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化學(xué)平衡常數(shù):定義.表達(dá)式.意義.特點(diǎn) 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

（12分） 1909年化學(xué)家哈伯在實(shí)驗(yàn)室首次合成了氨。2007年化學(xué)家格哈德·埃特爾在哈伯研究所證實(shí)了氫氣與氮?dú)庠诠腆w表面合成氨的反應(yīng)過(guò)程，示意如下圖：

（1）圖⑤表示生成的NH3離開(kāi)催化劑表面，圖②和圖③的含義分別是______，______。
（2）已知：4NH3(g) + 3O2(g) = 2N­­2(g) + 6H2O(g);  ΔH=  - 1266.8 kJ/mol
N2(g) + O2(g) =" 2NO(g)" ; ΔH =" +" 180.5kJ/mol， 氨催化氧化的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_________。
（3）500℃下，在A、B兩個(gè)容器中均發(fā)生合成氨的反應(yīng)。隔板Ⅰ固定不動(dòng)，活塞Ⅱ可自由移動(dòng)。

①當(dāng)合成氨在容器B中達(dá)平衡時(shí)，測(cè)得其中含有1.0molN2，0.4molH2，0.4molNH3，此時(shí)容積為2.0L。則此條件下的平衡常數(shù)為_(kāi)___________；保持溫度和壓強(qiáng)不變，向此容器中通入0.36molN2，平衡將__________（填“正向”、“逆向”或“不”）移動(dòng)。
②向A、B兩容器中均通入xmolN2和ymolH2，初始A、B容積相同，并保持溫度不變。若要平衡時(shí)保持N2在A、B兩容器中的體積分?jǐn)?shù)相同，則x與y之間必須滿足的關(guān)系式為_(kāi)___。

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研究化學(xué)反應(yīng)原理對(duì)生產(chǎn)生活很有意義，請(qǐng)用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識(shí)回答下列問(wèn)題：
(1)如圖，用鉛蓄電池電解甲、乙兩電解池中的溶液。已知鉛蓄電池的總反應(yīng)為Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s) +2H2O(l)。電解一段時(shí)間后，向c極和d極附近分別滴加酚酞試劑，c極附近溶液變紅，下列說(shuō)法正確的是____________（填寫(xiě)序號(hào)）。
A.d極為陰極
B.若利用甲池精煉銅，b極應(yīng)為粗銅
C.放電時(shí)鉛蓄電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為PbO2(s)+4H+(aq)+ SO42-(aq)+4e-=PbSO4(s)+2H2O(l)
D.若四個(gè)電極材料均為石墨，當(dāng)析出6.4gCu時(shí)，兩池中共產(chǎn)生氣體3.36L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)
(2)某二元酸H2A在水中的電離方程式是H2A=H++ HA-：HA-H++A2-。
①Na2A溶液顯_______（填“酸性”“中性”或“堿性”），理由是________________（用離子方程式表示）；
②已知0.1mol/L的NaHA溶液的pH=2，則0.1mol/L 的H2A溶液中氫離子的物質(zhì)的量濃度可能____________（填“大于” “小于”或“等于”）0.11mol/L，理由是________________
(3)二甲醚是一種重要的清潔燃料，利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下：
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) △H=-90.8kJ/mol
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-23.5kJ/mol
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41.3kJ/mol
寫(xiě)出水煤氣直接合成二甲醚同時(shí)生成CO2的熱化學(xué)反應(yīng)方程式：___________________。
(4)SO2是硫酸生產(chǎn)中的重要中間產(chǎn)物，也是空氣污染的主要原因之一，其被氧化生成SO3的反應(yīng)為2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。在一定溫度下，將0.23molSO2和0.11molO2通入容積為1L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡后得到0.12molSO3，則反應(yīng)的平衡常數(shù)K=__________。若溫度不變，再通入0.50molO2后重新達(dá)到平衡，則SO3的體積分?jǐn)?shù)將__________（填“增大”“不變”或“減小”）。

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（12分） 1909年化學(xué)家哈伯在實(shí)驗(yàn)室首次合成了氨。2007年化學(xué)家格哈德·埃特爾在哈伯研究所證實(shí)了氫氣與氮?dú)庠诠腆w表面合成氨的反應(yīng)過(guò)程，示意如下圖：

（1）圖⑤表示生成的NH3離開(kāi)催化劑表面，圖②和圖③的含義分別是______，______。
（2）已知：4NH3(g) + 3O2(g) = 2N­­2(g) + 6H2O(g);  ΔH=  - 1266.8 kJ/mol
N2(g) + O2(g) =" 2NO(g)" ; ΔH =" +" 180.5kJ/mol， 氨催化氧化的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_________。
（3）500℃下，在A、B兩個(gè)容器中均發(fā)生合成氨的反應(yīng)。隔板Ⅰ固定不動(dòng)，活塞Ⅱ可自由移動(dòng)。

①當(dāng)合成氨在容器B中達(dá)平衡時(shí)，測(cè)得其中含有1.0molN2，0.4molH2，0.4molNH3，此時(shí)容積為2.0L。則此條件下的平衡常數(shù)為_(kāi)___________；保持溫度和壓強(qiáng)不變，向此容器中通入0.36molN2，平衡將__________（填“正向”、“逆向”或“不”）移動(dòng)。
②向A、B兩容器中均通入xmolN2和ymolH2，初始A、B容積相同，并保持溫度不變。若要平衡時(shí)保持N2在A、B兩容器中的體積分?jǐn)?shù)相同，則x與y之間必須滿足的關(guān)系式為_(kāi)___。

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以煤為原料，經(jīng)化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)叫煤化工．
（1）將水蒸氣通過(guò)紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣．反應(yīng)為：C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ?mo1-1
①該反應(yīng)在高溫下______自發(fā)進(jìn)行（填“能”或“不能”）
②恒溫下，在容積不變的密閉容器中，進(jìn)行如上可逆反應(yīng)．一段時(shí)間后，下列物理量不發(fā)生變化時(shí)，能表明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是：______．
Ⅰ混合氣體的密度；Ⅱ容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；Ⅲ混合氣體的總物質(zhì)的量，ⅣCO物質(zhì)的量濃度
A．只有Ⅳ．
B只有Ⅰ和Ⅳ
C．只有Ⅱ和Ⅲ
D．只有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ
（2）水煤氣再進(jìn)一步反應(yīng)可制取氫氣．反應(yīng)為H2O（g）+CO（g）?H2（g）+CO2（g），某溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=4/9．該溫度下在甲、乙、丙三個(gè)恒溫密閉容器中，只投入H2（g）和CO2（g），其起始濃度下表所示．下列判斷不正確的是______
起始濃度 甲 乙 丙
c（H2）/mo1/L  0.010 0.020 0.020
c（CO2）/moI/L  0.010 0.010 0.020
A．反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，丙中的反應(yīng)速率最快，甲中的反應(yīng)最慢
B．平衡時(shí)甲中和丙中的H2的轉(zhuǎn)化率均是60%
C．平衡時(shí)，丙中的c（CO2）是甲中的2倍，是0.102mol/L
D．平衡時(shí)，乙中的CO2的轉(zhuǎn)化率大于60%
（3）目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)制取甲醇．一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g），下圖表示該反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中能量（單位為kJ?mo1-1）的變化．在體積為1L的恒容密閉容器中，沖入1mo1CO2和3mo1H2反
①下列措施中能使平衡混合物中c（CH3OH））增大的是______
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A．升高溫度
B．沖入He（g）使體系壓強(qiáng)增大
C．將H2O（g）從體系中分離出來(lái)
D．再?zèng)_入1mo1CO2和3mo1H2
②在溫度T1時(shí)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得n（H2）=2.4mo1；其他條件不變，在溫度T2時(shí)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得n（CO2）=0.82mol，則得T1______T2（填“＞”、“＜”或“=”）
（4）在一定條件下科學(xué)家從煙道氣中分離出CO2與太陽(yáng)能電池電解水產(chǎn)生的H2合成甲醇（常溫下為液體）．CH3OH、H2的燃燒熱分別為：△H=-725.5kJ/mo1、△H=-285.5kJmo1
①寫(xiě)出工業(yè)上以CO2、H2合成CH3OH和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：______
②該轉(zhuǎn)化的積極意義是______
有人提出，可以設(shè)計(jì)反應(yīng)CO2=C+O2（△H＞0、△S＜0）來(lái)消除CO2對(duì)環(huán)境的影響．請(qǐng)你判斷是否可行并說(shuō)出理由：______．

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以煤為原料，經(jīng)化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)叫煤化工．
（1）將水蒸氣通過(guò)紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣．反應(yīng)為：C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ?mo1-1
①該反應(yīng)在高溫下______自發(fā)進(jìn)行（填“能”或“不能”）
②恒溫下，在容積不變的密閉容器中，進(jìn)行如上可逆反應(yīng)．一段時(shí)間后，下列物理量不發(fā)生變化時(shí)，能表明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是：______．
Ⅰ混合氣體的密度；Ⅱ容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；Ⅲ混合氣體的總物質(zhì)的量，ⅣCO物質(zhì)的量濃度
A．只有Ⅳ．
B只有Ⅰ和Ⅳ
C．只有Ⅱ和Ⅲ
D．只有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ
（2）水煤氣再進(jìn)一步反應(yīng)可制取氫氣．反應(yīng)為H2O（g）+CO（g）?H2（g）+CO2（g），某溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=4/9．該溫度下在甲、乙、丙三個(gè)恒溫密閉容器中，只投入H2（g）和CO2（g），其起始濃度下表所示．下列判斷不正確的是______
起始濃度甲乙丙
c（H2）/mo1/L 0.0100.0200.020
c（CO2）/moI/L 0.0100.0100.020
A．反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，丙中的反應(yīng)速率最快，甲中的反應(yīng)最慢
B．平衡時(shí)甲中和丙中的H2的轉(zhuǎn)化率均是60%
C．平衡時(shí)，丙中的c（CO2）是甲中的2倍，是0.102mol/L
D．平衡時(shí)，乙中的CO2的轉(zhuǎn)化率大于60%
（3）目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)制取甲醇．一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g），下圖表示該反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中能量的變化．在體積為1L的恒容密閉容器中，沖入1mo1CO2和3mo1H2反
①下列措施中能使平衡混合物中c（CH3OH））增大的是______
A．升高溫度
B．沖入He（g）使體系壓強(qiáng)增大
C．將H2O（g）從體系中分離出來(lái)
D．再?zèng)_入1mo1CO2和3mo1H2
②在溫度T1時(shí)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得n（H2）=2.4mo1；其他條件不變，在溫度T2時(shí)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得n（CO2）=0.82mol，則得T1______T2（填“＞”、“＜”或“=”）
（4）在一定條件下科學(xué)家從煙道氣中分離出CO2與太陽(yáng)能電池電解水產(chǎn)生的H2合成甲醇（常溫下為液體）．CH3OH、H2的燃燒熱分別為：△H=-725.5kJ/mo1、△H=-285.5kJmo1
①寫(xiě)出工業(yè)上以CO2、H2合成CH3OH和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：______
②該轉(zhuǎn)化的積極意義是______
有人提出，可以設(shè)計(jì)反應(yīng)CO2=C+O2（△H＞0、△S＜0）來(lái)消除CO2對(duì)環(huán)境的影響．請(qǐng)你判斷是否可行并說(shuō)出理由：______．

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