微信搜索关注"91考试网"公众号,领30元,获取公务员、事业编、教师等考试资料40G!
1、填空题 (14分)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Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)
?(NH4)2CO3(aq)? ΔH1
反应Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)
NH4HCO3(aq)? ΔH2
反应Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)
2NH4HCO3(aq)? ΔH3
请回答下列问题:
(1)ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系是:ΔH3=?。
(2) 反应Ⅲ的化学平衡常数表达式为 ?。
(3)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,保持其他初始实验条件不变,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:
①ΔH3?0(填“>”、“=”或“<”)。
②在T1~T2及T4~T5两个温度区间,容器内CO2气体浓度呈现如图1所示的变化趋势,其原因是?
?。
③反应Ⅲ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,将该反应体系温度迅速上升到T2,并维持该温度。请在该图中画出t1时刻后溶液的pH变化总趋势曲线。
?
图1?图2
(4)利用反应Ⅲ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?
?。
(5)下列物质中也可以作为CO2捕获剂的是?。
A.NH4Cl
B.Na2CO3
C.HOCH2CH2OH
D.HOCH2CH2NH2
参考答案:(1)2ΔH2-ΔH1?(2)? K=c2 (NH4HCO3) /{c [(NH4)2CO3)]·c(CO2)}
(3)①<? ②T1~T2区间,化学反应未达到平衡,温度越高,化学反应速率越快,所以CO2被捕获的量随温度升高而提高。T4~T5区间,化学反应已达到平衡,由于正反应是放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,所以不利于CO2捕获
③
(4)降低温度,增加CO2浓度(或分压)?(5)BD
本题解析:(1)将反应Ⅰ倒过来书写:(NH4)2CO3(aq)
2NH3(l)+H2O (l)+CO2(g)-△H1,将反应Ⅱ×2:2NH3(l)+2H2O (l)+2CO2(g)
2NH4HCO3(aq)?2△H2,得:(NH4)2CO3(aq)+H2O (l)+CO2(g)
2NH4HCO3(aq)△H3=2△H2-△H1 。
(2)化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,因此反应Ⅲ的化学平衡常数表达式为K=c2 (NH4HCO3) /{c [(NH4)2CO3)]·c(CO2)}。
(3)①由图1可知:在温度为T3时反应达平衡,此后温度升高,c(CO2)增大,平衡逆向移动,说明反应Ⅲ是放热反应△H3<0。
②T1~T2区间,化学反应未达到平衡,温度越高,化学反应速率越快,所以CO2被捕获的量随温度升高而提高。T4~T5区间,化学反应已达到平衡,由于正反应是放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,所以不利于CO2捕获。
③反应Ⅲ在温度为T1时建立平衡后(由图2可知:溶液pH不随时间变化而变化),迅速上升到T2并维持温度不变,平衡逆向移动,溶液pH增大,在T2时又建立新的平衡,图象应为,
。
(4)根据平衡移动原理,降低温度或增大c(CO2)。
(5)具有碱性的物质均能捕获CO2,反应如下:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3;HOCH2CH2NH2+CO2+H2O=HOCH2CH2NH3++HCO3-;故答案为B、D。
本题难度:一般
2、填空题 (14分)T℃时,在一个体积为2L的容器中,A气体与B气体反应生成C气体,反应过程中A、B、C浓度变化如图所示.

(1)写出该反应的方程式:__ ___
(2)计算该温度下该反应的平衡常数:___ ___
(3)若升温A的量增加,则该反应是______热反应.
(4)0~4分钟时,C的平均反应速率为:___ ___
(5)到达平衡时A的转化率为:______
(6)恒容条件下,下列措施中能使n(A)/n(C)减小的有______.
A.充入氦气
B.使用催化剂
C.再充入2.4molA和1.6molB
D.降低温度
(7)
后的某一时刻后,加压,平衡左移,造成这一结果的原因可能是
参考答案:(1)2A(g)+B(g)
2C(g) (2)
(3)放(4)0.05mol?L-1?min-1;
(5)33.3%(6)CD(7)A液化或固化
本题解析:(1)根据图像分析,物质的量减少的为反应物,物质的量增加的为生成物,故AB为反应物,C为生成物,在相同的时间内,A改变了2.4-1.6=0.8,B改变了1.6-1.2=0.4,C改变了0.8,故方程式写成2A(g)+B(g)
2C(g);(2)根据平衡常数的计算公式计算,K= c(C)2 /c(A)2c(B)= 0.42/0.82×0.6=5/12,。(3)升温平衡向吸热方向移动,A的量增加说明向逆反应方向移动,故正反应为放热反应。(4)A的平均速率="(2.4-2.0)÷2÷4=0.05" mol?L-1?min-1,根据计量数比,所以C的平均速率为物质的速率比等于0.05 mol?L-1?min-1。(5)A的转化率=(2.4-2.0)/2.4=33.3%。(6)恒容条件下,要使n(A)/n(C)减小,就要使平衡正向移动,充入氦气,平衡不移动,使用催化剂,平衡不移动,再充入2.4摩尔的A和1.6摩尔的B ,相当于加压,平衡正向移动,降低温度,平衡正向移动,故选CD。(7)加压,平衡左移动,说明气体反应物的化学计量数小于气体生成物的化学计量数,右侧的化学计量数为2,故左侧的为小于2的数值,所以可能是A已经液化或固化。
考点:可逆方程式的书写,化学平衡移动,化学平衡常数。
本题难度:一般
3、选择题 下列有关说法中正确的是( )
A.合成氨中采用及时分离氨气提高反应物的转化率
B.升高温度能使吸热反应速率加快,使放热反应速率减慢
C.增大压强,化学反应速率一定加快,平衡一定发生移动
D.化学反应必然引起物质状态的变化
参考答案:A.分离出氨气,降低生成物的浓度,平衡正向移动,所以提高反应物的转化率,故A正确;
B.升高温度使化学反应速率加快,与反应的热效应无关,故B错误;
C.对气体参加的反应,增大压强,反应速率加快,若反应速率不变或同等程度的变化,化学平衡不移动,故C错误;
D.化学反应中物质的状态不一定变化,如合成氨的反应,反应物与生成物均为气体,故D错误;
故选A.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 足量的Fe粉与一定量的盐酸反应,为了减慢反应速率,但又不影响产生氢气的总量,应加入下列物质中的( )
A.NaNO3溶液
B.NaCl固体
C.Na2SO4溶液
D.CuSO4粉末
参考答案:根据发生的反应为Fe+2H+═Fe2++H2↑,则减小氢离子的浓度而不改变氢离子的物质的量即可满足减慢反应速率,但又不影响产生氢气的总量,
A、加入NaNO3溶液,Fe与硝酸根离子、氢离子发生氧化还原反应生成NO,而不生成氢气,故A错误;
B、加入NaCl固体,对反应无影响,不会减慢反应速率,故B错误;
C、加入Na2SO4溶液,硫酸钠不参与反应,溶液体积变大,则氢离子的浓度减小,但氢离子的物质的量没有变化,则反应速率减慢,但又不影响产生氢气的总量,故C正确;
D、加入CuSO4,构成Fe、Cu、盐酸原电池,加快反应速率,故D错误;
故选C.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测定在不同时间t产生氢气体积V的数据,根据数据绘制得到如图所示曲线,则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是
? 
[? ]
A.4.3.2.1
B.1.2.3.4
C.3.4.2.1
D.1.2.4.3
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般