化学平衡分压代替平衡浓度常数K计算时可以用物质的量分数代替里面的浓度去计算吗?为啥

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专题26 化学平衡常数及化学平衡相关计算-五年高考()化学试题分项精析版
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资料概述与简介
1.【2015重庆理综化学】羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中,将CO和H2S混合加热并达到下列平衡: CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)
反应前CO物质的量为10mol,平衡后CO物质的量为8mol。下列说法正确的是(
A.升高温度,H2S浓度增加,表明该反应是吸热反应
B.通入CO后,正反应速率逐渐增大
C.反应前H2S物质的量为7mol
D.CO的平衡转化率为80%
2.【2015天津理综化学】某温度下,在2L的密闭容器中,加入1molX(g)和2molY(g)发生反应:X(g)+m Y(g)3Z(g),平衡时,X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1molZ(g),再次达到平衡后,X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是(
B.两次平衡的平衡常数相同
C.X与Y的平衡转化率之比为1:1
D.第二次平衡时,Z的浓度为0.4 mol·L-1
3.【2014年高考北京卷第12题】一定温度下,10mL0.40mol/L H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测定生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。
下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)
A.0~6min的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10-2mol/(L?min)
B.6~10min的平均反应速率:v(H2O2)<3.3×10-2mol/(L?min)
C.反应至6min时,c(H2O2)=0.3mol/L
D.反应至6min时,H2O2分解了50%
4.【2014年高考江苏卷第15题】一定温度下,在三个体积约为1.0L的恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)
|温度(℃)
|起始物质的量(mol)
|平衡物质的量(mol)
|CH3OCH3(g)
下列说法正确的是(
A.该反应的正方应为放热反应
B.达到平衡时,容器I中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小
C.容器I中反应达到平衡所需时间比容器Ⅲ中的长
D.若起始时向容器I中充入CH3OH 0.1mol、CH3OCH3 0.15mol和H2O 0.10mol,则反应将向正反应方向进行
5.【2014年高考四川卷第7题】在10L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g)M(g)+N(g),所得实验数据如下表:
|起始时物质的量/mol
|平衡时物质的量/mol
下列说法正确的是(
A.实验①中,若5min时测得n(M)=0.050mol,则0至5min时间内,用N表示的平均反应速率υ(N)=1.0×10-2mol/(L·min)
B.实验②中,该反应的平衡常数K=2.0
C.实验③中,达到平衡是,X的转化率为60%
D.实验④中,达到平衡时,b>0.060
6.【2013年高考江苏卷第15题】一定条件下存在反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其正反应放热。现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换) 密闭容器I、II、III,在I中充入1 mol CO和1 mol H2O,在II中充入1 mol CO2 和1 mol H2,在III中充入2 mol CO 和2 mol H2O,700℃条件下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是(
A.容器I、II中正反应速率相同
B.容器I、III中反应的平衡常数相同
C.容器I中CO 的物质的量比容器II中的多
D.容器I中CO 的转化率与容器II中CO2 的转化率之和小于1
7.【2013年高考四川卷第6题】在一定温度下,将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中,发生反应X(g)+Y(g) 2Z(g) △H
C.该温度下此反应的平衡常数K=1.44
D. 其他条件不变,再充入0.2molZ,平衡时X的体积分数增大
8.【2013年高考重庆卷第7题】将E和F加入密闭容器中,在一定条件下发生反应:E(g)+F(s)2G(g)。忽略固体体积,平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示。
|体积分数/%
②915℃、2.0MPa时E的转化率为60% ③该反应的ΔS>0
④K(1000℃)>K(810℃)
上述①~④中正确的有(
9.【2012年高考江苏卷第14题】温度为T时;向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5;反应PCl5(g)
PCl3(g)+Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:
|n(PCl3)/mol
下列说法正确的是(
A.反应在前50 s的平均速率v(PCl3)=0.003 2 mol·L-1·s-1
B.保持其他条件不变;升高温度;平衡时c(PCl3)=0.11 mol·L-1;则反应的ΔHv(逆)
D.相同温度下;起始时向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2;达到平衡时;PCl3的转化率小于80%
10.【2011年全国卷】在容积可变的密闭容器中,2 mol N2和8 mol H2在一定条件下发生反应,达到平衡时,H2的转化率为25%,则平衡时氮气的体积分数接近于(  )
11.【2011年江苏卷】(不定向)700 ℃时,向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2>t1):
|反应时间/min
|n(CO)/mol
|n(H2O)/mol
下列说法正确的是(  )
A.反应在t1 min内的平均速率为v(H2)=mol·L-1·min-1
B.保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O,达到平衡时n(CO2)=0.40 mol
C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20mol H2O,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率增大,H2O的体积分数增大
D.温度升高至800 ℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应
12.【2011年全国卷】反应:aA(g)+bB(g)
cC(g)(ΔH<0)在等容条件下进行。改变其他反应条件,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示:
回答问题:
(1)反应的化学方程式中,a∶b∶c为________;
(2)A的平均反应速率vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列次序为________;
(3)B的平衡转化率αⅠ(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是______,其值是________;
(4)由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向是________,采取的措施是________;
(5)比较第Ⅱ阶段反应温度(T2)和第Ⅲ阶段反应温度(T3)的高低:T2______T3(填“>”“<”“=”),判断的理由是____________________________________________________________;
(6)达到第三次平衡后,将容器的体积扩大一倍,假定10 min后达到新的平衡,请在下图中用曲线表示第Ⅳ阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势(曲线上必须标出A、B、C)。
13.【2015广东理综化学】(16分)用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染,
(2)新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性,
①实验测得在一定压强下,总反应的HCl平衡转化率随温度变化的aHCl—T曲线如图12,则总反应的△H
,(填“>”、“﹦”或“<”);A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)中较大的是
②在上述实验中若压缩体积使压强增大,画出相应aHCl—T曲线的示意图,并简要说明理由:
③下列措施中有利于提高aHCl的有
A、增大n(HCl)
B、增大n(O2)
C、使用更好的催化剂
D、移去H2O
(3)一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下:
|n(Cl2)/10-3mol
计算2.0~6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率(以mol·min-1为单位,写出计算过程)。
(4)Cl2用途广泛,写出用Cl2制备漂白粉的化学方程式。
14.【2015浙江理综化学】(15分)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:
(1)已知:
|键能/kJ·molˉ1
计算上述反应的△H=________ kJ·mol-1。
(2)维持体系总压强p恒定,在温度T时,物质的量为n、体积为V的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α,则在该温度下反应的平衡常数K=____________ (用α等符号表示)。
(3)工业上,通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1︰9),控制反应温度600℃,并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下,乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下:
①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率,解释说明该事实___________。
②控制反应温度为600℃的理由是____________。
(4)某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯-二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变,与掺水蒸汽工艺相比,在相同的生产效率下,可降低操作温度;该工艺中还能够发生反应:CO2+H2=CO+H2O,CO2+C=2CO。新工艺的特点有_________(填编号)。
① CO2与H2反应,使乙苯脱氢反应的化学平衡右移
② 不用高温水蒸气,可降低能量消耗
③ 有利于减少积炭
④ 有利于CO2资源利用
15.【2015新课标Ⅰ卷理综化学】(15分)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题:
(1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2,该反应的还原产物为____________。
(2)上述浓缩液中含有I-、Cl-等离子,取一定量的浓缩液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中为:_____________,已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.5×10-17。
(3)已知反应2HI(g) ===H2(g) + I2(g)的ΔH= +11kJ·mol-1,1mol H2(g)、1mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______________kJ。
(4)Bodensteins研究了下列反应:
2HI(g)H2(g) + I2(g)
在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:
① 根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为:___________。
② 上述反应中,正反应速率为v正= k正·x2(HI),逆反应速率为v逆=k逆·x(H2)·x(I2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆为________(以K和k正表示)。若k正 = 0.0027min-1,在t=40min时,v正=__________min-1
③ 由上述实验数据计算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为_________________(填字母)
16.【2015新课标Ⅱ卷理综化学】(14分)甲醇是重要的化工原料,又可称为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
回答下列问题:
(2)反应①的化学平衡常数K的表达式为
;图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为
(填曲线标记字母),其判断理由是
(3)合成气的组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时,体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图2所示。α(CO)值随温度升高而
(填“增大”或“减小”),其原因是
。图2中的压强由大到小为_____,其判断理由是_____。
17.【2014年高考福建卷第24题】(15分)铁及其化合物与生产、生活关系密切。
(3)已知t℃时,反应FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)的平衡常数K=0.25。
①t℃时,反应达到平衡时n(CO):n(CO2)=
②若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s),并通入xmolCO,t℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%,则x=
18.【2014年高考山东卷第29题】(17分)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)
2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)
?H ”“<”或“=”),平衡常数K2
(填“增大”“减小”或“不变”。若要使K2减小,可采用的措施是
(3)实验室可用NaOH溶液吸收NO2,反应为2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2mol NaOH的水溶液与0.2mol NO2恰好完全反应得1L溶液A,溶液B为0.1moloL?1的CH3COONa溶液,则两溶液中c(NO3?)、c(NO2-)和c(CH3COO?)由大到小的顺序为
。(已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4moloL?1,CH3COOH的电离常数K a=1.7×10-5moloL?1,可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是
a.向溶液A中加适量水
b.向溶液A中加适量NaOH
c.向溶液B中加适量水
d..向溶液B中加适量NaOH
19.【2014年高考新课标Ⅰ卷第28题】(15分)乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题:
(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H)。再水解生成乙醇。写出相应的反应的化学方程式
(2)已知:
甲醇脱水反应
2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)Δ△H1=-23.9KJ·mol-1
甲醇制烯烃反应 ②
2CH3OH(g)=C2H4 (g)+2H2O(g)Δ △H2=-29.1KJ·mol-1
乙醇异构化反应 ③
CH3CH2OH(g)=CH3OCH3(g))Δ △H3=+50.7KJ·mol-1
则乙烯气相直接水合反应C2H4 (g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的Δ△H=
KJ·mol-1
与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是:
(3)下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中n(H2O)︰n(C2H4)=1︰1)
①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数K=
(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
②图中压强P1、P2、P3、P4的大小顺序为:
,理由是:
③气相直接水合法党采用的工艺条件为:磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度290 ℃,压强6.9MPa,n(H2O)︰n(C2H4)=0.6︰1。乙烯的转化率为5℅。若要进一步提高乙烯的转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有:
20.【2014年高考重庆卷第11题】(14分)氢能是重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术,是当前关注的热点之一。
(3)储氢还可借助有机物,如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢: 。某温度下,向恒容密闭容器中加入环己烷,起始浓度为a mol/L,平衡时苯的浓度为bmol/L,该反应的平衡常数K=_____。
21.【2013年高考海南卷第15题】(9分)
反应A(g) B(g) +C(g)在容积为1.0L的密闭容器中进行,A的初始浓度为0.050mol/L。温度T1和T2下A的浓度与时间关系如图所示。回答下列问题:
(1)上述反应的温度T1
T2,平衡常数K(T1)
K(T2)。(填“大于”、“小于” 或“等于”)
(2)若温度T2时,5min后反应达到平衡,A的转化率为70%,则:
①平衡时体系总的物质的量为
②反应的平衡常数K=
③反应在0~5min区间的平均反应速率v(A)=
22.【2013年高考全国新课标Ⅱ卷第28题】(14分)
在1.0 L密闭容器中放入0.10molA(g),在一定温度进行如下反应应:
A(g) B(g)+C(g)
△H=+85.1kJ·mol-1
反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
|C(A)/(mol·L-1)
分析该反应中反应反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(△t)的规律,得出的结论是
由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c(A)为
mol·L-1。
23.【2013年高考山东卷第29题】(15分)化学反应原理在科研和生产中有广泛应用
(1)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体,发生如下反应
TaS2(s)+2I2(g) TaI4(g)+S2(g)
反应(I)的平衡常数表达式K=
,若K=1,向某恒容密闭容器中加入1mol I2(g)和足量TaS2(s),I2(g)的平衡转化率为
(2)如图所示,反应(I)在石英真空管中进行,先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2(g),一段时间后,在温度为T1的一端得到了纯净的TaS2晶体,则温度T1
T2(填“﹥”“﹤”或“=”)。上述反应体系中循环使用的物质是
(3)利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢样中的硫转化为 H2SO3,然后用一定浓度的I2溶液进行滴定,所用指示剂为
,滴定反应的离子方程式为
(4)25℃时,H2SO3 HSO3-+H+的电离常数Ka=1×10-2mol/L,则该温度下NaHSO3的水解平衡常数Kh=
mol/L,若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,则溶液中)) 将
(填“增大”“减小”或“不变”)。
24.【2012年高考海南卷第17题】(9分)已知A(g)+B(g) C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:
||温度/ ℃
回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K=
0(填“”“ =”);
(2)830℃时,向一个5 L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B,如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003 mol·L-1·s-1。则6s时c(A)=
mol·L-1, C的物质的量为
mol;若反应经一段时间后,达到平衡时A的转化率为
,如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气,平衡时A的转化率为
(3)判断该反应是否达到平衡的依据为
(填正确选项前的字母):
a.压强不随时间改变
b.气体的密度不随时间改变
c.c(A)不随时间改变
d.单位时间里生成C和D的物质的量相等
(4)1200℃时反应C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常数的值为
25.【2012年高考北京卷第26题】 (13分)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A;可实现氯的循环利用。反应A:4HCl+O22Cl2+2H2O
(2)对于反应A;下图是在4种投料比[n(HCl)∶n(O2);分别为1∶1、2∶1、4∶1、6∶1]下;反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。
①曲线b对应的投料比是 。
②当曲线b、c、d对应的投料比达到相同的HCl平衡转化率时;对应的反应温度与投料比的关系是    。
⑧投料比为2∶1、温度为400 ℃时;平衡混合气中Cl2的物质的量分数是        。
26.【2012年高考全国新课标卷】(15分)光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途,工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成。
(4)COCl2的分解反应为COCl2(g)=Cl2(g)+CO(g) ΔH=+108kJ·mol-1。反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第10min到14min的COCl2浓度变化曲线未示出):
①计算反应在第8min时的平衡常数K=
②比较第2min反应温度T(2)与第8min反应温度T(8)的高低:T(2)
(填“”或“=”),
③若12min时反应于温度T(8)下重新达到平衡,则此时c(COCl2)=
mol·L-1;
④比较产物CO在2-3min、5-6min和12-13min时平均反应速率(平均反应速率分别以v(2-3)、v(5-6)、v(12-13))的大小
⑤比较反应物COCl2在5-6min和15-16min时平均反应速率的大小:v(5-6)
v(15-16)(填“”或“=”),原因是
27.【2012年高考山东卷第29题】 (16分)偏二甲肼与N2O4是常用的火箭推进剂;二者发生如下化学反应:
(CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l)2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g) (Ⅰ)
(1)反应(Ⅰ)中氧化剂是   。
(2)火箭残骸中常现红棕色气体;原因为:N2O4(g)2NO2(g) (Ⅱ)
当温度升高时;气体颜色变深;则反应(Ⅱ)为   (填“吸热”或“放热”)反应。
(3)一定温度下;反应(Ⅱ)的焓变为ΔH。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中;下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是   。
若在相同温度下;上述反应改在体积为1 L的恒容密闭容器中进行;平衡常数   (填“增大”“不变”或“减小”);反应3 s后NO2的物质的量为0.6 mol;则0~3 s内的平均反应速率v(N2O4)=    mol/(L·s)-1。
28.【2012年高考天津卷】 (14分)金属钨用途广泛;主要用于制造硬质或耐高温的合金;以及灯泡的灯丝。高温下;在密闭容器中用H2还原WO3可得到金属钨;其总反应为WO3(s)+3H2(g)W(s)+3H2O(g)。
请回答下列问题:
(1)上述反应的化学平衡常数表达式为   。
(2)某温度下反应达平衡时;H2与水蒸气的体积比为2∶3;则H2的平衡转化率为   ;随温度的升高;H2与水蒸气的体积比减小;则该反应为   反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)上述总反应过程大致分为三个阶段;各阶段主要成分与温度的关系如下表所示:
|25 ℃~550 ℃~600 ℃~700 ℃
|WO3 W2O5   WO2   W
第一阶段反应的化学方程式为        ;580 ℃时;固体物质的主要成分为   ;假设WO3完全转化为W;则三个阶段消耗H2物质的量之比为   。
(4)已知:温度过高时;WO2(s)转变为WO2(g):
WO2(s)+2H2(g) W(s)+2H2O(g) ΔH=+66.0 kJ·mol-1
WO2(g)+2H2(g) W(s)+2H2O(g) ΔH=-137.9 kJ·mol-1
则WO2(s) WO2(g)的ΔH=   。
(5)钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发;使灯丝变细;加入I2可延长灯管的使用寿命;其工作原理为W(s)+2I2(g)WI4(g)。下列说法正确的有   。
a.灯管内的I2可循环使用
b.WI4在灯丝上分解;产生的W又沉积在灯丝上
c.WI4在灯管壁上分解;使灯管的寿命延长
d.温度升高时;WI4的分解速率加快;W和I2的化合速率减慢
29.【2012年高考浙江卷】[15分]甲烷自热重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气,发生的主要化学反应有:
|化学方程式
|CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)
|CH4(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)
|CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
|CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)
回答下列问题:
(1)反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的△H=
(2)在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率
甲烷氧化的反应速率(填大于、小于或等于)。
(3)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可以平衡常数(记作KP),则反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的KP=
随着温度的升高,该平衡常数
(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)从能量阶段分析,甲烷自热重整方法的先进之处在于
(5)在某一给定进料比的情况下,温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图:
①若要达到H2物质的量分数>65%、CO的物质的量分数<10%,以下条件中最合适的是
A.600℃,0.9Mpa B.700℃,0.9MPa C.800℃,1.5Mpa D.1000℃,1.5MPa
②画出600℃,0.1Mpa条件下,系统中H2物质的量分数随反应时间(从常温进料开始即时)
的变化趋势示意图:
(6)如果进料中氧气量过大,最终导致H2物质的量分数降低,原因是
30.【2012年高考重庆卷】(14分)尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物.
(1)工业上尿素由CO2和NH3在一定条件下合成,其反应方程式为
(2)当氨碳比=4时,CO2的转化率随时间的变化关系如图1所示.
①A点的逆反应速率v逆(CO2)
B点的正反应速率v正(CO2)(填“大于”“小于”或“等于”).
②NH3的平衡转化率为
31.【2011重庆卷】臭氧是一种强氧化剂,常用于消毒、灭菌等。
(1)O3与KI溶液反应生成的两种单质是________和________。(填分子式)
(2)O3在水中易分解,一定条件下,O3的浓度减少一半所需的时间(t)如题29表所示。已知:O3的起始浓度为0.021 6 mol/L。
①pH增大能加速O3分解,表明对O3分解起催化作用的是________。
②在30 ℃、pH=4.0条件下,O3的分解速率为________mol/(L·min)。
③据表中的递变规律,推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为________。(填字母代号)
a.40 ℃、pH=3.0
  b.10 ℃、pH=4.0
c.30 ℃、pH=7.0
32.【2011浙江卷】某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。
(1)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:
NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
|平衡总压强/kPa
|平衡气体总浓度/mol·L-1
|2.4×10-3
|3.4×10-3
|4.8×10-3
|6.8×10-3
|9.4×10-3
①可以判断该分解反应已经达到平衡的是______。
A.2v(NH3)=v(CO2)
B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变
D.密闭容器中氨气的体积分数不变
②根据表中数据,列式计算25.0 ℃时的分解平衡常数:______。
③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中,在25.0 ℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量______(填“增加”“减少”或“不变”)。
④氨基甲酸铵分解反应的焓变ΔH________0(填“>”“=”或“<”),熵变ΔS________0(填“>”“=”或“<”)。
(2)已知:NH2COONH4+2H2ONH4HCO3+NH3·H2O
该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率,得到c(NH2COO-)随时间的变化趋势如图所示。
⑤计算25.0 ℃时,0~6 min氨基甲酸铵水解反应的平均速率:______。
⑥根据图中信息,如何说明该水解反应速率随温度升高而增大:______。
33.【2011年天津卷】工业废水中常含有一定量的Cr2O和CrO,它们会对人类及生态系统产生很大损害,必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法1:还原沉淀法
该法的工艺流程为
其中第①步存在平衡:2CrO42- (黄色)+2H+Cr2O72- (橙色)+H2O
(1)若平衡体系的pH=2,该溶液显________色。
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是________。
a.Cr2O72-和CrO42-的浓度相同
b.2v(Cr2O72-)=v(CrO42-)
c.溶液的颜色不变
(3)第②步中,还原1 mol Cr2O72-离子,需要________ mol的FeSO4·7H2O。
(4)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:
Cr(OH)3(s) Cr3+(aq)+3OH-(aq)
常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)·c3(OH-)=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5 mol/L,溶液的pH应调至________。
34.【2011年山东卷】研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(2)已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
 ΔH=-196.6 kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)
 ΔH=-113.0 kJ·mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g)的ΔH=______ kJ·mol-1。
一定条件下,将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是______。
a.体系压强保持不变
b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变
d.每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1∶6,则平衡常数K=______。
(3)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应ΔH______0(填“>”或“<”)。实际生产条件控制在250 ℃、1.3×104 kPa左右,选择此压强的理由是______________________。
35.【2011年广东卷】利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时,在不同催化剂(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ)作用下,CH4产量随光照时间的变化如图所示。
(1)在0~30小时内,CH4的平均生成速率vⅠ、vⅡ和vⅢ从大到小的顺序为________;反应开始后的12小时内,在第______种催化剂作用下,收集的CH4最多。
(2)将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)。该反应ΔH=+206 kJ·mol-1。
①在答题卡的坐标图中,画出反应过程中体系能量变化图(进行必要标注)。
②将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1 L恒容密闭反应器,某温度下反应达平衡,平衡常数K=27,此时测得CO的物质的量为0.10 mol,求CH4的平衡转化率(计算结果保留两位有效数字)。
(3)已知:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802 kJ·mol-1
写出由CO2生成CO的热化学方程式
________________________________________________________________________。
36.【2011年上海卷2】自然界的矿物、岩石的成因和变化受到许多条件的影响。地壳内每加深1 km,压强增大约2 kPa。在地壳内SiO2和HF存在以下平衡:
SiO2(s)+4HF(g) SiF4(g)+2H2O(g)+148.9 kJ
根据题意完成下列填空:
(1)在地壳深处容易有________气体逸出,在地壳浅处容易有________沉积。
(2)如果上述反应的平衡常数K值变大,该反应________(选填编号)。
a.一定向正反应方向移动
b.在平衡移动时正反应速率先增大后减小
c.一定向逆反应方向移动
d.在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
(3)如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生,当反应达到平衡时,________(选填编号)。
a.2v正(HF)=v逆(H2O)
b.v(H2O)=2v(SiF4)
c.SiO2的质量保持不变
d.反应物不再转化为生成物
(4)若反应的容器容积为2.0 L,反应时间8.0 min,容器内气体的密度增大了0.12 g/L,在这段时间内HF的平均反应速率为________。
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