由与制备甲醇是当今研究的热点之一,也是我国科学家2021年发布的由人工合成淀粉(节选途径见下图)中的重要反应之一。
已知:
反应②: ;
反应③: 。
(1)反应①的热化学方程式为_______ ;若过程II中得到4mol电子,则理论上可生成_______ mol HCHO。
(2)反应①在有、无催化剂条件下的反应历程如下图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注,TS为过渡态。
该反应历程中决速步骤的化学方程式为_______ ,催化剂使该步骤的活化能降低_______ eV。
(3)某研究小组采用上述催化剂,向密闭容器中通入和,只发生反应①和反应②,在不同条件下达到平衡,在T=300℃下甲醇的体积分数随压强p的变化、在p=600kPa下随温度T的变化,如下图所示。
i.下列说法正确的是_______ (填标号)。
A.曲线a为等压线,曲线b为等温线
B.增大与的浓度,反应①和反应②的正反应速率都增大
C.反应①的平衡常数:K(X)=K(Y)
D.反应②的正反应速率:v(X)<v(M)
ii.已知M点:容器中为,CO为,则此时的分压为_______ kPa,反应①的压强平衡常数_______ (压强平衡常数是以分压代替浓度表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
iii.图中M点的高于N点的原因是_______ 。
已知:
反应②: ;
反应③: 。
(1)反应①的热化学方程式为
(2)反应①在有、无催化剂条件下的反应历程如下图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注,TS为过渡态。
该反应历程中决速步骤的化学方程式为
(3)某研究小组采用上述催化剂,向密闭容器中通入和,只发生反应①和反应②,在不同条件下达到平衡,在T=300℃下甲醇的体积分数随压强p的变化、在p=600kPa下随温度T的变化,如下图所示。
i.下列说法正确的是
A.曲线a为等压线,曲线b为等温线
B.增大与的浓度,反应①和反应②的正反应速率都增大
C.反应①的平衡常数:K(X)=K(Y)
D.反应②的正反应速率:v(X)<v(M)
ii.已知M点:容器中为,CO为,则此时的分压为
iii.图中M点的高于N点的原因是
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更新时间:2022-03-31 16:12:52
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解题方法
【推荐1】Ⅰ.CH4—CO2催化重整是减少温室气体排放的重要途径。
已知以下的热化学反应方程式:
C(s)+2H2(g)=CH4(g)ΔH1= -75kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2= -394kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH3= -111kJ·mol-1
写出催化重整反应CH4(g)和CO2(g)生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式:____ 。
Ⅱ.CO是煤气的主要成分,可与水蒸气反应生成氢气:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH。 查阅资料得出相关数据如下:
(1)通过表格中的数值可以推断:反应ΔH______ 0(填“>”或“<”)。该反应升高到一定温度时,反应将不能正向进行,由此判断该反应的ΔS_______ 0(填“>”或“<”)。
(2)在容积为10L的密闭容器中通入0.1molCO(g)和0.1molH2O(g)发生反应,在400℃时反应达到平衡,此时CO(g)的转化率为_____ 。
(3)在绝热恒容条件下,反应物物质的量均为1mol发生反应,下列不能说明反应达到平衡状态的有______ (填字母)。
a.体系的压强不再发生变化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.各组分的物质的量浓度不再改变e.体系的温度不再发生变化f.v正(CO)=v逆(H2O)
(4)如图是反应在t1时刻达到平衡,在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况:则t2时刻改变的条件可能是____ (写出1种即可)。若t4时刻通过改变容积的方法将压强增大为原来的2倍,在图中t4~t5区间内画出CO、CO2浓度变化曲线,并标明物质名称___ (假设各物质状态均保持不变)。
已知以下的热化学反应方程式:
C(s)+2H2(g)=CH4(g)ΔH1= -75kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2= -394kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH3= -111kJ·mol-1
写出催化重整反应CH4(g)和CO2(g)生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式:
Ⅱ.CO是煤气的主要成分,可与水蒸气反应生成氢气:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH。 查阅资料得出相关数据如下:
温度/℃ | 400 | 500 |
平衡常数K | 9 | 5.3 |
(2)在容积为10L的密闭容器中通入0.1molCO(g)和0.1molH2O(g)发生反应,在400℃时反应达到平衡,此时CO(g)的转化率为
(3)在绝热恒容条件下,反应物物质的量均为1mol发生反应,下列不能说明反应达到平衡状态的有
a.体系的压强不再发生变化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.各组分的物质的量浓度不再改变e.体系的温度不再发生变化f.v正(CO)=v逆(H2O)
(4)如图是反应在t1时刻达到平衡,在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况:则t2时刻改变的条件可能是
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解题方法
【推荐2】研究氮氧化物污染的治理是环保的一项重要工作.合理应用和处理氨氧化物,在生产生活中有重要意义.
(1)已知:①;
②.
则由二氧化氮分解生成一氧化氮和氧气的热化学方程式为_______________________ .
(2)利用测压法在恒容刚性反应器中研究反应,充入一定量,T℃时,测得体系的总压强p随反应时间t的变化如表所示:
①时,反应物的转化率_____________ .若降低反应温度,则平衡后体系总压强小于,主要原因是________________________ .
②T℃时反应的平衡常数______ (为以分压表示的平衡常数).
(3)一定条件下,在体积为2L的密闭容器中充入发生反应: .实验测得,是为速率常数,受温度影响.在温度为T℃时的转化率随时间变化的情况如图所示.
①要提高的转化率,可采取的措施是_____________ 、____________ (写两条).
②计算A点处_____________ (保留一位小数).
(1)已知:①;
②.
则由二氧化氮分解生成一氧化氮和氧气的热化学方程式为
(2)利用测压法在恒容刚性反应器中研究反应,充入一定量,T℃时,测得体系的总压强p随反应时间t的变化如表所示:
t/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
p/MPa | 20.00 | 21.38 | 22.30 | 23.00 | 23.58 | 24.00 | 24.00 |
②T℃时反应的平衡常数
(3)一定条件下,在体积为2L的密闭容器中充入发生反应: .实验测得,是为速率常数,受温度影响.在温度为T℃时的转化率随时间变化的情况如图所示.
①要提高的转化率,可采取的措施是
②计算A点处
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解答题-原理综合题
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(0.4)
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解题方法
【推荐3】NOx是造成大气污染的主要物质,用还原法将其转化为无污染的物质,对于消除环境污染有重要意义。
(1)已知:2C(s)+O2(g)2CO(g)△H=-221.0kJ/mol
N2(g)+O2(g)2NO(g)△H=+180.5kJ/mol
2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)△H=-746.0kJ/mol
则用焦炭还原NO生成无污染气体的热化学方程式为____ 。该反应的平衡常数Kp=___ (写表达式)。
(2)用NR催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染。
已知:8NH3(g)+6NO2(g)=7N2(g)+12H2O(l)△H<0,相同条件下,在2 L密闭容器内,选用不同的催化剂进行反应,产生N2的量随时间变化如图所示。
①在催化剂A的作用下,0~4min的v(NH3)=__________ 。
②该反应活化能Ea(A)、Ea(B)、Ea(C)由大到小的顺序是______ ,理由是____________ 。
③下列说法正确的是_____ (填标号)。
a使用催化剂A达平衡时,△H值更大
b升高温度可使容器内气体颜色加深
c单位时间内形成N-H键与O-H键的数目相等时,说明反应已经达到平衡
d若在恒容绝热的密闭容器中反应,当平衡常数不变时,说明反应已经达到平衡
(1)已知:2C(s)+O2(g)2CO(g)△H=-221.0kJ/mol
N2(g)+O2(g)2NO(g)△H=+180.5kJ/mol
2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)△H=-746.0kJ/mol
则用焦炭还原NO生成无污染气体的热化学方程式为
(2)用NR催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染。
已知:8NH3(g)+6NO2(g)=7N2(g)+12H2O(l)△H<0,相同条件下,在2 L密闭容器内,选用不同的催化剂进行反应,产生N2的量随时间变化如图所示。
①在催化剂A的作用下,0~4min的v(NH3)=
②该反应活化能Ea(A)、Ea(B)、Ea(C)由大到小的顺序是
③下列说法正确的是
a使用催化剂A达平衡时,△H值更大
b升高温度可使容器内气体颜色加深
c单位时间内形成N-H键与O-H键的数目相等时,说明反应已经达到平衡
d若在恒容绝热的密闭容器中反应,当平衡常数不变时,说明反应已经达到平衡
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解答题-结构与性质
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(0.4)
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【推荐1】碳酸二甲酯( )是一种绿色化工原料。用于汽车、医疗器械等领域。以甲醇为原料生产碳酸二甲酯的反应过程如下。
i.
ii.
(1)碳酸二甲酯分子中碳原子的杂化类型是___________ 。
(2)CuCl中,基态的价电子排布式为___________ ,CuCl在生产碳酸二甲酯的反应过程中所起的作用是___________ 。
(3)上述方法中,甲醇单位时间内的转化率较低。为分析原因,查阅如下资料。
i.甲醇单位时间内的转化率主要受(+1价铜元素)浓度的影响。
ii.CuCl在甲醇中溶解度较小,且其中的易被氧化为难溶的CuO。
iii.加入4-甲基咪唑( )可与形成配合物, 可提高甲醇的转化率。4-甲基咪唑中,1号N原子的孤电子对因参与形成大π键,电子云密度降低。
请结合信息回答以下问题。
①4-甲基咪唑中,1~4号原子___________ (填“在”或“不在”)同一平面上,___________ (填“1”或“3”)号N原子更容易与形成配位键。
②加入4-甲基咪唑后,甲醇转化率提高,可能的原因是___________ (填序号)。
a.配合物中的-NH结构可增大其在甲醇中的溶解度
b.通过形成配合物,避免被氧化为难溶的CuO
c.形成的配合物能增大反应的限度
(4)配位原子提供孤电子对的能力是影响配体与之间配位键强度的一个重要因素。若用某结构相似的含O配体与配位,所得配合物的稳定性比含N配体低,可能的原因是___________ 。
i.
ii.
(1)碳酸二甲酯分子中碳原子的杂化类型是
(2)CuCl中,基态的价电子排布式为
(3)上述方法中,甲醇单位时间内的转化率较低。为分析原因,查阅如下资料。
i.甲醇单位时间内的转化率主要受(+1价铜元素)浓度的影响。
ii.CuCl在甲醇中溶解度较小,且其中的易被氧化为难溶的CuO。
iii.加入4-甲基咪唑( )可与形成配合物, 可提高甲醇的转化率。4-甲基咪唑中,1号N原子的孤电子对因参与形成大π键,电子云密度降低。
请结合信息回答以下问题。
①4-甲基咪唑中,1~4号原子
②加入4-甲基咪唑后,甲醇转化率提高,可能的原因是
a.配合物中的-NH结构可增大其在甲醇中的溶解度
b.通过形成配合物,避免被氧化为难溶的CuO
c.形成的配合物能增大反应的限度
(4)配位原子提供孤电子对的能力是影响配体与之间配位键强度的一个重要因素。若用某结构相似的含O配体与配位,所得配合物的稳定性比含N配体低,可能的原因是
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解答题-实验探究题
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(0.4)
解题方法
【推荐2】草酸溶液与酸性溶液反应时,溶液褪色总是先慢后快,某学习小组探究反应过程中使褪色加快的主要原因,过程如下:
【查阅资料】溶液氧化的反应历程为:
【提出假设】假设1:该反应为放热
假设2:反应生成的Mn2+对该反应有催化作用
假设3:K+对该反应有催化作用
该小组同学未提出浓度使反应速率加快的假设,原因是______ 。
【设计、完成实验】
称取______ g草酸晶体,配置500mL溶液。
①在上述过程中必须用到的2种定量仪器是托盘天平和______ 。
②下列操作会使所配溶液浓度偏低的是______ 填下列选项的字母序号。
A 称取草酸晶体时,将草酸晶体放在托盘天平右盘
B 定容时俯视刻度线
C 将烧杯中溶液转移到容量瓶之前,容量瓶中有少量蒸馏水
D 摇匀后,发现溶液液面低于刻度线,立即用胶头滴管加水再定容
完成探究,记录数据
则______ ,假设______ 成立。
由于能氧化水中有机物等因素,配置好稳定的溶液,其浓度需标定.取溶液于锥形瓶中,加入10mL稀硫酸,用中溶液滴定至锥形瓶中恰好呈浅紫色,且半分钟不褪色,记录数据,平行三次实验,平均消耗溶液,则草酸溶液与酸性溶液反应的离子方程式为:______ ,上述实验中溶液的物质的量浓度为______ 。
【查阅资料】溶液氧化的反应历程为:
【提出假设】假设1:该反应为放热
假设2:反应生成的Mn2+对该反应有催化作用
假设3:K+对该反应有催化作用
该小组同学未提出浓度使反应速率加快的假设,原因是
【设计、完成实验】
称取
①在上述过程中必须用到的2种定量仪器是托盘天平和
②下列操作会使所配溶液浓度偏低的是
A 称取草酸晶体时,将草酸晶体放在托盘天平右盘
B 定容时俯视刻度线
C 将烧杯中溶液转移到容量瓶之前,容量瓶中有少量蒸馏水
D 摇匀后,发现溶液液面低于刻度线,立即用胶头滴管加水再定容
完成探究,记录数据
实验 编号 | 烧杯中所加试剂及用量 | 控制条件 | 溶液褪 色时间 | |||
溶液 | 等浓度 溶液 | 稀硫酸 | ||||
1 | 30 | 20 | 30 | 20 | 18 | |
2 | 30 | 20 | 30 | 20 | 水浴控制温度 | 15 |
3 | 30 | 20 | 30 | 20 | 加入少量固体 | |
4 | 30 | 20 | x | 20 | 加入5mL 溶液 | 18 |
由于能氧化水中有机物等因素,配置好稳定的溶液,其浓度需标定.取溶液于锥形瓶中,加入10mL稀硫酸,用中溶液滴定至锥形瓶中恰好呈浅紫色,且半分钟不褪色,记录数据,平行三次实验,平均消耗溶液,则草酸溶液与酸性溶液反应的离子方程式为:
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
【推荐3】“氢经济”是“双碳”转型中非常关键的一环。大量安全制氢是关键技术之一。
方法一:工业上常用甲烷、水蒸气重整制备氢气,体系中发生如下反应:
反应①
反应②
(1)下列操作中,能提高平衡转化率的是_____。(双选)
(2)恒温条件下,1L密闭容器中,和反应达平衡时,的转化率为,的物质的量为,则反应①的平衡常数_____ 。(用、表示)
方法二:用与制备可以同时实现资源化利用,其反应历程如下:
反应①
反应②
已知:为吸附型活性炭。
(3)使用不同催化剂时,相同时间内测得的转化率随温度的变化如下图所示:
催化效果最佳的是催化剂_____ (选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”),b点的_____ (选填“>”、“<”或“=”),c点转化率比a点低的可能原因是_____ 。(任写一点)
方法一:工业上常用甲烷、水蒸气重整制备氢气,体系中发生如下反应:
反应①
反应②
(1)下列操作中,能提高平衡转化率的是_____。(双选)
A.增大的浓度 | B.分离出 |
C.恒温恒压下通入惰性气体 | D.加入催化剂 |
(2)恒温条件下,1L密闭容器中,和反应达平衡时,的转化率为,的物质的量为,则反应①的平衡常数
方法二:用与制备可以同时实现资源化利用,其反应历程如下:
反应①
反应②
已知:为吸附型活性炭。
(3)使用不同催化剂时,相同时间内测得的转化率随温度的变化如下图所示:
催化效果最佳的是催化剂
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【推荐1】NOx是污染大气的主要成分之一,它主要来源于汽车尾气的排放和化石燃料的燃烧。回答下列问题:
(1)已知:①2C(s)+O2(g)2CO(g) H1=-221kJ/mol
②2NO(g)N2(g)+O2(g) H2=-180kJ/mol
③2NO(g)+C(s)CO2(g)+N2(g) H3=-573kJ/mol
则2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)的反应热H=___________ 。
(2)燃煤烟气脱硝的反应之一为2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g),在一定温度下,向1L恒容密闭容器中充入2.0molNO2和2.0molCO,测得相关数据如下:
①c值可能为___________ (填字母),其他条件不变,若不使用催化剂,则0~2min内NO2的转化率将___________ (填“变大”“变小”或“不变”)。
A.1.68 B.1.65 C.1.6 D.1.55
②维持其他条件不变,第9min时向容器中再充入1.0molNO2和1.0molN2,则v(正)___________ (填“>”或“<”)v(逆)。
(3)烟气脱硝的另一个反应为2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)。在T℃下,向密闭容器中加入足量的C和一定量的NO2气体,在不同压强下,相同时间内NO2的转化率与压强的关系如图所示。a、b、d三点中没有达到平衡状态的是___________ ,在T℃时,用此反应脱硝适宜的压强是___________ ,1100kPa时,该反应的化学平衡常数Kp=___________ kPa(用平衡分压代替平衡浓度,气体分压=气体总压×体积分数,结果保留两位小数)。
(4)利用电化学原理脱硝可获得电能,其工作原理如图所示:则负极发生的电极反应式为___________ 。
(1)已知:①2C(s)+O2(g)2CO(g) H1=-221kJ/mol
②2NO(g)N2(g)+O2(g) H2=-180kJ/mol
③2NO(g)+C(s)CO2(g)+N2(g) H3=-573kJ/mol
则2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)的反应热H=
(2)燃煤烟气脱硝的反应之一为2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g),在一定温度下,向1L恒容密闭容器中充入2.0molNO2和2.0molCO,测得相关数据如下:
时间 | 0min | 2min | 4min | 6min | 8min | 10min |
c(NO2)/mol·L-1 | 2.00 | 1.80 | c | 1.55 | 1.50 | 1.50 |
A.1.68 B.1.65 C.1.6 D.1.55
②维持其他条件不变,第9min时向容器中再充入1.0molNO2和1.0molN2,则v(正)
(3)烟气脱硝的另一个反应为2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)。在T℃下,向密闭容器中加入足量的C和一定量的NO2气体,在不同压强下,相同时间内NO2的转化率与压强的关系如图所示。a、b、d三点中没有达到平衡状态的是
(4)利用电化学原理脱硝可获得电能,其工作原理如图所示:则负极发生的电极反应式为
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解题方法
【推荐2】某小组研究发现某条件下可实现乙醛的分解,其热化学方程式为CH3CHO(g)CH4(g)+CO(g) △H。回答下列问题:
(1)已知几种共价键的键能如表:
上述反应的△H=____ kJ•mol-1。
(2)上述正反应速率方程为v=kcn(CH3CHO)(k为速率常数,与温度、催化剂有关)。实验测得CH3CHO的反应速率与浓度关系如表所示:
①上述速率方程中,n=____ (n为整数)。
②c(CH3CHO)=0.15mol•L-1时,正反应速率为____ 。
③下列有关说法正确的是____ (填字母)。
A.升高温度,k增大;加催化剂,k减小 B.升高温度,k减小;加催化剂,k增大
C.降低温度,k减小;加催化剂,k增大 D.降低温度,k增大;加催化剂,k减小
(3)在一定温度下,向恒容密闭容器中充入1molCH3CHO(g),在一定条件下达到平衡。
①下列情况表明上述反应达到平衡状态的是___ (填字母)。
A.保持不变 B.混合气体密度保持不变
C.气体压强保持不变 D.消耗速率等于CH3CHO生成速率
②平衡后再充入少量乙醛,平衡____ (填“向左”“向右”或“不”)移动,达到新平衡时乙醛的平衡转化率____ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)一定温度下,向某密闭容器中充入适量CH3CHO(g),测得CH3CHO的转化率与压强的关系如图所示。当压强为4MPa时,该反应的平衡常数Kp=____ (结果保留三位有效数字且带单位)。(提示:用各物质分压计算的平衡常数为Kp,分压=总压×物质的量分数)。
(1)已知几种共价键的键能如表:
共价键 | C-H | C-C | C-O | C≡O |
键能/(kJ•mol-1) | 413 | 347 | 745 | 958.5 |
(2)上述正反应速率方程为v=kcn(CH3CHO)(k为速率常数,与温度、催化剂有关)。实验测得CH3CHO的反应速率与浓度关系如表所示:
c(CH3CHO)/(mol•L-1) | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 |
v/( mol•L-1•s-1) | 0.020 | 0.081 | 0.182 | 0.318 |
②c(CH3CHO)=0.15mol•L-1时,正反应速率为
③下列有关说法正确的是
A.升高温度,k增大;加催化剂,k减小 B.升高温度,k减小;加催化剂,k增大
C.降低温度,k减小;加催化剂,k增大 D.降低温度,k增大;加催化剂,k减小
(3)在一定温度下,向恒容密闭容器中充入1molCH3CHO(g),在一定条件下达到平衡。
①下列情况表明上述反应达到平衡状态的是
A.保持不变 B.混合气体密度保持不变
C.气体压强保持不变 D.消耗速率等于CH3CHO生成速率
②平衡后再充入少量乙醛,平衡
(4)一定温度下,向某密闭容器中充入适量CH3CHO(g),测得CH3CHO的转化率与压强的关系如图所示。当压强为4MPa时,该反应的平衡常数Kp=
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
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(0.4)
【推荐3】完成下列问题。
(1)化学键的键能是形成(或断裂)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。以下是部分共价键键能的数据:H-S:364 kJ·mol-1,S-S:266 kJ·mol-1,S=O:522 kJ·mol-1,H-O:463 kJ·mol-1,试根据这些数据计算下列反应的反应热:2H2S(g)+SO2(g)= 3S(s)+2H2O(l) ΔH=-Q kJ·mol-1,反应产物中的S实为S8,实际分子是一个八元环状分子(),则Q=______ 。
(2)已知反应aA(g)+bB(g)cC(g),某温度下,在2 L的密闭容器中投入一定量的A、B,两种气体的物的量浓度随时间变化的曲线如图所示。①从反应开始到12 s时,用A表示的反应速率为_____ 。
②经测定,前4 s内v(C)=0.05 mol·L-1·s-1,则该反应的化学方程式为______ 。
③若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行,经同一段时间后,测得三个容器中的反应速率分别为甲:v(A)=0.3 mol·L-1·s-1,乙:v(B)=0.12 mol·L-1·s-1,丙:v(C)=9.6 mol·L-1·min-1,则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为_______ 。
(3)向某容积不变的密闭容器中充入一定量的NO2,发生反应2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0,达到平衡后,若分别单独改变下列条件,下列判断正确的是_____。
(4)工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气,体系中发生如下反应:
Ⅰ.CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) Ⅱ.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
①下列操作中,能提高CH4(g)平衡转化率的是____ (填标号)。
A.增加CH4 (g)用量 B.恒温恒压下通入惰性气体
C.移除CO(g) D.加入催化剂
②恒温恒压条件下,1 mol CH4 (g)和1 mol H2O(g)反应达平衡时,CH4 (g)的转化率为α,CO2(g)的物质的量为b mol,则反应Ⅰ的平衡常数Kx=____ [写出含有α、b的计算式;对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),Kx=,x为物质的量分数]。
(1)化学键的键能是形成(或断裂)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。以下是部分共价键键能的数据:H-S:364 kJ·mol-1,S-S:266 kJ·mol-1,S=O:522 kJ·mol-1,H-O:463 kJ·mol-1,试根据这些数据计算下列反应的反应热:2H2S(g)+SO2(g)= 3S(s)+2H2O(l) ΔH=-Q kJ·mol-1,反应产物中的S实为S8,实际分子是一个八元环状分子(),则Q=
(2)已知反应aA(g)+bB(g)cC(g),某温度下,在2 L的密闭容器中投入一定量的A、B,两种气体的物的量浓度随时间变化的曲线如图所示。①从反应开始到12 s时,用A表示的反应速率为
②经测定,前4 s内v(C)=0.05 mol·L-1·s-1,则该反应的化学方程式为
③若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行,经同一段时间后,测得三个容器中的反应速率分别为甲:v(A)=0.3 mol·L-1·s-1,乙:v(B)=0.12 mol·L-1·s-1,丙:v(C)=9.6 mol·L-1·min-1,则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为
(3)向某容积不变的密闭容器中充入一定量的NO2,发生反应2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0,达到平衡后,若分别单独改变下列条件,下列判断正确的是_____。
A.升高温度,混合气体的颜色变浅 |
B.通入NO2,化学平衡常数增大 |
C.通入NO2,重新达到平衡后混合气体的平均相对分子质量增大 |
D.增大压强,平衡向正反应方向移动,混合气体的颜色变浅 |
Ⅰ.CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) Ⅱ.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
①下列操作中,能提高CH4(g)平衡转化率的是
A.增加CH4 (g)用量 B.恒温恒压下通入惰性气体
C.移除CO(g) D.加入催化剂
②恒温恒压条件下,1 mol CH4 (g)和1 mol H2O(g)反应达平衡时,CH4 (g)的转化率为α,CO2(g)的物质的量为b mol,则反应Ⅰ的平衡常数Kx=
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(0.4)
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【推荐1】甲烷和水蒸气催化制氢主要有如下两个反应:
①ΔH=+206kJ/mol
②ΔH=-41kJ/mol
恒定压强为时,将n(CH4)∶n(H2O)=1∶3的混合气体投入反应器中,平衡时,各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)写出与生成和的热化学方程式:_______ 。
(2)关于甲烷和水蒸气催化制氢反应,下列叙述正确的是_______ (填标号)。
A.恒温、恒容条件下,加入惰性气体,压强增大,反应速率加快
B.恒温、恒容条件下,加入水蒸气,活化分子百分数增大,反应速率加快
C.升高温度,活化分子百分数增大,有效碰撞频率增大,反应速率加快
D.加入合适的催化剂,降低反应温度也能实现平衡转化率不变
(3)系统中的含量,在700℃左右出现峰值,试从化学平衡的角度解释出现峰值的原因:
①低于700℃,_______ ;
②高于700℃,_______ 。
(4)已知投料比为n(CH4)∶n(H2O)=1∶3的混合气体,。600℃时,的平衡转化率为_______ ,反应①的平衡常数的计算式为_______ (是以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
①ΔH=+206kJ/mol
②ΔH=-41kJ/mol
恒定压强为时,将n(CH4)∶n(H2O)=1∶3的混合气体投入反应器中,平衡时,各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)写出与生成和的热化学方程式:
(2)关于甲烷和水蒸气催化制氢反应,下列叙述正确的是
A.恒温、恒容条件下,加入惰性气体,压强增大,反应速率加快
B.恒温、恒容条件下,加入水蒸气,活化分子百分数增大,反应速率加快
C.升高温度,活化分子百分数增大,有效碰撞频率增大,反应速率加快
D.加入合适的催化剂,降低反应温度也能实现平衡转化率不变
(3)系统中的含量,在700℃左右出现峰值,试从化学平衡的角度解释出现峰值的原因:
①低于700℃,
②高于700℃,
(4)已知投料比为n(CH4)∶n(H2O)=1∶3的混合气体,。600℃时,的平衡转化率为
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(0.4)
解题方法
【推荐2】利用可消除CO污染或定量测定CO,反应为:
完成下列填空:
(1)该反应的平衡常数表达式___________ 。在2L恒容密闭容器中反应25min后,固体质量减少了6.4g,则0~25min 的平均反应速率为___________ 。
(2)取一定量的和CO于某密闭容器中,分别在80和100下进行实验,测得如下:
上表中___________ ,理由是___________ 。根据上表数据可以得出的结论是___________ 。
(3)如图所示,300时的百分含量随着压强的增大而减小,请解释其原因___________ 。
(4)可用高浓度NaOH溶液吸收。
①若4.48L (标准状况)和0.35mol NaOH溶液完全反应,生成的碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量之比为___________ 。
②继续通入二氧化碳至溶液中碳酸钠和碳酸氢钠(碳酸氢钠溶液呈碱性)的物质的量之比1∶1,则溶液中各离子浓度大小顺序为___________ 。
③若使碳酸氢钠溶液中的比值变小,可加入的物质是___________ 。
a.通入HCl b.NaOH固体 c.通入 d.固体
完成下列填空:
(1)该反应的平衡常数表达式
(2)取一定量的和CO于某密闭容器中,分别在80和100下进行实验,测得如下:
时间/min 温度 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
80 | 0.50 | 0.37 | 0.26 | 0.18 | 0.12 | 0.12 |
100 | 0.50 | 0.35 | 0.24 | 0.17 | x | 0.15 |
上表中
(3)如图所示,300时的百分含量随着压强的增大而减小,请解释其原因
(4)可用高浓度NaOH溶液吸收。
①若4.48L (标准状况)和0.35mol NaOH溶液完全反应,生成的碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量之比为
②继续通入二氧化碳至溶液中碳酸钠和碳酸氢钠(碳酸氢钠溶液呈碱性)的物质的量之比1∶1,则溶液中各离子浓度大小顺序为
③若使碳酸氢钠溶液中的比值变小,可加入的物质是
a.通入HCl b.NaOH固体 c.通入 d.固体
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐3】铁及其化合物在工农业生产中有重要的作用。
(1)已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol;
②C(s)+CO2(g)=2CO(g) △H2=+172.5kJ/mol
③4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H3=-1651.0kJ/mol
CO还原Fe2O3的热化学方程式为__________________________________________ 。
(2)高炉炼铁产生的高炉气中含有CO、H2、CO2等气体,用CO和H2在催化剂作用下合成甲醇,是减少污染、节约能源的新举措,反应原理:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H。在体积不同的两个恒容密闭容器中分别充入1molCO和2mol H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图。
①在上图A、B、C三点中,选出对应下表物理量最小的点。
②在300℃时,向C点平衡体系中再充入0. 5molCO、1.0molH2和0.5mol的CH3OH,该反应向_________ 方向进行(填“正反应”、‘逆反应”或“不移动”)。
③一定温度下,CO的转化率与起始投料比[n(H2)/n(CO)]的变化关系图所示,测得D点氢气的转化率为40%,则x=_____________ 。
(3)三氯化铁是一种重要的化合物,可以用来腐蚀电路板。某腐蚀废液中含有0.5mol·L-1Fe3+和0.26mol·L-1的Cu2+,欲使Fe3+完全沉淀[c(Fe3+)≤4×l0-5]而Cu2+不沉淀,则需控制溶液pH的范围为_________ 。[KspCu(OH)2=2.6×l0-19;KspFe(OH)3=4×l0-38]
(4)莫尔盐,即六水合硫酸亚铁铵晶体,是一种重要的化工原料,在空气中缓慢风化及氧化,欲证明一瓶久置的莫尔盐已经部分氧化,需要进行实验操作是:取少量样品,加无氧水溶解,将溶液分成两份,______________________________________ ,则证明该样品已部分氧化。
(1)已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol;
②C(s)+CO2(g)=2CO(g) △H2=+172.5kJ/mol
③4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H3=-1651.0kJ/mol
CO还原Fe2O3的热化学方程式为
(2)高炉炼铁产生的高炉气中含有CO、H2、CO2等气体,用CO和H2在催化剂作用下合成甲醇,是减少污染、节约能源的新举措,反应原理:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H。在体积不同的两个恒容密闭容器中分别充入1molCO和2mol H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图。
①在上图A、B、C三点中,选出对应下表物理量最小的点。
反应速率 | 平衡常数K | 平衡转化率α |
③一定温度下,CO的转化率与起始投料比[n(H2)/n(CO)]的变化关系图所示,测得D点氢气的转化率为40%,则x=
(3)三氯化铁是一种重要的化合物,可以用来腐蚀电路板。某腐蚀废液中含有0.5mol·L-1Fe3+和0.26mol·L-1的Cu2+,欲使Fe3+完全沉淀[c(Fe3+)≤4×l0-5]而Cu2+不沉淀,则需控制溶液pH的范围为
(4)莫尔盐,即六水合硫酸亚铁铵晶体,是一种重要的化工原料,在空气中缓慢风化及氧化,欲证明一瓶久置的莫尔盐已经部分氧化,需要进行实验操作是:取少量样品,加无氧水溶解,将溶液分成两份,
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