某温度时在2L容器中X、Y、Z三种物质的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图所示,由图中数据分析:
(1)该反应的化学方程式为:_____
(2)反应开始至2min,用Z表示的平均反应速率为:____
(3)下列叙述能说明上述反应达到化学平衡状态的是____ (填序号)
A.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
B.混合气体的压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗3mol X,同时生成2mol Z
D.混合气体的总质量不随时间的变化而变化
(4)在密闭容器里,通入a mol X(g)和b mol Y(g),发生反应X(g) + Y(g) = 2Z(g),当改变下列条件时,反应速率会发生什么变化(选填“增大”、“减小”或“不变”)?
①降低温度:____
②加入催化剂:____
③增大容器的体积:____
(1)该反应的化学方程式为:
(2)反应开始至2min,用Z表示的平均反应速率为:
(3)下列叙述能说明上述反应达到化学平衡状态的是
A.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
B.混合气体的压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗3mol X,同时生成2mol Z
D.混合气体的总质量不随时间的变化而变化
(4)在密闭容器里,通入a mol X(g)和b mol Y(g),发生反应X(g) + Y(g) = 2Z(g),当改变下列条件时,反应速率会发生什么变化(选填“增大”、“减小”或“不变”)?
①降低温度:
②加入催化剂:
③增大容器的体积:
更新时间:2020-06-23 20:04:54
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(0.65)
解题方法
【推荐1】以下是关于化学反应2SO2+O2⇌2SO3的两个素材情景:
素材1:某温度和压强下,2 升 密闭容器中,不同时间点测密闭体系中三种物质的物质的量
素材2:反应在不同条件下进行时SO2的转化率:(SO2的转化率是反应的SO2占起始SO2的物质的量分数,SO2的转化率越大,化学反应的限度越大)
根据两个素材回答问题:
(1)根据素材1中计算20~30s期间,用二氧化硫表示的化学反应速率为_______ mol·L-1·s-1。
(2)根据素材2中分析得到,温度升高,SO2的转化率_______ (选填“增大”、“不变”或“减小”);压强增大,SO2的转化率_______ (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)在恒温恒容 的密闭容器中,发生反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),当下列物理量不再发生变化时,一定能证明2SO2(g)+O2(g) ⇌2SO3(g)达到平衡状态的是_______ (填序号)。
①混合气体的压强 ②混合气体的密度
③混合气体的总物质的量 ④混合气体的平均相对分子质量
素材1:某温度和压强下,
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | |
SO2 | 1 | 0.7 | 0.5 | 0.35 | 0.2 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
O2 | 0.5 | 0.35 | 0.25 | 0.18 | 0.1 | 0.05 | 0.05 | 0.05 |
SO3 | 0 | 0.3 | 0.5 | 0.65 | 0.8 | 0.9 | 0.9 | 0.9 |
素材2:反应在不同条件下进行时SO2的转化率:(SO2的转化率是反应的SO2占起始SO2的物质的量分数,SO2的转化率越大,化学反应的限度越大)
0.1 MPa | 0.5 MPa | 1 MPa | 10 MPa | |
400 ℃ | 99.2 | 99.6 | 99.7 | 99.9 |
500 ℃ | 93.5 | 96.9 | 97.8 | 99.3 |
600 ℃ | 73.7 | 85.8 | 90.0 | 96.4 |
根据两个素材回答问题:
(1)根据素材1中计算20~30s期间,用二氧化硫表示的化学反应速率为
(2)根据素材2中分析得到,温度升高,SO2的转化率
(3)在
①混合气体的压强 ②混合气体的密度
③混合气体的总物质的量 ④混合气体的平均相对分子质量
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【推荐2】—定条件下,在体积为3L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为):
根据题意完成下列问题:
(1)反应达到平衡时,平衡常数表达式_____ ,升高温度,K值_____ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)在500℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率_____ 。
(3)在其他条件不变的情况下,将处于E点的体系体积压缩到原来的,下列有关该体系的说法正确的是_____。
(4)据研究,反应过程中起催化作用的为,反应物CO的还原性会造成催化剂损耗,而反应体系中提高浓度有利于维持催化剂的量不变,请结合相关的方程式从平衡移动的角度分析原因_____ 。
根据题意完成下列问题:
(1)反应达到平衡时,平衡常数表达式
(2)在500℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率
(3)在其他条件不变的情况下,将处于E点的体系体积压缩到原来的,下列有关该体系的说法正确的是_____。
A.氢气的浓度减少 | B.正反应速率加快,逆反应速率也加快 |
C.甲醇的物质的量增加 | D.重新平衡时增大 |
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【推荐3】一定条件下,A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中,反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图所示。回答以下问题:
(1)0~10s内,A气体的反应速率_______ ,B气体的反应速率_______ 。
(2)该反应的化学方程式_______ 。
(3)反应后和反应前的压强之比_______ 。
(4)20s时,C气体的体积分数为_______ ,此时v(A)正 _______ v(C)逆(填“>”“<”或“=”)
(5)关于该反应的说法正确的是_______ 。(不定项选择)
a.到达10s时刻时该反应已停止
b.20s时刻时B气体的正反应速率等于逆反应速率
c.10s时刻时之前C气体的消耗速率小于它的生成速率
(1)0~10s内,A气体的反应速率
(2)该反应的化学方程式
(3)反应后和反应前的压强之比
(4)20s时,C气体的体积分数为
(5)关于该反应的说法正确的是
a.到达10s时刻时该反应已停止
b.20s时刻时B气体的正反应速率等于逆反应速率
c.10s时刻时之前C气体的消耗速率小于它的生成速率
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解题方法
【推荐1】对于2X(g) Y(g)的体系,在压强一定时,平衡体系中Y的质量分数w(Y)随温度的变化情况如图所示(实线上的任何一点为对应温度下的平衡状态)。
(1)该反应的正反应方向是一个________ 反应(“吸热”或“放热”)。
(2)A、B、C、D、E各状态中,v正<v逆的点是____________ 。
(3)维持t1不变,E→A所需时间为x,维持t2不变,D→C所需时间为y,则x______ y(填“<”、“>”或“=”)。
(4)温度一定时,恒容条件下,达到平衡时向容器中充入一定量的气体Y,X的质量分数w(X)_____ 。(“增大”、“减小”或“不变”)
(1)该反应的正反应方向是一个
(2)A、B、C、D、E各状态中,v正<v逆的点是
(3)维持t1不变,E→A所需时间为x,维持t2不变,D→C所需时间为y,则x
(4)温度一定时,恒容条件下,达到平衡时向容器中充入一定量的气体Y,X的质量分数w(X)
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【推荐2】(1)一定条件下,用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂对燃煤烟气进行回收。反应为2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l) ΔH=-270 kJ·mol-1
①其他条件相同、催化剂不同,SO2的转化率随反应温度的变化如图1,Fe2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高,不考虑催化剂价格因素,选择Fe2O3的主要优点是___________ 。
②某科研小组用Fe2O3作催化剂。在380℃时,分别研究了[n(CO)∶n(SO2)]为1∶1、3∶1时SO2转化率的变化情况(图2)。则图2中表示n(CO)∶n(SO2)=3∶1的变化曲线为___________ 。
(2)目前,科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理,其脱硝机理示意图如图3,脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图4所示。
①写出该脱硝原理总反应的化学方程式:______________ 。
②为达到最佳脱硝效果,应采取的条件是___________ 。
(3)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775K,发现NO的分解率降低,其可能的原因是_______ ;在的条件下,应控制的最佳温度在___________ 左右。
①其他条件相同、催化剂不同,SO2的转化率随反应温度的变化如图1,Fe2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高,不考虑催化剂价格因素,选择Fe2O3的主要优点是
②某科研小组用Fe2O3作催化剂。在380℃时,分别研究了[n(CO)∶n(SO2)]为1∶1、3∶1时SO2转化率的变化情况(图2)。则图2中表示n(CO)∶n(SO2)=3∶1的变化曲线为
(2)目前,科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理,其脱硝机理示意图如图3,脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图4所示。
①写出该脱硝原理总反应的化学方程式:
②为达到最佳脱硝效果,应采取的条件是
(3)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775K,发现NO的分解率降低,其可能的原因是
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【推荐3】面对世界范围内的能源危机,甲醇作为一种可再生能源,有广泛的应用前景。
(1)已知在常温常压下反应的热化学方程式:
①CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g) ΔH1=-90 kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g) ⇌CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41 kJ·mol-1
写出由二氧化碳、氢气制备甲醇的热化学方程式:____
(2)对于CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH1=-90 kJ·mol-1,在容积为V L的容器中充入a mol CO与2a mol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇,平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图所示。
①p1_______ (填“大于”“小于”或“等于”) p2。
②在其他条件不变的情况下,缩小体积使压强增大,达到新平衡时,CO的转化率________ (填“增大”“减小”或“不变”),平衡常数________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)已知在温度T时,CO(g)+H2O(g) ⇌CO2(g)+H2(g)的平衡常数K=0.32,在该温度下,已知c始(CO)=1 mol·L-1,c始(H2O)=1 mol·L-1,某时刻经测定CO的转化率为10%,判断此时刻υ正________ (填“>” 、“=”或“<”)υ逆。
(1)已知在常温常压下反应的热化学方程式:
①CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g) ΔH1=-90 kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g) ⇌CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41 kJ·mol-1
写出由二氧化碳、氢气制备甲醇的热化学方程式:
(2)对于CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH1=-90 kJ·mol-1,在容积为V L的容器中充入a mol CO与2a mol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇,平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图所示。
①p1
②在其他条件不变的情况下,缩小体积使压强增大,达到新平衡时,CO的转化率
(3)已知在温度T时,CO(g)+H2O(g) ⇌CO2(g)+H2(g)的平衡常数K=0.32,在该温度下,已知c始(CO)=1 mol·L-1,c始(H2O)=1 mol·L-1,某时刻经测定CO的转化率为10%,判断此时刻υ正
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【推荐1】一定条件下,在2L的密闭容器中充入1molA和3molB,发生如下反应:aA(g)+bB(g)⇌cC(?)+dD(g)ΔH。达到平衡后,测得A减少了0.5mol,B的物质的量浓度为0.75mol•L﹣1,C的物质的量为1mol,v(B):v(D)=3:2,请回答下列问题:
(1)a:b:c:d=_____ 。
(2)增大压强至原来的2倍,D的物质的量不发生变化,则C为_____ 态(填“固”、“液”或“气”),当增大压强至原来的10倍,D的物质的量增大,则可能的原因是_____ 。
(3)升高温度,D的物质的量浓度增大,则ΔH_____ 0.(填“>”“<”或“=”)
(4)保持体积不变,且反应体系中各物质均为气态时,若再加入10molA,则A的转化率_____ (填“增大”、“减小”或“不变”,下同),C的体积分数_____ 。保持体积不变,若再加入10molAr,则A的正反应速率_____ ,混合气体的密度_____ 。
(5)在恒容、绝热的密闭容器中,反应体系中各物质均为气态时,下列情况不能说明该反应已达到平衡状态的是_____。(填正确答案标号)
(1)a:b:c:d=
(2)增大压强至原来的2倍,D的物质的量不发生变化,则C为
(3)升高温度,D的物质的量浓度增大,则ΔH
(4)保持体积不变,且反应体系中各物质均为气态时,若再加入10molA,则A的转化率
(5)在恒容、绝热的密闭容器中,反应体系中各物质均为气态时,下列情况不能说明该反应已达到平衡状态的是_____。(填正确答案标号)
A.平衡常数不再变化 |
B.混合气体的平均相对分子质量不再改变 |
C.压强不再变化 |
D.v正(A):v逆(D)=1:2 |
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【推荐2】将一定量的SO2和含0.7mol氧气的空气(忽略CO2)放入一定体积的密闭容器中,550℃时,在催化剂作用下发生反应:2SO2+O22SO3(正反应放热)。反应达到平衡后,将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液,气体体积减少了21.28L;再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2,气体的体积又减少了5.6L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。(计算结果保留一位小数)
请回答下列问题:
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是___ 。(填字母)
a.SO2和SO3浓度相等
b.SO2百分含量保持不变
c.容器中气体的压强不变
d.SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等
e.容器中混合气体的密度保持不变
(2)欲提高SO2的转化率,下列措施可行的是___ (填字母)
a.向装置中再充入N2
b.向装置中再充入O2
c.改变反应的催化剂
d.升高温度
(3)求该反应达到平衡时SO2的转化率___ (用百分数表示)。
(4)若将平衡混合气体通入过量的BaCl2溶液,生成沉淀___ 克。
请回答下列问题:
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是
a.SO2和SO3浓度相等
b.SO2百分含量保持不变
c.容器中气体的压强不变
d.SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等
e.容器中混合气体的密度保持不变
(2)欲提高SO2的转化率,下列措施可行的是
a.向装置中再充入N2
b.向装置中再充入O2
c.改变反应的催化剂
d.升高温度
(3)求该反应达到平衡时SO2的转化率
(4)若将平衡混合气体通入过量的BaCl2溶液,生成沉淀
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解题方法
【推荐3】乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志,乙烯作为现代有机合成的重要原料,研究其合成方法受到科学家的青睐。回答下列问题:
(1)丙烯歧化法
反应原理为 。向恒温恒容的密闭容器中通入一定量的,生成的物质的量与时间的关系如表所示:
①___________ ;初始时总压强为,时总压强为,___________ 。
②其他条件不变,若缩小容器的体积,则的转化率将___________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)催化加氢法
反应原理为。向的恒容密闭容器中通入和,在催化剂作用下发生上述反应,测得平衡时体系中各气体的物质的量随温度的变化关系如图所示。
①图中曲线代表乙烯的物质的量随温度的变化关系的是___________ (填字母)。
②下列说法正确的是___________ (填标号)。
A.使用催化剂,可降低反应的活化能,加快反应速率,提高平衡产率
B.其他条件不变时,若扩大容器容积,则平衡逆向移动,减小,增大
C.若容器内混合气体的密度不再随时间改变时,说明反应已达到平衡状态
D.保持其他条件不变,再通入,达到平衡时的转化率增大,平衡常数K保持不变
③达到平衡时,和的体积分数之比为___________ 。
(3)柴油裂解法
实验测得柴油裂解得到乙烯和丙烯的收率与温度、柴油在裂解设备内的停留时间的关系如图所示。工业上为获得较多较纯净的乙烯应选择较为适宜的温度和停留时间分别为___________ K和___________ s。
(1)丙烯歧化法
反应原理为 。向恒温恒容的密闭容器中通入一定量的,生成的物质的量与时间的关系如表所示:
反应时间 | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
的物质的量 | 0 | 0.8 | 1.2 | 1.5 | a | 1.5 |
②其他条件不变,若缩小容器的体积,则的转化率将
(2)催化加氢法
反应原理为。向的恒容密闭容器中通入和,在催化剂作用下发生上述反应,测得平衡时体系中各气体的物质的量随温度的变化关系如图所示。
①图中曲线代表乙烯的物质的量随温度的变化关系的是
②下列说法正确的是
A.使用催化剂,可降低反应的活化能,加快反应速率,提高平衡产率
B.其他条件不变时,若扩大容器容积,则平衡逆向移动,减小,增大
C.若容器内混合气体的密度不再随时间改变时,说明反应已达到平衡状态
D.保持其他条件不变,再通入,达到平衡时的转化率增大,平衡常数K保持不变
③达到平衡时,和的体积分数之比为
(3)柴油裂解法
实验测得柴油裂解得到乙烯和丙烯的收率与温度、柴油在裂解设备内的停留时间的关系如图所示。工业上为获得较多较纯净的乙烯应选择较为适宜的温度和停留时间分别为
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