Ⅰ.已知NO2和N2O4可以相互转化,反应:2NO2(g)N2O4(g) △H=-57.2kJ•mol-1。
(1)在温度一定时,平衡体系中NO2的体积分数V(NO2)%随压强的变化情况如图所示。下列说法正确的是___________ 。
A.A、C两点的正反应速率的关系A<C
B.A、B、C、D、E各状态,v(正)>v(逆)的是状态E
C.E→A所需时间为x,D→C所需时间为y,则x<y
(2)在恒容容器中,该反应达平衡后,若只改变一个条件,达到新平衡时,下列能使NO2的体积分数增大的是 。
(3)一定温度下,向容积为20L的密闭容器中充入1molNO2气体,发生反应2NO2(g)N2O4(g)。反应中测得相关数据如表所示:
①此条件下该反应的化学平衡常数K=________________ 。
②该温度下,若将46gNO2和N2O4的混合气体充入20L密闭容器中,某时刻测得容器内气体的相对分子质量为56,则此时v正(NO2)_______ v逆(N2O4)(填“<”“>”或“=”)。
Ⅱ.用CO2制备CH3OH可实现CO2的能源化利用,反应如下:CO2+3H2CH3OH+H2O。
(4)工业上用CO2制备CH3OH的过程中存在以下副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.2 kJ/mol。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。
①不同温度和压强下,CH3OH平衡产率和CO2平衡转化率分别如图1、图2。
i.图1中,压强p1_______ p2(填 “>”、“=” 或“<”)
ii.图2中,压强为p2,温度高于503 K后,CO2平衡转化率随温度升高而增大的原因是_______ 。
②实际生产中,测得压强为p3时,相同时间内 不同温度下的CH3OH产率如图3。
图3中523 K时的CH3OH产率最大,可能的原因是_______ (填字母序号)。
a.此条件下主反应限度最大 b.此条件下主反应速率最快 c.523 K时催化剂的活性最强
(1)在温度一定时,平衡体系中NO2的体积分数V(NO2)%随压强的变化情况如图所示。下列说法正确的是
A.A、C两点的正反应速率的关系A<C
B.A、B、C、D、E各状态,v(正)>v(逆)的是状态E
C.E→A所需时间为x,D→C所需时间为y,则x<y
(2)在恒容容器中,该反应达平衡后,若只改变一个条件,达到新平衡时,下列能使NO2的体积分数增大的是 。
A.充入一定量的NO2 | B.充入一定量的N2 | C.分离出一定量NO2 | D.降低温度 |
反应时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
气体相对分子质量 | 46 | 57 | 64 | 69 | 69 | 69 |
①此条件下该反应的化学平衡常数K=
②该温度下,若将46gNO2和N2O4的混合气体充入20L密闭容器中,某时刻测得容器内气体的相对分子质量为56,则此时v正(NO2)
Ⅱ.用CO2制备CH3OH可实现CO2的能源化利用,反应如下:CO2+3H2CH3OH+H2O。
(4)工业上用CO2制备CH3OH的过程中存在以下副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.2 kJ/mol。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。
①不同温度和压强下,CH3OH平衡产率和CO2平衡转化率分别如图1、图2。
i.图1中,压强p1
ii.图2中,压强为p2,温度高于503 K后,CO2平衡转化率随温度升高而增大的原因是
②实际生产中,测得压强为p3时,
图3中523 K时的CH3OH产率最大,可能的原因是
a.此条件下主反应限度最大 b.此条件下主反应速率最快 c.523 K时催化剂的活性最强
更新时间:2022-10-26 16:16:52
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【推荐1】硫化氢是一种有害气体,它的转化利用和环境保护是很重要的研究方向,请回答下列问题:
(1)已知:I.S(g) +O2(g)= SO2(g) ΔH1=-a kJ·mol -1
II.2H2S(g) +3O2(g)=2SO2(g) +2H2O(g) ΔH2=-b kJ·mol -1
III.2H2S(g) +SO2(g) 3S(g) +2H2O(g) ΔH3=-c kJ·mol -1
①若反应III中正反应的活化能为E 正,逆反应的活化能为E逆,则E逆-E正=___________ (用含a和b的代数式表示)。
②若一种脱除H2S回收硫黄工艺的两个阶段为反应II、III,理论上该工艺最好控制参加反应的H2S的总物质的量n(H2S)与参加反应的n(O2)之比为________ ,若n(H2S):n(O2)过小,会导致________ 。
(2)若某种废气中含有H2S,将废气与空气混合通入 FeCl2、CuCl2、FeCl3的混合液中,其转化过程如图所示。转化过程中参与循环的离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+、H+。___________ 。
②一般认为K> 105时反应进行得较完全。已知:25 °C时Ksp(CuS) =1.25 ×10-36,H2S的Ka1=1 ×10-7,Ka2=1 ×10-15,则25 °C时过程ii中的反应___________ (填“能”或“不能”)进行完全。
(3)工业上可以通过硫化氢分解制得H2和硫蒸气。在某密闭容器中充入2 mol H2S气体,发生反应:2H2S(g)2H2(g) +S2(g) ,H2S气体的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。①在975° C和p1的条件下,其他条件不变,n点的v正与v逆中较大的是___________ ,图中m、n点对应温度下的平衡常数:m点___________ ( 填“大于”“等于”或“小于”)n点。
②若温度为975 °C时,p2为2 MPa,该反应的平衡常数Kp=___________ MPa( 用分数表示,Kp是用平衡分压代替平衡浓度得到的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(1)已知:I.S(g) +O2(g)= SO2(g) ΔH1=-a kJ·mol -1
II.2H2S(g) +3O2(g)=2SO2(g) +2H2O(g) ΔH2=-b kJ·mol -1
III.2H2S(g) +SO2(g) 3S(g) +2H2O(g) ΔH3=-c kJ·mol -1
①若反应III中正反应的活化能为E 正,逆反应的活化能为E逆,则E逆-E正=
②若一种脱除H2S回收硫黄工艺的两个阶段为反应II、III,理论上该工艺最好控制参加反应的H2S的总物质的量n(H2S)与参加反应的n(O2)之比为
(2)若某种废气中含有H2S,将废气与空气混合通入 FeCl2、CuCl2、FeCl3的混合液中,其转化过程如图所示。转化过程中参与循环的离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+、H+。
①过程i中发生反应的离子方程式为
②一般认为K> 105时反应进行得较完全。已知:25 °C时Ksp(CuS) =1.25 ×10-36,H2S的Ka1=1 ×10-7,Ka2=1 ×10-15,则25 °C时过程ii中的反应
(3)工业上可以通过硫化氢分解制得H2和硫蒸气。在某密闭容器中充入2 mol H2S气体,发生反应:2H2S(g)2H2(g) +S2(g) ,H2S气体的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。①在975° C和p1的条件下,其他条件不变,n点的v正与v逆中较大的是
②若温度为975 °C时,p2为2 MPa,该反应的平衡常数Kp=
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【推荐2】CO2在自然界碳循环中起着重要作用,合理利用CO2是当今科学研究的前沿。
(1)蓝色碳汇技术:利用海洋生物吸收大气中的CO2,将其固定在海洋中。
①海水的CO295%以形式存在,写出CO2溶于水产生的方程式__________ 。
②珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物,经钙化作用可以形成石灰石外壳,示意图如上。写出钙化作用的离子方程式____________________ 。
(2)用CO2生产绿色燃料甲醇:
①用CO2生产绿色燃料甲醇时发生反应A:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
已知:2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H=-1365.0kJ/mol
H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-241.8kJ/mol
则反应A的热化学方程式为___________________________ 。
②在体积为1L的恒容密闭容器中发生反应A,下图为不同投料[n(CO2)和n(H2)分别为1mol,3mol;lmol,6mol]下,CO2平衡转化率随X(温度或压强)的变化曲线。
Ⅰ.曲线a对应的投料是___________ 。
Ⅱ.判断X代表的物理量是______ ,简述理由____________________ 。
Ⅲ.x1时,曲线b对应的化学平衡常数是______________ 。
Ⅳ.将CO2和H2按物质的量比1:3混合,以固定流速通过盛放Cu/Zn/Al/Zr催化剂的反应器,在相同时间内,不同温度下的实验数据如下图所示。
已知:CH3OH产率=
ⅰ.催化剂活性最好的温度为___ (填字母序号)。
a.483K b.503K c.523K d.543K
ⅱ.温度由523K升到543K,CO2的平衡转化率和CH3OH的实验产率均降低,解释原因:____________ 。
(1)蓝色碳汇技术:利用海洋生物吸收大气中的CO2,将其固定在海洋中。
①海水的CO295%以形式存在,写出CO2溶于水产生的方程式
②珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物,经钙化作用可以形成石灰石外壳,示意图如上。写出钙化作用的离子方程式
(2)用CO2生产绿色燃料甲醇:
①用CO2生产绿色燃料甲醇时发生反应A:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
已知:2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H=-1365.0kJ/mol
H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-241.8kJ/mol
则反应A的热化学方程式为
②在体积为1L的恒容密闭容器中发生反应A,下图为不同投料[n(CO2)和n(H2)分别为1mol,3mol;lmol,6mol]下,CO2平衡转化率随X(温度或压强)的变化曲线。
Ⅰ.曲线a对应的投料是
Ⅱ.判断X代表的物理量是
Ⅲ.x1时,曲线b对应的化学平衡常数是
Ⅳ.将CO2和H2按物质的量比1:3混合,以固定流速通过盛放Cu/Zn/Al/Zr催化剂的反应器,在相同时间内,不同温度下的实验数据如下图所示。
已知:CH3OH产率=
ⅰ.催化剂活性最好的温度为
a.483K b.503K c.523K d.543K
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【推荐3】汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH>0,已知该反应在T℃时,平衡常数K=9.0。请回答:
(1)该反应的平衡常数表达式为:K=___________ ;若升高温度,则该反应的平衡常数将___________ (填“增大”,“减小”或“不变”)。
(2)某温度下,向2L的密闭容器中充入N2和O2各1 mol,5s后O2的物质的量为0.4mol,则0~5s内NO的反应速率___________ mol/(L·min);
(3)下列为4种不同情况下测得的反应速率中,表明该反应进行最快的是___________;
(4)将N2、O2混合充入恒温恒容密闭容器中,下列变化趋势正确的是___________ (填字母序号);
A. B. C.
(5)T℃时,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为0.20 mol/L、0.20mol/L 和0.50mol/L,此时反应v正(N2)___________ v逆(N2)(填“>”、“=”或“<”)。
(1)该反应的平衡常数表达式为:K=
(2)某温度下,向2L的密闭容器中充入N2和O2各1 mol,5s后O2的物质的量为0.4mol,则0~5s内NO的反应速率
(3)下列为4种不同情况下测得的反应速率中,表明该反应进行最快的是___________;
A.v(N2)=0.4 mol/(L·min) | B.v(NO)=0.6 mol/(L·min) |
C.v(O2)=0.3 mol/(L·s) | D.v(NO)=0.4 mol/(L·s) |
A. B. C.
(5)T℃时,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为0.20 mol/L、0.20mol/L 和0.50mol/L,此时反应v正(N2)
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【推荐1】氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。其合成原理为: N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H =- 92.4kJ·mol-1.在密闭容器中,投入lmolN2和3molH2在催化剂作用下发生反应,下图是某一时间段反应速率与反应进程的关系曲线图。
(1)测得反应放出的热量___________ 92.4kJ(填“小于”“大于”或“等于”)。
(2)当反应达到平衡时,N2和H2的转化率之比是___________ 。
(3)降低平衡体系的温度(保持体积不变),平衡混合气体的平均相对分子质量将___________ (填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)当达到平衡时,充入氩气并保持压强不变,平衡将___________ (填“正向”逆向”或“不”)移动。
(5)t1时刻,体系中是什么条件发生了变化?___________ 。
(1)测得反应放出的热量
(2)当反应达到平衡时,N2和H2的转化率之比是
(3)降低平衡体系的温度(保持体积不变),平衡混合气体的平均相对分子质量将
(4)当达到平衡时,充入氩气并保持压强不变,平衡将
(5)t1时刻,体系中是什么条件发生了变化?
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【推荐2】二氯化碳利用具有十分重要的意义,科学家有以下几个设想。
(1)用太阳能将CO2转化成O2和C(石墨烯),其设想如下:
①Fe3O4中Fe的化合价是+ 2和__________ ;
②重整系统发生反应的化学方程式为______________________________ 。
(2)二氧化碳和氢气在催化剂作用下可制取低碳烯烃。在一密闭容器中分别投入1molCO2、3molH2,发生反应:2CO2(g)+6H2(g)C2H4 (g)+ 4H2O(g) △H;在不同温度下,用传感技术测出平衡时H2的物质的量变化关系如右下图所示。
① 其它条件不变,起始时若按lmolCO2、2molH2进行投料,CO2转化率将_____________ (填“增大”、“ 减小”或“不变”);
②△H________ 0(填“>”“<”“ 不能确定”)。
③若测试中体系内无氧气产生,试结合图示推断热稳定性C2H4________ H2O (填“>”“<”“ 不能确定”)。
(3)用氨水吸收CO2制化肥(NH4HCO3)
①已知:NH3·H2O(aq) NH4+ (aq) +OH-(aq) △H1=a kJ•mol-1
CO2 (g) + H2O(l)H2CO3 (aq) △H2=bkJ•mol-1
H2CO3(aq) + OH-(aq)HCO3-(aq) + H2O(l) △H3=ckJ•mol-1
则利用NH3• H2O吸收CO2制备NH4HCO3的热化学方程式为_____________________________ ;
②已知常温下相关数据如表:
则反应NH4++HCO3-+H2ONH3• H2O+ H2CO3的平衡常数k=___________ 。
(1)用太阳能将CO2转化成O2和C(石墨烯),其设想如下:
①Fe3O4中Fe的化合价是+ 2和
②重整系统发生反应的化学方程式为
(2)二氧化碳和氢气在催化剂作用下可制取低碳烯烃。在一密闭容器中分别投入1molCO2、3molH2,发生反应:2CO2(g)+6H2(g)C2H4 (g)+ 4H2O(g) △H;在不同温度下,用传感技术测出平衡时H2的物质的量变化关系如右下图所示。
① 其它条件不变,起始时若按lmolCO2、2molH2进行投料,CO2转化率将
②△H
③若测试中体系内无氧气产生,试结合图示推断热稳定性C2H4
(3)用氨水吸收CO2制化肥(NH4HCO3)
①已知:NH3·H2O(aq) NH4+ (aq) +OH-(aq) △H1=a kJ•mol-1
CO2 (g) + H2O(l)H2CO3 (aq) △H2=bkJ•mol-1
H2CO3(aq) + OH-(aq)HCO3-(aq) + H2O(l) △H3=ckJ•mol-1
则利用NH3• H2O吸收CO2制备NH4HCO3的热化学方程式为
②已知常温下相关数据如表:
Kb(NH3·H2O) | 2×10-5mol • L-1 |
Ka1(H2CO3) | 4×10-7mol • L-1 |
Ka2(H2CO3) | 4×10-11mol • L-1 |
则反应NH4++HCO3-+H2ONH3• H2O+ H2CO3的平衡常数k=
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【推荐3】甲醇是基本有机原料之一,可用于燃料电池、制取等有机产品。
(1)一种“直接甲醇燃料电池”结构如图所示,电解质为强酸溶液,该燃料电池正极的电极反应式为___________ 。
(2)水煤气法制取甲醇的反应其反应的焓变、平衡常数如下:
平衡常数K1
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=-90.1kJ/mol 平衡常数K2
2CH4(g)+O2(g) CH3OH(g) ΔH3平衡常数K3
则相同温度下K3=___________ (用含K1代数式表示)。
(3)二氧化碳加氢也可合成甲醇[CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g)],在10.0L的密闭容器中投入和,在不同条件下发生反应,实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强变化如图所示。
①图中二氧化碳合成甲醇正反应为___________ 反应(选填:“放热”或“吸热”)。
②图中压强P1___________ P2 (选填:“>”或“<”)。
③在图中“M”点,平衡常数K=___________ (填数值,保留2位小数)。
(4)甲醇与醇ROH在浓硫酸及加热条件下可制备汽油抗爆震剂MTBE,反应原理为:CH3OH+ROHCH3OR+H2O
已知MTBE的分子式为,其核磁共振氢谱如图所示。
①ROH的结构简式为___________ 。
②写出制备MTBE的化学方程式:___________ 。
(1)一种“直接甲醇燃料电池”结构如图所示,电解质为强酸溶液,该燃料电池正极的电极反应式为
(2)水煤气法制取甲醇的反应其反应的焓变、平衡常数如下:
平衡常数K1
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=-90.1kJ/mol 平衡常数K2
2CH4(g)+O2(g) CH3OH(g) ΔH3平衡常数K3
则相同温度下K3=
(3)二氧化碳加氢也可合成甲醇[CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g)],在10.0L的密闭容器中投入和,在不同条件下发生反应,实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强变化如图所示。
①图中二氧化碳合成甲醇正反应为
②图中压强P1
③在图中“M”点,平衡常数K=
(4)甲醇与醇ROH在浓硫酸及加热条件下可制备汽油抗爆震剂MTBE,反应原理为:CH3OH+ROHCH3OR+H2O
已知MTBE的分子式为,其核磁共振氢谱如图所示。
①ROH的结构简式为
②写出制备MTBE的化学方程式:
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【推荐1】使用石油热裂解的副产物来制取和,其生产流程如下图:
(1)工业上常利用反应Ⅰ产生的和合成可再生能源甲醇。
根据图甲写出生成的热化学方程式___________ 。
(2)此流程的第Ⅰ步反应为:,一定条件下的平衡转化率与温度、压强的关系如图乙,则P1___________ P2 (填“小于”、“大于”或“等于”)。时,将和通入容积为的恒容密闭容器中,达到平衡时的转化率为0.8,此时该反应的平衡常数___________ (保留小数点后两位数字)。
(3)和在一定温度下发生反应: 。且该温度下,反应的平衡常数。在容积为的恒容密闭容器中充入、,和,比较该时刻,正、逆反应速率大小:___________ (填“”“”或“”)。该反应的平衡常数与温度的关系如图1所示,的转化率如图2所示,下列说法错误的是___________ 。
a. 在图1中,曲线Ⅱ表示该反应的平衡常数与温度的关系
b. 其他条件不变下,图2中可表示温度或压强或投料比
c. 用二氧化碳合成甲醇体现了碳减排理念
(1)工业上常利用反应Ⅰ产生的和合成可再生能源甲醇。
根据图甲写出生成的热化学方程式
(2)此流程的第Ⅰ步反应为:,一定条件下的平衡转化率与温度、压强的关系如图乙,则P1
(3)和在一定温度下发生反应: 。且该温度下,反应的平衡常数。在容积为的恒容密闭容器中充入、,和,比较该时刻,正、逆反应速率大小:
a. 在图1中,曲线Ⅱ表示该反应的平衡常数与温度的关系
b. 其他条件不变下,图2中可表示温度或压强或投料比
c. 用二氧化碳合成甲醇体现了碳减排理念
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【推荐2】(一)一种工业制硝酸的方法经历下列几个步骤:
4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H1<0
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H2<0
3NO2(g)+H2O(l)=NO(g)+2HNO3(aq) △H3<0
已知:NO在1000℃以上会发生分解反应。
(1)工业生产中未直接在一个设备中将NH3催化氧化至NO2,而设计了两步氧化,中间经过热交换器降温,这样做的目的除了节约能源,还有________ 的目的。
(2)实验发现,单位时间内NH3的氧化率[n(NO)生成/n(NH3)原料]会随着温度的升高先增大后减小(如图所示),分析1000℃后NH3的氧化率减小的主要原因是________ 。
(3)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程如下:
反应I:2NO(g)N2O2(g)(快) △H1<0 v1正=k1正•c²(NO) v1逆=k1逆•c(N2O2);
反应II:N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢) △H2<0 v2正=k2正•c(N2O2)•c(O2) v2逆=k2逆•c2(NO2)。
①一定条件下,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡状态,平衡常数K=________ (用含k1正、k1逆、k2正、k2逆的代数式表示)。
②已知反应速率常数k随温度升高而增大,则升高温度后k2正增大的倍数________ k2逆增大的倍数(填“大于”“小于”或“等于”)。
(二)工业上也可以直接由N2O4合成HNO3,其中最关键的步骤为2NO2(g)N2O4(g),利用现代手持技术传感器可以探究压强对该平衡的影响。
在恒定温度和标准压强条件下,往针筒中充入一定体积的NO2气体后密封并保持活塞位置不变。分别在t1、t2时迅速移动活塞后并保持活塞位置不变,测定针筒内气体压强变化如图所示。
(4)有关该过程说法正确的是________ 。
a.E、H两点对应的的NO2体积分数较大的为E点
b.B向里快速推注射器活塞,E向外快速拉注射器活塞
c.B、C、D三点正反应速率最大的是B点
d.C点时体系的颜色比D点深
e.图像中C、E两点气体平均摩尔质量最大的点为C
(5)求B点NO2的转化率为________ 。
4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H1<0
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H2<0
3NO2(g)+H2O(l)=NO(g)+2HNO3(aq) △H3<0
已知:NO在1000℃以上会发生分解反应。
(1)工业生产中未直接在一个设备中将NH3催化氧化至NO2,而设计了两步氧化,中间经过热交换器降温,这样做的目的除了节约能源,还有
(2)实验发现,单位时间内NH3的氧化率[n(NO)生成/n(NH3)原料]会随着温度的升高先增大后减小(如图所示),分析1000℃后NH3的氧化率减小的主要原因是
(3)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程如下:
反应I:2NO(g)N2O2(g)(快) △H1<0 v1正=k1正•c²(NO) v1逆=k1逆•c(N2O2);
反应II:N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢) △H2<0 v2正=k2正•c(N2O2)•c(O2) v2逆=k2逆•c2(NO2)。
①一定条件下,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡状态,平衡常数K=
②已知反应速率常数k随温度升高而增大,则升高温度后k2正增大的倍数
(二)工业上也可以直接由N2O4合成HNO3,其中最关键的步骤为2NO2(g)N2O4(g),利用现代手持技术传感器可以探究压强对该平衡的影响。
在恒定温度和标准压强条件下,往针筒中充入一定体积的NO2气体后密封并保持活塞位置不变。分别在t1、t2时迅速移动活塞后并保持活塞位置不变,测定针筒内气体压强变化如图所示。
(4)有关该过程说法正确的是
a.E、H两点对应的的NO2体积分数较大的为E点
b.B向里快速推注射器活塞,E向外快速拉注射器活塞
c.B、C、D三点正反应速率最大的是B点
d.C点时体系的颜色比D点深
e.图像中C、E两点气体平均摩尔质量最大的点为C
(5)求B点NO2的转化率为
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【推荐3】甲胺铅碘(CH3NH3PbI3)可用作全固态钙钛矿敏化太阳能电池的敏化剂,由CH3NH2、PbI2及HI为原料合成,回答下列问题:
(1)制取甲胺CH3NH2的反应为是一个可逆的过程,以甲醇蒸气、氨气为原料合成,另一产物为水蒸气。已知该反应中相关化学键的键能数据如下:
则该反应的热化学方程式为:_______
(2)上述反应中所需的甲醇工业上利用水煤气合成,反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0在一定条件下,将1molCO和2molH2通入一个3L的密闭容器中进行反应,当改变某一外界条件(温度或压强)时,CH3OH的体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图所示:
①平衡时,M点CH3OH的体积分数为10%,求该反应在400℃时的平衡常数K=_______ 。
②某同学认为上图中X轴表示压强,你认为他判断的理由是_______ 。
(3)实验室可由四氧化三铅和氢碘酸反应制备难溶的PbI2,同时生成I2,写出发生的化学反应方程式_______ 。
(4)HI的制备:将0.8molI2(g)和1.2molH2(g)置于某1L密闭容器中,在P0MPa、T℃的条件下发生反应:I2(g)+H2(g)2HI(g)并达到平衡。HI的体积分数随时间的变化如表格所示:
①该反应进行到6min时体系内H2的分压为_______ 。(分压=总压×物质的量分数)
②反应达到平衡后,在7min时将容器体积压缩为原来的一半,请在图中画出c(HI)随时间变化的曲线。_______
(1)制取甲胺CH3NH2的反应为是一个可逆的过程,以甲醇蒸气、氨气为原料合成,另一产物为水蒸气。已知该反应中相关化学键的键能数据如下:
共价键 | C—O | H—O | N—H | C—N |
键能/(kJ/mol) | 351 | 463 | 393 | 293 |
则该反应的热化学方程式为:
(2)上述反应中所需的甲醇工业上利用水煤气合成,反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0在一定条件下,将1molCO和2molH2通入一个3L的密闭容器中进行反应,当改变某一外界条件(温度或压强)时,CH3OH的体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图所示:
①平衡时,M点CH3OH的体积分数为10%,求该反应在400℃时的平衡常数K=
②某同学认为上图中X轴表示压强,你认为他判断的理由是
(3)实验室可由四氧化三铅和氢碘酸反应制备难溶的PbI2,同时生成I2,写出发生的化学反应方程式
(4)HI的制备:将0.8molI2(g)和1.2molH2(g)置于某1L密闭容器中,在P0MPa、T℃的条件下发生反应:I2(g)+H2(g)2HI(g)并达到平衡。HI的体积分数随时间的变化如表格所示:
时间(min) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
HI体积分数 | 26% | 42% | 52% | 57% | 60% | 60% | 60% |
①该反应进行到6min时体系内H2的分压为
②反应达到平衡后,在7min时将容器体积压缩为原来的一半,请在图中画出c(HI)随时间变化的曲线。
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐1】工业上在催化剂作用下可用和合成甲醇,其反应为。一定条件下向一密闭容器中充入和,发生上述反应,的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示,回答下列问题:
(1)该反应中反应物断键吸收的总能量___________ (填“>”“<”或“=”,下同)生成物成键放出的总能量;温度___________ ;温度为时,D点反应速率:___________ 。
(2)下列说法可以表明该反应达到平衡状态的是___________ 。(填标号,下同)
a.和的物质的量之比不再改变
b.的体积分数不再改变
c.断裂2个键的同时有3个键断裂
d.
(3)在一恒容密闭容器中发生上述反应,其他条件不变,下列措施可以加快反应速率的是___________ (填序号,下同),能提高平衡转化率的是___________ 。
①升高温度 ②将从体系中分离出来
③充入,使体系总压强增大 ④再充入一定量的
(4)A、B、C三点中,正反应速率最大的是___________ (填“A”、“B”或“C”)点,该点对应的平衡常数___________ (用最简分数表示;为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(1)该反应中反应物断键吸收的总能量
(2)下列说法可以表明该反应达到平衡状态的是
a.和的物质的量之比不再改变
b.的体积分数不再改变
c.断裂2个键的同时有3个键断裂
d.
(3)在一恒容密闭容器中发生上述反应,其他条件不变,下列措施可以加快反应速率的是
①升高温度 ②将从体系中分离出来
③充入,使体系总压强增大 ④再充入一定量的
(4)A、B、C三点中,正反应速率最大的是
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】镍及其化合物在工业上有广泛的应用。工业上用红土镍矿(主要成分为NiO,含CoO、FeO、、、MgO、CaO和)制备的工艺流程如图所示。
已知:①25℃时,,,,
②萃取的反应原理为
回答下列问题:
(1)为提高“酸浸”效率,可采取的措施有_______ (答出一条即可),滤渣1的主要成分是_______ 。
(2)“氧化”过程中发生反应的离子方程式为_______ 。
(3)为探究在氨水中能否溶解,计算反应的平衡常数_______ ,“调pH”过程中氨水不能过量的主要原因是_______ 。
(4)若“除镁、钙”前 mol⋅L⁻¹,当 mol⋅L⁻¹时,除钙率为_______ (忽略沉淀前后溶液的体积变化)。
(5)向“水相”中加入可形成沉淀,反应的离子方程式为_______ ,试剂X为_______ (填名称)。
已知:①25℃时,,,,
②萃取的反应原理为
回答下列问题:
(1)为提高“酸浸”效率,可采取的措施有
(2)“氧化”过程中发生反应的离子方程式为
(3)为探究在氨水中能否溶解,计算反应的平衡常数
(4)若“除镁、钙”前 mol⋅L⁻¹,当 mol⋅L⁻¹时,除钙率为
(5)向“水相”中加入可形成沉淀,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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适中
(0.65)
【推荐3】气态含氮化合物是把双刃剑,既是固氮的主要途径,也是大气污染物。气态含氮化合物及相关反应是新型科研热点。回答下列问题:
(1)用NH3催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。已知:
①4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)ΔH=-akJ/mol
②N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=-bkJ/mol
写出N3还原NO至N2和水蒸气的热化学方程式_______ 。
(2)恒容密闭容器中,在Ni作催化剂条件下,NH3分解反应如下:2NH3(g)N2(g)+3H2(g),不同温度下,NH3分解率随时间变化如图所示,v正=k正·c2(NH3),v逆=k逆·c(N2)·c3(H2);NH3的初始浓度为c1,T1时NH3分解反应达到平衡时_______ ;曲线①②中,k正-k逆值较小的曲线为_______ 。
(3)东南大学王金兰课题组提出合成氨的“表面氢化机理”如图所示,在较低的电压下实现氮气的还原合成氨。已知:
第一步:*+H+e-=*H(快)(吸附在催化剂表而的物种用*表示)
第二步:N2+2*H=中间体(吸附在催化剂表面)(慢)
第三步:_______(快)
第三步的方程式为_______ ,上述三步中的决速步为第二步,原因是_______ 。该法较传统工业合成氨法,具有能耗小、环境友好的优点。
(4)向一恒定温度的刚性密闭容器中充入物质的量之比为1:1的N2和H2混合气体,初始压强为30MPa,在不同催化剂作用下反应,相同时间内H2的转化率随温度的变化如图所示,b点v正_______ v逆(填“>、<"或“=”)。图中a点混合气体平均相对分子质量为18.75,a点对应温度下反应的平衡常数Kp=_______ (保留两位有效数字,Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)
(5)氨不仅应用于化肥生产,也可以应用于能源领域,与氢氧燃料电池比,氨氧燃料电池有其独特优势,某研究小组设计的氨氧燃料电池装置如图:
则电极1的电极反应式为_______ ,标准状况下,当3.36LO2参加反应时,生成N2的物质的量为_______ 。
(1)用NH3催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。已知:
①4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)ΔH=-akJ/mol
②N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=-bkJ/mol
写出N3还原NO至N2和水蒸气的热化学方程式
(2)恒容密闭容器中,在Ni作催化剂条件下,NH3分解反应如下:2NH3(g)N2(g)+3H2(g),不同温度下,NH3分解率随时间变化如图所示,v正=k正·c2(NH3),v逆=k逆·c(N2)·c3(H2);NH3的初始浓度为c1,T1时NH3分解反应达到平衡时
(3)东南大学王金兰课题组提出合成氨的“表面氢化机理”如图所示,在较低的电压下实现氮气的还原合成氨。已知:
第一步:*+H+e-=*H(快)(吸附在催化剂表而的物种用*表示)
第二步:N2+2*H=中间体(吸附在催化剂表面)(慢)
第三步:_______(快)
第三步的方程式为
(4)向一恒定温度的刚性密闭容器中充入物质的量之比为1:1的N2和H2混合气体,初始压强为30MPa,在不同催化剂作用下反应,相同时间内H2的转化率随温度的变化如图所示,b点v正
(5)氨不仅应用于化肥生产,也可以应用于能源领域,与氢氧燃料电池比,氨氧燃料电池有其独特优势,某研究小组设计的氨氧燃料电池装置如图:
则电极1的电极反应式为
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