可逆反應(yīng)中計(jì)量系數(shù)與實(shí)際反應(yīng)量的問(wèn)題 已知熱化學(xué)方程式:N2(g)+3 H2(g)2 NH3(g),ΔH=-92.2 kJ·mol-1 現(xiàn)有a.b兩個(gè)反應(yīng)器.a中充入1 mol N2與3 mol H2.b中充入1 mol N2與6 mol H2.反應(yīng)放出的熱分別是Qa和Qb.則 ( ) A.Qa<Qb<92.2 kJ B.Qa=Qb<92.2 kJ C.Qa=Qb=92.2 kJ D.Qa<Qb=92.2 kJ 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

氨是一種重要的化工產(chǎn)品,是氮肥工業(yè)、有機(jī)合成工業(yè)以及制造硝酸、銨鹽和純堿的原料,也是一種常用的制冷劑。
(1) 實(shí)驗(yàn)室制備氨氣的化學(xué)反應(yīng)方程式為_________。
(2) 工業(yè)合成氨的反應(yīng)方程式為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H。下圖I是合成氨反應(yīng)的能量與反應(yīng)過(guò)程相關(guān)圖(未使用催化劑);圖D是合成気反應(yīng)在2L容器中、相同投料情況下、其它條件都不變時(shí),某一反應(yīng)條件的改變對(duì)反應(yīng)的影響圖。

下列說(shuō)法正確的是_______。
A.ΔH=-92.4kJ/mol
B.使用催化劑會(huì)使E1的數(shù)值增大
C.為了提高轉(zhuǎn)化率,工業(yè)生產(chǎn)中反應(yīng)的濃度越低越好
D.圖II是不同壓強(qiáng)下反應(yīng)體系中氨的物質(zhì)的量與反應(yīng)時(shí)間關(guān)系圖,且PA<PB
E.圖II是不同溫度下反應(yīng)體系中氨的物質(zhì)的量與反應(yīng)時(shí)間關(guān)系圖,且TA>TB
F.該反應(yīng)的平銜常數(shù)KA<KB
G.在曲線A條件下,反應(yīng)從開始到平衡,消耗N2的平均速率為mol/(L·min)
(3) —定溫度下,向一個(gè)容積為2 L的密閉容器中通入2 mol N2和7 mol H2,達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得容器的壓強(qiáng)為起始時(shí)的倍,則此溫度下的平衡常數(shù)為_______。在同一溫度,同一容器中,將起始物質(zhì)改為amol N2  b molH2   c mol NH3 (a,b,c均不為零)欲使平衡混合物中各物質(zhì)的質(zhì)量與原平衡相同,則a,b,c滿足的關(guān)系為_____________(用含a,b,c的表達(dá)式表示),且欲使反應(yīng)在起始時(shí)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,c的取值范圍是_______
(4)已知H2(g)的燃燒熱為285.8 kJ/mol,試寫出表示NH3(g)燃燒熱的熱化學(xué)反應(yīng)方程式_____。以氨氣為燃料可以設(shè)計(jì)制氨燃料電池(電極材料均為惰性電極,KOH溶液作電解質(zhì)溶液)該電池負(fù)極電極反應(yīng)式為_______經(jīng)測(cè)定,該電作過(guò)程中每放出1molN2實(shí)際提供460kJ的電能,則該燃料電池的實(shí)際效率為_____(燃料電池的實(shí)標(biāo)效率是指電池實(shí)際提供的電能占燃料電池反應(yīng)所能釋放出的全部能量的百分?jǐn)?shù))

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(16分)碳及其化合物與人類生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)在化工生產(chǎn)過(guò)程中,少量CO的存在會(huì)引起催化劑中毒。為了防止催化劑中毒,常用SO2將CO氧化SO2被還原為S。
已知: C(s)+(g)=CO(g)ΔH1=-126.4kJ/mol        ①
C(s)+O2(g)=CO2(g)  ΔH2= -393.5kJ·mol-1       ②
                 S(s)+O2(g)=SO2(g)   ΔH3= -296.8kJ·mol-1         ③
則SO2氧化CO的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:                              
(2)CO可用于合成甲醇,反應(yīng)方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。

①CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖1所示,該反應(yīng)ΔH     0(填“>”或“ <”)。
圖2表示CO的轉(zhuǎn)化率與起始投料比[ n(H2)/n(CO)]、溫度的變化關(guān)系,曲線I、II、III對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2、K3,則K1、K2、K3的大小關(guān)系為         ;測(cè)得B(X1,60)點(diǎn)氫氣的轉(zhuǎn)化率為40%,則x1=        。
②在恒容密閉容器里按體積比為1:2充入一氧化碳和氫氣,一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。當(dāng)改變反應(yīng)的某一個(gè)條件后,下列變化能說(shuō)明平衡一定向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是      (填序號(hào))。

A.正反應(yīng)速率先增大后減小B.逆反應(yīng)速率先增大后減小
C.化學(xué)平衡常數(shù)K值增大D.反應(yīng)物的體積百分含量增大
E. 混合氣體的密度增大
③一定條件下,將2molCO和2molH2置于容積為2L固定的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)CO與H2體積之比為2∶1,則平衡常數(shù)K=              
(3)最新研究發(fā)現(xiàn),用隔膜電解法可以處理高濃度乙醛廢水。
原理:使用惰性電極電解,乙醛分別在陰、陽(yáng)極轉(zhuǎn)化為乙醇和乙酸,
總反應(yīng)為:2CH3CHO+H2OCH3CHOH+CH3CHOOH。
實(shí)驗(yàn)室中,以一定濃度的乙醛-Na2SO4溶液為電解質(zhì)溶液,模擬乙醛廢水的 處理過(guò)程,其裝置示意圖如圖所示:

①電解過(guò)程中,兩極除分別生成乙酸和乙醇外,均產(chǎn)生無(wú)色氣體,陽(yáng)極電極反應(yīng)分別為:
4OH-4e═O2↑+2H2O;                                   。
②在實(shí)際工藝處理過(guò)程中,陰極區(qū)乙醛的去除率可達(dá)60%。若在兩極區(qū)分別注入1m3乙醛的含量為300mg/L的廢水,可得到乙醇        kg(計(jì)算結(jié)果保留2位小數(shù))

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(16分)碳及其化合物與人類生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)在化工生產(chǎn)過(guò)程中,少量CO的存在會(huì)引起催化劑中毒。為了防止催化劑中毒,常用SO2將CO氧化SO2被還原為S。
已知: C(s)+(g)=CO(g)ΔH1=-126.4kJ/mol        ①
C(s)+O2(g)=CO2(g)  ΔH2= -393.5kJ·mol-1       ②
                 S(s)+O2(g)=SO2(g)   ΔH3= -296.8kJ·mol-1         ③
則SO2氧化CO的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:                              
(2)CO可用于合成甲醇,反應(yīng)方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。

①CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖1所示,該反應(yīng)ΔH     0(填“>”或“ <”)。
圖2表示CO的轉(zhuǎn)化率與起始投料比[ n(H2)/n(CO)]、溫度的變化關(guān)系,曲線I、II、III對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2、K3,則K1、K2、K3的大小關(guān)系為         ;測(cè)得B(X1,60)點(diǎn)氫氣的轉(zhuǎn)化率為40%,則x1=        。
②在恒容密閉容器里按體積比為1:2充入一氧化碳和氫氣,一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。當(dāng)改變反應(yīng)的某一個(gè)條件后,下列變化能說(shuō)明平衡一定向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是      (填序號(hào))。
A.正反應(yīng)速率先增大后減小B.逆反應(yīng)速率先增大后減小
C.化學(xué)平衡常數(shù)K值增大D.反應(yīng)物的體積百分含量增大
E. 混合氣體的密度增大
③一定條件下,將2molCO和2molH2置于容積為2L固定的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)CO與H2體積之比為2∶1,則平衡常數(shù)K=              。
(3)最新研究發(fā)現(xiàn),用隔膜電解法可以處理高濃度乙醛廢水。
原理:使用惰性電極電解,乙醛分別在陰、陽(yáng)極轉(zhuǎn)化為乙醇和乙酸,
總反應(yīng)為:2CH3CHO+H2OCH3CHOH+CH3CHOOH。
實(shí)驗(yàn)室中,以一定濃度的乙醛-Na2SO4溶液為電解質(zhì)溶液,模擬乙醛廢水的 處理過(guò)程,其裝置示意圖如圖所示:

①電解過(guò)程中,兩極除分別生成乙酸和乙醇外,均產(chǎn)生無(wú)色氣體,陽(yáng)極電極反應(yīng)分別為:
4OH-4e═O2↑+2H2O;                                   。
②在實(shí)際工藝處理過(guò)程中,陰極區(qū)乙醛的去除率可達(dá)60%。若在兩極區(qū)分別注入1m3乙醛的含量為300mg/L的廢水,可得到乙醇        kg(計(jì)算結(jié)果保留2位小數(shù))

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(15分)氨氣是一種重要的化工原料,大量用于制造尿素、純堿、銨態(tài)氮肥以及硝酸,在有機(jī)合成工業(yè)中制合成纖維、塑料、染料等。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)氨氣是工業(yè)制備硝酸的重要原料,已知下列三個(gè)熱化學(xué)方程式:
① N2 (g)+ 3H2 (g)2NH3 (g) △H1
② 4NH3(g) +5O2 (g)= 4NO(g) +6H2O(l)  △H2
③ N2 (g)+ O2 (g)= 2NO (g) △H
能否應(yīng)用△H1和△H2表示△H
若能用△H1和△H2表示△H,則寫出△H=                        ;若不能,說(shuō)明理由:
                                  。
(2)在相同的溫度下,容積相等的兩個(gè)恒容密閉容器(編號(hào)分別為a和b)中,一定量的氮?dú)夂蜌錃獍l(fā)生下列可逆反應(yīng):
N2(g) + 3H2(g)  2NH3(g) △H=-92.4 kJ/mol
實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)起始時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量及平衡時(shí)放出的熱量如下表:

容器編號(hào)
起始時(shí)各物質(zhì)物質(zhì)的量/mol
平衡時(shí)反應(yīng)
N2
H2
NH3
a
1
3
0
23.1
b
2
6
0
未知(用E表示)
下列說(shuō)法正確的是         (填序號(hào))
①反應(yīng)a和反應(yīng)b的氫氣轉(zhuǎn)化率相同
②利用已知數(shù)據(jù)可以計(jì)算反應(yīng)b的平衡常數(shù)
③利用已知數(shù)據(jù)可以計(jì)算反應(yīng)b放出的能量E
④平衡時(shí)a、b兩個(gè)反應(yīng)的氨氣體積分?jǐn)?shù)為1:1
(3)溫度為400℃、壓強(qiáng)為30Mpa的情況下,密閉容器中發(fā)生氫氣與氮?dú)獾暮铣砂狈磻?yīng):N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)  △H<0 。
氨氣的物質(zhì)的量[n(NH3)]和氫氣的物質(zhì)的量[n(H2)]隨時(shí)間變化的關(guān)系如下圖:

正反應(yīng)速率最大的點(diǎn)是       (選填a、b、c、d中的一個(gè)或幾個(gè)),氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量[n(N2)]相等的兩點(diǎn)是       (選填a、b、c、d中的兩個(gè));保持其他條件不變,將溫度改為600℃,在上圖中畫出反應(yīng)達(dá)到平衡的過(guò)程中氨氣的變化曲線。
(4)工業(yè)合成氨用煤制備原料氣氫氣時(shí),往往排放大量的二氧化碳。實(shí)際工業(yè)生成中可利用二氧化碳聯(lián)合生產(chǎn)二甲醚(CH3OCH3),一定條件下,在容積固定的密閉設(shè)備中發(fā)生反應(yīng):
2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)  △H<0
兩個(gè)密閉恒容容器中在溫度均為T且保持不變的情況下進(jìn)行上述反應(yīng),一段時(shí)間后測(cè)得兩個(gè)容器中有關(guān)數(shù)據(jù)及正逆反應(yīng)速率關(guān)系如下表:
容器
c(CO2)
/mol·L1
c(H2)
/mol·L1
c(CH3OCH3)
/mol·L1
c(H2O)
/mol·L1
v (正)和v (逆)比較
容器I
1.0×102
1.0×102
1.0×104
1.0×104
v (正)=v (逆)
容器II
2.0×102
1.0×102
1.0×104
2.0×104
 
容器I中的反應(yīng)      (選填“是”或“否”)達(dá)到平衡狀態(tài),該反應(yīng)在溫度為T時(shí)的平衡常數(shù)K=         。表格內(nèi)的空格處v(正)與v(逆)的大小關(guān)系是               

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(15分)氨氣是一種重要的化工原料,大量用于制造尿素、純堿、銨態(tài)氮肥以及硝酸,在有機(jī)合成工業(yè)中制合成纖維、塑料、染料等。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)氨氣是工業(yè)制備硝酸的重要原料,已知下列三個(gè)熱化學(xué)方程式:
① N2 (g)+ 3H2 (g)2NH3 (g) △H1
② 4NH3(g) +5O2 (g)= 4NO(g) +6H2O(l)  △H2
③ N2 (g)+ O2 (g)= 2NO (g) △H
能否應(yīng)用△H1和△H2表示△H
若能用△H1和△H2表示△H,則寫出△H=                        ;若不能,說(shuō)明理由:
                                  。
(2)在相同的溫度下,容積相等的兩個(gè)恒容密閉容器(編號(hào)分別為a和b)中,一定量的氮?dú)夂蜌錃獍l(fā)生下列可逆反應(yīng):
N2(g) + 3H2(g)  2NH3(g) △H=-92.4 kJ/mol
實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)起始時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量及平衡時(shí)放出的熱量如下表:
容器編號(hào)
起始時(shí)各物質(zhì)物質(zhì)的量/mol
平衡時(shí)反應(yīng)
N2
H2
NH3
a
1
3
0
23.1
b
2
6
0
未知(用E表示)
下列說(shuō)法正確的是         (填序號(hào))
①反應(yīng)a和反應(yīng)b的氫氣轉(zhuǎn)化率相同
②利用已知數(shù)據(jù)可以計(jì)算反應(yīng)b的平衡常數(shù)
③利用已知數(shù)據(jù)可以計(jì)算反應(yīng)b放出的能量E
④平衡時(shí)a、b兩個(gè)反應(yīng)的氨氣體積分?jǐn)?shù)為1:1
(3)溫度為400℃、壓強(qiáng)為30Mpa的情況下,密閉容器中發(fā)生氫氣與氮?dú)獾暮铣砂狈磻?yīng):N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)  △H<0 。
氨氣的物質(zhì)的量[n(NH3)]和氫氣的物質(zhì)的量[n(H2)]隨時(shí)間變化的關(guān)系如下圖:

正反應(yīng)速率最大的點(diǎn)是       (選填a、b、c、d中的一個(gè)或幾個(gè)),氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量[n(N2)]相等的兩點(diǎn)是       (選填a、b、c、d中的兩個(gè));保持其他條件不變,將溫度改為600℃,在上圖中畫出反應(yīng)達(dá)到平衡的過(guò)程中氨氣的變化曲線。
(4)工業(yè)合成氨用煤制備原料氣氫氣時(shí),往往排放大量的二氧化碳。實(shí)際工業(yè)生成中可利用二氧化碳聯(lián)合生產(chǎn)二甲醚(CH3OCH3),一定條件下,在容積固定的密閉設(shè)備中發(fā)生反應(yīng):
2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)  △H<0
兩個(gè)密閉恒容容器中在溫度均為T且保持不變的情況下進(jìn)行上述反應(yīng),一段時(shí)間后測(cè)得兩個(gè)容器中有關(guān)數(shù)據(jù)及正逆反應(yīng)速率關(guān)系如下表:
容器
c(CO2)
/mol·L1
c(H2)
/mol·L1
c(CH3OCH3)
/mol·L1
c(H2O)
/mol·L1
v (正)和v (逆)比較
容器I
1.0×102
1.0×102
1.0×104
1.0×104
v (正)=v (逆)
容器II
2.0×102
1.0×102
1.0×104
2.0×104
 
容器I中的反應(yīng)      (選填“是”或“否”)達(dá)到平衡狀態(tài),該反應(yīng)在溫度為T時(shí)的平衡常數(shù)K=         。表格內(nèi)的空格處v(正)與v(逆)的大小關(guān)系是               

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