【题目】已知可逆反应X(g)+2Y(g)3Z(g) ΔH<0,一定温度下,在体积为2 L的密闭容器中加入4molY和一定量的X后,X的浓度随时间的变化情况如图所示,则下列说法不正确的是
A.若向该容器中加入1molX、2molY,达平衡时,X的平衡浓度等于0.125mol/L
B.a点正反应速率大于逆反应速率
C.反应达平衡时,降低温度不能实现c到d的转化
D.该条件下,反应达平衡时,平衡常数K=3
【答案】D
【解析】
A.该反应开始时,加入2molX、4molY,达平衡时,X的平衡浓度为0.25mol/L,若向该容器中加入1molX、2molY,与加入2molX、4molY比较,相当于减压,反应前后体积不变,平衡不移动,X的转化率不变,X的平衡浓度等于0.125mol/L,故A正确;
B.a点处在平衡建立的过程中,正反应速率大于逆反应速率,故B正确;
C.该反应为放热反应,达平衡时,降低温度,平衡向右移动,X减少,不能实现c到d的转化,故C正确;
D.从图象可知,起始时X的浓度为1mol/L,故起始X的物质的量为2mol,Y为4mol,利用三段式计算:
X(g)+2Y(g)3Z(g)
起始浓度(mol/L) 1 2 0
转化浓度(mol/L) 0.75 1.5 2.25
平衡浓度(mol/L) 0.25 0.5 2.25
该条件下,反应达平衡时,平衡常数K=2.253/0.25×0.52=182.25≠3,故D不正确。
故选D。
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【题目】甲醇是重要的化工原料,又可作为燃料,工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关反应的化学方程式及其在不同温度下的化学平衡常数如表所示。
化学反应 | 化学平衡常数 | 温度(℃) | ||
500 | 700 | 800 | ||
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) ΔH1 | K1 | 2.5 | 0.34 | 0.15 |
②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) ΔH2 | K2 | 1.0 | 1.70 | 2.52 |
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3 | K3 |
(1)下列措施能使反应③的平衡体系中增大的是__
A.将H2O(g)从体系中分离出去 B.恒容时充入He(g),使体系压强增大
C.升高温度 D.恒容时再充入1molH2(g)
(2)T℃时,反应③在恒容密闭容器中充入1molCO2和nmolH2,混合气体中CH3OH的体积分数与氢气的物质的量的关系如图1所示。图1中A、B、C三点对应的体系,CO2的转化率最大的是___(填字母)。
(3)工业上也用合成气(H2和CO)合成甲醇,反应为2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) ΔH<0,在10L的恒容密闭容器中充入H2和C物质的量比为2:1,测得CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示。
①图2中S代表的物理量是___。
②300℃时,氢气的物质的量随时间变化如表所示
反应时间/min | 0 | 1 | 4 | 5 |
H2/mol | 8 | 5.4 | 4 | 4 |
在该温度下,上述反应的平衡常数为___。若再向该平衡体系中再加入2molCO、2molH2、2molCH3OH,保持温度和容器体积不变,则平衡会___(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。
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【题目】我国科学家设计了一种太阳能驱动从海水中提取金属锂的装置,示意图如图所示。该装置工作时,下列说法正确的是
A.铜箔上的电势比催化电极上的高
B.海水的pH变大
C.若转移1mol电子,理论上铜箔增重7g
D.固体陶瓷膜可用质子交换膜代替
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【题目】可逆反应:2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是
A.单位时间内生成n molO2的同时,生成2nmolNO
B.用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2:2:1的状态
C.混合气体的质量不再改变的状态
D.混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
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【题目】实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。已知:乙醛可被氧化为乙酸。
(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,请写出相应的化学方程式__________________ 、_____________________。
(2)在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该乙醇催化反应是____________ 反应。进一步研究表明,鼓入空气的速率与反应体系的温度关系曲线如图所示。
试解释出现图中现象的原因_______________________。
(3)甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是_______________;乙的作用是______________。
(4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有_______。要除去该物质,可在混合液中加入________ (填写字母)。然后,再通过________________(填实验操作名称)即可除去。
A.氯化钠溶液 B.苯 C.碳酸氢钠溶液 D.四氯化碳
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【题目】I.某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时,先分别量取两种溶液,然后倒入试管中迅速振荡混合均匀,开始计时,通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。
(1)已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出,KMnO4溶液转化为MnSO4,每消耗1molH2C2O4转移___mol电子。为了观察到紫色褪去,H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥___。
(2)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是___(填编号,下同),可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是____。
II.水煤气变换CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g)是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。已知T(大于100)℃时,将2molCO(g)和3molH2O(g)通入一容积固定为2L的密闭容器中,回答下列问题:
(1)反应进行到1min时测得CO的物质的量为1.8mol,则H2的平均反应速率为___,此时改变某一条件,能使H2的平均反应速率加快的是___。
A.恒容时充入氖气 B.升高温度 C.将体积缩小一半 D.恒温恒容,移走CO2
(2)已知在T℃时H2(g)+CoO(s)Co(s)+H2O(g) K1=1,CO(g)+CoO(s)Co(s)+CO2(g) K2=4,求T℃时,CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数为___。
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【题目】1909年德国化学家哈伯在实验室首次合成氨,合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径,其研究正是基于科学化学反应原理的指导。
(1)已知298K时,N2(g)+3H2(g)2NH3(g),ΔH=–92.2kJ/mol,ΔS=–198.2J/(K·mol),则根据反应进行的方向综合判据,常温下合成氨反应___(填“能”或“不能”)自发进行。
(2)目前处于研究阶段的化学固氮新方法是N2在催化剂表面与水发生如下反应:
已知:N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g) ΔH1=﹣92.4kJ/mol
2H2(g)+ O2(g)2H2O(l) ΔH2=﹣571.6kJ/mol
2N2(g)+ 6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g) ΔH3
则ΔH3=___kJ/mol。
(3)合成氨反应在一密闭容器中发生,如图是某一时间段反应速率与反应进程的关系曲线图。
①t4时刻,体系中是什么条件发生了变化?t4____。
②下列时间段中,氨的百分含量最高的是____。
A.0~t1 B.t2~t3 C.t3~t4 D.t4~t5
(4)在容积为1L的密闭装置中,充入4mol合成气(N2、H2),在400℃时反应,N2的体积分数随时间变化关系如图所示。
①N2、H2的投料比为____。
②反应达到平衡后,测得装置中H2的体积分数为25%,则400℃时,合成氨反应的平衡常数为___(可用分数表示)。
③在恒温恒容下,N2、H2、NH3的投料为1.5mol、0.5mol、1mol,平衡时H2的体积分数为___。
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【题目】某温度下,40 g、10%硝酸钠溶液与60 g、7.5%的硝酸钠溶液混合,得到密度为1.20 g·cm-3的混合溶液,计算:
(1)该混合溶液中溶质的质量分数为__;
(2)该混合溶液中NaNO3的物质的量浓度为__。
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【题目】在100ml pH=1的硫酸溶液中,加入多少毫升0.01mol·L-1的NaOH溶液,才能使混合液的pH=2?(假设溶液体积不变)______________ mL
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