工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖。工业合成氨生产示意图如图所示。
(1)下列有关合成氨工业的说法正确的是_________
(2)循环利用的Y是氮气和氢气,目的是__________________ 。
(3)在合成氨工业中,要使氨的产率增大,同时又能提高反应速率,可采取的措施有_________ (填编号)。
①使用催化剂 ②恒温恒容,增大原料气和充入量 ③及时分离产生的
④升高温度 ⑤恒温恒容,充入惰性气体使压强增大
(4)氮的固定和氮的循环是几百年来科学家一直研究的课题。下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分值。
分析数据可知:
①在下模拟工业固氮,某时刻,此时_________ (填“>”“<”或“=”)。
②人类不适合大规模模拟大气固氮的原因是__________________ 。
(5)为获得合成氨的原料气氢气,某科研小组以太阳能为热源分解,经热化学铁氧化合物循环分解水制的过程如下。
已知:。
过程Ⅰ:
过程Ⅱ:……
过程Ⅱ的热化学方程式为_________ 。
(1)下列有关合成氨工业的说法正确的是_________
A.工业合成氨的反应是熵减小的放热反应,在低温或常温时可自发进行 |
B.合成氨反应中,反应物的总键能小于产物的总键能 |
C.合成氨厂一般采用的压强为,因为该压强下铁触媒的活性最高 |
D.的量越多,的转化率越大,因此,充入的越多越有利于的合成 |
(3)在合成氨工业中,要使氨的产率增大,同时又能提高反应速率,可采取的措施有
①使用催化剂 ②恒温恒容,增大原料气和充入量 ③及时分离产生的
④升高温度 ⑤恒温恒容,充入惰性气体使压强增大
(4)氮的固定和氮的循环是几百年来科学家一直研究的课题。下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分值。
反应 | 大气固氮 | 工业固氮 | |||
温度 | 27 | 2000 | 25 | 400 | 450 |
0.1 | 0.507 | 0.152 |
①在下模拟工业固氮,某时刻,此时
②人类不适合大规模模拟大气固氮的原因是
(5)为获得合成氨的原料气氢气,某科研小组以太阳能为热源分解,经热化学铁氧化合物循环分解水制的过程如下。
已知:。
过程Ⅰ:
过程Ⅱ:……
过程Ⅱ的热化学方程式为
更新时间:2023-08-08 22:52:05
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【推荐1】在工业上常用CO与H2合成甲醇,热化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=akJ·mol-1,回答下列问题
已知:①O2(g)+CO(g)CO2(g)△H=−283.0kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)H2O(g)△H=−241.8kJ·mol-1
③CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2O(g)△H=−192.2kJ·mol-1
(1)a=___ 。
(2)已知由CO2生成CO的化学方程式为CO2(g)+O(g)CO(g)+O2(g),其正反应速率为v(正)=k(正)·c(CO2)·c(O),逆反应速率为v(逆)=k(逆)·c(CO)·c(O2),k为速率常数。2500K时,k(逆)=1.21×105L·s-1·mol-1,k(正)=3.02×105L·s-1·mol-1,则该温度下该反应的平衡常数K为___ (保留小数点后一位小数)。
(3)在T1时,向体积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的CO和H2,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),反应达到平衡时CH3OH(g)的体积分数(φ)与的关系如图1所示。
①对于反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),下列情况下一定达到化学平衡状态的是___ 。
A.每断裂2molH-H键同时断裂1molO-H键
B.该反应的△H不再改变
C.在绝热恒容容器中反应至温度不再变化
D.2v(H2)正=v(CH3OH)逆
②当起始=2时,经过5min达到平衡,CO的转化率为0.6,则0~5min内平均反应速率v(H2)=___ 。若此刻再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4mol,达到新平衡时H2的转化率将___ (填“增大”“减小”“或”“不变”)。
③当=3.5时,达到平衡后,CH3OH的体积分数可能是图象中的___ (填“D”“E”或“F”)点。
(4)在一容积可变的密闭容器中充有1molCO和2molH2,CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如图2所示。
①A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为___ 。
②若达到平衡状态A时,容器的体积为1L,则在平衡状态B时容器的体积为___ L。
已知:①O2(g)+CO(g)CO2(g)△H=−283.0kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)H2O(g)△H=−241.8kJ·mol-1
③CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2O(g)△H=−192.2kJ·mol-1
(1)a=
(2)已知由CO2生成CO的化学方程式为CO2(g)+O(g)CO(g)+O2(g),其正反应速率为v(正)=k(正)·c(CO2)·c(O),逆反应速率为v(逆)=k(逆)·c(CO)·c(O2),k为速率常数。2500K时,k(逆)=1.21×105L·s-1·mol-1,k(正)=3.02×105L·s-1·mol-1,则该温度下该反应的平衡常数K为
(3)在T1时,向体积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的CO和H2,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),反应达到平衡时CH3OH(g)的体积分数(φ)与的关系如图1所示。
①对于反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),下列情况下一定达到化学平衡状态的是
A.每断裂2molH-H键同时断裂1molO-H键
B.该反应的△H不再改变
C.在绝热恒容容器中反应至温度不再变化
D.2v(H2)正=v(CH3OH)逆
②当起始=2时,经过5min达到平衡,CO的转化率为0.6,则0~5min内平均反应速率v(H2)=
③当=3.5时,达到平衡后,CH3OH的体积分数可能是图象中的
(4)在一容积可变的密闭容器中充有1molCO和2molH2,CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如图2所示。
①A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为
②若达到平衡状态A时,容器的体积为1L,则在平衡状态B时容器的体积为
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【推荐2】“碳达峰·碳中和”是我国社会发展重大战略之一,以、为原料合成甲醇是实现“双碳”经济的有效途径之一,回答下列问题:
已知:①
②
(1)以、为原料合成甲醇:。该反应的___________ ,_____ 0(填“>”“<”“=”),该反应在,该反应在______ 自发进行(填“高温”“低温”“任意温度”)。
(2)℃时,向容积为2L的密闭容器中充入6mol和8mol,并加入催化剂合成甲醇:,容器中的物质的量随时间变化如图中实线所示,图中虚线表示仅改变某一反应条件时,的物质的量随时间的变化。
①该反应在0~8min内,的平均反应速率是___________ 。
②T℃时,该反应的化学平衡常数K=___________ 。
③曲线Ⅰ、Ⅱ改变的条件分别可能是___________ 、___________ 。
(3)在一定温度下的恒容密闭容器中,能说明达到平衡状态的是___________ (填字母)。
a.容器中混合气体的密度不再改变 b.容器中的压强不再改变
c.和的浓度之比为3∶1 d.
e.断裂3mol H−H键同时断裂3mol H−O键
已知:①
②
(1)以、为原料合成甲醇:。该反应的
(2)℃时,向容积为2L的密闭容器中充入6mol和8mol,并加入催化剂合成甲醇:,容器中的物质的量随时间变化如图中实线所示,图中虚线表示仅改变某一反应条件时,的物质的量随时间的变化。
①该反应在0~8min内,的平均反应速率是
②T℃时,该反应的化学平衡常数K=
③曲线Ⅰ、Ⅱ改变的条件分别可能是
(3)在一定温度下的恒容密闭容器中,能说明达到平衡状态的是
a.容器中混合气体的密度不再改变 b.容器中的压强不再改变
c.和的浓度之比为3∶1 d.
e.断裂3mol H−H键同时断裂3mol H−O键
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解答题-原理综合题
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【推荐3】分子结构稳定,难以给出电子,较容易接受电子,较难活化。采用作为碳源,通过催化加氢方式,不仅可以减少温室气体的排放,还可以将转化为高附加值的化学产品,具有重要的战略意义。
(1)的结构与相似,写出的电子式_______ 。
(2)一种直接加氢的反应机理如图a所示。
①写出总反应的化学方程式_______ 。
②a、也可以写成(难溶),写出溶于乙酸的离子方程式_______ ;
b、比更难溶,加热的水溶液可以生成,写出反应的化学方程式_______ 。
(3)①已知:主反应催化加氢制甲醇是放热反应
写出催化加氢制甲醇的热化学方程式_______ (用含和的代数式表示)。
②已知 ,则_______ (填>、<或=)。
③我国科学家设计了离子液体电还原合成工艺,写出碱性条件下生成甲醇的电极反应式_______ 。
(1)的结构与相似,写出的电子式
(2)一种直接加氢的反应机理如图a所示。
①写出总反应的化学方程式
②a、也可以写成(难溶),写出溶于乙酸的离子方程式
b、比更难溶,加热的水溶液可以生成,写出反应的化学方程式
(3)①已知:主反应催化加氢制甲醇是放热反应
写出催化加氢制甲醇的热化学方程式
②已知 ,则
③我国科学家设计了离子液体电还原合成工艺,写出碱性条件下生成甲醇的电极反应式
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【推荐1】“有序介孔碳”和“纳米限域催化”的研究双双获得国家自然科学奖一等奖。利用介孔限域催化温室气体加氢制甲醇,再通过甲醇制备燃料和化工原料等,是解决能源问题与实现双碳目标的主要技术之一。反应如下:
i
ii
iii
(1)_______ 。
(2)绝热条件下,将以体积比充入恒容密闭容器中,若只发生反应ⅱ,下列可作为反应ⅱ达到平衡的判据是_______ 。
a.与比值不变 b.容器内气体密度不变
c.容器内气体压强不变 d.不变
(3)将以体积比充入恒容密闭容器中,在某介孔限域催化剂存在下发生反应ⅰ和ii。的平衡转化率及的选择性(生成目标产物所消耗的反应物的物质的量与参与反应的反应物的物质的量之比)随温度变化曲线如图所示:①加氢制甲醇,_______ 温(填“高”或“低”,下同)有利于提高反应速率,_______ 温有利于提高平衡时的产率。结合上图阐述实际选用反应温度的原因:_______ 。
②时反应i的_______ 。(是以组分体积分数代替物质的量浓度表示的平衡常数,列计算式)
(4)近日,我国学者研究发现,在单原子催化时,反应i的历程以及中间体与物质的量之比随时间变化图如下:第一步
第二步
第三步
下列说法正确的是_______ 。
a.任何温度下,反应i均可自发进行
b.升高温度时,三步反应速率均加快
c.用不同催化剂催化反应可以改变反应历程,提高平衡转化率
d.反应历程中,第二步反应的活化能最高,是反应的决速步聚
(5)运用单原子催化加氢制甲醇时,可在实现甲醇选择性,开拓了单原子催化剂应用的空白。请写出基态铜原子价层电子轨道表达式:_______ 。
i
ii
iii
(1)
(2)绝热条件下,将以体积比充入恒容密闭容器中,若只发生反应ⅱ,下列可作为反应ⅱ达到平衡的判据是
a.与比值不变 b.容器内气体密度不变
c.容器内气体压强不变 d.不变
(3)将以体积比充入恒容密闭容器中,在某介孔限域催化剂存在下发生反应ⅰ和ii。的平衡转化率及的选择性(生成目标产物所消耗的反应物的物质的量与参与反应的反应物的物质的量之比)随温度变化曲线如图所示:①加氢制甲醇,
②时反应i的
(4)近日,我国学者研究发现,在单原子催化时,反应i的历程以及中间体与物质的量之比随时间变化图如下:第一步
第二步
第三步
下列说法正确的是
a.任何温度下,反应i均可自发进行
b.升高温度时,三步反应速率均加快
c.用不同催化剂催化反应可以改变反应历程,提高平衡转化率
d.反应历程中,第二步反应的活化能最高,是反应的决速步聚
(5)运用单原子催化加氢制甲醇时,可在实现甲醇选择性,开拓了单原子催化剂应用的空白。请写出基态铜原子价层电子轨道表达式:
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解答题-实验探究题
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【推荐2】探究小组利用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。
①请完成以下实验设计表【将表中(1)、(2)、(3)、(4)空填入答题卡相应的空格中):每次实验KMnO4酸性溶液的用量均为4mL、H2C2O4溶液的用量均为2mL,催化剂MnSO4的用量可选择0.5g、0.0g】
②若要准确计算反应速率,该实验中还需测定溶液紫色消失所需要的时间。请你设计出通过测定褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率关系的实验方案:______________ 。
③写出KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应的离子方程式:______________
①请完成以下实验设计表【将表中(1)、(2)、(3)、(4)空填入答题卡相应的空格中):每次实验KMnO4酸性溶液的用量均为4mL、H2C2O4溶液的用量均为2mL,催化剂MnSO4的用量可选择0.5g、0.0g】
实验 编号 | 实验目的 | T/K | 催化剂用量/g | c/mol·l-1 | |
KMnO4 | H2C2O4 | ||||
I | 为以下实验 | 298 | 0.5 | 0.01 | 0.1 |
II | 探究KMnO4酸性溶液的浓度对该反应速率的影响 | 298 | 0.5 | 0.001 | 0.1 |
III | (1) | 323 | 0.5 | 0.01 | 0.1 |
IV | 探究催化剂对反应速率的影响 | (2) | (3) | (4) | 0.1 |
②若要准确计算反应速率,该实验中还需测定溶液紫色消失所需要的时间。请你设计出通过测定褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率关系的实验方案:
③写出KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应的离子方程式:
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解答题-原理综合题
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【推荐3】回答下列问题
(1)氮元素与氧元素相比,___________ 元素的非金属性更强,写出一条能说明和元素非金属性强弱的化学事实___________ 。
(2)一定条件下,氮元素可发生如下图所示的循环转化。
图中属于“氮的固定”的是___________ (填字母代号,下同);转化过程为非氧化还原反应的是___________ 。
(3)下图是未用催化剂和反应生成过程中能量的变化示意图,请在图中绘制同条件下加入铁触媒后相应的能量变化曲线,并写出该条件下分解对应的热化学方程式:___________ 。
(4)对于合成氨反应,达到平衡后,以下分析正确的是________
(5)使用催化剂时反应历程和能量变化如图,其中吸附在催化剂表面上的物种用“吸”标注。
根据反应历程和能量变化图,计算反应决速步骤的活化能___________ 。
(6)在定温度下,将和置于密闭容器中,反应达到平衡时,混合气体中的体积分数为,该反应的平衡常数___________ 。(用分数表示)。
(1)氮元素与氧元素相比,
(2)一定条件下,氮元素可发生如下图所示的循环转化。
图中属于“氮的固定”的是
(3)下图是未用催化剂和反应生成过程中能量的变化示意图,请在图中绘制同条件下加入铁触媒后相应的能量变化曲线,并写出该条件下分解对应的热化学方程式:
(4)对于合成氨反应,达到平衡后,以下分析正确的是________
A.升高温度,对正反应的反应速率影响更大 |
B.增大压强,对正反应的反应速率影响更大 |
C.减小反应物浓度,对逆反应的反应速率影响更大 |
D.加入催化剂,对逆反应的反应速率影响更大 |
(5)使用催化剂时反应历程和能量变化如图,其中吸附在催化剂表面上的物种用“吸”标注。
根据反应历程和能量变化图,计算反应决速步骤的活化能
(6)在定温度下,将和置于密闭容器中,反应达到平衡时,混合气体中的体积分数为,该反应的平衡常数
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【推荐1】进入秋冬季后,有些地区不时会遇到雾霾天气,影响人们的出行。氮氧化物(NOx)是雾霾的主要成分之一,消除氮氧化物有多种方法。回答下列问题:
(1)净化汽车尾气可减少空气中的NOx,净化时的主要原理为。在恒容密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)和时间的变化曲线如下图1所示。
①该反应的△H_______ 0(选填“>”或“<”)。
②在T2温度下,0~2s内的化学反应速率v(N2)=_______ 。
③能判断该反应达到平衡状态的标志是_______ (填标号)。
A.在单位时间内生成1molCO2的同时消耗了1molCO
B.混合气体的密度不再改变
C.混合气体的平均相对分子质量不再改变
D.混合气体的压强不再改变
(2)利用某分子筛作催化剂,NH3可脱除废气中的NO和NO2,生成两种无毒物质,其反应历程如下图2所示,则该历程总反应的化学方程式为_______ 。
(3)下图3所示的电解装置,可将雾霾中的NO、SO2转化为(NH4)2SO4和H2SO4,从而实现了废气的回收再利用,则通入NO一极的电极反应式为_______ ;若通入的NO体积为4.48L (标准状况下),则另外一个电极通入的SO2的质量至少为_______ g。
(1)净化汽车尾气可减少空气中的NOx,净化时的主要原理为。在恒容密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)和时间的变化曲线如下图1所示。
①该反应的△H
②在T2温度下,0~2s内的化学反应速率v(N2)=
③能判断该反应达到平衡状态的标志是
A.在单位时间内生成1molCO2的同时消耗了1molCO
B.混合气体的密度不再改变
C.混合气体的平均相对分子质量不再改变
D.混合气体的压强不再改变
(2)利用某分子筛作催化剂,NH3可脱除废气中的NO和NO2,生成两种无毒物质,其反应历程如下图2所示,则该历程总反应的化学方程式为
(3)下图3所示的电解装置,可将雾霾中的NO、SO2转化为(NH4)2SO4和H2SO4,从而实现了废气的回收再利用,则通入NO一极的电极反应式为
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【推荐2】SO2会对环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方法来减少这些有害气体的排放。SO2的除去有如下两种方法:
方法1(双碱法):用NaOH吸收SO2,并用CaO使NaOH再生:NaOH溶液Na2SO3。
(1)写出过程①的离子方程式:_____________________ 。
(2)CaO在水中存在如下转化:CaO(s)+H2O(1)=Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)。从平衡移动的角度,简述过程②NaOH再生的原理:___________________________ 。
方法2:用氨水除去SO2:
(3)已如25℃,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2SO3的Ka1=13×10-2,Ka2=6.2×10-8。若氨水的浓度为2.0 mol/L,溶液中的c(OH-)=______ 。将SO2通入该氨水中,当c(OH-)降为1.0×10-7 mol/L时,溶液的=____________ 。
方法1(双碱法):用NaOH吸收SO2,并用CaO使NaOH再生:NaOH溶液Na2SO3。
(1)写出过程①的离子方程式:
(2)CaO在水中存在如下转化:CaO(s)+H2O(1)=Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)。从平衡移动的角度,简述过程②NaOH再生的原理:
方法2:用氨水除去SO2:
(3)已如25℃,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2SO3的Ka1=13×10-2,Ka2=6.2×10-8。若氨水的浓度为2.0 mol/L,溶液中的c(OH-)=
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【推荐3】研究CO2的回收及充分利用,对减少碳排放和缓解能源危机具有重要的意义。
(1)在一定温度下,向1L恒容密闭容器中通入2molCO2和6molH2,在催化剂作用下可发生如下反应:2CO2(g) + 6H2(g)CH3CH2OH(g) +3H2O(g) ∆H
①已知H2、CH3CH2OH(g)的燃烧热分别为285. 8KJ/mol、1366.8KJ/mol,H2O(l) =H2O(g) ∆H1=+44kJ/mol,则∆H=_______ 。
②下列表示该反应达到平衡状态的是_______ 。
A.混合气体的平均摩尔质量保持不变
B.有6molH—H断裂同时有6molO-H断裂
C.混合气体的密度不再改变
D.CO2的物质的量浓度保持不变
E.容器的压强保持不变
③当反应经过20min达到平衡时,容器中n(CO2)与n(H2O)相等,此时H2的转化率为_______ ,用CH3CH2OH表示20min内该反应的反应速率为_______
(2)一定温度下,以Ni/Ce为催化剂,在某恒容密闭容器中,发生反应CO2(g) +C(s)2CO(g) ,已知CO2、CO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(CO2)=k1·P(CO2),v(CO)=k2·P2 (CO),一定温度下,k1、k2与平衡常数Kp(用平衡分压代替平衡浓度计算平衡常数)的关系是Kp=_______ ;v(CO2)、v(CO)与温度关系如图所示,则表示反应达到平衡状态的是_______ (填TA、TB或TC)
(3)用NaOH浓溶液吸收CO2,得到Na2CO3溶液,Na2CO3溶液中各离子浓度大小关系为_______ ;已知:Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,向VmL 0.001mol/LNa2CO3溶液中加入等体积CaCl2溶液,欲使CO沉淀完全,则起始CaCl2物质的量浓度至少为_______ (当离子浓度小于10-5mol/L可认为沉淀完全)
(1)在一定温度下,向1L恒容密闭容器中通入2molCO2和6molH2,在催化剂作用下可发生如下反应:2CO2(g) + 6H2(g)CH3CH2OH(g) +3H2O(g) ∆H
①已知H2、CH3CH2OH(g)的燃烧热分别为285. 8KJ/mol、1366.8KJ/mol,H2O(l) =H2O(g) ∆H1=+44kJ/mol,则∆H=
②下列表示该反应达到平衡状态的是
A.混合气体的平均摩尔质量保持不变
B.有6molH—H断裂同时有6molO-H断裂
C.混合气体的密度不再改变
D.CO2的物质的量浓度保持不变
E.容器的压强保持不变
③当反应经过20min达到平衡时,容器中n(CO2)与n(H2O)相等,此时H2的转化率为
(2)一定温度下,以Ni/Ce为催化剂,在某恒容密闭容器中,发生反应CO2(g) +C(s)2CO(g) ,已知CO2、CO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(CO2)=k1·P(CO2),v(CO)=k2·P2 (CO),一定温度下,k1、k2与平衡常数Kp(用平衡分压代替平衡浓度计算平衡常数)的关系是Kp=
(3)用NaOH浓溶液吸收CO2,得到Na2CO3溶液,Na2CO3溶液中各离子浓度大小关系为
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【推荐1】300 ℃时,将2 mol A和2 mol B两种气体混合加入2 L密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g)ΔH,2 min末反应达到平衡,生成0.8 mol D。
(1)在2 min末,A的平衡浓度为_______ ,B的转化率为_______ ,0~2 min内 D的平均反应速率为_______ 。
(2)该反应的平衡常数表达式为K=_______ 。该温度下化学平衡常数数值K1=_______ 。已知350 ℃时K2=1,则ΔH_______ 0(填“>”或“<”)。
(3)300 ℃,将该反应容器体积压缩为1 L,则A的转化率_______ (填“增大”“减小”或“不变”),原因是_______ 。若该条件下平衡常数为K3,则K3_______ K1(填“<”“>”或“=”),原因是_______ 。
(1)在2 min末,A的平衡浓度为
(2)该反应的平衡常数表达式为K=
(3)300 ℃,将该反应容器体积压缩为1 L,则A的转化率
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【推荐2】甲醇(CH3OH)常温下为无色液体,是应用广泛的化工原料和前景乐观的燃料。
(1)已知: CO、H2、CH3OH的燃烧热(ΔH)分别为-283.0kJ·mol-1、-285.8 kJ·mol-1、 -726.8 kJ·mol-1, 则CO和H2反应生成CH3OH的热化学方程式是___________ 。
(2)一定温度下反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)在容积为2L的密闭容器中进行,其相关数据见如图。
①从反应开始至平衡时,用H2表示化学反应速率为___________ 。
②能判断该反应达到平衡状态的是___________ (填字母)。
A.生成CH3OH与消耗H2的速率比为1:2
B.容器内气体密度保持不变
C.容器内气体的平均相对分子质量保持不变
D.容器内各种成分的浓度保持不变
③该温度下此反应的平衡常数为是___________ ,5min后速率变化加剧的原因可能是___________ 。
(1)已知: CO、H2、CH3OH的燃烧热(ΔH)分别为-283.0kJ·mol-1、-285.8 kJ·mol-1、 -726.8 kJ·mol-1, 则CO和H2反应生成CH3OH的热化学方程式是
(2)一定温度下反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)在容积为2L的密闭容器中进行,其相关数据见如图。
①从反应开始至平衡时,用H2表示化学反应速率为
②能判断该反应达到平衡状态的是
A.生成CH3OH与消耗H2的速率比为1:2
B.容器内气体密度保持不变
C.容器内气体的平均相对分子质量保持不变
D.容器内各种成分的浓度保持不变
③该温度下此反应的平衡常数为是
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
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【推荐3】先进的甲醇低压羰基合成乙酸工艺的普及推广,导致我国乙酸产能过剩。使用特定催化剂进行乙酸直接加氢制备乙醇的反应原理如下:
主反应:CH3COOH(g)+2H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g) △H1
副反应:CH3COOH(g)+CH3CH2OH(g)CH3CH2OOCCH3(g)+H2O(g) △H2<0
副反应的反应热绝对值远远小于主反应的反应热绝对值。
(1)一定温度下,将1molCH3COOH(g)、5molH2(g)通入到恒压密闭容器电(不考虑副反应)。达到平衡时,H2的转化率为4%,该反应放热akJ。则该温度下主反应的△H1=
(2)250℃下,恒压密闭容器中充入一定量H2(g)和CH3COOH(g)(不考虑副反应),下列条件不能判断反应达到平衡状态的是
A.混合气体的密度保持不变 |
B.混合气体的总质量保持不变 |
C.H2O的体积分数不变 |
D.n(H2):n(CH3CH2OH)=2:1,且保持不变 |
(3)已知:I.S表示选择性,且主反应产物的选择性往往大于副反应产物的选择性
II.S(乙醇)=×100%
在n(H2):n(CH3COOH)=10时:2MPa下,平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随温度的变化;250℃下,平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随压强的变化均如图所示。
①250℃下,乙醇选择性随压强变化的曲线是
②曲线b是乙醇选择性随温度变化的曲线,曲线b变化的原因是
③150℃,在催化剂作用下和CH3COOH反应一段时间后,乙醇的选择性位于m点,不改变反应时间和温度,一定能提高乙醇选择性的措施
(4)一定温度和恒定压强下,向初始体积为1L容积可变的密闭容器中通入2molH2和1molCH3COOH,同时发生主反应和副反应,测得平衡时n[H2O(g)]=0.8mol,体系中气体物质的堡减小20%,则平衡时,c(H2)=
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