氨在国民经济中占有重要地位。
(1)已知合成氨反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH < 0;在某密闭容器中充入合成氨的原料气(N2、H2),一定时间后达到平衡。为提高氨合成反应速率,同时使平衡向氨合成方向移动。下列措施可行的是 (填写编号)
① 升高温度; ② 缩小容器体积(加压); ③ 选择高效催化剂; ④ 在恒容条件下,再充入合成氨的原料气(N2、H2); ⑤在恒容条件下,再充入原平衡的混合气;⑥在恒容条件下,分离出氨气。
(2)工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2],反应的化学方程式为:2NH3 (g)+ CO2 (g) CO(NH2)2 (l) + H2O (l),该反应的平衡常数和温度关系如下:
T / ℃ |
165 |
175 |
185 |
195 |
K |
111.9 |
74.1 |
50.6 |
34.8 |
ΔH(填“>”、“<”或“=”) 0。
②在一定温度和压强下,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比),下图是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(α%)的关系。α随着x增大而增大的原因是 。
③上图中的B点处,NH3的平衡转化率为 。
黄铁矿(主要成分为FeS2)是工业制取硫酸的重要原料,其煅烧产物为SO2和Fe2O3。
(1)将0.050mol SO2(g)和0.030mol O2(g)放入容积为1L的密闭容器中,反应:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)在一定条件下达到平衡,测得c(SO3)=0.040mol·L-1。计算该条件下反应的平衡常数K和SO2的平衡转化率、。
(2)已知上述反应是放热反应,当该反应处于平衡状态时,在体积不变的条件下,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有(填字母序号,多选倒扣分)。
A.升高温度B.降低温度
C.增大压强D.加入催化剂
E.移出氧气
(3)某温度下,上述反应中SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如右图所示。判断:平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)______K(B)(填“>”、“<”或“=”)。
(1)土壤的pH一般在4~9之间。土壤中Na2CO3含量较高时,pH可以高达10.5,试用离子方程式解释土壤呈碱性的原因;加入石膏(CaSO42H2O)可以使土壤碱性降低,有关反应的化学方程式为。
(2)在一定条件下进行如下反应:aX(g)+bY(g)cZ(g)
右图是不同温度下反应达到平衡时,反应混合物中Z的体积分数和压强关系示意图。
① 写出该反应的化学平衡常数表达式:K=。随着温 度的升高,K值(填“增大”、“减小”或“不变”)。当反应物起始浓度相同时,平衡常数K值越大,表明(字母填序号)。
A.X的转化率越高 | B.反应进行得越完全 |
C.达到平衡时X的浓度越大 | D.化学反应速率越快 |
② 如右图所示,相同温度下,在甲、乙两容器中各投入1molX、2molY和适量催化剂,甲乙两容器的初始体积均为1L,甲、乙容器达到平衡所用时间:甲乙(填“>”、“<”或“=”,下同),平衡时X和Y的转化率:甲乙。
常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表,请回答:
实验编号 |
HA物质的量浓度 (mol·L-1) |
NaOH物质的量浓度 (mol·L-1) |
混合溶液的pH |
甲 |
0.2 |
0.2 |
pH=a |
乙 |
c |
0.2 |
pH=7 |
丙 |
0.2 |
0.1 |
pH>7 |
丁 |
0.1 |
0.1 |
pH=9 |
(1)不考虑其它组的实验结果,单从甲组情况分析,如何用a (混合溶液的pH)来说明HA是强酸还是弱酸________________。
(2)不考虑其它组的实验结果,单从乙组情况分析,C是否一定等于0.2 ____(选填“是”或“否”)。混合液中离子浓度c(A-)与 c(Na+)的大小关系是_________________。
(3)丙组实验结果分析,HA是酸(选填“强”或“弱”)。该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是。
(4)丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)=mol·L-1。写出该混合溶液中下列算式的精确结果(不需做近似计算)。
c(Na+)-c(A-)=mol·L-1c(OH-)-c(HA)=mol·L-1。
汽车内燃机工作时产生的高温会引起N2和O2 发生反应生成NO气体,其方程式为: N2 (g) +O2(g) 2NO (g),该反应是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。
(1)右图表示在T1、T2两种不同温度下,一定量的NO发生反应:2NO(g)N2(g)+O2(g)。反应过程中N2的体积分数随时间变化的图像。升高温度,则反应N2 (g)+O2(g)
2NO (g)的平衡常数K将(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)2000℃时,向容积为2 L的密闭容器中充入10 mol N2与5 mol O2,达到平衡后NO的物质的量为2 mol,则2000℃时反应N2 (g)+O2(g) 2NO (g)的平衡常数K的数值为。该温度下,若开始时向上述容器中充入N2与O2均为1 mol,则达到平衡后N2的转化率为。
(3)研究发现,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=―1160 kJ·mol-1
若1 mol CH4还原NO2至N2,整个过程中放出的热量为kJ。
在一定条件下,二氧化硫和氧气发生 如下反应:
2SO2(g)+ O2 (g) 2SO3(g) (△H< 0)
(1)降低温度,二氧化硫转化率_________,化学反应速率_ (以上均填增大、减小或不变)
(2)600℃时,在一密闭容器中,将二氧化硫和氧气混合,反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图,反应处于平衡状态的时间____。
(3)据图判断,反应进行至20min时,曲线发生变化的原因是_____(用文字表达)
(4)10min到15min的曲线变化的原因可能是 __________________(填写编号)。
a.加了催化剂 b.缩小容器体积
c.降低温度 d.增加SO3的物质的量