设丙烷和氢气都是理想气体。由石墨和氢气合成丙烷的反应如下:3C(石墨)+4H2
C3H8(g),丙烷在298K时的生成焓和熵值分别为-103.85kJ·mol-1和270.02J·K-1·mol-1,石墨和氢气的熵值分别为5.74J·K-1·mol-1和130.68J·K-1·mol-1。
(1)在298K时,该反应能否自发进行____ ?求298K时上述反应的平衡常数____ ;
(2)若在298K及101.325kPa下反应,计算平衡时气相混合物中丙烷的摩尔分数_______ ;
(3)若希望丙烷在平衡时气相混合物中的摩尔分数达到0.95,298K时需要加多大的压力____ ?
(4)对有些反应,如水煤气变换反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2O(g),加压并不能提高产率,但为什么在实际生产过程中需要加压_______ ?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
(1)在298K时,该反应能否自发进行
(2)若在298K及101.325kPa下反应,计算平衡时气相混合物中丙烷的摩尔分数
(3)若希望丙烷在平衡时气相混合物中的摩尔分数达到0.95,298K时需要加多大的压力
(4)对有些反应,如水煤气变换反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2O(g),加压并不能提高产率,但为什么在实际生产过程中需要加压
更新时间:2021-08-17 22:21:18
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【推荐1】甲烷是一种理想的洁净燃料,利用甲烷与水反应制备氢气,因原料廉价,具有推广价值。该反应为CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) △H>0
①若800℃时,反应的化学平衡常数K=l.0,某时刻测得该温度下密闭容器中各物质的物质的量浓度如下表。
(1)则此时正、逆反应速率的关系是__________ 。(填“>”“<”“=”)
②为了探究温度、压强对上述化学反应速率的影响,某同学设计了以下三组对比实验(温度为360℃或480℃、压强为101 kPa或303 kPa,其余实验条件见下表)。
(2)表中t=_________ ,P=_________ ;设计实验2、3的目的是______________ ;
实验l、2、3中反应的化学平衡常数的大小关系是_________ (用K1、K2、K3表示)
(3)—定温度下,在容积2L且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物, 一段时间后达到平衡。
经测定甲容器经过5min达到平衡,平衡后甲中气体的压强为开始的1.2倍,甲容器中该反应在5min内的平均速率v(H2)=__________ ,若要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则b的取值范围为__________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/10/13/1794636398067712/1795309964279808/STEM/781108e02f854bf2b3766daa358b3d57.png?resizew=32)
①若800℃时,反应的化学平衡常数K=l.0,某时刻测得该温度下密闭容器中各物质的物质的量浓度如下表。
CH4 | H2O | CO | H2 |
3.0 mol·L-1 | 8.5 mol·L-1 | 2.0 mol·L-1 | 2.0 mol·L-1 |
(1)则此时正、逆反应速率的关系是
②为了探究温度、压强对上述化学反应速率的影响,某同学设计了以下三组对比实验(温度为360℃或480℃、压强为101 kPa或303 kPa,其余实验条件见下表)。
实验序号 | 温度/℃ | 压强/kPa | CH4初始浓度/mol·L-1 | H2O初始浓度/ mol·L-1 |
1 | 360 | P | 2.00 | 6.80 |
2 | t | 101 | 2.00 | 6.80 |
3 | 360 | 101 | 2.00 | 6.80 |
(2)表中t=
实验l、2、3中反应的化学平衡常数的大小关系是
(3)—定温度下,在容积2L且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物, 一段时间后达到平衡。
容器 | 甲 | 乙 |
反应物投入量 | 1molCH4、 1molH2O | amolCH4、 amolH2O、 b molCO、 c molH2 |
经测定甲容器经过5min达到平衡,平衡后甲中气体的压强为开始的1.2倍,甲容器中该反应在5min内的平均速率v(H2)=
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【推荐2】催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,在CO2中通入H2,二者可发生以下两个平行反应:
反应Ⅰ CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-53.7 kJ·mol-1
反应Ⅱ CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·mol-1
某实验室控制一定的CO2和H2初始投料比,在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据(其中“甲醇选择性”是指转化的CO2中生成甲醇的百分比):
(1)CO2的电子式是_____________ 。
(2)反应Ⅰ的平衡常数表达式是 K=______ 。
(3)对比①和③可发现:同样催化剂条件下,温度升高,CO2转化率升高, 而甲醇的选择性却降低,请解释甲醇选择性降低的可能原因_______________ ;
对比①、②可发现,在同样温度下,采用Cu/ZnO纳米片使CO2转化率降低, 而甲醇的选择性却提高,请解释甲醇的选择性提高的可能原因____________ 。
(4)有利于提高CO2转化为CH3OH平衡 转化率的措施有____ 。
a.使用Cu/ZnO纳米棒做催化剂
b.使用Cu/ZnO纳米片做催化剂
c.降低反应温度
d.投料比不变,增加反应物的浓度
e.增大CO2和H2的初始投料比
反应Ⅰ CO2(g)+3H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/17/1862569447849984/1863935830351872/STEM/25cfa427345c4e5a9c399520c94ac94c.png?resizew=25)
反应Ⅱ CO2(g)+H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/17/1862569447849984/1863935830351872/STEM/25cfa427345c4e5a9c399520c94ac94c.png?resizew=25)
某实验室控制一定的CO2和H2初始投料比,在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据(其中“甲醇选择性”是指转化的CO2中生成甲醇的百分比):
反应序号 | T/K | 催化剂 | CO2转化率/% | 甲醇选择性/% |
① | 543 | Cu/ZnO纳米棒 | 12.3 | 42.3 |
② | 543 | Cu/ZnO纳米片 | 10.9 | 72.7 |
③ | 553 | Cu/ZnO纳米棒 | 15.3 | 39.1 |
④ | 553 | Cu/ZnO纳米片 | 12.0 | 71.6 |
(1)CO2的电子式是
(2)反应Ⅰ的平衡常数
(3)对比①和③可发现:同样催化剂条件下,温度升高,CO2转化率升高, 而甲醇的选择性却降低,请解释甲醇选择性降低的可能原因
对比①、②可发现,在同样温度下,采用Cu/ZnO纳米片使CO2转化率降低, 而甲醇的选择性却提高,请解释甲醇的选择性提高的可能原因
(4)有利于提高CO2转化为CH3OH
a.使用Cu/ZnO纳米棒做催化剂
b.使用Cu/ZnO纳米片做催化剂
c.降低反应温度
d.投料比不变,增加反应物的浓度
e.增大CO2和H2的初始投料比
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【推荐3】有机物催化脱氢制备氢气和化工原料是当前石化工业研究的重要课题之一、
(1)以甲烷、水蒸气为原料进行催化重整是制氢的常见方法之一,过程可能涉及反应:
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H1=+206.2 kJ∙mol−1
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H2=−41.1 kJ∙mol−1
CH4(g)=C(g)+2H2(g) △H3=+74.8 kJ∙mol−1
①反应C(g)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) △H4=___________ kJ·mol-1
②向原料中添加正硅酸锂Li4SiO4作为CO2的吸附剂,除产生氢气外还生成两种盐,写出该反应的方程式___________ 。
(2)甲基环己烷催化脱氢(![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/8/454516e0-41ca-4ce0-8b89-5e27a76b0e60.jpg?resizew=63)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9a4c8993c3a71699758aa74113818be9.png)
+3H2)是石油工业制氢常见方法,以Ni−Cu为催化剂,固定反应温度为650K,以氮气为载气,在不同载气流速情况下,甲基环己烷脱氢转化率如图1所示,b点转化率能与a点保持相当的原因是___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/8/40388eb7-69ac-4b49-acb7-8144a388e175.jpg?resizew=540)
(3)以H2O、CaBr2、Fe3O4为原料进行气固相反应可以实现水的分解制得氢气,其反应原理如图2所示。反应“①”中生成3molHBr,生成氢气的物质的量为_______ ,从原料到O2的生成过程可描述为_______ 。
(1)以甲烷、水蒸气为原料进行催化重整是制氢的常见方法之一,过程可能涉及反应:
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H1=+206.2 kJ∙mol−1
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H2=−41.1 kJ∙mol−1
CH4(g)=C(g)+2H2(g) △H3=+74.8 kJ∙mol−1
①反应C(g)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) △H4=
②向原料中添加正硅酸锂Li4SiO4作为CO2的吸附剂,除产生氢气外还生成两种盐,写出该反应的方程式
(2)甲基环己烷催化脱氢(
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/8/454516e0-41ca-4ce0-8b89-5e27a76b0e60.jpg?resizew=63)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9a4c8993c3a71699758aa74113818be9.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/8/8d36b872-d35e-4a96-9bf9-64bd2bc95762.jpg?resizew=63)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/8/40388eb7-69ac-4b49-acb7-8144a388e175.jpg?resizew=540)
(3)以H2O、CaBr2、Fe3O4为原料进行气固相反应可以实现水的分解制得氢气,其反应原理如图2所示。反应“①”中生成3molHBr,生成氢气的物质的量为
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解题方法
【推荐1】聚乙烯醇生产过程中会产生大量副产物乙酸甲酯,其催化醇解反应可用于制备甲醇和乙酸己酯,该反应的化学方程式为:CH3COOCH3(l)+C6H13OH(l)
CH3COOC6H13(l)+CH3OH(l),已知v正=k正x(CH3COOCH3)·x(C6H13OH),v逆=k逆x(CH3COOC6H13)·x(CH3OH),其中v正、v逆为正、逆反应速率,k正、k逆为速率常数,x为各组分的物质的量分数。
反应开始时,己醇和乙酸甲酯按物质的量之比1∶1投料,测得348K、343K、338K三个温度下乙酸甲酯转化率(α)随时间(t)的变化关系如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/2/bab7d94a-e4a8-4a6b-a15a-b0ffde424617.png?resizew=312)
该醇解反应的ΔH___________ 0(填>或<)。348K时,以物质的量分数表示的化学平衡常数Kx=___________ (保留2位有效数字)。在曲线①、②、③中,k正-k逆值最大的曲线是___________ ;A、B、C、D四点中,v正最大的是___________ ,v逆最大的是___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/60a5dbd6f472651b0a21c6853d78daf1.png)
反应开始时,己醇和乙酸甲酯按物质的量之比1∶1投料,测得348K、343K、338K三个温度下乙酸甲酯转化率(α)随时间(t)的变化关系如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/2/bab7d94a-e4a8-4a6b-a15a-b0ffde424617.png?resizew=312)
该醇解反应的ΔH
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【推荐2】I.一定条件下,在容积为
的密闭容器中,A、B、C三种气体的物质的量n随时间t的变化如图甲所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/13/b7bb771d-6360-40a7-b022-21d90b22da49.png?resizew=226)
(1)该反应的化学方程式为___________ 。
(2)向一恒温恒容的密闭容器中充入
和
发生该反应,
时达到平衡状态I,在
时改变某一条件,
时重新达到平衡状态Ⅱ,v(正)随时间的变化如图乙所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/13/102b58bb-0866-4d51-84f9-09a53699891c.png?resizew=278)
①根据图乙判断,在
时刻改变的外界条件是___________ 。
②平衡时A的体积分数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5a4592b94187e6096aad06cbac15038d.png)
___________
(填“>”“<”或“=”)。
Ⅱ.在密闭容器中充入一定量的
,发生反应:
,如图丙所示为
气体分解生成
和
的平衡转化率与温度、压强的关系。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/13/3de7fc3a-1d8b-4ed5-a1d4-50244803480f.png?resizew=192)
(3)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3a8ea59521d16206aae2ca5a5312186.png)
___________ (填“>”“<”或“=”)0。
(4)图丙中压强(
、
、
)由大到小的顺序为___________ 。
(5)图丙中M点对应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
___________ MPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cd2e5d20664b3b1a2deaf5488f0aa94e.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/13/b7bb771d-6360-40a7-b022-21d90b22da49.png?resizew=226)
(1)该反应的化学方程式为
(2)向一恒温恒容的密闭容器中充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a0dde3a5bc9cad1d9261aa8ef9814ca4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/06b1f12b260b89a2aa4c4ff7301db107.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/605e6a448a66b9500facd3752628cd0e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e8ebc87fb8d32a6bd3a0d762ac0dacf2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09d02bb234dae194a177c08286dc0b43.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/13/102b58bb-0866-4d51-84f9-09a53699891c.png?resizew=278)
①根据图乙判断,在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e8ebc87fb8d32a6bd3a0d762ac0dacf2.png)
②平衡时A的体积分数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5a4592b94187e6096aad06cbac15038d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2aa296ed8b77940bc1a9e52ead700109.png)
Ⅱ.在密闭容器中充入一定量的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/624cfde5889eb5269fdac20cb1b2753b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/723cfd26cc9ca9bae0e6e5324645bdfd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/624cfde5889eb5269fdac20cb1b2753b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d8ad8e077f3cda2d21c4121db8b2843.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d899a5dbd49a4dba3b534db9c5779434.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/13/3de7fc3a-1d8b-4ed5-a1d4-50244803480f.png?resizew=192)
(3)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3a8ea59521d16206aae2ca5a5312186.png)
(4)图丙中压强(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4a0d6a39870b3530fb8d83b4758dbcb2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e2f853e4acc5b5af2f7fcc2c682b47b0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5a72a63e4dea5fba4d7465c22fc280f8.png)
(5)图丙中M点对应的平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
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【推荐1】氮氧化物的有效去除和资源的充分利用是当今社会的重要研究课题。
(1)已知:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g) +6H2O(g) ΔH1 = -907.0 kJ•mol-1
4NH3(g) +3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) ΔH2= -1269.0 kJ•mol-1
若4NH3(g) +6NO(g)
5N2(g) +6H2O(g)的逆反应活化能为 E逆 kJ•mol-1,则其正反应活化能为_______ kJ•mol-1 (用含E逆的代数式表示)。
(2)已知:①2NO(g)+2ICl(g)
2NOCl (g)+I2(g)
②2NOCl(g)
2NO(g)+Cl2(g)
③I2(g)+Cl2(g)
2ICl(g)
若向VL恒容密闭容器中加 2mol NO和 2mol ICl发生上述反应,达到平衡时,容器中 NOCl (g)为amol,Cl2(g)为b mol,此时 I2(g)的浓度为_______ mol•L-1(用含 a、b、V 的代数式表示,下同),反应③的平衡常数为_______ 。
(3)某化工厂排出的尾气(含 CO、N2O)治理的方法为在密闭容器中发生如下反应:CO(g)+N2O(g)
CO2(g)+N2(g),CO、N2O在Pt2O+表面进行反应转化为无毒气体,其相对能量与反应历程的关系如下图所示:_______ 。
(4)已知4CO(g) +2NO2(g)
4CO2(g)+N2 (g) ΔH1 = -1200kJ•mol-1 ,该反应在_______ (填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行,为探究温度及不同催化剂对该反应的影响,保持其它初始条件不变重复实验,在相同时间内测得 N2产率与温度的关系如图所示。在催化剂乙作用下,图中 M 点对应的速率(对应温度400℃)v正_______ (填“>”、“<” 或“=”) v逆,温度高于400℃,N2产率降低的原因可能是_______ 。
(1)已知:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g) +6H2O(g) ΔH1 = -907.0 kJ•mol-1
4NH3(g) +3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) ΔH2= -1269.0 kJ•mol-1
若4NH3(g) +6NO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(2)已知:①2NO(g)+2ICl(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
②2NOCl(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
③I2(g)+Cl2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
若向VL恒容密闭容器中加 2mol NO和 2mol ICl发生上述反应,达到平衡时,容器中 NOCl (g)为amol,Cl2(g)为b mol,此时 I2(g)的浓度为
(3)某化工厂排出的尾气(含 CO、N2O)治理的方法为在密闭容器中发生如下反应:CO(g)+N2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(4)已知4CO(g) +2NO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
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较难
(0.4)
名校
【推荐2】工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。其合成原理为:
。
(1)下列关于工业合成氨的说法正确的是_______。
(2)在恒温恒容密闭容器中进行合成氨的反应,下列能说明该反应已达到平衡状态的是_______。
(3)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,不同温度时,固定氮气的投入量,起始氢气的物质的量与平衡时氨气的百分含量关系如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/11/85851d38-ca3f-494e-93bc-0cface546bd9.png?resizew=169)
①图像中
和
的关系是:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
_______
(填“>,<或=”)。
②a、b、c、d四点所处的平衡状态中,反应物
的转化率最高的是:_______ 。
③合成氨工业中,为提高氨气的平衡产率,除适当控制反应的温度和压强外,还可采取的措施是_______ 。
(4)恒温下,向一个4L的恒容密闭容器中充入
和
,反应过程中对
的浓度进行检测
①20min后,反应达平衡,氨气的浓度为
,用
表示的平均反应速率为_______
。且此时,混合气体的总压强为p,则该反应的化学平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ca65c0484987270649fb84e1ac60282d.png)
_______ [对于气相反应,用某组分B的平衡压强
代替物质的量浓度
也可表示平衡常数,记作
,如
,p为平衡总压强,
为平衡系统中B的物质的量分数]。
②若维持容器体积不变,温度不变,向原平衡体系中再加入
和
,再次达平衡后,氨气的浓度_______
(填“大于”或“小于”或“等于”)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c2e8de4db32ee4223cbe7ba7c13fa625.png)
(1)下列关于工业合成氨的说法正确的是_______。
A.因为![]() |
B.因为![]() |
C.在高温下进行是为了提高反应物的转化率 |
D.该反应在低温下能自发进行 |
A.容器内![]() |
B.![]() |
C.容器内压强保持不变 |
D.混合气体的密度保持不变 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/11/85851d38-ca3f-494e-93bc-0cface546bd9.png?resizew=169)
①图像中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85242e455a682eb4aa47abd6fb6af8fc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85242e455a682eb4aa47abd6fb6af8fc.png)
②a、b、c、d四点所处的平衡状态中,反应物
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
③合成氨工业中,为提高氨气的平衡产率,除适当控制反应的温度和压强外,还可采取的措施是
(4)恒温下,向一个4L的恒容密闭容器中充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e528cbc8cd10345b772880c8b007145a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e9cff49978661f9cd3c08cabae1ecbdf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbe2066525aa0616cf44d051d57bf713.png)
①20min后,反应达平衡,氨气的浓度为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96f3388835482f010e278b98f01d8985.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/76bfd5ce6551903d6f3fe17c5c7ac0c7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ca65c0484987270649fb84e1ac60282d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/073b897215a72834cd9e80f6f4f003b6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/00c57b57c391133457c403a8c25a87f3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0725ccca57433fdec1da45975ab5ae27.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3f60d22e0c60cea28e7034a5745555d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/200a9bd38aab7bb52b98e341906c2d48.png)
②若维持容器体积不变,温度不变,向原平衡体系中再加入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e528cbc8cd10345b772880c8b007145a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e9cff49978661f9cd3c08cabae1ecbdf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bb5fcda281ff989616b8bd4f7a8715c4.png)
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【推荐3】苯乙烯是生产塑料和合成橡胶的重要有机原料,国内外目前主要采用多种方案用乙苯制取苯乙烯。相关反应及数据如下表所示:
(1)直接催化脱氢法制苯乙烯:将一定量乙苯气体充入密闭容器中,发生反应1。
①控制反应温度为
,恒容时,下列能判断反应达到化学平衡状态的是_______ 。
A.气体的压强不变 B.
不变
C.气体密度不变 D.气体的平均相对分子质量不变
②反应Ⅰ在一定条件下能自发反应的原因是_______ 。
③研究表明,在恒压条件下,该反应存在乙苯平衡转化率较低、催化剂表面积碳等问题。若乙苯蒸气中掺混水蒸气,控制反应温度
,能够有效解决这些问题。掺入水蒸气的作用是_______ 。
(2)
氧化脱水法制苯乙烯:工业上将一定量乙苯和
充入恒容密闭容器中,发生反应3,控制反应温度为
。
①结合反应1和反应4,说明
氧化脱水法中氧气参与反应的优点有:反应4可为反应1提供所需的能量和___________ (结合相关数据 及必要的文字说明)。
②已知焓变数值越大,平衡常数
受温度影响越大。反应1的
随
(温度的倒数)的变化如图所示。请在图中画出反应4的
随
的变化图________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/10/fd4b1aee-20df-437d-b7b7-4e62c91b4e6c.png?resizew=219)
(3)反应4:
设
的平衡分压为
,
的平衡转化率为
,用含
和
的代数式表示上述反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
___________ (用平衡分压代替平衡浓度计算)。
反应方程式 | ![]() | ![]() | |
反应1:直接催化脱氢法 | ![]() | ![]() | ![]() |
反应2:![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
反应3:![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
反应4 | ![]() | ![]() | ![]() |
(1)直接催化脱氢法制苯乙烯:将一定量乙苯气体充入密闭容器中,发生反应1。
①控制反应温度为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de322daa655e03aa780a5659fb2b1d3c.png)
A.气体的压强不变 B.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b974c96430d008f93e1698c6d71a604.png)
C.气体密度不变 D.气体的平均相对分子质量不变
②反应Ⅰ在一定条件下能自发反应的原因是
③研究表明,在恒压条件下,该反应存在乙苯平衡转化率较低、催化剂表面积碳等问题。若乙苯蒸气中掺混水蒸气,控制反应温度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2cc6d41c1c2c3b421ce9fd73bb14884.png)
(2)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de322daa655e03aa780a5659fb2b1d3c.png)
①结合反应1和反应4,说明
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
②已知焓变数值越大,平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b974c96430d008f93e1698c6d71a604.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3467f3a8161e0af08b0737ee822be5e9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fbb983feceaf8c234621e0483ef0fc87.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3467f3a8161e0af08b0737ee822be5e9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fbb983feceaf8c234621e0483ef0fc87.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/10/fd4b1aee-20df-437d-b7b7-4e62c91b4e6c.png?resizew=219)
(3)反应4:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8e8632f770a100ab3532f7b9334cb7c9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9def7c418e18985b64f4ebf22a9a206a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e514bc1761deff47d27c1909c1906ab4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9def7c418e18985b64f4ebf22a9a206a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e514bc1761deff47d27c1909c1906ab4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
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填空题
|
较难
(0.4)
【推荐1】卤化磷是有机化学中常用的卤化剂。工业上制备PCl5的方法是将Cl2通入PCl3的CCl4中制得,固态PCl5是一种离子化合物,阳离子A为四面体构型,阴离子B为八面体构型。
(1)写出固态PCl5中阴离子的化学式___________ , 阳离子中心原子的杂化方式为 ___________ 。
(2)在CCl4中,PCl5主要以___________ 形式存在,推断依据是 ___________ 。而在硝基苯中,则存在下列两个平衡: (未配平 )
PCl5
A + B ①
PCl5
A + C1- ②
当PCl5浓度较大时,以平衡___________ 为主(填①或②),理由是 ___________ 。
(3)与氯同一族的溴也可形成五卤化物,PBr5固态时也为离子化合物,阳离子为四面体,但固体中只存在一种磷。PBr5相比于PCl5更不稳定,它有如下转化:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/30/e7b9b653-7d30-4814-843f-42e971a208f7.png?resizew=289)
注: E中磷的质量分数为5.247%。
写出固态PBr5离子化合物的化学式______ : 写出C、D、E的化学式: C_____ , D ___________ ,E___________ 。
(4)固态PBr5不能像固态PCl5那样形成正八面体的配阴离子,试解释原因____________ 。
(5)将PCl5部分氟化,可得到PCl2F3、PCl3F2等物质,已知它们在固态时也是离子化合物,推测离子化合物PCl2F3和PCl3F2的化学式___________ 、___________ 。
(1)写出固态PCl5中阴离子的化学式
(2)在CCl4中,PCl5主要以
PCl5
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
PCl5
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
当PCl5浓度较大时,以平衡
(3)与氯同一族的溴也可形成五卤化物,PBr5固态时也为离子化合物,阳离子为四面体,但固体中只存在一种磷。PBr5相比于PCl5更不稳定,它有如下转化:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/30/e7b9b653-7d30-4814-843f-42e971a208f7.png?resizew=289)
注: E中磷的质量分数为5.247%。
写出固态PBr5离子化合物的化学式
(4)固态PBr5不能像固态PCl5那样形成正八面体的配阴离子,试解释原因
(5)将PCl5部分氟化,可得到PCl2F3、PCl3F2等物质,已知它们在固态时也是离子化合物,推测离子化合物PCl2F3和PCl3F2的化学式
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填空题
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较难
(0.4)
【推荐2】铁是最常见的金属之一,铁也可以形成多种氧化物、氢氧化物和盐类。请填写下列空格:
(1) 磁铁矿的主要成分是___________ (填化学式),铁锈的主要成分是___________ (填化学式),铁与高温水蒸气反应的产物是___________ 和___________ (填化学式) ;
(2)在三氯化铁溶液中,加入氟化钠浓溶液,三氯化铁溶液由黄色变为无色,因为___________ ,此时,溶液的氧化性将___________ (填增强、减弱或不变),再加入硫氰化钾试液,溶液不变红,原因是___________ ;
(3)有报道说:高温下Fe和NaOH反应可得Na,写出反应方程式___________ ,并根据化学平衡移动原理说明能发生上述反应的原因___________ 。
(1) 磁铁矿的主要成分是
(2)在三氯化铁溶液中,加入氟化钠浓溶液,三氯化铁溶液由黄色变为无色,因为
(3)有报道说:高温下Fe和NaOH反应可得Na,写出反应方程式
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