会判断等效平衡及分析等效平衡形成的条件及相关的计算.——青夏教育精英家教网—

会判断等效平衡及分析等效平衡形成的条件及相关的计算. 【查看更多】

题目列表(包括答案和解析)

(1)下表是不同温度下SO₂的平衡转化率，

［原料气成分（体积分数）：SO₂：7%，O₂：11%，N₂：82%；压强：0.1Mpa］

温度/℃	400	450	500	525	550	575	600	650	1 000
转化率/％	99.2	97.5	95.8	93.5	90.5	85.6	79.9	73.7	58.5

SO₂接触氧化是一个放热反应。根据化学平衡理论判断，此反应在温度较低的条件下最为有利。但为什么实际生产中，选定400—500 ℃作为操作温度?

(2)压强对SO₂平衡转化率的影响的有关参数如下表［原料气成分同第（1）题］

压强／Mpa 转化率/％温度/℃	0.1	0.5	1	10
400	99.2	99.6	99.7	99.9
500	93.5	96.9	97.8	99.3
600	73.7	85.8	89.5	96.4

根据化学平衡理论，考虑综合经济效益，结合表中数据，分析回答为什么SO₂接触氧化在常压下进行。

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科学家从化肥厂生产的（NH₄）₂SO₄中检出组成N₄H₄（SO₄）₂的物质，经测定，该物质易溶于水，在水中以SO₄²^－和N₄H₄⁴⁺两种离子形式存在，植物的根系极易吸收N₄H₄⁴⁺，但它遇到碱时，会生成一种形似白磷的N₄分子，N₄分子不能被植物吸收。

请回答下列问题：

（1）N₄和N₂的关系正确的是___________（填序号）；

A．同种单质 B．同位素 C．同分异构体 D．同素异形体

（2）N₄H₄（SO₄）₂__________（填“能”或“不能”）和草木灰混合施用；

（3）已知白磷、NH⁺₄、N₄H⁴⁺₄的空间构型均为四面体，NH⁺₄的结构式为

（→表示共用电子对由N原子单方面提供），白磷（P4）的结构式为

请画出N₄H⁴⁺₄的结构式_____________________________。

（4）已知液氨中存在着平衡2NH₃ NH₄⁺+NH₂^－。科学家在液氨中加入氢氧化铯（CsOH）和特殊的吸水剂,使液氨中的NH₄⁺生成N₄分子,请写出液氨与氢氧化铯反应的化学方程式:_________________ ________________。

(5)NH₃?H₂O的电离方程式为NH₃?H₂O NH+OH^-，试判断NH₃溶于水后，形成的NH₃?H₂O的合理结构是。（填a或b）

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随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂，引起了各国的普遍重视。
（1）目前，用超临界CO₂（其状态介于气态和液态之间）代替氟利昂作冷剂已成为一种趋势，这一做法对环境的积极意义在于__________________________。
（2）将CO₂转化成有机物可有效实现碳循环。CO₂转化成有机物的例子很多，如

以上反应中，最节能的是_______________，原子利用率最高的是__________________。
（3）为探究用CO₂来生产燃料甲醇的反应原理，现进行如下实验：
在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO₂和3molH₂，一定条件下发生反应：
CO₂（g）+3H₂（g）

CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49．0kJ/mol 测得CO₂和CH₃OH（g）的浓度随时间变化如图所示。

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H₂）=_________mol/（L·min）
②该反应的平衡常数表达式为_________，升高温度，平衡常数的数值将_________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
③下列措施中能使n（CH₃OH）/n（CO₂）增大的是_____________．
A．升高温度
B．充入He（g），使体系压强增大
C．将H₂O（g）从体系中分离
D．再充入1molCO₂和3molH₂（4）氢气是合成氨的重要原料，合成氨反应的热化学方程式如下： N₂（g）+3H₂（g）

2NH₃（g）
△H=-93．4kJ/mol
①当合成氨反应达到平衡后，改变某一外界条件（不改变N₂、H₂和NH₃的量），反应速率与时间的关系如下图所示。

图t1时引起平衡移动的条件可能是_____________。其中表示平衡混合物中NH₃含量最高的一段时间是
_______________。
（5）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO₂，还要求提供充足的O₂．某种电化学装置可实现如下转化：2CO₂＝2CO＋O₂，CO可用作燃料．已知该反应的阳极反应为：4OH^-―4e^-＝O₂↑＋2H₂O，则阴极反应式为__________________________．有人提出，可以设计反应2CO＝2C＋O₂（△H＞0、△S＜0）来消除CO的污染．请你判断是否可行并说出理由_________________________________________．

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在一定条件下，将H₂和N₂置于一容积为2L的密闭容器中发生反应．反应过程中H₂、N₂和NH₃的物质的量变化如图：
（1）计算反应开始10分钟内，NH₃的平均反应速率

0.005mol?L^-1?min^-1

．
（2）反应处于平衡状态的时间是：

20-25min，35-40min

．
（3）图中10～20分钟曲线发生变化的可能原因是

使用了催化剂

．
（4）第25分钟，平衡改变的条件是

分离出0.1molNH₃

，此时正反应速率

减小

（填增大、减小或不变），重新达平衡后，NH₃的体积分数比原平衡

增大

（填大、小或不变）．
（5）判断该反应达到平衡状态的标志是

（填字母）；
a．N₂和NH₃浓度相等
b．NH₃百分含量保持不变
c．容器中气体的压强不变
d．NH₃的生成速率与H₂的消耗速率相等
e．容器中混合气体的密度保持不变．

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如图1是煤化工产业链的一部分，试运用所学知识，解决下列问题：

（1）已知该产业链中某反应的平衡表达式为：K=

[H2][CO]

[H2O]

它所对应的化学反应为：

C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g）

（2）已知在一定温度下，各反应的平衡常数如下：
C（s）+CO₂（g）?2CO（g），K₁                　 ①
CO（g）+H₂O（g）?H₂（g）+CO₂（g），K₂  　　　　  ②
C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g），K₃   　　　　　 ③
则K₁、K₂、K₃，之间的关系是：

K₃=K₁×K₂

．
反应①的平衡常数K随温度的升高而

增大

（增大/减小/不变）．
一定温度下，在三个容积均为2L的容器中均进行着③反应，各物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示．请填写表中相应的空格．

容器编号	n（C）mol	n（H₂O）mol	n（CO）mol	n（H₂）mol	v_正、v_逆比较
Ⅰ	0.2	0.12	1.20	0.20	v_正=v_逆
Ⅱ	0.16	0.20	0.40	0.80	v_正＞＞ v_逆

简述理由：

0.2×0.4

0.1

=0.8＜1=K，Q＜K 平衡向正方向进行，所以v_正＞v_逆

0.2×0.4

0.1

=0.8＜1=K，Q＜K 平衡向正方向进行，所以v_正＞v_逆

（3）该产业链中氨催化氧化可以制硝酸，此过程中涉及氮氧化物，如NO、NO₂、N₂O₄等．对反应N₂O₄（g）?2NO₂（g）△H＞O，在温度为T₁、T₂时，平衡体系中N0₂的体积分数随压强变化曲线如图2所示．下列说法正确的是

A．A、C两点的反应速率：A＞C
B．A、C两点气体的颜色：A深，C浅
C．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C
D．由状态B到状态A，可以用加热的方法
（4）如果（3）中的反应达到平衡后，改变某一外界条件（不改变N₂O₄、NO₂的量），反应速率v与时间t关系如右图所示．图中t₄时引起平衡移动的条件可能是

增大压强

；图中表示平衡混合物中NO₂的含量最高的一段时间是

t₃～t₄

．

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