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(12分)已知可逆反应:M(g)+N(g)P(g)+Q(g),△H>0请回答下列...

(12分)已知可逆反应:Mg+Ng满分5 manfen5.comPg+Qg,△H>0请回答下列问题:

(1)在某温度下,反应物的起始浓度分别为:cM= 1 mol·L-1,cN=2.4 mol·L-1,达到平衡后,M的    化率为60%,此时N的转化率为_________________;

(2)若反应温度升高,M的转化率_____________________(填“增大”“减小”或“不变”);

(3)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为:cM= 4mol·L-1 cN=a mol·L-1,达到平衡后,cP=2 mol·L-1,则a为多少?

(4)若反应温度不变,反应物的起始浓度为:cM= cN= b mol·L-1,达到平衡后,M的转化率为多少?(已知,满分5 manfen5.com备注:(3)(4)写计算过程

 

(1)25% (2)增大 (3)6 (4)41% 【解析】 试题分析:(1)反应物的起始浓度c(M)= 1 mol·L-1,达到平衡后,M的转化率为60%,M的转化量为0.6 M(g)+N(g)P(g)+Q(g) 初始(mol/L):1 2.4 0 0 转化(mol/L):0.6 0.6 0.6 0.6 平衡(mol/L):0.4 1.8 0.6 0.6 N的转化率为0.6 mol·L-1÷2.4 mol·L-1×100%=25%; (2)正反应吸热,升高温度平衡正向移动,M的转化率增大; (3)根据(1)题可计算该温度的平衡常数K=(0.6×0.6)÷(0.4×1.8)=0.5;若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为:c(M)= 4mol·L-1, c(N)=a mol·L-1,达到平衡后,c(P)=2 mol·L-1, M(g)+N(g)P(g)+Q(g) 初始(mol/L):4 a 0 0 转化(mol/L):2 2 2 2 平衡(mol/L):2 a-2 2 2 (2×2)÷〔2×(a-2)〕=0.5;得a=6; (4)设M的浓度变化为x; M(g)+N(g)P(g)+Q(g) 初始(mol/L):b b 0 0 转化(mol/L):x 2 x x 平衡(mol/L):b-x b-x x x 所以,解得x=0.41b 所以,M的转化率为x÷b×100%= 0.41b÷b×100%=41%。 考点:本题考查化学反应限度。  
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(13分)研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。

(1)已知石墨的标准燃烧热为y kJ·mol1,12g石墨在168L(标准状况)氧气中燃烧,至反应物耗尽,放出x kJ热量,则石墨与氧气反应生成CO的热化学方程式为________________。

(2)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向CO2转化为甲醇的热化学方程式为:CO2g+3H2g满分5 manfen5.comCH3OHg+H2Og △H

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①该反应的平衡常数表达式为K=______________________

②取五份等体积CO2和H2的混合气体物质的量之比均为1∶3,分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φCH3OH与反应温度T的关系曲线如图2所示,则上述CO2转化为甲醇反应的ΔH_______________填“>” “<”或“=”0。

③在两种不同温度下发生反应,测得CH3OH的物质的量随时间变化如图3所示,曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K____________K填“>” “<”或“=”

④一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按如下方式投入反应物,一段时间后达到平衡。

 

 

反应物

投入量

1molCO2

3molH2

a molCO2、b molH2

c molCH3OHg、c molH2Og

(abc均不等于0)

 

若甲中平衡后气体的压强为开始时的08倍,要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持反应逆向进行,则c的取值范围为________________

 

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(8分)过氧化氢和臭氧都是常见的绿色氧化剂,工业生产中有着重要用途。

(1)火箭发射常以液态肼N2H4为燃料,液态过氧化氢为助燃剂。

已知:N2H4l+O2g===N2g+2H2OgΔH=-534 kJ·mol-1

H2O2l===H2Ol满分5 manfen5.comO2gΔH=-98 kJ·mol-1

H2Ol===H2OgΔH=+44 kJ·mol-1

试写出N2H4和液态H2O2反应生成气态水的热化学方程式_________________________。

(2)新型O3氧化技术对燃煤烟气中的NOxSO2脱除效果显著锅炉烟气中的NOx 95%以上是以NO形式存在的可发生反应NOg+O3g满分5 manfen5.comNO2g+O2g。在一定条件下,将NO和O3通入绝热恒容密闭容器中发生上述反应,正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的正确说法是________________。

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a.反应在c点达到平衡状态

b.反应物浓度:b点小于c点

c.该反应为放热反应

d.Δt1=Δt2时,NO的转化量:a~b段小于b~c段

 

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(14分)(1)反应Fes+CO2g满分5 manfen5.comFeOs+COg △H1平衡常数为K1

反应Fes+H2Og满分5 manfen5.comFeOs+H2g △H2平衡常数为K2;在不同温度时K1、K2的值如下表:

 

 

700℃ 

900℃ 

K1

1.47

2.15

K2 

2.38

1.67

 

①反应CO2g+ H2g满分5 manfen5.comCOg+ H2Og △H,平衡常数为K,则△H=               (用△H1和△H2表示),K=               (用K1和K2表示),且由上述计算可知,反应CO2g+ H2g满分5 manfen5.comCOg+ H2Og              反应(填“吸热”或“放热”)。

②能判断CO2g+ H2g满分5 manfen5.comCOg+ H2Og达到化学平衡状态的依据是             (填序号)。

A.容器中压强不

B.混合气体中cCO不变

C.vH2= vH2O

D.cCO= cCO2

(2)一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,发生反应Fes+CO2g满分5 manfen5.comFeOs+COg  △H > 0,CO2的浓度与时间的关系如图所示

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①该条件下反应的平衡常数为              若铁粉足量,CO2的起始浓度为20 mol·L-1,则平衡时CO2的浓度为____________mol·L-1

②下列措施中能使平衡时满分5 manfen5.com增大的是____________(填序号)。

A.升高温度

B.增大压强

C.充入一定量的CO2

D.再加入一定量铁粉

 

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右图表示298K时N2与H2反应过程中的能量变化。根据右图叙述正确的是

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A.该反应的热化学方程式为

满分5 manfen5.comN2g+满分5 manfen5.comH2g满分5 manfen5.comNH3g,△H=-92kJ·mol-1

B.不用催化剂,生成 1molNH3放出的热量为46 KJ

C.加入催化剂,生成 1molNH3的反应热减小50 KJ·mol-1

D.曲线b表明加入催化剂降低了反应热,加快了反应速率

 

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某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B,一定温度下发生反应Ag+xBg满分5 manfen5.com2Cg,达到平衡后,只改变反应的一个条件,测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化如下图所示。下列说法中正确的是

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A.第8min时 A的反应速率为008mol·L-1·min-1

B.在0-54分钟的反应过程中该可逆反应的平衡常数始终为4

C.30min时改变的条件是降低温度,40min时改变的条件是升高温度

D.反应方程式中的x=1,且正反应为放热反应

 

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