利用温室气体CO2作为温和氧化剂选择性氧化乙烷制乙烯,对资源综合利用有重要意义,CO2氧化乙烷制乙烯的反反应可表示为反应H2O(g) △H1
研究表明,在催化剂作用下,反应I实际分两步进行,相关化学反应如下:
II:C2H6(g)⇌C2H4(g)+H2(g) △H2
III:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) △H3
回答下列问题:
(1)反应I、II、III的平衡常数K与温度变化关系如图所示。
据图判断1molC2H4和1molH2的总能量___________ 1molC2H6的能量(填“>”“=”或“<”,下同);反应I和反应III的焓变大小关系为△H1___________ △H3
(2)在1L密闭容器甲中充入1molC2H6和1molCO2,在催化剂作用下主要发生反应II、反应III及副反应IV:C2H6(g)+2CO2(g)⇌4CO(g)+3H2(g)。10min后,各反应均达到平衡状态,乙烷的平衡转化率(α)及乙烯选择性与温度的关系如图所示(选择性是指生成目的产物所消耗的C2H6与反应中C2H6总消耗量的物质的量比)。
①副反应IV不利于乙烯生成的原因为_____ ,要提高CO2的转化率,可采取的措施是____ 。
②已知某温度时乙烯选择性为70%,容器中H2O的物质的量为0.1mol。则此时C2H6的浓度c(C2H6)=_____ mol·L-1,C2H4和H2的物质的量之比为_____ 。
③以CO2表示的反应速率为v(CO2)=____ mol/(L·min),反应III的平衡常数K=____ 。
研究表明,在催化剂作用下,反应I实际分两步进行,相关化学反应如下:
II:C2H6(g)⇌C2H4(g)+H2(g) △H2
III:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) △H3
回答下列问题:
(1)反应I、II、III的平衡常数K与温度变化关系如图所示。
据图判断1molC2H4和1molH2的总能量
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①副反应IV不利于乙烯生成的原因为
②已知某温度时乙烯选择性为70%,容器中H2O的物质的量为0.1mol。则此时C2H6的浓度c(C2H6)=
③以CO2表示的反应速率为v(CO2)=
更新时间:2022-02-28 21:50:00
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解题方法
【推荐1】甲醇是一种绿色燃料,应用广泛。
(1)已知:①
②
③
则________ (用、、表示)。
(2)向容积为的密闭容器中充入和,其物质的量分别为和,在不同温度及压强下测得反应达到平衡时的物质的量如下图所示:
①该反应的_________ 0(填“”或“”)。
②压强从大到小的顺序为_________________ 。
③在压强及对应温度下,点:(正)_________ (逆)(填“”或“”);点对应温度下的平衡常数__________ (保留三位有效数字)。
④提高转化率的措施除改变温度及压强外,还可采取的措施有____________________ (写一条即可)。
(3)直接甲醇燃料电池()是以质子交换膜为电解质、甲醇为燃料的一种新型燃料电池,其工作原理如图所示:
①极为____________ (填“正”或“负”)极。
②石墨电极的电极反应式为_________________________ 。
(1)已知:①
②
③
则
(2)向容积为的密闭容器中充入和,其物质的量分别为和,在不同温度及压强下测得反应达到平衡时的物质的量如下图所示:
①该反应的
②压强从大到小的顺序为
③在压强及对应温度下,点:(正)
④提高转化率的措施除改变温度及压强外,还可采取的措施有
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①极为
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解答题-无机推断题
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(0.65)
【推荐2】A~G是中学化学常见物质,A、D为单质,G是含A元素的酸性气体。已知:A(s)+B(g)=C(g)+D(g) ΔH=131.4kJ·mol-1,某同学实验测知,4gA发生上述反应吸收43.8kJ的热量。
(1)写出A元素的名称___________ 。
(2)另外知:
A(s)+O2(g)=G(g) ΔH=-393.6kJ·mol-1
C(g)+O2(g)=G(g) ΔH=-283kJ·mol-1
D(g)+O2(g)=B(g) ΔH=-242kJ·mol-1
由此判断“因为283kJ·mol-1+242kJ·mol-1>393.6kJ·mol-1,所以A燃烧时加少量B可以放出更多的热量”这种说法是否正确?并说明理由___________ 。
(3)写出A+O2→C的热化学方程式:___________ 。
(1)写出A元素的名称
(2)另外知:
A(s)+O2(g)=G(g) ΔH=-393.6kJ·mol-1
C(g)+O2(g)=G(g) ΔH=-283kJ·mol-1
D(g)+O2(g)=B(g) ΔH=-242kJ·mol-1
由此判断“因为283kJ·mol-1+242kJ·mol-1>393.6kJ·mol-1,所以A燃烧时加少量B可以放出更多的热量”这种说法是否正确?并说明理由
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【推荐3】近年来我国在应对气候变化工作中取得显著成效,并向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”,2060年实现“碳中和”。因此将CO2转化为高附加值化学品成为科学家研究的重要课题。
I.工业上在Cu -ZnO催化下利用CO2发生如下反应①来生产甲醇,同时伴有反应②发生。
①CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH1
②CO2(g)+ H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1
(1)已知:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH = -90.6kJ·mol-1,则△H1=___________ 。
(2)向密闭容器中加入CO2(g)和H2(g),合成CH3OH(g)。已知反应①的正反应速率可表示为v正=k正·c(CO2)·c3(H2),逆反应速率可表示为v逆=k逆·c(CH3OH)·c(H2O),其中k正、k逆为速率常数。如图中能够代表k逆的曲线为___________ (填“L1”“L2”“L3”或“L4”)。
(3)不同条件下,按照n(CO2) : n(H2)=1 : 3投料,CO2的平衡转化率如图所示。
①压强p1、p2、p3由大到小的顺序是___________ 。压强为p1 时,温度高于570 °C之后,随着温度升高CO2平衡转化率增大的原因是___________ 。
②图中点M(500,60),此时压强p1为0.1 MPa,CH3OH的选择性为(选择性:转化的CO2中生成CH3OH占整个转化的CO2的百分比)。则该温度时反应①的平衡常数Kp=___________ (MPa)-2(分压=总压×物质的量分数)。
II.电化学法还原二氧化碳制乙烯
在强酸性溶液中通入二氧化碳,用惰性电极进行电解可制得乙烯,其原理如图所示:
(4)阴极电极反应为___________ ,该装置中使用的是___________ (填“阴”或“阳”)离子交换膜。
I.工业上在Cu -ZnO催化下利用CO2发生如下反应①来生产甲醇,同时伴有反应②发生。
①CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH1
②CO2(g)+ H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1
(1)已知:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH = -90.6kJ·mol-1,则△H1=
(2)向密闭容器中加入CO2(g)和H2(g),合成CH3OH(g)。已知反应①的正反应速率可表示为v正=k正·c(CO2)·c3(H2),逆反应速率可表示为v逆=k逆·c(CH3OH)·c(H2O),其中k正、k逆为速率常数。如图中能够代表k逆的曲线为
(3)不同条件下,按照n(CO2) : n(H2)=1 : 3投料,CO2的平衡转化率如图所示。
①压强p1、p2、p3由大到小的顺序是
②图中点M(500,60),此时压强p1为0.1 MPa,CH3OH的选择性为(选择性:转化的CO2中生成CH3OH占整个转化的CO2的百分比)。则该温度时反应①的平衡常数Kp=
II.电化学法还原二氧化碳制乙烯
在强酸性溶液中通入二氧化碳,用惰性电极进行电解可制得乙烯,其原理如图所示:
(4)阴极电极反应为
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解题方法
【推荐1】气体之间的反应有其独特的优点,对其研究具有重要意义。
(1)在一容积可变的密闭容器中,1molCO与2molH2发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),CO在不同温度下的平衡转化率(α)与压强的关系如图1所示。
在B点条件下,下列叙述能说明上述反应能达到化学平衡状态的是__ 。
A.H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍
B. CH3OH的体积分数不再改变
C.混合气体的密度不再改变
D.CO和CH3OH的物质的量之比保持不变
(2)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在__ (填“低温”、“高温”或“任意温度”)下能自发进行。
(3)化学平衡常数K(B)、K(C)、K(D)的大小关系是:_ 。
(4)计算图中A点的平衡常数Kp=__ 。
(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数;用P1或P2或P3表示)。
(5)已知NH3(g)+NOx(g)+O2(g)N2(g)+H2O(g)(未配平),为研究NH3选择性催化还原脱硝的反应条件,某科研小组通过一系列实验,得出平衡时的脱硝率与氨氮比的关系[其中NH3/NO2表示氨氮比,O2%表示氧气含量]。
①图2中,最佳氨氮比为2.0,理由是__ 。
②请在图3中,用实线画出不使用催化剂情况下(其他条件完全相同)的图示__ 。
(1)在一容积可变的密闭容器中,1molCO与2molH2发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),CO在不同温度下的平衡转化率(α)与压强的关系如图1所示。
在B点条件下,下列叙述能说明上述反应能达到化学平衡状态的是
A.H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍
B. CH3OH的体积分数不再改变
C.混合气体的密度不再改变
D.CO和CH3OH的物质的量之比保持不变
(2)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在
(3)化学平衡常数K(B)、K(C)、K(D)的大小关系是:
(4)计算图中A点的平衡常数Kp=
(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数;用P1或P2或P3表示)。
(5)已知NH3(g)+NOx(g)+O2(g)N2(g)+H2O(g)(未配平),为研究NH3选择性催化还原脱硝的反应条件,某科研小组通过一系列实验,得出平衡时的脱硝率与氨氮比的关系[其中NH3/NO2表示氨氮比,O2%表示氧气含量]。
①图2中,最佳氨氮比为2.0,理由是
②请在图3中,用实线画出不使用催化剂情况下(其他条件完全相同)的图示
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【推荐2】二甲醚(CH3OCH3)具有优良的燃烧性能,被称为21世纪的“清洁能源”。一步法合成二甲醚是以合成气(CO/H2)为原料,在一定温度、压强和催化剂作用下进行,反应器中发生了下列反应:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-90.7kJ•mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-23.5kJ•mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H3=-41.2kJ•mol-1
(1)一种新合成二甲醚的方法为一定条件下:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g),该反应的△H=___ kJ•mol-1;
判断该反应在一定温度下、体积恒定的密闭容器中,下列不能作为达到化学平衡状态的依据是___ 。
A.平均摩尔质量保持不变
B.容器的密度不变
C.容器内压强保持不变
D.单位时间内消耗2molCO2,同时消耗1mol二甲醚
(2)可采用CO和二甲醚催化合成乙醇。
反应①:CH3OCH3(g)+CO(g)CH3COOCH3(g) △H1
反应②:CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3OH(g)+ C2H5OH(g) △H2
a.压强为pKpa时,温度对二甲醚和乙酸甲酯平衡转化率的影响如图甲所示,则△H1____ (填“>”或“<”)0。
b.温度对平衡体系中乙酸甲酯的含量和乙醇的影响如图乙所示,在300~600K范围内,乙酸甲酯的含量逐渐增大,而乙醇的百分含量逐渐减小的原因是:___ 。
c.若压强为pKpa、温度为800K时,向2L恒容密闭容器中充入1molCH3OCH3和1molCO发生反应①,2min时达到平衡,则前2min内CH3COOCH3的平均生成速率为___ ,该条件下反应①的平衡常数K=___ 。
(3)以铜为原料,利用电解法可制取具有广泛用途的光电材料——纳米Cu2O,其工作原理如图3所示。则b是___ 极,电解时阳极的电极反应式为___ 。
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-90.7kJ•mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-23.5kJ•mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H3=-41.2kJ•mol-1
(1)一种新合成二甲醚的方法为一定条件下:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g),该反应的△H=
判断该反应在一定温度下、体积恒定的密闭容器中,下列不能作为达到化学平衡状态的依据是
A.平均摩尔质量保持不变
B.容器的密度不变
C.容器内压强保持不变
D.单位时间内消耗2molCO2,同时消耗1mol二甲醚
(2)可采用CO和二甲醚催化合成乙醇。
反应①:CH3OCH3(g)+CO(g)CH3COOCH3(g) △H1
反应②:CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3OH(g)+ C2H5OH(g) △H2
a.压强为pKpa时,温度对二甲醚和乙酸甲酯平衡转化率的影响如图甲所示,则△H1
b.温度对平衡体系中乙酸甲酯的含量和乙醇的影响如图乙所示,在300~600K范围内,乙酸甲酯的含量逐渐增大,而乙醇的百分含量逐渐减小的原因是:
c.若压强为pKpa、温度为800K时,向2L恒容密闭容器中充入1molCH3OCH3和1molCO发生反应①,2min时达到平衡,则前2min内CH3COOCH3的平均生成速率为
(3)以铜为原料,利用电解法可制取具有广泛用途的光电材料——纳米Cu2O,其工作原理如图3所示。则b是
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【推荐3】研究、NO、、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)已知:CO可将部分氮的氧化物还原为。
反应I:
反应II:
则反应的=___________ kJ·mol-1。
(2)一定条件下,将与CO以体积比1∶2置于恒容密闭容器中发生反应II,下列能说明反应达到平衡状态的是________________ 。
a. 体系压强保持不变 b. 容器中气体密度保持不变
c. 混合气体颜色保持不变 d. 每消耗的同时生成
(3)温度为T 容积为10L的恒容密闭容器中,充入1molCO和0.5mol发生反应:
实验测得生成的体积分数 随着时间的变化曲线如图1所示:
①达到平衡状态时,的转化率为______ ,该温度下反应的平衡常数_________ 。
②其它条件保持不变,再向上述平衡体系中充入、、、各,此时V(正)__________ V(逆) 填“﹥”“ <”或“=”。
(4)法是工业上消除氮氧化物的常用方法,反应原理为,在催化剂作用下,NO转化率与温度的关系如图2所示:图中A点处NO的转化率____________ 填“可能是”、“一定是”或“一定不是”该温度下的平衡转化率;B点之后,NO转化率降低的原因可能是______ 。
A. 平衡常数变大 B. 副反应增多
C. 催化剂活性降低 D. 反应活化能增大
(1)已知:CO可将部分氮的氧化物还原为。
反应I:
反应II:
则反应的=
(2)一定条件下,将与CO以体积比1∶2置于恒容密闭容器中发生反应II,下列能说明反应达到平衡状态的是
a. 体系压强保持不变 b. 容器中气体密度保持不变
c. 混合气体颜色保持不变 d. 每消耗的同时生成
(3)温度为T 容积为10L的恒容密闭容器中,充入1molCO和0.5mol发生反应:
实验测得生成的体积分数 随着时间的变化曲线如图1所示:
①达到平衡状态时,的转化率为
②其它条件保持不变,再向上述平衡体系中充入、、、各,此时V(正)
(4)法是工业上消除氮氧化物的常用方法,反应原理为,在催化剂作用下,NO转化率与温度的关系如图2所示:图中A点处NO的转化率
A. 平衡常数变大 B. 副反应增多
C. 催化剂活性降低 D. 反应活化能增大
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【推荐1】某温度时,在一个容积为2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白:
(1)该反应的化学方程式为_______________ ;
(2)反应开始至2 min,气体Z的反应速率为_________ ;
(3)若X、Y、Z均为气体,反应达到平衡时:
①压强是开始时的________ 倍;
②若此时将容器的体积缩小为原来的 0.5倍,达到平衡时,容器内温度将降低(容器不与外界进行热交换),则该反应的正反应为______ 反应(填“放热”或“吸热”)。
(4)若X为固体、Y、Z为气体,则该反应的平衡常数表达式为__________________ 。
(1)该反应的化学方程式为
(2)反应开始至2 min,气体Z的反应速率为
(3)若X、Y、Z均为气体,反应达到平衡时:
①压强是开始时的
②若此时将容器的体积缩小为原来的 0.5倍,达到平衡时,容器内温度将降低(容器不与外界进行热交换),则该反应的正反应为
(4)若X为固体、Y、Z为气体,则该反应的平衡常数表达式为
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【推荐2】温室气体的利用是当前环境和能源领域的研究热点,合理利用燃料废气中的CO2,也是实现“碳中和”的途径之一。
I.温室气体CO2转化为重要的工业原料甲酸是目前科学研究的热点。回答下列问题:
(1)已知:①CO(g)+H2O(g) HCOOH(g) △H1=−72.6kJ·mol−1
②2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) △H2=−566.0kJ·mol−1
则反应③的平衡常数表达式K=,写出反应③的热化学方程式___________ 。
(2)刚性绝热密闭容器中,等物质的量的CO2(g)和H2O(g)发生反应③,下列可判断反应达到平衡的是___________(填标号)。
(3)在催化剂作用下CO2和H2也可以合成甲酸,主要涉及以下反应:
i.СО2(g)+Н2(g) НСООН(g) △H3<0
ii.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H4
刚性密闭容器中CO2(g)和H2(g)按物质的量1:1投料,平衡时HCOOH和CO的选择性随温度变化如图所示。(选择性是指转化成目标产物的反应物在实际消耗的反应物中的占比)
①曲线a随温度升高而下降的原因是___________ ;为同时提高CO2的平衡转化率和平衡时HCOOH的选择性,应选择的反应条件为___________ (填标号)。
A. 低温、低压 B.高温、高压 C.高温、低压 D.低温、高压
②240℃时,容器内压强随时间的变化如下表所示:
反应i的速率可表示为υ=k·p(CO2)·p(H2)(p为气体分压,分压=总压×气体的物质的量分数, k为常数),则反应在60 min时υ=___________ (用含p0、k的式子表示)。
Ⅱ.CO2−CH4催化重整对减少温室气体的排放、改善大气环境具有重要的意义。
(4)在密闭容器中通入物质的量均为0.2mol的CH4和CO2,在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g),CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。
①由如图可知:压强p1___________ p2(填“>”、“<”或“=”)。
②Y点:υ(正)___________ υ(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
I.温室气体CO2转化为重要的工业原料甲酸是目前科学研究的热点。回答下列问题:
(1)已知:①CO(g)+H2O(g) HCOOH(g) △H1=−72.6kJ·mol−1
②2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) △H2=−566.0kJ·mol−1
则反应③的平衡常数表达式K=,写出反应③的热化学方程式
(2)刚性绝热密闭容器中,等物质的量的CO2(g)和H2O(g)发生反应③,下列可判断反应达到平衡的是___________(填标号)。
A.CO2(g)和H2O(g)的物质的量之比不变 | B.容器中气体平均摩尔质量不变 |
C.2υ正(CO2)= υ逆(O2) | D.容器内温度不变 |
i.СО2(g)+Н2(g) НСООН(g) △H3<0
ii.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H4
刚性密闭容器中CO2(g)和H2(g)按物质的量1:1投料,平衡时HCOOH和CO的选择性随温度变化如图所示。(选择性是指转化成目标产物的反应物在实际消耗的反应物中的占比)
①曲线a随温度升高而下降的原因是
A. 低温、低压 B.高温、高压 C.高温、低压 D.低温、高压
②240℃时,容器内压强随时间的变化如下表所示:
时间/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
压强/MPa | p0 | 0.91p0 | 0.85p0 | 0.80p0 | 0.80p0 |
Ⅱ.CO2−CH4催化重整对减少温室气体的排放、改善大气环境具有重要的意义。
(4)在密闭容器中通入物质的量均为0.2mol的CH4和CO2,在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g),CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。
①由如图可知:压强p1
②Y点:υ(正)
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【推荐3】科学家积极探索新技术对CO2进行综合利用。
Ⅰ.CO2可用来合成低碳烯烃:2CO2(g)+6H2(g)⇌CH2=CH2(g)+4H2O(g)△H=akJ/mol
请回答:
(1)已知:H2和CH2=CH的燃烧热分别是285.8kJ/mol和1411.0kJ/mol,且H2O(g)⇌H2O(1)△H=-44.0kJ/mol,则a=_______ kJ/mol。
(2)上述由CO2合成CH2=CH2的反应在_______ 下自发进行(填“高温”或“低温”)。
(3)在体积为1L的恒容密闭容器中,充入3molH2和1molCO2,测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图1所示。下列说法正确的是_______。
(4)保持温度不变,在体积为V L的恒容容器中以n(H2)∶n(CO2)=3∶1的投料比加入反应物,t0时达到化学平衡。请在图2中作出容器内混合气体的平均相对分子质量随时间变化的图象。_______
Ⅰ.CO2可用来合成低碳烯烃:2CO2(g)+6H2(g)⇌CH2=CH2(g)+4H2O(g)△H=akJ/mol
请回答:
(1)已知:H2和CH2=CH的燃烧热分别是285.8kJ/mol和1411.0kJ/mol,且H2O(g)⇌H2O(1)△H=-44.0kJ/mol,则a=
(2)上述由CO2合成CH2=CH2的反应在
(3)在体积为1L的恒容密闭容器中,充入3molH2和1molCO2,测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图1所示。下列说法正确的是_______。
A.平衡常数大小:KM>KN |
B.其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃时CO2的平衡转化率可能位于点M1 |
C.图1中M点时,乙烯的体积分数为7.7% |
D.当压强或n(H2)/n(CO2)不变时均可证明化学反应已达到平衡状态 |
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【推荐1】工业合成氨反应为,氨在工农业生产中应用广泛。
(1)若在一容积为的密闭容器中加入的和的在一定条件下发生反应:。下列情况可说明该反应已经达到化学平衡状态的是___________ (填序号)。
a.反应不再进行,已经停止
b.单位时间内生成的同时,生成
c.
d.、和的物质的量浓度之比为
e.混合气体的压强不再改变
f.混合气体的密度不再改变
(2)若在5分钟时反应达到平衡,此时测得的物质的量为.则前5分钟的平均反应速率___________ 。
(3)平衡后,若提高的转化率,可以采取的措施有___________。
(4)若在的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下反应:,其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示:
请完成下列问题:
①试比较、的大小,_____ (填“<”“>”或“=”);
②时,反应的化学平衡常数为___________ 。当测得、和物质的量分别为、和时,则该反应的______ (填“<”“>”或“=”)。
(1)若在一容积为的密闭容器中加入的和的在一定条件下发生反应:。下列情况可说明该反应已经达到化学平衡状态的是
a.反应不再进行,已经停止
b.单位时间内生成的同时,生成
c.
d.、和的物质的量浓度之比为
e.混合气体的压强不再改变
f.混合气体的密度不再改变
(2)若在5分钟时反应达到平衡,此时测得的物质的量为.则前5分钟的平均反应速率
(3)平衡后,若提高的转化率,可以采取的措施有___________。
A.加了催化剂 | B.增大容器体积 |
C.降低反应体系的温度 | D.加入一定量 |
200 | 300 | 400 | |
K | 0.5 |
①试比较、的大小,
②时,反应的化学平衡常数为
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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2】GaN凭借其出色的功率性能、频率性能以及散热性能,在光电领域和高频微波器件应用等方面有广阔的前景。
(1)Johnson等人首次在1100℃下用镓与氨气制得氮化镓,该可逆反应每生成放出10.3kJ热量。该反应的热化学方程式是___________ (已知金属镓的熔点是29.8℃,沸点是2403℃;氮化镓的熔点为1700℃)
(2)在恒容密闭容器中,加入一定量的液态镓与氨气发生上述反应,测得反应平衡体系中的体积分数与压强(p)、温度(T)的关系如图所示(已知图中T1和T2的温度均小于1700℃)。
①下列说法正确的是___________ (填标号)。
a.相同条件下,的碱性比强
b.当时,一定达到了化学平衡状态
c.A点和C点化学平衡常数的关系是:
d.温度一定时,达平衡后再充入氨气,的体积分数减小
②气相平衡中用组分的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示平衡常数(记作Kp),已知在T1℃时体系的压强初始压强为a Pa,则B点的Kp=___________ Pa(用含a表示且保留2位有效数字)。
(3)电解精炼法提纯镓是工业上常用的方法。具体原理如图所示:已知:镓化学性质与铝相似。
①M为电源的___________ 极,电解过程中阳极产生的离子迁移到达阴极并在阴极析出高纯镓。请写出电解过程的阴极的电极反应___________ 。
②电解过程中需控制合适的电压,电压太高会导致阴极电解效率下降,其可能的原因是___________ 。若外电路通过0.25mol e-时,阴极得到3.5g的镓。则该电解装置的电解效率___________ (生成目标产物消耗的电子数/转移的电子总数)
(1)Johnson等人首次在1100℃下用镓与氨气制得氮化镓,该可逆反应每生成放出10.3kJ热量。该反应的热化学方程式是
(2)在恒容密闭容器中,加入一定量的液态镓与氨气发生上述反应,测得反应平衡体系中的体积分数与压强(p)、温度(T)的关系如图所示(已知图中T1和T2的温度均小于1700℃)。
①下列说法正确的是
a.相同条件下,的碱性比强
b.当时,一定达到了化学平衡状态
c.A点和C点化学平衡常数的关系是:
d.温度一定时,达平衡后再充入氨气,的体积分数减小
②气相平衡中用组分的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示平衡常数(记作Kp),已知在T1℃时体系的压强初始压强为a Pa,则B点的Kp=
(3)电解精炼法提纯镓是工业上常用的方法。具体原理如图所示:已知:镓化学性质与铝相似。
①M为电源的
②电解过程中需控制合适的电压,电压太高会导致阴极电解效率下降,其可能的原因是
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
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解题方法
【推荐3】甲醇作为燃料,在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。工业上常用天然气作为制备的原料。已知:
①
②
③
(1)与化合生成的热化学方程式是___________ 。
(2)利用③ 的原理:向恒容、体积为VL的密闭容器中充入1与2,在不同压强下合成甲醇。的平衡转化率与温度、压强(P)的关系如下图所示:
①以下能说明该反应达到平衡状态的是___________ 。
A.混合气体的密度保持不变 B.容器内总压强保持不变
C.的体积分数保持不变 D.
②压强___________ (填“<”或“>”)
③结合图像信息,计算b点时,该反应的平衡常数___________ 。
④要提高的转化率,可以采取的措施是___________ 。
a.升温 b.加入催化剂 c.增加的浓度 d.加入 e.加入惰性气体 f.分离出甲醇
①
②
③
(1)与化合生成的热化学方程式是
(2)利用③ 的原理:向恒容、体积为VL的密闭容器中充入1与2,在不同压强下合成甲醇。的平衡转化率与温度、压强(P)的关系如下图所示:
①以下能说明该反应达到平衡状态的是
A.混合气体的密度保持不变 B.容器内总压强保持不变
C.的体积分数保持不变 D.
②压强
③结合图像信息,计算b点时,该反应的平衡常数
④要提高的转化率,可以采取的措施是
a.升温 b.加入催化剂 c.增加的浓度 d.加入 e.加入惰性气体 f.分离出甲醇
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