我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和,因此,研发二氧化碳利用技术,降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。在一定催化剂催化作用下CO2加氢合成甲酸发生反应如下:CO2(g)+H2(g)HCOOH(g) ΔH1=-30.9kJ/mol
(1)温度为T1℃时,该反应平衡常数K=2,将等物质的量的CO2和H2充入体积为1L的密闭容器中,实验测得:v正=k正·c(CO2)·c(H2),v逆=k逆·c(HCOOH),k正、k逆为速率常数。T1℃时,k逆=___________ k正。
(2)当温度改变为T2℃时,k正=1.9 k逆,则T2℃时平衡压强______ (填“>”“<”或“=”) T1℃时平衡压强。
(3)该反应的 Arrhenius经验公式的实验数据如图中的曲线d所示,已知 Arrhenius经验公式为Rlnk=-+C(Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数),则该反应的活化能Ea=___________ kJ/mol。改变外界条件,实验数据如图中的曲e所示,则实验可能改变的外界条件是___________ 。
(1)温度为T1℃时,该反应平衡常数K=2,将等物质的量的CO2和H2充入体积为1L的密闭容器中,实验测得:v正=k正·c(CO2)·c(H2),v逆=k逆·c(HCOOH),k正、k逆为速率常数。T1℃时,k逆=
(2)当温度改变为T2℃时,k正=1.9 k逆,则T2℃时平衡压强
(3)该反应的 Arrhenius经验公式的实验数据如图中的曲线d所示,已知 Arrhenius经验公式为Rlnk=-+C(Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数),则该反应的活化能Ea=
更新时间:2022-03-25 17:23:25
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【推荐1】填空
(1)Na2SO3的氧化分富氧区和贫氧区两个阶段,贫氧区速率方程为v=k∙ca(),富氧区反应速率方程v=k∙c()∙c(O2),k为常数。
①当溶解氧浓度为4.0mg/L,此时Na2SO3的氧化位于贫氧区时,c()与速率数值关系如下表所示,则a=______ 。
②由富氧区速率方程v=k∙c()∙c(O2),当其他条件不变时,、O2的浓度分别增大为原来的2倍,反应速率为原来的______ 倍。
(2)两个阶段的速率方程和不同温度的速率常数之比如下表所示。已知ln()=,R为常数,则Ea(富氧区)______ (填“>”或“<”)Ea(贫氧区)。
(1)Na2SO3的氧化分富氧区和贫氧区两个阶段,贫氧区速率方程为v=k∙ca(),富氧区反应速率方程v=k∙c()∙c(O2),k为常数。
①当溶解氧浓度为4.0mg/L,此时Na2SO3的氧化位于贫氧区时,c()与速率数值关系如下表所示,则a=
c(SO32-)×10-3 | 3.65 | 5.65 | 7.3 | 11.65 |
V×106 | 10.2 | 24.5 | 40.8 | 104.4 |
(2)两个阶段的速率方程和不同温度的速率常数之比如下表所示。已知ln()=,R为常数,则Ea(富氧区)
反应阶段 | 速率方程 | k(297.9K)/k(291.5K) |
富氧区 | v=k∙c()∙c(O2) | 1.47 |
贫氧区 | v=k∙ca()∙cb(O2) | 2.59 |
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【推荐2】汽车尾气里含有的NO气体是由内燃机燃烧时产生的高温引起氮气和氧气反应所致:N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH>0。已知该反应在2404 ℃时的平衡常数K=6.4×10-3。
请回答下列问题。
(1)该温度下,向2 L密闭容器中充入N2和O2各1 mol,平衡时N2的转化率是___________ %(保留整数)。
(2)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1 mol∙L-1、4.0×10-2 mol∙L-1、3.0×10-3 mol∙L-1,此时反应___________ (填“处于化学平衡状态”“正向进行”或“逆向进行”)。
(3)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中,如图变化趋势正确的是___________ 。
(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2, 达到平衡状态后再向其中充入一定量NO, 重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比,此时平衡混合气中NO的体积分数___________ (填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)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___________ 。
请回答下列问题。
(1)该温度下,向2 L密闭容器中充入N2和O2各1 mol,平衡时N2的转化率是
(2)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1 mol∙L-1、4.0×10-2 mol∙L-1、3.0×10-3 mol∙L-1,此时反应
(3)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中,如图变化趋势正确的是
(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2, 达到平衡状态后再向其中充入一定量NO, 重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比,此时平衡混合气中NO的体积分数
(5)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
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【推荐3】工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖。回答下列问题:
(1)科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用“”表示。
上述历程中反应速率最慢的步骤的化学方程式为_______ 。由图得出合成氨反应的,又已知:,则合成氨反应在常温下_______ (填“能”或“不能”)自发。
(2)_______ 温(填“高”或“低”,下同)有利于提高反应速率,_______ 温有利于提高平衡转化率,综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素,工业常采用400C~500℃。
针对反应速率与平衡产率的矛盾,我国科学家提出了如下解决方案。
(3)方案:复合催化剂。
下列说法正确的是_______ 。
A.300℃时,复合催化剂比单一催化剂效率更高
B.同温同压下,复合催化剂有利于提高氨的平衡产率
C.温度越高,复合催化剂活性一定越高
(4)某合成氨速率方程为:,其中为速率常数,根据表中数据,_______ 。
在合成氨过程中,需要不断分离出氨的原因为_______ 。
A.有利于平衡正向移动 B.防止催化剂中毒 C.提高正反应速率
(1)科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用“”表示。
上述历程中反应速率最慢的步骤的化学方程式为
(2)
针对反应速率与平衡产率的矛盾,我国科学家提出了如下解决方案。
(3)方案:复合催化剂。
下列说法正确的是
A.300℃时,复合催化剂比单一催化剂效率更高
B.同温同压下,复合催化剂有利于提高氨的平衡产率
C.温度越高,复合催化剂活性一定越高
(4)某合成氨速率方程为:,其中为速率常数,根据表中数据,
实验 | c(N2)/mol•L-1 | c(H2)/mol•L-1 | c(NH3)/mol•L-1 | v/mol·L-1·s-1 |
1 | m | n | p | q |
2 | 2m | n | p | 2q |
3 | m | n | 0.1p | 10q |
4 | m | 2n | p | 2.828q |
A.有利于平衡正向移动 B.防止催化剂中毒 C.提高正反应速率
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【推荐1】某研究性学习小组利用溶液和酸性溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”,进行了如下实验:(说明:为二元弱酸,其水溶液无色)
(1)已知酸性溶液与溶液反应的离子方程式为:,该反应中每转移电子,产生的在标况下的体积为___________ 。
(2)其表格中___________ 、___________ ;通过实验___________ (只填a、b、c实验序号中的2个)可探究出温度变化对化学反应速率的影响,其表格中___________ 。
(3)若,则由此实验可以得出的结论是___________ ;忽略溶液体积的变化,利用实验b中数据计算,内,用的浓度变化表示的反应速率___________ 。
(4)该小组的一位同学通过查阅资料发现,上述实验过程中随时间的变化情况如图所示,并认为造成这种变化的原因是反应体系中的某种粒子对与草酸之间的反应有某种特殊作用,则该作用是___________ 。
实验 序号 | 实验温度/K | 有关物质 | 溶液颜色褪至无 色所需时间/s | ||||
酸性溶液 | 溶液 | ||||||
a | 293 | 2 | 0.02 | 4 | 0.1 | 0 | |
b | 2 | 0.02 | 3 | 0.1 | 8 | ||
c | 313 | 2 | 0.02 | 0.1 | 1 |
(2)其表格中
(3)若,则由此实验可以得出的结论是
(4)该小组的一位同学通过查阅资料发现,上述实验过程中随时间的变化情况如图所示,并认为造成这种变化的原因是反应体系中的某种粒子对与草酸之间的反应有某种特殊作用,则该作用是
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【推荐2】丙烷氧化脱氢法制备丙烯的主要反应如下:,在催化剂作用下,氧化脱氢除生成外,还生成等物质。的转化率和的产率随温度变化关系如图所示。
(1)图中的转化率随温度升高而上升的原因是_______ 。
(2)时,的选择性为_______ 。(结果保留3位有效数字,的选择性)
(3)基于本研究结果,能提高选择性的措施是_______ 。
(1)图中的转化率随温度升高而上升的原因是
(2)时,的选择性为
(3)基于本研究结果,能提高选择性的措施是
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【推荐3】过氧化氢(H2O2)的水溶液俗称双氧水。双氧水常被称为化学反应中的“绿色试剂”。已知,在含少量I-的溶液中,H2O2会较快分解,反应如下:反应①:H2O2+I- → H2O+IO-; 反应②:H2O2+IO- → H2O+O2+I-,完成下列填空:
(1)反应①中的氧化产物是_________ ,被还原的元素是___________ 。
(2)标出反应②中电子转移的方向和数目。_______________
(3)H2O2分解过程中,I-的作用是__________ 。
(4)根据反应①和反应②,请说明双氧水被称为“绿色试剂”的主要原因是_____ 。
(5)H2O2是一种二元弱酸,写出第一步电离的电离方程式:________ ,双氧水可漂白纤维织物,目前认为是其中过氧化氢离子(HOO-)的作用。为了增强其漂白效果,应选择在____ (填“酸”、“碱”或“中”)性条件下进行。
(6)向盐酸酸化的FeCl2溶液中加入双氧水,溶液由浅绿色变为棕黄色,写出该变化的化学反应方程式:_____________ 。
(1)反应①中的氧化产物是
(2)标出反应②中电子转移的方向和数目。
(3)H2O2分解过程中,I-的作用是
(4)根据反应①和反应②,请说明双氧水被称为“绿色试剂”的主要原因是
(5)H2O2是一种二元弱酸,写出第一步电离的电离方程式:
(6)向盐酸酸化的FeCl2溶液中加入双氧水,溶液由浅绿色变为棕黄色,写出该变化的化学反应方程式:
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【推荐1】现有反应mA(g)+nB(g)pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数减小,则
(1)该反应的逆反应是________ 热反应,且m+n______ (填“>”“<”或“=”)p。
(2)减压时,A的质量分数________ (填“增大”“减小”或“不变”,下同)。
(3)若加入B(体积不变),则A的转化率________ ,B的转化率________ 。
(4)若升高温度,则平衡时,B、C的浓度之比将________ 。
(1)该反应的逆反应是
(2)减压时,A的质量分数
(3)若加入B(体积不变),则A的转化率
(4)若升高温度,则平衡时,B、C的浓度之比将
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【推荐2】如图表示298K时,N2、H2与NH3的平均能量与合成氨反应的活化能的曲线图,据图回答下列问题:
(1)若反应中生成2mol氨,则反应____ (填“吸热”或“放热”)____ kJ。
(2)图中曲线____ (填“a”或“b”)表示加入铁触媒的能量变化曲线,铁触媒能加快反应速率的原理是_____ 。
(3)合成氨反应中平衡混合物中氨的体积分数与压强、温度的关系如图所示。若曲线a对应的温度为500℃,则曲线b对应的温度可能是_____ (填字母)。
(1)若反应中生成2mol氨,则反应
(2)图中曲线
(3)合成氨反应中平衡混合物中氨的体积分数与压强、温度的关系如图所示。若曲线a对应的温度为500℃,则曲线b对应的温度可能是
A.600℃ | B.550℃ | C.500℃ | D.450℃ |
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【推荐3】某化学反应2A⇌B+D在四种不同条件下进行,B、D起始浓度为0.反应物A的浓度(mol·L-1)随反应时间(min)的变化情况如下表:
根据上述数据,完成下列填空:
(1)在实验1,反应在10至20min时间内平均速率为___________ mol·(L·min)-1。
(2)在实验2中A的初始浓度C2=___________ mol·L-1,反应经20min就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是___________ 。
(3)设实验3的反应速率为v3,实验1的反应速率为v1,则v3___________ v1(填“>”“=”或“<”=,且C3___________ 1.0mol·L-1(填“>”“=”或“<”=)。
(4)比较实验4和实验1,可推测该反应是___________ 反应(选填“吸热”或“放热”),理由是___________ 。
实验 序号 | 时间 浓度 温度 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
1 | 800℃ | 1.0 | 0.80 | 0.67 | 0.57 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
2 | 800℃ | C2 | 0.60 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
3 | 800℃ | C3 | 0.92 | 0.75 | 0.63 | 0.60 | 0.60 | 0.60 |
4 | 820℃ | 1.0 | 0.40 | 0.25 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
(1)在实验1,反应在10至20min时间内平均速率为
(2)在实验2中A的初始浓度C2=
(3)设实验3的反应速率为v3,实验1的反应速率为v1,则v3
(4)比较实验4和实验1,可推测该反应是
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【推荐1】可逆反应3A(g)3B(?)+C(?) △H>0达到化学平衡后,
(1)升高温度,用“变大”、“变小”、“不变”或“无法确定”填空。
a.若B、C都是气体,气体的平均相对分子质量①___ ;
b.若B、C都不是气体,气体的平均相对分子质量②____ ;
c.若B是气体,C不是气体,气体的平均相对分子质量③___ ;
(2)如果平衡后保持温度不变,将容器体积增加一倍,新平衡时A的浓度是原来的60%,则B是④___ 态,C是⑤___ 态。
(1)升高温度,用“变大”、“变小”、“不变”或“无法确定”填空。
a.若B、C都是气体,气体的平均相对分子质量①
b.若B、C都不是气体,气体的平均相对分子质量②
c.若B是气体,C不是气体,气体的平均相对分子质量③
(2)如果平衡后保持温度不变,将容器体积增加一倍,新平衡时A的浓度是原来的60%,则B是④
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【推荐2】自然界的矿物,岩石的成因和变化受到许多条件的影响。地壳内每增加1 km,压强增大约25000~30000kPa,在地壳内SiO2和HF存在以下平衡:SiO2(s) +4HF(g)⇌SiF4(g)+ 2H2O(g)。
(1)写出SiF4的结构式:________ 。
(2)以上反应在地壳的那个区域先达平衡________ (选填编号,下同)。
a.地壳表层 b.地壳深层
(3)如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生,当反应达到平衡时,________ 。
a.2v正(HF)=v逆(H2O) b.v正(H2O)=2v逆(SiF4)
c.SiO2 的质量保持不变 d.反应物不再转化为生成物
(4)若反应的容器容积为2.0 L,反应时间 8.0 min,容器内气体的密度增大了0.12g/L,在这段时间内HF的平均反应速率为_______ 。
(1)写出SiF4的结构式:
(2)以上反应在地壳的那个区域先达平衡
a.地壳表层 b.地壳深层
(3)如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生,当反应达到平衡时,
a.2v正(HF)=v逆(H2O) b.v正(H2O)=2v逆(SiF4)
c.SiO2 的质量保持不变 d.反应物不再转化为生成物
(4)若反应的容器容积为2.0 L,反应时间 8.0 min,容器内气体的密度增大了0.12g/L,在这段时间内HF的平均反应速率为
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【推荐3】在某温度时,A+B⇌2C反应达到平衡。
(1)如果B为气态,增加体系的压强时,B的含量增加,则A为______ 态或______ 态,C为______ 态。
(2)如果升高温度,C的平衡浓度增大,则正反应方向是______ 热反应。
(3)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知:
Cu(s)+2H+=Cu2+(aq)+H2(g) ΔH=+64.39 kJ·mol-1
H2O2(l)= H2O(l)+ 1/2O2(g) ΔH=-98.23kJ·mol-1
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.84 kJ·mol-1
在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为______ 。
(1)如果B为气态,增加体系的压强时,B的含量增加,则A为
(2)如果升高温度,C的平衡浓度增大,则正反应方向是
(3)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知:
Cu(s)+2H+=Cu2+(aq)+H2(g) ΔH=+64.39 kJ·mol-1
H2O2(l)= H2O(l)+ 1/2O2(g) ΔH=-98.23kJ·mol-1
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.84 kJ·mol-1
在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为
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