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 > 化学平衡的移动及其影响因素
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:94 题号:18724060
某研究小组探究在催化剂作用下,通过C(g)与相应的A(g)、B(g)物质反应制得D(g),体系中同时存在如下反应:
反应I:       
应Ⅱ:       
反应Ⅲ:       
回答下列问题:
(1)①反应I、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数与温度T变化关系如图所示。据图判断,反应Ⅱ________自发进行;

A.在任何温度下都不能       B.在任何温度下都能             C.在低温下能             D.在高温下能
的数值范围是___________
A.<-1                           B.-1~0                           C.0~1                                 D.>1
(2)为研究上述反应体系的平衡关系,向VL某反应容器中加入a mol D(g),控制温度为353K,保持容积不变,测得D(g)的平衡转化率为b。该温度下已知反应Ⅲ的平衡常数,则353K时平衡时,B(g)与D(g)物质的量浓度之比___________,反应Ⅱ的平衡常数___________。同温同压下,再向该容器中注入气体E(E不与体系中各气体发生反应),反应I的化学平衡将___________(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。
(3)为研究反应体系的动力学行为,向另一容器中加入一定量A(g)、B(g)、C(g)。控制温度为353K,A(g)、B(g)物质的量浓度c随反应时间t的变化如图2所示。代表B(g)变化曲线为___________(填“X”或“Y”);t=50s时,反应Ⅲ的正反应速率v正逆反应速率v逆___________(填“>”“<”或“=”)。

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用阴离子膜电解法的新技术从含有MnCO3、MnO2、FeCO3、SiO2、Al2O3等成分的锰矿石中提取金属锰,其工艺流程如下:

已知FeCO3、MnCO3难溶于水.
(1)设备1中反应后,滤液1里锰元素只以Mn2+的形式存在,且滤渣1中也无MnO2.则滤渣1的主要成分是_________(填化学式)。
(2)设备1中发生氧化还原反应的离子方程式是_________
(3)设备2中加足量双氧水的作用是_________。设计实验方案检验滤液2中是否存在Fe2+:_________
(4)设备4中加入过量氢氧化钠溶液,沉淀部分溶解.用化学平衡移动原理解释原因:_________
(5)设备3中用阴离子膜法提取金属锰的电解装置如图:

①电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向,则A电极是直流电源的_________极。实际生产中,阳极以稀硫酸为电解液,其电极反应式为_________
②该工艺之所以采用阴离子交换膜,是为了防止Mn2+进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资源浪费,写出该副反应的电极反应式_________
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(1)由图乙可知其中___________(填“a”或“b”)表示使用催化剂时的能量变化,该反应的热化学方程式为___________
(2)从反应开始到平衡,用CO2的浓度变化表示平均反应速率v(CO2)=___________
(3)恒容条件下,下列措施中能使增大的有___________(填字母)。
a.升高温度       b.充入氦气       c.再充入2molH2 d.使用催化剂
(4)现向2L恒容密闭容器中充入1mol CO2和3.0molH2,在不同催化剂作用下,相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示:

①催化剂效果最佳的是催化剂___________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
②此反应在a点时已达平衡状态,a点的转化率比c点高的原因是___________
③已知容器内的起始压强为100kPa,则图中c点对应温度下反应的平衡常数Kp=___________(kPa-2)(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)。
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【推荐3】CO2的资源化应用已成为化学领域研究的重要课题,其包括CO2甲烷化、CO2碳酸二甲酯(DMC)化、CO2甲醇化等。回答下列问题:
(1)甲烷化:其反应原理为
其相关反应的热化学方程式如下:
i.   kJ·mol
ii.   kJ·mol
甲烷化反应___________kJ·mol-1
②实际生产中,为提高甲烷化时生产效率,反应适宜在___________温(填“低”“高”,下同)、___________压条件下进行。
③已知反应i的,(为速率常数),若反应达平衡后升高温度或加入催化剂,则值分别______________________。(填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)CO2甲醇化:其原理为,一定条件下,在一密闭容器中充入4molCO2和12molH2发生该反应,在0.12MPa和5.0MPa下CO2的平衡转化率随温度的关系如图甲所示。

①表示压强为5.0MPa下CO2的平衡转化率随温度的变化曲线为___________(填“x”或“y”),其理由是___________
②b点对应的平衡常数___________MPa(为以平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数,保留三位有效数字)。
(3)CO2碳酸二甲酯(DMC)化:其反应历程如图乙所示。

合成DMC的总反应化学方程式为___________(CH3OH不需标注同位素原子)。
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