Ⅰ.在體積恒定的密閉容器中,充入2mol CO2和5mol H2,一定條件下發(fā)生反應: CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) △H =" -49.0" kJ/mol。測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示:
(1)從反應開始到第10min,H2的轉化率為 ,在 該條件下,反應的平衡常數(shù)K= ,如果在某一時刻保持溫度不變,只改變濃度,使c(CO2)=1.00mol/L,c(H2)=0.40mol/L,c(CH3OH)=c(H2O)=0.80mol/L,則平衡 (選填序號)。
a.向正向移動 b.向逆向移動
c.不移動 d.無法確定平衡移動方向
(2)下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是 (選填序號)。
a.升高溫度 b.充入He(g),使體系壓強增大
c.將H2O(g)從體系中分離 d.再充入l mol CH3OH(g)
II.熔融碳酸鹽燃料電池(MCFS),發(fā)明于1889年,F(xiàn)有一個碳酸鹽燃料電池,以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物為電解質,操作溫度為650℃,在此溫度下以鎳為催化劑,以煤氣(CO、H2的體積比為1:1)直接作燃料,其工作原理如圖所示。請回答下列問題:
(1)A電極的電極反應方程式為 。
(2)常溫下,用石墨作電極,以此電源電解一定量的CuSO4 溶液。當兩極產(chǎn)生的氣體體積相同時停止通電,若電解后溶液的體積為2L,溶液的pH=1(不考慮水解產(chǎn)生的H+),則陽極產(chǎn)生的氣體的物質的量是 。
Ⅰ.(1) 90% , K=" 144" , a (2) c d
II.(1) CO+H2-4e-+2CO32-=3CO2+H2O (2) 0.1mol
解析試題分析:Ⅰ.由圖像判斷CO2的濃度降低,CH3OH(g)的濃度增高; 容器的體積為2L
CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g)
始量 2 5 0 0
轉化量 1.5 4.5 1.5 1.5
平衡量 0.5 0.5 1.5 1.5
H2的轉化率為4.5÷5=0.9
K=1.5/2×1.5/2÷(0.5/2 ×(0.5/2)3)=144
Qc=0.80×0.80÷(1.00×0.403)=10<144,故平衡正向移動。
(2)a升高溫度平衡逆向移動,比值變小,錯誤;b恒容下充入He(g),平衡不移動,比值不變,錯誤;c分離出產(chǎn)物,平衡正向移動,比值變大,正確;d再充入CH3OH(g),其含量變高,比值變大,正確;
II.(1)A電極為負極,注意介質為碳酸鹽, CO+H2-4e-+2CO32-=3CO2+H2O ;
(2)電解CuSO4 溶液,陽極產(chǎn)生氧氣,陰極首先產(chǎn)生銅單質,后產(chǎn)生氫氣,反應式為
陽極:4OH- + 4e- = O2↑+ 2H2O
陰極:Cu2+ + 2e- = Cu(先)
2H+ + 2e- = H2↑(后)
兩極產(chǎn)生氣體的量相等,根據(jù)電子守恒列式為4n-2n=0.1×2[陽極產(chǎn)生的H+ 減去陰極消耗的H+ 等于溶液中剩余H+ ] n=0.1mol
考點:考查化學平衡及電化學有關問題。
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
將水煤氣轉化成合成氣,然后合成各種油品和石化產(chǎn)品是化工的極為重要的領域。除去水蒸氣后的水煤氣主要含H2、CO、CO2及少量的H2S、CH4,繼續(xù)除去H2S后,可采用催化或非催化轉化技術,將CH4轉化成CO,得到CO、CO2和H2的混合氣體,是理想的合成甲醇原料氣。
(1)制水煤氣的主要化學反應方程式為:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),此反應是吸熱反應。
①此反應的化學平衡常數(shù)表達式為 。
②下列能增大碳的轉化率的措施是 。
A.加入C(s) | B.加入H2O(g) | C.升高溫度 | D.增大壓強 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
分解水制氫氣的工業(yè)制法之一是硫——碘循環(huán),主要涉及下列反應:
I SO2+2H2O+I2→H2SO4+2HI
II 2HIH2+I2
III 2H2SO4 → 2SO2+O2+2H2O
(1)分析上述反應,下列判斷正確的是_________
a.反應III易在常溫下進行 b.反應I中SO2還原性比HI強
c.循環(huán)過程中需補充H2O d.循環(huán)過程中產(chǎn)生1molO2的同時產(chǎn)生1molH2
(2)一定溫度下,向2L密閉容器中加入1molHI(g),發(fā)生反應II,H2物質的量隨時間的變化如圖所示。
0—2min內(nèi)的平均反應速率v(HI)= _________ 。該溫度下,反應2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常數(shù)表達式為K=_______________________。相同溫度下,若開始加入HI(g)的物質的量是原來的2倍,則_________是原來的2倍。
a.平衡常數(shù) b.HI的平衡濃度
c.達到平衡的時間 d.平衡時H2的體積分數(shù)
(3)SO2在一定條件下可氧化生成SO3,其主反應為:2SO2 (g) + O2(g) 2SO3(g) + Q,若此反應起始的物質的量相同,則下列關系圖正確的是_________ (填序號)
實際工業(yè)生產(chǎn)使用的條件是:常壓、____________________________________選擇該條件的原因是__________________。
(4)實際生產(chǎn)用氨水吸收SO2生成亞硫酸的銨鹽,F(xiàn)取a克該銨鹽,若將其中的SO2全部反應出來,應加入18.4 mol/L的硫酸溶液的體積范圍為______________。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
甲醇被稱為2l世紀的新型燃料,工業(yè)上通過下列反應I和II,用CH4和H2O為原料來制備甲醇:
CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2 (g)……I CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ……II。
(1)將1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入容積為100L反應室,在一定條件下發(fā)生反應I,CH4的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖。
①已知100℃時達到平衡所需的時間為5min,則用H2表示的平均反應速率為____________________。
②圖中的P1_________P2(填“<”、“>”或“=”),100℃時平衡常數(shù)的值為__________ 。
(2)在壓強為0.1 MPa條件下, 將a mol CO與 3a mol H2的混合氣體在催化劑作用下,自發(fā)反應Ⅱ,生成甲醇。
③該反應的△H ____ 0;若容器容積不變,下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是________。
A.升高溫度 | B.將CH3OH(g)從體系中分離 |
C.充入He,使體系總壓強增大 | D.再充入1mol CO和3mol H2 |
實驗編號 | T(℃) | N(CO)/n(H2) | P(Mpa) |
i | 150 | 1/3 | 0.1 |
ii | | | 5 |
iii | 350 | | 5 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
合成氨技術的創(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,合成氨反應的平衡常數(shù)K值和溫度的關系如下:
溫 度(℃) | 360 | 440 | 520 |
K值 | 0.036 | 0.010 | 0.0038 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
Ⅰ. 在水溶液中橙紅色的Cr2O72-與黃色的CrO42-有下列平衡關系:
Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+,把K2Cr2O7溶于水配成稀溶液是橙色。
(1)向上述溶液中加入NaOH溶液后,溶液呈 色,因為 。
(2)向已加入NaOH溶液的(1)中再加入過量稀H2SO4后,則溶液呈 色,因為 。
(3)向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4為黃色沉淀)則平衡向 方向移動,溶液顏色將 。(填“變深”、“變淺”或“不變”)
Ⅱ.實驗室有一未知濃度的稀鹽酸,某學生為測定鹽酸的濃度在實驗室中進行如下實驗:
1.配制100mL 0.10mol/L NaOH標準溶液。
2.取20.00mL待測稀鹽酸溶液放入錐形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示劑,用自己配制的標準NaOH溶液進行滴定。
3.重復上述滴定操作2~3次,記錄數(shù)據(jù)如下。
實驗編號 | NaOH溶液的濃度 (mol/L) | 滴定完成時,NaOH溶液滴入的體積(mL) | 待測鹽酸溶液的體積 (mL) |
1 | 0.10 | 22.62 | 20.00 |
2 | 0.10 | 22.58 | 20.00 |
3 | 0.10 | 22.60 | 20.00 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
已知2NO2(g)N2O4(g) ΔH= -52.7kJ·mol-1,某課外活動小組為了探究溫度和壓強對化學平衡的影響,做了如下兩組實驗:
Ⅰ.該小組的同學取了兩個燒瓶A和B,分別加入相同濃度的NO2與N2O4的混合氣體,中間用夾子夾緊, 并將A和B浸入到已盛有水的兩個燒杯中(如圖所示),然后分別向兩個燒杯中加入濃硫酸和NH4NO3固體。請回答下列有關問題
(1)觀察到的實驗現(xiàn)象為:_____________________________
(2)由實驗現(xiàn)象可知,升高溫度,該化學平衡向___________(填“正”或“逆”)反應方向移動,反應中NO2的轉化率將_______________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
Ⅱ.在三支容積均為30mL針筒中分別抽入10mLNO2氣體,將針筒前端封閉。實驗過程中第一支針筒不做任何操作,僅作為實驗現(xiàn)象觀察時的參照對象。
(3)某同學將第二支針筒活塞迅速推至5mL處,此時氣體的顏色變深,一段時間后氣體顏色又變淺了。試解釋一段時間后氣體顏色又變淺的原因:________________________。
(4)某同學將第三支針筒活塞迅速拉至20mL處。
①該同學觀察到的現(xiàn)象是:__________________________
②在此過程中,該反應的化學平衡常數(shù)將______________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
溫度一定,在一個10L的密閉容器中,X、Y、Z三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。試根據(jù)圖中數(shù)據(jù),填寫下列空白:
(1)從開始至2min,Z的平均反應速率為 。
(2)該反應的化學方程式為 。
(3)保持溫度和體積不變,若n(X)=2mol,n(Y)="3" mol,n (Z)=1mol,該反應向 (填“正反應”或“逆反應”) 方向進行。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
某溫度下,在體積為5L的容器中,A、B、C三種物質物質的量隨著時間變化的關系如圖所示,則該反應的化學方程式為_________,2s內(nèi)用A的濃度變化和用B的濃度變化表示的平均反應速率分別為_________、_________。
A、B、C三種物質的物質的量隨時間變化的關系圖
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