我们通过更深入地研究化学反应的方向、限度和速率,利用这些规律来解决日常生活和工业生产中的实际问题,让生活更美好。
(1)一定条件下,在密闭容器中,氮气与氢气合成氨气,能量变化曲线如图所示。下列说法正确的是___________
(2)乙烯与水通过加成反应可得乙醇。反应机理、能量变化与反应进程的关系如图所示:
下列叙述正确的是________
(3)某温度下,在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B,发生反应:3A(g)+bB(g)cC(g)+2D(s),12s时生成C的物质的量为0.8mol(反应进程如图所示)。下列说法中正确的是__________
(4)一定条件下N2O发生如下反应:
Ⅰ. 2N2O(g) 2N2(g)+O2(g) =-164kJ·mol-1
Ⅱ. N2O(g)+CO(g)N2(g)+CO2(g) =-356kJ·mol-1
①反应Ⅰ平衡常数的表达式K=___________ 。
②恒温恒容条件下,下列可以作为判断反应Ⅰ达到平衡的依据是___________ 。
a. 气体的压强不变 b. 2v正(N2O)=v逆(O2) c. K不变 d. 容器内气体的密度不变
③某温度下,反应Ⅰ的K=0.16,该温度下,测得容器中N2O、N2、O2的浓度分别为0.5mol·L-1、0.5mol·L-1、0.25mol·L-1,此时,反应Ⅰ是否处于平衡状态? 若不是,预测反应的方向。___________
(5)甲为10L的恒温容器。盛有1mol N2O和1mol CO,发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,5min时,测得CO转化率为60%,n(N2):n(O2)=8:1,则n(N2O)=___________ mol;0~5min,O2的平均反应速率v(O2)=___________ mol·L-1·min-1。
(6)不同压强的密闭容器中分别充入1mol N2O和1mol CO,发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,测得N2O的平衡转化率与温度的关系如图所示。
P1、P2、P3由小到大的顺序为___________ ;温度高于T0℃时,容器内发生的主要反应为___________ (填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅰ和Ⅱ”)。
(1)一定条件下,在密闭容器中,氮气与氢气合成氨气,能量变化曲线如图所示。下列说法正确的是___________
A.加入催化剂,E1、E2都变小 |
B.N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) =-600kJ·mol-1 |
C.升温可以增大该反应的化学平衡常数 |
D.通入1mol N2和3mol H2充分反应,放热小于92kJ |
下列叙述正确的是________
A.①、②、③三步均属于加成反应 |
B.H+为反应的催化剂 |
C.①、②、③三步反应均为放热反应 |
D.总反应是放热反应,不需要加热就能发生 |
A.0-2s,D的平均反应速率为0.1mol/(L·s) |
B.12s时,B的转化率为40% |
C.化学计量系数之比b:c=1:2 |
D.图中两曲线相交时,A的消耗速率等于A的生成速率 |
Ⅰ. 2N2O(g) 2N2(g)+O2(g) =-164kJ·mol-1
Ⅱ. N2O(g)+CO(g)N2(g)+CO2(g) =-356kJ·mol-1
①反应Ⅰ平衡常数的表达式K=
②恒温恒容条件下,下列可以作为判断反应Ⅰ达到平衡的依据是
a. 气体的压强不变 b. 2v正(N2O)=v逆(O2) c. K不变 d. 容器内气体的密度不变
③某温度下,反应Ⅰ的K=0.16,该温度下,测得容器中N2O、N2、O2的浓度分别为0.5mol·L-1、0.5mol·L-1、0.25mol·L-1,此时,反应Ⅰ是否处于平衡状态? 若不是,预测反应的方向。
(5)甲为10L的恒温容器。盛有1mol N2O和1mol CO,发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,5min时,测得CO转化率为60%,n(N2):n(O2)=8:1,则n(N2O)=
(6)不同压强的密闭容器中分别充入1mol N2O和1mol CO,发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,测得N2O的平衡转化率与温度的关系如图所示。
P1、P2、P3由小到大的顺序为
更新时间:2023-06-01 16:12:37
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【推荐1】回答下列问题:
(1)如图是H2(g)+I2(g)2HI(g)反应过程中的能量变化图。
①由图可知,断开反应物的化学键吸收的总能量_______ (填“>”、“<”或者“=”)形成生成物化学键释放的总能量,2HI(g)H2(g)+I2(g)是_______ (填“放热”或“吸热”)反应。
②已知1mol H2与1mol I2完全反应生成2mol HI会放出11kJ的热量,且断开1mol H-H键需要吸收的能量为436kJ、形成1mol H-I键会释放能量为299kJ。则断开1mol I-I键需要吸收的热量为_______ kJ的热量。
(2)一种用于潜艇的液氨-液氧燃料电池原理示意图如图所示。已知电池总电极反应为4NH3+3O2═2N2+6H2O。
①电极B是_______ 极(填“正”或“负”)。
②该电池工作时,标况下每消耗22.4L NH3,转移电子数为_______ 。
③电极A上发生的电极反应为_______ 。
(1)如图是H2(g)+I2(g)2HI(g)反应过程中的能量变化图。
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③电极A上发生的电极反应为
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【推荐2】反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑的能量变化趋势,如图所示:
(1)该反应为________ 反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)若要使该反应的反应速率加快,下列措施可行的是________ (填字母)。
A.改铁片为铁粉 B.改稀硫酸为98%的浓硫酸 C.升高温度
(3)电子工业上常利用FeCl3溶液腐蚀铜板制作印刷电路,其反应的化学方程式为__________ 。请把该反应设计成一个原电池,画出原电池装置图(要求:标明电极材料和电解质溶液)__________ 。
(4)在2 L的密闭容器中充入1 mol CO和2 mol H2,一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),测得CO和CH3OH(g)浓度变化如下图所示。
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=_____ mol·(L·min)-1。反应前后容器的压强比为_____ 。
②能够判断该反应达到平衡的是_____ (填选项)。
A.CO、H2和CH3OH三种物质的浓度相等
B.密闭容器中混合气体的密度不再改变
C.CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
D.相同时间内消耗1 mol CO,同时消耗1 mol CH3OH
(1)该反应为
(2)若要使该反应的反应速率加快,下列措施可行的是
A.改铁片为铁粉 B.改稀硫酸为98%的浓硫酸 C.升高温度
(3)电子工业上常利用FeCl3溶液腐蚀铜板制作印刷电路,其反应的化学方程式为
(4)在2 L的密闭容器中充入1 mol CO和2 mol H2,一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),测得CO和CH3OH(g)浓度变化如下图所示。
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=
②能够判断该反应达到平衡的是
A.CO、H2和CH3OH三种物质的浓度相等
B.密闭容器中混合气体的密度不再改变
C.CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
D.相同时间内消耗1 mol CO,同时消耗1 mol CH3OH
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【推荐3】在研究化学反应中的能量变化时我们通常做如图所示的实验:在一个小烧杯里,加入约20 g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O],将小烧杯放在事先已滴有3~4滴水的玻璃片(或三合板)上,然后再加入约10 g NH4Cl晶体,并立即用玻璃棒迅速搅拌。
试回答下列问题:
(1)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是_______ 。
(2)如果实验中没有看到“结冰”现象,可能的原因(至少回答三个原因)_______ 、_______ 、_______ 。
(3)如果没有看到“结冰”现象,我们还可以采取哪些方式来说明该反应吸热?(至少回答两种方案)_______ 、_______ 。
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(1)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是
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【推荐1】可逆反应在平衡移动过程中涉及到很多物理量的变化,回答以下问题。
现有反应:mA(g)+nB(g)pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数也减小,则:
(1)该反应的逆反应为_____ 反应(填“吸热”或“放热”),且m+n____ p(填“>”或“=”或“<”)。
(2)上述可逆反应达到平衡后,改变下列条件,讨论各物理量的变化(填“增大”或“减小”或“不变”)
①减压使容器体积增大时,A的质量分数_____ 。
②若加入B(恒容),则A的转化率____ 。
③若升高温度,则重新达到平衡时B、C的浓度之比将____ 。
④若加入催化剂,气体混合物的总物质的量____ 。
(3)若B是有色物质,A、C均无色,若恒容加入C时混合物颜色____ (填“变深”或“变浅”或“不变”,下同);若恒压充入氖气后,再次建立平衡时与原平衡相比,气体混合物颜色____ 。
某可逆反应:2A(g)B(g)+D(g)在3种不同条件下进行,B和D的起始浓度均为0,反应物A的浓度随反应时间的变化情况如表:
(4)实验1中,在10~20min内,以物质A表示的平均反应速率为____ ,50min时,v正____ v逆(填“>”或“<”或“=”)。
(5)0~20min内,实验2比实验1的反应速率____ (填“快”或“慢”),其原因可能是_____ 。
(6)实验3比实验1的反应速率_____ (填“快”或“慢”),其原因可能是____ 。
现有反应:mA(g)+nB(g)pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数也减小,则:
(1)该反应的逆反应为
(2)上述可逆反应达到平衡后,改变下列条件,讨论各物理量的变化(填“增大”或“减小”或“不变”)
①减压使容器体积增大时,A的质量分数
②若加入B(恒容),则A的转化率
③若升高温度,则重新达到平衡时B、C的浓度之比将
④若加入催化剂,气体混合物的总物质的量
(3)若B是有色物质,A、C均无色,若恒容加入C时混合物颜色
某可逆反应:2A(g)B(g)+D(g)在3种不同条件下进行,B和D的起始浓度均为0,反应物A的浓度随反应时间的变化情况如表:
实验 序号 | 时间/min 浓度/mol·L-1 温度/℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
1 | 800 | 1.0 | 0.80 | 0.67 | 0.57 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
2 | 800 | 1.0 | 0.60 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
3 | 950 | 1.0 | 0.40 | 0.25 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
(5)0~20min内,实验2比实验1的反应速率
(6)实验3比实验1的反应速率
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解题方法
【推荐2】合成氨对人类的生存和发展有着重要意义,1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨,实现了人工固氮。
(1)请结合下列数据分析,工业上选用氮气与氢气反应固氮,而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是_____ 。
(2)合成氨的反应原理为;在一容积为2L的密闭容器中加入一定量的和0.5mol,在一定条件下发生合成氨反应,反应中的物质的量浓度的变化情况如下图
①根据上图,计算从反应开始到平衡时,平均反应速率_____ 。
②平衡时测得的物质的量为0.10mol,则的转化率_____ ,该温度下的平衡常数_____ 。
(3)对于反应,在一定条件下氨的平衡含量如下表。
①该反应为_____ (填“吸热”或“放热”)反应。
②其他条件不变时,温度升高,氨的平衡含量减小的原因是_____ 。
③哈伯选用的条件是550℃、10MPa,而非200℃、10MPa,可能的原因是_____ 。
(1)请结合下列数据分析,工业上选用氮气与氢气反应固氮,而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是
序号 | 化学反应 | K(298K)的数值 |
① | ||
② |
(2)合成氨的反应原理为;在一容积为2L的密闭容器中加入一定量的和0.5mol,在一定条件下发生合成氨反应,反应中的物质的量浓度的变化情况如下图
①根据上图,计算从反应开始到平衡时,平均反应速率
②平衡时测得的物质的量为0.10mol,则的转化率
(3)对于反应,在一定条件下氨的平衡含量如下表。
温度/℃ | 压强/MPa | 氨的平衡含量 |
200 | 10 | 81.5% |
550 | 10 | 8.25% |
②其他条件不变时,温度升高,氨的平衡含量减小的原因是
③哈伯选用的条件是550℃、10MPa,而非200℃、10MPa,可能的原因是
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解答题-原理综合题
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【推荐3】优化反应条件是研究化学反应的重要方向。
(1)某实验小组设计以与的反应()来探究外界条件对化学反应速率的影响,实验方案如下表所示。
①表中,___________ ,___________ 。
②实验表明,实验Ⅲ的反应速率最快,支持这一结论的实验现象为___________ 。
(2)对于反应,速率方程,k为速率常数(只受温度影响),为反应级数。已知 ,的瞬时生成速率。一定温度下,控制起始浓度为,改变的起始浓度,进行上述反应,得到的瞬时生成速率和起始浓度呈如图所示的直线关系。
①该反应的反应级数为___________ 。
②速率常数___________ 。
③当的起始浓度为,反应进行到某一时刻时,测得的浓度为,此时的瞬时生成速率___________ 。
④该反应的反应速率(v)随时间(t)的变化关系如图所示,若、时刻只改变一个条件,下列说法错误的是___________ (填标号)。
a.在时,采取的措施可以是升高温度
b.在时,采取的措施可以是增大的浓度
c.在时,容器内的转化率是整个过程中的最大值
(1)某实验小组设计以与的反应()来探究外界条件对化学反应速率的影响,实验方案如下表所示。
实验序号 | 溶液 | 溶液 | 蒸馏水 | 温度/℃ | ||
浓度/() | 体积 | 浓度/() | 体积 | 体积 | ||
Ⅰ | 0.1 | 1.5 | 0.1 | 1.5 | 10 | 20 |
Ⅱ | 0.1 | 2.5 | 0.1 | 1.5 | 9 | a |
Ⅲ | 0.1 | b | 0.1 | 1.5 | 9 | 30 |
②实验表明,实验Ⅲ的反应速率最快,支持这一结论的实验现象为
(2)对于反应,速率方程,k为速率常数(只受温度影响),为反应级数。已知 ,的瞬时生成速率。一定温度下,控制起始浓度为,改变的起始浓度,进行上述反应,得到的瞬时生成速率和起始浓度呈如图所示的直线关系。
①该反应的反应级数为
②速率常数
③当的起始浓度为,反应进行到某一时刻时,测得的浓度为,此时的瞬时生成速率
④该反应的反应速率(v)随时间(t)的变化关系如图所示,若、时刻只改变一个条件,下列说法错误的是
a.在时,采取的措施可以是升高温度
b.在时,采取的措施可以是增大的浓度
c.在时,容器内的转化率是整个过程中的最大值
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解题方法
【推荐1】碳是构成物质世界最重要的元素之一,能形成众多的化合物。
(1)已知0.096kg碳完全燃烧可放出3148kJ热量,1mol液态水汽化时要吸收44kJ热量。
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)∆H=-571.6kJ∙mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)∆H=-566kJ∙mol-1
请写出碳完全燃烧的热化学方程式____________ 。请写出制备水煤气的热化学方程式_____________ 。
(2)为研究CO2与CO之间的转化。让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)2CO(g)∆H。测得压强、温度对CO的体积分数(φ(CO)%)的影响如图所示:
回答下列问题:
①p1、p2、p3的大小关系是________________ ,图中a、b、c三点对应的平衡常数大小关系是______________ (用Ka、Kb、Kc表示)。
②一定条件下,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH,向固定容积为1L的密闭容器中充入2molCO2和6molH2,一段时间后达到平衡状态,测得CH3OH(g)的物质的量为1mol,则此条件下该反应的化学平衡常数K=_____________ (用分数表示);若开始时充入2molCH3OH(g)和2molH2O(g)达到相同平衡状态时,CH3OH的转化率为____________ ;若平衡后再充入4mol的N2,则c(CO2)和原平衡比较是_____________ 。(填“增大”、“减小”、“不变”)。
(1)已知0.096kg碳完全燃烧可放出3148kJ热量,1mol液态水汽化时要吸收44kJ热量。
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)∆H=-571.6kJ∙mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)∆H=-566kJ∙mol-1
请写出碳完全燃烧的热化学方程式
(2)为研究CO2与CO之间的转化。让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)2CO(g)∆H。测得压强、温度对CO的体积分数(φ(CO)%)的影响如图所示:
回答下列问题:
①p1、p2、p3的大小关系是
②一定条件下,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH,向固定容积为1L的密闭容器中充入2molCO2和6molH2,一段时间后达到平衡状态,测得CH3OH(g)的物质的量为1mol,则此条件下该反应的化学平衡常数K=
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【推荐2】甲醇是基本有机原料之一,可用于制造甲胺和硫酸二甲酯等多种有机产品,工业上有多种合成甲醇的途径。
途径一:
(1)工业上以和为原料,在催化剂的作用下合成甲醇,该反应的热化学方程式为 。
①该反应在_______ (填“高温”、“低温”或“任意温度”)下易自发进行。
②该反应分两步进行:
第一步:
第二步:
已知第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间,由此推知以下能正确表示反应过程中能量变化的示意图为_______ (填标号)。
a. b. c. d.
途径二:
(2)利用催化剂吸附氧气形成氧自由基,进而引发甲烷转化为甲醇[ ]。在恒温恒压的密闭容器内充入、和,测得压强为,加入合适的催化剂后开始反应,测得容器的体积变化如下。
①下列能说明该反应达到平衡状态的是_______ (填标号)。
A.单位时间内生成的同时生成
B.平衡常数不再变化
C.容器内保持不变
D.混合气体的平均摩尔质量不再变化
②的平衡转化率为_______ ,该温度下的平衡常数_______ (为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数,列出计算式即可)。
③恒温恒压下甲烷和空气总流量为,甲烷流量对甲烷转化率的影响如图所示(空气中氧气的物质的量分数按20%计算)。
甲烷流量为时,进气中甲烷和氧气的体积比为_______ 。甲烷流量为时,转化率明显降低的原因可能是_______ 。
途径一:
(1)工业上以和为原料,在催化剂的作用下合成甲醇,该反应的热化学方程式为 。
①该反应在
②该反应分两步进行:
第一步:
第二步:
已知第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间,由此推知以下能正确表示反应过程中能量变化的示意图为
a. b. c. d.
途径二:
(2)利用催化剂吸附氧气形成氧自由基,进而引发甲烷转化为甲醇[ ]。在恒温恒压的密闭容器内充入、和,测得压强为,加入合适的催化剂后开始反应,测得容器的体积变化如下。
反应时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
容器体积/L | 4 | 3.7 | 3.55 | 3.45 | 3.4 | 3.4 |
A.单位时间内生成的同时生成
B.平衡常数不再变化
C.容器内保持不变
D.混合气体的平均摩尔质量不再变化
②的平衡转化率为
③恒温恒压下甲烷和空气总流量为,甲烷流量对甲烷转化率的影响如图所示(空气中氧气的物质的量分数按20%计算)。
甲烷流量为时,进气中甲烷和氧气的体积比为
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解题方法
【推荐3】二氧化碳的排放越来越受到能源和环境领域的关注,其综合利用是目前研究的重要课题之一、回答下列问题:
(1)已知下列反应的正反应活化能(E1)逆反应活化能(E2)如表所示:
CO2与H2合成液态甲醇的热化学方程式为___________ 。
(2)一定温度下,在2L密闭容器中充入3 mol CO2和 6 mol H2,发生反应:CO2(g)+ 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g),测定H2的转化率[α(H2) ]随时间的变化如图所示:
①0~ 20 min内,用CH3OH的浓度变化表示的平均 反应速率:v(CH3OH)=___________ mol·L-1·min-1。
②该温度下,反应的平衡常数K=___________ (结果保 留两位小数)。
③若在上述平衡状态下,再向容器中充入1mol CO2和lmolH2O(g),则反应速率 v(正)___ v(逆) (填“>”“< “或“= “)。
(3)科学家提出利用CO2与CH4制备合成气: CO2(g) +CH4(g) 2CO(g)+ 2H2(g)。在体积均为2L的密闭容器甲和乙中,分别充入1 molCO2和1 mol CH4、2 mol CO2和2 mol CH4,在相同温度下达到平衡状态时,CO2的转化率:α(甲)___________ α(乙)(填“>”“<“或“=” ,下同),达到平衡所需的时间: t(甲)___________ t(乙)。
(4)如图是利用太阳能电池电解C2H6分别转化成其它含碳化合物的原理示意图,碳电极上生成CO的电极反应式___________ 。若起始投入0.3mol C2H6全部反应完全,生成三种产物中C2H4的物质的量为0.1mol,则电路中转移的电子数目为___________ 。
(1)已知下列反应的正反应活化能(E1)逆反应活化能(E2)如表所示:
序号 | 化学反应 | E1/(kJ·mol-1) | E2/(kJ·mol-1) |
① | H2(g)+ O2(g)=H2O(1) | 685 | 970 |
② | 2CH3OH(1) + 3O2(g)=2CO2 (g) +4H2O (1) | 3526 | 4978 |
CO2与H2合成液态甲醇的热化学方程式为
(2)一定温度下,在2L密闭容器中充入3 mol CO2和 6 mol H2,发生反应:CO2(g)+ 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g),测定H2的转化率[α(H2) ]随时间的变化如图所示:
①0~ 20 min内,用CH3OH的浓度变化表示的平均 反应速率:v(CH3OH)=
②该温度下,反应的平衡常数K=
③若在上述平衡状态下,再向容器中充入1mol CO2和lmolH2O(g),则反应速率 v(正)
(3)科学家提出利用CO2与CH4制备合成气: CO2(g) +CH4(g) 2CO(g)+ 2H2(g)。在体积均为2L的密闭容器甲和乙中,分别充入1 molCO2和1 mol CH4、2 mol CO2和2 mol CH4,在相同温度下达到平衡状态时,CO2的转化率:α(甲)
(4)如图是利用太阳能电池电解C2H6分别转化成其它含碳化合物的原理示意图,碳电极上生成CO的电极反应式
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【推荐1】草酸()广泛存在于食品中,人们对其及相关产品进行了深入研究。
(1)已知时,:,溶液显酸性。解释溶液显酸性的原因:______ ;(用化学用语并配以必要文字说明)
(2)已知反应:,为了使草酸分解,通过燃烧反应提供能量:,已知分解的草酸与所需空气(其中氧气的体分数为)的物质的量之比为,则______
(3)草酸分解生成的燃料燃烧不足以提供足够的能量,还可通过甲烷来制备。在密闭容器中通入物质的量浓度均为的和;在一定条件下发生反应,测得的平衡转化率与温度、压强的关系如下图1所示。
①由图判断压强、、、由小到大的顺序为:______ ;该反应的______ 0(填“<”“>”“=”):
②该反应的平衡常数为______ (结果保留两位小数)
(4)常温下,向的溶液中逐滴加入 溶液,所得滴定曲线如图所示。下列说法正确的是______
①点时:
②点时:
③点时:
④点时:
(1)已知时,:,溶液显酸性。解释溶液显酸性的原因:
(2)已知反应:,为了使草酸分解,通过燃烧反应提供能量:,已知分解的草酸与所需空气(其中氧气的体分数为)的物质的量之比为,则
(3)草酸分解生成的燃料燃烧不足以提供足够的能量,还可通过甲烷来制备。在密闭容器中通入物质的量浓度均为的和;在一定条件下发生反应,测得的平衡转化率与温度、压强的关系如下图1所示。
①由图判断压强、、、由小到大的顺序为:
②该反应的平衡常数为
(4)常温下,向的溶液中逐滴加入 溶液,所得滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
①点时:
②点时:
③点时:
④点时:
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
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解题方法
【推荐2】绿色能源的开发利用是未来能源发展的重要方向,也是实现“碳中和”目标的重要举措。氢能是重要的绿色能源,利用甲烷来制取氢气的总反应可表示为:,该反应可通过如下过程来实现:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)总反应的___________
(2)反应Ⅰ在恒压条件下,不同进气比和不同温度时测得相应的平衡转化率见下表。
①c点平衡混合物中的体积分数为___________ ,a、b两点对应的反应速率___________ (填“<”、“=”或“>”),判断的理由为___________ 。
②若d点的总压强为,则d点的分压平衡常数为___________ (用平衡分压代替浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(3)反应Ⅱ在工业上称为一氧化碳的催化变换反应,研究表明该反应用作催化剂,反应历程如下:
第一步:
第二步:
已知第一步为慢反应,则第一步反应的活化能比第二步反应___________ (填“大”或“小”)。
由于还原性较强,若将还原成,并以的形式大量存在于反应体系中,会使催化剂失去活性,但在实际生产中一般不会发生催化剂失去活性的情况,请结合一氧化碳的催化变换反应历程说明理由___________ 。
(4)用二氧化碳与氢气催化加氢制乙醇,其反应原理为:
。经实验测定在不同投料比时的平衡转化率与温度的关系如图曲线所示:从平衡角度分析,随温度升高,不同投料比时的平衡转化率趋于相近的原因是___________ 。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)总反应的
(2)反应Ⅰ在恒压条件下,不同进气比和不同温度时测得相应的平衡转化率见下表。
平衡点 | a | b | c | d |
0.5 | 0.5 | 1 | 1 | |
平衡转化率/% | 50 | 69 | 50 | 20 |
①c点平衡混合物中的体积分数为
②若d点的总压强为,则d点的分压平衡常数为
(3)反应Ⅱ在工业上称为一氧化碳的催化变换反应,研究表明该反应用作催化剂,反应历程如下:
第一步:
第二步:
已知第一步为慢反应,则第一步反应的活化能比第二步反应
由于还原性较强,若将还原成,并以的形式大量存在于反应体系中,会使催化剂失去活性,但在实际生产中一般不会发生催化剂失去活性的情况,请结合一氧化碳的催化变换反应历程说明理由
(4)用二氧化碳与氢气催化加氢制乙醇,其反应原理为:
。经实验测定在不同投料比时的平衡转化率与温度的关系如图曲线所示:从平衡角度分析,随温度升高,不同投料比时的平衡转化率趋于相近的原因是
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适中
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【推荐3】直接排放SO2、NO2会危害环境。工业上常采用化学方法控制污染。
(1)下图是1mol CH4完全燃烧生成气态水的能量变化和1molS(g)燃烧的能量变化。
①CH4完全燃烧的活化能是_____________ kJ/mol
②在催化剂作用下,CH4可以还原SO2生成单质S(g)、H2O(g)和CO2,写出该反应的热化学方程式_____________________________ ;
(2)为减少SO2排放,将含SO2的烟气通过洗涤剂X,充分吸收后再向吸收后的溶液中加入稀硫酸,既可以回收,同时又可得到化肥。X可以是__________ (填序号)。
a.Ca(OH)2 b.K2CO3 c.Na2SO3 d.NH3·H2O
(3)对NO2+SO2SO3+NO △H<0反应进行探究:在固定体积的密闭容器中,使用某种催化剂,改变原料气配比进行多组实验(各次实验的温度可能相同,也可能不同),测定NO2的平衡转化率。实验结果如图所示:
①能够加快该化学反应速率的外界条件是___________________
a.降低温度 b.增大压强 c.升高温度 d.减小压强
②如果要将图中C点的平衡状态改变为B点的平衡状态,应采取的措施是___________ ;
③若A点对应实验中,SO2(g)的起始浓度为c0mol/L,经过min达到平衡状态,该时段化学反应速率v(NO2)___ mol/(L·min);
④图中C、D两点对应的实验温度分别为和,计算判断______ (填>、=、或<)
(1)下图是1mol CH4完全燃烧生成气态水的能量变化和1molS(g)燃烧的能量变化。
①CH4完全燃烧的活化能是
②在催化剂作用下,CH4可以还原SO2生成单质S(g)、H2O(g)和CO2,写出该反应的热化学方程式
(2)为减少SO2排放,将含SO2的烟气通过洗涤剂X,充分吸收后再向吸收后的溶液中加入稀硫酸,既可以回收,同时又可得到化肥。X可以是
a.Ca(OH)2 b.K2CO3 c.Na2SO3 d.NH3·H2O
(3)对NO2+SO2SO3+NO △H<0反应进行探究:在固定体积的密闭容器中,使用某种催化剂,改变原料气配比进行多组实验(各次实验的温度可能相同,也可能不同),测定NO2的平衡转化率。实验结果如图所示:
①能够加快该化学反应速率的外界条件是
a.降低温度 b.增大压强 c.升高温度 d.减小压强
②如果要将图中C点的平衡状态改变为B点的平衡状态,应采取的措施是
③若A点对应实验中,SO2(g)的起始浓度为c0mol/L,经过min达到平衡状态,该时段化学反应速率v(NO2)
④图中C、D两点对应的实验温度分别为和,计算判断
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