中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为2L的恒温密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
(1)前10min,(CO2)=____ mol·L-1·min-1。
(2)能说明上述反应达到平衡状态的是____ (填字母)。
a.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1(即图中交叉点)
b.混合气体的压强不随时间的变化而变化
c.单位时间内生成1molH2O,同时生成1molCH3OH
d.混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
e.混合气体的密度不随时间的变化而变化
f.CO2和CH3OH的反应速率之比为1∶1
(3)反应前与平衡时的压强比为____ 。
(4)平衡混合气体中CO2(g)和H2(g)的质量之比是____ 。
(5)平衡时H2的转化率为____ 。
(1)前10min,(CO2)=
(2)能说明上述反应达到平衡状态的是
a.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1(即图中交叉点)
b.混合气体的压强不随时间的变化而变化
c.单位时间内生成1molH2O,同时生成1molCH3OH
d.混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
e.混合气体的密度不随时间的变化而变化
f.CO2和CH3OH的反应速率之比为1∶1
(3)反应前与平衡时的压强比为
(4)平衡混合气体中CO2(g)和H2(g)的质量之比是
(5)平衡时H2的转化率为
更新时间:2022-04-29 09:35:25
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【推荐1】综合利用、CO对构建低碳社会有重要意义。
(1)H2和CO合成甲醇反应:正反应是放热反应。在恒温,体积为2L的密闭容器中分别充入和,10min后达到平衡,测得含有。则达到平衡时CO的浓度为___________ ;10min内用表示的化学反应速率为___________ ;若要加快的生成速率并提高CO的转化率,可采取的措施有___________ 填一种合理的措施。
(2)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将转化为甲醇的热化学方程式为:
①该反应的平衡常数表达式为K=___________ ;
②在恒容密闭容器中使和物质的量之比为发生上述反应,反应过程中测得甲醇的体积分数与反应温度T的关系如图所示,则___________ 0(填“<”或“>”
(3)如图所示,利用缺铁氧化物如可实现的综合利用。
请说明整个过程中缺铁氧化物的作用是___________ 。若用缺铁氧化物与足量完全反应可生成___________ 碳。
(1)H2和CO合成甲醇反应:正反应是放热反应。在恒温,体积为2L的密闭容器中分别充入和,10min后达到平衡,测得含有。则达到平衡时CO的浓度为
(2)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将转化为甲醇的热化学方程式为:
①该反应的平衡常数表达式为K=
②在恒容密闭容器中使和物质的量之比为发生上述反应,反应过程中测得甲醇的体积分数与反应温度T的关系如图所示,则
(3)如图所示,利用缺铁氧化物如可实现的综合利用。
请说明整个过程中缺铁氧化物的作用是
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【推荐2】CO2是自然界中的重要碳源,CO2综合利用是目前的研究热点。
(1)工业上已经实现CO2与H2反应合成甲醇。在一恒温、恒容密闭容器中充入2mol CO2和6 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌ CH3OH(g)+H2O(g)。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。请回答:
①0~10min内,用H2表示的平均反应速率v(H2)=___________ mol•L-1•min-1。
②能够判断该反应达到平衡状态的是___________ (填选项)。
a.CH3OH和H2O的浓度相等
b.混合气体的总物质的量不再改变
c.混合气体的密度不再改变
d.3v逆(H2)= v正(CH3OH)
(2)CH4超干重整CO2的催化转化如图所示:
①请写出上述过程的总化学方程式:___________ 。
②保持其他条件不变,在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,反应CH4(g)+CO2(g) ⇌2CO(g)+2H2(g)进行相同时间后,CH4的转化率随反应温度的变化如图所示。其中b点CH4的转化率高于c点,原因是___________ 。
(3)中科院大连化学物理研究所的科研人员在新型纳米催化剂Na-Fe3O4和HMCM-22的表面将CO2转化为烷烃,其过程如图。
①已知在纳米催化剂Na-Fe3O4表面,1molCO2与H2完全反应生成CO和气态H2O时吸收42 kJ的能量,则该反应的热化学方程式为___________ 。
②关于X与Y的说法正确的是___________ (填字母)。
a.实验式相同 b.核磁共振氢谱图上均有4组峰
c.X命名为2-甲基丁烷,Y命名为2-甲基戊烷 d.属于同系物
③催化剂中Fe3O4的制备方法如下:将一定比例的FeCl2和FeCl3溶于盐酸,然后在60℃下逐滴加入NaOH溶液,继续搅拌得Fe3O4。写出该反应的离子方程式___________ 。
(1)工业上已经实现CO2与H2反应合成甲醇。在一恒温、恒容密闭容器中充入2mol CO2和6 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌ CH3OH(g)+H2O(g)。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。请回答:
①0~10min内,用H2表示的平均反应速率v(H2)=
②能够判断该反应达到平衡状态的是
a.CH3OH和H2O的浓度相等
b.混合气体的总物质的量不再改变
c.混合气体的密度不再改变
d.3v逆(H2)= v正(CH3OH)
(2)CH4超干重整CO2的催化转化如图所示:
①请写出上述过程的总化学方程式:
②保持其他条件不变,在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,反应CH4(g)+CO2(g) ⇌2CO(g)+2H2(g)进行相同时间后,CH4的转化率随反应温度的变化如图所示。其中b点CH4的转化率高于c点,原因是
(3)中科院大连化学物理研究所的科研人员在新型纳米催化剂Na-Fe3O4和HMCM-22的表面将CO2转化为烷烃,其过程如图。
①已知在纳米催化剂Na-Fe3O4表面,1molCO2与H2完全反应生成CO和气态H2O时吸收42 kJ的能量,则该反应的热化学方程式为
②关于X与Y的说法正确的是
a.实验式相同 b.核磁共振氢谱图上均有4组峰
c.X命名为2-甲基丁烷,Y命名为2-甲基戊烷 d.属于同系物
③催化剂中Fe3O4的制备方法如下:将一定比例的FeCl2和FeCl3溶于盐酸,然后在60℃下逐滴加入NaOH溶液,继续搅拌得Fe3O4。写出该反应的离子方程式
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【推荐3】是一种重要的化工原料,根据所学知识,回答下列问题:
(1)已知的能量变化如图所示,下列说法正确的是___________(填标号)。
(2)在容积为的恒温密闭容器中,充入和,一定条件下发生反应,测得和的物质的量随时间的变化情况如下表。
①下列说法正确的是___________ (填标号)。
A.反应达到平衡后,反应不再进行
B.使用催化剂可以增大反应速率
C.改变条件,可以100%转化为
D.通过调控反应条件,可以提高该反应进行的程度
②a=___________ ;3~6min内,___________ 。
③12min末,混合气体中的物质的量分数为___________ 。
(3)乙醇—空气燃料电池是一种新型的燃料电池,其工作原理如图所示,其中电解质溶液是溶液,正极反应式为。
①通入空气一侧的电极是___________ (填“正”或“负”)极。
②电池总反应式为___________ (写离子方程式)。
(1)已知的能量变化如图所示,下列说法正确的是___________(填标号)。
A.转变成的过程是一个吸收能量的过程 |
B.的生成速率与的消耗速率之比为 |
C.化学变化不仅有新物质生成,同时也一定有能量变化 |
D.若键断裂的同时有键形成,则反应达最大限度 |
时间/min | 0 | 3 | 6 | 9 | 12 |
0 | 0.25 | 0.325 | 0.375 | 0.375 | |
1 | 0.50 | 0.35 | 0.25 |
A.反应达到平衡后,反应不再进行
B.使用催化剂可以增大反应速率
C.改变条件,可以100%转化为
D.通过调控反应条件,可以提高该反应进行的程度
②a=
③12min末,混合气体中的物质的量分数为
(3)乙醇—空气燃料电池是一种新型的燃料电池,其工作原理如图所示,其中电解质溶液是溶液,正极反应式为。
①通入空气一侧的电极是
②电池总反应式为
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【推荐1】氮氧化物()和硫氧化物(主要是)是重要的大气污染物,怎样处理?一能解决环境污染问题,二能变废为宝,提高资源利率用,正是化学学科的研究领域与研究意义所在。请思考并回答下列问题:
(1)的排放主要来自于煤的燃烧,工业上常用氨水吸收法处理尾气中的。用氨水吸收,然后经氧化最终生成硫酸铵,共总反应可表示为:,上述反应又经历了下面几个过程,请回答问题:
①;
②________ ;
③。
(2)的排放主要来自于汽车尾气,有人利用反应;,用活性炭对NO进行吸附。在恒压密闭容器中加入足量的活性炭和一定量的NO气体,测得NO的转化率随温度的变化如图所示:
①由图可知,1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大,原因是___________ 。
②已知:气体分压=气体总压×体积分数。用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作)。在1100K,时,该反应的化学平衡常数___________ 。
(3)在高效催化剂的作用下用还原,也可消除氮氧化物的污染。在相同条件下,选用A、B、C三种不同催化剂进行反应,生成的物质的量与时间变化关系如图所示,其中活化能最小的是_______ (填字母标号)。
(4)在汽车尾气的净化装置中CO和NO发生反应: 。实验测得,v正=k正,v逆=k逆(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数_________ (填“>”、“<”或“=”) k逆增大的倍数。
②若在1L的密闭容器中充入1mol CO和1mol NO,在一定温度下达到平衡时,CO的转化率为40%,则_________ (保留2位有效数字)。
(1)的排放主要来自于煤的燃烧,工业上常用氨水吸收法处理尾气中的。用氨水吸收,然后经氧化最终生成硫酸铵,共总反应可表示为:,上述反应又经历了下面几个过程,请回答问题:
①;
②
③。
(2)的排放主要来自于汽车尾气,有人利用反应;,用活性炭对NO进行吸附。在恒压密闭容器中加入足量的活性炭和一定量的NO气体,测得NO的转化率随温度的变化如图所示:
①由图可知,1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大,原因是
②已知:气体分压=气体总压×体积分数。用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作)。在1100K,时,该反应的化学平衡常数
(3)在高效催化剂的作用下用还原,也可消除氮氧化物的污染。在相同条件下,选用A、B、C三种不同催化剂进行反应,生成的物质的量与时间变化关系如图所示,其中活化能最小的是
(4)在汽车尾气的净化装置中CO和NO发生反应: 。实验测得,v正=k正,v逆=k逆(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数
②若在1L的密闭容器中充入1mol CO和1mol NO,在一定温度下达到平衡时,CO的转化率为40%,则
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【推荐2】在化学反应的研究和实际应用中,人们除了选择合适的化学反应以实现新期特的物质转化或能量转化,还要关注化学反应进行的快慢和程度,以提高生产效率。
(1)控制条件,让反应在恒容密闭容器中进行如下反应:。用传感器测得不同时间NO和CO的浓度如表。
前2s内的平均反应速率=_______ ,从表格看,已达化学平衡的时间段为:_______ 。
(2)如图是在一定温度下,某固定容积的密闭容器中充入一定量的气体后,发生反应,已知是红棕色气体,是无色气体。反应速率(v)与时间(t)的关系曲线。下列叙述正确的是_______ 。
a.时,反应未达到平衡,浓度在减小
b.时,反应达到平衡,反应不再进行
c.各物质浓度不再变化
d.各物质浓度相等
e.,浓度增大
f.反应过程中气体的颜色不变
g.建立平衡过程中,混合气体平均相对分子质量增大
(3)在压强为0.1MPa条件下,amol CO与3a mol的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇:放热。为了寻得合成甲醇的适宜温度与压强,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面的实验设计表中。表中剩余的实验数据:_______ ,_______ 。
(4)比较相同浓度的溶液和不同浓度的溶液反应的反应快慢可通过测定_______ 来实现。
(5)在四个不同的容器中,在不同的条件下进行合成氨反应:根据在相同时间内测定的结果判断,生成氨气的反应速率由大到小排列_______
(1)控制条件,让反应在恒容密闭容器中进行如下反应:。用传感器测得不同时间NO和CO的浓度如表。
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
10.0 | 4.50 | 2.50 | 1.50 | 1.00 | 1.00 | |
3.60 | 3.05 | 2.85 | 2.75 | 2.70 | 2.70 |
(2)如图是在一定温度下,某固定容积的密闭容器中充入一定量的气体后,发生反应,已知是红棕色气体,是无色气体。反应速率(v)与时间(t)的关系曲线。下列叙述正确的是
a.时,反应未达到平衡,浓度在减小
b.时,反应达到平衡,反应不再进行
c.各物质浓度不再变化
d.各物质浓度相等
e.,浓度增大
f.反应过程中气体的颜色不变
g.建立平衡过程中,混合气体平均相对分子质量增大
(3)在压强为0.1MPa条件下,amol CO与3a mol的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇:放热。为了寻得合成甲醇的适宜温度与压强,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面的实验设计表中。表中剩余的实验数据:
实验编号 | T(℃) | P(MPa) | |
① | 180 | 2∶3 | 0.1 |
② | n | 2∶3 | 5 |
③ | 350 | m | 5 |
(5)在四个不同的容器中,在不同的条件下进行合成氨反应:根据在相同时间内测定的结果判断,生成氨气的反应速率由大到小排列_______
A. | B. |
C. | D. |
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【推荐3】氨气可作为脱硝剂。
(1)在恒温恒容密闭容器中充入一定量的NO和NH3,在一定条件下发生反应:。
①能说明该反应已达到平衡状态的标志是___________
a.反应速率
b.容器内压强不再随时间而发生变化
c.容器内N2的物质的量分数不再随时间而发生变化
d.容器内
e.12mol N―H键断裂的同时生成5mol N≡N键
f.混合气体的总质量不随时间的变化而变化
②某次实验中测得容器内NO及N2的物质的量随时间变化如图所示,图中b点对应的速率关系是___________ (填>、<或=)
(2)298K时,若已知生成标准状况下2.24L时放出热量为4.62kJ。写出合成氨反应的热化学方程式___________ 。在该温度下,取1mol和3mol放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应。测得反应放出的热量总小于92.4kJ,其原因是___________ 。
(3)一定条件下,在2L密闭容器内,反应 ,随时间变化如下表:
①用表示0~2s内该反应的平均速率为___________ 。在第5s时,的转化率为___________ 。(转化率是指某一反应物转化的百分率。)
②根据上表可以看出,随着反应进行,反应速率逐渐减小,其原因是___________ 。
(1)在恒温恒容密闭容器中充入一定量的NO和NH3,在一定条件下发生反应:。
①能说明该反应已达到平衡状态的标志是
a.反应速率
b.容器内压强不再随时间而发生变化
c.容器内N2的物质的量分数不再随时间而发生变化
d.容器内
e.12mol N―H键断裂的同时生成5mol N≡N键
f.混合气体的总质量不随时间的变化而变化
②某次实验中测得容器内NO及N2的物质的量随时间变化如图所示,图中b点对应的速率关系是
(2)298K时,若已知生成标准状况下2.24L时放出热量为4.62kJ。写出合成氨反应的热化学方程式
(3)一定条件下,在2L密闭容器内,反应 ,随时间变化如下表:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
/mol | 0.040 | 0.020 | 0.010 | 0.005 | 0.005 | 0.005 |
②根据上表可以看出,随着反应进行,反应速率逐渐减小,其原因是
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【推荐1】砷(As)及其化合物与生产、生活密切相关,广泛应用在杀虫剂以及药物中。回答下列问题:
(1)As元素与N元素同族,画出As原子的原子结构示意图:______
(2)下列关于第VA族元素及其化合物的说法不正确的是______ (填序号)
a.沸点:PH3<NH3
b.酸性:HNO3>H3AsO4
c.第VA族元素都是非金属元素
(3)已知:①4As(s)+5O2(g)=2As2O5(s) ΔH1
②As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) ΔH2
③氢气的燃烧热 ΔH3
则As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s) ΔH4=______ 。
(4)在一定温度下,向某容器中加入一定量的Na3AsO3、I2和NaOH溶液,发生反应:+I2+2OH-+2I-+H2O,的转化率[α()]与时间的关系如图所示。
①E点:v正______ (填“>”“<”或“=”,下同)v逆;E点的v逆______ G点的v正。
②下列情况表明该反应达到平衡状态的是______ (填字母)。
a.2v正(I-)=v逆(AsO) b.溶液颜色不再变化
c.溶液的pH不再变化 d.溶液中不再变化
(5)某化学兴趣小组同学欲探究可逆反应:AsO+I2+2OH-AsO+2I-+H2O。设计图甲所示装置。实验操作及现象:按图甲装置加入试剂并连接装置,电流由C2流入C1.当电流变为零时,向装置左边烧杯中逐滴加入一定量2 mol·L-1盐酸,发现又产生电流,实验中电流与时间的关系如图乙所示。
写出图乙中c点对应图甲装置的正极反应式______ 。
(6)反应AsH3(g)+H2(g)AsH5(g),下图为在相同的恒容密闭容器、相同起始浓度、相同反应时间段下,按等物质的量投料,使用同质量的不同催化剂(α、β)催化时,AsH3的转化率与温度的关系。
①a、b、c、d四点中,达到平衡状态的是______ 。
②已知起始压强为P0,50 ℃时,在α催化剂中,AsH3转化反应的平衡常数Kp=______ (用含x的代数式表示)。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
③使用α催化剂催化时a到c变化过程的原因______ 。
(1)As元素与N元素同族,画出As原子的原子结构示意图:
(2)下列关于第VA族元素及其化合物的说法不正确的是
a.沸点:PH3<NH3
b.酸性:HNO3>H3AsO4
c.第VA族元素都是非金属元素
(3)已知:①4As(s)+5O2(g)=2As2O5(s) ΔH1
②As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) ΔH2
③氢气的燃烧热 ΔH3
则As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s) ΔH4=
(4)在一定温度下,向某容器中加入一定量的Na3AsO3、I2和NaOH溶液,发生反应:+I2+2OH-+2I-+H2O,的转化率[α()]与时间的关系如图所示。
①E点:v正
②下列情况表明该反应达到平衡状态的是
a.2v正(I-)=v逆(AsO) b.溶液颜色不再变化
c.溶液的pH不再变化 d.溶液中不再变化
(5)某化学兴趣小组同学欲探究可逆反应:AsO+I2+2OH-AsO+2I-+H2O。设计图甲所示装置。实验操作及现象:按图甲装置加入试剂并连接装置,电流由C2流入C1.当电流变为零时,向装置左边烧杯中逐滴加入一定量2 mol·L-1盐酸,发现又产生电流,实验中电流与时间的关系如图乙所示。
写出图乙中c点对应图甲装置的正极反应式
(6)反应AsH3(g)+H2(g)AsH5(g),下图为在相同的恒容密闭容器、相同起始浓度、相同反应时间段下,按等物质的量投料,使用同质量的不同催化剂(α、β)催化时,AsH3的转化率与温度的关系。
①a、b、c、d四点中,达到平衡状态的是
②已知起始压强为P0,50 ℃时,在α催化剂中,AsH3转化反应的平衡常数Kp=
③使用α催化剂催化时a到c变化过程的原因
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【推荐2】甲醇是重要的化工原料。
I.用二氧化碳和氢气合成甲醇:
(1)已知:(a、b均为正数),则表示燃烧热的热化学方程式为:_______ 。
(2)若在体积为的恒容密闭容器中充入和模拟工业合成甲醇的反应:,二氧化碳的转化率和温度的关系如下图所示。
①下列能说明该反应达到平衡状态的是_______ 。
A.混合气体平均相对分子质量不变
B.混合气体密度不变
C.容器内压强恒定不变
D.反应速率满足以下关系:
②计算T=200℃时,该反应的化学平衡常数K=_______ (计算结果保留一位小数)。
II.以甲醇为主要原料,电化学合成碳酸二甲酯【】的工作原理如下图所示。离子交换膜a为_______ (填“阳膜”、“阴膜”),阴极的电极反应式为_______ 。
I.用二氧化碳和氢气合成甲醇:
(1)已知:(a、b均为正数),则表示燃烧热的热化学方程式为:
(2)若在体积为的恒容密闭容器中充入和模拟工业合成甲醇的反应:,二氧化碳的转化率和温度的关系如下图所示。
①下列能说明该反应达到平衡状态的是
A.混合气体平均相对分子质量不变
B.混合气体密度不变
C.容器内压强恒定不变
D.反应速率满足以下关系:
②计算T=200℃时,该反应的化学平衡常数K=
II.以甲醇为主要原料,电化学合成碳酸二甲酯【】的工作原理如下图所示。离子交换膜a为
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【推荐3】生物天然气是一种廉价的生物质能,它是由秸秆、杂草等废弃物经微生物发酵后产生的,其主要成分为CH4,甲烷燃烧时的能量变化如图所示。
(1)下列说法正确的是___________ (填序号)。
A.该反应的热化学方程式为
B.甲烷完全燃烧时化学能全部转化为热能
C.为充分利用甲烷,通入的空气越多越好
(2)用CH4催化还原,可消除氮氧化物的污染。
已知:①
②
请写出将还原为的热化学方程式___________ 。
(3)甲烷可用于生产合成水煤气,其反应为,已知断裂1mol相关化学键所需的能量如下表:
则a=___________ 。
(4)在恒容密闭容器中,下列能作为合成氨反应达到平衡的依据的是___________ 。
a. b.混合气体的密度保持不变
c.容器内压强保持不变 d.、、的浓度之比为1∶3∶2
(1)下列说法正确的是
A.该反应的热化学方程式为
B.甲烷完全燃烧时化学能全部转化为热能
C.为充分利用甲烷,通入的空气越多越好
(2)用CH4催化还原,可消除氮氧化物的污染。
已知:①
②
请写出将还原为的热化学方程式
(3)甲烷可用于生产合成水煤气,其反应为,已知断裂1mol相关化学键所需的能量如下表:
化学键 | H-H | O-H | C-H | |
键能/(kJ/mol) | 436 | 465 | a | 1076 |
(4)在恒容密闭容器中,下列能作为合成氨反应达到平衡的依据的是
a. b.混合气体的密度保持不变
c.容器内压强保持不变 d.、、的浓度之比为1∶3∶2
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解题方法
【推荐1】甲醇是一种重要的化工原料,工业上利用CO2和H2在一定条件下反应合成甲醇。
(1)已知:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-1275.6kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44.0 kJ·mol-1
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式_______________________ 。
(2)在容积为1L的密闭容器中,投入1molCO和2molH2,在不同条件下发生反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强变化如图1所示:
①该反应的△H_____ 0(填“>”、“<”或“=”),判断理由是_______________ 。
②M点时,CO的转化率为________ 。506K时该反应的平衡常数K=________ (保留三位小数)。
③某同学绘制的压强为p时,不同温度下上述反应的平衡常数的对数值(lgK)如图2所示。A、B、C、D、E五点中能正确表示该反应的lgK与温度(T)的关系的点为____________ 。
④下列叙述能说明反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)达到平衡状态的是________ (填序号)。
A.单位时间内生成2molH2的同时消耗1molCO
B.反应过程中c(CO):c(CH3OH)=1:1
C.恒温恒容时,混合气体的密度保持不变
D.绝热恒容时,反应的平衡常数不再变化
(1)已知:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-1275.6kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44.0 kJ·mol-1
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式
(2)在容积为1L的密闭容器中,投入1molCO和2molH2,在不同条件下发生反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强变化如图1所示:
①该反应的△H
②M点时,CO的转化率为
③某同学绘制的压强为p时,不同温度下上述反应的平衡常数的对数值(lgK)如图2所示。A、B、C、D、E五点中能正确表示该反应的lgK与温度(T)的关系的点为
④下列叙述能说明反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)达到平衡状态的是
A.单位时间内生成2molH2的同时消耗1molCO
B.反应过程中c(CO):c(CH3OH)=1:1
C.恒温恒容时,混合气体的密度保持不变
D.绝热恒容时,反应的平衡常数不再变化
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐2】二氧化碳的捕集和转化是科学研究中的热点问题,我国科研人员提出了以Ni/Al2O3为催化剂,由CO2(g)和H2(g)转化为CH4(g)和H2O(g)的反应历程,其示意图如图:
(1)根据信息可知该可逆反应的化学方程式为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),该反应的催化剂为___ ,使用该化剂___ (填“能”或“不能”)提高CO2的平衡转化率。
(2)300℃下,在一容密闭容器中充入一定量的CO2与H2发生反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)。一段时间后反应达平衡,若其他条件不变,温度从300℃升至500℃,反应重新达到平衡时,H2的体积分数增加,下列说法错误的是___ (填标号)。
A.该反应的△H<0
B.平衡常数大小:K(500℃)>K(300℃)
C.300℃下,减小的值,CO2的平衡转化率升高
D.反应达到平衡时正(H2)=2逆(H2O)
(3)一定条件下,反应体系中CO2平衡转化率a(CO2)与L和X的关系如图所示,L和X表示温度或压强。
①X表示的物理量是___ 。
②L1___ L2(填“<”或“>”),判断理由是___ 。
(4)向1L恒容密闭容器中加入1.0molCO2和4.0molH2(g),控制条件(催化剂不变、温度为T1)使之发生上述反应,测得容器内气体的压强随时间的变化如图所示。
①4min时CO2的转化率为___ 。
②T1温度下该反应的浓度化学平衡常数为___ 。
(1)根据信息可知该可逆反应的化学方程式为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),该反应的催化剂为
(2)300℃下,在一容密闭容器中充入一定量的CO2与H2发生反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)。一段时间后反应达平衡,若其他条件不变,温度从300℃升至500℃,反应重新达到平衡时,H2的体积分数增加,下列说法错误的是
A.该反应的△H<0
B.平衡常数大小:K(500℃)>K(300℃)
C.300℃下,减小的值,CO2的平衡转化率升高
D.反应达到平衡时正(H2)=2逆(H2O)
(3)一定条件下,反应体系中CO2平衡转化率a(CO2)与L和X的关系如图所示,L和X表示温度或压强。
①X表示的物理量是
②L1
(4)向1L恒容密闭容器中加入1.0molCO2和4.0molH2(g),控制条件(催化剂不变、温度为T1)使之发生上述反应,测得容器内气体的压强随时间的变化如图所示。
①4min时CO2的转化率为
②T1温度下该反应的浓度化学平衡常数为
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【推荐3】在容积固定的密闭容器中,发生反应CO (g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g),化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
请回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K =______________ ;
(2)该反应为_______ 反应(填“吸热”或“放热”。)
(3)能判断该反应达到化学平衡状态的是_______ (填字母)。
a.容器中总压强不变 b.混合气体中c(CO)不变
c.H2消耗的速率与H2O消耗的速率相等 d.c(CO2)= c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为________ ℃。
(5)830℃ 时:若起始时c(CO)=2 mol•L﹣1,c(H2O)=3 mol•L﹣1,平衡时CO的转化率为60%,水蒸气的转化率为_______ 。若只将起始时c(H2O)改为6 mol•L﹣1,则水蒸气的转化率为_______ 。某时刻混合体系中各气体的浓度为c(CO2)=0.4 mol•L﹣1、c(CO)=0.6 mol•L﹣1、c(H2O)=3 mol•L﹣1,c(H2)=2 mol•L﹣1请判定该体系中反应进行的方向:_______ (填“正向进行”“逆向进行”或“达到平衡”)。
t/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
请回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K =
(2)该反应为
(3)能判断该反应达到化学平衡状态的是
a.容器中总压强不变 b.混合气体中c(CO)不变
c.H2消耗的速率与H2O消耗的速率相等 d.c(CO2)= c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为
(5)830℃ 时:若起始时c(CO)=2 mol•L﹣1,c(H2O)=3 mol•L﹣1,平衡时CO的转化率为60%,水蒸气的转化率为
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