二氧化碳催化加氢制甲醇,有利于减少温室气体二氧化碳,回答下列问题:
(1)250℃、100 kPa时二氧化碳加氢制甲醇的反应一般认为通过两个步骤来实现,能量变化过程如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/18/2918958996316160/2919288319827968/STEM/add23de1-ff87-4ceb-a8dc-9b15165b07e5.png?resizew=213)
总反应的焓变△H=___________ kJ·mol-1,写出决速步反应的热化学方程式___________ 。
(2)合成总反应在起始物
时,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为x(CH3OH),在t=250°C下的x(CH3OH)~p、在p=5×105 Pa下的x(CH3OH)~t如图所示。
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①用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数表达式Kp=___________ 。
②图中对应等压过程的曲线是___________ ,判断的理由是___________ 。
③当x(CH3OH)=0.10时,CO2的平衡转化率α=___________ 。
④A、B、C、D、E中可能表示220℃、6×105Pa时的平衡状态的点是___________ ,C、D两点的平衡常数分别是KC、KD,KC___________ KD(填“>”“<”或“=”)。
(1)250℃、100 kPa时二氧化碳加氢制甲醇的反应一般认为通过两个步骤来实现,能量变化过程如图所示。
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总反应的焓变△H=
(2)合成总反应在起始物
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①用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数表达式Kp=
②图中对应等压过程的曲线是
③当x(CH3OH)=0.10时,CO2的平衡转化率α=
④A、B、C、D、E中可能表示220℃、6×105Pa时的平衡状态的点是
更新时间:2022-02-18 22:10:12
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【推荐1】部分一:化学能与热能
(1)氨催化氧化是硝酸工业的基础,氦气在Pt催化剂作用下发生主反应Ⅰ和副反应Ⅱ:
Ⅰ、4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g) ΔH1=-905kJ/mol
Ⅱ、4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(g) ΔH2
已知:
则△H2=___________ 。
(2)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。
可知水煤气变换的ΔH___________ 0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E正=___________ eV,写出该步骤的化学方程式___________ 。
部分二:化学能与电能
(3)以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,该电池反应的化学方程式是___________ 。
(4)微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/8/27/3312063867092992/3312100474847232/STEM/7b08f856dd6b40c5b2d1f3deaf6ba8c7.png?resizew=284)
①该微生物燃料电池,负极为___________ (填“a”或“b”),当电路中有0.5mol电子发生转移,则有___________ mol的H+通过质子交换膜。
②该电池正极反应式为:___________ ;负极反应式为:___________ 。
(1)氨催化氧化是硝酸工业的基础,氦气在Pt催化剂作用下发生主反应Ⅰ和副反应Ⅱ:
Ⅰ、4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g) ΔH1=-905kJ/mol
Ⅱ、4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(g) ΔH2
已知:
物质中断裂1mol化学键需要的能量/kJ | NO | O2 | N2 |
629 | 496 | 942 |
(2)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/20/8183b802-149b-4fc2-a64d-6fe9139c3ed2.png?resizew=492)
可知水煤气变换的ΔH
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(3)以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,该电池反应的化学方程式是
(4)微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示。
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①该微生物燃料电池,负极为
②该电池正极反应式为:
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【推荐2】火力发电厂释放出大量氮氧化合物(NOx)、SO2和CO2等气体会造成环境问题。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
(1)脱硝。利用甲烷催化还原NOx:
CH4(g)+4NO2(g)==4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574 kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)==2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=-1160 kJ/mol
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式:_________________ 。
(2)脱碳。
方法一:在恒容密闭容器中将CO2转化为甲醇:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)
①下列条件可以判定该反应到达平衡状态的是_________ (填字母)。
A.2v正(H2)=v逆(CH3OH) B.容器内气体的密度不变
C.容器内压强不变 D.反应不再释放热量
方法二:让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)⇌2CO(g) ∆H,测得压强、温度对CO的体积分数[φ(CO)%]的影响如图所示,回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/17/d42ccfb6-38ce-49db-b680-10ccea4e4828.png?resizew=328)
② 图中p1、p2、p3的大小关系是_________________ ,图中a、b、c三点对应的平衡常数Ka、Kb、Kc大小关系是____________ 。
③ 900 ℃、1.013 MPa时,1 mol CO2与足量碳反应达平衡后容器的体积为V L,CO2的转化率为______ (保留一位小数),该反应的平衡常数K=_________ 。
方法三:用NaOH溶液吸收CO2。
④在NaOH溶液中通入一定量的CO2气体,所得溶液中c(
):c(
)=4:1,此时溶液的pH=_______ 。(已知:室温下,H2CO3的K1=4×10-7,K2=5×10-11。lg2=0.3)
(3)脱硫。燃煤废气经脱硝、脱碳后,与一定量氨气、空气反应,生成(NH4)2SO4。(NH4)2SO4水溶液呈酸性的原因是_______________ (用离子方程式表示);室温时,向(NH4)2SO4溶液中滴入NaOH溶液至溶液呈中性,则所得溶液中微粒浓度大小关系c(Na+)____ c(NH3·H2O)(填“>”、“<”或“=”)。
(1)脱硝。利用甲烷催化还原NOx:
CH4(g)+4NO2(g)==4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574 kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)==2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=-1160 kJ/mol
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式:
(2)脱碳。
方法一:在恒容密闭容器中将CO2转化为甲醇:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)
①下列条件可以判定该反应到达平衡状态的是
A.2v正(H2)=v逆(CH3OH) B.容器内气体的密度不变
C.容器内压强不变 D.反应不再释放热量
方法二:让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)⇌2CO(g) ∆H,测得压强、温度对CO的体积分数[φ(CO)%]的影响如图所示,回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/17/d42ccfb6-38ce-49db-b680-10ccea4e4828.png?resizew=328)
② 图中p1、p2、p3的大小关系是
③ 900 ℃、1.013 MPa时,1 mol CO2与足量碳反应达平衡后容器的体积为V L,CO2的转化率为
方法三:用NaOH溶液吸收CO2。
④在NaOH溶液中通入一定量的CO2气体,所得溶液中c(
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(3)脱硫。燃煤废气经脱硝、脱碳后,与一定量氨气、空气反应,生成(NH4)2SO4。(NH4)2SO4水溶液呈酸性的原因是
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【推荐3】(1)工业上可利用“甲烷蒸气转化法”生产氢气,反应为甲烷和水蒸气在高温和催化剂存在的条件下生成一氧化碳和氢气,有关反应的能量变化如图1:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/5/14/1576189639114752/1576189639303168/STEM/73759310-9c77-447d-8cd2-5e8dc075530a.png?resizew=416)
则该反应的热化学方程式_____________________________________ 。
(2)已知温度、压强对甲烷平衡含量的影响如图2,请回答:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/5/14/1576189639114752/1576189639303168/STEM/172bdf86-a169-4904-8c7d-d8e746f0f320.png?resizew=483)
①图26-2中a、b、c、d四条曲线中的两条代表压强分别为1Mpa、2Mpa时甲烷含量曲线,其中表示1Mpa的是________ 。
②该反应的平衡常数:600 ℃时________ 700 ℃(填“>”“<”或“=”)。
③已知:在700 ℃,1 MPa时,1 mol CH4与1 mol H2O在1 L的密闭容器中反应,6min达到平衡(如图3),此时CH4的转化率为________________ ,该温度下反应的平衡常数为______________ (结果保留小数点后一位数字)。
④从图3分析,由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向是_____________ (填“向正反应方向”或“向逆反应方向”),采取的措施可能是_____________________ 。
(3)以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4Cl为电解质溶液制造新型燃料电池,放电过程中,溶液中铵根离子浓度逐渐增大。写出该电池的正极反应式:_________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/5/14/1576189639114752/1576189639303168/STEM/73759310-9c77-447d-8cd2-5e8dc075530a.png?resizew=416)
则该反应的热化学方程式
(2)已知温度、压强对甲烷平衡含量的影响如图2,请回答:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/5/14/1576189639114752/1576189639303168/STEM/172bdf86-a169-4904-8c7d-d8e746f0f320.png?resizew=483)
①图26-2中a、b、c、d四条曲线中的两条代表压强分别为1Mpa、2Mpa时甲烷含量曲线,其中表示1Mpa的是
②该反应的平衡常数:600 ℃时
③已知:在700 ℃,1 MPa时,1 mol CH4与1 mol H2O在1 L的密闭容器中反应,6min达到平衡(如图3),此时CH4的转化率为
④从图3分析,由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向是
(3)以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4Cl为电解质溶液制造新型燃料电池,放电过程中,溶液中铵根离子浓度逐渐增大。写出该电池的正极反应式:
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【推荐1】将HI(g)置于密闭容器中,某温度下发生下列变化:2HI(g)
H2(g)+I2(g) ΔH<0。
(1)该反应平衡常数的表达式为K=_______ 。
(2)当反应达到平衡时,c(I2)=0.5mol/L,c(HI)=4mol/L,则c(H2)为_______ ,HI的分解率为_______ 。
(3)若该反应800℃时达到平衡状态,且平衡常数为1.0,某时刻,测得容器内各物质的溶度分别为c(HI)=2.0mol/L,c(I2)=1.0mol/L,c(H2)=1.0,则该时刻,反应向_______ (填“正向”或“逆向”,下同)进行,若升高温度,反应向_______ 进行。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(1)该反应平衡常数的表达式为K=
(2)当反应达到平衡时,c(I2)=0.5mol/L,c(HI)=4mol/L,则c(H2)为
(3)若该反应800℃时达到平衡状态,且平衡常数为1.0,某时刻,测得容器内各物质的溶度分别为c(HI)=2.0mol/L,c(I2)=1.0mol/L,c(H2)=1.0,则该时刻,反应向
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【推荐2】碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题:
(1)已知反应
,1mol
(g)、1mol
(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量,则1mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为_______ kJ。
(2)Bodensteins研究了下列反应:
。在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如表:
①根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为_______ 。
②上述反应中,正反应速率为
,逆反应速率为
,其中
、
为速率常数,则
为_______ (以K和
表示)。
③由上述实验数据计算得到
~x(HI)和
~
的关系可用下图表示。当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为_______ (填字母)。
(1)已知反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/15bd5d828d75acddffe0b851c9766f0d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6cecb015620d224925edaaa704454282.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ad5c9a2beda08c063217a69ef36dbe4.png)
(2)Bodensteins研究了下列反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fdcb7c8dd37aac9d0a3c9742459696a7.png)
t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 120 | 160 |
x(HI) | 1 | 0.91 | 0.85 | 0.815 | 0.795 | 0.784 | 0.784 |
②上述反应中,正反应速率为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/893d85baf20a470da1914b13626888f0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1bceaba499ecc5e1691a988c910089f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6115766fdc93e803b2e4ef6612bb238e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4f0168c0b10d9d09d7e7651c79b2cd16.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4f0168c0b10d9d09d7e7651c79b2cd16.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6115766fdc93e803b2e4ef6612bb238e.png)
③由上述实验数据计算得到
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c175ae491f8aab736e87cd0c7653fd1e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b965da982ffb1c164a39a635251bd62e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e79d85ac2220ba9d715a5ac06c38ca17.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/5/17/3239759756558336/3240888895291392/STEM/878a9ac583534ccb89272c815a01bfeb.png?resizew=324)
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【推荐3】石油化工、煤气化等行业废气普遍含有
,需要回收处理并加以利用。回答下列问题:
已知:反应Ⅰ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8cfbc77f68516839cb31ba18f4febb81.png)
反应II:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4e7bff5495abb367d561a1d44cbcb93.png)
反应Ⅲ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8dc55a2c7dfc7377794837a51b8ba635.png)
(1)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
___________ 。
(2)在总压强为
条件下,
的混合气在不同温度下发生反应I,反应相同时间后测得
的体积分数及
在不同温度下的平衡体积分数如下图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/5/3/3229572487929856/3230649223741440/STEM/e509e17e6d6c47e4919aec3337633792.png?resizew=143)
①从平衡移动的角度判断,通入Ar稀释的目的是___________ 。
②图中表示平衡状态的曲线为___________ (填“a”或“b”)。某温度下,平衡时
的体积分数为20%,则该反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
___________
。
(3)按体积比
投料,压强恒定,在不同温度下反应相同时间后测得
和
的体积分数如下表:
试解释在950~1150℃内(其他条件不变),
的体积分数随温度升高先增大后减小的原因是___________ 。
(4)
可用于处理工业废水中的重金属离子(如:
、
、
等)
已知反应IV:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d65f4ed490accfe533e3dd4a428642a.png)
①温度为T时,
,则
饱和溶液中![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a173e798aa77dd8a93748adfd55331e4.png)
___________ 。
②下列关于反应IV及相关物质的说法正确的是___________ 。
A.纯银器表面生成
属于电化学腐蚀
B.将
从反应IV体系中及时分离出去有利于该反应平衡右移
C.适当增大压强有利于反应IV平衡右移
D.反应IV能够自发进行说明该反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/624cfde5889eb5269fdac20cb1b2753b.png)
已知:反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8cfbc77f68516839cb31ba18f4febb81.png)
反应II:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4e7bff5495abb367d561a1d44cbcb93.png)
反应Ⅲ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8dc55a2c7dfc7377794837a51b8ba635.png)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
(2)在总压强为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd96f6de9b0161e4c3fad80c6891cab1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/80816478f525fe73de1b48f10ac1fe4e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/624cfde5889eb5269fdac20cb1b2753b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/624cfde5889eb5269fdac20cb1b2753b.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/5/3/3229572487929856/3230649223741440/STEM/e509e17e6d6c47e4919aec3337633792.png?resizew=143)
①从平衡移动的角度判断,通入Ar稀释的目的是
②图中表示平衡状态的曲线为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/624cfde5889eb5269fdac20cb1b2753b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8d06ee61e4cb925cb80f41de2564ada0.png)
(3)按体积比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/471b6ef016026679e0f2233dccc93aec.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e22bf5c3e5d9709bca356204e62cffd.png)
温度/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 |
![]() | 0.5 | 1.5 | 3.6 | 5.5 | 8.5 |
![]() | 0.0 | 0.0 | 0.1 | 0.4 | 1.8 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4a0df0ba4856d17eeaa91c0f8cd5d4f2.png)
(4)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/624cfde5889eb5269fdac20cb1b2753b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ab52c58d108a8e68c57129f2bb03dd01.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bba4410d4a2b20d1ddb95ea39108143b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6718a87d1949fa30fc36a9f09d0954e5.png)
已知反应IV:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d65f4ed490accfe533e3dd4a428642a.png)
①温度为T时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b2a10fe720d028213176083f1c94bd24.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4fccb6ac664cd5c0d268aed3bb8da4e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a173e798aa77dd8a93748adfd55331e4.png)
②下列关于反应IV及相关物质的说法正确的是
A.纯银器表面生成
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4fccb6ac664cd5c0d268aed3bb8da4e.png)
B.将
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4fccb6ac664cd5c0d268aed3bb8da4e.png)
C.适当增大压强有利于反应IV平衡右移
D.反应IV能够自发进行说明该反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c523e50f790218235eae777f95a8a724.png)
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
名校
【推荐1】工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH。
(1)能判断反应达到平衡状态的依据是__________ (填字母序号)。
A.2 ν逆(H 2) = ν 正(CO)
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.CH3OH、CO、H 2的浓度都不再发生变化
E.容器内CO、H 2、CH3OH的浓度之比为1:2:1
F、CO、H2 、CH3OH的速率之比为1:2:1
(2)CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图1,该反应△H_______ 0(填“>”或“<”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/11/16/1818539089133568/1820036955955200/STEM/9d7a3cb7294c4cf0b82fa1e2d8e91b3d.png?resizew=309)
(3)一定温度下,将4a mol H 2和2amol CO放入2L的密闭容器中,充分反应后测得CO的转化率为50%,则:
①该反应的平衡常数为_______________ 。
②若此时再向该容器中投入a mol CO、2amol H 2 和amol CH3OH,判断平衡移动的方向是_______________ (“正向移动”“逆向移动”或“不移动”);
③在其他条件不变的情况下,将容器体积压缩到原来的
,与原平衡相比,下列有关说法正确的是_____________ (填字母)。
A.H2的浓度减小; B.正反应速率加快,逆反应速率也加快;
C.甲醇的物质的量增加; D.重新平衡时,
增大;
(4)上图2表示在温度分别为T1、T2时,平衡体系中H2的体积分数随压强变化曲线,A、C两点的反应速率A_________ C(填“>”、“=”或“<”,下同),A、C两点的化学平衡常数A_________ C,由状态B到状态A,可采用_____________ 的方法(填“升温”或“降温”)。
(5)如图是一定的温度和压强下
和
反应生成1 mol
过程中能量变化示意图,请写出工业合成氨的热化学方程式__________________
H的数值用含字母
、Q
的代数式表示)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/11/16/1818539089133568/1820036955955200/STEM/adb80ec55b0648fbadcf0832283e7591.png?resizew=35)
(1)能判断反应达到平衡状态的依据是
A.2 ν逆(H 2) = ν 正(CO)
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.CH3OH、CO、H 2的浓度都不再发生变化
E.容器内CO、H 2、CH3OH的浓度之比为1:2:1
F、CO、H2 、CH3OH的速率之比为1:2:1
(2)CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图1,该反应△H
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/11/16/1818539089133568/1820036955955200/STEM/9d7a3cb7294c4cf0b82fa1e2d8e91b3d.png?resizew=309)
(3)一定温度下,将4a mol H 2和2amol CO放入2L的密闭容器中,充分反应后测得CO的转化率为50%,则:
①该反应的平衡常数为
②若此时再向该容器中投入a mol CO、2amol H 2 和amol CH3OH,判断平衡移动的方向是
③在其他条件不变的情况下,将容器体积压缩到原来的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f89eef3148f2d4d09379767b4af69132.png)
A.H2的浓度减小; B.正反应速率加快,逆反应速率也加快;
C.甲醇的物质的量增加; D.重新平衡时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/072b991e4b19ea3e6478610b30b2566c.png)
(4)上图2表示在温度分别为T1、T2时,平衡体系中H2的体积分数随压强变化曲线,A、C两点的反应速率A
(5)如图是一定的温度和压强下
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/11/16/1818539089133568/1820036955955200/STEM/09e023dcae9141199ce2ee770e7521e9.png?resizew=18)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/11/16/1818539089133568/1820036955955200/STEM/6bb391c0885743388b491d0dd3730fdc.png?resizew=18)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/11/16/1818539089133568/1820036955955200/STEM/b3bb95b2f0924ba5b5a1bf168ede5504.png?resizew=26)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/11/16/1818539089133568/1820036955955200/STEM/4af6e786fe0a4f849b4bc30afb7f9e4a.png?resizew=16)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/11/16/1818539089133568/1820036955955200/STEM/7f380b4285c041e98cb0833f50b2fa6a.png?resizew=14)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/11/16/1818539089133568/1820036955955200/STEM/29cab81714d54b0aadd4427318c68fb5.png?resizew=7)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/11/16/1818539089133568/1820036955955200/STEM/13e64137ce1e4f63a8c079debbd740fb.png?resizew=175)
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】研究
、
、CO等大气污染气体测量及处理具有重要意义,目前,消除污染有多种方法.
(1)用活性炭还原法处理氮氧化物.有关反应为:
。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,恒温
条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下.
①
时,该反应的平衡常数
______
保留两位小数
.
②
后,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件可能是 ______ ;
③若30min后升高温度至
,达到平衡时,容器中NO、
、
的浓度之比为5:3:3,则该反应的
______
填“
”、“
”或“
”![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c7a82d5d538049ca13308ccf2eae9a1a.png)
(2)用
催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染.已知:
①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/712d97ffe4fce78f0cffa80fed6b9815.png)
②![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ab8ad224e4a637cb3bfb7480b4d2a8f9.png)
③![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9fc3cb18f5dc002fb4a5ea4e1557289.png)
写出
与
反应生成
、
和
的热化学方程式 ______
(3)新型氨法烟气脱硫技术化学原理是采用氨水吸收烟气中的
,再用一定量磷酸与上述吸收产物反应.该技术优点除了能回收利用
外,还能得到一种复合肥料.
①该复合肥料可能的化学式为______
写出一种即可
.
②若氨水与
恰好完全反应生成正盐,则此时溶液呈 ______ 性
填“酸”或“碱”
.
已知常温下:氨水
,
,
.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d8e128d089871f3c37ae15b299e71de3.png)
(4)将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的.如图是通过人工光合作用,以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图.催化剂b表面发生的电极反应式为______
常温下,
的HCOONa溶液pH为10,则HCOOH的电离常数
______ .
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
(1)用活性炭还原法处理氮氧化物.有关反应为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/38f5a541f231b307e8249426a8504945.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/920bc95c920d30a15adecf0ce034e7b5.png)
浓度/mol·L-1 时间/min | NO | ![]() | ![]() |
0 | ![]() | 0 | 0 |
10 | ![]() | ![]() | ![]() |
20 | ![]() | ![]() | ![]() |
30 | ![]() | ![]() | ![]() |
40 | ![]() | ![]() | ![]() |
50 | ![]() | ![]() | ![]() |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65a8735a01377778458a69079773ab1e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/940db2e9b806d2c9dbedcf14f05b9480.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd995178601c2ad7b40f973d268c7bb7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04582116cd765fcc5a52f44279ad6c94.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0a628160b971aca3528d447882fa45fe.png)
③若30min后升高温度至
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/112515fa02e4871ea60e1004d6bde054.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ba7ca65268dece097f4152efcf736ed.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9ff4965b4552bd6f5311453eca7d3db5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/392cdb9d30684cce244bef94b8d861b9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6706fe00b4e231e62d9ecbec567d526b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ff7942da6c3fc4005256fb1458557c0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c7a82d5d538049ca13308ccf2eae9a1a.png)
(2)用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/712d97ffe4fce78f0cffa80fed6b9815.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ab8ad224e4a637cb3bfb7480b4d2a8f9.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9fc3cb18f5dc002fb4a5ea4e1557289.png)
写出
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/521981899ff2eb449d1f8f58a6217903.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7232269247b687de5f0053c45dca79a5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3d4092baf09c01da010acdcd50eefa09.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c299424fab47049e993bd886d5cd7a36.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e32583b55542ef36b552d55ccc9e57d5.png)
(3)新型氨法烟气脱硫技术化学原理是采用氨水吸收烟气中的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
①该复合肥料可能的化学式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd995178601c2ad7b40f973d268c7bb7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04582116cd765fcc5a52f44279ad6c94.png)
②若氨水与
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd995178601c2ad7b40f973d268c7bb7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04582116cd765fcc5a52f44279ad6c94.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd995178601c2ad7b40f973d268c7bb7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d7ae4831146f5eeff06fe6e48b43033.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dabf3433f95b16485024c4eede9f2a50.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/011f23ad0958b7ccb91743aac9de736f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03f8071c76230280e1278efcebf4ff7b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d8e128d089871f3c37ae15b299e71de3.png)
(4)将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的.如图是通过人工光合作用,以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图.催化剂b表面发生的电极反应式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c90282d4a37c9a20620d4bbb0c263cae.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b2c552a38df2fafa6628c990d1969805.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1426282debe8d4970d12a7ced2cb1f5a.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/14/12d2ac21-ba4f-43c8-8b2f-80124f8cdf95.png?resizew=319)
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解答题-工业流程题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】TiCl4是一种重要的化工原料,由钛精矿(主要成分为TiO2,还含少量Si、Al、Fe等元素的化合物杂质)制备纯TiCl4的工艺流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/27/6ed61e25-bf34-4aa3-8036-1c1110effbaa.png?resizew=425)
(1)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/77df9086b1f5fd8ae0037cf72d7207f1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e67d0c6967a794d999263f1189457107.png)
沸腾炉中TiO2(s)与Cl2、C反应生成TiCl4(g)和CO的热化学方程式为_______ 。
(2)氯化过程中CO与CO2可相互转化,反应为:
△H
①该反应的平衡常数表达式为K=_______ 。
②如图为只改变反应温度时CO2、CO的物质的量变化图,则该反应的△H_______ (填“>”“=”或“<”)0,依据是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/27/adfc50b0-bb82-40af-ae53-1b721679700e.png?resizew=218)
③下列有利于提高CO2转化率的措施有_______ (填字母)。
a.加压 b.加入C(s) c.移出CO
(3)TiCl4及所含主要杂质氯化物的部分性质如下表:
①蒸馏塔的温度:T1_______ (填“>”“=”或“<”)T2,原因是_______ 。
②温度T2应略高于_______ ℃。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/27/6ed61e25-bf34-4aa3-8036-1c1110effbaa.png?resizew=425)
(1)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98e33e6b4b16c1e56915935320f2a3f2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/77df9086b1f5fd8ae0037cf72d7207f1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f8142d55d6cc07cc1e6606d29ea16204.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e67d0c6967a794d999263f1189457107.png)
沸腾炉中TiO2(s)与Cl2、C反应生成TiCl4(g)和CO的热化学方程式为
(2)氯化过程中CO与CO2可相互转化,反应为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9c8db79c48b993405b1feb6ee974cd00.png)
①该反应的平衡常数表达式为K=
②如图为只改变反应温度时CO2、CO的物质的量变化图,则该反应的△H
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/27/adfc50b0-bb82-40af-ae53-1b721679700e.png?resizew=218)
③下列有利于提高CO2转化率的措施有
a.加压 b.加入C(s) c.移出CO
(3)TiCl4及所含主要杂质氯化物的部分性质如下表:
化合物 | SiCl4 | TiCl4 | AlCl3 | FeCl3 |
沸点/℃ | 58 | 136 | 181(升华) | 316 |
熔点/℃ | -69 | 25 | 193 | 304 |
在TiCl4中的溶解性 | 互溶 | —— | 微溶 |
②温度T2应略高于
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐1】在一定条件下,将4molNH3和4molO2混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生反应:4NH3(g)+5O2(g)=4X(g)+6H2O(g)。2min后该反应达到平衡,生成3molH2O。则:
(1)X的化学式为___ 。
(2)O2的转化率为___ (O2转化率=已反应的O2的量/O2的总量×100%)。
(3)0~2min内,v(NH3)=___ mol·L-1·min-1。
(4)燃料电池是一种高效、环境友好型发电装置。一种燃料电池的电解质溶液为NaOH溶液,负极通入NH3,正极通入空气,产物对环境无污染,则负极的电极反应式为___ ,电路中每通过1mol电子,消耗标准状况下的空气___ (假设空气中O2的含量为20%)L。
(1)X的化学式为
(2)O2的转化率为
(3)0~2min内,v(NH3)=
(4)燃料电池是一种高效、环境友好型发电装置。一种燃料电池的电解质溶液为NaOH溶液,负极通入NH3,正极通入空气,产物对环境无污染,则负极的电极反应式为
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】2021年3月全国两会期间,政府工作报告中提到的“碳达峰”“碳中和”成为热词。“碳中和”指的是测算在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放,实现二氧化碳的“零排放”。温室气体二氧化碳与氢气反应制备燃料甲醇的技术,能促进“碳中和”。请完成下列问题:
加氢制甲醇的总反应可表示为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03fb0559585dbdd032f8eb206c04b52f.png)
该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/37404555e8f90cad1040eee409848843.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ea232960a048bc293d09e7c20095eff1.png)
(1)总反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
___
;若反应①为慢反应,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.![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/30/ee9adf1e-5162-40a8-9cba-ed1f8c7791c4.png?resizew=222)
(2)合成总反应在起始物
=3时,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为
,在
下的
、在
下的
如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/30/9857f49a-6b4e-4941-a52d-cac3e7fa9e83.png?resizew=299)
①图中对应等温过程的曲线是___________ ,判断的理由是___ 。
②当
时,
的平衡转化率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f0e74f5d2716172d144336dd9820fb5d.png)
____ (保留三位有效数字),反应条件可能为___________ 或___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/609e9aabe2f827d9ee079c3f6d29719a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03fb0559585dbdd032f8eb206c04b52f.png)
该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3f48425df1a9d2d9b9e9ea48504f99b4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/37404555e8f90cad1040eee409848843.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f9cd69cae29efa159e7fb498bb76c3d3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ea232960a048bc293d09e7c20095eff1.png)
(1)总反应的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
A.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/30/f953f4a1-9fe1-405f-98ca-303e6a91dcc8.png?resizew=212)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/30/e69c0043-bf5f-4f4f-ad41-b98c4535d00e.png?resizew=213)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/30/3c7456b9-f1c6-4cf9-b79b-be670940f2ea.png?resizew=213)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/30/ee9adf1e-5162-40a8-9cba-ed1f8c7791c4.png?resizew=222)
(2)合成总反应在起始物
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3c6623b2015c223c5d7ca447766a23b5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0efae09ee0f7c5b0b62db40ad377f71d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a620b3b69180dbdb1c2e81ecbb3b5339.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4c12c8adf248f3cf0b49928ba38058c9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c06e3103c7dab8fb05d71dc159a692e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/67fe578d0c907f15ebd67ed97ae1bb42.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/30/9857f49a-6b4e-4941-a52d-cac3e7fa9e83.png?resizew=299)
①图中对应等温过程的曲线是
②当
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b02419ae5bd95221e48ed0c12f18c925.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f0e74f5d2716172d144336dd9820fb5d.png)
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】一定温度下,向容积为2L的恒容密闭容器中加入等物质的量的H2和I2,发生反应H2(g)+I2(g)
2HI(g)ΔH<0。测得不同反应时间容器内H2的物质的量如表;
回答下列问题:
(1)0~20min内HI的平均反应速率为___ 。
(2)反应达到化学平衡状态时,I2的转化率为___ 。
(3)该条件下,能说明上述反应达到化学平衡状态的是__ 。(填标号)
A.混合气体颜色不再改变
B.容器内压强不再改变
C.H2、I2、HI三种气体体积分数不再改变
D.混合气体密度不再改变
E.c(H2)︰c(I2)=1︰1
F.n(H2)︰n(HI)不变
G.1molH—H键断裂的同时,生成2molH—I键
(4)该反应在三种不同情况下的化学反应速率分别为:①v(H2)=0.02mol·L-1·s-1,②v(I2)=0.32mol·L-1·min-1,③v(HI)=0.84mol·L-1·min-1。则反应进行的速率由快到慢的顺序为__ 。(用序号回答)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
n(H2)/mol | 1 | 0.75 | 0.65 | 0.6 | 0.6 |
回答下列问题:
(1)0~20min内HI的平均反应速率为
(2)反应达到化学平衡状态时,I2的转化率为
(3)该条件下,能说明上述反应达到化学平衡状态的是
A.混合气体颜色不再改变
B.容器内压强不再改变
C.H2、I2、HI三种气体体积分数不再改变
D.混合气体密度不再改变
E.c(H2)︰c(I2)=1︰1
F.n(H2)︰n(HI)不变
G.1molH—H键断裂的同时,生成2molH—I键
(4)该反应在三种不同情况下的化学反应速率分别为:①v(H2)=0.02mol·L-1·s-1,②v(I2)=0.32mol·L-1·min-1,③v(HI)=0.84mol·L-1·min-1。则反应进行的速率由快到慢的顺序为
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