(1)已知:O2 (g)= O2+ (g)+e- △H1=" +1175.7" kJ·mol-1
PtF6(g)+ e-= PtF6-(g) △H2=" -" 771.1 kJ·mol-1
O2+PtF6-(s)=O2+(g)+PtF6- (g) △H3="+482.2" kJ·mol-1
則反應:O2(g)+ PtF6 (g) = O2+PtF6(s)的△H="_____" kJ·mol-1。
如圖為合成氨反應在使用相同的催化劑,不同溫度和壓強條件下進行反 應,初始時N2和H2的體積比為1:3時的平衡混合物中氨的體積分數(shù):
① 在一定的溫度下,向體積不變的密閉容器中充入氮氣和氫氣發(fā)生上述反應,下列能說明反應達到平衡狀態(tài)的是 。
a.體系的壓強保持不變 b.混合氣體的密度保持不變
c.N2和H2的體積比為1:3 d.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變
②分別用vA(NH3)和vB(NH3)表示從反應開始到平衡狀態(tài)A、B時的反應速率,則vA(NH3) vB(NH3)(填“>”、“<”或“=”),該反應的的平衡常數(shù)kA kB(填“>”、“<”或“=”),在250 ℃、1.0×104kPa下達到平衡,H2的轉(zhuǎn)化率為 %(計算結(jié)果保留小數(shù)點后一位);
(3)25℃時,將a mol NH4NO3溶于水,溶液呈酸性,原因 (用離子方程式表示)。向該溶液中加入bL氨水后溶液呈中性,則所加氨水的濃度為 mol/L(用含a、b的代數(shù)式表示,NH3·H2O的電離平衡常數(shù)為Kb=2×10-5)
(4)如圖所示,裝置Ⅰ為甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為KOH溶液),通過裝置Ⅱ?qū)崿F(xiàn)鐵棒上鍍銅。電鍍一段時間后,裝置Ⅰ中溶液的pH (填“變大”、“變小”或“不變”),a極電極反應方程式為 ;若電鍍結(jié)束后,發(fā)現(xiàn)裝置Ⅱ中陰極質(zhì)量變化了25.6g(溶液中硫酸銅有剩余),則裝置Ⅰ中理論上消耗甲烷 L(標準狀況下)。
(1)-77.6 (2分)
(2)① a d (1分) ② < (1分) > (1分) 66.7 (2分)
(3)NH4++H2ONH3·H2O+H+ (1分) a/200b (2分)
(4)變小(1分) CH4-8e-+10OH-= CO32-+7H2O (2分);2.24 (2分)
解析試題分析:(1)①O2 (g)= O2+ (g)+e- △H1=" +1175.7" kJ·mol-1
②PtF6(g)+ e-= PtF6-(g) △H2=" -" 771.1 kJ·mol-1
③O2+PtF6-(s)=O2+(g)+PtF6- (g) △H3="+482.2" kJ·mol-1
①+②-③得到反應:O2(g)+ PtF6 (g) = O2+PtF6(s)的△H="-77.6" kJ·mol-1。
(2)①該反應是一個反應前后氣體體積改變的化學反應,當反應混合物中各組成成分的百分含量保持不變時,反應容器中氣體的壓強也不再發(fā)生變化,故a 正確。
該反應是一個反應前后氣體的質(zhì)量不變的化學反應,體積不變的密閉容器意味容器的體積不變,導致混合氣體的密度是一個恒量,不能說明該反應達到平衡狀態(tài),故b錯誤。
N2和H2的體積比為1:3,不能說明該反應達到平衡狀態(tài),故c錯誤。
化學方程式的前后計量數(shù)大小不同,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變說明混合物中各組成成分的百分含量不變,能說明到達平衡狀態(tài),故d正確;
② 溫度越大,壓強越大,反應速率越大,由圖可知,B對應的溫度、壓強大,則反應速率大,故答案為:<;
化學平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),合成氨反應是放熱反應,A→B溫度升高,平衡逆向移動,則化學平衡常數(shù)K變小,故答案為:>;
250℃、1.0×104kPa下,氨氣的體積分數(shù)為50%,則
N2+3H2=2NH3
開始 1 3 0
轉(zhuǎn)化 x 3x 2x
平衡 1-x 3-3x 2x
所以 =50%,解得x= ,則氫氣的轉(zhuǎn)化率為 ×100%=66.7%,故答案為:66.7;
(3)根據(jù)鹽類水解的規(guī)律,無弱不水解,有弱才水解,越弱越水解,誰強顯誰性,NH4NO3為強酸弱堿鹽,水解呈酸性,NH4++H2ONH3·H2O+H+ ;根據(jù)一水合氨電離平衡得到:NH3·H2ONH4++OH-,平衡常數(shù)K== =2×10-5 mol·L-1,計算得到c(NH3·H2O)= mol·L-1;
(4)實現(xiàn)鐵上鍍銅,Cu為陽極,則b為正極,通入的氣體O2,a為負極,甲烷失去電子,生成的CO2會和氫氧化鈉反應,所以裝置Ⅰ中溶液的pH變小,a極電極反應方程式為電極反應為CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;陰極電極反應為Cu2++2e-=Cu,質(zhì)量增加25.6g為銅物質(zhì)的量為0.4mol,轉(zhuǎn)移電子為0.8mol,理論上消耗甲烷物質(zhì)的量為:0.1mol,標準狀況下的體積=0.1mol×22.4L·mol-1=2.24L。
考點:考查學平衡的判斷,化學平衡的三段式計算應用,平衡常數(shù)概念的計算應用,原電池、電解池原理的計算應用和電極書寫方法。
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
t ℃時,將3 mol A和1 mol B氣體通入體積為2 L的密閉容器中(容積不變),發(fā)生反應:3A(g)+B(g)xC(g)。2 min時反應達到平衡狀態(tài)(溫度不變),剩余了0.8 mol B,并測得C的濃度為0.4 mol·L-1,請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />(1)從開始反應至達到平衡狀態(tài),生成C的平均反應速率為________。
(2)x=________;平衡常數(shù)K=________。
(3)若繼續(xù)向原平衡混合物的容器中通入少量氦氣(假設氦氣和A、B、C都不反應)后,化學平衡________(填寫字母序號)。
A.向正反應方向移動
B.向逆反應方向移動
C.不移動
(4)若向原平衡混合物的容器中再充入a mol C,在t ℃時達到新的平衡,此時B的物質(zhì)的量為n(B)=________mol。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
在一密閉恒容的容器中,可逆反應3A(g)3B(?)+C(?)的能量變化如圖甲所示,氣體的平均相對分子質(zhì)量隨時間的變化如圖乙所示。
(1)由圖甲可以判斷3A(g)3B(?)+C(?)的正反應是________反應(填“吸熱”或“放熱”),實驗a和實驗b相比較,可能隱含的反應條件是________。
(2)由圖乙可以得出有關(guān)B和C狀態(tài)的結(jié)論是________。
①若t2時刻升高溫度,氣體的平均相對分子質(zhì)量變化一定符合________線(填“c”“d”或“e”)。
②若改變壓強,氣體的平均相對分子質(zhì)量變化一定符合c線,則C物質(zhì)的狀態(tài)為________。
(3)如果平衡后保持溫度不變,將容器體積增加一倍,新平衡時A的濃度是原來的60%,則B是________狀態(tài),C是________狀態(tài)。
(4)如果B為氣體,C為固體,取0.3 mol A恒溫下在1 L容器中充分反應,平衡時測得B的濃度為0.21 mol/L。若使反應從逆反應開始,起始時在容器中加入0.3 mol B,同樣條件下,要使平衡時B的濃度仍為0.21 mol/L,則C的物質(zhì)的量的取值范圍應該是________。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
已知CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)的平衡常數(shù)隨溫度變化如下表:
t/℃ | 700 | 800 | 850 | 1 000 | 1 200 |
K | 2.6 | 1.7 | 1.0 | 0.9 | 0.6 |
| A | B | C | D | E |
n(CO2) | 3 | 1 | 0 | 1 | 1 |
n(H2) | 2 | 1 | 0 | 1 | 2 |
n(CO) | 1 | 2 | 3 | 0.5 | 3 |
n(H2O) | 5 | 2 | 3 | 2 | 1 |
時間 /min | CO2 (mol·L-1) | H2 (mol·L-1) | CO (mol·L-1) | H2O (mol·L-1) |
0 | 0.200 | 0.300 | 0 | 0 |
2 | 0.138 | 0.238 | 0.062 | 0.062 |
3 | c1 | c2 | c3 | c3 |
4 | c1 | c2 | c3 | c3 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
甲醇可以與水蒸氣反應生成氫氣,反應方程式如下:
CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) ΔH>0
(1)一定條件下,向體積為2 L的恒容密閉容器中充入1 mol CH3OH(g)和3 mol H2O(g),20 s后,測得混合氣體的壓強是反應前的1.2倍,則用甲醇表示該反應的速率為________。
(2)判斷(1)中可逆反應達到平衡狀態(tài)的依據(jù)是(填序號)________。
①v正(CH3OH)=v正(CO2)
②混合氣體的密度不變
③混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
④CH3OH、H2O、CO2、H2的濃度都不再發(fā)生變化
(3)下圖中P是可自由平行滑動的活塞,關(guān)閉K,在相同溫度時,向A容器中充入1 mol CH3OH(g)和2 mol H2O(g),向B容器中充入1.2 mol CH3OH(g)和2.4 mol H2O(g),兩容器分別發(fā)生上述反應。已知起始時容器A和B的體積均為a L。試回答:
①反應達到平衡時容器B的體積為1.5aL,容器B中CH3OH轉(zhuǎn)化率為________,A、B兩容器中H2O(g)的體積百分含量的大小關(guān)系為:B(填“>”“<”或“=”)________A。
②若打開K,一段時間后重新達到平衡,容器B的體積為________L(連通管中氣體體積忽略不計,且不考慮溫度的影響)。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
某研究性學習小組探究如下實驗:在常溫下,取兩片質(zhì)量相等、外形和組成相同且表面經(jīng)過砂紙打磨完全去掉氧化膜的鋁片,分別加入盛有相同體積、H+濃度相同的稀硫酸和稀鹽酸的兩支大小相同的試管中,發(fā)現(xiàn)鋁片在稀鹽酸中產(chǎn)生氫氣的反應速率比在稀硫酸中的快。查閱相關(guān)資料后得知:化學反應速率主要由參加反應的物質(zhì)的性質(zhì)決定,其次是外界因素的影響。
(1)寫出以上反應的離子方程式_______________________________。
(2)出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因可能:假設①SO42—對鋁與H+的反應有抑制作用;假設②______________________________________。
(3)請設計實驗對上述假設進行驗證:
①____________________________________________;
②____________________________________________。
(4)如果上述假設都成立,要使上述稀硫酸與鋁反應產(chǎn)生氫氣的速率加快,可以采取的措施有:
①__________________________________________________;
②__________________________________________________;
③__________________________________________________;
④__________________________________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
捕碳技術(shù)(主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑,它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應:
反應Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) (NH4)2CO3(aq)ΔH1
反應Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) NH4HCO3(aq)ΔH2
反應Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g) 2NH4HCO3(aq)ΔH3
請回答下列問題:
(2)為研究溫度對(NH4)2CO3捕獲CO2效率的影響,在某溫度T1下,將一定量的(NH4)2CO3溶液置于密閉容器中,并充入一定量的CO2氣體(用氮氣作為稀釋劑),在t時刻,測得容器中CO2氣體的濃度。然后分別在溫度為T2、T3、T4、T5下,保持其他初始實驗條件不變,重復上述實驗,經(jīng)過相同時間測得CO2氣體濃度,得到趨勢圖(見圖1)。則:
①ΔH3________0(填“>”、“=”或“<”)。
②在T1~T2及T4~T5兩個溫度區(qū)間,容器內(nèi)CO2氣體濃度呈現(xiàn)如圖1所示的變化趨勢,其原因是____________________________________________________________________________。
③反應Ⅲ在溫度為T1時,溶液pH隨時間變化的趨勢曲線如圖2所示。當時間到達t1時,將該反應體系溫度迅速上升到T2,并維持該溫度。請在該圖中畫出t1時刻后溶液的pH變化總趨勢曲線。
(3)利用反應Ⅲ捕獲CO2,在(NH4)2CO3初始濃度和體積確定的情況下,提高CO2吸收量的措施有________________________(寫出2個)。
(4)下列物質(zhì)中也可能作為CO2捕獲劑的是__________。
A.NH4Cl | B.Na2CO3 |
C.HOCH2CH2OH | D.HOCH2CH2NH2 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
已知:2NO2(g)N2O4(g);△H<0。在恒溫恒容條件下,將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入容積為2L的密閉容器中,反應過程中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度c隨時間t的變化關(guān)系如圖⑴所示。請回答:
(1)a點時,v(正) v(逆)(填“<”、“>”或“=”),X線、Y線中代表N2O4的是 ;
(2)反應在第10 min達到平衡,則前10 min內(nèi)用NO2表示的化學反應速率v(NO2)= mol·L-1·min-1。該溫度下,反應的平衡常數(shù)K= (可用分數(shù)表示);
(3)在第25分鐘,進行的操作是 ;
(4)a、b、c、d四點對應的時刻,NO2物質(zhì)的量濃度由小到大的順序是 ,再次平衡時的d點NO2的體積分數(shù)比b點時 (填“大”、“小”或“相等”);
(5)假如在第35分鐘從容器中移去0.4mol N2O4,并加入適當催化劑使反應在第40分鐘達到平衡,請在圖⑴中畫出從第35分鐘以后兩種物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度c隨時間t的變化關(guān)系,并標注所畫線條對應的物質(zhì)。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
溫度為T時,向2.0 L恒容密閉容器中充入1.0 mol PCl5,反應PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)經(jīng)過一段時間后達到平衡。反應過程中測定的部分數(shù)據(jù)見下表:
t/s | 0 | 50 | 150 | 250 | 350 |
n(PCl3)/mol | 0 | 0.16 | 0.19 | 0.20 | 0.20 |
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