组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学反应速率与化学平衡 > 化学平衡 > 化学平衡的移动及其影响因素
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:45 题号:12021347
含碳物质的转化,有利于“减碳”和可持续性发展,有重要的研究价值.回答下列问题:
(1)已知CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H=﹣41 kJ•mol-1,下列措施中有利于提高CO平衡转化率的是______(填标号)。
A.增大压强                                                     B.降低温度
C.提高原料气中H2O(g)的比例                           D.使用高效催化剂
(2)用惰性电极电解KHCO3溶液可将空气中的CO2转化为甲酸根(HCOO-)和,其电极反应式为______________;若电解过程中转移1 mol电子,则阳极生成气体的体积为______L(标准状况)。
(3)乙苯催化脱氢制取苯乙烯的反应为:
(g)+CO2(g)(g)+CO(g)+H2O(g),其反应历程如下:

①由原料到状态Ⅰ的过程能量______(填“放出”或“吸收”)。
②一定温度下,向恒容密闭容器中充入2 mol乙苯和2 mol CO2,起始压强为P0,平衡时容器内气体总物质的量为5 mol,则乙苯的转化率为_____,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp______

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【推荐1】Ⅰ.为验证不同化合价铁的氧化还原能力,利用下列电池装置进行实验。

回答下列问题:
(1)实验室用FeSO4•7H2O固体和蒸馏水配制FeSO4溶液时,还需要加入少量铁粉和________(写名称)。
(2)电池反应一段时间后,测得铁电极溶液中c(Fe2+)增大,石墨电极上未见Fe析出。则石墨电极的电极反应式为________,因此,验证了Fe2+氧化性小于________(写化学符号,下同)
Ⅱ.工业废水中常含有一定量有毒的Cr2O,必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法一:还原沉淀法
该法的工艺流程为:CrOCr2OCr3+Cr(OH)3
(3)第①步存在平衡:2CrO(黄色)+2H+Cr2O(橙色)+H2O。若平衡体系的pH=2,则溶液显________色。
(4)写出第②步的离子反应方程式:________
方法二:电解法
该法用Fe做电极电解含Cr2O的酸性废水,随着电解进行,阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。
(5)用Fe做电极的原因为________
2023-09-13更新 | 66次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】甲醇(CH3OH)是重要的化工原料。回答下列问题:
I.制备甲醇有Ag3PO4光催化CO2转化法、水煤气合成法和CuO-ZnO催化CO2氢化法。
(1)Ag3PO4光催化CO2转化法制甲醇的总反应是:2CO2+4H2O2CH3OH+3O2,Ag3PO4光催化机理如下,请写出步骤b的方程式。
a.Ag3PO4[Ag3PO4]+e-
b._______
c.CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O
(2)水煤气合成法。制备甲醇的主要反应为CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)。ΔH=-90.8kJ/mol,原料气加工过程中常常混有一定量CO2,为了研究不同温度下CO2对该反应的影响,以CO2、CO、H2的混合气体为原料在一定条件下进行试验,结果表明,原料气各组分含量不同时,反应生成甲醇和副产物甲烷的碳转化率是不同的。实验数据如下表所示。
φ(CO2)-φ(CO)-φ(H2)/%0-30-704-26-708-22-7020-10-70
反应温度/℃225235250225235250225235250225235250
碳转化率/%CH3OH4.98.811.019.033.156.517.7.33.454.48.012.022.6
CH40000000002.82.82.8

一定条件下,反应温度越高,生成甲醇反应的碳转化率_______(填“增大”、“减小”、“不变”或“无法判断”)。结合表中数据分析250℃下,CO2对甲醇合成的影响是________
(3)CuO-ZnO催化CO2、H2合成甲醇涉及的反应如下:
反应I:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1>0
反应II:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2<0
反应III:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH3<0
①一定条件下,在恒容密闭容器中按=3投料进行上述反应,CO2的平衡转化率及CO、CH3OCH3、CH3OH的平衡体积分数随温度变化如图所示。图中曲线X表示_______的平衡体积分数随温度的变化,温度从453K上升至533K,CO2的平衡转化率变化的原因是_______

②温度为T℃时,在恒容密闭容器中,充入一定量的CO2和H2,发生反应I、II。起始及平衡时容器内各气体的物质的量如下表所示:。
CO2H2CH3OHCOH2O
起始量/mol57000
平衡量/moln1n2

经测定,达到平衡时容器内总压为pkPa,是起始时的5/6,则n1=_______;若此时n2=3,则反应II的平衡常数Kp=________(用含p的式子表示)。
II.一种以甲醇为原料,利用SnO2(mSnO2/CC)和CuO纳米片(CuONS/CF)作催化电极,制备甲酸(甲酸盐)的电化学装置的工作原理如图所示。

(4)①直流电源的正极为_______(填“a”或“b”),电解过程中阴极上发生反应的电极反应式为_______
②若有1molH+通过质子交换膜时,则该装置生成HCOO-和HCOOH共计_______mol。
2022-04-22更新 | 484次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐3】氨是一种重要的化工产品,是氮肥工业、有机合成工业以及制造硝酸、铵盐和纯碱等的原料。
(1)在一定温度下,在固定体积的密闭容器中进行可逆反应:N2+3H22NH3。该可逆反应达到平衡的标志是________________
A.3v(H2)=2v(NH3)
B.单位时间生成m mol N2的同时消耗3m mol H2
C.容器内的总压强不再随时间而变化
D.混合气体的密度不再随时间变化
E.a molN≡N键断裂的同时,有6amolN—H键断裂
F.N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2
(2)某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2L的密闭容器内充入1molN2和3molH2,加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在一定温度压强下开始反应,并用压力计监测容器内压强的变化如下:
反应时间/min051015202530
压强/MPa16.8014.7813.8613.2712.8512.6012.60
则从反应开始到25min时,以N2表示的平均反应速率=_________;该温度下平衡常数K=__________
(3) 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,主要反应如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H=-99kJ·mol1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H=-58 kJ·mol1
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H
图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线是________;反应③的H=________kJ·mol1

(4)合成气的组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时体系中的CO平衡转化率α(CO)与温度和压强的关系如图2所示。图中的压强p1、p2、p3由大到小的顺序为____________;α(CO)随温度升高而减小,其原因是_____________
2016-12-09更新 | 460次组卷
共计 平均难度:一般