题目列表(包括答案和解析)
12.(2009年浙江卷)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:2NO+2CO催化剂2CO2+N2为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表:
时间/s |
0 |
1 |
2 |
c(NO)mol·-1L |
1.00×10-3 |
4.50×10-4 |
2.50×10-4 |
c(CO)/mol·-1L |
3.60×10-3 |
3.05×10-3 |
2.85×10-3 |
时间/s |
3 |
4 |
5 |
c(NO)/mol·-1L |
1.50×10-4 |
1.00×10-4 |
1.00×10-4 |
c(CO)/mol·-1L |
2.75×10-3 |
2.70×10-3 |
2.70×10-3 |
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的ΔH____________0(填写“>”、“<”、“=”)。
(2)前2 s内的平均反应速率v(N2)=____________。
(3)在该温度下,反应的平衡常数K=____________。
(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是____________。
A.选用更有效的催化剂 B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积
(5)研究表明:
在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
实验编号 |
T/℃ |
NO初始浓度mol·-1L |
CO初始浓度/ mol·-1L |
催化剂的比表面积/m2·g-1 |
Ⅰ |
280 |
1.20×10-3 |
5.80×10-3 |
82 |
Ⅱ |
|
|
|
124 |
Ⅲ |
350 |
|
|
124 |
①请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。
②请在给出的坐标图中,画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO
浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明
11.(2008年宁夏卷)已知可逆反应:M(g)+N(g)=P(g)+Q(g),ΔH>0,请回答下列问题:(1)在某温度下,反应物的起始浓度分别为:c(M)=1 mol·-1L,
c(N)=2.4 mol·-1L;达到平衡后,M的转化率为60%,此时N的转化率为____________;
(2)若反应温度升高,M的转化率____________(填“增大”“减小”或“不变”);
(3)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为:c(M)=4 mol·-1L,c(N)=a mol·-1L;达到平衡后,c(P)=2 mol·-1L,a=____________;
(4)若反应温度不变,反应物的起始浓度为:c(M)=c(N)=b mol·-1L,达到平衡后,M的转化率为____________。
10.(2009年南京质检)已知化学反应①:
Fe(s)+CO2(g)=FeO(s)+CO(g),其平衡常数为K1;化学反应②:
Fe(s)+H2O(g)=FeO(s)+H2(g),其平衡常数为K2。在温度
973 K和1173 K情况下,K1、K2的值分别如下:
温度 |
K1 |
K2 |
973 K |
1.47 |
2.38 |
1173 K |
2.15 |
1.67 |
(1)通常表格中的数值可以推断:反应①是____________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)现有反应③:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g),请
你写出该反应的平衡常数K3的数学表达式:K3=____________。
(3)根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系式____________。据此关系式及上表数据,也能推断出反应③是____________(填“吸热”或“放热”)反应,要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动,可采取的措施有____________(填写序号)。
A.缩小反应容器容积 B.扩大反应容器容积
C.降低温度 D.升高温度
E.使用合适的催化剂 F.设法减少CO的量
(4)图甲、乙分别表示反应③在t1时刻达到平衡、在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况:
①图甲中t2时刻发生改变的条件是____________ 。
②图乙中t2时刻发生改变的条件是____________ 。
9.(2010年济南质检)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:
CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度T的关系如下表:
T/℃ |
700 |
800 |
830 |
1000 |
1200 |
K |
0.6 |
0.9 |
1.0 |
1.7 |
2.6 |
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=____________。
(2)该反应为____________反应(选填“吸热”或“放热”)。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是__________。
a.容器中压强不变 b.混合气体中c(CO)不变
c.v正(H2)=v逆(H2O) d.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:
c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为____________ ℃。
8.(2009年深圳二调)一定条件下在固定容积的密闭容器中充入a mol O2和b mol SO2发生反应:2SO2+O2=2SO3。反应过程中物质的浓度变化如右图所示。下列有关判断正确的是( )
A.Y线是表示SO2的浓度变化
B.反应在t1时刻达到平衡状态
C.平衡状态时,容器中气体密度不再改变
D.再往该容器中充入a mol O2和b mol SO2,该条件下重新达到平衡时c(SO3)>1.2 mol·-1L
7.(2009年广州调研)工业制硝酸的其中一步反应为氨的氧化,反应方程式为:
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g);ΔH=-1025 kJ/mol氧化过程中还伴随有N2O、N2等物质生成。有关该反应的说法正确的是( )
A.反应处于平衡状态时,c(NH3)·c(O2)=c(NO)·c(H2O)
B.反应达到平衡后,3v正(NH3)=2v逆(H2O)
C.其他条件不变,温度越高,氨的转化率越高
D.寻找合适的催化剂是加快反应速率并提高NO产率的有效措施
6.(2009年广州四校联考)一定条件下,在体积为3 L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g),根据题意,以下说法正确的是( )
A.E点的平衡常数大于D点的平衡常数,且该反应的ΔH>0
B.容器中气体的总物质的量E点大于D点
C.F点的正反应速率大于逆反应速率
D.v(甲醇)=nB/3tB mol/(L·min)表示500 ℃时以上反应在D点的速率
5.(2009年全国卷Ⅰ)下图表示反应X(g)=4Y(g)+Z(g),ΔH<0,在某温度时X的浓度随时间变化的曲线:下列有关该反应的描述正确的是( )
A.第6 min后,反应就终止了
B.X的平衡转化率为85%
C.若升高温度,X的平衡转化率将大于85%
D.若降低温度,v正和v逆将以同样倍数减小
4.一定条件下,合成氨反应达到平衡时,测得混合气体中氨气的体积分数为20.0%,与反应前的体积相比,反应后体积缩小的百分率是( )
A.16.7%
B.20.0%
C.80.0%
D.83.3%
3.(2008年北京卷)工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下:SiClx(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g);ΔH=+Q kJ·mo-1L(Q>0)某温度、压强下,将一定量反应物通入密闭容器进行以上反应(此条件下为可逆反应),下列叙述正确的是( )
A.反应过程中,若增大压强能提高SiClx的转化率
B.若反应开始时SiCl4为1 mol,则达平衡时,吸收热量为Q kJ
C.反应至4 min时,若HCl浓度为0.12 mol·-1L,则H2的反应速率为0.03 mol·-1L·miN-1
D.当反应吸收热量为0.025Q kJ时,生成的HCl通入100 mL 1 mol·-1L的NaOH溶液恰好反应
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