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1、填空题 (14分)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)?△H=-41 kJ/mol
某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为V?L的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物,使其在相同温度下发生反应。相关数据如下:
容器编号
| 起始时各物质物质的量/mol
| 达到平衡的时间/min
| 达平衡时体系能量的变化/kJ
|
CO
| H2O
| CO2
| H2
|
①
| 1
| 4
| 0
| 0
| t1
| 放出热量:32.8 kJ
|
②
| 2
| 8
| 0
| 0
| t2
| 放出热量:Q
|
| | | | | | |
|
(1)该反应过程中,反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量?(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物分子化学键形成时所释放的总能量。
(2)容器①中反应达平衡时,CO的转化率为?%。
(3)计算容器②中反应的平衡常数K=?。
(4)下列叙述正确的是 ?(填字母序号)。
a.平衡时,两容器中H2的体积分数相等
b.容器②中反应达平衡状态时,Q > 65.6 kJ
c.反应开始时,两容器中反应的化学反应速率相等
d.容器①中,反应的化学反应速率为:
(5)已知:2H2 (g) + O2 (g) ="=" 2H2O (g)?ΔH=-484 kJ/mol,写出CO完全燃烧生成CO2的热化学方程式:?。
(6)容器①中反应进行到t min时,测得混合气体中CO2的物质的量为0.6 mol。若用
200 mL 5 mol/L的NaOH溶液将其完全吸收,反应的离子方程式为(用一个离子方程式表示)?。
2、计算题 某温度下N2O4和NO2之间建立起如下的平衡N2O4
2NO2,测得平衡混合物对空气的相对密度为2.644,求N2O4的分解率。
3、填空题 一定条件下,体积为1 L的密闭容器中发生如下反应:SiF4(g)+2H2O(g)
SiO2(s)+4HF(g) ΔH=+148.9 kJ·mol-1。
(1)下列各项中能说明该反应已达化学平衡状态的是________(填字母序号)。
a.v消耗(SiF4)=4v生成(HF)
b.容器内气体压强不再变化
c.容器内气体的总质量不再变化
d.HF的体积分数不再变化
(2)反应过程中测定的部分数据如下表(表中t2>t1)所示。
反应时间/min
| n(SiF4)/mol
| n(H2O)/mol
|
0
| 1.20
| 2.40
|
t1
| 0.80
| a
|
t2
| b
| 1.60
|
通过a或b的值及化学平衡原理说明t1时反应是否达到化学平衡状态:________。
(3)若只改变一个条件使上述反应的化学平衡常数变大,该反应________(填序号)。
a.一定向正反应方向移动
b.一定向逆反应方向移动
c.一定是减小压强造成的
d.一定是升高温度造成的
e.SiF4的平衡转化率一定增大
4、填空题 (每空2分,共16分)依据事实,填空:
(1)在25℃、101kPa下,1g甲醇液体完全燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为_____________________________?
(2)已知拆开1molH-H键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_________________?
(3)氢氧燃料电池已用于航天飞机。以30%KOH溶液为电解质的这种电池在使用时的电极反应式:?正极:?;负极:??
(4)在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:
物质
| X
| Y
| Z
|
初始浓度/mol·L-1
| 0.1
| 0.2
| 0
|
平衡浓度/mol·L-1
| 0.05
| 0.05
| 0.1
|
该反应的反应方程式可表示为??,平衡时Y气体的转化率?。
(5)某核素AZX的氯化物XCl2 1.11 g配成溶液后,需用1mol·L-1的硝酸银溶液20 ml才能把氯离子完全沉淀下来。则X的质量数为?;若X的核内中子数为20,则37 g XCl2中所含质子的物质的量?。
5、填空题 在一定条件下,可逆反应A2(g)+B2(g)
2C(g)在一个密闭容器中达到平衡时,测得c(A2)=0.5mol·L-1,c(B2)=0.1mol·L-1,c(C)=1.6mol·L-1。若
、
、C的起始浓度分别为a mol·L-1、b mol·L-1、g mol·L-1请确定:
(l)a、g应满足的关系式为_____________。
(2)若反应从正反应方向开始进行,当g=_________,a有最大值为__________。
(3)若反应从逆反应方向开始进行,当b=_________,a有最小值为_________.
(4)b的取值范围为___________________。