研究NO2、SO2、CO等大气污染物的处理具有重要意义。NO2可用下列反应来处理:6 NO2(g)+8NH3(g) 7N2(g)+12H2O(g)+Q(Q>0)
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研究NO2、SO2、CO等大气污染物的处理具有重要意义。NO2可用下列反应来处理: 6 NO2(g)+8NH3(g) 7N2(g)+12H2O(g)+Q(Q>0)。 完成下列填空: (1)反应的平衡常数大,处理NO2的效率高。增大该反应平衡常数的措施有 。 (2)一定条件下上述反应在某体积固定的密闭容器中进行,能说明该反应已经达到平衡状态的是 。 a.c(NO2):c(NH3) = 3:4 b.6v(NO2) = 7v(N2) c.容器内气体总压强不再变化 d.容器内气体密度不再变化 (3)若平衡时NO2和N2的浓度之比为m/n,保持其它条件不变,缩小反应容器的体积后达到新的平衡,此时NO2和N2的浓度之比 m/n(填“>”、“=”或“<”)。 (4)某温度下,在一个容积为2升的反应容器内,上述反应2分钟后达到平衡,测得刚好有3mol电子发生转移,则在2分钟内NH3的平均反应速率为: v(NH3) = 。 |
答案
(1)降低温度(2分) (2)c(2分) (3)> (2分) (4)0.25 mol/(L·min) (1分×2) |
解析
试题分析:(1)只与温度有关,该反应正反应是放热反应,要增大该反应平衡常数的措施有降低温度。 (2)该反应前后体积发生了变化,所以容器内气体总压强不再变化应做为平衡判断的标志。 (3)保持其它条件不变,缩小反应容器的体积相当于增大了压强,平衡向逆向移动,所以平衡时NO2和N2的浓度之比为m/n大于之前的。 (4)当转移24mol电子时NH3反应了8mol,3mol电子发生转移NH3反应了1mol,根据速率计算公式则在2分钟内NH3的平均反应速率为:v(NH3) =" 1/2*2=0.25" mol/(L·min) |
举一反三
甲酸甲酯水解反应方程式为:HCOOCH3 + H2O HCOOH + CH3OH – Q(Q>0) 某小组通过实验研究该反应(反应过程中体积变化忽略不计)。反应体系中各组分的起始量如下表。甲酸甲酯转化率在温度T1下随反应时间(t)的变化如下图:
组分
| 物质的量/mol
| HCOOCH3
| 1.00
| H2O
| 1.99
| HCOOH
| 0.01
| CH3OH
| 0.52
| (1)上述反应的平衡常数表达式为K=_______________________。 (2)计算15~20min范围内:甲酸甲酯的减少量为 mol,甲酸甲酯的平均反应速率为 mol/min;80~90min范围内甲酸甲酯的平均反应速率为___________ mol/min。 (3)依据以上数据,推断该反应在10min后反应速率迅速加快的原因: 。 (4)其他条件不变,提高温度为T2,在答题卡框图中画出温度T2下甲酸甲酯转化率随反应时间变化的预期结果示意图。 |
Cl2合成有机物时会产生副产物HC1。4HCl+O22Cl2+2H2O,可实现氯的循环利用。 完成下列填空: (1)该反应平衡常数的表达式K= ;若反应容器的容积为2L,8min后达到平衡,测得容器内物质由2.5mol减少至2.25mol,则HCl的平均反应速率为 mol/L∙ min。 (2)若该反应在体积不变的密闭容器中发生,当反应达平衡时,下列叙述正确的是 。 a.v (HCl)="2" v(Cl2) b.4v正(HCl)= v逆(O2) c.又加入1mol O2,达新平衡时,HCl的转化率增大 d.分离出H2O,达新平衡时,v正(HCl)增大 (3)下图是该反应两种投料比[n (HCl):n (O2)分别为4:1和2:1 ] 下,反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。下列叙述正确的是 。
a.该反应的正反应是放热反应 b.其他条件不变,升高温度,平衡常数K值增大 c.若平衡常数K值变大,达新平衡前v逆始终减小 d.若平衡常数K值变大,则平衡向正反应方向移动 (4)投料比为4:1、温度为400℃时,平衡混合物中Cl2的物质的量分数是 。 |
如图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:
(1)已知该产业链中某反应的平衡常数表达式为:,它所对应反应的化学方程式是 _________________________________。 (2)合成甲醇的主要反应是:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)+90.8kJ,t℃下此反应的平衡常数为160。此温度下,在密闭容器中开始只加入CO、H2,反应l0min后测得各组分的浓度如下:
物质
| H2
| CO
| CH3OH
| 浓度(mol/L)
| 0.2
| 0.1
| 0.4
| ①该时间段内反应速率v(H2)= ②比较此时正、逆反应速率的大小:v正 v逆(填“>”、“<”或“=”) ③反应达到平衡后,保持其它条件不变,若只把容器的体积缩小一半,平衡向 (填“逆向”、“正向”或“不”)移动,平衡常数K (填“增大”、“减小” 或“不变”)。 (3)固氮是科学家致力研究的重要课题。自然界中存在天然的大气固氮过程:N2 (g) + O2 (g) →2NO (g) -180.8 kJ,工业合成氨则是人工固氮。分析两种固氮反应的平衡常数,下列结论正确的是 。
反应
| 大气固氮
| 工业固氮
| 温度/℃
| 27
| 2000
| 25
| 350
| 400
| 450
| K
| 3.84×10-31
| 0.1
| 5×108
| 1.847
| 0.507
| 0.152
| A.常温下,大气固氮很难进行,而工业固氮却能非常容易进行 B.模拟大气固氮应用于工业上的意义不大 C.工业固氮时温度越低,氮气与氢气反应越完全 D.K越大说明合成氨反应的速率越大 |
已知反应mX(g)+nY(g)qZ(g)+pW(s)的ΔH<0,m+n>q,在恒容密闭容器中反应达到平衡时,下列说法一定正确的是A.通入氦气使密闭容器中压强增大,平衡向正反应方向移动 | B.增加X的物质的量,混合气体的密度减小 | C.降低温度,混合气体的平均相对分子质量增大 | D.X的正反应速率是Y的逆反应速率的m/n倍 |
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最近,各国科学家联合研制成功一种新型催化剂,可在常压下将二氧化碳与氢气混合转化为甲烷。在VL容器中进行该转化,相关情况如图所示。下列有关说法不正确的是
A.101KPa、120℃时,该反应的平衡常数表达式 | B.断裂lmolC=O、2molH—H所吸收的能量小于形成2molC—H、2molO—H所释放的能量 | C.300℃时,从反应开始达到平衡的这段时间,化学反应速率 | D.其它条件不变,减小容器体积,二氧化碳的平衡转化率增大,平衡常数不变 |
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