氮和硫的氧化物的综合利用是目前研究的热点之一。已知:
i.N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.0 kJ·mol-1
ii.2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) △H=-196.6 kJ·mol-1
iii.2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H=-113.0 kJ·mol-1
(1)反应iV:2NO2(g)+2SO2(g)=2SO3(g)+N2(g)+O2(g)的 △H=________ ;该反应在密闭容器中达到平衡后,只改变下列条件,一定能使N2的平衡体积分数增大的是______ (填选项字母)。
A 缩小容器容积 B 再充入SO2 C 降低温度 D 分离出SO3
(2)T1°C时,容积相等的密闭容器中分别充入NO2和SO2的混合气体4 mol,发生反应iV。NO2或SO2的平衡转化率(a)与起始充入的关系如图1所示。
①图中能表示平衡时a(SO2)与起始充入的关系的曲线为_____ (填“L1”或“L2”)。
②反应的平衡常数K=________ 。
(3)向密闭容器中充入一定量SO2和O2,发生反应ii。SO3的平衡体积分数(φ)与温度(T)和压强(p)的关系如图2所示。
①P1、P2、P3由大到小的顺序为__________ 。
②P、Q两点对应状态下,单位体积内反应物活化分子数目:P__________ Q(填“>”、“<”或“=”)。
i.N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.0 kJ·mol-1
ii.2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) △H=-196.6 kJ·mol-1
iii.2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H=-113.0 kJ·mol-1
(1)反应iV:2NO2(g)+2SO2(g)=2SO3(g)+N2(g)+O2(g)的 △H=
A 缩小容器容积 B 再充入SO2 C 降低温度 D 分离出SO3
(2)T1°C时,容积相等的密闭容器中分别充入NO2和SO2的混合气体4 mol,发生反应iV。NO2或SO2的平衡转化率(a)与起始充入的关系如图1所示。
①图中能表示平衡时a(SO2)与起始充入的关系的曲线为
②反应的平衡常数K=
(3)向密闭容器中充入一定量SO2和O2,发生反应ii。SO3的平衡体积分数(φ)与温度(T)和压强(p)的关系如图2所示。
①P1、P2、P3由大到小的顺序为
②P、Q两点对应状态下,单位体积内反应物活化分子数目:P
更新时间:2020-05-22 22:58:32
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【推荐1】请在标有序号的空白处填空:
(1)利用催化剂可使NO和CO发生反应:2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)ΔH<0.已知增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率.为了分别验证温度、催化剂的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表中。
①请填全表中的各空格;
②实验Ⅰ中,NO的物质的量浓度(c)随时间(t)的变化如图所示。
请在给出的坐标图中画出实验Ⅱ、Ⅲ中NO的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的曲线,并标明各曲线的实验编号_____ 。
(2)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜.已知:
Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g) ΔH=64.39kJ∙mol-1
2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) ΔH=196.46kJ∙mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.84kJ∙mol-1
在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为_____ .
(3)25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
请回答下列问题:
①CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为_____ .
②体积为10mLpH=2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000mL,稀释过程中pH变化如图所示,则HX的电离平衡常数_____ (填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的电离平衡常数;理由是_____ .
(4)①求常温下pH=2的H2SO4溶液中由H2O电离的c(H+)和c(OH-).
c(H+)=_____ ,c(OH-)=_____ 。
②在某温度时,测得0.01mol∙L-1的NaOH溶液pH=11,在此温度下,将pH=a的NaOH溶液VaL与pH=b的硫酸VbL混合,若所得混合液为中性,且a+b=12,则Va:Vb=_____ 。
(1)利用催化剂可使NO和CO发生反应:2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)ΔH<0.已知增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率.为了分别验证温度、催化剂的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表中。
①请填全表中的各空格;
实验 编号 | T(℃) | NO初始浓度 (mol∙L-1) | CO初始浓度 (mol∙L-1) | 催化剂的比表 面积(m2∙g-1) |
Ⅰ | 280 | 1.2×10-3 | 5.8×10-3 | 82 |
Ⅱ | 1.2×10-3 | 124 | ||
Ⅲ | 350 | 82 |
②实验Ⅰ中,NO的物质的量浓度(c)随时间(t)的变化如图所示。
请在给出的坐标图中画出实验Ⅱ、Ⅲ中NO的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的曲线,并标明各曲线的实验编号
(2)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜.已知:
Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g) ΔH=64.39kJ∙mol-1
2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) ΔH=196.46kJ∙mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.84kJ∙mol-1
在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为
(3)25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
化学式 | CH3COOH | H2CO3 | HClO |
电离平衡常数 | 1.7×10-5 | K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 | 3.0×10-8 |
请回答下列问题:
①CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为
②体积为10mLpH=2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000mL,稀释过程中pH变化如图所示,则HX的电离平衡常数
(4)①求常温下pH=2的H2SO4溶液中由H2O电离的c(H+)和c(OH-).
c(H+)=
②在某温度时,测得0.01mol∙L-1的NaOH溶液pH=11,在此温度下,将pH=a的NaOH溶液VaL与pH=b的硫酸VbL混合,若所得混合液为中性,且a+b=12,则Va:Vb=
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解题方法
【推荐2】氮氧化物是形成酸雨的成因之一,与其他污染物在一定条件下能产生光化学烟雾,加大对含氮化合物的处理是环境治理的重要方面。
(1)NH3催化还原NOx是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。已知
①4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H1
②N2(g)+O2(g)2NO(g) △H2
③H2O(g)=H2O(l) △H3
则反应4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l) △H=_______ (用△H1、△H2、△H3表示)。
(2)科学家用活性炭还原法可以消除NO的污染,发生的反应为C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。1 mol NO和足量的活性炭在T℃、1 L恒容密闭容器中反应,10 min后达到平衡,测得NO的物质的量为0.5 mol。
①10 min内,v(N2)=_____ mol·L-1·min-1,在T℃时,该反应的平衡常数K=____ 。
②在恒容绝热条件下,下列能判断该反应一定达到化学平衡状态的是_____ (填字母)。
a.单位时间内生成2n mol NO(g)的同时消耗n mol CO2(g)
b.反应体系的温度不再发生改变
c.混合气体的密度不再发生改变
d.反应体系的压强不再发生改变
(3)已知:25℃时,HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4 mol·L-1,CH3COOH的电离常数Ka=1.8×10-5 mol·L-1.实验室可用NaOH溶液吸收NO2,生成NaNO3和NaNO2。
①已知溶液甲为0.1 mol·L-1 NaNO3和0.1 mol·L-1 NaNO2的混合溶液,溶液乙为0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液,则两溶液中c()、c()和c(CH3COO-)由大到小的顺序为_______ ,使溶液甲和溶液乙的pH相等的方法是______ (填字母)。
a.向溶液甲中加适量NaOH b.向溶液甲中加适量水
c.向溶液乙中加适量水 d.向溶液乙中加适量NaOH
②一定温度下,等体积、等物质的量浓度CH3COONa和NaNO2两溶液中阴离子的总物质的量分别为n1、n2,则n1_______ (填“>”“<”或“=”)n2。
(1)NH3催化还原NOx是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。已知
①4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H1
②N2(g)+O2(g)2NO(g) △H2
③H2O(g)=H2O(l) △H3
则反应4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l) △H=
(2)科学家用活性炭还原法可以消除NO的污染,发生的反应为C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。1 mol NO和足量的活性炭在T℃、1 L恒容密闭容器中反应,10 min后达到平衡,测得NO的物质的量为0.5 mol。
①10 min内,v(N2)=
②在恒容绝热条件下,下列能判断该反应一定达到化学平衡状态的是
a.单位时间内生成2n mol NO(g)的同时消耗n mol CO2(g)
b.反应体系的温度不再发生改变
c.混合气体的密度不再发生改变
d.反应体系的压强不再发生改变
(3)已知:25℃时,HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4 mol·L-1,CH3COOH的电离常数Ka=1.8×10-5 mol·L-1.实验室可用NaOH溶液吸收NO2,生成NaNO3和NaNO2。
①已知溶液甲为0.1 mol·L-1 NaNO3和0.1 mol·L-1 NaNO2的混合溶液,溶液乙为0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液,则两溶液中c()、c()和c(CH3COO-)由大到小的顺序为
a.向溶液甲中加适量NaOH b.向溶液甲中加适量水
c.向溶液乙中加适量水 d.向溶液乙中加适量NaOH
②一定温度下,等体积、等物质的量浓度CH3COONa和NaNO2两溶液中阴离子的总物质的量分别为n1、n2,则n1
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解题方法
【推荐3】纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的两种方法:
(1)工业上常用方法b制取Cu2O而很少用方法a,其原因是反应条件不易控制,若控温不当易生成__ 而使Cu2O产率降低。
(2)已知:
①2Cu(s)+ O2(g)Cu2O(s) ΔH1=-169 kJ·mol-1
②C(s)+ O2(g)CO(g) ΔH2=-110.5 kJ·mol-1
③Cu(s)+O2(g)CuO(s) ΔH3=-157 kJ·mol-1
则方法a中发生的反应:2CuO(s)+C(s)= Cu2O(s)+CO(g);△H=________ 。
(3)方法b是用肼燃料电池为电源,通过离子交换膜电解法控制电解液中OH-的浓度来制备纳米Cu2O,装置如图所示:
①上述装置中B电极应连_________ 电极(填“C”或“D”)。
②该离子交换膜为____ 离子交换膜(填“阴”或“阳”),该电解池的阳极反应式为_______ 。
③原电池中负极反应式为______________ 。
(4)在相同体积的恒容密闭容器中,用以上方法制得的两种Cu2O分别进行催化分解水的实验:2H2O(g) 2H2(g)+O2(g) ΔH>0。水蒸气的浓度随时间t的变化如下表所示:
①催化剂的催化效率:实验①_______ 实验②(填“>”或“<”)。
②实验①、②、③的化学平衡常数K1、K2、K3的大小关系为________ 。
方法a | 用炭粉在高温条件下还原CuO |
方法b | 电解法,反应为2Cu+H2O Cu2O+H2↑ |
(1)工业上常用方法b制取Cu2O而很少用方法a,其原因是反应条件不易控制,若控温不当易生成
(2)已知:
①2Cu(s)+ O2(g)Cu2O(s) ΔH1=-169 kJ·mol-1
②C(s)+ O2(g)CO(g) ΔH2=-110.5 kJ·mol-1
③Cu(s)+O2(g)CuO(s) ΔH3=-157 kJ·mol-1
则方法a中发生的反应:2CuO(s)+C(s)= Cu2O(s)+CO(g);△H=
(3)方法b是用肼燃料电池为电源,通过离子交换膜电解法控制电解液中OH-的浓度来制备纳米Cu2O,装置如图所示:
①上述装置中B电极应连
②该离子交换膜为
③原电池中负极反应式为
(4)在相同体积的恒容密闭容器中,用以上方法制得的两种Cu2O分别进行催化分解水的实验:2H2O(g) 2H2(g)+O2(g) ΔH>0。水蒸气的浓度随时间t的变化如下表所示:
序号 | 温度/℃c/mol·L-1t/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
① | T1 | 0.050 | 0.049 2 | 0.048 6 | 0.048 2 | 0.048 0 | 0.048 0 |
② | T1 | 0.050 | 0.048 8 | 0.048 4 | 0.048 0 | 0.048 0 | 0.048 0 |
③ | T2 | 0.10 | 0.096 | 0.093 | 0.090 | 0.090 | 0.090 |
①催化剂的催化效率:实验①
②实验①、②、③的化学平衡常数K1、K2、K3的大小关系为
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解题方法
【推荐1】接触法制硫酸工艺中,其主反应在450℃左右并有催化剂存在下进行:2SO2(g) + O2(g)⇌2SO3(g) +190 kJ
(1)该热化学反应方程式的意义是____ 。该反应的平衡常数表达式K =____ ,该反应450℃时的平衡常数____ 500℃时的平衡常数(填“>”“<”或“=”)。
(2)下列描述能说明上述反应(反应容器体积不变)已达平衡的是______ 。
a.v(O2)正=2v(SO3)逆 b.容器中气体的平均分子量不随时间而变化
c.容器中气体的密度不随时间而变化 d.容器中气体的分子总数不随时间而变化
(3)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20 mol SO2和0.10 mol O2,半分钟后达到平衡,测得容器中含SO3 0.18 mol,则v(O2) =_____ mol/(L·min);如果要提高SO2转化率,可以采取哪些措施?请写出两种方法______ 、_____ 。
(4)向BaCl2溶液中通入足量SO2气体,没有沉淀生成,继续滴加一定量的氨水后,生成BaSO3沉淀,用电离平衡原理解释上述现象。_____ 。
(5)将SO2与SO3的混合气体持续通入一定量的NaOH溶液中,产物中某离子的物质的量浓度与通入气体的体积有如图所示关系,该离子是____ 。
(1)该热化学反应方程式的意义是
(2)下列描述能说明上述反应(反应容器体积不变)已达平衡的是
a.v(O2)正=2v(SO3)逆 b.容器中气体的平均分子量不随时间而变化
c.容器中气体的密度不随时间而变化 d.容器中气体的分子总数不随时间而变化
(3)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20 mol SO2和0.10 mol O2,半分钟后达到平衡,测得容器中含SO3 0.18 mol,则v(O2) =
(4)向BaCl2溶液中通入足量SO2气体,没有沉淀生成,继续滴加一定量的氨水后,生成BaSO3沉淀,用电离平衡原理解释上述现象。
(5)将SO2与SO3的混合气体持续通入一定量的NaOH溶液中,产物中某离子的物质的量浓度与通入气体的体积有如图所示关系,该离子是
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【推荐2】作为自然界丰富的“碳源”化合物,将转化为、等燃料,不仅能缓解碳排放带来的环境问题,还将成为理想的能源补充形式。
(1)已知25℃和101时,①的燃烧热;
②的燃烧热; 。
则___________ 。
(2)控制起始时,(表示标准大气压),在恒容密闭容器中,发生反应[同时有副反应 发生],平衡时各物质的物质的量分数随温度的变化如图所示:
①平衡时的物质的量分数随温度变化的曲线为___________ 。
②温度高于500℃时,的物质的量分数不断增大的原因是___________ 。
(3)催化制氢是目前大规模制取氢气的方法之一: 。在℃时,将0.10与0.40充入5L的容器中,反应平衡后的体积分数。
①反应平衡常数___________ (结果保留2位有效数字)。
②保持K不变,提高平衡转化率的措施有___________ (任意一条)。
③由℃时上述实验数据计算得到(体积分数,下同)和的关系可用如图表示。当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,表示的点是___________ (填字母,下同),表示的点是___________ 。
(4)近年来,生物电催化技术运用微生物电解池实现了的甲烷化,其工作原理如图所示。
①微生物电解池实现甲烷化的阴极的电极反应式为___________ 。
②如果处理有机物[]产生标准状况下112,那么理论上导线中通过电子的物质的量为___________ 。
(1)已知25℃和101时,①的燃烧热;
②的燃烧热; 。
则
(2)控制起始时,(表示标准大气压),在恒容密闭容器中,发生反应[同时有副反应 发生],平衡时各物质的物质的量分数随温度的变化如图所示:
①平衡时的物质的量分数随温度变化的曲线为
②温度高于500℃时,的物质的量分数不断增大的原因是
(3)催化制氢是目前大规模制取氢气的方法之一: 。在℃时,将0.10与0.40充入5L的容器中,反应平衡后的体积分数。
①反应平衡常数
②保持K不变,提高平衡转化率的措施有
③由℃时上述实验数据计算得到(体积分数,下同)和的关系可用如图表示。当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,表示的点是
(4)近年来,生物电催化技术运用微生物电解池实现了的甲烷化,其工作原理如图所示。
①微生物电解池实现甲烷化的阴极的电极反应式为
②如果处理有机物[]产生标准状况下112,那么理论上导线中通过电子的物质的量为
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【推荐3】我国对世界郑重承诺:2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。而研发二氧化碳的碳捕捉和碳利用技术则是关键。的催化加氢同时发生以下反应,如
i
ii.
不同压强下的平衡转化率与温度的关系如下图:
(1)400~600℃,的平衡转化率随着压强的升高而增大,B点v正___ A点v逆(填“>”或“<”或“=”)。
(2)根据图象可知,其他条件相同时,下列反应条件控制中能获得乙烯最多的是___(填序号)。
(3)在恒定压强下,随着温度的升高,的平衡转化率先降低后升高。试分析可能原因__ 。
(4)一定条件下,将和CO2[]在某催化剂作用下,当总压稳定在p时,测得和CO的物质的量之比为2:1,的转化率为50.0%。则反应i的化学平衡常数Kp=__ (只列算式不计算)。
i
ii.
不同压强下的平衡转化率与温度的关系如下图:
(1)400~600℃,的平衡转化率随着压强的升高而增大,B点v正
(2)根据图象可知,其他条件相同时,下列反应条件控制中能获得乙烯最多的是___(填序号)。
A.压强0.1MPa温度800℃ | B.压强4.0MPa温度300℃ |
C.压强0.1MPa温度300℃ | D.压强4.0MPa温度800℃ |
(4)一定条件下,将和CO2[]在某催化剂作用下,当总压稳定在p时,测得和CO的物质的量之比为2:1,的转化率为50.0%。则反应i的化学平衡常数Kp=
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【推荐1】以CO2为原料合成甲烷、甲醇等能源物质具有良好的发展前景。
(1)已知: 2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) ∆H = 483.6kJ·mol-l
CH4(g)+2O2(g)=2H2O(g)+CO2(g) ∆H =- 802.3kJ·mol-1
则反应A:CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)的 ∆H =_______ , 该反应在_______ ( 填“较高”或“较低”)温度下能自发进行。
(2)将原料气按n(CO2): n(H2)=l: 4置于恒容密闭容器中发生反应A,在相同时间内测得H2O的物质的量分数与温度的变化曲线如图实线所示(虚线为平衡时的曲线)。
试解释H2O的物质的量分数随温度升高先增大后减小的原因_______ 。
(3)一定条件下发生反应: 3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O(g), ∆H <0。在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2。
①下列措施中能使c(CH3OH)增大的是_______ (填字母)
a.升高温度
b.充入He(g),使体系压强增大
c.将H2O(g)从体系中分离出来
d.再充入1mol CO2和3mol H2
②达平衡时,测得容器的总压为1Mpa, CO2的平衡转化率为50%, 计算反应在该温度下的Kp=_______ (保留一位小数。用分压代替浓度代入平衡常数表达式即得Kp)
(1)已知: 2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) ∆H = 483.6kJ·mol-l
CH4(g)+2O2(g)=2H2O(g)+CO2(g) ∆H =- 802.3kJ·mol-1
则反应A:CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)的 ∆H =
(2)将原料气按n(CO2): n(H2)=l: 4置于恒容密闭容器中发生反应A,在相同时间内测得H2O的物质的量分数与温度的变化曲线如图实线所示(虚线为平衡时的曲线)。
试解释H2O的物质的量分数随温度升高先增大后减小的原因
(3)一定条件下发生反应: 3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O(g), ∆H <0。在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2。
①下列措施中能使c(CH3OH)增大的是
a.升高温度
b.充入He(g),使体系压强增大
c.将H2O(g)从体系中分离出来
d.再充入1mol CO2和3mol H2
②达平衡时,测得容器的总压为1Mpa, CO2的平衡转化率为50%, 计算反应在该温度下的Kp=
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【推荐2】一定条件下,将SO2和O2充入体积为2L的密闭容器中,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)(正反应放热)反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图所示:
回答下列问题:
(1)用 SO2表示0~15min的平均反应速率为_____ 。升高温度,SO2的转化率___ (填“增大”“减小”或“不变”),化学反应速度_______ 。(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)反应第一次处于平衡状态的时间是______ 。此时反应的平衡常数K=______ (填分数)。
(3)反应进行至20min时,曲线发生变化的原因是______ (用文字表达);10~15min的曲线变化的原因可能是_____ (填写编号)。
a.加了催化剂 b.升高温度 c.降低温度 d.在恒容条件下充入氦气
(4)在相同条件下,在该2L的密闭容器中充入的是1mol的SO3,0.5mol的O2,1mol的SO2,平衡时若想SO2的体积分数与上述平衡时相同,则应再加入(填SO2、O2、SO3中的一种 )______ ,为______ mol。
回答下列问题:
(1)用 SO2表示0~15min的平均反应速率为
(2)反应第一次处于平衡状态的时间是
(3)反应进行至20min时,曲线发生变化的原因是
a.加了催化剂 b.升高温度 c.降低温度 d.在恒容条件下充入氦气
(4)在相同条件下,在该2L的密闭容器中充入的是1mol的SO3,0.5mol的O2,1mol的SO2,平衡时若想SO2的体积分数与上述平衡时相同,则应再加入(填SO2、O2、SO3中的一种 )
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解题方法
【推荐3】氢能是一种极具发展潜力的清洁能源,以下反应是目前大规模制取氢气的重要方法之一
回答下列问题:
(1)欲提高CO的平衡转化率,理论上可以采取的措施为_______ 。
a.通入过量CO b.升高温度 c.加入催化剂 d.通入过量水蒸气
(2)800℃时,该反应的平衡常数,在容积为1L的密闭容器中进行反应,测得某一时刻混合物中CO、、、的物质的量分别为1mol、3mol、1mol、1mol。
①写出该反应的平衡常数表达式_______ 。
②该时刻反应的进行方向为_______ (填“正向进行”、“逆向进行”或“已达平衡”)。
(3)830℃时,该反应的平衡常数,在容积为1L的密闭容器中,将2molCO与2mol混合加热到830℃。反应达平衡时CO的转化率为_______ 。
(4)下图表示不同温度条件下,CO平衡转化率随着的变化趋势。判断、的大小关系:_______ ,判断理由为_______ 。
(5)以乙醇为燃料的乙醇燃料电池,碱性电解质溶液时,负极反应式为_______ 。
回答下列问题:
(1)欲提高CO的平衡转化率,理论上可以采取的措施为
a.通入过量CO b.升高温度 c.加入催化剂 d.通入过量水蒸气
(2)800℃时,该反应的平衡常数,在容积为1L的密闭容器中进行反应,测得某一时刻混合物中CO、、、的物质的量分别为1mol、3mol、1mol、1mol。
①写出该反应的平衡常数表达式
②该时刻反应的进行方向为
(3)830℃时,该反应的平衡常数,在容积为1L的密闭容器中,将2molCO与2mol混合加热到830℃。反应达平衡时CO的转化率为
(4)下图表示不同温度条件下,CO平衡转化率随着的变化趋势。判断、的大小关系:
(5)以乙醇为燃料的乙醇燃料电池,碱性电解质溶液时,负极反应式为
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【推荐1】雾霾天气严重影响人们的生活和健康。其中首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5,其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此改善能源结构、机动车限号等措施能有效减少PM2.5、SO2、NOx等污染。请回答下列问题:
(1)汽车尾气中NOx和CO的生成:已知汽缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)—Q。恒温、恒容密闭容器中,下列说法中,能说明该反应达到化学平衡状态的是____________ 。
A.混合气体的密度不再变化
B.混合气体的压强不再变化
C.N2、O2、NO的物质的量之比为1∶1∶2
D.氧气的转化率不再变化
(2)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究性小组在实验室以Ag—ZSM—5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图所示。若不使用CO,温度超过775 K,发现NO的分解率降低,其可能的原因为______ ,在=1的条件下,为更好的除去NOx,应控制的最佳温度在_______ K左右。
(3)车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”。活性炭可处理大气污染物NO。在5L密闭容器中加入NO和活性炭(假设无杂质),一定条件下生成气体E和F。当温度分别在T1℃和T2℃时,测得各物质平衡时物质的量(n/mol)如下表:
①若T1<T2,则该反应的△H _________ 0(填“>”“<”或“=”)。
②上述反应T1℃时达到化学平衡后再通入0.10molNO气体,则达到新化学平衡时NO的总转化率为_____________ 。
(1)汽车尾气中NOx和CO的生成:已知汽缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)—Q。恒温、恒容密闭容器中,下列说法中,能说明该反应达到化学平衡状态的是
A.混合气体的密度不再变化
B.混合气体的压强不再变化
C.N2、O2、NO的物质的量之比为1∶1∶2
D.氧气的转化率不再变化
(2)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究性小组在实验室以Ag—ZSM—5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图所示。若不使用CO,温度超过775 K,发现NO的分解率降低,其可能的原因为
(3)车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”。活性炭可处理大气污染物NO。在5L密闭容器中加入NO和活性炭(假设无杂质),一定条件下生成气体E和F。当温度分别在T1℃和T2℃时,测得各物质平衡时物质的量(n/mol)如下表:
活性炭 | NO | E | F | |
初始 | 3.000 | 0.10 | 0 | 0 |
T1 | 2.960 | 0.020 | 0.040 | 0.040 |
T2 | 2.975 | 0.050 | 0.025 | 0.025 |
②上述反应T1℃时达到化学平衡后再通入0.10molNO气体,则达到新化学平衡时NO的总转化率为
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【推荐2】雾霾中的对人体健康有严重危害,一种新技术用还原的反应原理为: 。回答下列问题:
(1)该反应的能量变化过程如图:
=___________ (用图中字母表示)。
(2)现向甲、乙、丙三个体积均为的密闭容器中加入一定量和发生反应,为研究和最合适的起始投料比,分别在、、进行实验(),结果如图。
①其中的实验结果所对应的曲线是___________ (填标号);当曲线X、Y、Z达到相同的平衡转化率时,对应的反应温度与投料比的规律是___________ 。
②时,若充入、分别为5mol、2mol,容器内的压强为,反应进行到5min时达平衡,0~5min内的平均反应速率为___________ 。该反应的平衡常数=___________ (用平衡分压代替平衡浓度写出计算表达式,分压=总压×物质的量分数)。
(3)可利用如图装置,模拟电化学方法除去雾霾中的、,则a极为___________ 极(填“阳”或“阴”),b极的电极反应式为___________ 。
(1)该反应的能量变化过程如图:
=
(2)现向甲、乙、丙三个体积均为的密闭容器中加入一定量和发生反应,为研究和最合适的起始投料比,分别在、、进行实验(),结果如图。
①其中的实验结果所对应的曲线是
②时,若充入、分别为5mol、2mol,容器内的压强为,反应进行到5min时达平衡,0~5min内的平均反应速率为
(3)可利用如图装置,模拟电化学方法除去雾霾中的、,则a极为
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解题方法
【推荐3】研究和开发CO2和CO的创新利用是环境保护和资源利用的双赢的课题。CO可用于合成甲醇。在压强为0.1MPa条件下,在体积为bL的密闭容器中充入amolCO和2amolH2,在催化剂作用下合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如下图:
(1)压强P1、P2的大小关系为P1_____ P2(填“大于”、“小于”或“等于”),A、B两点分别对应的平衡常数K1、K2的大小关系K1_____ K2(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)在温度为100℃时,压强为P1(MPa)条件下(恒温恒压),如果上述反应达平衡后,对此反应的说法一定正确的是_____ (选填答案编号)。
a.2v(CO)=v(CH3OH) b.n(CO):n(H2)=1:2
c.c(CO):c(H2):c(CH3OH)=1:2:1
d.平衡时混合气的密度等于反应起始时的混合气的密度
(3)在温度和容积不变的情况下,再向平衡体系中充入amolCO(g)、2amolH2(g),达到平衡时CO转化率_____ (填“增大”、“不变”或“减小”,下同)平衡常数_____ 。
(4)在某温度下,向一容积不变的密闭容器中充入2.5molCO(g)、7.5molH2(g),反应生成CH3OH(g),达到平衡时,CO转化率为90%,此时容器内压强为开始时的压强_____ 倍。
(1)压强P1、P2的大小关系为P1
(2)在温度为100℃时,压强为P1(MPa)条件下(恒温恒压),如果上述反应达平衡后,对此反应的说法一定正确的是
a.2v(CO)=v(CH3OH) b.n(CO):n(H2)=1:2
c.c(CO):c(H2):c(CH3OH)=1:2:1
d.平衡时混合气的密度等于反应起始时的混合气的密度
(3)在温度和容积不变的情况下,再向平衡体系中充入amolCO(g)、2amolH2(g),达到平衡时CO转化率
(4)在某温度下,向一容积不变的密闭容器中充入2.5molCO(g)、7.5molH2(g),反应生成CH3OH(g),达到平衡时,CO转化率为90%,此时容器内压强为开始时的压强
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