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科目: 來源: 題型:解答題

5.已知:反應I:4NH3(g)+6NO(g)?5N2(g)+6H2O(l)△H1
反應Ⅱ:2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H2(且|△H1|=2|△H2|)
反應Ⅲ:4NH3(g)+6NO2(g)?5N2(g)+3O2(g)+6H2O(l)△H3
反應I和Ⅱ反應在不同溫度時的平衡常數及其大小關系如表:
溫度/K反應I反應II已知:
K2>K1>K2′>K1
298K1K2
398K1K2
(1)①推測反應I是反應放熱(填“吸熱”或“放熱”),②150oC時,反應Ⅲ的平衡常數表達式K=$\frac{{c}^{3}({O}_{2}){c}^{5}({N}_{2})}{{c}^{4}(N{H}_{3}){c}^{6}(N{O}_{2})}$,溫度升高,K值增大(填“增大”或“減小”).
(2)相同條件下,反應I:4NH3(g)+6NO(g)?5N2(g)+6H2O(l)在2L密閉容器內,選用不同的催化劑,反應產生N2的量隨時間變化如圖1所示.
①算0~4分鐘在A催化劑作用下,反應速率V(NO)=0.375mol•L-1•min-1
②下列說法不正確的是CE.
A.單位時間內H-O鍵與N-H鍵斷裂的數目相等時,說明反應已經達到平衡
B.若在恒容絕熱的密閉容器中發生反應,當K值不變時,說明反應已經達到平衡
C.該反應的活化能大小順序是:Ea(A)>Ea(B)>Ea(C)
D.反應達到平衡后,升高溫度,逆反應速率先增大后減小
E.由如圖1可知,催化劑A使反應進行的程度更大
(3)工業生產的尾氣處理中,應用了反應Ⅲ的原理,如圖2測得不同溫度下氨氣的轉化率

你認為反應控制的最佳溫度應為C,
A.300~350℃B.350~400℃
C.400~450℃D.450~500℃
(4)某一體積固定的密閉容器中進行反應Ⅲ,200℃時達平衡.請在如圖3補充畫出:t1時刻升溫,在t1與t2之間某時刻達到平衡;t2時刻添加催化劑,N2的百分含量隨時間變化圖象.

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科目: 來源: 題型:實驗題

4.回答下列問題:
(1)SO2是造成空氣污染的主要原因,利用鈉堿循環法可除去SO2.鈉堿循環法中,吸收液為Na2SO3溶液,該吸收反應的離子方程式是SO2+SO32-+H2O=2HSO3-.常溫下,Na2SO3溶液的pH>7,原因是(用離子方程式表示)SO32-+H2O?HSO3-+OH-
(2)利用催化氧化反應將SO2轉化為SO3是工業上生產硫酸的關鍵步驟.
已知:SO2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)?SO3(g)△H=-98kJ•mol-1.某溫度下該反應的平衡常數K=$\frac{10}{3}$.
①該溫度下,向100L的恒容密閉容器中,充入3.0mol SO2(g)、16.0mol O2(g)和3.0mol SO3(g),則反應開始時v(正)< v(逆)(填“<”、“>”或“=”).
②該溫度下,向一體積為2L的恒容密閉容器中充入2.0mol SO2和1.0molO2,反應一段時間后容器壓強為反應前的80%,此時SO2的轉化率為60%.
③在②中的反應達到平衡后,改變下列條件,能使SO2(g)平衡濃度比原來減小的是A(填字母).
A.保持溫度和容器體積不變,充入1.0mol O2
B.降低溫度
C.保持溫度和容器體積不變,充入1.0mol SO3
D.增大容器體積
(3)若以如圖所示裝置,用電化學原理生產硫酸,通入O2電極的電極反應式為SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+ 
(4)為穩定持續生產,硫酸溶液的濃度應維持不變,則通入SO2和水的質量比為16:29.

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科目: 來源: 題型:實驗題

3.CO是現代化工生產的基礎原料,下列有關問題都和CO的使用有關.
(1)人們利用CO能與金屬鎳反應,生成四羰基鎳,然后將四羰基鎳分解從而實現鎳的提純,最后可以得到純度達99.9%的高純鎳.具體反應為:Ni(s)+4CO(g)$?_{180~200℃}^{50~80℃}$Ni(CO)4(g),該正反應的△H< 0(選填“>”或“=”或“<”).
(2)工業上可利用CO2(g)與H2(g)為原料合成乙醇:
2CO2(g)+6H2(g)?CH3CH2OH(g)+3H2O(l)△H
已知反應 I:2CO(g)+4H2(g)?CH3CH2OH(g)+H2O(g)△H1
反應 II:H2O(l)?H2O(g)△H2
反應 III:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H3
則:△H與△H1、△H2、△H3之間的關系是:△H=△H1-3△H2-2△H3
(3)一定條件下,在體積固定的密閉容器中發生反應:4H2(g)+2CO(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g),
下列選項能判斷該反應達到平衡狀態的依據的有CE.
A.2v(H2)=v(CO)
B.CO的消耗速率等于CH3OCH3的生成速率
C.容器內的壓強保持不變
D.混合氣體的密度保持不變
E.混合氣體的平均相對分子質量不隨時間而變化
(4)工業可采用CO與H2反應合成再生能源甲醇,反應:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)
在一容積可變的密閉容器中充有10molCO和20mol H2,在催化劑作用下發生反應生成甲醇.CO的平衡轉化率(α)與溫度(T)、壓強(p)的關系如圖1所示.

①合成甲醇的反應為放熱(填“放熱”或“吸熱”)反應.
②A、B、C三點的平衡常數KA、KB、KC的大小關系為KA=KB>KC
③若達到平衡狀態A時,容器的體積為10L,則在平衡狀態B時容器的體積為2L.
④CO的平衡轉化率(α)與溫度(T)、壓強(p)的關系如圖2所示,實際生產時條件控制在250℃、1.3×104kPa左右,選擇此壓強的理由是在250°C、1.3x104kPa左右,CO的轉化率已較高,再增大壓強CO轉化率提高不大,且增大生成成本,得不償失.

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科目: 來源: 題型:解答題

2.CH4、CO2、CO、NaHCO3、Na2CO3等含碳化合物對人類的生產、生活具有重要的意義.
(1)已知:甲烷和一氧化碳的燃燒熱(△H )分別為-890kJ•moL-1、-283kJ•moL-1.則CH4(g)+2CO2 (g)═4CO(g)+2H2O
(1)△H=+323 kJ•moL-1
(2)一定條件下,在密閉容器中發生的反應為CH4(g)+2CO2 (g)?2CO(g)+2H2(g),測得CH4的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖Ⅰ.
①據圖1可知,該反應的△H=>0(填“>”或“<”).
②剛開始向密閉容器通入2.5mol CH4和4mol CO2,經過5min在A點達到平衡,若容器的體積為2L,則v(CO)=0.2mol/(L•min).平衡常數K=$\frac{8}{3}$,在恒溫恒容下,再向該體系中通入1.5mol CH4,2mol CO2、2mol H2 和 2mol CO,化學平衡逆向移動.(填“正向移動”“逆向移動”或“不移動”).
(3)①CO和 H2可以通過反應C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)制取.在恒溫恒容下,若從反應物開始建立平衡,則下列能判斷該反應達到平衡的是AC.
A.體系壓強不再變化
B.CO與H2的物質的量之比為1:1
C.混合氣體的密度保持不變
D.每消耗1mol H2O(g)的同時生成1mol H2
②在一定條件下,合成氣(CO和H2)發生如下兩個主要反應:
CO(g)+2H2(g)  CH3OH(g)△H=-90.1kJ•moL-1
2CO(g)+4H2(g) CH30CH3(g)+H20(g)△H=-204.7kJ•moL-1
僅根據圖2可判斷該條件下制取甲醇的最佳溫度為290℃.

(4)①圖3表示的是Na2CO3溶液中各離子濃度的相對大小關系,其中④表示的是HCO3-(填微粒符號)
②常溫下,CO32-水解反應的平衡常數即水解常數Kh=2×10 -4 mol•L-1,當溶液中c(CH3-):c(CO32-)=2:1 時,溶液的 pH=10.

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科目: 來源: 題型:填空題

1.一定條件下,向容器的體積為4L的密閉容器中通入1mol N2和3mol H2,發生反應:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,達到平衡后.試回答下列問題:

(1)該條件下,反應的平衡常數表達式K=$\frac{{c}^{2}(N{H}_{3})}{c({N}_{2})×{c}^{3}({H}_{2})}$.達到平衡后,若其它條不變,升高體系的溫度,平衡常數K將減小(填“增大”、“減小”或“不變”).
(2)達到平衡后,在恒容條件下,向容器中通入氦氣(He),氮氣的轉化率將不變(“增大”、“減小”或“不變”,下同).若再通入1mol N2和3mol H2,氮氣的轉化率將增大.
(3)常壓下,把H2和用氦氣(He)稀釋的N2分別通入一個加熱到570℃的電解池裝置,H2和N2便可在電極上合成氨,裝置中所用的電解質(圖1中黑細點)能傳導H+,則陰極的電極反應式為N2+6e-+6H+=2NH3
(4)三個相同的容器中各充入1molN2和3molH2,在不同條件下分別達到平衡,氨的體積分數隨時間變化如圖2.下列說法正確的是abc;
a.圖Ⅰ可能是不同溫度對反應的影響,且T2>T1
b.圖Ⅲ可能是不同壓強對反應的影響,且p1>p2
c.圖Ⅱ可能是同溫同壓下,催化劑性能,1>2.

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科目: 來源: 題型:實驗題

20.汽車尾氣中含有CO、NO2等有毒氣體,對汽車加裝尾氣凈化裝置,可使有毒氣體相互反應轉化為無毒氣體.
(1)對于該反應:4CO(g)+2NO2(g)?4CO2(g)+N2(g)△H=-1 200kJ•mol-1,溫度不同(T2>T1)、其他條件相同時,下列圖象正確的是乙(填代號).
該反應的平衡常數表達式為K=$\frac{{c}^{4}(C{O}_{2})c({N}_{2})}{{c}^{4}(CO){c}^{2}(N{O}_{2})}$.
(2)汽車尾氣中CO與H2O(g)在一定條件下可以發生反應:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H<0.820℃時在甲、乙、丙三個恒容密閉容器中,起始時按照下表進行投料,達到平衡狀態.
起始物質的量
n(H2O)/mol0.100.200.20
n(CO)/mol0.100.100.20
①平衡時,甲、乙、丙三個容器中,CO的轉化率大小關系為:甲=丙<乙(用“甲”、“乙”、“丙”,“>”、“=”或“<”表示).
②乙容器中,通過改變溫度,使CO的平衡轉化率增大,則平衡常數K增大(填“增大”、“減小”或“不變”).
(3)為倡導“節能減排”和“低碳經濟”,目前工業上有一種方法是用CO2來生產燃料乙醇.一定條件下發生反應:2CO2(g)+6H2(g)?CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H<0.在一定條件下,在20L密閉容器中按物質的量比為1:3充入CO2和H2,溫度在450K,5MPa下測得平衡體系中各物質的體積分數隨溫度的變化曲線如圖丁所示.曲線乙表示的是CO2(填物質的化學式)的體積分數,圖象中A點對應的體積分數b=18.8%(結果保留三位有效數字).

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科目: 來源: 題型:實驗題

19.對于可逆反應N2+3H2?2NH3(反應條件略去),回答下列問題:
(1)在恒溫恒容條件下,下列表述中,不能說明該反應達到平衡狀態的有BD.
A.體系的壓強保持不變          
B.某時刻H2和NH3的濃度之比是3:2
C.相同時間內,斷裂6NA個N-H鍵,同時斷裂3NA個H-H鍵
D.某時刻反應速率滿足:3v(N2)=v(H2)     
E.混合氣體的平均摩爾質量不變
(2)下列措施能加快反應速率的有C
A.降溫       B.將NH3分離出體系     C.恒溫恒容條件下,加入N2    D.恒溫恒壓條件下,加入He
(3)若測得達到平衡時,氮氣和氫氣的轉化率相等,則氮氣和氫氣的起始投料物質的量之比為1:3.
(4)若斷裂1mol N≡N需要吸熱akJ,斷裂1molH-H需要吸熱bkJ,形成1molN-H放熱ckJ,如果n molN2參加反應(假設N2完全轉化),則該過程放熱n(6c-a-3b)kJ.
(5)在恒溫恒壓的密閉容器中,加入一定量的氮氣和氫氣進行反應,若達到平衡時,混合氣體的密度是反應前的1.2倍,則達到平衡時,混合氣體中氨氣的體積分數為20%.

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科目: 來源: 題型:解答題

18.向2L密閉容器中通入m mol氣體A和n mol氣體B,在一定條件下發生反應;xA(g)+yB(g)═pC(g)+qD(g)已知:平均反應速率vC=$\frac{1}{3}$vA;反應2min時,A的濃度減少了$\frac{1}{2}$,B的物質的量減少了$\frac{m}{3}$mol,有m mol D生成.回答下列問題:
(1)反應2min內,vA=$\frac{m}{8}$mol/(min•L),
(2)化學方程式中,y=2、q=6.
(3)反應平衡時,D為1.5m mol,則B的轉化率為$\frac{0.5m}{n}$×100%.
(4)如果其他條件不變,將容器的容積變為3L,進行同樣的實驗,則與上述反應比較:反應速率減小(填“增大”、“減小”或“不變”),理由是體積變大,濃度變小反應速率變小.

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科目: 來源: 題型:選擇題

17.三個密閉容器中進行同樣的可逆反應:aX(g)+Y(g)═2Z(g);△H<0,均維持T℃和容器體積不變,2min時,甲容器達到平衡.以下描述正確的是(  )
容積1L1L0.5L
起始加入物質X:2mol,Y:1molZ:2molX:0.5mol,Y:0.25mol
平衡時c(Z)=1.2mol•L-1c(Z)=1.2mol•L-1
A.T℃時該反應的平衡常數K為3.75
B.平衡時,X轉化率:甲<丙
C.若乙是絕熱容器,則平衡時,c(Z)>1.2mol•L-1
D.前2min內,丙容器中用X表示的平均反應速率v(X)=0.6mol•L-1

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科目: 來源: 題型:解答題

16.銅及其化合物在工農業生產及日常生活中應用非常廣泛.
(1)納米級Cu2O由于具有優良的催化性能而受到關注,下表為制取Cu2O的三種方法:
方法Ⅰ用炭粉在高溫條件下還原CuO
方法Ⅱ電解法,反應為2Cu+H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cu2O+H2↑.
方法Ⅲ用肼(N2H4)還原新制Cu(OH)2
①工業上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法Ⅰ,其原因是反應不易控制,易還原產生Cu.
②已知:2Cu(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)=Cu2O(s)△H=-169kJ•mol-1
C(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ•mol-1
Cu(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CuO(s)△H=-157kJ•mol-1
則方法Ⅰ發生的反應:2CuO(s)+C(s)=Cu2O(s)+CO(g);△H=+34.5kJ•mol-1
(2)氫化亞銅是一種紅色固體,可由下列反應制備
4CuSO4+3H3PO2+6H2O=4CuH↓+4H2SO4+3H3PO4
該反應每轉移3mol電子,生成CuH的物質的量為1mol.
(3)氯化銅溶液中銅各物種的分布分數(平衡時某物種的濃度占各物種濃度之和的分數)與c(Cl-) 的關系如圖1.

①當c(Cl-)=9mol•L-1時,溶液中主要的3種含銅物種濃度大小關系為c(CuCl2)>c(CuCl+)>c(CuCl3-).
②在c(Cl-)=1mol•L-1的氯化銅溶液中,滴入AgNO3溶液,含銅物種間轉化的離子方程式為CuCl+═Cu2++Cl-(任寫一個).
(4)已知:Cu(OH)2是二元弱堿;亞磷酸(H3PO3)是二元弱酸,與NaOH溶液反應,生成Na2HPO3
①在銅鹽溶液中Cu2+發生水解反應的平衡常數為5×10-9;(已知:25℃時,Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20mol3/L3
②電解Na2HPO3溶液可得到亞磷酸,裝置如2圖(說明:陽膜只允許陽離子通過,陰膜只允許陰離子通過),則產品室中反應的離子方程式為HPO32-+2H+=H3PO3

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