近年来我国汽车拥有量呈较快增长趋势,汽车尾气已成为重要的空气污染物。在汽车上安装三效催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物(CO、NOx、碳氢化合物)进行相互反应,生成无毒物质,减少汽车尾气污染。
(1)已知:
① N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ/mo1
② 2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221.0kJ/mo1
③ C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ/mo1
尾气转化的反应之一:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H= 。
(2)某研究性学习小组在技术人员的指导下,在某温度时,按下列流程探究某种催化剂作用下的反应速率,用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响);
①前2s内的平均反应速率v(N2)= 。
②在该温度下,反应的平衡常数K= L·mo1-1(写出计算结果)。
③对于该可逆反应,通过综合分析以上信息,至少可以说明 (填字母)
A.该反应的反应物混合后很不稳定 |
B.该反应一旦发生将在很短的时间内完成 |
C.该反应体系达到平衡时至少有一种反应物的百分含量较小 |
D.该反应在一定条件下能自发进行 |
E.该反应使用催化剂意义不大
(3)为节约能源,减少污染,该研究小组继续探究一种高铁电池,这是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为
该电池放电时负极反应式为 ,每有1mo1K2FeO4被还原,转移电子的物质的量为 ,充电时阳极反应式为 。
已知可逆反应:A(g)+B(g)C(g)+D(g)ΔH<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:c(A)="1" mol/L,c(B)="2.4" mol/L,达到平衡时,A的转化率为60%,此时B的转化率为。
(2)若反应温度降低,则B的转化率将(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c(A)="4" mol·L-1,c(B)=" a" mol·L-1,达到平衡后c(C)="2" mol·L-1,则a=。
(4)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为c(A)="c(B)=b" mol/L,达到平衡后c(D)=。(保留两位有效数字)
甲醇可通过将煤气化过程中生成的CO和H2在一定条件下,发生如下反应制得:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。请根据图示回答下列问题:
(1)从反应开始到平衡,用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)=,CO的转化率为。
(2)该反应的平衡常数表达式为,温度升高,平衡常数(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)若在一体积可变的密闭容器中充入1 mol CO、2 mol H2和1 mol CH3OH,达到平衡时测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍,则加入各物质后该反应向(填“正”、“逆”)反应方向移动,理由是。
高炉炼铁中发生的基本反应之一为:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)ΔH>0,已知1 373 K时K=0.263。
(1)该反应的平衡常数表达式为。
(2)温度升高,化学平衡移动后,平衡常数K值(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)1 373 K时测得高炉中c(CO2)="0.025" mol/L,c(CO)="0.1" mol/L,在这种情况下,该反应是否处于化学平衡状态(填“是”或“否”)。此时,化学反应速率v(正)v(逆)(填“大于”、“等于”或“小于”),其原因是。
如图表示某温度时,反应N2O4(g)2NO2(g)在前110 s内的反应进行情况,请根据图像回答下列问题。
(1)该可逆反应达到平衡的时间段为。
(2)反应进行到70 s时,改变的条件可能是(填字母,下同),反应进行到90 s时,改变的条件可能是。
A.加入催化剂 | B.扩大容器体积 |
C.升高温度 | D.增大N2O4的浓度 |
(3)90 s后若维持容器的体积不变,平衡移动的方向为(填“正反应”、“逆反应”或“不移动”),此时N2O4的转化率(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)请在图中画出反应物N2O4在0~70秒时的浓度变化曲线。
Ⅰ、一定条件下铁可以和CO2发生反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)ΔH>0。
(1)下列措施中能使平衡时c(CO)/c(CO2)增大的是(填序号)。
A.升高温度B.增大压强
C.充入一定量氮气 D.再加入一些铁粉
(2)反应达到平衡后,若保持容器体积不变时,再通入一定量的CO2,使CO2的浓度成为原来的2倍,则CO2的转化率将(填“增大”、“减小”或“不变”)。
Ⅱ、在一定温度下的某容积可变的密闭容器中,建立下列化学平衡:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g),试分析和回答下列问题:
(1)可认定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是(选填序号)。
A.体系的压强不再发生变化
B.v正(CO)=v逆(H2O)
C.生成n mol CO的同时生成n mol H2
D.1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键
(2)若上述化学平衡状态从正反应开始建立,达到平衡后,给平衡体系加压(缩小容积、其他条件不变),则容器内气体的平均相对分子质量将(填写“不变”、“变小”或“变大”)。