我国在第75届联合国大会上正式提出了2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和的目标,所以研发利用二氧化碳技术,降低空气中二氧化碳含量成为重要的任务。
Ⅰ.化石燃料的燃烧产生大量的二氧化碳。已知25℃时,相关物质的摩尔燃烧焓数据如表:
(1)则25℃时H2(g)和C(石墨,s)生成C2H2(l)的热化学方程式为________ 。
Ⅱ.二氧化碳甲烷化反应合成替代天然气,是利用二氧化碳的技术之一。
甲烷化主反应:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H=-165kJ•mol-1
副反应:i.CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) ΔH1=_______。
ii.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ•mol-1;
iii.CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g) △H3=-90kJ•mol-1;
iv.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) △H4=+131.3kJ•mol-1。
(2)反应i的ΔH1=_______ ,该反应在_______ (填“高温”或“低温”)条件下能够自发进行反应。
(3)在恒温恒容的密闭容器中,关于反应iii叙述正确的是_______ 。
(4)某容器中加入一定量的CO2和H2,保持温度和压强不变的情况下,达平衡后再向该容器中注入Ar稀释,反应iii的化学平衡将_______ (填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”),平衡时,CO2的分压p(CO2)_______ (填“增大”、“减小”或“不变”,下同)。
(5)以4molH2和1molCO2为初始原料,在催化剂(Ni/xMg)作用下保持总压为P0时,若只发生反应4H2(g)+CO2(g)CH4(g)+2H2O(g),不同温度下在相同时间测得CO2的转化率如图所示。
①B点的平衡常数KP=________ 。
②由图像可知,影响该催化剂活性的因素有________ 。
Ⅰ.化石燃料的燃烧产生大量的二氧化碳。已知25℃时,相关物质的摩尔燃烧焓数据如表:
物质 | H2(g) | C(石墨,s) | C2H2(l) |
摩尔燃烧焓ΔH(kJ•mol-1) | -285.8 | -393.5 | -1299.5 |
(1)则25℃时H2(g)和C(石墨,s)生成C2H2(l)的热化学方程式为
Ⅱ.二氧化碳甲烷化反应合成替代天然气,是利用二氧化碳的技术之一。
甲烷化主反应:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H=-165kJ•mol-1
副反应:i.CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) ΔH1=_______。
ii.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ•mol-1;
iii.CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g) △H3=-90kJ•mol-1;
iv.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) △H4=+131.3kJ•mol-1。
(2)反应i的ΔH1=
(3)在恒温恒容的密闭容器中,关于反应iii叙述正确的是
A.用CO2、H2、H2O表示的速率之比为1:2:2可以作为判断化学平衡的依据 |
B.容器中气体的压强不变时,不能作为平衡的判断依据 |
C.容器内的气体密度不变可以作为平衡的判断依据 |
D.使用催化剂不能改变平衡转化率 |
(4)某容器中加入一定量的CO2和H2,保持温度和压强不变的情况下,达平衡后再向该容器中注入Ar稀释,反应iii的化学平衡将
(5)以4molH2和1molCO2为初始原料,在催化剂(Ni/xMg)作用下保持总压为P0时,若只发生反应4H2(g)+CO2(g)CH4(g)+2H2O(g),不同温度下在相同时间测得CO2的转化率如图所示。
①B点的平衡常数KP=
②由图像可知,影响该催化剂活性的因素有
更新时间:2023-10-18 09:00:30
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【推荐1】甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、和)在催化剂作用下可合成甲醇,发生的主要反应如下:
Ⅰ. ;
Ⅱ. ;
Ⅲ. 。
(1)______ 。
(2)将2.0 mol 和3.0mol 通入容积为3L的恒容密闭容器中,在一定条件下发生反应Ⅱ,测得的平衡转化率与温度的关系如图1所示。
①100℃时反应达到平衡所需的时间为5 min,则反应从起始至5 min内,用表示该反应的平均反应速率为______ ;平衡后向容器中再通入3 mol Ar,平衡______ (填“正向”“逆向”或“不”)移动。
②100℃时,反应Ⅱ的平衡常数______ 。
(3)甲醇会对水质造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理如下:通电后,将氧化成,然后以作氧化剂,将水中的甲醇氧化成而净化。实验室用如图2装置模拟上述过程。
①图2中石墨A的电极名称为______ ;写出阳极的电极反应式:______ 。
②写出除去甲醇的离子方程式:______ 。
Ⅰ. ;
Ⅱ. ;
Ⅲ. 。
(1)
(2)将2.0 mol 和3.0mol 通入容积为3L的恒容密闭容器中,在一定条件下发生反应Ⅱ,测得的平衡转化率与温度的关系如图1所示。
①100℃时反应达到平衡所需的时间为5 min,则反应从起始至5 min内,用表示该反应的平均反应速率为
②100℃时,反应Ⅱ的平衡常数
(3)甲醇会对水质造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理如下:通电后,将氧化成,然后以作氧化剂,将水中的甲醇氧化成而净化。实验室用如图2装置模拟上述过程。
①图2中石墨A的电极名称为
②写出除去甲醇的离子方程式:
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解题方法
【推荐2】碳及其化合物在人们的日常生活、工农业生产及科学研究中有着重要的作用。回答下列有关问题:
(1)煤炭是人们利用最为广泛的燃料,但因煤炭含硫而导致大气污染。对燃煤烟气中的SO2可采用碳酸钙浆液法吸收,即把燃煤烟气和空气同时鼓入到含CaCO3的浆液中,使SO2被吸收。①该反应生成石膏(CaSO4 •2H2O),化学方程式为____________________ 。
②标准状况下,某种烟气中SO2含量为2.1×10-3g •L-1,则反应中转移3 mol电子时,处理标
准状况下烟气的体积为___________ L(保留两位有效数字)。
(2)工业炼铁的基本原理是:在高温下,焦炭燃烧生成的CO将铁矿石中铁的氧化物还原得到铁。
已知:
①Fe2O3(s)+3C(s,石墨)==2Fe(s)+3CO(g) △H= +489.0 kJ• mol-1;
②C(s,石墨)+CO2(g) ==2CO(g) △H= +172.5 kJ• mol-1。
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为_______________________ 。
(3)碳酸二甲酯(DMC)是一种无毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料。一定温度时,在容积为1.0 L的恒容密闭容器中充入2.5molCH3OH(g)、适量CO2和5×10-3催化剂,容器中发生反应:2CH3OH(g) +CO2(g) CH3OCOOCH3(g) +H2O(g) △H= -15.5kJ• mol-1。甲醇转化数(TON)与反应时间的关系如图1所示:
已知:TON=
①该温度时,甲醇的最高转化率为_______________ 。
② 0 ~7 h内DMC的平均反应速率是_______ mol·L-1·h-1(保留两位有效数字)。
③图2是甲醇转化数随某种物理量的变化曲线,该物理量可能是_______ ;为使该反应向正
反应方向移动,可采取的措施有______________________ 。(答出一条即可)。
(4)CO2溶解于水形成碳酸。碳酸与次氯酸的电离常数如下表所示:
在NaClO溶液中通入少量CO2 ,反应的离子方程式为_____________________ ,0.03 mol • L-1 NaClO 溶液的 pH=________________ 。
(1)煤炭是人们利用最为广泛的燃料,但因煤炭含硫而导致大气污染。对燃煤烟气中的SO2可采用碳酸钙浆液法吸收,即把燃煤烟气和空气同时鼓入到含CaCO3的浆液中,使SO2被吸收。①该反应生成石膏(CaSO4 •2H2O),化学方程式为
②标准状况下,某种烟气中SO2含量为2.1×10-3g •L-1,则反应中转移3 mol电子时,处理标
准状况下烟气的体积为
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②C(s,石墨)+CO2(g) ==2CO(g) △H= +172.5 kJ• mol-1。
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为
(3)碳酸二甲酯(DMC)是一种无毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料。一定温度时,在容积为1.0 L的恒容密闭容器中充入2.5molCH3OH(g)、适量CO2和5×10-3催化剂,容器中发生反应:2CH3OH(g) +CO2(g) CH3OCOOCH3(g) +H2O(g) △H= -15.5kJ• mol-1。甲醇转化数(TON)与反应时间的关系如图1所示:
已知:TON=
①该温度时,甲醇的最高转化率为
② 0 ~7 h内DMC的平均反应速率是
③图2是甲醇转化数随某种物理量的变化曲线,该物理量可能是
反应方向移动,可采取的措施有
(4)CO2溶解于水形成碳酸。碳酸与次氯酸的电离常数如下表所示:
弱酸 | 碳酸 | 次氯酸 |
电离常数(Ka) | Ka1=4.4×l0-7 Ka2=5.6×10-11 | 3.0×10-8 |
在NaClO溶液中通入少量CO2 ,反应的离子方程式为
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐3】氢气是一种清洁能。用甲烷制取氢气的两步反应的能量变化如下图所示:
(1)甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是________________ 。
(2)第II步为可逆反应。在800℃时,若CO的起始浓度为2.0 mol/L,水蒸气的起始浓度为3.0 mol/L,达到化学平衡状态后,测得CO2的浓度为1.2 mol/L,则此反应的平衡常数为___________ ,随着温度升高该反应的化学平衡常数的变化趋势是___________ 。
(3)在恒温恒容密闭容器中进行的第II步反应,下列说法中能表示达到平衡状态的是______ (填序号)。
a. 四种物质的浓度比恰好等于化学方程式中各物质的化学计量数之比
b. 单位时间内断开amol H-H键的同时断开2a mol O-H键
c. 反应容器中放出的热量不再变化
d. 混合气体的密度不再发生变化
e. 混合气体的压强不再发生变化
(4)某温度下,第II步反应的平衡常数为K=1/9。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中投入H2O(g)和CO(g),其起始浓度如下表所示。下列判断不正确的是______ 。
A. 反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢
B. 平衡时,甲中和丙中H2O的转化率均是25%
C. 平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.015mol/L
D. 平衡时,乙中H2O的转化率大于25%
(1)甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是
(2)第II步为可逆反应。在800℃时,若CO的起始浓度为2.0 mol/L,水蒸气的起始浓度为3.0 mol/L,达到化学平衡状态后,测得CO2的浓度为1.2 mol/L,则此反应的平衡常数为
(3)在恒温恒容密闭容器中进行的第II步反应,下列说法中能表示达到平衡状态的是
a. 四种物质的浓度比恰好等于化学方程式中各物质的化学计量数之比
b. 单位时间内断开amol H-H键的同时断开2a mol O-H键
c. 反应容器中放出的热量不再变化
d. 混合气体的密度不再发生变化
e. 混合气体的压强不再发生变化
(4)某温度下,第II步反应的平衡常数为K=1/9。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中投入H2O(g)和CO(g),其起始浓度如下表所示。下列判断不正确的是
起始浓度 | 甲 | 乙 | 丙 |
c(H2O)/ mol/L | 0.010 | 0.020 | 0.020 |
c(CO)/ mol/L | 0.010 | 0.010 | 0.020 |
B. 平衡时,甲中和丙中H2O的转化率均是25%
C. 平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.015mol/L
D. 平衡时,乙中H2O的转化率大于25%
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【推荐1】工业上在恒容密闭容器中用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=akJ/mol下,表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(Kc)。
(1)写出该反应的压强平衡常数的表达式Kp______ 。
(2)判断该反应达到平衡状态的依据有_________ 。
A.消耗CH3OH的速率与消耗CO的速率相等 B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.混合气体的密度不变 D.容器内气压不变
(3)根据上表数据,要同时提高CO的平衡转化率和反应速率,可采取的措施是______ 。
A.升温 B.充入H2 C.分离出甲醇 D.加入催化剂
(4)250℃时,将2 mol CO和一定量的H2充入2 L的密闭容器中,充分反应10min后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol·L-1,则以H2表示的反应速率v(H2)=_____ 。平衡后再向容器中加入0.1 mol CO和 0.4 mol CH3OH,则此时v正___ v逆(填“>”、“<”或“=”)。
(5)CO还可以用做燃料电池的燃料。若电池用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混和气为正极助燃气,电池在650 ℃下工作时,其正极反应式:O2 + 2CO2 + 4e-=2CO32-,则负极反应式为:________ 。
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.0 | 0.27 | 0.012 |
(1)写出该反应的压强平衡常数的表达式Kp
(2)判断该反应达到平衡状态的依据有
A.消耗CH3OH的速率与消耗CO的速率相等 B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.混合气体的密度不变 D.容器内气压不变
(3)根据上表数据,要同时提高CO的平衡转化率和反应速率,可采取的措施是
A.升温 B.充入H2 C.分离出甲醇 D.加入催化剂
(4)250℃时,将2 mol CO和一定量的H2充入2 L的密闭容器中,充分反应10min后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol·L-1,则以H2表示的反应速率v(H2)=
(5)CO还可以用做燃料电池的燃料。若电池用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混和气为正极助燃气,电池在650 ℃下工作时,其正极反应式:O2 + 2CO2 + 4e-=2CO32-,则负极反应式为:
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解答题-原理综合题
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【推荐2】2008年北京奥运会“祥云”火炬的燃料是丙烷,而2022年北京冬奥会火炬“飞扬”着力打造“绿色冬奥”,以氢气为燃料。氢能是一种理想的绿色能源,积极发展氢能,是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。利用“一碳化学”技术可有效实现工业制氢,为推进剂提供了丰富的氢燃料,该工业制氢方法主要涉及以下两个反应:
反应I:
反应Ⅱ:
(1)反应Ⅲ:_______ 。
(2)将一定量的和水蒸气充入恒容的密闭容器中,控制反应温度为T。能说明反应Ⅲ达到化学平衡的判据是_______ (填标号)。
a.的分压不再改变 b.
c.混合气体的密度不再变化 d.混合气体的平均相对分子质量不再变化
(3)温度为时,向容积固定的密闭容器中充入和只发生反应I,初始压强为后达到平衡,平衡时体系压强为初始压强的。
①该条件下,该时段内_______ ,反应I的压强平衡常数_______ (已知分压=总压×物质的量分数)。
②反应I在_______ (填“高温”或“低温”)下可自发进行。达上述平衡后,向容器中充入和,此时反应I的_______ (填“>”“<”或“=”)。
(4)在某温度下,向恒容密闭容器中充入等物质的量的和进行反应I、Ⅱ.平衡时,体系中的体积分数随温度T的变化如图所示,温度区间,的体积分数呈现减小的趋势,其原因是_______ 。
(5)研究表明,反应Ⅱ的逆反应在催化下进行,反应历程如图所示,写出该反应历程中速率控制步骤(即速率最慢步骤)对应的反应方程式:_______ 。
反应I:
反应Ⅱ:
(1)反应Ⅲ:
(2)将一定量的和水蒸气充入恒容的密闭容器中,控制反应温度为T。能说明反应Ⅲ达到化学平衡的判据是
a.的分压不再改变 b.
c.混合气体的密度不再变化 d.混合气体的平均相对分子质量不再变化
(3)温度为时,向容积固定的密闭容器中充入和只发生反应I,初始压强为后达到平衡,平衡时体系压强为初始压强的。
①该条件下,该时段内
②反应I在
(4)在某温度下,向恒容密闭容器中充入等物质的量的和进行反应I、Ⅱ.平衡时,体系中的体积分数随温度T的变化如图所示,温度区间,的体积分数呈现减小的趋势,其原因是
(5)研究表明,反应Ⅱ的逆反应在催化下进行,反应历程如图所示,写出该反应历程中速率控制步骤(即速率最慢步骤)对应的反应方程式:
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解答题-有机推断题
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解题方法
【推荐3】乙酸乙酯是一种非常重要的有机化工原料,用途十分广泛.根据所学内容填空。
I.由乙烯合成乙酸乙酯的流程如下;
(1)写出B与D反应的化学方程式______ ;反应类型:______ ;
(2)写出反应③的化学方程式:______ 。
II.实验室用如图所示装置制备乙酸乙酯。
(3)实验前,向试管a中加入3 mL______ ,然后边振荡试管边慢慢加入2 mL______ 和2 mL乙酸。
(4)试管b中盛放的试剂是饱和______ 溶液。
(5)反应结束后,从试管b中分离出乙酸乙酯的方法是______ 。
(6)下列描述不能说明乙醇与乙酸的反应已达到化学平衡状态的有______ (填序号)。
a.单位时间里,生成1 mol乙酸乙酯,同时生成1 mol水
b.单位时间区,生成1 mol乙酸乙酯,同时生成1 mol乙酸
c.单位时间里,消耗1 mol乙醇,同时消耗1 mol乙酸
d.正反应的速率与逆反应的速率相等
e.混合物中各物质的浓度不再变化
I.由乙烯合成乙酸乙酯的流程如下;
(1)写出B与D反应的化学方程式
(2)写出反应③的化学方程式:
II.实验室用如图所示装置制备乙酸乙酯。
(3)实验前,向试管a中加入3 mL
(4)试管b中盛放的试剂是饱和
(5)反应结束后,从试管b中分离出乙酸乙酯的方法是
(6)下列描述不能说明乙醇与乙酸的反应已达到化学平衡状态的有
a.单位时间里,生成1 mol乙酸乙酯,同时生成1 mol水
b.单位时间区,生成1 mol乙酸乙酯,同时生成1 mol乙酸
c.单位时间里,消耗1 mol乙醇,同时消耗1 mol乙酸
d.正反应的速率与逆反应的速率相等
e.混合物中各物质的浓度不再变化
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐1】Ⅰ.下图为工业合成氨的流程图:
(1)⑥循环利用的物质是___________ ,①的气体若不进化,容易造成的问题是___________
(2)上述流程中能增加反应速率的是___________ ,能提高原料转化率的是___________ 。(填数字编号)
Ⅱ.某兴趣小组为研究“不同条件”对化学平衡的影响情况,进行了如下实验:(反应起始的温度和体积均相同):
(3)则:___________ 、___________ (填“>”、“=”或“<”)
(1)⑥循环利用的物质是
(2)上述流程中能增加反应速率的是
Ⅱ.某兴趣小组为研究“不同条件”对化学平衡的影响情况,进行了如下实验:(反应起始的温度和体积均相同):
序号 | 起始投入量 | 平衡转化率 | ||
①恒温恒容 | 0 | |||
②绝热恒容 | 0 | |||
③恒温恒压 | 0 |
(3)则:
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【推荐2】中国首条“生态马路”在上海复兴路隧道建成,它运用了“光触媒”技术,在路面涂上一种光催化剂涂料,可将汽车尾气中45%的NO和CO转化成N2和CO2:2NO+2CO2CO2+N2△H<0。
(1)为了提高该反应的速率和NO的转化率,采取的正确措施为_______。
(2)该反应达到平衡时若增大压强,则混合气体的平均相对分子质量_______ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)为研究上述反应,某学习小组在密闭容器中充入1molCO和1molNO,发生上述反应,实验测得平衡时NO的体积分数随温度、压强的关系如图所示。
某温度下的平衡状态D点,若同时采取缩小容器体积和降低温度,重新达到平衡状态时,可能到达图中A~G 点中的_______ 点;当压强为20MPa、温度为T2时的平衡常数Kp=_______ MPa-1 (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数;保留2位有效数字)。
(1)为了提高该反应的速率和NO的转化率,采取的正确措施为_______。
A.加催化剂同时升高温度 | B.加催化剂同时增大压强 |
C.升高温度同时充入N2 | D.降低温度同时增大压强 |
(3)为研究上述反应,某学习小组在密闭容器中充入1molCO和1molNO,发生上述反应,实验测得平衡时NO的体积分数随温度、压强的关系如图所示。
某温度下的平衡状态D点,若同时采取缩小容器体积和降低温度,重新达到平衡状态时,可能到达图中A~G 点中的
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【推荐3】CO2是最强温室气体,研究CO2的有效利用、制造更高价值化学品具有重大意义。以CO2为主要原料可合成清洁能源二甲醚。已知:
I.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.1kJ/mol;
II.2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-24.5kJ/mol;
II.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) △H3=+41.2kJ/mol
(1)CO2(g)与H2(g)转化为CH3OCH3(g)和H2O(g)的热化学方程式为____________ 。
(2)为实现上述反应I在常温常压下进行,科学家设计了如图所示装置(其中质子交换膜允许H+通过)。该装置为______ (填“原电池”或“电解池”),甲槽中电极上发生的反应式为_________ 。
(3)在10.0L的密闭容器中投入1molCO2和2.75molH2,在不同条件下发生反应I,实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强变化如图:
①图中压强p1______ (填">”或“<")p2。
②在图中M点,平衡常数K=__________ (计算结果保留2位小数)。
I.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.1kJ/mol;
II.2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-24.5kJ/mol;
II.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) △H3=+41.2kJ/mol
(1)CO2(g)与H2(g)转化为CH3OCH3(g)和H2O(g)的热化学方程式为
(2)为实现上述反应I在常温常压下进行,科学家设计了如图所示装置(其中质子交换膜允许H+通过)。该装置为
(3)在10.0L的密闭容器中投入1molCO2和2.75molH2,在不同条件下发生反应I,实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强变化如图:
①图中压强p1
②在图中M点,平衡常数K=
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐1】苯乙烯是生产塑料和合成橡胶的重要有机原料,国内外目前生产苯乙烯的方法主要是乙苯催化脱氢法,反应方程式为:_______ (填m1、m2、m3或m4)。
②保持投料比不变,在恒温恒压的条件下进行反应,下列事实能作为该反应达到平衡的依据的是_______ (填字母)。
A.v正(乙苯)=2v正(苯乙烯)
B.容器内气体密度不再变化
C.容器内苯乙烯与H2的分子数之比不再变化
D.容器内气体的平均相对分子质量不再变化
(2)近年来,有研究者发现若将上述生产过程中通入N2改为通入CO2,在CO2气氛中乙苯催化脱氢制苯乙烯更容易进行,反应历程如图:①该过程中发生的总反应化学方程式为_______ 。
②根据反应历程分析,催化剂表面酸碱性对乙苯脱氢反应性能影响较大,如果催化剂表面碱性太强,会降低乙苯的转化率,碱性太强使乙苯转化率降低的原因是_______ (写一点即可)。
③一定温度下,向恒容密闭容器中充入2mol乙苯和2molCO2起始压强为p0,若平衡时容器内气体总物质的量为5mol,乙苯的转化率为_______ ,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=_______ (用含p0的代数式表示,某气体平衡分压=总压×该气体物质的量分数)。
(g)(g)+H2(g) △H
(1)实际生产过程中,通常向乙苯中掺混氮气(N2不参与反应),保持体系总压为100kPa下进行反应,不同投料比m下乙苯的平衡转化率随反应温度变化关系如图所示(其中投料比m为原料气中乙苯和N2的物质的量之比,取值分别为1:0、1:1、1:5、1:9)。.
①投料比m为1:9的曲线是②保持投料比不变,在恒温恒压的条件下进行反应,下列事实能作为该反应达到平衡的依据的是
A.v正(乙苯)=2v正(苯乙烯)
B.容器内气体密度不再变化
C.容器内苯乙烯与H2的分子数之比不再变化
D.容器内气体的平均相对分子质量不再变化
(2)近年来,有研究者发现若将上述生产过程中通入N2改为通入CO2,在CO2气氛中乙苯催化脱氢制苯乙烯更容易进行,反应历程如图:①该过程中发生的总反应化学方程式为
②根据反应历程分析,催化剂表面酸碱性对乙苯脱氢反应性能影响较大,如果催化剂表面碱性太强,会降低乙苯的转化率,碱性太强使乙苯转化率降低的原因是
③一定温度下,向恒容密闭容器中充入2mol乙苯和2molCO2起始压强为p0,若平衡时容器内气体总物质的量为5mol,乙苯的转化率为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】掺杂硒的纳米氧化亚铜催化剂可用于工业上合成甲醇,其反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ∆H=-99kJ·mol-1,回答下列问题:
(1)部分化学键的键能如下表所示。则x=_______ 。
(2)按投料,将H2与CO充入一密闭容器中,在一定条件下发生反应,测得CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图1所示。
①压强p1、p2、p3由小到大的顺序是_______ 。
②T1°C、压强为p3时,若密闭容器体积为VL,向其中充入3molH2和3molCO发生反应,5min后反应达到平衡,则0~5min内,v(H2)=_______ mol·L-1∙min-1,若N点对应的压强为p3,则反应处于该点时v正_______ v逆(填“>”“<”或“=”)。X、Y、M三点对应的平衡常数从大到小的顺序是_______ 。
(3)若体系初始态和终态温度保持325°C,向10L恒容密闭容器中充入2molCO和3molH2,发生反应,体系总压强(p)与时间(t)的关系如图2中曲线Ⅰ所示,曲线Ⅱ为只改变某一条件的变化曲线。
①曲线Ⅱ所对应改变的条件可能为_______ 。
②该条件下H2的平衡转化率为_______ %(结果保留一位小数)。
(1)部分化学键的键能如下表所示。则x=
化学键 | H-H | C-O | CO | H-O | C-H |
E/(kJ∙mol-1) | 436 | 351 | 1076 | 463 | x |
①压强p1、p2、p3由小到大的顺序是
②T1°C、压强为p3时,若密闭容器体积为VL,向其中充入3molH2和3molCO发生反应,5min后反应达到平衡,则0~5min内,v(H2)=
(3)若体系初始态和终态温度保持325°C,向10L恒容密闭容器中充入2molCO和3molH2,发生反应,体系总压强(p)与时间(t)的关系如图2中曲线Ⅰ所示,曲线Ⅱ为只改变某一条件的变化曲线。
①曲线Ⅱ所对应改变的条件可能为
②该条件下H2的平衡转化率为
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适中
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【推荐3】回答下列问题:
(1)工业上利用CO和H2合成清洁能源,其反应为: ∆H=-116kJ/mol。如图表示CO的平衡转化率(α)随温度和压强变化的示意图。X表示的是_______ ,Y1_______ Y2(填“<”、“=”、“>”)。
(2)合成甲醇的反应原理为:,在1L的密闭容器中,充入和,在500℃下发生反应,测得和的浓度随时间变化如图所示。
①反应进行到时,v(正)_______ v(逆)(填“>”“<”或“=”)。0~4min,的平均反应速率_______ mol·L-1·min-1。
②该温度下平衡常数为_______ 。
(1)工业上利用CO和H2合成清洁能源,其反应为: ∆H=-116kJ/mol。如图表示CO的平衡转化率(α)随温度和压强变化的示意图。X表示的是
(2)合成甲醇的反应原理为:,在1L的密闭容器中,充入和,在500℃下发生反应,测得和的浓度随时间变化如图所示。
①反应进行到时,v(正)
②该温度下平衡常数为
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