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 > 化学平衡图像分析
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:65 题号:20197861
甲烷和甲醇(CH3OH)既是重要的化工原料,又是未来重要的能源物质。
(1)该反应为,反应过程中能量变化如图所示。则1molCO(g)和2molH2(g)的总能量___________(填“>”、“<”或“=”)1molCH3OH(g)的能量。
   
(2)在容积为1L的恒容密闭容器中投入等物质的量的CO2(g)和H2(g),进行反应:。CO2(g)、CH3OH(g)的物质的量随时间变化关系如图所示:
      
图中,表示正反应速率与逆反应速率相等的点是___________(填“a”、“b”、“c”或“d”)。用同一物质表示反应速率时,a、c两点的正反应速率:υa___________υc (填“>”、“<”或“=”,下同),该反应达到平衡时,CO2的转化率___________50%。
(3)将2.0molCH4(g)和3.0molH2O(g)通入容积为2L的恒容密闭容器中,恒温条件下发生反应:。测得在10min时反应达到平衡,此时CH4的物质的量为1.6mol,则0~10min内,用CO表示该反应的平均反应速率υ(CO)=___________。下列描述中能说明该反应已达平衡状态的是___________(填标号)。
a. 断裂3mol H−H键时,生成2mol H−O键       b. 容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变
c. 容器内混合气体的压强保持不变       d. 容器内CO与H2的体积之比保持不变
(4)甲烷可直接应用于燃料电池,该电池采用KOH溶液为电解质,其工作原理如图所示:
   
①外电路电子移动方向:___________(填“a→b”或“b→a”)。
②a电极的电极方程式为___________
③标准状况下消耗5.6LO2,外电路中通过导线的电子的数目为___________

相似题推荐

解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】回答下列问题:
(1)化学反应中伴随着能量变化。下列属于吸热反应的是____(填序号)。
a.燃烧CO                         b.C与CO2反应
c.铝和稀盐酸反应             d.液态水变为水蒸气
(2)氨气中氢含量高,是一种优良的小分子储氢载体,且胺全、易储运。
相关化学键的键能数据
化学键N≡NH—HN—H
键能E/(kJ·mol-1)946436.0390.8

则:①2NH3(g)N2(g)+3H2(g) H=____kJ·mol-1
②某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下,将0.1 mol NH3通入3 L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200 kPa),各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。在该温度下,用分压表示的平衡常数Kp=___。(已知:分压=总压×该组分物质的量分数)

(3)我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应:
a)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) H1
b)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H2
c)CH4(g)C(s)+2H2(g) H3
d)2CO(g)CO2(g)+C(s) H4
e)CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s) H5
①根据盖斯定律,反应a的H1=___(写出一个代数式即可)。
②一定条件下,CH4分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分___步进行,其中,第___步的正反应活化能最大。

③某学生应用平衡原理对b)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H2>0的反应进行研究。向一恒温恒容的密闭容器中充入1 mol CO2和2 mol H2发生反应,t1时达到平衡状态Ⅰ,在t2时改变某一条件,t3时重新达到平衡状态Ⅱ,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是___(填字母)。

A.容器内压强不变,表明反应达到平衡
B.t2时改变的条件:向容器中加入CO或加入H2O(g)
C.t2时若升高温度或增大压强,均有利于提高CO2的转化率
D.平衡常数KK(Ⅱ)<K(Ⅰ)
2022-03-05更新 | 152次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】研究含氮、硫物质之间的转化,对资源的综合利用具有重要意义。
(1)硫酸生产中,催化氧化生成
①在恒容密闭容器中达到平衡后,能使平衡正向移动并提高转化率的是_______
A.向容器中通入       B.向容器中通入       C.使用催化剂       D.降低温度
②如图表示催化氧化生成在密闭容器中达到平衡时,由于条件改变而引起反应速率的变化情况,a时刻改变的条件可能是____;若c时刻增大压强,把反应速率变化情况画在c~d处____

(2)合成氨反应是人工固氮的主要手段,对人类生存和经济发展都有着重大意义。合成氨反应中正反应速率,逆反应速率为速率常数。平衡常数K与温度的关系如图。

①表示正反应的平衡常数K与温度变化的曲线为_______(填)
②平衡时,合成氨反应的平衡常数_______(用表示)
(3)将一定量气体充入恒容的密闭容器中,控制反应温度为T1,发生的反应为:
①下列可作为反应达到平衡的判据是_______
A.            B.气体的压强不变       C.不变       D.容器内颜色不变
②t1时刻反应达到平衡,混合气体平衡总压强为P,的平衡转化率为,则反应的平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)。
2022-09-02更新 | 377次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐3】为原料制备甲烷、氢气等能源物质具有较好的发展前景。
(1)联合催化重整能减少温室气体的排放。其主要反应如下:
Ⅰ.       
Ⅱ.       
Ⅲ.       
___________
②其他条件相同,投料比为1∶1.3时,不同温度下的转化率及变化如图1。始终低于1.0的原因是___________________

(2)一定条件下,分解形成C的反应历程如图2所示。该历程分________步进行,其中第__________步的正反应活化能最大。

(3)T℃时,向1L恒容密闭容器中充入4mol 和12mol ,在催化剂表面发生催化重整制的主反应,同时有副反应发生。初始压强为p,20min时反应都达到平衡状态,测得,体系压强为
①0~20min内_______,平衡时选择性=___________(保留三位有效数字)。(选择性
②副反应的平衡常数__________。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
③催化剂上的反应过程如图3所示。其他条件不变时,的转化率和的选择性随温度变化如图4所示。催化加氢制的最适合温度为_________,除提高反应速率外,该催化剂的最大优点是____________

7日内更新 | 25次组卷
共计 平均难度:一般