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 > 化学反应的速率 > 化学反应速率计算
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:429 题号:15861180
CH3OH、CO、CH4等都是重要的能源,也是重要的化工原料。
(1)为倡导“节能减排”和“低碳经济”,降低大气中CO2的含量,有效地开发利用CO2,工业上可以用CO2来生产甲醇燃料。在体积为2 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。经测得CH3OH和CO2的物质的量随时间变化如图所示。

①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=____
②达到平衡时,H2的浓度为____mol/L。
(2)工业上也可以用CO和H2为原料制备CH3OH,反应方程式为:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),在一体积固定的密闭容器中投入一定量的CO和H2进行上述反应。下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是____
A.反应中CO与CH3OH的物质的量之比为1:1
B.混合气体的压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗1 mol CO,同时生成1 mol CH3OH
D.CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变
(3)某种甲烷燃料电池的工作原理如图所示氧气通入的一极为电源的____极,a电极反应式:____,b电极反应式:____
(4)当电路中累计有2 mol电子通过时,消耗的甲烷体积为(在标准状况下)____L。

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】I.根据所学知识,按要求回答下列问题:
(1)如图1所示的四种装置中可以构成原电池的是 _______(填字母)。能构成原电池的装置中,负极材料是_______(填元素符号),反应一段时间后,电解质溶液质量_______(填“增大“减小”或“不变”),正极的电极反应式为_______

(2)原电池可以将化学能直接转化为电能,根据这一原理推测,能设计原电池的氧化还原反应应该是_______(填“吸热”或“放热”)反应,下列物质之间的化学变化能设计成原电池的是_______(填字母)。
A.碳与二氧化碳反应                    B.碳酸氢钠与盐酸应        
C.氢气与氧气反应                       D.氢氧化钠与盐酸反应
II.NO2(红棕色)和N2O4(无色)之间发生反应:N2O4(g)2NO2(g)。将一定量N2O4气体充入体积为2L的恒容密闭容器中,控制反应温度为T。
(3)下列可以说明该反应达到平衡的是 _______ (填标号)。
A.c(N2O4):c(NO2)=1:2B.v(N2O4)=2v(NO2)
C.容器内气体的颜色不再变化D.混合气体的压强不再变化
(4)在温度为T的条件下,向该恒容密闭容器中充入0.04 mol·L-1 N2O4,c(NO2)随时间的变化曲线如图所示。

①请在图上画出N2O4的浓度随时间的变化曲线_______
②该条件下,N2O4的平衡转化率是 _______
③下列措施能使该反应速率加快的是:_______ (填标号)。
A.增大NO2的浓度             B.增大容器体积          C.加入合适的催化剂            D.恒容条件下充入He
2022-08-25更新 | 146次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】Ⅰ.科学家对汽车尾气进行无害化处理反应为:2CO + 2NO2CO2 + N2。一定条件下,在L密闭容器中充入mol CO和mol NO,一段时间后测得CO、CO2浓度随时间变化如图1所示,CO的平衡转化率与温度、起始投料比m的关系如图2所示,图中起始投料比,完成问题:

(1)该反应的化学平衡常数表达式是___________。根据图1,用N2表示该反应达平衡过程中的平均反应速率是___________mol/(L·min)。
(2)已知:反应2CO(g) + 2NO(g)2CO2(g) + N2(g)中,每生成14克N2时放出373.23kJ热量,试写出上述反应的热化学方程式:___________
(3)该反应的正反应是___________反应(填“吸热”或“放热”)。图2中a、b、c三点对应的平衡常数Ka、Kb、Kc相对大小关系是___________
(4)写出一条结论,可表明该反应已经达到平衡状态___________
(5)下列关于该可逆反应的说法不正确的是__________(单选题)
a.其他条件不变,若充入N2,达到新平衡时,均增大
b.加入催化剂可提高NO的平衡转化率
c.若适当增大压强,则平衡正向移动
d.其他条件不变,若容器体积扩大一倍,达到新平衡时,c(N2)小于原来的一半
Ⅱ.研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了验证催化剂比表面积对反应速率的影响规律,在温度为T0时,某同学设计了以下实验:
实验编号T(K)NO的初始浓()CO的初始浓度 ()催化剂的比表面积 ()
IT075
IIT050
(6)在图3中画出表中实验II条件下混合气体中NO的浓度随时间变化的曲线。________
2023-04-06更新 | 304次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐3】控制CO2的排放是防止温室效应等不良气候现象产生的有效途径。
(1)高炉炼铁会排放大量的CO2和烟尘,必须进行严格的控制。
已知:①3CO(g)+Fe2O3(s)2Fe(s)+3CO2(g) H=+a kJ/mol   
②3C(石墨,s)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+3CO(g) H=+489.0 kJ/mol
③C(石墨,s)+CO2(g)=2CO(g) H=+172.5 kJ/mol
则a=____。若在恒温恒容密闭容器中发生反应①,当达到平衡后,充入CO2,则达到新平衡后CO的体积分数____(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),其转化率_____
(2)炼铁时需要用石灰石除去铁矿石中的脉石,该过程中涉及反应:。若在恒温恒容的密闭容器中进行上述反应达到平衡状态,在t1时刻向平衡体系中充入1 mol CO2,t2时刻反应重新达到平衡,画出t1时刻后的正逆反应速率随时间变化的图象_____

(3)CH4与CO2反应得到合成气的原理为。某小组向体积是1 L的一密闭容器中充入物质的量均是1 mol的CH4与CO2,反应过程中CO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

①压强:p1____p2(填“>”或“<”)。
②1100℃、p1条件下,20 min时反应达到平衡状态,则0~20 min内CH4的反应速率v(CH4)=___mol/(L∙min),反应的平衡常数Kp=___(用含p1的代数式表示,Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(4)通过电化学方法可有效实现以CO2和水为原料合成甲酸,其原理示意图如下:

则A极的电极反应式为___;若生成1 mol甲酸,则反应中转移电子的物质的量为____mol。
2021-04-25更新 | 333次组卷
共计 平均难度:一般