煤和甲烷既是重要的常用燃料,又是重要的化工原料。根据题意,回答下列问题:
Ⅰ.煤制天然气过程中,存在多种化学反应,其中在煤气化装置中发生反应①
,而在水气变换装置中发生反应②
。
(1)煤气化前,需要通入一定量的氧气与碳发生燃烧反应,请利用平衡移动原理说明通入氧气的作用:_______ 。
(2)如图表示发生反应①后进入反应②装置的
与反应②中
平衡转化率、温度的变化关系。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/2/c2233cf0-3a10-4a69-917a-37485477aa48.png?resizew=292)
若
为0.8,一定量的煤和水蒸气经反应①和反应②后,得到
与
的物质的量之比为1∶3,则反应②所对应的温度是_______ (填“
”“
”或“
”)。
Ⅱ.甲烷重整技术主要是利用甲烷和其他原料来制备合成气(
和
的混合气体)。现在常见的重整技术有甲烷—二氧化碳重整、甲烷—水蒸气重整,其反应分别为
、
。
(3)通过计算机模拟甲烷—水蒸气重整实验测得,在操作压强为
、水碳比
为1.0、温度为
,反应达到平衡时,
的物质的量分数为0.6,已知该反应的速率方程
,式中k为速率常数,p为气体分压(气体分压=总压×气体物质的量分数),则此时该反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de65d30707c44f6ff6671debfd06d7f2.png)
_______ (用含k的式子表示);
时,该反应的压强平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
_______ (用平衡分压代替平衡浓度计算)。
Ⅰ.煤制天然气过程中,存在多种化学反应,其中在煤气化装置中发生反应①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/da07f6b656cb6ebb3e189d795ccce239.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ec0d79d07ce92f9d5c34640bc38d6acd.png)
(1)煤气化前,需要通入一定量的氧气与碳发生燃烧反应,请利用平衡移动原理说明通入氧气的作用:
(2)如图表示发生反应①后进入反应②装置的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad37e9a2ed65225a9a114421793f94e8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/2/c2233cf0-3a10-4a69-917a-37485477aa48.png?resizew=292)
若
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad37e9a2ed65225a9a114421793f94e8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75fdaa192f0623277463886f15a815c2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85242e455a682eb4aa47abd6fb6af8fc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f9b32741cd93e0e1054cebe946095be.png)
Ⅱ.甲烷重整技术主要是利用甲烷和其他原料来制备合成气(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e933e0b3b41370fa3916853b70f867f3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c19c0c75b422c77645f663e11abc5a7d.png)
(3)通过计算机模拟甲烷—水蒸气重整实验测得,在操作压强为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18960c9050ba6a18b216df9963ca8516.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b578cda1c6075b3f6f5264cb7d39c00a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e82341579d89ce8da9ee378ca6505375.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c4c49f8e9e81f906b9c8e969a5ac8a77.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de65d30707c44f6ff6671debfd06d7f2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e82341579d89ce8da9ee378ca6505375.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
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(已下线)第七章 化学反应速率与化学平衡 第42练 化学平衡常数及转化率的计算
更新时间:2023-02-13 21:49:17
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适中
(0.65)
【推荐1】Ⅰ.汽车是重要的交通工具,随着汽车量的激增,汽车尾气造成的环境污染也日益严重。
(1)汽车尾气中
生成过程的能量变化如图所示,1mol
和1mol
完全反应生成
应_______ (填“吸收”或“释放”)_______ kJ能量。
(2)实验室在一恒容密闭容器中模拟汽车尾气
和
的转化,主要发生的反应是:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aa602486af498360f8214c0008a7971b.png)
①下列方法能加快化学反应速率的是_______ (填标号)。
a.充入
b.升高温度 c.加入催化剂 d.及时分离出![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
②若容器为绝热容器,下列能说明反应达到平衡状态的是_______ (填标号)。
a.
b.容器内的压强保持不变
c.容器内混合气体密度保持不变 d.容器内温度不再变化
Ⅱ.由
制备甲醇(
)是实现“双碳”目标的重要途径。已知:
,在体积为2L的密闭容器中,充入1mol
催化剂和0.5mol
,测得部分物质的物质的量随时间变化如下图所示:
(3)0~1min内,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/988f2744b901578905f563e4947260a0.png)
_______ (保留两位有效数字)。
(4)
时,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c175ae491f8aab736e87cd0c7653fd1e.png)
_______
(填“>”“<”或“=”)。
Ⅲ.煤燃烧排放的烟气中含有
和
,会污染大气,形成酸雨。
(5)将生石灰与含硫的煤混合后再燃烧,可将
最终转化为
,写出
转化为
的化学方程式_______ 。
(6)如图是利用原电池原理将
转化为
的示意图。
a电极为_______ (填“正极”或“负极”);d口通入的气体是_______ (填“
”或“
”)。
(1)汽车尾气中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/689cceefc5aed24568b73c0a6910c539.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fa4e407156124daed6d1d94dbb26e29.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/19/71b249a3-89c0-4709-b52e-ed5c714f9bef.png?resizew=320)
(2)实验室在一恒容密闭容器中模拟汽车尾气
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aa602486af498360f8214c0008a7971b.png)
①下列方法能加快化学反应速率的是
a.充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a58453e277815a9e6bb2682460ce85f0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
②若容器为绝热容器,下列能说明反应达到平衡状态的是
a.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d33161d65729d9129a72cc937414c581.png)
c.容器内混合气体密度保持不变 d.容器内温度不再变化
Ⅱ.由
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50a5c6d26e9821c59de16c928dcb79f0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b33f49f653c1ceda52302e46bb99485.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/19/c9505a17-1959-42de-a6ab-f759eba5afb8.png?resizew=215)
(3)0~1min内,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/988f2744b901578905f563e4947260a0.png)
(4)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/73fb1a36138516b2b030f49ebdf819d0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c175ae491f8aab736e87cd0c7653fd1e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b965da982ffb1c164a39a635251bd62e.png)
Ⅲ.煤燃烧排放的烟气中含有
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39208d1c3e640e796d76875beeb9fb04.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b0a6c15428939414834c004df67176f.png)
(5)将生石灰与含硫的煤混合后再燃烧,可将
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39208d1c3e640e796d76875beeb9fb04.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1a9c7ca23e019ad46f9b1b46b133a07a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39208d1c3e640e796d76875beeb9fb04.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1a9c7ca23e019ad46f9b1b46b133a07a.png)
(6)如图是利用原电池原理将
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39208d1c3e640e796d76875beeb9fb04.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbc7bcfe5cacce080d9a3d2ccf9366e0.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/19/aa031732-8d01-40d7-89c4-960bc8b4d622.png?resizew=167)
a电极为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fa4e407156124daed6d1d94dbb26e29.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39208d1c3e640e796d76875beeb9fb04.png)
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】
是硝酸的酸酐,溶于水生成
或
合金可用于还原脱除水体中的硝态氮
。完成下列填空:
(1)
被
脱除,
被还原成
,配平下列反应的离子方程式___________ 。
_______
_______
________
________
________
________![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fb8b472f0583f25a176cea3aca73e324.png)
不稳定,时的分解方式如下:
①
;
②
。
(2)
时,在一个容积不变的容器中加入
,气体总浓度
与时间
的变化关系如下表所示:
①在
时,测得
浓度为
,此时
的浓度是___________
。反应达到平衡时,
的浓度是___________
。
②若升温至
,平衡时气体总浓度![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22f202146973aabc83bc82221782064b.png)
___________
。
A.> B.= C.<
③已知:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a32611384513211acdfc92f6cbebb1c1.png)
___________ 。
④
是一种高效清洁的火箭燃料。
完全燃烧成
和
时,放出
热量。请写出该反应的热化学方程式___________ 。
(3)针对反应②
,如图表示的
的变化图。可见反应在
时都达到了平衡,而
时都改变了个条件。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/1/ee3487da-b74f-436b-9a32-1f010c911908.png?resizew=276)
①
时扩大容器的体积,请在图中画出
时逆反应的变化趋势___________ 。
②试判断
时可能改变的条件是___________ 。
(4)针对反应![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4deefd8a286443a81f15c52c037b3068.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/1/9bb768fc-fa41-419c-a5f0-b9baddef30fd.png?resizew=383)
①
时可能改变的条件是___________ ;
②
时仅改变一个条件,可能是___________ 。
③
时仅降低了反应的温度,可能原因是___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e4e6c4154a68134812cbc95fb5be9306.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75de3607fa8bebc7c2b0141c55af7e4d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1de822bc8dfc66215e417b0604815743.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c5f65f293a506362b06586c9fb7f00d.png)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65c41754d5a6063c49f6ee429dc68065.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/909fc6ee5998dc6da434bed770af6020.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65c41754d5a6063c49f6ee429dc68065.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
_______
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a2105a3b4cec10bc8261ba62c8ea2eb7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0ad0d0002650f069c04e59980f895f0b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dc8501680c422f8a79e224da83e2b462.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0b1c2faa836f2989ee802f23e28a3082.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3159c19c7c26452ab43e7153ae74d43.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e4e6c4154a68134812cbc95fb5be9306.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf569ad98fae28d5b1e8ac70429158a8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3e455801bbb7607d48b64f0ae67c185b.png)
②
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b85effff417bbaf5e7490baf7d0c1b9d.png)
(2)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aaab0619213938b7f55769c7540abdf8.png)
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![]() | 0 | 260 | ![]() |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7490a0c69985665a918343885ca78c9e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22a0434361c5bdc7548abd1ef0d182c6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b920be01dd9244b2e501511eac33fe33.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c4d9129b79ac985bc46c88b092aeb02.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e3c07631e0d542e62844cd57807c26a6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c4d9129b79ac985bc46c88b092aeb02.png)
②若升温至
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b639654ca8600f0e19509826d94433e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22f202146973aabc83bc82221782064b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0acd2abaa5694f3e49a31798295b8ba3.png)
A.> B.= C.<
③已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a32611384513211acdfc92f6cbebb1c1.png)
④
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/81e9438580f9be20006d85b3a5c36404.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/525b4ab9b6316b1ad33aa6d95a7ecfb1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/324c5e834c94c5fa32f2d698a8618d43.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fe385606322e88ff02712045e1834e43.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/662348b9f48d5faa0164a02cfac0954d.png)
(3)针对反应②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/37101bfe9463e7381d8e891f5e481a90.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cedff701a611bb6d232ef4ee29e05dc0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2aa5b5640ecfc8671268e685800a2f76.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c99a7a0ea00cbbe98302e9bb9223590b.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/1/ee3487da-b74f-436b-9a32-1f010c911908.png?resizew=276)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/80c0922d0fd90a3afcb0ce6fc07bd8f5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d0258520365b3e88c7dc4cb010eea505.png)
②试判断
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e8ebc87fb8d32a6bd3a0d762ac0dacf2.png)
(4)针对反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4deefd8a286443a81f15c52c037b3068.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/1/9bb768fc-fa41-419c-a5f0-b9baddef30fd.png?resizew=383)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e8ebc87fb8d32a6bd3a0d762ac0dacf2.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/80c0922d0fd90a3afcb0ce6fc07bd8f5.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f4b6137044e2f963c0d540258c8e43da.png)
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】某探究小组用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应过程中溶液紫色消失的方法,研究影响反应速率的因素。实验条件作如下限定:所用KMnO4酸性溶液的浓度可选择0.01 mol・L-1、0.001 mol・L-1,催化剂的用量可选择0.5 g、0 g,实验温度可选择298 K、323 K。每次实验KMnO4酸性溶液的用量均为4 mL、H2C2O4溶液(0.1 mol・L-1)的用量均为2 mL。
(1)配平化学方程式:KMnO4+H2C2O4+H2SO4→K2SO4+MnSO4+CO2↑+H2O,_______ ;
(2)请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
(3)在完成探究催化剂对该反应速率影响的实验时发现,未加催化剂的情况下,刚开始一段时间,反应速率较慢,溶液褪色不明显,但不久后突然褪色,反应速率明显加快。
针对上述实验现象,同学认为高锰酸钾与草酸溶液的反应放热,导致溶液温度升高,反应速率加快,从影响化学反应速率的因素看,你猜想还可能是因为_______ ,若用实验证明你的猜想。除酸性高锰酸钾溶液,草酸溶液外,还需要选择的试剂最合理的是_______ 。
A.硫酸钾 B.硫酸锰 C.二氧化锰 D.水
(4)某同学对实验①和②分别进行三次实验,测得以下实验数据(从混合振荡均匀开始计时):
计算用0.001 mol・L-1KMnO4酸性溶液进行实验时KMnO4的平均反应速率_______ (忽略混合前后溶液体积的变化)。
(1)配平化学方程式:KMnO4+H2C2O4+H2SO4→K2SO4+MnSO4+CO2↑+H2O,
(2)请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
实验 编号 | T/K | 催化剂的用量/g | KMnO4酸性溶液的浓度/mol・L-1 | 实验目的 |
① | 298 | 0.5 | 0.01 | (I)实验①和②探究KMnO4酸性溶液的浓度对该反应速率的影响; (II)实验①和③探究温度对该反应速率的影响; (III)实验①和④探究催化剂对该反应速率的影响 |
② | ||||
③ | ||||
④ | 298 | 0 | 0.01 |
针对上述实验现象,同学认为高锰酸钾与草酸溶液的反应放热,导致溶液温度升高,反应速率加快,从影响化学反应速率的因素看,你猜想还可能是因为
A.硫酸钾 B.硫酸锰 C.二氧化锰 D.水
(4)某同学对实验①和②分别进行三次实验,测得以下实验数据(从混合振荡均匀开始计时):
KMnO4酸性溶液 的浓度/mol・L-1 | 溶液褪色所需时间t/min | ||
第1次 | 第2次 | 第3次 | |
0.01 | 14 | 13 | 11 |
0.001 | 6 | 7 | 7 |
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐1】CO用途广泛,工业应用时离不开平衡思想的指导:
Ⅰ.在某一容积为5 L的体积不变的密闭容器内,加入0.3 mol 的CO和0.3 mol的H2O,在有催化剂存在和800 ℃的条件下加热,发生如下反应:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH>0,反应中CO2的浓度随时间变化情况如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/18/2831975298564096/2832187882348544/STEM/dd6e196fb83c47f4a1cebad07654bb7f.png?resizew=138)
(1)若保持温度和容器的体积不变,向上述平衡体系中,再充入0.3 mol的水蒸气,重新达到平衡后,H2O的转化率___________ (填“升高”“降低”或“不变”)。
(2)在催化剂存在和800 ℃的条件下,在某一时刻测得c(CO)=c(H2O)=0.09 mol·L-1;c(CO2)=c(H2)=0.13 mol·L-1,则此时正、逆反应速率的大小:
正 ___________
逆(填“>”“<”或“=”)。
Ⅱ.还原法炼铅,包含反应PbO (s)+CO(g)=Pb(s)+CO2(g) ΔH,该反应的平衡常数的对数值与温度的关系如下表:
(3)该反应的ΔH___________ 0(填“>”“<”或“=”)。
(4)当lg K=1,在恒容密闭容器中加入PbO并通入CO,达平衡时,混合气体中CO的体积分数为___________ (保留两位有效数字);若向容器中充入一定量的CO气体后,平衡发生移动,再次达到平衡时,CO的百分含量___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
Ⅰ.在某一容积为5 L的体积不变的密闭容器内,加入0.3 mol 的CO和0.3 mol的H2O,在有催化剂存在和800 ℃的条件下加热,发生如下反应:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH>0,反应中CO2的浓度随时间变化情况如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/18/2831975298564096/2832187882348544/STEM/dd6e196fb83c47f4a1cebad07654bb7f.png?resizew=138)
(1)若保持温度和容器的体积不变,向上述平衡体系中,再充入0.3 mol的水蒸气,重新达到平衡后,H2O的转化率
(2)在催化剂存在和800 ℃的条件下,在某一时刻测得c(CO)=c(H2O)=0.09 mol·L-1;c(CO2)=c(H2)=0.13 mol·L-1,则此时正、逆反应速率的大小:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/afbafae876d1abfcea6616b1abfdf7a1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/afbafae876d1abfcea6616b1abfdf7a1.png)
Ⅱ.还原法炼铅,包含反应PbO (s)+CO(g)=Pb(s)+CO2(g) ΔH,该反应的平衡常数的对数值与温度的关系如下表:
温度/℃ | 300 | 727 | 1 227 |
lg K | 6.17 | 2.87 | 1.24 |
(4)当lg K=1,在恒容密闭容器中加入PbO并通入CO,达平衡时,混合气体中CO的体积分数为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】二甲醚(CH3OCH3)在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用。工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3和CO2的工艺主要发生三个反应:
① CO(g) + 2H2(g)⇌CH3OH(g) △H1=-91 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+ H2O(g) △H2=-24 kJ·mol-1
③ CO(g)+ H2O(g)⇌CO2(g) + H2(g) △H3=-41 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)该工艺生产CH3OCH3和CO2总反应的热化学方程式为:_________ 。
(2)一定条件下该反应在密闭容器中达到平衡后,要提高CO的转化率,可以采取的措施是____ 。
A.低温高压 B.加催化剂 C.分离出二甲醚 D.增加H2浓度
(3)为了寻找合适的反应温度,研究者进行了一系列试验,每次试验保持原料气组成、压强、反应时间等因素不变,试验结果如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/20/3463eaef-a317-47c9-9a7c-cbe185e6dfcd.png?resizew=245)
该条件下,温度为_______ 时最合适。高于此温度CO转化率会下降的原因是________ 。
(4)合成二甲醚还可以用另一反应:2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g) + H2O(g)。在某温度下,在1L密闭容器中加入CH3OH ,反应到10分钟时达到平衡,此时测得各组分的浓度如下:
①该反应的平衡常数表达式为_______ 。请计算该温度的平衡常数值为_________ 。
②10 min内平均反应速率v(CH3OH) 为________ 。
① CO(g) + 2H2(g)⇌CH3OH(g) △H1=-91 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+ H2O(g) △H2=-24 kJ·mol-1
③ CO(g)+ H2O(g)⇌CO2(g) + H2(g) △H3=-41 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)该工艺生产CH3OCH3和CO2总反应的热化学方程式为:
(2)一定条件下该反应在密闭容器中达到平衡后,要提高CO的转化率,可以采取的措施是
A.低温高压 B.加催化剂 C.分离出二甲醚 D.增加H2浓度
(3)为了寻找合适的反应温度,研究者进行了一系列试验,每次试验保持原料气组成、压强、反应时间等因素不变,试验结果如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/20/3463eaef-a317-47c9-9a7c-cbe185e6dfcd.png?resizew=245)
该条件下,温度为
(4)合成二甲醚还可以用另一反应:2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g) + H2O(g)。在某温度下,在1L密闭容器中加入CH3OH ,反应到10分钟时达到平衡,此时测得各组分的浓度如下:
物 质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
浓度/mol·L-1 | 0.01 | 0.2 | 0.2 |
②10 min内平均反应速率v(CH3OH) 为
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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3】甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便,是一种重要的化工原料,有着重要的用途和应用前景,可以用多种方法合成。
Ⅰ.用CO2生产甲醇
(1)已知:H2的燃烧热为-285.8kJ/mol,CH3OH(l)的燃烧热为-725.8kJ/mol,
CH3OH(g)=CH3OH(l) ΔH=-37.3kJ/mol
则CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(l)ΔH=__ kJ/mol。
(2)将CO2和H2按物质的量之比1:3充入体积为2.0L的恒容密闭容器中反应,如图1两条曲线分别表示压强为0.1MPa和5.0MPa下CO2转化率随温度的变化关系。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/20/8ac7143c-9caf-4eb5-86f7-c45e4d909777.png?resizew=237)
其中a点的平衡常数表达式为:__ 。
②a,b两点化学反应速率分别用Va、Vb表示,则Va__ Vb(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)在1.0L恒容密闭容器中投入1molCO2和2.75molH2发生反应:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g),实验测得不同温度及压强下,平衡时甲醇的物质的量变化如图2所示,下列说法正确的是__ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/20/80f89b5a-53c5-4c7f-9319-272e88af7b7a.png?resizew=247)
A.该反应的正反应为放热反应
B.压强大小关系为p1<p2<p3
C.M点对应的平衡常数K的值约为1.04×10-2
D.在p2及512K时,图中N点v(正)<v(逆)
Ⅱ.用CO生产甲醇
(4)已知:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g),如图3是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/20/eef81799-4ad8-4383-b8f4-df545c00d124.png?resizew=211)
①该反应的焓变ΔH__ 0(填“ ”、“ ”或“ ”)。
②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1___ K2(填“>”、“<”或“=”)。
Ⅲ.甲醇的应用
(5)甲醇制氢气。甲醇水蒸气重整制氢反应:CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49kJ/mol。某温度下,将[n(H2O):n(CH3OH)]=1:1的原料气充入恒容密闭容器中,初始压强为p1,反应达到平衡时总压强为p2,则平衡时甲醇的转化率为___ 。
(6)以甲醇为主要原料,电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图4所示。阳极的电极反应式为__ 。
Ⅰ.用CO2生产甲醇
(1)已知:H2的燃烧热为-285.8kJ/mol,CH3OH(l)的燃烧热为-725.8kJ/mol,
CH3OH(g)=CH3OH(l) ΔH=-37.3kJ/mol
则CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(2)将CO2和H2按物质的量之比1:3充入体积为2.0L的恒容密闭容器中反应,如图1两条曲线分别表示压强为0.1MPa和5.0MPa下CO2转化率随温度的变化关系。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/20/8ac7143c-9caf-4eb5-86f7-c45e4d909777.png?resizew=237)
其中a点的平衡常数表达式为:
②a,b两点化学反应速率分别用Va、Vb表示,则Va
(3)在1.0L恒容密闭容器中投入1molCO2和2.75molH2发生反应:CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/20/80f89b5a-53c5-4c7f-9319-272e88af7b7a.png?resizew=247)
A.该反应的正反应为放热反应
B.压强大小关系为p1<p2<p3
C.M点对应的平衡常数K的值约为1.04×10-2
D.在p2及512K时,图中N点v(正)<v(逆)
Ⅱ.用CO生产甲醇
(4)已知:CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/20/eef81799-4ad8-4383-b8f4-df545c00d124.png?resizew=211)
①该反应的焓变ΔH
②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1
Ⅲ.甲醇的应用
(5)甲醇制氢气。甲醇水蒸气重整制氢反应:CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49kJ/mol。某温度下,将[n(H2O):n(CH3OH)]=1:1的原料气充入恒容密闭容器中,初始压强为p1,反应达到平衡时总压强为p2,则平衡时甲醇的转化率为
(6)以甲醇为主要原料,电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图4所示。阳极的电极反应式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/20/3881f233-c19e-4030-ad39-90a062f51067.png?resizew=293)
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