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 > 化学平衡的有关计算 > 化学平衡常数的有关计算
题型:解答题-原理综合题 难度:0.85 引用次数:77 题号:14276347
回答下列问题
(1)CH4-CO2催化重整反应为:。某温度下,在体积为2L的容器中加入2mol CH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为___________
(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:
积碳反应消碳反应
/(kJ/mol)75172
活化能/(kJ/mol)催化剂X3391
催化剂Y4372
由上表判断,催化剂X___________Y (填“优于”或“劣于”),理由是___________
(3)用惰性电极电解下列溶液,按要求回答问题
①NaOH溶液:阳极反应式:___________;阴极反应式:___________
溶液:电解总反应的离子方程式:___________
③HCl溶液:阳极反应式:___________;阴极反应式:___________;电解总反应的离子方程式:___________
④氯碱工业:阳极反应式:___________;电解总反应的离子方程式:___________

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【推荐1】水煤气变换[CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ]是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中,其化学平衡常数K和温度T的关系如表所示。
T/℃70080083010001200
K1.671.1110.590.38

回答下列问题:
(1)该反应的正反应为________反应。(填“吸热”或“放热”) 
(2)某温度下,各物质的平衡浓度有如下关系:5c(CO)∙c(H2O)=3c(CO2) ∙c(H2),则此时的温度为________℃。
(3)830℃时,向2L的密闭容器中充入2molCO(g)和3molH2O(g),反应5min后达到平衡,此时CO的转化率α=________;5min内以H2表示的平均反应速率v (H2)=________mol∙L−1∙min−1;5min后再向容器中充入0.2molCO和0.2molH2,平衡将________。(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)
2020-11-26更新 | 116次组卷
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【推荐2】催化还原法是消除大气中的主要方法之一。回答下列问题:
(1)小分子烃类作为还原剂可以在催化剂上选择性还原大气中的。反应过程中部分热化学方程式如下(表示正反应的活化能):
i.   
ii.   
iii.
__________(保留至小数点后一位);已知反应,则自发进行的适合条件为_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)。
(2)反应动力学研究发现,在催化剂作用下,燃烧反应对还原大气中的有一定的影响。
①相同条件下,反应速率:反应i______(填“>”或“<”)反应ii,理由是_____________________
②在催化作用下,的平衡转化率随温度的变化如图所示:

反应温度低于650K时,随着温度升高,NO、的转化率迅速升高,可能的原因为______________;在673K之后,的转化率不断升高至完全转化,但NO转化率随着温度升高而降低,试分析可能的原因:____________________________(写出一条即可)。
(3)已知:

一定条件下,在1L密闭容器中通入,发生反应,反应达到平衡后放出的热量为20.9kJ,该反应的平衡常数为____
(4)含铜催化剂可用于氨选择性催化还原。CuCl是一种应用较广的含铜催化剂,CuCl的晶胞结构如图1,沿x、y、z轴方向的投影均为图2。

   

①晶胞中Cl的配位数为____________
②设为阿伏加德罗常数的值,晶体密度为,则晶胞中相邻Cu之间的最短距离为________(列出计算式)pm。
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【推荐3】二氧化碳是常见的温室气体,其回收利用是环保领域研究的热点课题。
Ⅰ.CO2可以与H2反应合成C2H4,该转化分两步进行:
第一步:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H=+41.3kJ·mol-1
第二步:2CO(g)+4H2(g)C2H4(g)+2H2O(g)△H=–210.5kJ·mol-1
(1)CO2与H2反应反应合成乙烯的热化学方程式为___
(2)一定条件下的密闭容器中,要提高CO2合成乙烯的转化率,可以采取的措施是____(填标号)。
①减小压强②增大H2的浓度③加入适当催化剂④分离出H2O(g)
(3)已知温度对CO2合成乙烯的平衡转化率及催化剂的催化效率的影响如图所示,下列说法正确的是____(填标号)。

①N点的速率最大
②M点的平衡常数比N点的平衡常数大
③温度低于250℃时,随温度升高乙烯的平衡产率增大
④实际反应尽可能在较低的温度下进行,以提高CO2的转化率
Ⅱ.研究表明CO2和H2在一定条件下可以合成甲醇,反应方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)[反应①]。一定条件下,往2L恒容密闭容器中充入2.0molCO2和4.0molH2,在不同催化剂作用下合成甲醇,相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示:

(4)催化效果最佳的是催化剂____(填“A”、“B”或“C”)。
(5)T2温度下,若反应进行10min达到图中a点状态,用CO2的浓度表示的反应速率v(CO2)=____
(6)图中b点已达平衡状态,则该温度下反应的平衡常数K=____
(7)在某催化剂作用下,CO2和H2除发生反应①外,还发生如下反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)[反应②]。维持压强不变,按固定初始投料比将CO2和H2按一定流速通过该催化剂,经过相同时间测得如下实验数据:
T(K)CO2实际转化率(%)甲醇选择性(%)
54312.342.3
55315.339.1
注:甲醇的选择性是指发生反应的CO2中转化为甲醇的百分比。表中数据说明,升高温度CO2的实际转化率提高而甲醇的选择性降低,其原因是____
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