近幾年,大氣污染越來越嚴重,霧霾天氣對人們的生活、出行、身體健康產(chǎn)生許多不利的影響。汽車尾氣是主要的大氣污染源。降低汽車尾氣危害的方法之一是在排氣管上安裝催化轉(zhuǎn)化器,發(fā)生的反應為:

,△H=__________kJ(用含a、b、c、d的式子表示)。
(2)某溫度下,向容積為1L的容器中充人3 mol NO和1 mol CO, NO的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化如下圖所示。

回答下列問題:
①該溫度下,化學平衡常數(shù)K=___________,平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為__________。
②A點的逆反應速率逆(CO)___________B點的逆反應速率(NO)(填“>”、“<”或“=”)。
③下列圖像正確且能表明在時間T1時刻反應一定處于平衡狀態(tài)的是__________。

如果該反應達平衡后,降低溫度,平衡常數(shù)增大,則△H___________0(填“>”、“< ”或“=”)
④達平衡后,將容器的容積擴大一倍,下列說法正確的是

A.平衡向正反應方向移動B.CO的體積分數(shù)增大
C.平衡常數(shù)減小D.一氧化碳的濃度增大

(1)△H=(2a+2b-2c-d0kJ。(2)(2)①K=c2(CO2 )c(N2 )/c2(CO)c2(NO)=15/128,平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為0.6/1=60%。②小于。③BC④B

解析試題分析:(1)反應熱等于反應物的鍵能之和減去生成物的鍵能之和,故△H=(2a+2b-2c-d0kJ。(2)①該溫度下,由圖像可知NO轉(zhuǎn)化了0.6mol,CO轉(zhuǎn)化了0.6mol,生成氮氣,二氧化碳分別為0.3mol,0.6mol,平衡時各物質(zhì)濃度分別為:2.4,0.4,0.3,0.6mol/L,代入化學平衡常數(shù)K=c2(CO2 )c(N2 )/c2(CO)c2(NO)=15/128,平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為0.6/1=60%。②由于隨著反應時行反應物濃度減小,速率減小,故A點的逆反應速率逆(CO)小于B點的逆反應速率(NO)。③A中平衡常數(shù)只與外界溫度有關,無論是平衡還是沒有平衡只要溫度不變,就是定值,錯誤;B圖氣體摩爾質(zhì)量始終在變化,可以證明。C中沒有平衡時壓強將在變小,平衡時壓強不變化,正確。D中反應熱只與反應物和生成物的狀態(tài)和量有關,無法證明其是否平衡。如果該反應達平衡后,降低溫度,平衡常數(shù)增大,說明平衡正向移動,那正反應就是放熱反應,則△H<0。④達平衡后,將容器的容積擴大一倍,相當于減小了壓強,平衡向體積增大方向移動,即向逆方向移動, A錯誤; B.CO的體積分數(shù)增大,正確;C.平衡常數(shù)只與溫度有關,錯誤。 D.由于體積的增大比一氧化碳的物質(zhì)的量增大還要大,濃度再減小,錯誤。
考點:本題考查反應熱的計算,化學平衡常數(shù)及化學反應轉(zhuǎn)化率的計算,化學平衡狀態(tài)的判斷,化學平衡移動。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:填空題

研究SO2、CO等大氣污染物的處理與利用具有重大意義。
Ⅰ.利用鈉堿循環(huán)法可脫除煙氣中SO2,該法用Na2SO3溶液作為吸收劑,吸收過程pH隨n(SO)?n(HSO3-)變化關系如下表:

n(SO32-)?n(HSO3-
91:9
1:1
9:91
pH
8.2
7.2
6.2
(1)由上表判斷NaHSO3水溶液顯   __性,原因是   __。
(2)當吸收液呈中性時,溶液中離子濃度關系正確的是   __。
a.c(Na)=2c(SO32-)+c(HSO3-
b.c(Na)>c(HSO3-)>>c(SO32-)>c(H)=c(OH
c.c(Na)+c(H)=c(HSO3-)+c(SO32-)+c(OH
(3)若某溶液中含3 mol Na2SO3,逐滴滴入一定量稀HCl,恰好使溶液中Cl與HSO3-物質(zhì)的量之比為2?1,則滴入鹽酸中n(HCl)為   __mol。
Ⅱ.CO可用于合成甲醇,反應原理為
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
(4)在容積為2 L的密閉容器中通入0.2 mol CO,0.4 mol H2,達到平衡時,CO轉(zhuǎn)化率為50%,則該溫度下的平衡常數(shù)為   __,再加入1.0 mol CO后,重新達到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率   __(填“填大”“不變”或“減小”);平衡體系中CH3OH的體積分數(shù)   __(填“增大”“不變”或“減小”)。
(5)已知CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g);
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol。
有關鍵能數(shù)據(jù)如下:(單位:kJ/mol)
化學鍵
H—H
H—O
C—H
C—O
C=O
鍵能
435
463
413
356
745
 
寫出甲醇氣體完全燃燒生成氣態(tài)水的熱化學方程式:   __。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

甲醇燃料分為甲醇汽油和甲醇柴油。工業(yè)上合成甲醇的方法很多。
(1)一定條件下發(fā)生反應:
①CO­2(g) +3H2(g) =CH­­3OH(g)+H2O(g)   △H1     
②2CO­(g) +O2(g) =2CO­2(g)  △H2
③2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)         △H3
則CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) 的△H=               
(2)在容積為2L的密閉容器中進行反應: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ,其他條件不變,在300℃和500℃時,物質(zhì)的量n(CH3OH) 與反應時間t的變化曲線如圖所示。該反應的△H    0 (填>、<或=)。

(3)若要提高甲醇的產(chǎn)率,可采取的措施有____________(填字母)。

A.縮小容器體積
B.降低溫度
C.升高溫度
D.使用合適的催化劑
E.將甲醇從混合體系中分離出來
(4)CH4和H2O在催化劑表面發(fā)生反應CH4+H2OCO+3H2,T℃時,向1 L密閉容器中投入1 mol CH4和1 mol H2O(g),5小時后測得反應體系達到平衡狀態(tài),此時CH4的轉(zhuǎn)化率為50% ,計算該溫度下的平衡常數(shù)     (結(jié)果保留小數(shù)點后兩位數(shù)字)。
(5)以甲醇為燃料的新型電池,其成本大大低于以氫為燃料的傳統(tǒng)燃料電池,目前得到廣泛的研究,如圖是目前研究較多的一類固體氧化物燃料電池工作原理示意圖;卮鹣铝袉栴}:

①B極的電極反應式為                     。
②若用該燃料電池做電源,用石墨做電極電解硫酸銅溶液,當電路中轉(zhuǎn)移1mole- 時,實際上消耗的甲醇的質(zhì)量比理論上大,可能原因是                     。
(6)25℃時,草酸鈣的Ksp=4.0×10-8,碳酸鈣的Ksp=2.5×10-9。向20ml碳酸鈣的飽和溶液中逐滴加入8.0×10-4 mol·L-1的草酸鉀溶液20ml,能否產(chǎn)生沉淀       (填“能”或“否”)。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

高爐煉鐵是冶煉鐵的主要方法,發(fā)生的主要反應為:Fe2O3(s)+3CO(g)??2Fe(s)+3CO2(g)
ΔH=a kJ·mol-1
(1)已知:①Fe2O3(s)+3C(s,石墨)=2Fe(s)+3CO(g)
ΔH1=+489.0 kJ·mol-1;
②C(s,石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH2=+172.5 kJ·mol-1。則a=________。
(2)冶煉鐵反應的平衡常數(shù)表達式K=________,溫度升高后,K值________(填“增大”、“不變”或“減小”)。
(3)在T ℃時,該反應的平衡常數(shù)K=64,在2 L恒容密閉容器甲和乙中,分別按下表所示加入物質(zhì),反應經(jīng)過一段時間后達到平衡。

 
Fe2O3
CO
Fe
CO2
甲/mol
1.0
1.0
1.0
1.0
乙/mol
1.0
2.0
1.0
1.0
 
①甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率為________。
②下列說法正確的是________(填字母)。
a.若容器內(nèi)氣體密度恒定時,標志反應達到平衡狀態(tài)
b.增加Fe2O3的量,可以提高CO的轉(zhuǎn)化率
c.甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率大于乙的平衡轉(zhuǎn)化率
d.甲、乙容器中,CO的平衡濃度之比為2∶3
(4)采取一定措施可防止鋼鐵腐蝕。下列裝置中的燒杯里均盛有等濃度、等體積的NaCl溶液。
①在a、b、c裝置中能保護鐵的是________(填字母)。
②若用d裝置保護鐵,X極的電極材料應是________(填名稱)。

(5)25 ℃時有關物質(zhì)的溶度積如下:Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,Ksp[Fe(OH)3]=2.64×10-39。25 ℃時,向含有Mg2、Fe3的溶液中滴加NaOH溶液,當兩種沉淀共存且溶液的pH=8時,c(Mg2)∶c(Fe3)=________。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

北京時間2013年12月2日凌晨1時30分,我國的“嫦娥三號”月球探測器在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,發(fā)射“嫦娥三號”月球探測器的火箭推進器中裝有還原劑肼(N2H4)和氧化劑N2O4,當它們混合時,即產(chǎn)生大量的氮氣和水蒸氣,并放出大量的熱。已知0.4 mol氣態(tài)肼和足量N2O4氣體反應生成氮氣和水蒸氣時放出219.3 kJ的熱量。
(1)寫出肼和N2O4反應的熱化學方程式:                                             
(2)已知H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44 kJ·mol-1,則16 g氣態(tài)肼與足量N2O4氣體反應生成氮氣和液態(tài)水時,放出的熱量是                        ;
(3)肼除應用于火箭燃料外,還可作為燃料電池的燃料,由肼和空氣構(gòu)成的堿性燃料電池的負極反應式為:                                 ,正極反應式為:                                  ;
(4)向次氯酸鈉溶液中通入一定物質(zhì)的量的氨氣可生成肼,寫出反應的離子方程式:                。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

為了提高資源利用率,減少環(huán)境污染,化工集團將鈦廠、氯堿廠和甲醇廠組成產(chǎn)業(yè)鏈,如圖所示。

請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />(1)鈦鐵礦進入氯化爐前通常采取洗滌、粉碎、烘干、預熱等物理方法處理,請從原理上解釋粉碎的作用:_______________________________________;
已知氯化爐中反應氯氣和焦炭的理論用料物質(zhì)的量比為7∶6,則氯化爐中的還原劑化學式是_________________________________________________。
(2)已知:①Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)    ΔH=-641  kJ·mol1
②2Mg(s)+TiCl4(s)=2MgCl2(s)+Ti(s)   ΔH=-512 kJ·mol1
則Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s) ΔH=________。
(3)Ar氣通入還原爐中并不參與反應,通入Ar氣的作用是_________________________________________________________________。
(4)以甲醇、空氣、氫氧化鉀溶液為原料,石墨為電極可構(gòu)成燃料電池。已知該燃料電池的總反應式為2CH3OH+3O2+4OH===2CO32+6H2O,該電池中正極上的電極反應式為____________________________________________。
工作一段時間后,測得溶液的pH________(填“減小”、“增大”或“不變”)。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣的主要化學反應為C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學方程式為:
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol1
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-242.0 kJ·mol1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol1
請回答:
(1)根據(jù)以上數(shù)據(jù),寫出C(s)與水蒸氣反應的熱化學反應方程式:_______________________________。
(2)比較反應熱數(shù)據(jù)可知,1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃燒放出的熱量之和比1 mol C(s)完全燃燒放出的熱量多。甲同學據(jù)此認為“煤轉(zhuǎn)化為水煤氣可以使煤燃燒放出更多的熱量”;乙同學根據(jù)蓋斯定律做出如圖循環(huán)圖
并據(jù)此認為“煤轉(zhuǎn)化為水煤氣再燃燒放出的熱量與煤直接燃燒放出的熱量相等”。

請分析:甲、乙兩同學觀點正確的是________(填“甲”或“乙”);判斷的理由是________________________________________________________。
(3)將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣作為燃料和煤直接燃燒相比有很多優(yōu)點,請列舉其中的兩個優(yōu)點___________________________________________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

實施以減少能源浪費和降低廢氣排放為基本內(nèi)容的節(jié)能減排政策,是應對全球氣候問題、建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇;ば袠I(yè)的發(fā)展必須符合國家節(jié)能減排的總體要求,依靠理論知識做基礎。試運用所學知識,解決下列問題:
(1)已知某反應的平衡表達式為:它所對應的化學反應為:_____________________________
(2)利用水煤氣合成二甲醚的三步反應如下:
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g);ΔH=-90.8 kJ/mol
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g);ΔH=-23.5 kJ/mol
③CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+H2(g);ΔH=-41.3 kJ/mol
總反應:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH="__________" ,
二甲醚(CH3OCH3)直接作燃料電池具有啟動快,效率高等優(yōu)點,若電解質(zhì)為酸性,該電池的負極反應為_____________________________。
(3)煤化工通常通過研究不同溫度下平衡常數(shù)以解決各種實際問題。已知等體積的一氧化碳和水蒸氣進入反應器時,會發(fā)生如下反應:CO(g)+H2O(g)  H2(g)+CO2(g),該反應平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表所示:

溫度/℃
400
500
800
平衡常數(shù)K
9.94
9
1
 
該反應的正反應方向是_________反應(填“吸熱”或“放熱”),若在500℃時進行,設起始時CO和H2O的起始濃度均為0.020mol/L,在該條件下,CO的平衡轉(zhuǎn)化率為:________。
(4)從氨催化氧化可以制硝酸,此過程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等。對反應  N2O4(g) 2NO2(g) △H>0,在溫度為T1、T2時,平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖所示。下列說法正確的是___________。

A.A、C兩點的反應速率:A>C
B.A、C兩點氣體的顏色:A深,C淺
C.B、C兩點的氣體的平均相對分子質(zhì)量:B<C
D.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法
E.A、C兩點的化學平衡常數(shù):A>C
(5)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25℃時,將m mol NH4NO3溶于水,溶液顯酸性,向該溶液滴加n L氨水后溶液呈中性,則滴加氨水的過程中水的電離平衡將______(填”正向”“不”或“逆向”)移動,所滴加氨水的濃度為_______mol·L-1。(NHH2O的電離平衡常數(shù)取Kb=2X10-5 mol·L-1
(6)某科研單位利用原電池原理,用SO2和O2來制備硫酸,裝置如右圖,電極為多孔的材料能吸附氣體,同時也能使氣體與電解質(zhì)溶液充分接觸.

①溶液中H+的移動方向由______ 極到______極;(用A、B表示)
②B電極的電極反應式為__________________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

氨是最重要的化工產(chǎn)品之一。
(1)合成氨用的氫氣可以甲烷為原料制得:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。有關化學反應的能量變化如下圖所示。CH4(g)與H2O(g)反應生成CO(g)和H2(g)的熱化學方程式為                 。
     
(2)CO對合成氨的催化劑有毒害作用,常用乙酸二氨合銅(Ⅰ)溶液來吸收原料氣中CO,其反應原理為:[Cu(NH3)2CH3COO](l)+CO(g)+NH3(g)[Cu(NH3)3]CH3COO·CO(l) △H<0。吸收CO后的乙酸銅氨液經(jīng)過適當處理后又可再生,恢復其吸收CO的能力以供循環(huán)使用,再生的適宜條件是 __________(填寫選項編號)。
A.高溫、高壓    B.高溫、低壓    C.低溫、低壓    D.低溫、高壓
(3)用氨氣制取尿素[CO(NH2)2]的反應為:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g) △H<0。某溫度下,向容積為100L的密閉容器中通入4mol NH3和2molCO2,該反應進行到40 s時達到平衡,此時CO2的轉(zhuǎn)化率為50%。該溫度下此反應平衡常數(shù)K的值為________。下圖中的曲線表示該反應在前25 s內(nèi)的反應進程中的NH3濃度變化。若反應延續(xù)至70s,保持其它條件不變情況下,請在圖中用實線畫出使用催化劑時該反應的進程曲線。

(4)將尿素施入土壤后,大部分是通過轉(zhuǎn)化為碳酸銨或碳酸氫銨后才被作物所利用,尿素分子在微生物分泌的脲酶作用下,轉(zhuǎn)化為碳酸銨。已知弱電解質(zhì)在水中的電離平衡常數(shù)(25℃)如下表:

弱電解質(zhì)
H2CO3
NH3·H2O
電離平衡常數(shù)
Ka1=4.30×10-7   Ka2=5.61×10-11
1.77×10-5
 
現(xiàn)有常溫下0.1 mol·L-1的(NH4)2CO3溶液,
①你認為該溶液呈        性(填“酸”、“中”、“堿”),原因是         
②就該溶液中粒子之間有下列關系式,你認為其中正確的是                。
A.c(NH4+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(NH3·H2O)
B.c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+c(CO32-)
C.c(CO32-)+ c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.1 mol·L-1
D.c(NH4+)+ c(NH3·H2O)=2c(CO32-)+ 2c(HCO3-)+2c(H2CO3)

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