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:97 题号:19187231
氢气是一种清洁能源,具有很大的发展潜力。
(1)氢能发展和推广目前还面临的困难有___________。(写出两点)
(2)储氢合金促进了氢能的推广和使用。储氢合金(M)的储氢和脱氢机理模型如图所示:
   
①已知:常温下α phase能自发地与H2反应生成β phase(),反应自发进行的原因是___________
②根据平衡移动原理判断,有利于储氢合金储氢后释放出氢气的条件是___________。(写出两点)
③文献指出,储氢合金表面氢化物的形成会阻碍储氢合金吸附新的氢气分子,若把储氢合金制成纳米颗粒,单位时间内储氢效率会大幅度提高,可能的原因是___________
④在容积恒定的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中,分别放入ag的储氢合金(M)和bmol氢气发生反应,三个容器的反应温度分别为T1、T3、T3(T1<T2<T3)且恒定不变,在其他条件相同的情况下,实验测得反应均进行到1min时储氢效率(η)是,此时Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个容器中一定达到化学平衡状态的是___________,当三个容器反应都达到化学平衡时,H2转化率最大的反应温度是___________
(3)利用有机物相互转化也可实现储氢和脱氢。乙苯与苯乙烯之间的可逆反应实现脱氢和储氢过程如图所示。
   (g)    (g)+H2(g)
①在密闭容器中,维持体系总压恒定,在温度T℃时,物质的量为nmol、体积为VL的乙苯蒸气发生催化脱氢。已知乙苯的平衡转化率为a,则在该温度下反应的平衡常数___________(为浓度平衡常数,计算结果用字母符号表示)。
②以上制氢过程也可以通过电解实现。电极使用多孔惰性电极,电解槽使用高分子电解质膜(只允许通过)分开,则阳极发生的电极反应式为___________

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的化工原料。回答下列问题:
(1)CO2与CH4经催化重整,制得合成气:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ∆H
已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键C-HC=OH-HCO(CO)
键能/ kJ·mol -14137454361075

则该反应的∆H=___________
(2)一定条件下,向体积为VL的密闭容器中通入CH4、CO2各1.0 mol及少量O2和水蒸气,CH4与CO2催化重整过程中还会发生如下反应:
反应①CO2(g)+H2(g)CO(g) + H2O(g) ∆H1= +41.2 kJ·mol-1
反应②CH4(g)+O2(g)CO(g) +2H2(g) ∆H2= -35.6 kJ·mol-1
测得不同温度下反应平衡时各产物产量如图所示。

图中a和b分别代表产物______________________,当某超高温度,H2O的含量随温度升高而下降的主要原因是___________。1100K时,CH4与CO2的转化率分别为95%和90%,则CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)的平衡常数K=___________(写出计算式)。
(3)催化重整时会伴随积碳和消碳反应,积炭反应会使催化剂活性降低,相关数据如下表:
反应
CH4(g)C(s)+2H2(g)CO2(g) +C(s)2CO(g)
H (kJ·mol -1)+75-173

研究发现,如果反应I不发生积碳过程,则反应II也不会发生积碳过程。因此若保持催化剂的活性。应采取的条件是___________。如果I、II均发生了积碳反应,通入过量水蒸气能有效清除积碳,反应的化学方程式是___________
2021-04-09更新 | 188次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】甲醇是基本有机化工原料。甲醇及其可制得产品的沸点如下。

名称甲醇二甲胺二甲基甲酰胺甲醚碳酸二甲酯
结构简式CH3OH(CH3)2NH(CH3)2NCHOCH3OCH3(CH3O)2CO
沸点(℃)64.7
7.4153℃-24.990℃
(1)在425℃、A12O3作催化剂,甲醇与氨气反应可以制得二甲胺。二甲胺显弱碱性,与盐酸反应生成(CH3)2NH2Cl ,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_______
(2)甲醇合成二甲基甲酰胺的化学方程式为:
  
若该反应在常温下能自发进行,则_______0 (填“ > ”、“ < ”或“ = " )。
(3)甲醇制甲醚的化学方程式为:2CH3OHCH3OCH3+H2O 。一定温度下,在三个体积均为1.0L 的恒容密闭容器中发生该反应。
   
①x/y=_______
②已知387℃时该反应的化学平衡常数K=4。若起始时向容器I中充入0.1 mol CH3OH、0.15 mol CH3OCH3和0.10 mol H2O,则反应将向_______(填“正”或“逆”)反应方向进行。
③容器Ⅱ中反应达到平衡后,若要进一步提高甲醚的产率,可以采取的措施为_______
(4)以甲醇为主要原料,电化学合成碳酸二甲酯工作原理如下图所示。
   
电源负极为_______(填“A”或“B"),写出阳极的电极反应式_______。若参加反应的O2为 1.12m 3(标准状况),则制得碳酸二甲酯的质量为_______kg。
2016-12-09更新 | 805次组卷
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【推荐3】氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理对消除环境污染有重要意义。
(1)NO在空气中存在如下反应:2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)H,上述反应分两步完成,其反应历程如下图所示:

回答下列问题:
①写出反应I的热化学方程式_________
②反应I和反应II中,一个是快反应,会快速建立平衡状态,而另一个是慢反应。决定2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)反应速率的是 _______(填“反应I”或“反应II”);对该反应体系升高温度,发现总反应速率反而变慢,其原因可能是________(反应未使用催化剂)。
(2)用活性炭还原法处理氮氧化物的有关反应为:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。向恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,T℃时,各物质起始浓度及l0 min和20 min各物质平衡浓度如表所示:
浓度/mol/L
时间/min
NON2CO2
00.10000
100.0400.0300.030
200.0320.0340.017
①T℃时,该反应的平衡常数为 ________ (保留两位有效数字)。
②在l0 min时,若只改变某一条件使平衡发生移动,20 min时重新达到平衡,则改变的条件是________
③在20 min时,保持温度和容器体积不变再充入NO和N2,使二者的浓度均增加至原来的两倍,此时反应v____v(填“>”、“<”或“=”)。
(3)NO2存在如下平衡:2NO2(g)N2O4(g) H<0,在一定条件下NO2与N2O4的消耗速率与各自的分压(分压=总压×物质的量分数)有如下关系:v(NO2)=k1·p2(NO2),v(N2O4)=k2·p(N2O4),相应的速率与其分压关系如图所示。

一定温度下,k1、k2与平衡常数Kp(压力平衡常数,用平衡分压代替平衡浓度计算)间的关系是k1=____;在上图标出点中,指出能表示反应达到平衡状态的点是 ______
2020-02-18更新 | 98次组卷
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