工业上高纯硅可以通过下列反应制取:SiCl4(g)+ 2H2(g)
Si (s)+ 4HCl(g) -236kJ
完成下列填空:
(1)在一定温度下进行上述反应,若反应容器的容积为2L,H2的平均反应速率为0.1mol/(L·min),3min后达到平衡,此时获得固体的质量 g。
(2)该反应的平衡常数表达式K= 。可以通过_______使K增大。
(3)一定条件下,在密闭恒容容器中,能表示上述反应一定达到化学平衡状态的是 。
a.2v逆(SiCl4)=v正(H2)
b.断开4molSi-Cl键的同时,生成4molH-Cl键
c.混合气体密度保持不变
d.c(SiCl4):c(H2):c(HCl)=1:2:4
(4)若反应过程如图所示,纵坐标表示氢气、氯化氢的物质的量(mol),横坐标表示时间(min),若整个反应过程没有加入或提取各物质,则第1.5分钟改变的条件是______,第3分钟改变的条件是__________,各平衡态中氢气转化率最小的时间段是_____________ 。
(本题共8分,33题2分,其余1分)
(1)8.4
(2)K=c(HCl)4/c(SiCl4)·c(H2)2,升温。
(3)ac
(4)减压,升温(且加催化剂),1—1.5分钟
解析试题分析:(1)m(Si)=1/2n(H2)M(Si)=1/2×0.1mol/(L·min)×2L×3miin×28g/mol=8.4g
(2)Si为固体,所以K=c(HCl)4/c(SiCl4)·c(H2)2,因为正反应为吸热反应,升温平衡向右移动,K增大。
(3)a、正、逆速率相等,正确;b、断开4molSi-Cl键说明反应了1molSiCl4,生成4molH-Cl键说明生成4molHCl,都是正反应反应方向,不能说明达到平衡状态;c、混合气体密度保持不变,说明气体质量不变,达到平衡状态,正确;d、各物质的浓度之比与是否平衡无关,错误。
(4)1.5分钟H2物质的量逐渐减小,HCl物质的量逐渐增大,曲线斜率减小,说明平衡向正反应方向移动,化学反应速率变小,所以改变的条件是减小压强;第3分钟平衡向正反应方向移动,化学反应速率变大,改变的条件是升温(且加催化剂);因为两次平衡都是向右移动,所以氢气转化率最小的时间段为第一次平衡时间段:1—1.5分钟。
考点:本题考查化学反应速率的计算、化学平衡常数、化学平衡状态的判断、图像分析。
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)某研究小组分别在体积均为2L的恒容密闭容器中加入一定量的反应物,使其发生反应,相关数据如下:
| 容器编号 | 温度℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡的时间/min | 达到平衡时体系能量的变化/kJ | ||
| CO | H2O | CO2 | H2 | ||||
| ① | 650 | 1 | 2 | 0.4 | 0.4 | 5 | 16.4 |
| ② | 650 | 2 | 4 | | | t1 | Q1 |
| ③ | 900 | 2 | 4 | 1.6 | 1.6 | t2 | Q2 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题。已知:
CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表:
| 温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
| 平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
恒温恒容条件下,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图1所示.
(已知:2SO2 (g)+O2(g)
2SO3(g) △H=-196.6 KJ·mol-1)![]()
请回答下列问题:
(1)写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式: .
(2)ΔH2 =
(3)恒温恒容时,1molSO2和2molO 2充分反应,放出热量的数值比∣ΔH2 ∣ (填“大”、“小”或 “相等”)
(4)将Ⅲ中的混合气体通入足量的NaOH溶液中消耗NaOH的物质的量为 ,若溶液中发生了氧化还原反应,则该过程的离子方程式为 .
(5)恒容条件下,下列措施中能使n(SO3)/ n(SO2 )增大的有 .
a.升高温度;
b.充入He气
c.再充入1molSO2 (g)和1molO 2 (g)
d.使用催化剂
(6)某SO2 (g)和O2 (g)体系,时间t1达到平衡后,改变某一外界条件,反应速率
与时间t的关系如图2所示,若不改变SO2 (g)和O2 (g)的量,则图中t4时引起平衡移动的条件可能是 ;图中表示平衡混合物中SO3的含量最高的一段时间是 .
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
如图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常数表达式为:
,它所对应反应的化学方程式是
_________________________________。
(2)合成甲醇的主要反应是:2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g)+90.8kJ,t℃下此反应的平衡常数为160。此温度下,在密闭容器中开始只加入CO、H2,反应l0min后测得各组分的浓度如下:
| 物质 | H2 | CO | CH3OH |
| 浓度(mol/L) | 0.2 | 0.1 | 0.4 |
| 反应 | 大气固氮 | 工业固氮 | ||||
| 温度/℃ | 27 | 2000 | 25 | 350 | 400 | 450 |
| K | 3.84×10-31 | 0.1 | 5×108 | 1.847 | 0.507 | 0.152 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可在高温下的氮气流中由石英与焦炭通过以下反应制得:3SiO2(s) + 6C(s) + 2N2(g)
Si3N4(s) + 6CO(g) + Q(Q>0)
完成下列填空:
(1)某温度下该反应在一容积为2L的密闭容器中进行,2min后达到平衡,刚好有2mol电子发生转移,则2min内反应的速率为:v(CO) = ;该反应的平衡常数表达式为 。
(2)其它条件不变时仅增大压强,则 。
a.K值减小,平衡向逆反应方向移动
b.K值增大,平衡向正反应方向移动
c.K值不变,平衡向逆反应方向移动
d.K值不变,平衡向正反应方向移动
(3)一定条件下能说明上述反应已达平衡的是 。
a.c(N2 ) : c(CO) = 1:3 b.3v(N2 ) = v(CO)
c.固体质量不再改变 d.气体密度不再改变
达到平衡后改变某一条件,反应速率v与时间t的关系如图所示。 ![]()
若不改变N2与CO的量,则图中t4时引起变化的原因可能是 ;图中t6时引起变化的原因可能是 。
由图可知,平衡混合物中CO含量最高的时间段是 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
钢铁是21世纪用途最广的结构材料和功能材料。其成分主要是Fe和少量C。
(1)工业上在炼铁高炉中用CO热还原Fe2O3冶炼铁。写出该反应的化学方程式并用单线桥表示电子转移的方向和数目 。
(2)铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,其晶胞结构如图(黑球代表Fe,白球代表Mg)。则铁镁合金的化学式为 。![]()
(3)Fe3+的电子排布式为 ;CH3+微粒的中心原子杂化轨道类型为 ;
(4)向一定量的FeCl3溶液中加入适量KSCN溶液,溶液变红色。该反应体系中存在化学平衡 (用反应式表示);向上述红色溶液中加入Mg(OH)2固体,可观察到溶液红色变浅,有红褐色沉淀析出。试用平衡移动原理解释该现象 。(不考虑SCN—与Mg2+反应)
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
根据反应:mA(g) + nB(g)
pC(g) △H,结合图中所给的信息填空。
(填“>”、“=”或“<”)![]()
______
______
______![]()
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科目:高中化学 来源: 题型:问答题
【化学与技术】
工业上以氨气为原料制备硝酸的过程如图1所示:![]()
某课外小组模拟上述部分过程设计了如图2所示实验装置制备硝酸(所有橡胶制品均已被保护)
(1)工业上用氨气制取NO的化学方程式是 ;
(2)连接好装置后,首先进行的操作是 ;
(3)通入a气体的目的是 ;
(4)盛有Na2CO3溶液的烧杯为尾气处理装置,该装置中发生反应的化学方程式是 。
(5)已知:温度低于21.15℃时,NO2几乎全部转变为N2O4,工业上可用N2O4与水反应来提高硝酸产率,N2O4与a气体在冷水中生成硝酸的化学方程式是 ;
(6)一定条件下,某密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时,c(NO2)=0.500mol/L,c(N2O4)=0.125mol/L.则2NO2(g)
N2O4(g)的平衡常数K= ,若NO2起始浓度为2mol/L,相同条件下,NO2的最大转化率为 。
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