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 > 化学平衡图像分析
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:109 题号:16462412
二氧化碳的捕获、利用是实现碳中和的一个重要战略方向。回答下列问题:
(1)已知:常温下,反应CaO(s)+CO2(g)CaCO3(s)能自发进行。则该反应为____(填“吸热”或“放热”)反应;上述反应达到平衡后,若其他条件不变,增大CaO的用量,CO2的转化率将____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)工业上以CO2和H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
反应I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49kJ·mol-1
反应II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41kJ·mol-1
①将反应物混合气按进料比n(CO2):n(H2)=1:3通入反应装置,选择合适的催化剂发生反应。
不同温度和压强下,CH3OH平衡产率如图所示。则图中的压强p1____(填“>”“=”或“<”)p2,推断的依据是____

②T℃时,在体积为V的密闭容器中,反应I、II均达到化学平衡,CO2转化率为25%,且生成等物质的量的CH3OH和CO,则该温度下反应II的平衡常数的值为_____(用分数表示)。
(3)调节溶液pH可实现工业废气中CO2的捕获和释放。已知20℃时碳酸的电离常数为Ka1、Ka2,当溶液pH=11时,c(H2CO3):c(HCO):c(CO)=1:________。(用Ka1、Ka2表示)
(4)电解CO2制HCOOH的原理如图所示,写出在Sn片上发生的电极反应式:____

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(1)已知:①CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)   ΔH1=−41.2 kJ·mol−1
②CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)   ΔH2=+247.3 kJ·mol−1
③CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)   ΔH3=−1160 kJ·mol−1
写出NO与CO反应生成无污染物气体的热化学方程式:________________________
(2)光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途。工业上常利用废气CO2通过反应:C(s)+CO2(g)2CO(g)   ΔH>0,制取合成光气的原料气CO。在体积可变的恒压(p)密闭容器中充入1 mol CO2 与足量的碳发生上述反应,在平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图1所示:

①T ℃时,在容器中若充入稀有气体,v______v(填“>”“<”或“=”),平衡______移动(填“正向”“逆向”或“不”,下同);若充入等体积的CO2 和CO,平衡________移动。
②CO体积分数为40%时,CO2 的转化率为_______
③已知:气体分压(p)=气体总压×体积分数。用平衡分压代替平衡浓度表示平衡常数Kp的表达式为__________;800 ℃时,Kp=______(用含p的代数式表示)。
(3)利用CH4的还原性,通过反应:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)   ΔH,可消除氮氧化物的污染。在130 ℃和180 ℃时,分别将1.0 mol CH4和1.0 mol NO2充入2 L的密闭容器中发生反应,测得NO2的转化率α(NO2)在不同温度、压强下随时间变化的关系如图2所示。则上述反应的ΔH_____0(填“>”“<”或“=”,下同);压强:p1_____p2
2018-05-18更新 | 166次组卷
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【推荐2】氮元素在生命发育、良好生态构建中具有十分重要的地位。回答下列问题:
(1)已知:①2NO2(g)+4CO(g)⇌4CO2(g)+N2(g)  ΔH1=-1200kJ·mol-1
②2NO2(g)+N2(g)⇌4NO(g) ΔH1=+294kJ·mol-1
2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g) ΔH=___________,该反应在较_____(填“高”或“低”)温度下能自发进行。
(2)反应2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)的净反应速率v=v-v=k·c2(CO)·c2(NO)-k·c2(CO2)·c(N2),其中k、k分别为正、逆反应的速率常数(只与温度有关)。
①加压后净反应速率v将___________(填“增大”“减小”或“不变”),若改变温度后减小,则改变温度的方式是___________
②若某温度下该反应的平衡常数K=200,k=40则k=___________
(3)向某密闭容器中通入4molNO2、8molCO,控制适当条件使其发生反应2NO2(g)+4CO(g)⇌4CO2(g)+N2(g),测得不同温度、压强下NO2的平衡转化率如图1所示;相同压强时,不同催化剂(甲、乙)、温度下,相同时间内NO2的转化率如图2所示。

①X表示___________(填“温度”或“压强”),Y1___________Y2(填“>”或“<”)。
②与A点对应的反应中,容器容积为2L,则A点温度下平衡常数K=___________。工业生产中该反应合适的生产条件是___________
2023-04-29更新 | 334次组卷
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【推荐3】已知GaN氮化镓的熔点为1700℃,GaN凭借其出色的功率性能、频率性能以及散热性能,在光电领域和高频微波器件应用等方面有广阔的前景。
(1)研究发现在1100℃下用液态镓与氨气制得固体氮化镓,该可逆反应每生成1molH2放出10.3kJ热量。该反应的热化学方程式是____
(2)在恒容密闭容器中,加入一定量的液态镓与氨气发生上述反应,测得反应平衡体系中NH3的体积分数与压强(p)、温度(T)的关系如图所示(已知图中T1、T2均小于1700℃)。

①下列说法正确的是____(填标号)。
a.相同条件下,Ga(OH)3的碱性比Al(OH)3
b.当c(NH3)=c(H2)时,一定达到了化学平衡状态
c.A点和C点化学平衡常数的关系是:KA<KC
d.温度一定时,达平衡后再充入氨气,H2的体积分数减小
②气相平衡中用组分的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示平衡常数(记作Kp),已知在T1℃时投入2molNH3,体系的初始压强为aPa,则B点的Kp=____Pa(用含a表示且保留2位有效数字)。
(3)PbSO4热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl—KCl混合物在610℃受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb。(已知:LiCl熔点605℃,CaCl2熔点772℃)

①正极为____(写物质名称),放电过程中,Li+____(填“负极”或“正极”)移动。
②负极反应式为____
③电路中每转移1.204×1023个电子,理论上生成____gPb。
2022-04-06更新 | 29次组卷
共计 平均难度:一般