推进能源绿色转型,实现“碳达峰、碳中和”,事关经济社会发展全局。甲烷化以及甲烷二氧化碳重整是能源综合利用领域的研究热点。
(1)在一定温度和压力条件下,将按一定比例混合的和通过装有催化剂的反应器可得到。298K时,相关物质的相对能量如下图,则该反应的热化学方程式为___________ 。
(2)催化剂的选择是甲烷化的核心,金属或均可作为催化剂。
①催化剂原子的基态核外电子的空间运动状态有___________ 种。
②催化加形成的反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注),存在的副反应的化学方程式为___________ ;
③上述两种不同催化剂的条件下反应相同时间,测得转化率和生成选择性随温度变化影响如下图所示。高于320℃后,以为催化剂,转化率略有下降,而以为催化剂,转化率却仍在上升,其原因是;对比上述两种催化剂的催化性能,工业上应选择的催化剂和温度分别是___________ 。
(3)甲烷与二氧化碳重整是一个复杂的反应体系,主要反应有:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应III:
在一定条件下,1L恒容密闭容器中充入和,测得和的平衡转化率分别为60%和20%,则该温度下反应Ⅰ的平衡常数___________ ;若平衡时总压强为,则___________ 。(分压总压物质的量分数)
(1)在一定温度和压力条件下,将按一定比例混合的和通过装有催化剂的反应器可得到。298K时,相关物质的相对能量如下图,则该反应的热化学方程式为
(2)催化剂的选择是甲烷化的核心,金属或均可作为催化剂。
①催化剂原子的基态核外电子的空间运动状态有
②催化加形成的反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注),存在的副反应的化学方程式为
③上述两种不同催化剂的条件下反应相同时间,测得转化率和生成选择性随温度变化影响如下图所示。高于320℃后,以为催化剂,转化率略有下降,而以为催化剂,转化率却仍在上升,其原因是;对比上述两种催化剂的催化性能,工业上应选择的催化剂和温度分别是
(3)甲烷与二氧化碳重整是一个复杂的反应体系,主要反应有:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应III:
在一定条件下,1L恒容密闭容器中充入和,测得和的平衡转化率分别为60%和20%,则该温度下反应Ⅰ的平衡常数
更新时间:2021-05-16 06:57:21
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【推荐1】环氧乙烷( )、环氧丙烷( )都是重要的化工原料且用途广泛。回答下列问题:
(1)已知:
①
②2
③_____
(2)某温度下,物质的量均为1mol的CH2=CH2和O2在0.5L的刚性容器内发生反应③,5min后反应达到平衡,气体总压减少了20%。
①平衡时CH2=CH2(g)的转化率为____ ,达到平衡后,欲增加CH2=CH2(g)的平衡转化率,可采取的措施是____ (填一条措施即可)。
②0~5min内,环氧乙烷的生成速率为____ 。
③该反应的平衡常数K_____ (精确到0.01)。
④当进料气CH2=CH2和O2的物质的量不变时,T1℃时达到反应平衡,请在图1中画出温度由T1℃变化到T2℃的过程中乙烯的转化率与温度的关系____ 。
(3)将丙烯与饱和食盐水的电解产物反应,转化为氯丙醇[CH3CH(OH)CH2Cl][已知:CH3CH=CH2+H2O+Cl2→CH3CH(OH)CH2Cl+HCl],氯丙醇进一步反应生成环氧丙烷,其电解简易装置如图2所示。
①a电极上的电极反应式为______ 。
②b电极区域生成环氧丙烷的化学方程式为______ 。
(1)已知:
①
②2
③
(2)某温度下,物质的量均为1mol的CH2=CH2和O2在0.5L的刚性容器内发生反应③,5min后反应达到平衡,气体总压减少了20%。
①平衡时CH2=CH2(g)的转化率为
②0~5min内,环氧乙烷的生成速率为
③该反应的平衡常数K
④当进料气CH2=CH2和O2的物质的量不变时,T1℃时达到反应平衡,请在图1中画出温度由T1℃变化到T2℃的过程中乙烯的转化率与温度的关系
(3)将丙烯与饱和食盐水的电解产物反应,转化为氯丙醇[CH3CH(OH)CH2Cl][已知:CH3CH=CH2+H2O+Cl2→CH3CH(OH)CH2Cl+HCl],氯丙醇进一步反应生成环氧丙烷,其电解简易装置如图2所示。
①a电极上的电极反应式为
②b电极区域生成环氧丙烷的化学方程式为
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【推荐2】甲醇是结构最为简单的饱和一元醇,又称“木醇”或“木精”。甲醇是一碳化学基础的原料和优质的燃料,主要应用于精细化工、塑料、能源等领域。已知甲醇制备的有关化学反应如下:反应①:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) =-90.77kJ/mol 反应②:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) 反应③:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) =-49.58kJ/mol
(1)反应②的2=__________________
(2)若500℃时三个反应的平衡常数依次为K1、K2与K3,则K3=_________ (用K1、K2表示)。已知500℃时K1、K2的值分别为2.5、1.0,并测得该温度下反应③在某时刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol/L)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时V正________ V逆(填“>”、“=”或“<”)
(3)在3L容积可变的密闭容器中发生反应②,c(CO)随反应时间t变化如图中曲线I所示。若在t0时刻分别改变一个条件,曲线I变为曲线II和曲线III。当曲线I变为曲线II时,改变的条件是__________________ 。当通过改变压强使曲线I变为曲线III时,曲线III达到平衡时容器的体积为_____________ 。
(4)甲醇燃料电池可能成为未来便携电子产品应用的主流。某种甲醇燃料电池工作原理如图所示,则通入a气体的电极电极反应式为__________________
(5)一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。常温条件下,将a mol/L的CH3COOH与b mol/L Ba(OH)2溶液等体积混合,反应平衡时,2c(Ba2+)=c(CH3COO-),用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为________________
(1)反应②的2=
(2)若500℃时三个反应的平衡常数依次为K1、K2与K3,则K3=
(3)在3L容积可变的密闭容器中发生反应②,c(CO)随反应时间t变化如图中曲线I所示。若在t0时刻分别改变一个条件,曲线I变为曲线II和曲线III。当曲线I变为曲线II时,改变的条件是
(4)甲醇燃料电池可能成为未来便携电子产品应用的主流。某种甲醇燃料电池工作原理如图所示,则通入a气体的电极电极反应式为
(5)一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。常温条件下,将a mol/L的CH3COOH与b mol/L Ba(OH)2溶液等体积混合,反应平衡时,2c(Ba2+)=c(CH3COO-),用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为
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【推荐3】将转化为有机燃料是实现碳资源可持续利用的有效途径。
(1)催化加氢制甲醇。向容积为2L的恒容、绝热密闭容器中通入2.0 mol和3.0 mol,发生反应如下:
①反应在5min时达平衡,测得此时容器内与的物质的量之比为,则前5min内,该反应的平均反应速率___________ 。
②下列可用来判断该反应已达到平衡状态的有___________ (填标号)。
A. B.容器中
C.混合气体的密度保持不变 D.容器内的温度保持不变
③两分子甲醇可进一步脱水制得二甲醚:
则的___________ 。
(2)催化加氢制甲烷。向恒压、密闭容器中通入1mol和4mol,在催化剂作用下发生如下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
上述反应达平衡时,容器中、和CO的物质的量随温度的变化关系如图所示。
①曲线A表示___________ 的物质的量随温度的变化。
②800℃时曲线B代表物质的物质的量远大于400℃时的物质的量,其原因是___________ 。
③曲线C代表物质的物质的量随温度的升高,先逐渐增大后逐渐减小。在200-600℃间,曲线C逐渐上升的原因是___________ 。
(1)催化加氢制甲醇。向容积为2L的恒容、绝热密闭容器中通入2.0 mol和3.0 mol,发生反应如下:
①反应在5min时达平衡,测得此时容器内与的物质的量之比为,则前5min内,该反应的平均反应速率
②下列可用来判断该反应已达到平衡状态的有
A. B.容器中
C.混合气体的密度保持不变 D.容器内的温度保持不变
③两分子甲醇可进一步脱水制得二甲醚:
则的
(2)催化加氢制甲烷。向恒压、密闭容器中通入1mol和4mol,在催化剂作用下发生如下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
上述反应达平衡时,容器中、和CO的物质的量随温度的变化关系如图所示。
①曲线A表示
②800℃时曲线B代表物质的物质的量远大于400℃时的物质的量,其原因是
③曲线C代表物质的物质的量随温度的升高,先逐渐增大后逐渐减小。在200-600℃间,曲线C逐渐上升的原因是
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【推荐1】利用合成气(CO,)合成碳—有机物称为碳—化工。工业上利用天然气催化重整获得合成气,有关反应如下:
① kJ⋅mol;
② ;
③ kJ⋅mol,
回答下列问题:
(1)_______ kJ⋅mol。
(2)在刚性密闭容器中充入一定量的和,发生上述反应①。其他条件相同,在Cat1、Cat2两种催化剂作用下,反应相同时间,转化率与温度关系如图1所示。①催化效率较高的是_______ (填“Cat1”或“Cat2”);b点_______ (填“达到”或“未达到”)平衡。
②温度高于400℃,升高温度,b→c段转化率下降的主要原因可能是_______ 。
(3)在恒压条件下,中平衡转化率与投料比,温度关系如图2所示,图中温度:。①c点平衡混合气体中体积分数为_______ ;a、b两点投料相同时,对应的反应速率:v(a)_______ (填“>”“<”或“=”)v(b)。
②若d点的总压强为MPa,则d点的分压平衡常数()为_______ (列出计算式即可,用平衡分压计算的平衡常数为,分压=总压×物质的量分数)。
③解释a、c两点成一条直线的原因:_______ 。
(4)反应③为CO催化变换反应。研究表明,CO催化变换反应的速率方程为,该表达式中、、、分别表示相应的物质的量分数,为分压平衡常数,k为速率常数,温度升高时k值增大。在气体组成和催化剂一定的情况下,反应速率随温度变化的曲线如图所示。根据速率方程分析,时v逐渐减小的原因是_______ 。
① kJ⋅mol;
② ;
③ kJ⋅mol,
回答下列问题:
(1)
(2)在刚性密闭容器中充入一定量的和,发生上述反应①。其他条件相同,在Cat1、Cat2两种催化剂作用下,反应相同时间,转化率与温度关系如图1所示。①催化效率较高的是
②温度高于400℃,升高温度,b→c段转化率下降的主要原因可能是
(3)在恒压条件下,中平衡转化率与投料比,温度关系如图2所示,图中温度:。①c点平衡混合气体中体积分数为
②若d点的总压强为MPa,则d点的分压平衡常数()为
③解释a、c两点成一条直线的原因:
(4)反应③为CO催化变换反应。研究表明,CO催化变换反应的速率方程为,该表达式中、、、分别表示相应的物质的量分数,为分压平衡常数,k为速率常数,温度升高时k值增大。在气体组成和催化剂一定的情况下,反应速率随温度变化的曲线如图所示。根据速率方程分析,时v逐渐减小的原因是
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【推荐2】雾霾天气肆虐给人类健康带来了严重影响.燃煤和汽车尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO2CO2(g)+N2(g) △H<O
①反应的速率时间图像如图1所示.若其他条件不变,仅在反应前加入合适的催化剂,其速率时间图象如图2所示.以下说法正确的是(填对应字母)__________ A.a1>a2
B.b1<b2
C.t1>t2
D.图2中阴影部分面积更大
E.图1中阴影部分面积更大
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=﹣867kJ/mol
2NO2(g)N2O4(g)△H=﹣56.9kJ/mol H2O(g)=H2O(l)△H=﹣44.0kJ/mol
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式:__________ .
(3)CH4和H2O(g)在催化剂表面发生反应CH4+H2O⇌CO+3H2,该反应在不同温度下的化学平衡常数如表:
①该反应是__________ 反应(填“吸热”或“放热”).
②T℃时,向1L密闭容器中投入l mol CH4和l mol H2O(g),平衡时c(CH4)=0.5mol/L,该温度下反应CH4+H2OCO+3H2的平衡常数K=__________ ;
(4)甲烷燃料电池可以提升能量利用率.如图是利用甲烷燃料电池电解100ml1mol/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。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO2CO2(g)+N2(g) △H<O
①反应的速率时间图像如图1所示.若其他条件不变,仅在反应前加入合适的催化剂,其速率时间图象如图2所示.以下说法正确的是(填对应字母)
B.b1<b2
C.t1>t2
D.图2中阴影部分面积更大
E.图1中阴影部分面积更大
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)
已知:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣867kJ/mol
2NO2(g)N2O4(g)△H=﹣56.9kJ/mol H2O(g)=H2O(l)△H=﹣44.0kJ/mol
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式:
(3)CH4和H2O(g)在催化剂表面发生反应CH4+H2O⇌CO+3H2,该反应在不同温度下的化学平衡常数如表:
温度/℃ | 800 | 1000 | 1200 | 1400 |
平衡常数 | 0.45 | 1.92 | 276.5 | 1771.5 |
②T℃时,向1L密闭容器中投入l mol CH4和l mol H2O(g),平衡时c(CH4)=0.5mol/L,该温度下反应CH4+H2OCO+3H2的平衡常数K=
(4)甲烷燃料电池可以提升能量利用率.如图是利用甲烷燃料电池电解100ml1mol/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3】“低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。为减小和消除CO2对环境的影响,一方面世界各国都在限制其排放量,另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究。
(1)科学家们经过探索实践,建立了如图所示的CO2新循环体系:
根据上图分析,下列相关说法错误的是___________
(2)研究证明,CO2可作为合成甲烷的原料,已知:
①CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g) ΔH=-41kJ·mol-1
②C(s)+2H2(g)⇌CH4(g) ΔH=-73kJ·mol-1
③2CO(g)⇌C(s)+CO2(g) ΔH=-171kJ·mol-1
写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式:___________ 。
(3)工业上有一种“降碳”方法是用CO2生产燃料甲醇:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。在容积为2L密闭容器中,充入1molCO2和3.25molH2在一定条件下发生反应,测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化如图所示:
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=___________ ,平衡时CO2的转化率为___________ ,平衡时甲醇的体积分数=___________ 。
②下列措施可以增大CO2平衡转化率的是___________ 。
A.在原容器中再充入1molCO2
B.在原容器中再充入1molH2
C.在原容器中充入1mol氦气
D.使用更有效的催化剂
E.扩大容器的容积
F.将水蒸气从体系中分离
③一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。温度为470K时,图中P点___________ (填“是”或“不是”)处于平衡状态。490K之后,甲醇产率下降的原因是___________ 。
(4)碳排放是影响气候变化的重要因素之一、最近,科学家开发出一种新系统,“溶解”水中的二氧化碳,以触发电化学反应,生成电能和氢气,其工作原理如图所示。
①系统工作时,有机电解液___________ (填“能”或“不能”)用含水·电解液替换。
②写出二氧化碳生成氢气的电极反应式___________ 。
(1)科学家们经过探索实践,建立了如图所示的CO2新循环体系:
根据上图分析,下列相关说法错误的是___________
A.化学变化中质量和能量都是守恒的 |
B.CO2和H2生成甲烷的反应中原子利用率为100% |
C.将CO2还原为甲醇能有效促进“碳中和” |
D.无机物和有机物可以相互转化 |
①CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g) ΔH=-41kJ·mol-1
②C(s)+2H2(g)⇌CH4(g) ΔH=-73kJ·mol-1
③2CO(g)⇌C(s)+CO2(g) ΔH=-171kJ·mol-1
写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式:
(3)工业上有一种“降碳”方法是用CO2生产燃料甲醇:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。在容积为2L密闭容器中,充入1molCO2和3.25molH2在一定条件下发生反应,测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化如图所示:
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=
②下列措施可以增大CO2平衡转化率的是
A.在原容器中再充入1molCO2
B.在原容器中再充入1molH2
C.在原容器中充入1mol氦气
D.使用更有效的催化剂
E.扩大容器的容积
F.将水蒸气从体系中分离
③一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。温度为470K时,图中P点
(4)碳排放是影响气候变化的重要因素之一、最近,科学家开发出一种新系统,“溶解”水中的二氧化碳,以触发电化学反应,生成电能和氢气,其工作原理如图所示。
①系统工作时,有机电解液
②写出二氧化碳生成氢气的电极反应式
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【推荐1】冬季是雾霾天气高发的季节,其中汽车尾气和燃煤尾气是造成雾霾的原因之一.
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)
①一定条件下,在一个容积固定为2L的密闭容器中充入0.8mol NO和1.2mol CO,开始反应至2min时测得CO转化率为20%,则用N2表示的平均反应速率为v(N2)=_______ 。
②对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强[P(B)]代替物质的量浓度[c(B)]也可以表示平衡常数(记作KP),则该反应平衡常数的表达式KP=_______ 。
③该反应在低温下能自发进行,该反应的△H________ 0(填“>”、“<”)
④在某一绝热、恒容的密闭容器中充入一定量的NO、CO发生上述反应,测得正反应的速率随时间变化的曲线如图所示(已知:t2-t1=t3-t2),则下列说法不正确的是________ (填编号)
A. 反应在c点未达到平衡状态
B. 反应速率a点小于b点
C. 反应物浓度a点大于b点
D. NO的转化率:t1~t2>t2~t3
(2)使用甲醇汽油可以减少汽车尾气对环境的污染.某化工厂用水煤气为原料合成甲醇,恒温条件下,在体积可变的密闭容器中发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)到达平衡时,测得CO、H2、CH3OH分别为1mol、1mol、1mol,容器的体积为3L,现往容器中继续通入3mol CO,此时v(正)_________ v(逆)(填“>”、“<”或“=”),判断的理由_________ 。
(3)二甲醚也是清洁能源.用合成气在催化剂存在下制备二甲醚的反应原理为:2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g),已知一定条件下,该反应中CO的平衡转化率随温度、投料比的变化曲线如图:
①a、b、c按从大到小的顺序排序为_______ 。
②某温度下,将2.0molCO(g)和6.0molH2(g)充入容积为2L的密闭容器中,反应到达平衡时,改变压强和温度,平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数变化情况如图3所示,关于温度和压强的关系判断正确的是_________ 。
A. P3>P 2,T3>T 2 B. P 1>P 3,T 1>T 3
C. P 2>P 4,T 4>T 2 D. P 1>P 4,T 2>T 3
③在恒容密闭容器里按体积比为1:3充入一氧化碳和氢 气,一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后,下列变化能说明平衡一定向逆反应方向移动的是___ 。
A.正反应速率先增大后减小 B.逆反应速率先增大后减小
C.化学平衡常数K值增大 D.反应物的体积百分含量增大
E. 混合气体的密度减小 F. 氢气的转化率减小
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)
①一定条件下,在一个容积固定为2L的密闭容器中充入0.8mol NO和1.2mol CO,开始反应至2min时测得CO转化率为20%,则用N2表示的平均反应速率为v(N2)=
②对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强[P(B)]代替物质的量浓度[c(B)]也可以表示平衡常数(记作KP),则该反应平衡常数的表达式KP=
③该反应在低温下能自发进行,该反应的△H
④在某一绝热、恒容的密闭容器中充入一定量的NO、CO发生上述反应,测得正反应的速率随时间变化的曲线如图所示(已知:t2-t1=t3-t2),则下列说法不正确的是
A. 反应在c点未达到平衡状态
B. 反应速率a点小于b点
C. 反应物浓度a点大于b点
D. NO的转化率:t1~t2>t2~t3
(2)使用甲醇汽油可以减少汽车尾气对环境的污染.某化工厂用水煤气为原料合成甲醇,恒温条件下,在体积可变的密闭容器中发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)到达平衡时,测得CO、H2、CH3OH分别为1mol、1mol、1mol,容器的体积为3L,现往容器中继续通入3mol CO,此时v(正)
(3)二甲醚也是清洁能源.用合成气在催化剂存在下制备二甲醚的反应原理为:2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g),已知一定条件下,该反应中CO的平衡转化率随温度、投料比的变化曲线如图:
①a、b、c按从大到小的顺序排序为
②某温度下,将2.0molCO(g)和6.0molH2(g)充入容积为2L的密闭容器中,反应到达平衡时,改变压强和温度,平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数变化情况如图3所示,关于温度和压强的关系判断正确的是
A. P3>P 2,T3>T 2 B. P 1>P 3,T 1>T 3
C. P 2>P 4,T 4>T 2 D. P 1>P 4,T 2>T 3
③在恒容密闭容器里按体积比为1:3充入一氧化碳和氢 气,一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后,下列变化能说明平衡一定向逆反应方向移动的是
A.正反应速率先增大后减小 B.逆反应速率先增大后减小
C.化学平衡常数K值增大 D.反应物的体积百分含量增大
E. 混合气体的密度减小 F. 氢气的转化率减小
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【推荐2】氮氧化物已成为大气中的主要气态污染物之一,消除氮氧化物的方法有多种.
(1)超音速飞机排放的尾气是平流层中的主要来源.它们破坏臭氧层的机理为:
① ② ③
上述反应的总反应式为_________ ,其中_______ 是催化剂.
(2)可用于消除氮氧化物的污染已知:
①
②
③
则反应的_________
(3)用活性炭还原法也可以处理氮氧化物,某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和,发生反应:.在时,反应进行到不同时间测得各物质的物质的量浓度如下表:
①该反应的平衡常数__________ .(结果可用分数表示)
②时,只改变某一条件,根据上表中的数据判断改变的条件可能是__________ (填字母序号).
A.适当缩小容器的体积 B.加入合适的催化剂
C.加入一定量的活性炭 D.通入一定量的
③若后升高温度至,达到平衡时,容器中的浓度之比为5∶3∶3,则达到新平衡时的转化率__________ (填“升高”或“降低”);__________ 0(填“>”或“<”).
(1)超音速飞机排放的尾气是平流层中的主要来源.它们破坏臭氧层的机理为:
① ② ③
上述反应的总反应式为
(2)可用于消除氮氧化物的污染已知:
①
②
③
则反应的
(3)用活性炭还原法也可以处理氮氧化物,某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和,发生反应:.在时,反应进行到不同时间测得各物质的物质的量浓度如下表:
时间() 浓度() | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
1.00 | 0.58 | 0.40 | 0.40 | 0.48 | 0.48 | |
0 | 0.58 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 | |
0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
①该反应的平衡常数
②时,只改变某一条件,根据上表中的数据判断改变的条件可能是
A.适当缩小容器的体积 B.加入合适的催化剂
C.加入一定量的活性炭 D.通入一定量的
③若后升高温度至,达到平衡时,容器中的浓度之比为5∶3∶3,则达到新平衡时的转化率
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】汽车尾气是城市的主要空气污染物,研究控制汽车尾气成为保护环境的首要任务。
(1)汽车内燃机工作时发生反应:N2(g)+O2(g)2NO(g),是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。T℃时,向5L密闭容器中充入6.5molN2和7.5molO2,在5min时反应达到平衡状态,此时容器中NO的物质的量是5mol。
①5min内该反应的平均速率υ(NO)=___ ;在T℃时,该反应的平衡常数K=___ 。
②反应开始至达到平衡的过程中,容器中下列各项发生变化的是___ (填序号)。
a.混合气体的密度
b.混合气体的压强
c.正反应速率
d.单位时间内,N2和NO的消耗量之比
(2)H2或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的。
已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.5kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1
则H2(g)与NO(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式是___ 。
(1)汽车内燃机工作时发生反应:N2(g)+O2(g)2NO(g),是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。T℃时,向5L密闭容器中充入6.5molN2和7.5molO2,在5min时反应达到平衡状态,此时容器中NO的物质的量是5mol。
①5min内该反应的平均速率υ(NO)=
②反应开始至达到平衡的过程中,容器中下列各项发生变化的是
a.混合气体的密度
b.混合气体的压强
c.正反应速率
d.单位时间内,N2和NO的消耗量之比
(2)H2或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的。
已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.5kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1
则H2(g)与NO(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式是
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