氮的化合物是重要的工业原料,也是主要的大气污染来源研究氮的化合物的反应具有重要意义。回答下列问题:
(1)肼(N2H4)与四氧化二氮分别是火箭发射器中最常用的燃料与氧化剂。已知3.2g液态肼与足量液态四氧化二氮完全反应,生成氮气和液态水放出热量61.25kJ,则该反应的热化学方程式为__ 。
(2)在773K时,分别将2.00molN2和6.00molH2充入一个固定容积为1L的密闭容器中发生反应生成NH3气体混合物中c(N2)、c(H2)、c(NH3)与反应时间(t)的关系如图所示。
①下列能说明反应达到平衡状态的是__ 选填字母。
a.v正(N2)=v逆(H2)
b.体系压强不变
c.气体平均相对分子质量不变
d.气体密度不变
②在此温度下,若起始充入4.0molN2和12.0molH2,则反应刚达到平衡时,表示c(H2)~t的曲线上相应的点为__ (选填字母)。
(3)在373K时,向体积为2L的恒容真空容器中充入0.40molNO2发生如下反应:2NO2(g)N2O4(g)△H=-56.9kJ/mol。测得的NO2体积分数[φ(NO2)]与反应时间(t)的关系如表:
①计算0~20min时,v(N2O4)=__ 。
②已知该反应v正(NO2)=k1·c2(NO2),v逆(N2O4)=k2·c(N2O4),其中k1、k2为速率常数,则373K时,=___ ;改变温度至T时,k1=k2,则T1__ 373K(填“>”、“<”或“=”)。
(1)肼(N2H4)与四氧化二氮分别是火箭发射器中最常用的燃料与氧化剂。已知3.2g液态肼与足量液态四氧化二氮完全反应,生成氮气和液态水放出热量61.25kJ,则该反应的热化学方程式为
(2)在773K时,分别将2.00molN2和6.00molH2充入一个固定容积为1L的密闭容器中发生反应生成NH3气体混合物中c(N2)、c(H2)、c(NH3)与反应时间(t)的关系如图所示。
①下列能说明反应达到平衡状态的是
a.v正(N2)=v逆(H2)
b.体系压强不变
c.气体平均相对分子质量不变
d.气体密度不变
②在此温度下,若起始充入4.0molN2和12.0molH2,则反应刚达到平衡时,表示c(H2)~t的曲线上相应的点为
(3)在373K时,向体积为2L的恒容真空容器中充入0.40molNO2发生如下反应:2NO2(g)N2O4(g)△H=-56.9kJ/mol。测得的NO2体积分数[φ(NO2)]与反应时间(t)的关系如表:
t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
φ(NO2) | 1.0 | 0.75 | 0.52 | 0.40 | 0.40 |
②已知该反应v正(NO2)=k1·c2(NO2),v逆(N2O4)=k2·c(N2O4),其中k1、k2为速率常数,则373K时,=
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黑龙江省双鸭山市集贤县2021-2022学年高二上学期期末考试化学试题 (已下线)重点8 化学反应原理的综合应用-2021年高考化学专练【热点·重点·难点】(已下线)【南昌新东方】10.2020年11月江西南昌师大附中高三上学期期中化学“皖赣联考”2021届高三上学期第三次考试化学试题
更新时间:2020-12-08 12:52:28
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【推荐1】(1)液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。氨的燃烧实验涉及下列两个相关的反应:
①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l) △H1
②NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l) △H2
则反应 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) △H=________________ 。(请用含有△H1、△H2的式子表示)
(2)若NH3 1/2N2+ 3/2H2 K=a,则N2+3H2 2NH3 K′=________ 。(用含a的式子表示)
(3)在体积为3 L的恒容密闭容器中,合成氨N2+3 H22NH3实验,投入4 mol N2和9 mol H2在一定条件下合成氨,平衡时仅改变温度测得的数据如下表所示:
已知:破坏1 mol N2(g)和3 mol H2(g)中的化学键消耗的总能量小于破坏2 mol NH3(g)中的化学键消耗的能量。
①则T1_______ T2(填“>”、“<”或“=”)
②在T2 下,经过10min达到化学平衡状态,则0~10min内H2的平均速率v(H2)=_________ ,平衡时N2的转化率α(N2)=_______ 。
③下列图象分别代表焓变(△H)、混合气体平均相对分子质量()、N2体积分数φ(N2)和气体密度(ρ)与反应时间的关系,其中正确且能表明该可逆反应达到平衡状态的是_______ 。
①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l) △H1
②NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l) △H2
则反应 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) △H=
(2)若NH3 1/2N2+ 3/2H2 K=a,则N2+3H2 2NH3 K′=
(3)在体积为3 L的恒容密闭容器中,合成氨N2+3 H22NH3实验,投入4 mol N2和9 mol H2在一定条件下合成氨,平衡时仅改变温度测得的数据如下表所示:
温度(K) | 平衡时NH3的物质的量(mol) |
T1 | 2.4 |
T2 | 2.0 |
已知:破坏1 mol N2(g)和3 mol H2(g)中的化学键消耗的总能量小于破坏2 mol NH3(g)中的化学键消耗的能量。
①则T1
②在T2 下,经过10min达到化学平衡状态,则0~10min内H2的平均速率v(H2)=
③下列图象分别代表焓变(△H)、混合气体平均相对分子质量()、N2体积分数φ(N2)和气体密度(ρ)与反应时间的关系,其中正确且能表明该可逆反应达到平衡状态的是
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【推荐2】碳和碳的两种氧化物(CO、CO2)在工业上都有重要的应用。
(1)利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,可能发生的反应如下:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
Ⅱ.CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH2
Ⅲ.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH3
①根据上述反应判断ΔH3=___________ (用ΔH1、ΔH2表示)。
在压强相等的情况下,下表为一定比例的CO2/H2,CO/H2,CO/CO2/H2在装有催化剂的反应器中生成甲醇时,不同温度下甲醇生成速率的数值变化。
②490K时,从表中数值可以看出,合成甲醇的主要反应为___________ (填“Ⅰ”或“Ⅱ”),CO的存在使甲醇生成速率增大的原因为___________ 。
③组分a中,一定比例的CO2/H2反应,510K时甲醇生成速率低于490K时甲醇生成速率,其原因可能为___________ 。
(2)在T0K、1.0×104kPa下,等物质的量的CO与CH4混合气体可以合成乙醛,反应方程式如下: CO(g)+CH4(g) CH3CHO(g)
实验测得:v正=k正p(CO)·p(CH4),v逆=k逆p(CH3CHO),k正、k逆为速率常数,p为气体的分压(气体分压p=气体总压p总×体积分数)。若用气体分压表示的平衡常数Kp=4.5×10-5(kPa)-1,则k正=___________ (以k逆表示);当CO转化率为20%时,v正:v逆=________
(3)工业生产水煤气的反应为C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH =+131 kJ·mol-1,ΔS=+134.5 J·K-1·mol-1,常温下该反应___________ (填“能”、“不能”)自发进行,工业生产水煤气时需要首先加热煤层,并不断间歇式的通入空气和水蒸气,请说出生产水煤气时通入空气的原因___________ 。
(1)利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,可能发生的反应如下:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
Ⅱ.CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH2
Ⅲ.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH3
①根据上述反应判断ΔH3=
在压强相等的情况下,下表为一定比例的CO2/H2,CO/H2,CO/CO2/H2在装有催化剂的反应器中生成甲醇时,不同温度下甲醇生成速率的数值变化。
组分 | a(CO2/H2) | b(CO/H2) | c(CO/CO2/H2) |
490K时甲醇生成速率 [mol·(mL cat)-1·h-1] | 3.0 | 0.8 | 10.4 |
510K时甲醇生成速率 [mol·(mL cat)-1·h-1] | 2.5 | 1.5 | 9.8 |
②490K时,从表中数值可以看出,合成甲醇的主要反应为
③组分a中,一定比例的CO2/H2反应,510K时甲醇生成速率低于490K时甲醇生成速率,其原因可能为
(2)在T0K、1.0×104kPa下,等物质的量的CO与CH4混合气体可以合成乙醛,反应方程式如下: CO(g)+CH4(g) CH3CHO(g)
实验测得:v正=k正p(CO)·p(CH4),v逆=k逆p(CH3CHO),k正、k逆为速率常数,p为气体的分压(气体分压p=气体总压p总×体积分数)。若用气体分压表示的平衡常数Kp=4.5×10-5(kPa)-1,则k正=
(3)工业生产水煤气的反应为C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH =+131 kJ·mol-1,ΔS=+134.5 J·K-1·mol-1,常温下该反应
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【推荐3】工业原料气中含有CO、氧硫化碳(COS)等有毒气体,它们能使催化剂中毒和大气污染。使用这样的原料气时需要进行净化处理。
I. CO的处理。硝酸的工业尾气中含有大量的氮氧化物,在一定条件下用氮氧化物处理CO能使有毒气体都变为环境友好型物质。已知有下列反应:
①2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g) △H=-566 kJ/mol
②N2(g)+O2(g)= 2NO(g) △H=+181 kJ/mol
(1)请写出用NO处理CO反应的热化学方程式___________ 。
下列措施中能够增大该反应有毒气体平衡转化率的是__________ (填字母标号)。
a 增大反应体系的压强 b 使用优质催化剂
c 适当降低温度 d 增大NO的浓度
II.氧硫化碳(COS)的脱硫处理。在一定条件下用水蒸气与氧硫化碳反应是常用的脱硫方法,其热化学方程式为:COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g) △H=-35 kJ/mol
(2)向容积为2 L的密闭容器中加入等物质的量的水蒸气和氧硫化碳,在一定条件发生上述脱硫反应,反应开始时压强为P(MPa),测得一定时间内COS(g)和CO2(g)的物质的量变化如下表所示:
①0~5 min内以COS(g)表示的反应速率v(COS)=________ mol/(L·min)。
②由表中数据变化判断T1_____ T2(填“>”、“<"或“=”)。理由为____________
③T1℃时,平衡常数Kp=_______ (以分压表示,分压=总压×物质的量分数)
若30 min时,保持T2℃不变,向该容器中再加入该反应的四种物质各2 mol,则此时化学平衡______ 移动( 填"向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不")。
I. CO的处理。硝酸的工业尾气中含有大量的氮氧化物,在一定条件下用氮氧化物处理CO能使有毒气体都变为环境友好型物质。已知有下列反应:
①2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g) △H=-566 kJ/mol
②N2(g)+O2(g)= 2NO(g) △H=+181 kJ/mol
(1)请写出用NO处理CO反应的热化学方程式
下列措施中能够增大该反应有毒气体平衡转化率的是
a 增大反应体系的压强 b 使用优质催化剂
c 适当降低温度 d 增大NO的浓度
II.氧硫化碳(COS)的脱硫处理。在一定条件下用水蒸气与氧硫化碳反应是常用的脱硫方法,其热化学方程式为:COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g) △H=-35 kJ/mol
(2)向容积为2 L的密闭容器中加入等物质的量的水蒸气和氧硫化碳,在一定条件发生上述脱硫反应,反应开始时压强为P(MPa),测得一定时间内COS(g)和CO2(g)的物质的量变化如下表所示:
物质的量/mol | T1/℃ | T2/℃ | |||||
0min | 5min | 10min | 15min | 20min | 25min | 30min | |
COS(g) | 2.0 | 1.16 | 0.80 | 0.80 | 0.50 | 0.40 | 0.40 |
CO2(g) | 0 | 0.84 | 1.20 | 1.20 | 1.50 | 1.60 | 1.60 |
②由表中数据变化判断T1
③T1℃时,平衡常数Kp=
若30 min时,保持T2℃不变,向该容器中再加入该反应的四种物质各2 mol,则此时化学平衡
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【推荐1】某课外兴趣小组欲探究铝与盐酸的反应实验中反应速率与哪些因素有关。请填写下列空白:
(1)实验反应原理:________________________________ 。
(2)实验用品:试管(普通试管和具支试管各一支)、镊子、乳胶管、玻璃导管、水槽、胶头滴管、温度计;稀盐酸(4mol/L)、铝条(片)、水。
(3)实验装置(图中铁架台等夹持仪器略去)
(4)实验方法
①按如图所示连接好实验仪器,检查装置的气密性,具体操作方法是:___________ 。
②取3块铝条加入到试管中,操作方法是__________________________________ 。
③在盛有铝条的试管中,加入2mL稀盐酸。
④测量试管中溶液的温度。
⑤收集反应产生的氢气。
(5)数据处理及问题讨论
①实验结束后,课外兴趣小组成员将产生氢气的体积与时间作了如图。
②试判断OE、EF、FG段所收集气体的多少。
OE:_______ ;EF:_______ ;FG:________ 。
写出这三个时间段内产生氢气的速率大小比较(用OE、EF、FG表示)。速率大小比较:______________ ,在三个时间段反应平均速率变化的原因是____________________ 。
(1)实验反应原理:
(2)实验用品:试管(普通试管和具支试管各一支)、镊子、乳胶管、玻璃导管、水槽、胶头滴管、温度计;稀盐酸(4mol/L)、铝条(片)、水。
(3)实验装置(图中铁架台等夹持仪器略去)
(4)实验方法
①按如图所示连接好实验仪器,检查装置的气密性,具体操作方法是:
②取3块铝条加入到试管中,操作方法是
③在盛有铝条的试管中,加入2mL稀盐酸。
④测量试管中溶液的温度。
⑤收集反应产生的氢气。
(5)数据处理及问题讨论
①实验结束后,课外兴趣小组成员将产生氢气的体积与时间作了如图。
②试判断OE、EF、FG段所收集气体的多少。
OE:
写出这三个时间段内产生氢气的速率大小比较(用OE、EF、FG表示)。速率大小比较:
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【推荐2】用NH3催化还原氮的氧化物,可以消除氮的氧化物的污染。已知:
反应①:4NH3(g)+ 6NO(g)5N2(g) + 6H2O(l)
反应②:2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) ( < 0且=2 )
反应③:4NH3(g) + 6NO2(g) 5N2(g)+ 3O2 + 6H2O(l)
反应①和反应②在不同温度时的平衡常数及其大小关心如下表:
(1)试推测反应③是______ 反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)相同条件下反应①在2L的密闭容器中选用不同的催化剂,反应产生N2的物质的量随时间的变化如图所示。
则:①计算0~4min时在A催化剂作用下,反应速率v(NO)=_______________
②下列说法正确的是:________________________
A.该反应的活化能大小顺序是:Ea(A)>Ea(B) >Ea(C)
B.增大压强能使反应速率加快的原因,是因为增加活化分子的百分数
C.单位时间内H-O键与N-H断裂的数目相等时,说明反应已达平衡状态
D.若在恒容绝热的密闭容器中进行,当温度不变时,说明反应已达平衡状态
(3)对于反应②,若在某温度下,在容积为2L的刚性密闭容器中起始加入2 molNO 和2 molO2,反应一段时间后,测的生成NO21.6mol,则该反应是否达到平衡状态?_________ (填“是”或“不是”已知该温度下该反应的K约为147.3).达平衡后,在同一温度下向大小相同的另一刚性容器中加入1.2mol的NO2和1.5mol的O2,则还要加入NO______ mol、O2_____ mol,达平衡时各物质的浓度才能跟前平衡的相等。
反应①:4NH3(g)+ 6NO(g)5N2(g) + 6H2O(l)
反应②:2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) ( < 0且=2 )
反应③:4NH3(g) + 6NO2(g) 5N2(g)+ 3O2 + 6H2O(l)
反应①和反应②在不同温度时的平衡常数及其大小关心如下表:
温度/K | 反应① | 反应② | 已知: K2>K1>K2'>K1' |
298 | K1 | K2 | |
398 | K1' | K2' |
(1)试推测反应③是
(2)相同条件下反应①在2L的密闭容器中选用不同的催化剂,反应产生N2的物质的量随时间的变化如图所示。
则:①计算0~4min时在A催化剂作用下,反应速率v(NO)=
②下列说法正确的是:
A.该反应的活化能大小顺序是:Ea(A)>Ea(B) >Ea(C)
B.增大压强能使反应速率加快的原因,是因为增加活化分子的百分数
C.单位时间内H-O键与N-H断裂的数目相等时,说明反应已达平衡状态
D.若在恒容绝热的密闭容器中进行,当温度不变时,说明反应已达平衡状态
(3)对于反应②,若在某温度下,在容积为2L的刚性密闭容器中起始加入2 molNO 和2 molO2,反应一段时间后,测的生成NO21.6mol,则该反应是否达到平衡状态?
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【推荐3】NO、NO2等氮氧化物的消除和再利用有多种方法。
(1)活性炭还原法:某研究小组向某密闭容器中加入足量的活性炭和NO,发生反应:C(s)+2NO(g) ⇌ N2(g)+ CO2(g) △H= Q kJ·mol-1,在T℃下,反应进行到不同时间测得各物质的浓度部分数据如下:
①0~10min内,N2的平均反应速率v(N2)=___________ .
②30min后,若只改变一个条件,反应重新达到平衡时各物质的浓度如上表所示,则改变的条件可能是____ (填序号).
a.加入一定量的活性炭 b.改变反应体系的温度
c.缩小容器的体积 d.通入一定量的NO e.使用催化剂
(2)NH3催化还原法:原理如图所示。
①若烟气中c(NO2) :c(NO)=1 :1,发生图甲所示的脱氮反应时,每转移1.5mol电子放出的热量为113.8kJ,则发生该脱氮反应的热化学方程式为__________________ .
②图乙是在一定时间内,使用不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率,由图可知工业使用的最佳催化剂和相应温度分别为_____________ ;使用Mn作催化剂时,脱氮率b-a 段呈现如图变化的可能原因是__________ (答1点).
(3)直接电解吸收法:先用6%的稀硝酸吸收NOx,生成HNO2(弱酸),再将吸收液导入电解槽中进行电解,使之转化为硝酸,则阳极的电极反应式为________________ .
(4)NO2与N2O4之间存在转化:N2O4(g) ⇌ 2NO2(g),将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中。
①已知N2O4的起始压强p0为108 kPa,325℃时,N2O4的平衡转化率为40%,则该温度下反应的平衡常数为:Kp=________ kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×各物质的量分数,保留一位小数).
②在一定条件下,该反应N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系:v(N2O4)=k1p(N2O4),v(NO2)=k2p2(NO2),其中k1、k2是与反应温度有关的常数。相应的速率-压强关系如图所示,在图标出的点中,能表示反应达到平衡状态的点为______ 。
(1)活性炭还原法:某研究小组向某密闭容器中加入足量的活性炭和NO,发生反应:C(s)+2NO(g) ⇌ N2(g)+ CO2(g) △H= Q kJ·mol-1,在T℃下,反应进行到不同时间测得各物质的浓度部分数据如下:
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | |
NO | 1.00 | 0.40 | 0.20 | 0.30 | 0.30 | |
N2 | 0 | 0.40 | 0.60 | 0.60 | ||
CO2 | 0 | 0.60 | 0.60 |
①0~10min内,N2的平均反应速率v(N2)=
②30min后,若只改变一个条件,反应重新达到平衡时各物质的浓度如上表所示,则改变的条件可能是
a.加入一定量的活性炭 b.改变反应体系的温度
c.缩小容器的体积 d.通入一定量的NO e.使用催化剂
(2)NH3催化还原法:原理如图所示。
①若烟气中c(NO2) :c(NO)=1 :1,发生图甲所示的脱氮反应时,每转移1.5mol电子放出的热量为113.8kJ,则发生该脱氮反应的热化学方程式为
②图乙是在一定时间内,使用不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率,由图可知工业使用的最佳催化剂和相应温度分别为
(3)直接电解吸收法:先用6%的稀硝酸吸收NOx,生成HNO2(弱酸),再将吸收液导入电解槽中进行电解,使之转化为硝酸,则阳极的电极反应式为
(4)NO2与N2O4之间存在转化:N2O4(g) ⇌ 2NO2(g),将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中。
①已知N2O4的起始压强p0为108 kPa,325℃时,N2O4的平衡转化率为40%,则该温度下反应的平衡常数为:Kp=
②在一定条件下,该反应N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系:v(N2O4)=k1p(N2O4),v(NO2)=k2p2(NO2),其中k1、k2是与反应温度有关的常数。相应的速率-压强关系如图所示,在图标出的点中,能表示反应达到平衡状态的点为
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【推荐1】工业上利用合成气(主要成分CO和H2)在催化剂作用下合成甲醇。向体积恒定的密闭容器中,按n(CO)∶n(H2)=1∶2充入反应物,发生化学反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=-90.1kJ·mol-1。L(L1、L2)、X代表压强或温度,如图1表示L一定时,平衡混合物中CH3OH的体积分数随X的变化关系。
(1)X表示___ (填“温度”或“压强”),判断理由是___ 。
下列叙述可以说明反应已达平衡状态的是( )
A.CH3OH(g)的物质的量分数保持不变
B.2v(H2)生成=v(CH3OH)生成
C.混合气体的总物质的量保持不变
D.混合气体密度保持不变
(2)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代表物质的量浓度(cB),也可以表示平衡常数(记作Kp),其中pB=p总×B的体积分数,若在一定温度下,C点平衡气体总压强为p总,则该反应的平衡常数Kp=___ (用P总的代数式表示)
(3)CO与H2反应还可生成CH3OCH3(g)和H2O(g),研究发现,该反应中的CO的平衡转化率随温度、投料比的变化曲线如图2。ΔH___ 0(填“>”或“<”)。若保持压强不变,向平衡体系中充入N2,则CH3OCH3的百分含量___ (填“增大”或“不变”或“减小”)
(1)X表示
下列叙述可以说明反应已达平衡状态的是
A.CH3OH(g)的物质的量分数保持不变
B.2v(H2)生成=v(CH3OH)生成
C.混合气体的总物质的量保持不变
D.混合气体密度保持不变
(2)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代表物质的量浓度(cB),也可以表示平衡常数(记作Kp),其中pB=p总×B的体积分数,若在一定温度下,C点平衡气体总压强为p总,则该反应的平衡常数Kp=
(3)CO与H2反应还可生成CH3OCH3(g)和H2O(g),研究发现,该反应中的CO的平衡转化率随温度、投料比的变化曲线如图2。ΔH
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【推荐2】二氧化碳催化加氢制甲醇,不仅有利于减少温室气体二氧化碳,而且还可以获得大量的重要有机化工原料甲醇。回答下列问题:
(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 平衡常数K该反应一般认为通过如下步骤来实现:
i.CO2(g) + H2(g)CO(g) +H2O(g) △H= +41 kJ/mol 平衡常数K1
ii.CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) △H =-90 kJ/mol 平衡常数K2
则总反应的△H=___________ kJ/mol;平衡常数K=___________ (用K1、K2表示)。
(2)碳及其化合物间的转化广泛存在于自然界及人类的生产和生活中。
已知25℃,100kPa时:I.1mol葡萄糖[C6H12O6(s)]完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出2804kJ热量。Ⅱ.CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283kJ·mol-1。回答问题:
①25℃时,CO2(g)与H2O(l)经光合作用生成葡萄糖[C6H12O6(s)]和O2(g)的热化学方程式为_______ 。
②25℃,100kPa时,气态分子断开1mol化学键的所需的能量称为键能。已知O=O、C≡O键的键能分别为495kJ·mol-1、799kJ·mol-1,CO2(g)分子中碳氧键的键能为___________ kJ·mol-1。
(3)高炉炼铁的一个反应如下: CO(g)+FeO(s)CO2(g)+Fe(s) △H>0已知1100℃时K=0.263。
①温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,高炉内CO2和CO的体积比值___________ (填“增大”“减小”或“不变”下同),平衡常数K的变化是___________ 。如果温度不变,在原平衡体系中继续加入一定量CO,达新平衡时,CO的体积分数和原平衡相比___________ 。
②1100℃时,若测得高炉中c(CO2)=0.025mol/L,c(CO)=0.1mol/L,在这种情况下,该反应___________ (填“已经”或“没有”)处于化学平衡状态,此时化学反应速率是v(正)___________ (填“大于”“小于”或“等于”)v(逆)。
(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 平衡常数K该反应一般认为通过如下步骤来实现:
i.CO2(g) + H2(g)CO(g) +H2O(g) △H= +41 kJ/mol 平衡常数K1
ii.CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) △H =-90 kJ/mol 平衡常数K2
则总反应的△H=
(2)碳及其化合物间的转化广泛存在于自然界及人类的生产和生活中。
已知25℃,100kPa时:I.1mol葡萄糖[C6H12O6(s)]完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出2804kJ热量。Ⅱ.CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283kJ·mol-1。回答问题:
①25℃时,CO2(g)与H2O(l)经光合作用生成葡萄糖[C6H12O6(s)]和O2(g)的热化学方程式为
②25℃,100kPa时,气态分子断开1mol化学键的所需的能量称为键能。已知O=O、C≡O键的键能分别为495kJ·mol-1、799kJ·mol-1,CO2(g)分子中碳氧键的键能为
(3)高炉炼铁的一个反应如下: CO(g)+FeO(s)CO2(g)+Fe(s) △H>0已知1100℃时K=0.263。
①温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,高炉内CO2和CO的体积比值
②1100℃时,若测得高炉中c(CO2)=0.025mol/L,c(CO)=0.1mol/L,在这种情况下,该反应
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【推荐3】2013年初,雾霾天气多次肆虐天津、北京等地区。其中,燃煤和汽车尾气是造成空气污染的原因之一。
(l)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)△H <0
①该反应平衡常数表达式______
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是______ (填代号)。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
已知:
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867 kJ/mol ①
2NO2(g)⇌N2O4(g) △H=-56.9 kJ/mol ②
H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0 kJ/mol ③
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(1)的热化学方程式:______ 。
(3)甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解100mLlmol/L食盐水,电解一段时间后,收集到标准状况下的氢气2.24L(设电解后溶液体积不变)。
①甲烷燃料电池的负极反应式:______ 。
②电解后溶液的pH=______ (忽略氯气与氢氧化钠溶液反应)
③阳极产生气体的体积在标准状况下是______ L
(l)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)△H <0
①该反应平衡常数表达式
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
已知:
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867 kJ/mol ①
2NO2(g)⇌N2O4(g) △H=-56.9 kJ/mol ②
H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0 kJ/mol ③
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(1)的热化学方程式:
(3)甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解100mLlmol/L食盐水,电解一段时间后,收集到标准状况下的氢气2.24L(设电解后溶液体积不变)。
①甲烷燃料电池的负极反应式:
②电解后溶液的pH=
③阳极产生气体的体积在标准状况下是
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【推荐1】我国在应对气候变化工作中取得显著成效,并向国际社会承诺2030年“碳达峰”,2060年实现“碳中和”。因此将转化为高附加值化学品成为科学家研究的重要课题。催化加氢合成二甲醚是一种转化方法,其过程中主要发生下列反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
请回答下列问题:
(1)___________ 。
(2)恒温,恒容密闭容器中,对于反应Ⅰ,下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是___________。
(3)反应在某温度下的平衡常数为0.25,此温度下,在密闭容器中加入等物质的量的和,反应到某时刻时测得各组分浓度如下,'此时___________ (填“>”、“<”或“=”)
(4)反应Ⅲ能够自发进行的条件是___________ (填“较低温度”“较高温度”或“任何温度”)。
(5)在恒定压强、温度下,将6mol和12mol充入2L的密闭容器中发生Ⅰ、Ⅲ反应,5min后反应达到平衡状态,此时物质的量为2mol的物质的量为0.5mol;则温度时反应Ⅰ的平衡常数Kc的计算式为________ 。
(6)恒压下将和按体积比1∶3混合,在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅲ,在相同的时间段内的选择性和产率随温度的变化如下图。其中:的选择性
①在上述条件下合成甲醇的工业条件是________ 。
A.210℃ B.230℃ C.催化剂CZT D.催化剂CZ(Zr―1)T
②温度高于230℃,平衡转化率随温度升高而下降可能的原因是________ 。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
请回答下列问题:
(1)
(2)恒温,恒容密闭容器中,对于反应Ⅰ,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.混合气体的平均相对分子质量不再变化 |
C. | D.容器的压强不再变化 |
(3)反应在某温度下的平衡常数为0.25,此温度下,在密闭容器中加入等物质的量的和,反应到某时刻时测得各组分浓度如下,'此时
物质 | |||
浓度 | 1.8 | 1.8 | 0.4 |
(4)反应Ⅲ能够自发进行的条件是
(5)在恒定压强、温度下,将6mol和12mol充入2L的密闭容器中发生Ⅰ、Ⅲ反应,5min后反应达到平衡状态,此时物质的量为2mol的物质的量为0.5mol;则温度时反应Ⅰ的平衡常数Kc的计算式为
(6)恒压下将和按体积比1∶3混合,在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅲ,在相同的时间段内的选择性和产率随温度的变化如下图。其中:的选择性
①在上述条件下合成甲醇的工业条件是
A.210℃ B.230℃ C.催化剂CZT D.催化剂CZ(Zr―1)T
②温度高于230℃,平衡转化率随温度升高而下降可能的原因是
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐2】一定温度下,某恒容密闭容器中盛有NO2、N2O4两种气体,反应开始至达到平衡状态过程中,两种物质的浓度随时间的变化如图所示:
(1)图中y曲线是表示____________ 的浓度变化(填化学式)。
(2)写出容器中发生反应的化学方程式____________________________________ 。
(3)从反应开始至达到平衡状态时间段内的反应速率v(NO2)=____________ 。
(4)图中a、b两点对应状态的化学反应速率大小比较v(a)______ v(b)(填“>”、“=”或“<”)。
(5)欲增大体系的化学反应速率,可以采取的措施有____________ 。
a.分离出N2O4 b.投入NO2 c.充入氦气 d.升高温度
(6)在相同温度下,若向该容器中再充入一定体积的NO2,平衡后混合气体颜色与原来相比___________ (填“变浅”“不变”或“变深”,下同),若向该容器中充入一定体积的N2O4,平衡后混合气体颜色与原来相比____________ 。
(1)图中y曲线是表示
(2)写出容器中发生反应的化学方程式
(3)从反应开始至达到平衡状态时间段内的反应速率v(NO2)=
(4)图中a、b两点对应状态的化学反应速率大小比较v(a)
(5)欲增大体系的化学反应速率,可以采取的措施有
a.分离出N2O4 b.投入NO2 c.充入氦气 d.升高温度
(6)在相同温度下,若向该容器中再充入一定体积的NO2,平衡后混合气体颜色与原来相比
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】次氯酸盐是常用的水处理剂。
已知:①有效氯含量(COAC)指与含氯消毒剂氧化能力相当的氯气量,单位为。
②物质氧化性越强,氧化还原电位(ORP)越高。
③相同条件下,次氯酸的氧化性大于次氯酸盐
(1)配制的溶液
i、量取冰醋酸时应选用仪器___________ 。(填标号)
ii、冬季低温环境冰醋酸凝固时如何取出___________ 。
(2)温度及pH对溶液有效氯含量(COAC)及氧化还原电位的影响:
在不同温度下,用的乙酸溶液调节pH得到溶液COCA、ORP的关系如图1、图2所示。
i.由图1可知,随着少量乙酸的滴入,溶液的pH在___________ (填“增大”或“减小”。)
ii.溶液氧化性在最大的原因是___________ 。
iii.溶液用于消毒时适宜的条件是:温度___________ 、pH___________ (填标号)。
A.25℃ B.70℃ C.5.75 D.6.85
(3)某小组探究70℃时,pH值及稳定剂对NaClO溶液有效氯含量的影响。甲同学设计实验方案如下
i.设计实验1和2的目的是___________ 。
ii.实验5中的a___________ 0.935(填“大于”、“小于”或“等于”)。
iii.根据实验3-5,可得出的结论是___________ 。
iv。下列物质中最适宜做为NaClO溶液稳定剂的是___________ 。
A. B.NaCl C. D.
已知:①有效氯含量(COAC)指与含氯消毒剂氧化能力相当的氯气量,单位为。
②物质氧化性越强,氧化还原电位(ORP)越高。
③相同条件下,次氯酸的氧化性大于次氯酸盐
(1)配制的溶液
i、量取冰醋酸时应选用仪器
ii、冬季低温环境冰醋酸凝固时如何取出
(2)温度及pH对溶液有效氯含量(COAC)及氧化还原电位的影响:
在不同温度下,用的乙酸溶液调节pH得到溶液COCA、ORP的关系如图1、图2所示。
i.由图1可知,随着少量乙酸的滴入,溶液的pH在
ii.溶液氧化性在最大的原因是
iii.溶液用于消毒时适宜的条件是:温度
A.25℃ B.70℃ C.5.75 D.6.85
(3)某小组探究70℃时,pH值及稳定剂对NaClO溶液有效氯含量的影响。甲同学设计实验方案如下
序号 | 硅酸钠的质量分数 | 碳酸钠的质量分数 | 初始COAC | pH值 | 12h后COAC | 12h后COAC/初始COAC |
1 | 0 | 0 | 1794 | 8.53 | 1218 | 0.679 |
2 | 0 | 0 | 1794 | 8.63 | 1288 | 0.718 |
3 | 0.9% | 0.6% | 1794 | 13.44 | 1676 | 0.935 |
4 | 1.5% | 0 | 1834 | 13.76 | 1597 | 0.871 |
5 | 0 | 1.5% | 1834 | 13.66 | - | a |
ii.实验5中的a
iii.根据实验3-5,可得出的结论是
iv。下列物质中最适宜做为NaClO溶液稳定剂的是
A. B.NaCl C. D.
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