某研究小组对一元有机弱酸HA在溶剂苯和水的混合体系中的溶解程度进行研究。在25℃时,弱酸HA在水中部分电离,当HA浓度为
时,其电离度为0.20(电离度=已电离的HA分子数/起始HA的总分子数);在苯中部分发生双聚,生成(HA)2。该平衡体系中,一元有机弱酸HA在溶剂苯(B)和水(W)中的分配系数为K,K=C(HA)B/C(HA)W=1.0,即达到平衡后,以分子形式存在的HA在苯和水两种溶剂中的比例为1:1;其他信息如下:
| 25℃平衡体系 | 平衡常数 | 焓变 | 起始总浓度 |
| 在水中,HA | |||
| 在苯中,2HA |
(1)
mol/L (2)3.2, 40% (3)< (4)正
解析试题分析:(1)HA在水溶液中电离:HA
H++A-,根据电离度为0.20,c(H+)=3.0×10-3mol/L×0.20=6.0×10-4mol?L?1,则K=6.0×10-4mol?L?1×6.0×10-4mol?L?1÷(3.0×10-3mol?L?1—6.0×10-4mol?L?1)=1.5×10-4mol?L?1。
(2)pH=-lg(H+)=-lg(6.0×10-4)=3.2;达到平衡后,以分子形式存在的HA在苯和水两种溶剂中的比例为1:1,c(HA)=3.0×10-3mol?L?1—6.0×10-4mol?L?1=2.4×10-3mol?L?1,转化的HA为4.0×10-3mol?L?1—2.4×10-3mol?L?1=1.6×10-3mol?L?1,所以在苯体系中HA的转化率为,1.6×10-3mol?L?÷4.0×10-3mol?L?1×100% ="40%" 。
(3)该反应在较低温度下自发进行,T较小时,?H-T?S<0,因为反应物质的量减小,即?S<0,所以?H<0
(4)由(2)中数据可算出2HA
(HA)2的平衡常数K=8.0×10-4mol?L?1÷(2.4×10-3mol?L?1)2=146,
=130<K,所以反应向正反应方向进行。
考点:本题考查平衡常数的计算和应用、pH和转化率的计算、反应自发进行的分析。
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
工业上生产硫酸的流程图如下: ![]()
请回答下列问题:
(1)早期生产硫酸以黄铁矿为原料,但现在工厂生产硫酸以硫黄为原料,理由是 。
(2)在气体进入催化反应室前需净化的原因是 。
(3)在催化反应室中通常使用常压,在此条件下SO2的转化率为90%。但是部分发达国家采取高压条件下制取SO3,采取加压措施的目的除了加快反应速率外,还可以 ,从而提高生产效率 。
(4)工业生产中常用氨-酸法进行尾气脱硫,以达到消除污染,废物利用的目的。用化学方程式表示其反应原理: 。
(5)除硫酸工业外,还有许多工业生产。下列相关的工业生产流程中正确的是 。 ![]()
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
向某密闭容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量的气体B三种气体,在一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如下面左图所示。下面右图为t2时刻后改变容器中条件,平衡体系中速率随时间变化的情况且t2—t5四个阶段都各改变一种条件,所用条件均不同。t3—t4阶段为使用催化剂。![]()
(1)若t1=15s,则t0—t1阶段以C浓度变化表示的反应速率为v(C)= mol/(L?s);
(2)若t2—t3阶段,C的体积分数变小,此阶段v正 v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)
(3)B的起始物质的量为 mol;
(4)t1时刻,平衡常数K= ;
(5)t5—t6阶段容器内A的物质的量共减小0.03mol,而此过程中容器与外界的热交换总量为a KJ,写出该反应的热化学方程式 ;
(6)若t2时刻后图像变化如下图,则改变条件为
![]()
a.恒温恒压下,按照2:1比例充入任意量的B和C
b.恒温恒压下,加入0.24mol A、0.06mol B和0.14mol C
c.恒温恒压下,加入0.12mol A、0.1mol B和0.22mol C
d.恒温恒压下,加入0.14mol B和0.30mol C
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂表面与水发生下列反应:
2N2 (g)+6H2O(l)
4NH3 (g)+3O2 (g) ΔH= a kJ·mol-1
上述反应NH3生成量与温度的关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表:
| 温度 T/K | 303 | 313 | 323 |
| NH3生成量/(10-6 mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 |
| 时间/浓度 | c(NH3) (mol/L) | c(O2 ) (mol/L) | c(NO) (mol/L) |
| 起始 | 0.8000 | 1.600 | 0.000 |
| 第4 min | 0.3000 | 0.9750 | 0.5000 |
| 第6 min | 0.3000 | 0.9750 | 0.5000 |
| 第8 min | 0.7000 | 1.475 | 0.1000 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
能源问题是人类社会面临的重大课题,甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,研究甲醇具有重要意义。
(1)用CO合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)在容积为1L。的密闭容器中分别充入1molCO和2molH2,实验测得甲醇的物质的量和温度、时间的关系曲线如图所示。则该正反应的△H_______0(填“<”、“>”或“=”),判断的理由是______。![]()
(2)利用工业废气中的CO2可制取甲醇,其反应为:CO2+3H2
CH3OH+H2O。
①常温常压下已知下列反应的能量变化如下图所示:![]()
由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式为_______。
②为探究用CO2生产燃料甲醇的反应原理,现进行如下实验:在一恒温恒容密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,进行上述反应。测得CO2。和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。从反应开始到平衡,v(H2)="_______" ;该温度下的平衡常数数值K=______。能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2))增大的措施有_______(任写一条)。![]()
(3)工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种。
①甲醇蒸汽重整法。主要反应为;CH3OH(g)
CO(g)+2H2(g)设在容积为2.0L的密闭容器中充入0. 60 molCH3OH(g),体系压强为P1,在一定条件下达到平衡时,体系压强为P2,且P2/P1 =2.2,则该条件下CH3OH 的平衡转化率为______ 。
②甲醇部分氧化法。在一定温度下以Ag/CeO2-ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性(选择性越大,表示生成的该物质越多)影响关系如图所示。则当n(O2)/n(CH3OH) =0.25时。CH3OH与O2发生的主要反应方程式为______ 。在制备H2:时最好控制n(O2))/n(CH3OH)=______。![]()
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
工业上制取三氧化硫反应的热化学方程式为:
2SO2(g)十O2(g)
2SO3(g) △H=-198kJ·mol-1
(1)能够说明在恒温恒容条件下,上述反应已经达到化学平衡状态的是 (填序号)。
A.每生成1mol SO3的同时生成0.5mol O2
B.容器中混合气体的密度不变
C.SO2、O2、SO3的物质的量之比为2:1:2
D.容器中气体总压强不变
(2)400℃,1.01×105Pa下,上述反应中n(SO3)和n(O2)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是 (填序号)。![]()
A.点a的正反应速率比点b的大
B.点c处反应达到平衡状态
C.点d和点e处的n(O2)相同
D.500℃,1.01×105Pa下,反应达到平衡时,n(SO3)比图中e点的值大
(3)已知该反应的K(400℃)=7200mol-1·L。在400℃时,容积为1.0L的密闭容器中充入0.05mol SO2(g)和0.03mol O2(g),反应一段时间后,有0.04mol SO3生成。此时,该反应 (填“是”、“否”或“无法判断”)达到化学平衡状态,理由是 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
将E和F加入固定容积的密闭容器中,在一定条件下发生反应:
E(g)+F(s)
2G(g)。忽略固体体积,平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示:
| 压强/MPa 体积分数/% 温度/℃ | 1.0 | 2.0 | 3.0 |
| 810 | 54.0 | a | b |
| 915 | c | 75.0 | d |
| 1000 | e | f | 83.0 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
反应aA+bB
cC在体积为2L的容器中进行反应。在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质的量随时间变化的曲线如下图所示:![]()
请回答下列各题:
(1)反应的化学方程式为_____________________________
(2)A的平均反应速率vI(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列次序为________________
(3)由计算可知,第Ⅰ段20分钟时,C的平均速率vI(C)=____________________
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
一定温度下的密闭容器中存在如下反应:
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+ H2(g),已知CO(g)和H2O(g)的起始浓度均为2 mol·L-1,经测定该反应在该温度下的平衡常数K =1,试判断:
(1)当CO转化率为25%时,该反应是否达到平衡_______,若未达到平衡,向哪个方向进行______。
(2)达到平衡时,CO的转化率____________________。
(3)当CO的起始浓度仍为2 mol·L-1,H2O(g)的起始浓度为6 mol·L-1,求平衡时CO的转化率_______。
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