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科目: 來(lái)源: 題型:解答題

16.紅礬鈉(重鉻酸鈉:Na2Cr2O7•2H2O)是重要的化工原料,工業(yè)上用鉻鐵礦(主要成分是FeO•Cr2O3)制備紅礬鈉的過(guò)程中會(huì)發(fā)生如下反應(yīng):
4FeO+Cr2O3(s)+8Na2CO3(s)+7O2?8Na2CrO4(s)+2Fe2O3(s)+8CO2△H<0
(1)請(qǐng)寫(xiě)出上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式:K=$\frac{{c}^{8}(C{O}_{2})}{{c}^{7}({O}_{2})}$.
(2)圖1、圖2表示上述反應(yīng)在t1時(shí)達(dá)到平衡,在t2時(shí)因改變某個(gè)條件而發(fā)生變化的曲線.
由圖1判斷,反應(yīng)進(jìn)行至t2時(shí),曲線發(fā)生變化的原因是對(duì)平衡體系降溫,平衡正向移動(dòng),CO2濃度增大,O2濃度減小(用文字表達(dá));
由圖2判斷,t2到t3的曲線變化的原因可能是b(填寫(xiě)序號(hào)).
a.升高溫度     b.加了催化劑      c.通入O2      d.縮小容器體積

(3)工業(yè)上可用上述反應(yīng)中的副產(chǎn)物CO2來(lái)生產(chǎn)甲醇:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),
①已知該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,則下列(A-D)圖象正確的是AC

②在容積為2L的密閉容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他條件不變得情況下,考查溫度對(duì)反應(yīng)的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示(注:T1、T2均大于300℃);下列說(shuō)法正確的是CD(填序號(hào))
A.溫度為T(mén)1時(shí),從反應(yīng)開(kāi)始到平衡,生成甲醇的平均速率:v(CH3OH)=$\frac{{n}_{A}}{{t}_{A}}$mol•L-1•min-1
B.該反應(yīng)在T1時(shí)的平衡常數(shù)比T2時(shí)的小
C.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
D.處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T1變到T2,達(dá)到平衡時(shí)$\frac{n({H}_{2})}{n(C{H}_{3}OH)}$增大
③在T1溫度時(shí),將1molCO2和3molH2充入一密閉恒容器中,充分反應(yīng)達(dá)到平衡后,CO2轉(zhuǎn)化率為a,則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比為1-$\frac{a}{2}$.

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科目: 來(lái)源: 題型:解答題

15.元素鉻(Cr)在溶液中主要以Cr3+(藍(lán)紫色)、Cr(OH)4-(綠色)、Cr2O72-(橙紅色)、CrO42-(黃色)等形式存在.Cr(OH)3 為難溶于水的灰藍(lán)色固體,回答下列問(wèn)題:
(1)某鉻的化合物的化學(xué)式為Na3CrO8,其結(jié)構(gòu)如圖1所示,則Cr 的化合價(jià)為+5,該化合物中含有的化學(xué)鍵有離子鍵、共價(jià)鍵.  

(2)Cr3+與Al3+的化學(xué)性質(zhì)相似,寫(xiě)出Cr(OH)3的電離方程式:H++CrO2-+H2O?Cr(OH)3?Cr3++3OH-
(3)CrO42-和Cr2O72-在溶液中可相互轉(zhuǎn)化.室溫下,初始濃度為1.0mol•L-1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72-)隨c(H+)的變化如圖2所示.
①根據(jù)A 點(diǎn)數(shù)據(jù),計(jì)算出該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)為1.0×1014
②溫度升高,溶液中的平衡轉(zhuǎn)化率減小,則該反應(yīng)的△H小于0(填“大于”、“小于”或“等于”).
(4)目前處理酸性Cr2O72-廢水多采用鐵氧磁體法.該法是向廢水中加入FeSO4•7H2O,將Cr2O72-原成Cr3+,調(diào)節(jié)pH,F(xiàn)e、Cr轉(zhuǎn)化成相當(dāng)于Fe[FexCr2-x]O4(鐵氧磁體,羅馬數(shù)字表示元素價(jià)態(tài))的沉淀.處理1molCr2O72-,需加入a mol FeSO4•7H2O,下列結(jié)論正確的是D.
A.x=0.5,a=8   B.x=0.5,a=10
C.x=1.5,a=8  D.x=1.5,a=10.
(5)+6 價(jià)鉻的化合物毒性較大,常用將廢液中的Cr2O72-還原成Cr3+,該反應(yīng)的離子方程式為5H++Cr2O72-+3HSO3-=2Cr3++3SO42-+4H2O.

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科目: 來(lái)源: 題型:解答題

14.日常生活、生產(chǎn)中甲烷既是重要的清潔能源也是一種重要的化工原料.
(1)如圖1是CH4/H2O體系放氫焓變示意圖:則CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+123.8kJ•mol-1
(2)合成氣(CO、H2)是一種用途相當(dāng)廣泛的化工基礎(chǔ)原料,常被用來(lái)合成很多有機(jī)物,如甲醇(CH3OH)、二甲醚(CH3OCH3)等.
①在壓強(qiáng)為0.1MPa條件下,物質(zhì)的量之比為1:3的CO、H2的混合氣體在催化劑作用下能自發(fā)反應(yīng)生成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0.若容器體積不變,改變下列條件新平衡下甲醇體積分?jǐn)?shù)增大的是D(填字母).
A.升高溫度                                   B.將CH3OH(g)從體系中分離
C.充入N2使體系總壓強(qiáng)增大                    D.再充入1mol CO和3mol H2
②二甲醚被譽(yù)為“21世紀(jì)的清潔燃料”.一定條件下利用H2、CO合成CH3OCH3.其反應(yīng)方程式為:3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g),該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為$\frac{c(C{H}_{3}OC{H}_{3})•c(C{O}_{2})}{{c}^{3}({H}_{2})•{c}^{3}(CO)}$.最近研究發(fā)現(xiàn)一種新型的催化劑(主要成分是Cu、Mn的合金)對(duì)CO和H2合成二甲醚具有較好的催化效率.根據(jù)如圖2判斷,催化劑中n(Mn)/n(Cu)約為2.0時(shí)最有利于二甲醚的合成.
③以甲醇為原料是合成二甲醚的又一途徑:2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g).一定溫度下,向2L某容器中充入一定量的CH3OH,10s到達(dá)平衡后測(cè)得CH3OH 0.04mol,CH3OCH30.08mol,則用甲醇表示反應(yīng)在10s內(nèi)的平均反應(yīng)速率為0.008mol•L-1•s-1,相同條件下起始時(shí)向該容器中充入CH3OH 0.15mol、CH3OCH30.15mol、和H2O 0.10mol,則反應(yīng)將向正反應(yīng)方向進(jìn)行(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”).

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科目: 來(lái)源: 題型:解答題

13.物質(zhì)(t-BuNO)2在正庚烷溶劑中發(fā)生如下反應(yīng):(t-BuNO)2?2(t-BuNO).
(1)當(dāng)(t-BuNO)2的起始濃度(c0)為0.50mol•L-1時(shí),實(shí)驗(yàn)測(cè)得20℃時(shí)的平衡轉(zhuǎn)化率(α)是65%.列式計(jì)算20℃時(shí)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.4.
(2)一定溫度下,隨著(t-BuNO)2的起始濃度增大,其轉(zhuǎn)化率減小(填“增大”、“不變”或“減小”).
已知20℃時(shí)該反應(yīng)在CCl4溶劑中的平衡常數(shù)為1.9,若將反應(yīng)溶劑正庚烷改成CCl4,并保持(t-BuNO)2起始濃度相同,則它在CCl4溶劑中的平衡轉(zhuǎn)化率小于(填“大于”、“等于”或“小于”)其在正庚烷溶劑中的平衡轉(zhuǎn)化率.
(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得該反應(yīng)的△H=50.5 kJ•mol-1,活化能Ea=90.4 kJ•mol-1.下列能量關(guān)系圖合理的是C

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科目: 來(lái)源: 題型:選擇題

12.900℃時(shí),向2.0L恒容密閉容器中充入0.40molX,發(fā)生反應(yīng):X(g)?Y(g)+Z(g)△H=akJ•mol-1,經(jīng)一段時(shí)間后達(dá)到平衡.反應(yīng)過(guò)程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)表:
時(shí)間/min010203040
n(X)/mol0.400.300.24n2n3
n(Y)/mol0.000.10n10.200.20
下列說(shuō)法正確的是( 。
A.反應(yīng)在前10 min的平均速率為v(Z)=0.01mol•L-1•min-1
B.保持其他條件不變,降低溫度,平衡時(shí),c(X)=0.08mol•L-1,則a>0
C.恒壓,其他條件不變,向容器中充入不參與反應(yīng)的氮?dú)庾鳛橄♂寗,X的轉(zhuǎn)化率大于50.0%
D.保持其它條件不變,再向容器中充入0.10 mol Y和0.10 mol Z,達(dá)到平衡后,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.2

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科目: 來(lái)源: 題型:解答題

11.可逆反應(yīng) N2(g)+3H2(g)?2NH3(g) (正反應(yīng)為放熱反應(yīng)),將N2和H2按1:4的體積比進(jìn)行混合,取0.5mol 該混合氣體在一定條件下于容積固定的 2L密閉容器中發(fā)生反應(yīng),2min后,N2 的物質(zhì)的量變?yōu)?nbsp;0.08mol,反應(yīng)持續(xù)一段時(shí)間后,達(dá)到平衡狀態(tài).當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)為反應(yīng)前壓強(qiáng)的0.88倍.求:
(1)2min 時(shí),v(H2)=0.015 mol/(L•min)
(2)達(dá)到平衡后,混合氣體中氨的物質(zhì)的量為0.06 mol.
(3)平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為22.5%.
(4)工業(yè)上合成氨適宜條件是A、C、D
A.溫度500℃
B.壓強(qiáng)100MPa
C.鐵觸媒     
D.壓強(qiáng)20MPa~50MPa.

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科目: 來(lái)源: 題型:選擇題

10.一定條件下存在反應(yīng):H2(g)+I2(g)?2HI(g)△H<0,現(xiàn)有三個(gè)相同的1 L恒容絕熱(與外界沒(méi)有熱量交換)密閉容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1 mol H2和1 mol I2(g),在Ⅱ中充入2 molHI(g),在Ⅲ中充入2 mol H2和2 mol I2(g),700℃條件下開(kāi)始反應(yīng).達(dá)到平衡時(shí),下列說(shuō)法正確的是( 。
A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反應(yīng)速率相同
B.容器Ⅰ中的氣體顏色比容器Ⅱ中的氣體顏色深
C.容器Ⅰ、Ⅲ中反應(yīng)的平衡常數(shù)相同
D.容器Ⅰ中H2的轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中HI的轉(zhuǎn)化率之和等于1

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科目: 來(lái)源: 題型:填空題

9.綜合利用CO2、CO對(duì)構(gòu)建低碳社會(huì)有重要意義.
(1)利用H2和CO在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)(放熱反應(yīng)).對(duì)此反應(yīng)進(jìn)行如下研究:在恒溫,體積為2L的密閉容器中分別充入1.2mol CO和1mol H2,10min后達(dá)到平衡,測(cè)得含有0.4mol CH3OH(g).
①10min后達(dá)到平衡時(shí)CO的濃度為0.4mol/L;
②10min內(nèi)用H2表示的平均反應(yīng)速率為0.04mol/(L.min);
(2)利用H2和CO2在一定條件下可以合成乙烯:
6H2+2CO2$\stackrel{催化劑}{?}$  CH2═CH2+4H2O為放熱反應(yīng)
①不同溫度對(duì)CO2的轉(zhuǎn)化率及催化劑的催化效率的影響如圖所示.
下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是a(填序號(hào)).
a.不同條件下反應(yīng),N點(diǎn)的速率最大
b.溫度在約250℃時(shí),催化劑的催化效率最高
c.相同條件下,乙烯的產(chǎn)量M點(diǎn)比N高
②若在密閉容器中充入體積比為 3:1的 H2和CO2,則圖中M點(diǎn)時(shí),產(chǎn)物CH2═CH2的體積分?jǐn)?shù)為7.7%或0.077.(保留兩位有效數(shù)字)

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科目: 來(lái)源: 題型:選擇題

8.700℃時(shí),向容積為2L的密閉容器中充入一定量的CO和H2O,發(fā)生反應(yīng):CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g).反應(yīng)過(guò)程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)表(表中t2>t1):
反應(yīng)時(shí)間/minn(CO)/moln(H2O)/mol
01.200.60
t10.80
t20.20
下列說(shuō)法正確的是( 。
A.反應(yīng)在t1 min內(nèi)的平均速率為v(H2)=$\frac{0.40}{{t}_{1}}$mol•L-1•min-1
B.保持其他條件不變,起始時(shí)向容器中充入0.60mol CO和1.20mol H2O,到達(dá)平衡時(shí)n(CO2)=0.40mol
C.保持其他條件不變,向平衡體系中再通入0.20mol H2O(g),△H增大
D.溫度升高至800℃,上述反應(yīng)平衡常數(shù)為0.64,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

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科目: 來(lái)源: 題型:解答題

7.將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入體積為1L的恒溫密閉容器中,各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖1所示.

請(qǐng)回答:
(1)下列選項(xiàng)中不能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是B(填選項(xiàng)字母).
A.容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化而改變
B.容器內(nèi)混合氣體的密度不隨時(shí)間變化而改變
C.容器內(nèi)混合氣體的顏色不隨時(shí)間變化而改變
D.容器內(nèi)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間變化而改變
(2)反應(yīng)進(jìn)行到10min時(shí),共吸收熱量11.38kJ,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:N2O4(g)?2NO2(g)△H=+56.9kJ/mol;
(3)計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.9(要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程).
(4)反應(yīng)進(jìn)行到20min時(shí),再向容器內(nèi)充入一定量NO2,10min后達(dá)到新的平衡,此時(shí)測(cè)得c(NO2)=0.9mol/L.
①第一次平衡時(shí)混合氣體中NO2的體積分?jǐn)?shù)為w1,達(dá)到新平衡后混合氣體中NO2的體積分?jǐn)?shù)為w2,則w1>w2(填“>”、“=”或“<”);
②請(qǐng)?jiān)趫D2中畫(huà)出20min后各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間變化的曲線(曲線上必須標(biāo)出“X”和“Y”).

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