與焦炭在高溫的氮氣流中,通過以下反應(yīng)制得:3SiO2(s)+6C(s)+ 2N2(g) Si3N4(s) + 6CO(g)
(1)該反應(yīng)的氧化劑是 ,2molN2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為 ;
(2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K= ;
(3)若CO的生成速率為v(CO)=18mol·L-1·min-1,則N2的消耗速率為v(N2)=
(4)達(dá)到平衡后,改變某一外界條件(不改變N2、CO的量),反應(yīng)速率v與時間t的關(guān)系如圖。圖中t4時引起平衡移動的條件可能是 ;圖中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段時間是 。
(5)若該反應(yīng)的平衡常數(shù)為 K=729,則在同溫度下1L密閉容器中,足量的SiO2和C與2mol N2充分反應(yīng),則N2的轉(zhuǎn)化率是 (提示:272 = 729)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
Ⅰ.課本中通過向草酸(H2C2O4)溶液中滴加用硫酸酸化高錳酸鉀中研究濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,請你寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 ,該反應(yīng)不需使用指示劑的原因是 ;
Ⅱ.某同學(xué)根據(jù)課本外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響原理,設(shè)計了硫代硫酸鈉與硫酸反應(yīng)有關(guān)實驗,實驗過程的數(shù)據(jù)記錄如下(見表格),請結(jié)合表中信息,回答有關(guān)問題:
實驗 序號 | 反應(yīng)溫度 (℃) | 參加反應(yīng)的物質(zhì) | ||||
Na2S2O3 | H2SO4 | H2O | ||||
V/mL | c/mol?L-1 | V/mL | c/mol?L-1 | V/mL | ||
A | 20 | 10 | 0.1 | 10 | 0.1 | 0 |
B | 20 | 5 | 0.1 | 10 | 0.1 | 5 |
C | 20 | 10 | 0.1 | 5 | 0.1 | 5 |
D | 40 | 5 | 0.1 | 10 | 0.1 | 5 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
某小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應(yīng)來探究“外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響”。實驗時,先分別量取兩種溶液,然后倒入試管中迅速振蕩混合均勻,開始計時,通過測定褪色所需時間來判斷反應(yīng)的快慢。該小組設(shè)計了如下方案:
實驗編號 | H2C2O4溶液 | 酸性KMnO4溶液 | 溫度 | ||
濃度(mol·L-1) | 體積(mL) | 濃度(mol·L-1) | 體積 (mL) | ||
① | 0.10 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 25 |
② | 0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 25 |
③ | 0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 50 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
已知反應(yīng)A(g)+B(g)C(g)+D(g)△H<0回答下列問題:
(1)該反應(yīng)是________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)
(2)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,升高溫度,A的轉(zhuǎn)化率________(填“增大”“減小”或“不變”)。原因是________________________________________。
(3)反應(yīng)體系中加入催化劑,對反應(yīng)熱是否有影響?________;原因是_________________________________________________。
(4)反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率________(填“增大”“減小”或“不變”);反應(yīng)的活化能________(填“增大”“減小”或“不變”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
甲醇是重要的化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料和清潔液體燃料。工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。已知甲醇制備的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)如下表所示:
化學(xué)反應(yīng) | 平衡常數(shù) | 溫度℃ | |
500 | 800 | ||
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) | K1 | 2.5 | 0.15 |
②H2(g)+CO2(g) H2O (g)+CO(g) | K2 | 1.0 | 2.50 |
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O (g) | K3 | | |
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