跟踪训练(21) 化学反应速率与化学平衡(二)
1、低脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物,发生的化学反应为:
2NH3(g)+NO(g)+NO2(g) 2N2(g)+3H2O(g) H<0
在恒容的密闭容器中,下列有关说法正确的是 ( )
A、平衡时,其他条件不变,升高温度可使该反应的平衡常数增大
B、平衡时,其他条件不变,增加NH3的浓度,废气中氮氧化物的转化率减小
C、单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1∶2时,反应达到平衡
D、其他条件不变,使用高效催化剂,废气中氮氧化物的转化率增大
2、在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下(已知N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=—92.4kJ·mol)
容器
甲
乙
丙
反应物投入量
1mol N2、3mol H2
2mol NH3
4mol NH3
NH3的浓度(mol·L)
c1
c2
c3
反应的能量变化
放出akJ
吸收bkJ
吸收ckJ
体系压强(Pa)
p1
p2
p3
反应物转化率
α1
α2
α3
下列说法正确的是 ( )
A、2c1>c3 B、a+b=92.4 C、2p2<p3 D、α1+α3<1
3、下列各表述与示意图一致的是 ( )
A、图①表示25℃时,用0.1 mol·L-1盐酸滴定20 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液,溶液的pH随加入酸体积的变化
B、图②中曲线表示反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH < 0,正、逆反应的平衡常数K随温度的变化
C、图③表示10 mL0.01mol·L-1KMnO4酸性溶液与过量的0.1mol·L-1H2C2O4溶液混合时,n(Mn2+)随时间的变化
D、图④中a、b曲线分别表示反应CH2=CH2(g)+ H2(g) CH3CH3(g) ΔH< 0,使用和未使用催化剂时,反应过程中的能量变化
4、二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。请回答下列问题:
⑴ 煤的气化的主要化学反应方程式为: 。
⑵ 煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收,生成两种酸式盐,该反应的化学方程式为: 。
⑶ 利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
① 2H2(g)+ CO(g) CH3OH(g);ΔH=—90.8 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+ H2O(g);ΔH=—23.5 kJ·mol-1
③ CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+ H2(g);ΔH=—41.3 kJ·mol-1
总反应:3H2(g)+ 3CO(g) CH3OCH3(g)+ CO2(g)的ΔH= ;
一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是
(填字母代号)。
a、高温高压b、加入催化剂c、减少CO2的浓度d、增加CO的浓度e、分离出二甲醚
⑷ 已知反应②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+ H2O(g)某温度下的平衡常数为400。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质
CH3OH
CH3OCH3
H2O
浓度/(mol·L-1)
0.44
0.6
0.6
① 比较此时正、逆反应速率的大小:v正 v逆 (填“>”、“<”或“=”)。
② 若加入CH3OH后,经10 min反应达到平衡,此时c(CH3OH)= ;该时间内反应速率v(CH3OH)= 。
5、硼酸(H3BO3)在食品、医药领域应用广泛。
(1)请完成B2H6气体与水反应的化学方程式:B2H6+6H2O=2H3BO3 + 。
(2)在其他条件相同时,反应H3BO3 +3CH3OH B(OCH3)3 +3H2O中,H3BO 3的转化率(α)在不同温度下随反应时间(t)的变化见图12,由此图可得出:
①温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影响是 ;
②该反应的ΔH 0(填“<”、“=”或“>”)。
(3)H3BO 3溶液中存在如下反应:H3BO 3(aq)+H2O(l) [B(OH)4]-( aq)+H+(aq),已知:0.70 mol·L-1 H3BO 3溶液中,上述反应于298K达到平衡时,c平衡(H+)=2. 0×10-5mol·L-1,c平衡(H3BO 3)≈c起始(H3BO 3),水的电离可忽略不计,求此温度下该反应的平衡常数K(H2O的平衡浓度不列入K的表达式中,计算结果保留两位有效数字)。