工业合成氨是人工固氮的一种重要方式,氨的合成实现工业化生产迄今已有100多年历史,合成氨技术是人类科学技术领域的重要突破。工业合成氨的反应如下:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.2kJ·mol-1。
(1)1molN—H键断裂吸收的能量为____ kJ。
(2)一定温度下,将N2和H2以物质的量之比为1:1充入盛有催化剂的密闭容器,下列图象t时刻一定处于平衡状态的是___ 。
a. b. c. d.
(3)若只改变某一条件,一定可以提高合成氨平衡体系中H2的转化率,又能加快反应速率的措施是___ 。
a.升高温度 b.移走NH3 c.加入催化剂 d.再充入N2
(4)理论研究表明,在200℃,压强超过200MPa时,不使用催化剂,氨便可以顺利合成。但实际工业上合成NH3往往在温度500℃,压强20~50MPa的条件下进行,试分析采用20~50MPa的原因____ 。
(5)某小组模拟不同条件下的合成氨反应,向容器充入9.0molN2和23.0molH2,图为不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(P)的关系图。
①T1、T2、T3由大到小的排序为___ 。
②在T2、60MPa条件下,比较A点v正____ v逆(填“>”、“<”或“=”)。
③计算T2、60MPa平衡体系的平衡常数Kp=____ MPa-2。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,列出计算式即可)。
(1)1molN—H键断裂吸收的能量为
(2)一定温度下,将N2和H2以物质的量之比为1:1充入盛有催化剂的密闭容器,下列图象t时刻一定处于平衡状态的是
a. b. c. d.
(3)若只改变某一条件,一定可以提高合成氨平衡体系中H2的转化率,又能加快反应速率的措施是
a.升高温度 b.移走NH3 c.加入催化剂 d.再充入N2
(4)理论研究表明,在200℃,压强超过200MPa时,不使用催化剂,氨便可以顺利合成。但实际工业上合成NH3往往在温度500℃,压强20~50MPa的条件下进行,试分析采用20~50MPa的原因
(5)某小组模拟不同条件下的合成氨反应,向容器充入9.0molN2和23.0molH2,图为不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(P)的关系图。
①T1、T2、T3由大到小的排序为
②在T2、60MPa条件下,比较A点v正
③计算T2、60MPa平衡体系的平衡常数Kp=
更新时间:2022-01-20 19:50:10
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【推荐1】为了更好地利用化学反应中物质和能量的变化,在化学研究和工业生产中还需要关注化学反应的快慢和限度。能量、速率与限度是认识和研究化学反应的重要因素。
Ⅰ.某温度下,在2 L的恒容密闭容器中,A、B、C(均为气体)三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
(1)该反应的化学方程式为___________ 。
(2)能说明此时反应已达到了平衡状态的是___________
a. A、B、C三种物质的浓度保持不变
b.气体A的消耗速率等于气体C的生成速率
c.混合气体的密度不变
d.总压强不变
Ⅱ.某温度下,向2.0 L的恒容密闭容器中充入2.0 molN2和2.0 molH2,发生反应,一段时间后反应达到平衡状态,实验数据如下表所示:
(3)0~50 s内的平均反应速率v(N2)=___________ 。
(4)键能指在标准状况下,将1 mol气态分子AB(g)解离为气态原子A(g)、B(g)所需的能量,用符号E表示,单位为 kJ/mol,已知N≡N键的键能为946 kJ/mol,H-H键的键能为436 kJ/mol,N-H键的键能为391 kJ/mol。则生成1 mol NH3的过程中___________ (填“吸收”或“放出”)的能量为___________ 。
(5)为加快反应速率,可采取的措施是___________ (填标号)。
a.升高温度 b.增大容器体积 c.恒容时充入He d.加入合适催化剂
(6)平衡时氢气的转化率为___________ 。
(7)反应达到平衡,此时体系内压强与开始时的压强之比为___________ 。
Ⅰ.某温度下,在2 L的恒容密闭容器中,A、B、C(均为气体)三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
(1)该反应的化学方程式为
(2)能说明此时反应已达到了平衡状态的是
a. A、B、C三种物质的浓度保持不变
b.气体A的消耗速率等于气体C的生成速率
c.混合气体的密度不变
d.总压强不变
Ⅱ.某温度下,向2.0 L的恒容密闭容器中充入2.0 molN2和2.0 molH2,发生反应,一段时间后反应达到平衡状态,实验数据如下表所示:
0 | 50 | 150 | 250 | 350 | |
n(NH3)/mol | 0 | 0.24 | 0.36 | 0.40 | 0.40 |
(4)键能指在标准状况下,将1 mol气态分子AB(g)解离为气态原子A(g)、B(g)所需的能量,用符号E表示,单位为 kJ/mol,已知N≡N键的键能为946 kJ/mol,H-H键的键能为436 kJ/mol,N-H键的键能为391 kJ/mol。则生成1 mol NH3的过程中
(5)为加快反应速率,可采取的措施是
a.升高温度 b.增大容器体积 c.恒容时充入He d.加入合适催化剂
(6)平衡时氢气的转化率为
(7)反应达到平衡,此时体系内压强与开始时的压强之比为
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解答题-工业流程题
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【推荐2】I.氨和硝酸是重要的工业产品,如图是工业合成氨及制备硝酸的流程示意图:
(1)结合上表的数据,写出工业上合成氨反应的热化学方程式_______ 。分离器中压强约为15MPa,温度约为-20°C,分离氨应用了氨的_____ 性质。
(2)在吸收塔中不断补充空气的目的是_____ 。
(3)吸收塔中出来的尾气会含有NO、NO2等氮氧化物,为了防止污染空气,通常有以下两种方法处理:
①Na2CO3溶液吸收法:反应原理为NO+NO2 + Na2CO3 =___ +CO2 (请完成化学方程式);根据反应,每产生22.4L(标准状况下)CO2,吸收液质量将增加____ g。
②氨催化还原法。以NO2为例,NH3可将NO2还原为无污染N2,该反应的方程式为____ 。
共价键 | N≡N | H−H | N−H |
断开1 mol共价键所需能量(kJ) | 946 | 436 | 391 |
(1)结合上表的数据,写出工业上合成氨反应的热化学方程式
(2)在吸收塔中不断补充空气的目的是
(3)吸收塔中出来的尾气会含有NO、NO2等氮氧化物,为了防止污染空气,通常有以下两种方法处理:
①Na2CO3溶液吸收法:反应原理为NO+NO2 + Na2CO3 =
②氨催化还原法。以NO2为例,NH3可将NO2还原为无污染N2,该反应的方程式为
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【推荐3】(1)化学反应的焓变与反应物和生成物的键能有关。
已知:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-185 kJ/mol
则H—Cl的键能为________ kJ/mol。
(2)已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据如表所示,回答下列问题:
①表中三种酸酸性最强的是______ 。
②常温下,0.1mol•L﹣1CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据变大的是________ 。(填字母)
A.c(H+) B. C. D.
③写出向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式:_______________ 。
④25℃时,将amol•L﹣1的醋酸与bmol•L﹣1氢氧化钠等体积混合,反应后溶液恰好显中性,这时钠离子浓度与醋酸根离子浓度相等,用a、b表示醋酸的电离平衡常数为______ 。
⑤设计一个实验证明醋酸是弱电解质:
操作:_________
现象:_________
结论:醋酸是弱电解质。
已知:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-185 kJ/mol
共价键 | H—H | Cl—Cl |
键能/(kJ/mol) | 436 | 247 |
则H—Cl的键能为
(2)已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据如表所示,回答下列问题:
化学式 | CH3COOH | H2CO3 | HClO |
电离平衡常数 | Ka=1.8×10﹣5 | Ka1=4.3×10﹣7 Ka2=5.6×10﹣11 | Ka=3.0×10﹣8 |
①表中三种酸酸性最强的是
②常温下,0.1mol•L﹣1CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据变大的是
A.c(H+) B. C. D.
③写出向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式:
④25℃时,将amol•L﹣1的醋酸与bmol•L﹣1氢氧化钠等体积混合,反应后溶液恰好显中性,这时钠离子浓度与醋酸根离子浓度相等,用a、b表示醋酸的电离平衡常数为
⑤设计一个实验证明醋酸是弱电解质:
操作:
现象:
结论:醋酸是弱电解质。
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【推荐1】合成气(主要成分为CO、及少量CO、)在工业上有广泛用途。
(1) 也称为水煤气变换反应(简称WGS),主要应用在制氢工业和合成氨工业。在金属催化剂Au(Ⅲ)表面上发生的所有基元反应步骤的活化能数值(单位:kJ/mol)如右表,其中*表示催化剂表面活性位,X*表示金属表面活性位吸附物种。其他条件一定时,决定WGS反应速率的基元反应为_____ (填编号),基元反应的焓变_____ kJ/mol。
由表中数据计算WGS反应的焓变_____ kJ/mol。
(2)合成甲醇的主要反应为: 。将CO与混合气体充入密闭容器中,投料比,测得平衡时混合气体中的物质的量分数与温度(T)、压强(p)之间的关系如图所示。
①图像中_____ (填“>”、“<”或“=”,下同)。温度为和时对应的平衡常数分别为、,则_____ 。
②、时,CO的转化率为_____ (保留3位有效数字)﹔压强平衡常数_____ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,用含的代数式表示)。
③恒温恒容条件下,下列叙述不能说明反应达到化学平衡状态的是_____ 。
A.CO、的物质的量浓度不再随时间的变化而变化
B.混合气体的平均摩尔质量不再随时间的变化而变化
C.混合气体的密度不再随时间的变化而变化
D.若将容器改为绝热恒容容器时,平衡常数K不随时间变化而变化
(1) 也称为水煤气变换反应(简称WGS),主要应用在制氢工业和合成氨工业。在金属催化剂Au(Ⅲ)表面上发生的所有基元反应步骤的活化能数值(单位:kJ/mol)如右表,其中*表示催化剂表面活性位,X*表示金属表面活性位吸附物种。其他条件一定时,决定WGS反应速率的基元反应为
由表中数据计算WGS反应的焓变
基元反应 | 正逆反应活化能 | ||
① | 0 | 67 | |
② | 150 | 0 | |
③ | 71 | 67 | |
④ | 74 | 25 | |
⑤ | 0 | 42 | |
⑥ | 37 | 203 | |
⑦ | 17 | 0 |
(2)合成甲醇的主要反应为: 。将CO与混合气体充入密闭容器中,投料比,测得平衡时混合气体中的物质的量分数与温度(T)、压强(p)之间的关系如图所示。
①图像中
②、时,CO的转化率为
③恒温恒容条件下,下列叙述不能说明反应达到化学平衡状态的是
A.CO、的物质的量浓度不再随时间的变化而变化
B.混合气体的平均摩尔质量不再随时间的变化而变化
C.混合气体的密度不再随时间的变化而变化
D.若将容器改为绝热恒容容器时,平衡常数K不随时间变化而变化
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【推荐2】造成酸雨的主要物质是NO2和SO2,某科研小组进行如下研究。
(1)处理二氧化硫通常是先在水中把它氧化成硫酸,再用NH3·H2O吸收。
已知2NH3·H2O (aq) + H2SO4(aq)==(NH4)2SO4(aq)+ 2H2O(l) △H=-24.2kJ/mol, 中和热△H=-57.3 kJ/mol则1mol NH3·H2O理论上完全电离时需要吸收的热量为________ 。
(2)常温下也可以用NaOH溶液直接吸收SO2,在吸收过程中,溶液pH随n(SO32-):n(HSO3-)变化关系如下表:
①当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度由大到小排列顺序为___________ 。
②当向NaOH溶液中通入足量的SO2时,得到NaHSO3溶液,在pH为4~7之间电解,硫元素在阴极上被还原为Na2S2O4,这是电化学脱硫技术之一。写出该阴极的电极反应式_______ 。
(3)向容积为2L,密闭容器中分别充入0.20molNO2和0.4mol SO2,发生SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g) △H=-41.8 kJ/mol 在不同温度下测定同一时刻NO2的转化率,结果如下图所示。
①a、c两点反应速率大小关系: v(a)___ v(c)。(填“>”、“<” 或“=”)
②温度为T2时从反应开始经过2min 达到b点,用SO3表示这段时间的反应速率为______ ,此温度下该反应的平衡常数为_______ 。若在此温度下,保持容器的容积不变,再向容器中充入0.10molNO2和0.2molSO2,NO2的转化率_______ (填“增大”、“减小”或“不变”).
③NO2的转化率随温度升高先增大后减小的原因是____________ 。
(1)处理二氧化硫通常是先在水中把它氧化成硫酸,再用NH3·H2O吸收。
已知2NH3·H2O (aq) + H2SO4(aq)==(NH4)2SO4(aq)+ 2H2O(l) △H=-24.2kJ/mol, 中和热△H=-57.3 kJ/mol则1mol NH3·H2O理论上完全电离时需要吸收的热量为
(2)常温下也可以用NaOH溶液直接吸收SO2,在吸收过程中,溶液pH随n(SO32-):n(HSO3-)变化关系如下表:
n(SO32-):n(HSO3-) | 88:12 | 1:1 | 12:88 |
pH | 8.2 | 7.4 | 6.0 |
①当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度由大到小排列顺序为
②当向NaOH溶液中通入足量的SO2时,得到NaHSO3溶液,在pH为4~7之间电解,硫元素在阴极上被还原为Na2S2O4,这是电化学脱硫技术之一。写出该阴极的电极反应式
(3)向容积为2L,密闭容器中分别充入0.20molNO2和0.4mol SO2,发生SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g) △H=-41.8 kJ/mol 在不同温度下测定同一时刻NO2的转化率,结果如下图所示。
①a、c两点反应速率大小关系: v(a)
②温度为T2时从反应开始经过2min 达到b点,用SO3表示这段时间的反应速率为
③NO2的转化率随温度升高先增大后减小的原因是
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【推荐3】推动的综合利用、实现碳中和是党中央作出的重大战略决策。
(1)科学家利用电化学装置实现和两种分子的耦合转化,其原理如图所示:
①电极B上生成的电极反应式为_____ 。
②若生成的乙烯和乙烷的体积比为,则消耗的和体积比为_____ 。
(2)一定条件可转化为,
①下列有关该反应的说法正确的是_____ 。
A.升高温度逆反应速率加快,正反应速率减慢
B.反应体系中的质量不再变化,说明反应达到平衡状态
C.恒温恒容下达到平衡后,再通入,平衡向正反应方向移动
D.平衡时,若压缩体积,则、均变大
②恒压下,该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图所示,分子筛膜能选择性分离出。P点甲醇产率高于T点的原因为_____ 。
(3)与丙烯催化合成甲基丙烯酸。催化剂在温度不同时对转化率的影响如图所示,时转化率低于和的原因可能为_____ 。
(1)科学家利用电化学装置实现和两种分子的耦合转化,其原理如图所示:
①电极B上生成的电极反应式为
②若生成的乙烯和乙烷的体积比为,则消耗的和体积比为
(2)一定条件可转化为,
①下列有关该反应的说法正确的是
A.升高温度逆反应速率加快,正反应速率减慢
B.反应体系中的质量不再变化,说明反应达到平衡状态
C.恒温恒容下达到平衡后,再通入,平衡向正反应方向移动
D.平衡时,若压缩体积,则、均变大
②恒压下,该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图所示,分子筛膜能选择性分离出。P点甲醇产率高于T点的原因为
(3)与丙烯催化合成甲基丙烯酸。催化剂在温度不同时对转化率的影响如图所示,时转化率低于和的原因可能为
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【推荐1】运用化学反应原理知识研究如何利用CO、 SO2等污染物有重要意义。
(1)用CO可以合成甲醇。
已知: ①CO的燃烧热△H1=-283kJ•mol-1
②N2(g)+O2(g)⇌ 2NO(g) △H2=+183kJ•mol-1
则写出CO和NO反应生成无污染气体的热化学反应方程式________ 。
(2)一定压强下,在容积为2L的密闭容器中充入1molCO与2molH2 ,在催化剂作用下发生反应:CO(g)+2H2(g)⇌ CH3OH(g) △H ,CO转化率与温度和压强的关系如下图所示。
①反应的△H____ 0 ,p1___ p2(填>、< 或=)
②100℃时,反应进行了10秒达到平衡状态,用CO表示该反应的化学反应速率是______ ,该反应的化学平衡常数K=____ 。
③下列说法正确的是______ 。
A.若容器内气体密度恒定,反应达到平衡状态 B.若容器内各气体浓度恒定,反应达到平衡状态
C.上述反应中,△H>0 D.反应中,催化剂使平衡向正反应方向移动
(1)用CO可以合成甲醇。
已知: ①CO的燃烧热△H1=-283kJ•mol-1
②N2(g)+O2(g)⇌ 2NO(g) △H2=+183kJ•mol-1
则写出CO和NO反应生成无污染气体的热化学反应方程式
(2)一定压强下,在容积为2L的密闭容器中充入1molCO与2molH2 ,在催化剂作用下发生反应:CO(g)+2H2(g)⇌ CH3OH(g) △H ,CO转化率与温度和压强的关系如下图所示。
①反应的△H
②100℃时,反应进行了10秒达到平衡状态,用CO表示该反应的化学反应速率是
③下列说法正确的是
A.若容器内气体密度恒定,反应达到平衡状态 B.若容器内各气体浓度恒定,反应达到平衡状态
C.上述反应中,△H>0 D.反应中,催化剂使平衡向正反应方向移动
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【推荐2】氮及其化合物的研究对于生态环境的保护和工农业的生产发展有着非常重要的作用.请回答下列问题:
(1)煤燃烧产生的烟气中含有氮的氧化物,用催化还原,可消除氮氧化物的污染。已知:
①
②
③
则NO与反应生成的热化学方程式为_______ 。
(2)汽车尾气中的和在一定条件下可发生反应生成无毒的和,化学兴趣研究小组在三个容积均为VL的恒容密闭容器中,分别充入和发生反应。在三种不同实验条件下进行上述反应(体系各自保持温度不变),反应体系的总压强随时间变化情况如图所示:
①在条件下,若,求前平均反应速率_______ ;温度下该反应的平衡常数_______ (用平衡=分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
②已知:温度,则,则_______ 0。(填“>”“<”);在条件下,Ⅲ与Ⅱ从条件上相比,Ⅲ可能_______ 。
③在条件下,下列说明该反应已经到达平衡状态的是_______ (填字母)。
A.NO和CO的物质的量分数不变 B.混合气体的密度保持不变
C.容器中混合气体的平均摩尔质量不变 D.容器中压强不再变化
(1)煤燃烧产生的烟气中含有氮的氧化物,用催化还原,可消除氮氧化物的污染。已知:
①
②
③
则NO与反应生成的热化学方程式为
(2)汽车尾气中的和在一定条件下可发生反应生成无毒的和,化学兴趣研究小组在三个容积均为VL的恒容密闭容器中,分别充入和发生反应。在三种不同实验条件下进行上述反应(体系各自保持温度不变),反应体系的总压强随时间变化情况如图所示:
①在条件下,若,求前平均反应速率
②已知:温度,则,则
③在条件下,下列说明该反应已经到达平衡状态的是
A.NO和CO的物质的量分数不变 B.混合气体的密度保持不变
C.容器中混合气体的平均摩尔质量不变 D.容器中压强不再变化
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【推荐3】氢气是非常重要的化学能源,利用氢气可以实现化学能向热能、电能的直接转化。
(1)已知断开、、需要的能量依次是、、,则在中完全燃烧生成放出的热量为___________ kJ。能正确表示反应中能量变化的是图___________ (填“甲”或“乙”)。
(2)和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如下图:
①电极d是___________ (填“正极”或“负极”),电极c的电极反应式为___________ 。
②若电路中转移电子,则该燃料电池理论上消耗的在标准状况下的体积为___________ L。
(3)某温度下,向容积固定的密闭容器中充入和,在催化剂作用下发生反应。已知反应进行到时,的物质的量不再发生变化,此时测得的物质的量为。
①反应进行到时,用浓度变化表示的平均反应速率为___________ ,此时的物质的量为___________ 。
②不能判断该反应达到平衡状态的是___________ (填字母)。
A. B.容器内气体压强不再变化
C.容器内气体密度不再变化 D.和的物质的量浓度之比为
(1)已知断开、、需要的能量依次是、、,则在中完全燃烧生成放出的热量为
(2)和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如下图:
①电极d是
②若电路中转移电子,则该燃料电池理论上消耗的在标准状况下的体积为
(3)某温度下,向容积固定的密闭容器中充入和,在催化剂作用下发生反应。已知反应进行到时,的物质的量不再发生变化,此时测得的物质的量为。
①反应进行到时,用浓度变化表示的平均反应速率为
②不能判断该反应达到平衡状态的是
A. B.容器内气体压强不再变化
C.容器内气体密度不再变化 D.和的物质的量浓度之比为
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【推荐1】实现碳达峰、碳中和是贯彻新发展理念的内在要求,因此二氧化碳的合理利用成为研究热点,有效方式之一就是二氧化碳直接加氢合成高附加值产品。
(1)一定条件下,可用二氧化碳加氢合成甲醇。,该反应经过以下步骤实现:
Ⅰ.
Ⅱ.
①求
②已知反应Ⅰ是整个反应的决速步,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___________ (填标号)。
A.
B.
C.
D.
(2)一定条件下也可用二氧化碳加氢合成甲烷:。
①在绝热恒容密闭容器中,一定能说明该反应达到平衡状态的是___________ (填字母)。
A.
B.相同时间内断裂的数目与断裂数目相等
C.容器温度保持不变
D.当与物质的量之比保持不变
一定温度下在恒温恒容密闭容器中初始加入和一定量,发生上述反应数据如下:
②该温度下反应的化学平衡常数为___________
(3)一定条件下也可用二氧化碳加氢合成甲酸
①温度为时,等物质的量的和充入体积为的恒容密闭容器中发生反应:。实验测得:为速率常数。时,。
②温度从到时,,则时平衡压强___________ (填“"“”或“")时平衡压强,理由是___________ 。
(4)一定条件下可用二氧化碳提供电能,“溶解”水中的二氧化碳发生电化学反应,产生电能和氢气,其工作原理如图所示。
①左室有机电解液是有机溶剂加特定的盐加热制成,该装置的有机电解液___________ (填“能”或“不能”)用乙醇做溶剂。
②写出二氧化碳生成氢气的电极反应式:___________ 。
(1)一定条件下,可用二氧化碳加氢合成甲醇。,该反应经过以下步骤实现:
Ⅰ.
Ⅱ.
①求
②已知反应Ⅰ是整个反应的决速步,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是
A.
B.
C.
D.
(2)一定条件下也可用二氧化碳加氢合成甲烷:。
①在绝热恒容密闭容器中,一定能说明该反应达到平衡状态的是
A.
B.相同时间内断裂的数目与断裂数目相等
C.容器温度保持不变
D.当与物质的量之比保持不变
一定温度下在恒温恒容密闭容器中初始加入和一定量,发生上述反应数据如下:
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
2.0 | 1.5 | 1.1 | 0.8 | 0.6 | 0.5 | 0.5 | |
3.2 |
(3)一定条件下也可用二氧化碳加氢合成甲酸
①温度为时,等物质的量的和充入体积为的恒容密闭容器中发生反应:。实验测得:为速率常数。时,。
②温度从到时,,则时平衡压强
(4)一定条件下可用二氧化碳提供电能,“溶解”水中的二氧化碳发生电化学反应,产生电能和氢气,其工作原理如图所示。
①左室有机电解液是有机溶剂加特定的盐加热制成,该装置的有机电解液
②写出二氧化碳生成氢气的电极反应式:
您最近一年使用:0次
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解题方法
【推荐2】(1)反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH1,平衡常数为K1;反应Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) ΔH2,平衡常数为K2;在不同温度时K1.K2的值如下表:
①反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH的平衡常数为K,则ΔH=_________________ (用ΔH1和ΔH2表示),K=________ (用K1和K2表示),且由上述计算可知,反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)是___________________ 反应(填“吸热”或“放热”)。
②能判断CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)达到化学平衡状态的依据是_______ (填字母)。
A.容器中压强不变 B.混合气体中c(CO)不变
C.v正(H2)=v逆(H2O) D.c(CO)=c(CO2)
(2)一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,发生反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH>0,CO2的浓度与时间的关系如图所示。
①用CO表示的化学反应速率为_________________________ ,该反应平衡常数的表达式为______________________________ ,该条件下反应的平衡常数为______ ;若铁粉足量,CO2的起始浓度为2.0 mol·L-1,则平衡时CO2的浓度为______ mol·L-1。
②下列措施中能使平衡时增大的是________ (填字母)。
A.升高温度 B.增大压强
C.充入一定量的CO2 D.再加入一定量铁粉
700 ℃ | 900 ℃ | |
K1 | 1.47 | 2.15 |
K2 | 2.38 | 1.67 |
①反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH的平衡常数为K,则ΔH=
②能判断CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)达到化学平衡状态的依据是
A.容器中压强不变 B.混合气体中c(CO)不变
C.v正(H2)=v逆(H2O) D.c(CO)=c(CO2)
(2)一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,发生反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH>0,CO2的浓度与时间的关系如图所示。
①用CO表示的化学反应速率为
②下列措施中能使平衡时增大的是
A.升高温度 B.增大压强
C.充入一定量的CO2 D.再加入一定量铁粉
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【推荐3】根据题意请回答有关氮的氧化物和氢化物的问题:
(1)随着人类社会的发展,氮氧化物的排放导致一系列问题。NO形成硝酸型酸雨的化学方程式为___________ 。一定条件下,用甲烷可以消除氮的氧化物(NOx)的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH1=-574.1kJ/mol
②CH4(g)+4NO2(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH2=-1160.6kJ/mol
则CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=___________ 。
(2)肼(N2H4)可以用作燃料电池的原料。肼的电子式为___________ ,一种以液态肼为燃料的电池装置如图所示,该电池用空气中的氧气作为氧化剂,KOH溶液作为电解质溶液。a电极的电极反应式: ___________ 。
(3)在恒温恒容条件下发生可逆反应2NO(g)+O2(g)2NO2ΔH<0,能判断该反应已达到平衡状态的是___________。
(4)某温度下在容积为2L的恒容密闭容器中充入4molNO和2molO2发生反应:2NO(g)+O2(g)2NO2ΔH<0,4min时达到平衡,此时O2转化率为80%,
①0~4min内该反应的平均速率v(NO2)=___________ mol/(L·min);
②此反应在该温度下的化学平衡常数K=___________ 。
(1)随着人类社会的发展,氮氧化物的排放导致一系列问题。NO形成硝酸型酸雨的化学方程式为
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH1=-574.1kJ/mol
②CH4(g)+4NO2(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH2=-1160.6kJ/mol
则CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=
(2)肼(N2H4)可以用作燃料电池的原料。肼的电子式为
(3)在恒温恒容条件下发生可逆反应2NO(g)+O2(g)2NO2ΔH<0,能判断该反应已达到平衡状态的是___________。
A. |
B.反应容器中压强不随时间变化而变化 |
C.混合气体颜色深浅保持不变 |
D.混合气体平均相对分子质量保持不变 |
①0~4min内该反应的平均速率v(NO2)=
②此反应在该温度下的化学平衡常数K=
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