接触法制硫酸工艺中,其主反应在左右并有催化剂存在下进行:。
(1)该反应的平衡常数表达式_______ ,该反应时的平衡常数_______ 时的平衡常数(填“>”或“<”或“=”)。
(2)下列描述能说明上述反应(反应容器体积不变)已达平衡的是_______ 。
a. b.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
c.容器中气体的密度不随时间而变化 d.容器中气体的分子总数不随时间而变化
(3)在一个固定容积为的密闭容器中充入和,半分钟后达到平衡,测得容器中含,则_______ :如果要提高转化率,可以采取哪些措施?请写出两种方法_______ 、_______ 。
(4)将与的混合气体持续通入一定量的溶液中,产物中某离子的物质的量浓度与通入气体的体积有如图所示关系,该离子是_______ 。
(1)该反应的平衡常数表达式
(2)下列描述能说明上述反应(反应容器体积不变)已达平衡的是
a. b.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
c.容器中气体的密度不随时间而变化 d.容器中气体的分子总数不随时间而变化
(3)在一个固定容积为的密闭容器中充入和,半分钟后达到平衡,测得容器中含,则
(4)将与的混合气体持续通入一定量的溶液中,产物中某离子的物质的量浓度与通入气体的体积有如图所示关系,该离子是
更新时间:2021-09-19 09:12:00
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐1】利用碳捕捉技术进一步将二氧化碳转化成各种附加值的化工产品,是当下科学研究的热点之一、
(1)早期人们常用碱液来吸收二氧化碳,生产各类碳酸盐产品。我国科学家侯德榜先生首创的“向饱和NaCl溶液中先后通入过量的氨气和制得小苏打和氯化铵,再通过煅烧小。苏打生成纯碱”,称为“侯氏制碱法”。请写出生成小苏打的化学反应方程式_______ 。
(2)2021年我国科学家在国际上首先实现了从二氧化碳到淀粉的全人工合成,其原理是利用新型电化学催化装置实现二氧化碳转化为醋酸(如图所示),再经过生物发酵技术转化为淀粉。该装置中阴极的电极反应式为_______ 。
(3)我国科学家王亮在合成燃料的催化剂选择方面取得了重大突破,其反应原理如下: ,T℃时,将和充入体积为2L的恒容密闭容器中发生如上反应,10min后反应达到平衡,此时容器内的压强变为起始的。
①T℃时,该反应的平衡常数_______ ,0~10min内的平均反应速率_______ ;
②下列情形能表示该反应达到平衡状态的有_______ (填正确答案标号);
A.容器内混合气体的平均摩尔质量不再改变
B.容器内气体的密度不再改变
C.的体积分数保持不变
D.的值保持不变
E.
③在T℃时,为了提高的转化率可以采取的措施有:等比例增加和的物质的量或_______ (任填一种)。
(1)早期人们常用碱液来吸收二氧化碳,生产各类碳酸盐产品。我国科学家侯德榜先生首创的“向饱和NaCl溶液中先后通入过量的氨气和制得小苏打和氯化铵,再通过煅烧小。苏打生成纯碱”,称为“侯氏制碱法”。请写出生成小苏打的化学反应方程式
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(3)我国科学家王亮在合成燃料的催化剂选择方面取得了重大突破,其反应原理如下: ,T℃时,将和充入体积为2L的恒容密闭容器中发生如上反应,10min后反应达到平衡,此时容器内的压强变为起始的。
①T℃时,该反应的平衡常数
②下列情形能表示该反应达到平衡状态的有
A.容器内混合气体的平均摩尔质量不再改变
B.容器内气体的密度不再改变
C.的体积分数保持不变
D.的值保持不变
E.
③在T℃时,为了提高的转化率可以采取的措施有:等比例增加和的物质的量或
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【推荐2】CO是一种重要化工原料,也是一种燃料.工业上,合成的原理为 (正反应是放热反应).向1L恒容密闭容器中充人和,发生上述反应.测得CO浓度随时间,温度变化如图所示.回答下列问题:
(1)温度_______ (填“>” “<”或 “=”),判断依据是___________ .
(2)下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是________(填字母).
(3)a点:正反应速率逆反应速率__________ (填“>” “<”或 “=”,下同),逆反应速率:a_____ b.
(4)温度下,2~6min内的平均反应速率为__________ .
(5)温度下,CO平衡转化率为______________ .
(6)CO空气碱性燃料电池放电效率高,写出负极的电极反应式:_____________ .
(1)温度
(2)下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是________(填字母).
A.混合气体密度不随时间变化 |
B.气体总压强不随时间变化 |
C.体积分数不随时间变化 |
D.CO消耗速率等于生成速率 |
(3)a点:正反应速率逆反应速率
(4)温度下,2~6min内的平均反应速率为
(5)温度下,CO平衡转化率为
(6)CO空气碱性燃料电池放电效率高,写出负极的电极反应式:
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐3】回答下列问题:
(1)工业上可用与制备甲醇,其反应的化学方程式为。某温度下,将与充入容积不变的密闭容器中,发生上述反应,测得不同时刻反应前后的压强关系如下表:
①用表示前的平均反应速率_______ 。
②该温度下,的平衡转化率为_______ 。
③在300℃、下,将与按物质的量之比通入一密闭容器中发生上述反应达到平衡时,测得的平衡转化率为50%,则该反应条件下的平衡常数为_______ (结果保留二位有效数字)。
(2)经催化加氢可合成低碳烯烃: 。在时,按投料,如图所示为不同温度(T)下,平衡时四种气态物质的物质的量(n)关系。
②该反应的_______ (填“>”或“<”)0。
③曲线c表示的物质为_______ 。(填写化学式)
④在不改变起始投料的前提下,为提高的平衡转化率,除改变温度外,还可采取的措施是_______ 。(任写一项措施)
(1)工业上可用与制备甲醇,其反应的化学方程式为。某温度下,将与充入容积不变的密闭容器中,发生上述反应,测得不同时刻反应前后的压强关系如下表:
时间/h | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
0.90 | 0.85 | 0.83 | 0.81 | 0.80 | 0.80 |
②该温度下,的平衡转化率为
③在300℃、下,将与按物质的量之比通入一密闭容器中发生上述反应达到平衡时,测得的平衡转化率为50%,则该反应条件下的平衡常数为
(2)经催化加氢可合成低碳烯烃: 。在时,按投料,如图所示为不同温度(T)下,平衡时四种气态物质的物质的量(n)关系。
②该反应的
③曲线c表示的物质为
④在不改变起始投料的前提下,为提高的平衡转化率,除改变温度外,还可采取的措施是
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】某小组同学探究盐对平衡体系的影响。
实验Ⅰ:探究KCl对和平衡体系的影响
将等体积、低浓度的溶液(已用稀盐酸酸化)和溶液混合,静置至体系达平衡,得红色浴液a.各取3mL溶液a放入3支比色皿中,分别滴加0.1mL不同浓度的KCl溶液,并测定各溶液的透光率随时间的变化,结果如图所示。
已知:①溶液的透光率与溶液颜色深浅有关,颜色深,透光率低。
②在水溶液中由于水解而显黄色;溶液中存在(黄色)。
(1)稀盐酸酸化溶液的目的是_______ 。采用浓度较低的溶液制备和平衡体系,是为了避免_______ (填离子符号)的颜色对实验干扰。
(2)从实验结果来看,KCl溶液确实对和平衡体系有影响,且随着KCl浓度增大,平衡向_______ (填“正”或“逆”)反应方向移动。
同学查阅相关资料,认为可能的原因有:
原因1:溶液中的离子会受到周围带有异性电荷离子的屏蔽,使该离子的有效浓度降低,这种影响称为盐效应。KCl溶液的加入使和平衡状态因盐效应而发生变化。
原因2:溶液中存在副反应,离子浓度发生变化,导致和平衡状态发生变化。
(3)基于以上分析,该组同学取等体积的溶液a,分别加入等物质的量的不同种类的盐晶体(忽略溶液体积变化),观察颜色变化,结果如下表。
①上述实验可证明盐效应影响了和平衡体系的是_______ (填字母序号)。
a.1和2 b.1和3 c.1和4
②选择实验_______ (填序号)可得出结论:的盐效应弱于的盐效应。简述选择实验的理由_______ 。
(4)取等体积的溶液a继续进行实验,结果如下表。
上述实验可证明副反应影响了和平衡体系,结合实验现象及化学用语分析副反应对和平衡体系有影响的原因:_______ 。
实验Ⅰ:探究KCl对和平衡体系的影响
将等体积、低浓度的溶液(已用稀盐酸酸化)和溶液混合,静置至体系达平衡,得红色浴液a.各取3mL溶液a放入3支比色皿中,分别滴加0.1mL不同浓度的KCl溶液,并测定各溶液的透光率随时间的变化,结果如图所示。
已知:①溶液的透光率与溶液颜色深浅有关,颜色深,透光率低。
②在水溶液中由于水解而显黄色;溶液中存在(黄色)。
(1)稀盐酸酸化溶液的目的是
(2)从实验结果来看,KCl溶液确实对和平衡体系有影响,且随着KCl浓度增大,平衡向
同学查阅相关资料,认为可能的原因有:
原因1:溶液中的离子会受到周围带有异性电荷离子的屏蔽,使该离子的有效浓度降低,这种影响称为盐效应。KCl溶液的加入使和平衡状态因盐效应而发生变化。
原因2:溶液中存在副反应,离子浓度发生变化,导致和平衡状态发生变化。
(3)基于以上分析,该组同学取等体积的溶液a,分别加入等物质的量的不同种类的盐晶体(忽略溶液体积变化),观察颜色变化,结果如下表。
序号 | 加入少量盐 | 溶液颜色 |
1 | 无 | 红色 |
2 | KCl | 变浅 |
3 | 略变浅 | |
4 | NaCl | 变浅程度较大 |
a.1和2 b.1和3 c.1和4
②选择实验
(4)取等体积的溶液a继续进行实验,结果如下表。
序号 | 加入溶液 | 溶液颜色 |
5 | 1mL浓盐酸 | 明显变浅,溶液偏黄 |
6 | 1mL去离子水 | 略变浅 |
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解答题-原理综合题
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(0.65)
名校
【推荐2】为减弱温室效应,除了减少的排放、植树造林、将液态注入深海等措施外,还有一种思路是将转化成其它可燃物质。如工业上已实现和反应生成甲醇的转化。已知:在一恒温、恒容密闭容器中充入1mol和3mol,一定条件下发生反应: ,测得和的浓度随时间变化如图所示。请回答:
(1)达到平衡的时刻是_______ min(填“3”或“10”),3min时,的转化率为_______ 。
(2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_______ 。
a.容器压强不变 b.混合气体中不变
c. d.
(3)为了提高的转化率,可采取_______ (填“增大”或“减小”)浓度的措施。
(4)达平衡后,的物质的量分数为_______ ;平衡常数_______ 。(计算结果保留一位小数)
(1)达到平衡的时刻是
(2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是
a.容器压强不变 b.混合气体中不变
c. d.
(3)为了提高的转化率,可采取
(4)达平衡后,的物质的量分数为
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解答题-原理综合题
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名校
【推荐3】Ⅰ.为比较和对分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验,请回答相关问题:
(1)定性分析:如图甲有同学提出将改为更为合理,其理由是___________ 。
(2)定量分析:如图乙所示,实验时均以生成40mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略,实验中需要测量的数据是___________ 。
Ⅱ.某实验小组通过锌粒与稀硫酸反应的实验,研究影响反应速率的因素,并绘制出甲、乙两种图象。
(3)甲图中,到速率明显加快的主要原因是___________ 。
(4)乙图中,a为锌粒与足量稀硫酸反应产生氢气的体积随时间变化情况,其它条件不变,添加适量的下列试剂___________,能使a变为b。
Ⅲ.已知恒容密闭容器中发生二氧化碳和氢气合成甲醇的反应。
(5)有利于提高平衡时转化率的措施有___________ (填标号)。
A.使用催化剂 B.加压 C.增大和的初始投料比
(6)下列能说明反应达到平衡的是___________(填标号)。
(1)定性分析:如图甲有同学提出将改为更为合理,其理由是
(2)定量分析:如图乙所示,实验时均以生成40mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略,实验中需要测量的数据是
Ⅱ.某实验小组通过锌粒与稀硫酸反应的实验,研究影响反应速率的因素,并绘制出甲、乙两种图象。
(3)甲图中,到速率明显加快的主要原因是
(4)乙图中,a为锌粒与足量稀硫酸反应产生氢气的体积随时间变化情况,其它条件不变,添加适量的下列试剂___________,能使a变为b。
A. | B. | C.溶液 | D.浓 |
Ⅲ.已知恒容密闭容器中发生二氧化碳和氢气合成甲醇的反应。
(5)有利于提高平衡时转化率的措施有
A.使用催化剂 B.加压 C.增大和的初始投料比
(6)下列能说明反应达到平衡的是___________(填标号)。
A.反应体系内气体的压强不再发生变化 |
B.反应体系内气体的密度不再发生变化 |
C.与的浓度之比为1∶1 |
D.当有1mol被消耗的同时有1mol被消耗 |
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解答题-原理综合题
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名校
解题方法
【推荐1】(1)在一固定容积的密闭容器中进行如下反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其平衡常数K和温度T的关系如下:
①K的表达式为____________________ ;
②该反应的正反应为__________ 反应(“吸热”或“放热”);
③下列选项中,能判断该反应已经达到化学平衡状态的是____________ (填字母代号)。
A.容器中压强不变 B.混合气体中CO浓度不变
C.v正(H2)=v逆(H2O) D.c(CO2)=c(CO)
(2)下列化合物:①HCl ②NaOH ③CH3COOH ④NH3·H2O ⑤CH3COONa ⑥NH4Cl,溶液呈碱性的有__________ (填序号);常温下0.01 mol/L HCl溶液的pH=________ ;pH=11的CH3COONa溶液中由水电离产生的c(OH-)=________ 。
(3)已知在Cu2+、Mg2+、Fe2+浓度相同的溶液中,其开始沉淀时的pH如下:
①若向该溶液中滴加NaOH溶液,则先沉淀的是____________ (填离子符号);
②判断Ksp[Mg(OH)2]____________ Ksp[Fe(OH)2](填“>”、“=”或“<”)。
(4)电解装置如图所示:
①当用惰性电极电解时,d电极的反应式为____________ ;
②若用此装置进行铁上镀铜,已知镀层金属采用纯铜且电镀前两电极材料质量相等,电镀一段时间后对电极进行称量发现两极质量差为16 g,则电路中转移的电子为____________ mol。
T/℃ | 700 | 800 | 850 | 1 000 | 1 200 |
K | 2.6 | 1.7 | 1.0 | 0.9 | 0.6 |
①K的表达式为
②该反应的正反应为
③下列选项中,能判断该反应已经达到化学平衡状态的是
A.容器中压强不变 B.混合气体中CO浓度不变
C.v正(H2)=v逆(H2O) D.c(CO2)=c(CO)
(2)下列化合物:①HCl ②NaOH ③CH3COOH ④NH3·H2O ⑤CH3COONa ⑥NH4Cl,溶液呈碱性的有
(3)已知在Cu2+、Mg2+、Fe2+浓度相同的溶液中,其开始沉淀时的pH如下:
离子 | Fe2+ | Cu2+ | Mg2+ |
pH | 7.6 | 5.2 | 10.4 |
①若向该溶液中滴加NaOH溶液,则先沉淀的是
②判断Ksp[Mg(OH)2]
(4)电解装置如图所示:
①当用惰性电极电解时,d电极的反应式为
②若用此装置进行铁上镀铜,已知镀层金属采用纯铜且电镀前两电极材料质量相等,电镀一段时间后对电极进行称量发现两极质量差为16 g,则电路中转移的电子为
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解答题-原理综合题
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(0.65)
解题方法
【推荐2】工业废气、汽车尾气排放出的、等,是形成雾霾的重要因素,霾是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子形成的烟雾。
(1)和在空气中存在下列平衡:
Ⅰ.
Ⅱ.
二氧化氮能氧化二氧化硫,自身还原为一氧化氮。
①写出和反应的热化学方程式___________________ 。
②反应Ⅰ自发进行的条件是_____________ (填“较高温”“较低温”或“任何温度”)。
(2)提高中的转化率是减少排放的有效措施。
①温度为时,在的密闭容器中加入和,后反应达到平衡,二氧化硫的转化率为,该反应的平衡常数K=_______ ,升高温度,K______ (填“增大”“减小”,“不变”)
②该反应达到平衡后改变下列条件,能使的转化率提高的是______ (填字母)。
a.温度和容器体积不变,充入 b.温度和容器体积不变,充入
c.在其他条件不变时,缩小容器的体积 d.在其他条件不变时,改用高效催化剂
(1)和在空气中存在下列平衡:
Ⅰ.
Ⅱ.
二氧化氮能氧化二氧化硫,自身还原为一氧化氮。
①写出和反应的热化学方程式
②反应Ⅰ自发进行的条件是
(2)提高中的转化率是减少排放的有效措施。
①温度为时,在的密闭容器中加入和,后反应达到平衡,二氧化硫的转化率为,该反应的平衡常数K=
②该反应达到平衡后改变下列条件,能使的转化率提高的是
a.温度和容器体积不变,充入 b.温度和容器体积不变,充入
c.在其他条件不变时,缩小容器的体积 d.在其他条件不变时,改用高效催化剂
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解答题-原理综合题
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(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】汽车发动机工作时会产生包括CO、NOx等多种污染气体,涉及到如下反应:
①N2(g)+O2(g)2NO(g)
②2NO(g)+O2(g)2NO2(g)
③NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)
弄清上述反应的相关机理,对保护大气环境意义重大,回答下列问题:
(1)请根据下表数据填空:N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H=________ 。
(断开1mol物质中化学键所需要的能量)
(2)实验测得反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H<0的即时反应速率满足以下关系式:
v正=k正·c2(NO)·c(O2);v逆=k逆·c2(NO2),k正、k逆为速率常数,受温度影响
①温度为T1时,在1L的恒容密闭容器中,投入0.6 molNO和0.3 molO2达到平衡时O2为0.2 mol;温度为T2时,该反应存在k正=k逆,则T1_______ T2 (填“大于”、“小于”或“等于”)。
②研究发现该反应按如下步骤进行:
第一步:NO+NON2O2快速平衡 第二步:N2O2 +O22NO2 慢反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡,第一步反应中:v1正=k1正×c2(NO);v1逆=k1逆×c(N2O2)
下列叙述正确的是______
A.同一温度下,平衡时第一步反应的越大反应正向程度越大
B.第二步反应速率低,因而转化率也低
C.第二步的活化能比第一步的活化能低
D.整个反应的速率由第二步反应速率决定
(3)科学家研究出了一种高效催化剂,可以将CO和NO2两者转化为无污染气体,反应方程式为:2NO2(g)+4CO(g) =4CO2(g)+N2(g) △H<0
某温度下,向10L密闭容器中分别充入0.1molNO2和0.2 molCO,发生上述反应,随着反应的进行,容器内的压强变化如下表所示:
回答下列问题:
①在此温度下,反应的平衡常数Kp=_________ kPa-1(Kp为以分压表示的平衡常数,计算结果精确到小数点后2位);若保持温度不变,再将CO、CO2气体浓度分别增加一倍,则平衡_____ (填“右移”或“左移”或“不移动”);
②若将温度降低,再次平衡后,与原平衡相比体系压强(p总)如何变化?_______ (填“增大”、“减小”或“不变”),原因是__________ 。
①N2(g)+O2(g)2NO(g)
②2NO(g)+O2(g)2NO2(g)
③NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)
弄清上述反应的相关机理,对保护大气环境意义重大,回答下列问题:
(1)请根据下表数据填空:N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H=
物质 | N2 | O2 | NO |
能量(kJ) | 946 | 497 | 811.25 |
(断开1mol物质中化学键所需要的能量)
(2)实验测得反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H<0的即时反应速率满足以下关系式:
v正=k正·c2(NO)·c(O2);v逆=k逆·c2(NO2),k正、k逆为速率常数,受温度影响
①温度为T1时,在1L的恒容密闭容器中,投入0.6 molNO和0.3 molO2达到平衡时O2为0.2 mol;温度为T2时,该反应存在k正=k逆,则T1
②研究发现该反应按如下步骤进行:
第一步:NO+NON2O2快速平衡 第二步:N2O2 +O22NO2 慢反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡,第一步反应中:v1正=k1正×c2(NO);v1逆=k1逆×c(N2O2)
下列叙述正确的是
A.同一温度下,平衡时第一步反应的越大反应正向程度越大
B.第二步反应速率低,因而转化率也低
C.第二步的活化能比第一步的活化能低
D.整个反应的速率由第二步反应速率决定
(3)科学家研究出了一种高效催化剂,可以将CO和NO2两者转化为无污染气体,反应方程式为:2NO2(g)+4CO(g) =4CO2(g)+N2(g) △H<0
某温度下,向10L密闭容器中分别充入0.1molNO2和0.2 molCO,发生上述反应,随着反应的进行,容器内的压强变化如下表所示:
时间/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 |
压强/kPa | 75 | 73.4 | 71.95 | 70.7 | 69.7 | 68.75 | 68.75 |
①在此温度下,反应的平衡常数Kp=
②若将温度降低,再次平衡后,与原平衡相比体系压强(p总)如何变化?
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