化学学科中的平衡理论主要包括:化学平衡、电离平衡和水解平衡三种,且均符合勒夏特列原理。请回答下列问题:
Ⅰ、在恒容密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g)2C(g) ΔH=Q kJ/mol。回答下列问题:
(1)写出该反应平衡常数的表达式__________。
(2)下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是________(填序号)。
① v(A)=3v(B) ②混合气体的密度保持不变
③有3 mol A消耗的同时有1 mol B生成 ④C的浓度保持不变
(3)根据实验测得的数据可知,温度越高该反应的化学平衡常数越大,则Q______0(填“大于”或“小于”)。
Ⅱ、(1)室温下,取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100 mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如图所示。则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是________(填 “a”或“b”)。设盐酸中加入Zn质量为m1,醋酸溶液中加入的Zn质量为m2,则m1________m2(选填“<”、“=”或“>”)。
(2)若室温下pH=2的盐酸和醋酸溶液各 100 mL,分别加水稀释后使pH=4,设盐酸中加入水的体积为V1,醋酸溶液中加入的水的体积为V2,则 V1______V2(填“<”“=”或“>”)。
Ⅲ、常温下,浓度均为0.1 mol/L 的下列六种溶液的pH如下表:
溶质 |
CH3COONa |
NaHCO3 |
Na2CO3 |
NaClO |
NaCN |
C6H5ONa |
pH |
8.8 |
9.7 |
11.6 |
10.3 |
11.1 |
11.3 |
(1)上述盐溶液中的阴离子,结合H+能力最强的是
(2)根据表中数据判断,浓度均为0.01 mol/L 的下列五种物质的溶液中,酸性最强的是_______ (填编号) ; 将各溶液分别稀释100倍, pH变化最小的是 (填编号) 。
A.HCN B.HClO C.C6H5OH D.CH3COOH E.H2CO3
(3)据上表数据,请你判断下列反应不能成立的是 (填编号)。
A.CH3COOH+ Na2CO3=NaHCO3+CH3COONa
B.CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN
C.CO2+H2O+2C6H5 ONa=Na2CO3+2C6H5OH
Ⅳ、已知:ZnCl2·xH2O易溶于水,且其浓的水溶液呈较强酸性;SOCl2 (氯化亚砜)极易和水发生如下反应:SOCl2+H2O=SO2+2HCl。实验室中制取无水氯化锌采用ZnCl2·xH2O与SOCl2混合加热的方法。试回答:
SOCl2的作用是___________________________________。
在一定条件下,可逆反应A2(g)+B2(g)2C(g)在一个密闭容器中达到平衡时,测得c(A2)=0.5mol·L-1,c(B2)=0.1mol·L-1,c(C)=1.6mol·L-1。若
、
、C的起始浓度分别为a mol·L-1、b mol·L-1、g mol·L-1请确定:
(l)a、g应满足的关系式为_____________。
(2)若反应从正反应方向开始进行,当g=_________,a有最大值为__________。
(3)若反应从逆反应方向开始进行,当b=_________,a有最小值为_________.
(4)b的取值范围为___________________。
二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚( CH3OCH3)。请回答下列问题:
(1)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
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
总反应:3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g) 的△H= ;
一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是:
________(填字母代号)。
a.压缩体积 b.加入催化剂 c.减少CO2的浓度 d.增加CO的浓度
e.分离出二甲醚(CH3OCH3)
(2)已知反应②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ/mol
某温度下的平衡常数为400。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 |
CH3OH |
CH3OCH3 |
H2O |
浓度(mol·L-1) |
0.40 |
0.6 |
0.6 |
①比较此时正、逆反应速率的大小比较:_________
(填“>”、“<”或“=”)。
②该反应的平衡常数的表达式为K=_____,温度升高,该反应的平衡常数K____(填“增大”、“减小”或“不变”)
工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)某研究小组分别在体积均为2L的恒容密闭容器中加入一定量的反应物,使其发生反应,相关数据如下:
容器编号 |
温度℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡的时间/min |
达到平衡时体系能量的变化/kJ |
||
CO |
H2O |
CO2 |
H2 |
||||
① |
650 |
1 |
2 |
0.4 |
0.4 |
5 |
16.4 |
② |
650 |
2 |
4 |
t1 |
Q1 |
||
③ |
900 |
2 |
4 |
1.6 |
1.6 |
t2 |
Q2 |
(1)计算容器②中反应的平衡常数K=_____________(计算结果保留两位小数)。
(2)容器③中反应达平衡时,CO的转化率为____________。
(3)容器①中反应达平衡这段时间,化学反应速率=__________。
(4)该反应的正反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应,理由是____________。
(5)下列叙述正确的是____________(填字母序号)。
a.平衡时,容器①和容器②中CO2的体积分数相等
b.反应达平衡状态时,Q2>Q1>32.8kJ
c.达到平衡的时间:t2>t1>2.5min
d.该反应的热化学方程式可表示为:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)△H= -41kJ/mol
在化学反应中,只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应,这些分子称为活化分子,使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其单位通常用kJ/mol表示。请认真观察右图,然后回答问题。
(l)图中所示反应是______(填“吸热”或“放热”)反应,该反应_______(填“需要”或“不需要”)加热,该反应的△H=_______(用含、
的代数式表示)。
(2)已知热化学方程式:H2(g) +O2(g)═H2O(g);△H=-241.5kJ/mol,该反应的活化能为167. 4kJ/mol,则其逆反应的活化能为________________。
(3)对于同一反应,图中虚线(Ⅱ)与实线(I)相比,活化能大大降低,活化分子的百分数增多,反应速率加快,你认为最可能的原因是_____________。
.现有失去标签的四瓶无色溶液A.B.C.D,只知道它们是K2CO3.K2SO4.H2SO4和Ba(NO3)2,为了鉴别它们,进行如下实验:
①A+D―→溶液+气体②B+C―→溶液+沉淀
③B+D―→溶液+沉淀④A+B―→溶液+沉淀
将④得到的沉淀物加入③所得溶液中,④中沉淀很快溶解并产生无色无味的气味。
(1)根据以上实验事实,A.C.D三种无色溶液分别为________、________、________(用化学式表示)。
(2)写出①②中发生反应的离子方程式:
①;
②。
(3)离子反应是中学化学中重要的反应类型,在发生离子反应的反应物或生成物中,一定存在有
①单质②氧化物③电解质④盐⑤化合物