7-15化学平衡图像(09-14).doc

1、（09浙江27）为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：时间(s)012345c(NO)(mol/L)1.001034.501042.501041.501041.001041.00104c(CO)(mol/L)3.601033.051032.851032.751032.701032.70103请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：（1）在上述条件下反应能够自发进行，则反应的H 0（填写“”、“”、“”）。（2）前2s内的平均反应速率(N2) 。（3）在该温度下，反应的平衡常数K 。（4）假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是 。A选用更有效的催化剂B升高反应体系的温度C降低反应体系的温度D缩小容器的体积（5）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。实验编号T()NO初始浓度(mol/L)CO初始浓度(mol/L)催化剂的比表面积(m2/g)2801.201035.8010382124350124请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。请在给出的坐标图中，画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图，并标明各条曲线的实验编号。2、（10浙江26）已知：25时弱电解质电离平衡常数：Ka（CH3COOH），Ka（HSCN）0.13；难溶电解质的溶度积学数：Kap（CaF2）25时，molL-1氢氟酸水溶液中，调节溶液pH（忽略体积变化），得到c（HF）、c（F-）与溶液pH的变化关系，如下图所示：请根据以下信息回答下旬问题：（1）25时，将20mL 0.10 molL-1 CH3COOH溶液和20mL 0.10 molL-1HSCN溶液分别与20mL 0.10 molL-1NaHCO3溶液混合，实验测得产生的气体体积（V）随时间（t）变化的示意图为：反映初始阶段，两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是 ，反应结束后所得两溶液中，c（CH3COO-） c（SCN-）（填“”、“”或“”）（2）25时，H+、HF电离平衡常数的数值Ka ，列式并说明得出该常数的理由 。3、（11浙江27）某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵（NH2COONH4）分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。（1）将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：温度()15.020.025.030.035.0平衡总压强(kPa)5.78.312.017.124.0平衡气体总浓度(103mol/L)2.43.44.86.89.4可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是_。AB密闭容器中总压强不变C密闭容器中混合气体的密度不变D密闭容器中氨气的体积分数不变根据表中数据，列式计算25.0时的分解平衡常数：_。取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量_（填“增加”、“减小”或“不变”）。氨基甲酸铵分解反应的焓变H_0，熵变S_0（填、或）。（2）已知：NH2COONH42H2ONH4HCO3NH3H2O。该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到c(NH2COO)随时间变化趋势如图所示。计算25时，06min氨基甲酸铵水解反应的平均速率_。根据图中信息，如何说明水解反应速率随温度升高而增大：_。4、（12浙江27）甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应有：反应过程化学方程式焓变H(kJ/mol)活化能Ea(kJ/mol)甲烷氧化CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(g)802.6125.6CH4(g)O2(g)CO2(g)2H2(g)322.0172.5蒸汽重整CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)206.2240.1CH4(g)2H2O(g)CO2(g)4H2(g)165.0243.9回答下列问题：（1）反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的H= kJ/mol。（2）在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率 甲烷氧化的反应速率（填大于、小于或等于）。（3）对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可以平衡常数（记作KP），则反应CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)的KP ；随着温度的升高，该平衡常数 （填“增大”、“减小”或“不变”）。（4）从能量阶段分析，甲烷自热重整方法的先进之处在于 。（5）在某一给定进料比的情况下，温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图：若要达到H2物质的量分数65%、CO的物质的量分数10%，以下条件中最合适的是 。A600，0.9MpaB700，0.9MPaC800，1.5MpaD1000，1.5MPa画出600，0.1Mpa条件下，系统中H2物质的量分数随反应时间（从常温进料开始计时）的变化趋势示意图：（6）如果进料中氧气量过大，最终导致H2物质的量分数降低，原因是 。5、（13浙江27）捕碳技术（主要指捕获CO2）在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应：反应：2NH3(l)H2O(l)CO2(g)(NH4)2CO3(aq) H1反应：NH3(l)H2O(l)CO2(g) (NH4)2HCO3(aq)H2反应：(NH4)2CO3(aq)H2O(l)CO2(g)2(NH4)2HCO3(aq)H3请回答下列问题： （1）H3与H1、H2之间的关系是：H3 。（2）为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响，在某温度T1下，将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中，并充入一定量的CO2气体（用氮气作为稀释剂），在t时刻，测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下，保持其它初始实验条件不变，重复上述实验，经过相同时间测得CO2气体浓度，得到趋势图（见图1）。则：H3 0(填、或)。在T1T2及T4T5二个温度区间，容器内CO2气体浓度呈现如图1所示的变化趋势，其原因是 。反应在温度为T1时，溶液pH随时间变化的趋势曲线如图2所示。当时间到达t1时，将该反应体系温度上升到T2，并维持该温度。请在图中画出t1时刻后溶液的pH变化总趋势曲线。（3）利用反应捕获CO2，在(NH4)2CO3初始浓度和体积确定的情况下，提高CO2吸收量的措施有 （写出2个）。（4）下列物质中也可能作为CO2捕获剂的是 。ANH4ClBNa2CO3CHOCH2CH2OHDHOCH2CH2NH26、（14浙江27）煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：CaSO4(s)+CO(g) CaO(s) + SO2(g) + CO2(g) H1=218.4kJmol-1(反应) CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s) + 4CO2(g) H2= -175.6kJmol1(反应)请回答下列问题：反应能自发进行的条件是 。对于气体参与的反应，表示平衡常数Kp时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量浓度c(B)，则反应的Kp= (用表达式表示)。假设某温度下，反应的速率(v1)大于反应的速率(v2)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是 。A B C D通过监测反应体系中气体浓度的变化可判断反应和是否同时发生，理由是 。图1为实验测