1、计算题 (10分)某化学反应2A(g)
B(g) + D(g)在四种不同条件下进行,反应器均为相同恒容密闭容器,B、D起始浓度为0。反应物A的浓度(
)随反应时间(min)的变化情况如下表:
实验 序号
|
| 0
| 10
| 20
| 30
| 40
| 50
| 60
|
1
| 800℃
| 1.0
| 0.80
| 0.67
| 0.57
| 0.50
| 0.50
| 0.50
|
2
| 800℃
| C2
| 0.60
| 0.50
| 0.50
| 0.50
| 0.50
| 0.50
|
3
| 800℃
| C3
| 0.92
| 0.75
| 0.63
| 0.60
| 0.60
| 0.60
|
4
| 820℃
| 1.0
| 0.40
| 0.25
| 0.20
| 0.20
| 0.20
| 0.20
|
根据上述数据,完成下列填空:
(1)在实验1中,反应在10~20分钟内用A表示的平均速率为 ____________ 。
(2)在实验2中,A的初始浓度C2=
,反应经20分钟就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是 。
(3)设实验3的反应速率为υ3,实验1的反应速率为υ1,则υ3 υ1(填>、=、<),且C3=
。
(4)由上述实验,可推测该反应是 反应(选填“吸热”或“放热”)。理由是:
。
(5)1~4组实验中,A的平衡转化率最大的是第 组。
(6)在实验2中,50 min后,若将容器体积增大1倍,则达平衡时B的浓度为 _____
;该反应的平衡常数K (填“不变”或“增大”或“减小”)。
2、简答题 CO和H2可作为能源和化工原料,应用十分广泛.
已知(Ⅰ)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H1=-90.1kJ?mol-1
(Ⅱ)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H2=-49.0kJ?mol-1
(Ⅲ)CO(g)+H2O(g) =CO2(g)+H2(g)△H3=-41.1kJ?mol-1
(Ⅳ)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H4=-24.5kJ?mol-1
回答下列问题:
(1)写出由H2和CO直接制备二甲醚的热化学方程式为______.根据化学反应原理,分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响______.
(2)有研究者在催化剂(含Cu-Zn-Al-O和Al2O3)、压强为5.0MPa的条件下,由H2和CO直接制备二甲醚,结果如图甲所示.其中CO转化率随温度升高而降低的原因是______.
(3)由CO和H2在催化剂作用下,也可以合成甲醇.反应原理为:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).
①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),则以上反应KP=______;
②在容积均为1L的密闭容器(a、b、c、d、e)中,分别充入1molCO和2molH2等量混合气体,在不同的温度下(温度分别为T1、T2、T3、T4、T5),经相同的时间,在t时刻,测得容器甲醇的体积分数(如图乙所示).解析在T1~T2及T4~T5二个温度区间,容器内甲醇的体积分数如图乙所示的变化趋势,其原因是______.
③在不改变反应物用量情况下,将容器c中的平衡状态转变到容器d中的平衡状态,可采取的措施有(写出2点)______、______.
3、选择题 反应2A(g)
2B(g)+C(g) △H>0,达平衡时,要使c(A)增大、v(正)增大,应采取的措施是
[? ]
A. 降温
B. 加催化剂
C. 升温
D. 加压
4、填空题 (10分)偏二甲肼与N2O4是常用的火箭推进剂,二者发生如下化学反应:
(CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l)
2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g) (Ⅰ)
(1)反应(Ⅰ)中氧化剂是 。
(2)火箭残骸中常现红棕色气体,原因为:N2O4(g)
2NO2(g) (Ⅱ)当温度升高时,气体颜色变深,则反应(Ⅱ)为 (填“吸热”或“放热”)反应。
(3)一定温度下,反应(Ⅱ)的焓变为ΔH。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 。

若在相同温度下,上述反应改在体积为1 L的恒容密闭容器中进行,平衡常数 (填“增大”、“不变”或“减小”),反应3 s后NO2的物质的量为0.6 mol,则0 s~3 s内的平均反应速率v(N2O4)= mol·L-1·s-1。
5、选择题 相同容积的四个密闭容器中进行同样的可逆反应:
2A(g)+B(g)
3C(g)+2D(g)
起始时四个容器所盛A、B的物质的量分别为
在相同温度下建立平衡时,A或B的转化率大小关系正确的是(?)。
A.αA:甲<丙<乙<丁? B.αA:甲<乙<丙<丁
C.αB:甲<丙<乙<丁? D.αB:丁<乙<丙<甲