題目列表(包括答案和解析)
(8分)450K時下列起始體積相同的密閉容器中充入2mol SO2、1mol O2,其反應是2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g);
△H=-96.56kJ/mol,△S=-190 J•mol-1•K-1。
甲容器在反應過程中保持壓強不變,乙容器保
持體積不變,丙容器維持絕熱,三容器各自建
立化學平衡。
(1)平衡常數:K (甲) K (乙) _ K(丙) (填“>”、“<”或“=”)。
(2)達到平衡時SO2的轉化率:α(甲) _ α(乙) _ α(丙)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)達到平衡后,若向甲、乙兩容器中分別通入少量且等量Ar氣體, 甲容器的化學平衡________移動,乙容器的化學平衡_________移動。(填“正向”、“逆向” 或“不”)
(4)通過計算確定5000C時正反應 ____ (填“能” 或“不能”)自發進行。
(10分)煤化工是以煤為原料,經過化學加工使煤轉化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產品的工業過程。
(1)將水蒸氣通過紅熱的碳即可產生水煤氣。反應為:
C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ•mol-1,ΔS=+133.7J•(K•mol)
-1
①該反應能否自發進行與 有關;
②一定溫度下,在一個容積可變的密閉容器中,發生上述反應,下列能判斷該反應達到化學平衡狀態的是 (填字母,下同)。
a.容器中的壓強不變 b.1 mol H—H鍵斷裂的同時斷裂2 molH—O鍵
c.v正(CO) = v逆(H2O) d.c(CO)=c(H2)
(2)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中,進行反應
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),得到如下三組數據:
實驗組 |
溫度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
達到平衡所 需時間/min |
||
H2O |
CO |
H2 |
CO |
|||
1 |
650 |
2 |
4 |
1.6 |
2.4 |
5 |
2 |
900 |
1 |
2 |
0.4 |
1.6 |
3 |
3 |
900 |
a |
b |
c |
d |
t |
①實驗1中以v(CO2) 表示的反應速率為 。
②該反應的逆反應為 (填“吸”或“放”)熱反應
(3)目前工業上有一種方法是用CO2來生產甲醇。一定條件下發生反應:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ,右下圖表示該反應進行過程中能量(單位為kJ•mol-1)的變化。在體積為1 L的恒容密閉容器中,充入1mol CO2和3mol H2,下列措施中能使c (CH3OH)增大的是___________。
a.升高溫度
b.充入He(g),使體系壓強增大
c.將H2O(g)從體系中分離出來
d.再充入1mol CO2和3mol H2
(8分)在化學反應中,只有少數能量比平均能量高得多的反應物分子發生碰撞時才能發生化學反應。我們把能引發化學反應的碰撞稱為有效碰撞,發生有效碰撞的分子稱為活化分子,使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其單位用kJ•mol-1表示。認真觀察右圖,然后回答問題。
(1)圖中反應是 (填“吸熱”或“放熱”)反應,該反應的△H= kJ•mol-1(用含E1、E2的代數式表示)。
(2)已知熱化學方程式:H2(g)+O2(g)
= H2O(g)
△H=-241.8kJ•mol-1,該反應的活化能為167.2 kJ•mol-1,則逆反應的活化能為 。
(3)對于同一反應,圖中虛線(Ⅱ)與實線(Ⅰ)相比,活化能大大降低,活化分子的百分數增多,反應速率加快,你認為最可能的原因是 。
(8分)在化學反應中,能引發化學反應的分子間碰撞稱之為有效碰撞,這些分子稱為活化分子。使普通分子變成活化分子所需提供的最低能量叫活化能,其單位用kJ•mol-1表示。請認真觀察下圖,然后回答問題。
(1)圖中反應是 (填“吸熱”或“放熱”)反應,該反應 (填“需要”或“不需要”)環境先提供能量,該反應的△H= (用含E1、E2的代數式表示)。
(2)對于同一反應,圖中虛線(II)與實線(I)相比,活化能 ,因此反應速率 ,你認為最可能的原因是: 。
(3)已知拆開1mol H-H鍵,1molN-H鍵,1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,則N2與H2反應生成NH3的熱化學方程式為:___________ _________
(16分)以煤為原料,經過化學加工使煤轉化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產品的工業叫煤化工。
(1)將水蒸氣通過紅熱的碳即可產生水煤氣。反應為:
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3kJ•mol-1,
①該反應在常溫下 自發進行(填“能”與“不能”);
②恒溫,在容積可變的密閉容器中,進行如上可逆反應。一段時間后,下列物理量不發生變化時,能表明該反應已達到平衡狀態的有
Ⅰ混合氣體的密度; Ⅱ容器內氣體的壓強;
Ⅲ混合氣體的總物質的量; ⅣCO物質的量濃度
A.只有Ⅳ B.只有Ⅰ和Ⅳ C.只有Ⅱ和Ⅲ D.Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ
(2)水煤氣再進一步反應可制取氫氣。反應為H2O(g)+CO(g) H2(g)+CO2(g),某溫度下該反應的平衡常數K= 4/9。該溫度下在甲、乙、丙三個恒容密閉容器中,只投入H2(g)和CO2(g),其起始濃度如下表所示。下列判斷不正確的是 。
起始濃度 | 甲 | 乙 | 丙 |
c(H2)/mol/L | 0.010 | 0.020 | 0.020 |
c(CO2)/mol/L | 0.010 | 0.010 | 0.020 |
A.反應開始時,丙中的反應速率最快,甲中的反應速率最慢
B.平衡時,甲中和丙中H2的轉化率均是60%
C.平衡時,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.012mol/L
D.平衡時,乙中CO2的轉化率大于60%
(3)目前工業上有一種方法是用CO2來生產甲醇。一定條件下發生反應:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ,右圖表示該反應進行過程中能量(單位為kJ•mol—1)的變化。在體積為1 L的恒容密閉容器中,充入1mol CO2和3mol H2反應
①下列措施中能使c (CH3OH)增大的是 。
A.升高溫度
B.充入He(g),使體系壓強增大
C.將H2O(g)從體系中分離出來
D.再充入1molCO2和3molH2
②在溫度T1時,當反應達到平衡時,測得n(H2) =2.4 mol;其它條件不變,在溫度T2時,當反應達到平衡時,測得n(CO2) =0.82 mol,則T2 T1。(填“>”、“<”或“=”),
(4)在一定條件下科學家從煙道氣中分離出CO2與太陽能電池電解水產生的H2合成甲醇。CH3OH、H2的燃燒熱分別為:△H=-725.5kJ/mol、△H=-285.8kJ/mol。
①寫出工業上以CO2、H2合成CH3OH和液態水的熱化學方程式: ;
②該轉化的積極意義是 ;
③有人提出,可以設計反應CO2=C+O2(△H>0、△S<0)來消除CO2對環境的影響。請你判斷是否可行并說出理由:
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