甲烷氯化的过程中会产生副产物,利用以下反应可以实现的循环利用。分别将和充入两个体积相同的恒容密闭容器中,分别在和温度下进行反应,测得容器内总压强与反应时间的变化关系如图所示。
回答下列问题:
(1)该反应的速率方程(k为速率常数),下列说法正确的是_______(填标号)。
(2)T1_______ T2(填“>”或“<”);T1、T2时,的平衡转化率分别为_______ 、_______ 。该反应的_______ 0(填“>”或“<”)。
(3)T2时,反应的_______ (为以物质的量分数表示的平衡常数)。
回答下列问题:
(1)该反应的速率方程(k为速率常数),下列说法正确的是_______(填标号)。
A.使用催化剂,k不变 |
B.温度升高,k增大 |
C.平衡后分离出水蒸气,k变小 |
D.平衡后再充入和,两种反物的转化率都增大 |
(3)T2时,反应的
更新时间:2022-12-17 13:23:40
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【推荐1】氨催化氧化是硝酸工业的基础,氨气在Pt催化剂作用下发生主反应I和副反应II:
I.4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g) ∆H1=-905 kJ/mol
II.4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(g) ∆H2=-1265KJ/mol
(1)2NO(g)⇌N2(g) + O2(g) ∆H3=____ 。
(2)以Pt为催化剂,在1L密闭容器中充入1mol NH3和2mol O2, 测得有关物质的量与温度的关系如图:
①该催化剂在高温时对反应___ 更有利(填“I”或“II”)。
②520℃时,NH3的转化率为___ 。(提示:多平衡问题一定以多平衡后最终结果计算)
③520℃时,反应II的平衡常数K=___ (写出平衡常数数字表达式,不用计算结果)。
④下列说法正确的是__ (填标号)。
A.工业上氨催化氧化生成NO时,最佳温度应控制在840℃左右
B.增大NH3与O2的初始投料比,可以提高NH3生成NO的平衡转化率
C.投料比不变,增加反应物的浓度,可以提高NH3生成NO的平衡转化率
D.使用催化剂时,可降低反应的活化能,加快其反应速率
⑤温度高于840℃时,NO的物质的量减少的原因可能是___ (回答任意一条)
(3)在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。
①NH3与NO2生成N2的反应中,当生成1mol N2时,转移的电子数用分数表示为___ mol。
②将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体,匀速通入装有催化剂的反应器中反应。反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如下图所示,在50-250℃范围内随着温度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢,先迅速上升的主要原因是___ 。
I.4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g) ∆H1=-905 kJ/mol
II.4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(g) ∆H2=-1265KJ/mol
(1)2NO(g)⇌N2(g) + O2(g) ∆H3=
(2)以Pt为催化剂,在1L密闭容器中充入1mol NH3和2mol O2, 测得有关物质的量与温度的关系如图:
①该催化剂在高温时对反应
②520℃时,NH3的转化率为
③520℃时,反应II的平衡常数K=
④下列说法正确的是
A.工业上氨催化氧化生成NO时,最佳温度应控制在840℃左右
B.增大NH3与O2的初始投料比,可以提高NH3生成NO的平衡转化率
C.投料比不变,增加反应物的浓度,可以提高NH3生成NO的平衡转化率
D.使用催化剂时,可降低反应的活化能,加快其反应速率
⑤温度高于840℃时,NO的物质的量减少的原因可能是
(3)在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。
①NH3与NO2生成N2的反应中,当生成1mol N2时,转移的电子数用分数表示为
②将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体,匀速通入装有催化剂的反应器中反应。反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如下图所示,在50-250℃范围内随着温度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢,先迅速上升的主要原因是
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【推荐2】有两个起始体积相同的密闭容器A和B,A容器有一个可移动的活塞,能使容器内保持恒压;B容器为固定体积。
起始时这两个容器分别充入等量的体积比为2:1的SO2和O2的混合气,并使A、B容器中气体体积相等,并保持在400℃条件下发生反应2SO2+O22SO3,并达到平衡。
(1)达到平衡所需时间,A容器比B容器_____ ,两容器中SO2的转化率A比B______ 。
(2)达到⑴所述平衡后,若向两容器中分别通入等量Ar气体,A容器的化学平衡_____ 移动,B容器中的化学平衡________ 移动。
(3)达到⑴所述平衡后,若向容器中通入等量的原混合气体,重新达到平衡后,A容器中SO3的体积分数_______ ,B容器中SO3的体积分数________ (填变大、变小、不变)。
起始时这两个容器分别充入等量的体积比为2:1的SO2和O2的混合气,并使A、B容器中气体体积相等,并保持在400℃条件下发生反应2SO2+O22SO3,并达到平衡。
(1)达到平衡所需时间,A容器比B容器
(2)达到⑴所述平衡后,若向两容器中分别通入等量Ar气体,A容器的化学平衡
(3)达到⑴所述平衡后,若向容器中通入等量的原混合气体,重新达到平衡后,A容器中SO3的体积分数
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【推荐3】硫酸是一种重要的基本化工产品,接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化:
2SO2(g)+O2(g) 2SO3 △H= -196 kJ/mol
回答下列问题:
(1)某温度下,SO2平衡转化率α与体系总压强p的关系如图(a)所示。
①将2.0 mol SO2和 1.0 mol O2置于10 L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10 MPa。该反应的平衡常数等于___________
②平衡状态由A变到B时,平衡常数KA___________ KB(填“>” “<”或“=”)。
(2)在密闭容器中,原料气进料比例按SO2(g)、O2(g)和N2(g) 起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和 82%,在0.5.MPa、2.5MPa和5.0MPa压强下,SO2平衡转化率α随温度的变化如图(b)所示。
①2.5MPa时,反应平衡常数K(500℃)___________ K(600℃) (填“>” “<”或“=”)。
②反应在5.0MPa、550℃时的SO2平衡转化率α=___________ ,判断的依据是___________ 。
③影响SO2平衡转化率α的因素有___________ 。
2SO2(g)+O2(g) 2SO3 △H= -196 kJ/mol
回答下列问题:
(1)某温度下,SO2平衡转化率α与体系总压强p的关系如图(a)所示。
①将2.0 mol SO2和 1.0 mol O2置于10 L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10 MPa。该反应的平衡常数等于
②平衡状态由A变到B时,平衡常数KA
(2)在密闭容器中,原料气进料比例按SO2(g)、O2(g)和N2(g) 起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和 82%,在0.5.MPa、2.5MPa和5.0MPa压强下,SO2平衡转化率α随温度的变化如图(b)所示。
①2.5MPa时,反应平衡常数K(500℃)
②反应在5.0MPa、550℃时的SO2平衡转化率α=
③影响SO2平衡转化率α的因素有
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【推荐1】一定温度下,将2mol A和2mol B两种气体混合于体积为2 L的某恒容的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)x C(g)+2D(g),H <0,2min 末反应达到平衡状态(温度不变),生成了0.8 mol D,并测得C的浓度为0.4 mol/L,请填写下列空白:
(1)x的值等于__________________ ,
(2)该反应的化学平衡常数K=________ ,升高温度时K值将______________
(填“增大”、“减小”、“不变”)
(3)A物质的转化率为____________________ 。
(4)若维持温度不变,在原平衡混合物的容器中再充入3mol C和3mol D,欲使达到新的平衡时,各物质的物质的量分数与原平衡相同,则至少应再充入B的物质的量为_______ mol;达新平衡时,A的物质的量为n(A)=________ mol。
(1)x的值等于
(2)该反应的化学平衡常数K=
(填“增大”、“减小”、“不变”)
(3)A物质的转化率为
(4)若维持温度不变,在原平衡混合物的容器中再充入3mol C和3mol D,欲使达到新的平衡时,各物质的物质的量分数与原平衡相同,则至少应再充入B的物质的量为
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【推荐2】碳及其化合物间的转化广泛存在于自然界及人类的生产和生活中。回答下列问题:
(1)溶于水的只有部分转化为,大部分以水合的形式存在,水合可用表示。已知25℃时,的平衡常数,正反应的速率可表示为,逆反应的速率可表示为,则_______ (用含的代数式表示)。
(2)25℃时,潮湿的石膏雕像表面会发生反应:,其平衡常数_______ 。[已知,]
(3)溶洞景区限制参观的游客数量,主要原因之一是游客呼吸产生的气体对钟乳石有破坏作用。请从化学平衡的角度说明原因:_______ 。
(1)溶于水的只有部分转化为,大部分以水合的形式存在,水合可用表示。已知25℃时,的平衡常数,正反应的速率可表示为,逆反应的速率可表示为,则
(2)25℃时,潮湿的石膏雕像表面会发生反应:,其平衡常数
(3)溶洞景区限制参观的游客数量,主要原因之一是游客呼吸产生的气体对钟乳石有破坏作用。请从化学平衡的角度说明原因:
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【推荐3】,工业合成的K=0.5,回答问题。
(1)恒温恒容下,能说明该反应达到化学平衡状态的是______(填字母)。
(2)该温度下,容器为0.5L的密闭容器中模拟合成氨反应,一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol,则此时反应______ (填“>”、“<”、“=”或“不能确定”)。
(3)下列有关合成氨反应的图像一定正确的是(选填序号)______。
(1)恒温恒容下,能说明该反应达到化学平衡状态的是______(填字母)。
A.容器内的密度保持不变 | B.容器内压强保持不变 |
C. | D.混合气体的平均摩尔质量保持不变 |
(2)该温度下,容器为0.5L的密闭容器中模拟合成氨反应,一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol,则此时反应
(3)下列有关合成氨反应的图像一定正确的是(选填序号)______。
A. | B. |
C. | D. |
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【推荐1】某温度时,在一个2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填空:
(1)该反应的化学方程式为____ 。
(2)反应开始至2min,以气体X表示的平均反应速率为____ 。反应达限度时,Y的转化率为____ ,反应开始时与反应达平衡状态时的压强之比为____ 。
(3)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲中v(X)=9 mol/(L·min),乙中v(Y)=0.1 mol/(L·s),则____ 中反应更快。
(1)该反应的化学方程式为
(2)反应开始至2min,以气体X表示的平均反应速率为
(3)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲中v(X)=9 mol/(L·min),乙中v(Y)=0.1 mol/(L·s),则
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【推荐2】完成下列小题
(1)氨气可作为脱硝剂,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.12molN-H键断裂的同时生成5molN≡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v(正)_____ v(逆)(填>、<或=),d点对应的速率关系是v(正)_____ v(逆)(填>、<或=)。
(2)298K时,若已知生成标准状况下2.24LNH3时放出热量为4.62kJ。
①写出合成氨反应的热化学方程式_____ 。
②已知:H-H键的键能为436kJ∙mol-1,H-N键的键能为391kJ∙mol-1,根据①中热化学方程式计算出N≡N键的键能为_____ 。
(3)一定条件下,在2L密闭容器内,反应 △H=-180kJ∙mol-1,n(NO2)随时间变化如下表:
①用N2O4表示0~2s内该反应的平均速率为_____ 。在第5s时,NO2的转化率为_____ 。
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)氨气可作为脱硝剂,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.12molN-H键断裂的同时生成5molN≡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v(正)
(2)298K时,若已知生成标准状况下2.24LNH3时放出热量为4.62kJ。
①写出合成氨反应的热化学方程式
②已知:H-H键的键能为436kJ∙mol-1,H-N键的键能为391kJ∙mol-1,根据①中热化学方程式计算出N≡N键的键能为
(3)一定条件下,在2L密闭容器内,反应 △H=-180kJ∙mol-1,n(NO2)随时间变化如下表:
时间 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
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3】已知25℃、101kPa时,一些物质的燃烧热为:
(一)请回答下列问题:
(1)根据盖斯定律完成下列反应的热化学方程式:___________ 。
(2)现有H2和CH4的混合气体112L(标准状况),使其完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),共放出热量3242.5kJ,则原混合气体中H2和CH4的物质的量之比是___________。
(二)向甲乙两个容积均为1L的恒容容器中,分别充入2molA、2molB和1molA、1molB.相同条件下(温度T℃),发生下列反应:。测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示:
回答下列问题:
(3)乙容器中,平衡后物质B的转化率___________ ;
(4)x=___________ ;
(5)T℃时该反应的平衡常数为___________ ;
(6)下列说法正确的是___________ 。
A.向平衡后的乙容器中充入氦气可使c(A)增大
B.将乙容器单独升温可使乙容器内各物质的体积分数与甲容器内的相同
C.若向甲容器中再充入2molA、2molB,则平衡时甲容器中0.78mol/L<c(A)<1.56mol/L
化学式 | CO(g) | H2(g) | CH3OH(l) | CH4(g) |
(1)根据盖斯定律完成下列反应的热化学方程式:
(2)现有H2和CH4的混合气体112L(标准状况),使其完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),共放出热量3242.5kJ,则原混合气体中H2和CH4的物质的量之比是___________。
A.1:1 | B.1:3 | C.1:4 | D.2:3 |
(二)向甲乙两个容积均为1L的恒容容器中,分别充入2molA、2molB和1molA、1molB.相同条件下(温度T℃),发生下列反应:。测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示:
回答下列问题:
(3)乙容器中,平衡后物质B的转化率
(4)x=
(5)T℃时该反应的平衡常数为
(6)下列说法正确的是
A.向平衡后的乙容器中充入氦气可使c(A)增大
B.将乙容器单独升温可使乙容器内各物质的体积分数与甲容器内的相同
C.若向甲容器中再充入2molA、2molB,则平衡时甲容器中0.78mol/L<c(A)<1.56mol/L
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