碳單質(zhì)在工業(yè)上有多種用途。例如焦炭可用來(lái)制取水煤氣、冶煉金屬,活性炭可處理大氣污染物NO。
一定條件下,在2 L密閉容器中加入NO和活性炭(無(wú)雜質(zhì))反應(yīng)生成氣體A和B。當(dāng)溫度在T1℃時(shí),測(cè)得各物質(zhì)平衡時(shí)物質(zhì)的量如下表:

            
活性炭
(mol)
NO
(mol)
A
(mol)
B
(mol)
初始
2.030
0.100
0
0
平衡
2.000
0.040
0.030
0.030
 
(1)在T1℃時(shí),達(dá)到平衡共耗時(shí)2分鐘,則NO的平均反應(yīng)速率為           mol/(L·min);當(dāng)活性炭消耗0.015mol時(shí),反應(yīng)的時(shí)間           (填“大于”、“小于”或“等于”)1分鐘。
(2)在T1℃下反應(yīng)達(dá)到平衡后,下列措施不能改變NO的轉(zhuǎn)化率的是         
a.增大活性炭的量   b.增大壓強(qiáng)    c.升高溫度        d.移去部分B
(3)結(jié)合上表數(shù)據(jù),該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為                。(生成物A、B用相應(yīng)的化學(xué)式表示)若T1℃時(shí)的平衡常數(shù)為K1,T2℃時(shí)的平衡常數(shù)為K2,且K1>K2,能否判斷該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng),說(shuō)明理                                     。

(1)0.015mol/(L·min),小于(3分)   
(2)a b(2分)
(3)  (1分)   不能,無(wú)法確定T1、T2的相對(duì)高低。(或能,當(dāng)T1>T2時(shí),反應(yīng)是吸熱反應(yīng),當(dāng)T1<T2時(shí),反應(yīng)是放熱反應(yīng)(2分)

解析試題分析:
(1)該反應(yīng)為:  C +   2NO  =  CO+  N2
             起始量  2.030   0.100    0     0
平衡量  2.000   0.040    0.030   0.030
NO速率為=0.015mol/(L·min),反應(yīng)的速率隨著濃度的減小而減小,故開(kāi)始快,時(shí)間小于1min;
(2)a、C為固體,改變其量,不使化學(xué)平衡移動(dòng),b、增大壓強(qiáng)平衡朝體積減小的方向移動(dòng),即正向,轉(zhuǎn)化率增大;c、改變溫度,平衡移動(dòng),轉(zhuǎn)化率改變;d、減小生成物濃度,平衡正向移動(dòng),可以改變轉(zhuǎn)化率。
(3)根據(jù)K變化,分析平衡移動(dòng)方向,根據(jù)溫度的變化可以評(píng)判的吸熱還是放熱。
考點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡移動(dòng)、化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)反應(yīng)速率相關(guān)計(jì)算。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)(△H<0)在等容條件下進(jìn)行。改變其他反應(yīng)條件,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化的曲線如下圖所示:

回答問(wèn)題:
(1)反應(yīng)的化學(xué)方程式中,a:b:c為             ;
(2)B的平衡轉(zhuǎn)化率α(B)、α(B)、α(B)中最大的是       ,其值是      ;
(3)由第一次平衡到第二次平衡,平衡移動(dòng)的方向是                         ,采取的措施是                                           ;
(4)比較第Ⅱ階段反應(yīng)溫度(T2)和第Ⅲ階段反應(yīng)溫度(T3)的高低:T2           T(填“<”、“>或“=”),判斷的理由是                                   ;
(5)達(dá)到第三次平衡后,將容器的體積擴(kuò)大一倍,假定10min后達(dá)到新的平衡,請(qǐng)?jiān)谙聢D中用曲線表示第IV階段體系中B物質(zhì)的濃度隨時(shí)間變化的趨勢(shì)(注:只須畫(huà)出B的濃度隨時(shí)間變化曲線)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

常溫下按照如下方案完成實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)編號(hào)
反應(yīng)物
催化劑

10mL2% H2O2溶液
無(wú)

10mL5% H2O2溶液
無(wú)

10mL5% H2O2溶液
1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液

10mL5% H2O2溶液+少量HCl溶液
1mL0.1mol·L1FeCl3溶液

10mL5% H2O2溶液+少量NaOH溶液
1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液
 
(1)催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率的原因是_____________________________________。
(2)實(shí)驗(yàn)①和②的目的是____________________________。實(shí)驗(yàn)時(shí)由于較長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有觀察到明顯現(xiàn)象而無(wú)法得出結(jié)論。資料顯示,通常條件下H2O2穩(wěn)定,不易分解。為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康,你?duì)原實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)是____________________。
(3)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)③的化學(xué)反應(yīng)方程式                                 
(4)實(shí)驗(yàn)③、④、⑤中,測(cè)得生成氧氣的體積隨時(shí)間變化的關(guān)系如下圖。

分析上圖能夠得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是______________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

(1)25 ℃時(shí),合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)       △H=-92.4 kJ/mol
①在該溫度時(shí),取l mol N2和3 mol H2放在密閉容器中,在催化劑存在下進(jìn)行反應(yīng),測(cè)得反應(yīng)放出的熱量總是_______92.4 kJ。(填“小于”, “大于” 或“等于”)
②一定條件下,上述可逆反應(yīng)在體積固定的密閉容器中進(jìn)行,下列敘述能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡的是_______________。

A.NH3生成的速率與NH3分解的速率相等
B.混合氣體的反應(yīng)速率v(NH3)=v(H2
C.容器內(nèi)的密度不再變化
D.單位時(shí)間內(nèi)消耗a mol N2,同時(shí)生成2a mol NH3
(2) 25 ℃時(shí),將工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的NH3溶于水得0.1mol/L氨水20.0 mL,測(cè)得PH=11,則該條件下,NH3?H2O的電離平衡常數(shù)為_(kāi)_________。向此溶液中加入少量的氯化銨固體,此時(shí)值將_____(填“增大”, “減小” 或“不變”)。
(3)常溫下,向0.001mol/LAlCl3溶液中通入NH3直至過(guò)量,當(dāng)PH=_________時(shí),開(kāi)始生成沉淀(已知:Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

以黃鐵礦(主要成分是FeS2)為原料生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖如下:

(1)若從下列四個(gè)城市中選擇一處新建一座硫酸廠,你認(rèn)為廠址宜選在______的郊區(qū)(填標(biāo)號(hào))
A.有豐富黃鐵礦資源的城市      B.風(fēng)光秀麗的旅游城市
C.消耗硫酸甚多的工業(yè)城市     D.人口稠密的文化、商業(yè)中心城市
(2)沸騰爐中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____,接觸室中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____。
(3) 在硫酸工業(yè)制法中,下列生產(chǎn)操作與說(shuō)明生產(chǎn)操作的主要原因二者都正確的是_____。
A. 硫鐵礦燃燒前要粉碎,因?yàn)榇髩K的黃鐵礦不能在空氣中反應(yīng)
B. 從沸騰爐出來(lái)的氣體要凈化,因?yàn)闋t氣中的SO2會(huì)與雜質(zhì)反應(yīng)
C. SO2氧化成SO3要用催化劑,這樣可提高SO2的轉(zhuǎn)化率
D. SO3用98. 3%的濃硫酸來(lái)吸收,目的是為了防止形成酸霧,以提髙SO3吸收效率
(4) 下表是壓強(qiáng)對(duì)SO2平衡轉(zhuǎn)化率的影響

對(duì)于SO2轉(zhuǎn)化SO3的反應(yīng),增大壓強(qiáng)可使轉(zhuǎn)化率______________,但在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中常采用常壓條件,理由是________________________________。
(5)某工廠用500t含硫量為48%的黃鐵礦制備硫酸,若在沸騰爐中有2%的FeS2損失,在接觸室中SO3的產(chǎn)率為96%,則可得到98%的濃硫酸的質(zhì)量是_____t。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

(14分)工業(yè)制硝酸的主要反應(yīng)是4NH3(g)+5O2(g)  4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-akJ/mol(a﹥0)
(1)如果將4molNH3和5molO2放入容器中,達(dá)到平衡時(shí),放出熱量0.8akJ,則反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為
              mol
(2)若其他條件不變,下列關(guān)系圖中錯(cuò)誤的是          (選填序號(hào))

(3)t℃時(shí),在容積固定的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度如下表

 濃度(mol/L)             
時(shí)間(min)
c(NH3)
c(O2)
c(NO)
c(H2O)
起  始
4.0
5.5
0
0
第2min
3.2
x
0.8
1.2
第4min
2.0
3.0
2.0
3.0
第6min
2.0
3.0
2.0
3.0
 
①反應(yīng)在第2mim到第4mim時(shí),反應(yīng)速率v(O2)=             
②第2min時(shí)改變了條件,改變的條件可能是            
A.升高溫度     B.使用了催化劑     C.減小壓強(qiáng)     D.增加了生成物
③在相同的溫度下,起始向容器中加入NH3、O2、NO和H2O(g)的濃度都為1mol/L,則該反應(yīng)將向      _______方向進(jìn)行(填“正反應(yīng)”.“逆反應(yīng)”.“不移動(dòng)”)
(4)工業(yè)上用水吸收二氧化氮生產(chǎn)硝酸,生成的NO2氣體經(jīng)過(guò)多次氧化、吸收的循環(huán)操作使其充分轉(zhuǎn)化為硝酸(假定上述過(guò)程中無(wú)其它損失),現(xiàn)有23噸NO2經(jīng)過(guò)2次氧化吸收得到20℅的稀硝酸     噸。
(5)成品硝酸的濃度為60%~70%,為了制濃硝酸,常用Mg(NO3)2作吸水劑,然后進(jìn)行蒸餾,不用CaCl2或MgCl2作吸水劑的原因是__________________________________________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

1200℃時(shí)可用反應(yīng) 2BBr3(g)+ 3H2(g)2B(s) + 6HBr(g) 來(lái)制取晶體硼。完成下列填空:
(1)下列說(shuō)法能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡的是______(選填序號(hào),下同)。
a. v(BBr3)= 3v(HBr)              b. 2c(H2) = c(HBr)
c.密閉容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化           d. 容器內(nèi)氣體平均摩爾質(zhì)量不再變化
(2)若密閉容器體積不變,升高溫度,晶體硼的質(zhì)量增加,下列說(shuō)法正確的是_________。
a. 在平衡移動(dòng)時(shí)正反應(yīng)速率先增大后減小
b. 在平衡移動(dòng)時(shí)逆反應(yīng)速率始終增大
c. 正反應(yīng)為放熱反應(yīng)
d. 達(dá)到新平衡后反應(yīng)物不再轉(zhuǎn)化為生成物
(3)若上述反應(yīng)在10L的密閉容器內(nèi)反應(yīng),5min后,氣體總質(zhì)量減少1.1 g,則該時(shí)間段內(nèi)氫氣的平均反應(yīng)速率為_(kāi)_________________。
(4)往容器中充入0.2 mol BBr3和一定量H2,充分反應(yīng)達(dá)到平衡后,混合氣體中HBr百分含量與起始通入H2的物質(zhì)的量有如圖關(guān)系。在a、b、c三點(diǎn)中,H2 的轉(zhuǎn)化率最高的是______(選填字母)。b點(diǎn)達(dá)到平衡后,再充入H2使平衡到達(dá)c點(diǎn),此過(guò)程中平衡移動(dòng)的方向?yàn)開(kāi)_________(填“正向”、“逆向”或“不移動(dòng)”)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

在下列事實(shí)中,什么因素影響了化學(xué)反應(yīng)的速率?
(1)熔化的KClO3放出氣泡很慢,撒入少量MnO2很快產(chǎn)生氣體。               。
(2)同濃度、同體積的鹽酸中放入同樣大小的鋅粒和鎂條,產(chǎn)生氣體有快有慢。      
(3)同樣大小的石灰石分別在0.1mol·L-1的鹽酸和1mol·L-1的鹽酸中,反應(yīng)速率不同。               。
(4)工業(yè)上常將固體燃料粉碎進(jìn)行燃燒。                         
(5)夏天的食品易霉變,冬天就不易發(fā)生該現(xiàn)象。                        。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:問(wèn)答題

(14分)工業(yè)上一般在恒容密閉容器中可以采用下列反應(yīng)合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
(1)判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是(填字母序號(hào))__________

A.生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等 B.混合氣體的密度不變
C.混合氣體的相對(duì)平均分子質(zhì)量不變 D.CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化
(2)下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K)
溫度
250℃
300℃
350℃
K
2.041
0.270
0.012
 
①該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=                          
②由表中數(shù)據(jù)判斷該反應(yīng)的△H__________0(填“>”、“=”或“<”);
③某溫度下,將2molCO和6mol H2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng)后,達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得C(CO)=0.2mol·L-1,此時(shí)的溫度為_(kāi)_________
(3)25℃101KPa下,1g液態(tài)甲醇完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放出熱量22.68kJ,表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為                                   
(4)據(jù)報(bào)道,最近摩托羅拉公司研發(fā)了一種由甲醇和氧氣以及強(qiáng)堿做電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池,電量可達(dá)現(xiàn)在使用的鎳氫電池或鋰電池的十倍,該電池工作時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)式為                  。若反應(yīng)時(shí)消耗16g甲醇所產(chǎn)生的電能電解足量的CuSO4溶液,則將產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O2________升

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