组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学反应速率与化学平衡 > 化学平衡 > 化学平衡的移动及其影响因素 > 温度对化学平衡移动的影响
题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:246 题号:15833203
化学链燃烧是利用载氧体将空气中的氧传输至燃料的新技术。基于载氧体的丙烷化学链燃烧技术原理如图所示。

空气反应器与燃料反应器中发生的反应分别如下:
反应1:
反应2:
反应3:
请回答下列问题:
(1)反应1在___________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下能自发。
(2)反应2的平衡常数表达式______________________
(3)一定温度下,在容积可变的密闭容器中加入足量和适量的发生反应1,达到平衡时测得气体压强为
①温度不变,将容器体积扩大至原来的2倍且不再改变,达到新的平衡时,气体压强___________
②当的质量不变时,___________(填“能”或“不能”)说明该反应达到平衡状态。
③若达到平衡之后,保持恒温恒容条件下再充入少量,平衡___________(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)移动,达到新平衡之后,的平衡转化率___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)在一定温度下,总压强恒定为,在密闭容器中加入丙烷和氨气的混合气体以及足量,只发生上述反应2(氨气不参与反应),测得丙烷的平衡转化率与投料比的关系如图所示。随着投料比增大,的平衡转化率减小的原因是___________

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【推荐1】的资源化利用是人类常期研究的课题。
(1)1902年,首次报道了的甲烷化。
①已知:I.
Ⅱ.
甲烷化反应Ⅲ.___________,平衡常数___________(用表示)。
加氢合成甲烷时,通常控制温度为500℃左右,其原因不可能为___________
A.反应速率快       B.平衡转化率高       C.催化剂活性高       D.主反应催化剂选择性好
(2)负载金属催化甲烷化可能存在的两种反应机理如图所示。

①上述两种不同机理发生机制的关键为:在催化剂表面不同活性位点吸附、活化形成中间体。若发生机理①,则吸附在___________上。
②机理①和②都会产生中间体。其产生的原因可能是___________或吸附在载体原子表面的(衍生物中间体)甲酸盐解离产生。
③中间体Ⅱ转化为中间体Ⅲ的过程可用反应式表示为___________
(3)利用介孔限域催化温室气体加氢制甲醇,是解决能源问题与实现双碳目标的主要技术之一,主反应如下:
①此反应在___________(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
②我国学者研究发现,在单原子催化时,该反应的历程为:
第一步
第二步
第三步
中间体物质的量之比随时间变化如下图:

回答下列问题:
i.基态铜原子价层电子轨道表达式:___________
ii.反应历程中,第___________步反应的活化能最高,是反应的决速步聚,判断的理由是___________
2024-04-04更新 | 146次组卷
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【推荐2】大气中NOx、SO2等污染物的有效去除和资源的充分利用是当今社会的重要研究课题,目前采用的方法如下:
I.直接转化法:利用高效催化剂将汽车尾气直接转化为无毒物质。
已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1=+180kJ·mol1
(1)利用固体表面催化工艺将NO分解为N2、O2而消除污染。
分别表示N2、NO、O2和固体催化剂,在固体催化剂表面分解NO的过程如图所示。从吸附到解吸的过程中,能量状态最低的是________________________(填字母序号)。

(2)利用稀土等催化剂能将汽车尾气中的CO、NO直接转化成无毒物质N2、CO2
①已知:C(s)、CO(g)的燃烧热分别为393kJ·mol1、283kJ·mol1,写出NO(g)与CO(g)催化转化成N2(g)和CO2(g)的热化学方程式________________________
②为研究上述反应,某学习小组在密闭容器中充入10molCO和10molNO,发生上述①所写反应,实验测得平衡时NO的体积分数随温度、压强的关系如图。

a.某温度下的平衡状态D点,若同时采取缩小容器体积和降低温度,重新达到平衡状态时,可能到达图中A~G点中的________________________点。
b.当压强为10MPa、温度为T时的平衡常数Kp________________________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数;保留3位有效数字)。
II.催化还原法:利用还原剂在催化剂的作用下将氮氧化物转为无毒物质N2、CO2
(3)用活性炭还原法可以处理汽车尾气中的氮氧化物。
某研究小组在2L的恒容密闭容器中加入一定量的NO和足量的固体活性炭,发生反应:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量如表:

T/℃m(固体活性炭)n(NO)/moln(N2)/moln(CO2)/mol
2002.0000.0400.0300.030
3502.0050.0500.0250.025

①该反应的正反应为________________________(填“吸热”或“放热”)反应。
②350℃时,反应达到平衡后向恒容容器中再充入0.100molNO,再次达到平衡后,N2的体积分数应为________________________
A.0.5B.0.25C.介于0.25和0.5之间D.无法确定
III.电解法:利用电解的方法将氨氧化物转化为有用物质,从而达到资源的回收利用。
(4)如图所示的电解装置,可将雾霾中的NO2、SO2转化为硫酸铵,从而实现废气的回收再利用,回答下列问题:

①阴极的电极反应式为________________________
②上图中A物质是________________________
2020-06-23更新 | 130次组卷
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【推荐3】燃煤废气中的转化为二甲醚的反应原理为   。一定条件下,向两个体积分别为2L和1.5L的恒容密闭容器甲和乙中分别都充入a和3a的混合气体,发生上述反应。
请回答下列问题:
(1)容器甲中,在不同催化剂作用下,相同时间内的转化率随温度的变化如图所示,则K下催化剂Ⅰ的活化能___________催化剂Ⅱ的活化能(填“>”或“<”),K后升高温度,的转化率降低的原因可能是______________________(填一条)。

(2)N点:___________(填“>”“<”或“=”),若K对应的P点处于化学平衡状态,则K对应的平衡常数___________(用含a的计算式表示),若同等外界条件下容器甲和容器乙都达到化学平衡状态,容器___________的转化率更大(填“甲”或“乙”)。
(3)在制二甲醚的过程中发现,容器中除了生成外,还含有等,产生的反应Ⅰ的热化学方程式为   ,产生的反应Ⅱ的热化学方程式为   能发生反应Ⅲ:   ,若一定条件下,向2L恒容密闭容器丙中充入2和6的混合气体,的平衡转化率及的平衡体积分数随温度的变化如图所示。

图中X曲线表示___________(填名称)平衡体积分数随温度的变化,经测量某温度下平衡时的物质的量分别为0.1、0.1、0.2的平衡转化率为___________,该温度下反应Ⅱ的平衡常数___________(列出计算式即可)。
2024-02-13更新 | 52次组卷
共计 平均难度:一般