在总压为的恒容密闭容器中,充入一定量的和,发生反应。 。时的平衡转化率与投料比的变化曲线以及投料比时的平衡转化率与的变化曲线如图所示。
(1)表示的平衡转化率随的变化曲线为曲线________ (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(2)________ (填“>”或“<”),判断的理由是________________________ 。
(3)已知:该反应的标准平衡常数,其中为标准压强(),、、和为各组分的平衡分压,则时,该反应的标准平衡常数________ (计算结果保留两位有效数字,)。
(1)表示的平衡转化率随的变化曲线为曲线
(2)
(3)已知:该反应的标准平衡常数,其中为标准压强(),、、和为各组分的平衡分压,则时,该反应的标准平衡常数
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更新时间:2023-02-19 11:28:14
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解答题-原理综合题
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(0.65)
【推荐1】硫酸是重要的化工原料,工业制取硫酸最重要的一步反应为:
(1)为提高的转化率,可通入过量,用平衡移动原理解释其原因:___________ 。
(2)某兴趣小组在实验室对该反应进行研究,部分实验数据和图象(如图)如下。反应条件:催化剂、一定温度、容积10L。
①实验i中的转化率为___________ 。
②___________ 。
③、、中,达到化学平衡状态的是___________ 。
(3)已知:、,常温下,将通入氨水中,当溶液中的时,此时使溶液的PH为___________ 。
(4)具有还原性,现用0.001酸性溶液滴定未知浓度的溶液,反应的离子方程式是。实验时,应用___________ (填“酸式”或“碱式”)滴定管量取酸性高锰酸钾溶液,滴定达到终点的标志是___________ 。
(1)为提高的转化率,可通入过量,用平衡移动原理解释其原因:
(2)某兴趣小组在实验室对该反应进行研究,部分实验数据和图象(如图)如下。反应条件:催化剂、一定温度、容积10L。
实验 | 起始物质的量/mol | 平衡时物质的量/mol | ||
i | 0.2 | 0.1 | 0 | 0.14 |
ii | 0 | 0 | 0.2 | a |
①实验i中的转化率为
②
③、、中,达到化学平衡状态的是
(3)已知:、,常温下,将通入氨水中,当溶液中的时,此时使溶液的PH为
(4)具有还原性,现用0.001酸性溶液滴定未知浓度的溶液,反应的离子方程式是。实验时,应用
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐2】党的二十大报告提出发展绿色低碳产业,力争在2030年前实现碳达峰、2035年基本实现美丽中国建设目标,下面是CO2转化为高附加值化学品的反应。相关反应的热化学方程式如下:
反应I:CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g) ΔH1=+41.0kJ•mol-1
反应II:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=-90.0kJ•mol-1
反应III:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3
反应IV:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH4=-165.0kJ•mol-1
反应V:CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ΔH5=-122.7kJ•mol-1
回答下列问题:
(1)反应III一般认为通过反应I、II来实现,则反应III的ΔH3=____ kJ•mol-1。
(2)已知:由实验测得反应I的v正=k正c(CO2)•c(H2),v逆=k逆c(H2O)•c(CO)(k正、k逆为速率常数,其与温度、催化剂有关)。若平衡后升高温度,则____ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)CO2在一定条件下催化加氢生成CH3OH,主要发生三个竞争反应(即反应III、IV、V),为了弄清楚催化剂对反应的选择性,在1L恒容密闭容器中充入2.0molCO2和5.3molH2,若测得反应进行相同时间后,有关物质的物质的量随温度的变化如图所示:
①催化剂在较低温度时主要选择反应____ (填“III”、“IV”、“V”),研究发现,若温度过高,三种含碳产物的物质的量均会迅速降低,其主要原因可能是____ 。
②在一定温度下,反应III、IV、V达到平衡,此时测得容器中CH4、C2H4、CH3OH的物质的量分别为0.1mol、0.4mol、0.5mol,该温度下反应III的平衡常数K(III)=____ L2•mol-2(保留两位小数)。
反应I:CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g) ΔH1=+41.0kJ•mol-1
反应II:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=-90.0kJ•mol-1
反应III:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3
反应IV:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH4=-165.0kJ•mol-1
反应V:CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ΔH5=-122.7kJ•mol-1
回答下列问题:
(1)反应III一般认为通过反应I、II来实现,则反应III的ΔH3=
(2)已知:由实验测得反应I的v正=k正c(CO2)•c(H2),v逆=k逆c(H2O)•c(CO)(k正、k逆为速率常数,其与温度、催化剂有关)。若平衡后升高温度,则
(3)CO2在一定条件下催化加氢生成CH3OH,主要发生三个竞争反应(即反应III、IV、V),为了弄清楚催化剂对反应的选择性,在1L恒容密闭容器中充入2.0molCO2和5.3molH2,若测得反应进行相同时间后,有关物质的物质的量随温度的变化如图所示:
①催化剂在较低温度时主要选择反应
②在一定温度下,反应III、IV、V达到平衡,此时测得容器中CH4、C2H4、CH3OH的物质的量分别为0.1mol、0.4mol、0.5mol,该温度下反应III的平衡常数K(III)=
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(0.65)
解题方法
【推荐3】含硫化合物在自然界中广泛存在。请按要求回答下列问题:
(1)火山喷发产生在大气中发生如下反应:
①
② 。
写出与反应产生和的热化学方程式:_________________ 。
(2)和混合加热的反应是
①某温度下,在恒容密闭容器中,通入和,平衡时测得的转化率为60%,则该温度下反应的平衡常数__________ 。
②由图分析该反应的______ 0(填“<”“>”)。
③如图250℃以前,曲线变化的可能原因:_____________ 。
(3)工业上可用碱性溶液脱硫,吸收大气污染物之一。
①该反应的离子方程式为_______________________________ 。
②用作催化剂,催化该反应的过程如图示:
过程2中,所起的作用是______________________________ 。(填“氧化剂”“还原剂”或“既作氧化剂又作还原剂”)。
(4)不同温度下溶液与酸性溶液反应速率的探究:均取溶液(含少量淀粉)与(过量)酸性溶液混合(已知:),做不同温度下系列实验,℃间溶液由无色变蓝的时间,55℃未观察到溶液变蓝,实验记录结果如图所示:
①X点的反应速率为______ 。
②40℃之前溶液由无色变蓝速率变快的主要因素是__________________ ;40℃之后溶液由无色变蓝的时间变长,且55℃未观察到溶液变蓝,可能的原因是__________________ 。
(1)火山喷发产生在大气中发生如下反应:
①
② 。
写出与反应产生和的热化学方程式:
(2)和混合加热的反应是
①某温度下,在恒容密闭容器中,通入和,平衡时测得的转化率为60%,则该温度下反应的平衡常数
②由图分析该反应的
③如图250℃以前,曲线变化的可能原因:
(3)工业上可用碱性溶液脱硫,吸收大气污染物之一。
①该反应的离子方程式为
②用作催化剂,催化该反应的过程如图示:
过程2中,所起的作用是
(4)不同温度下溶液与酸性溶液反应速率的探究:均取溶液(含少量淀粉)与(过量)酸性溶液混合(已知:),做不同温度下系列实验,℃间溶液由无色变蓝的时间,55℃未观察到溶液变蓝,实验记录结果如图所示:
①X点的反应速率为
②40℃之前溶液由无色变蓝速率变快的主要因素是
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解答题-原理综合题
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(0.65)
【推荐1】在恒容密闭容器中合成甲醇;CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
(1)图1中t3时刻改变的条件是____ ,t5时刻改变的条件是____ .
(2)判断反应达到化学平衡状态的依据是____ (填序号)。
a.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
b.混合气体的密度不变
c.混合气体的总物质的量不变
d.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(3)如图2表示在温度分别为T1、T2时,平衡体系中H2的体积分数随压强变化曲线,A、B两点的反应速率:A____ B(填“>”“;”或“<”,下同),A、C两点的化学平衡常数:A____ C。
(4)恒容条件下,下列措施中能使增大的有_____ 。
A.升高温度 B.充入He气 C.使用催化剂 D.再充入1molCO和2molH2
(5)在某温度下,容积均为2L的三个密闭容器中-按不同方式投入反应物。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下:
下列说法正确的是____ (填字母)。
A.在该温度下,甲容器中从反应开始到平衡所需时间为4min,则v(H2)为0.25 mol/(L·min)
B.转化率:α3 >α1,平衡时n(CH3OH):n3>1.0mol
C.丙容器中,平衡后将容器的容积压缩到原来的1/2,平衡常数K增大
D.体系的压强:p3<2p1=2P2
(1)图1中t3时刻改变的条件是
(2)判断反应达到化学平衡状态的依据是
a.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
b.混合气体的密度不变
c.混合气体的总物质的量不变
d.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(3)如图2表示在温度分别为T1、T2时,平衡体系中H2的体积分数随压强变化曲线,A、B两点的反应速率:A
(4)恒容条件下,下列措施中能使增大的有
A.升高温度 B.充入He气 C.使用催化剂 D.再充入1molCO和2molH2
(5)在某温度下,容积均为2L的三个密闭容器中-按不同方式投入反应物。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下:
实验 | 甲 | 乙 | 丙 |
初始投料 | 2molH2、1molCO | 1molCH3OH | 4molH2、2molCO |
平衡时n(CH3OH) | 0.5mol | n2 | n3 |
体系的压强 | p1 | p2 | p3 |
反应物的转化率 | a1 | a2 | a3 |
A.在该温度下,甲容器中从反应开始到平衡所需时间为4min,则v(H2)为0.25 mol/(L·min)
B.转化率:α3 >α1,平衡时n(CH3OH):n3>1.0mol
C.丙容器中,平衡后将容器的容积压缩到原来的1/2,平衡常数K增大
D.体系的压强:p3<2p1=2P2
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解题方法
【推荐2】油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢,需要回收处理并加以利用。回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式:
① kJ·mol
② kJ·mol
计算反应③的_______ kJ·mol;反应③能够自发的条件是_______ (填“低温”或“高温”或“任何温度”)。
(2)在1000℃时,反应①的 kJ·mol,反应③的 kJ·mol。已知(R为常数,T为温度,K为平衡常数),据此分析反应③处理的工艺方法的优点是_______ 。
(3)在不同温度、反应压强为100 kPa,进料比分别为a、b、c的条件下,反应③平衡转化率如下图所示,则a、b、c由大到小的顺序为_______ ;
温度越高,反应③平衡转化率越大的原因是_______ 。
(4)在T℃、p kPa条件下,将的混合气进行反应③,同时发生副反应,达到平衡时,的转化率为80%,的转化率为90%,则反应③的_______ (列出计算式即可)。
(1)已知下列反应的热化学方程式:
① kJ·mol
② kJ·mol
计算反应③的
(2)在1000℃时,反应①的 kJ·mol,反应③的 kJ·mol。已知(R为常数,T为温度,K为平衡常数),据此分析反应③处理的工艺方法的优点是
(3)在不同温度、反应压强为100 kPa,进料比分别为a、b、c的条件下,反应③平衡转化率如下图所示,则a、b、c由大到小的顺序为
温度越高,反应③平衡转化率越大的原因是
(4)在T℃、p kPa条件下,将的混合气进行反应③,同时发生副反应,达到平衡时,的转化率为80%,的转化率为90%,则反应③的
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解答题-原理综合题
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适中
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解题方法
【推荐3】氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的重要原因。人们研究了诸多有关氮氧化物的性质,请回答下列问题:
(1)处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx。
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) K1
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) K2
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) K3
K1、K2、K3依次为三个反应的平衡常数,则K3=__ (用K1、K2表示)。
(2)在恒容密闭容器中通入等物质的量的CO和NO,在一定条件下发生反应:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g),测得NO的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示:
①对于气相反应,用某组分(B)的平衡分压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数kp,如果p1=1.65MPa,求a点的平衡常数kp=__ (MPa)−1(结果保留3位有效数字,分压=总压×物质的量分数)。
②为探究速率与浓度的关系,该实验中,根据相关实验数据,粗略绘制了2条速率—浓度关系曲线:v正~c(NO)和v逆~c(CO2)则:与曲线v正~c(NO)相对应的是图中曲线__ (填“甲”或“乙”)。当降低反应体系的温度,反应一段时间后,重新达到平衡,v正和v逆相应的平衡点分别为___ (填字母)。
(3)利用电化学原理,将NO2、O2和熔融的KNO3制成燃料电池,模拟工业电解法来处理含Cr2O72−的废水,如图所示;电解过程中溶液发生反应:Cr2O72−+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。甲电池工作时,Y是气体,可循环使用。则石墨I附近发生的电极反应式为___ 。
(4)已知H3PO4为三元酸,Ka1=7.0×10−3mol·L−1,Ka2=6.2×10−8mol·L−1,Ka3=4.5×10−13mol·L−1。则Na2HPO4水溶液呈__ 。
(1)处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx。
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) K1
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) K2
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) K3
K1、K2、K3依次为三个反应的平衡常数,则K3=
(2)在恒容密闭容器中通入等物质的量的CO和NO,在一定条件下发生反应:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g),测得NO的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示:
①对于气相反应,用某组分(B)的平衡分压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数kp,如果p1=1.65MPa,求a点的平衡常数kp=
②为探究速率与浓度的关系,该实验中,根据相关实验数据,粗略绘制了2条速率—浓度关系曲线:v正~c(NO)和v逆~c(CO2)则:与曲线v正~c(NO)相对应的是图中曲线
(3)利用电化学原理,将NO2、O2和熔融的KNO3制成燃料电池,模拟工业电解法来处理含Cr2O72−的废水,如图所示;电解过程中溶液发生反应:Cr2O72−+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。甲电池工作时,Y是气体,可循环使用。则石墨I附近发生的电极反应式为
(4)已知H3PO4为三元酸,Ka1=7.0×10−3mol·L−1,Ka2=6.2×10−8mol·L−1,Ka3=4.5×10−13mol·L−1。则Na2HPO4水溶液呈
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