氢能有燃烧热值高、可持续性、储量丰富、零污染等优点,是真正的绿色、清洁、可持续发展能源。下面是我国科学家研究的几种制氢方法。回答下列问题:
(1)水煤气法:发生反应的化学方程式为: 。
①用物质的量浓度表示该反应的化学平衡常数表达式Kc=___________ 。升高温度Kc将___________ (填“变大”“变小”或“不变”)。
②在温度恒定的密闭容器中,加入一定量C(s)和2 mol H2O(g)达到平衡时压强为p,将容器体积缩小一半,此时v (正)___________ (填“大于”“小于”或“等于”)v(逆),再次达到化学平衡状态时压强为p1,则p1的范围为___________ 。
(2)化学硫碘循环分解水制氢气的总反应方程式为: 。
反应原理简化为:
反应历程1:
反应历程2:
反应历程3:___________。
反应过程中能量变化如图所示:
①写出反应历程3的化学方程式___________ 。
②该反应的催化剂是___________ (填化学式),化学硫碘循环分解水制得氢气过程中,决定反应速率快慢的步骤是反应历程___________ (填“1”“2”或“3”),该反应历程的△H_______ 0(填“<”“>”或“=”)
(3)甲烷水蒸气催化重整制得氢气,反应原理为:
I.
Ⅱ.
①为了提高CH4的平衡转化率,同时提高CO的浓度,可以采取的措施是_______ (填字母)。
A.使用高效催化剂 B.升高温度
C.增大压强 D.增大CH4和H2O(g)物质的量之比
②某温度下,在刚性密闭容器中加入1 mol CH4(g)和1molH2O(g),在催化剂作用下发生上述反应,达到平衡后测得n(H2O)=0.7mol,n(CO2)=0.1mol,则此温度下反应Ⅱ的化学平衡常数KⅡ=_______ 。
(1)水煤气法:发生反应的化学方程式为: 。
①用物质的量浓度表示该反应的化学平衡常数表达式Kc=
②在温度恒定的密闭容器中,加入一定量C(s)和2 mol H2O(g)达到平衡时压强为p,将容器体积缩小一半,此时v (正)
(2)化学硫碘循环分解水制氢气的总反应方程式为: 。
反应原理简化为:
反应历程1:
反应历程2:
反应历程3:___________。
反应过程中能量变化如图所示:
①写出反应历程3的化学方程式
②该反应的催化剂是
(3)甲烷水蒸气催化重整制得氢气,反应原理为:
I.
Ⅱ.
①为了提高CH4的平衡转化率,同时提高CO的浓度,可以采取的措施是
A.使用高效催化剂 B.升高温度
C.增大压强 D.增大CH4和H2O(g)物质的量之比
②某温度下,在刚性密闭容器中加入1 mol CH4(g)和1molH2O(g),在催化剂作用下发生上述反应,达到平衡后测得n(H2O)=0.7mol,n(CO2)=0.1mol,则此温度下反应Ⅱ的化学平衡常数KⅡ=
更新时间:2023-11-08 15:55:39
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【推荐1】某研究小组将2molNH3、3molNO和一定量的O2充入2L密闭容器中,在Ag2O催化剂表面发生4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)+Q,NO的转化率随温度变化的情况如图1所示:
(1)平衡常数表达式为K=______ ;在5min内,温度从420K升高到580K,此时段内NO的平均反应速率v(NO)=______ 。
(2)已知,298K时,相关物质的相对能量如图2所示,反应的Q=______ 。
(3)在有氧条件下,温度580K之后NO生成N2的转化率降低的原因可能是______ 。
(4)用NaClO氧化也可除去氨氮(溶液中以NH3或形式存在),已知:NH3+NaClO→N2+H2O+NaCl(未配平),NH3与NaClO反应时,氧化剂与还原剂物质的量之比为______ 。
(5)请简述氨氮溶液中含有的检验方法:______ 。
(1)平衡常数表达式为K=
(2)已知,298K时,相关物质的相对能量如图2所示,反应的Q=
(3)在有氧条件下,温度580K之后NO生成N2的转化率降低的原因可能是
(4)用NaClO氧化也可除去氨氮(溶液中以NH3或形式存在),已知:NH3+NaClO→N2+H2O+NaCl(未配平),NH3与NaClO反应时,氧化剂与还原剂物质的量之比为
(5)请简述氨氮溶液中含有的检验方法:
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【推荐2】为顺应全球应对气候变化趋势和中国国情,我国提出了碳达峰碳中和的工作战略。以生产甲醇()是实现“碳中和”的重要途径。在体积为2L的密闭容器中,充入1mol和3mol,一定条件下发生反应得到和,测得反应物和的物质的量随时间的变化如图所示。
(1)写出该容器中物质发生反应的化学方程式_____
(2)0~3min内,_____
(3)A点处的正反应速率比逆反应速率_____ (填“大”或“小”)
(4)10min后,能使该反应速率加快的措施有_____(填序号)。
(5)在相同温度、容积不变的条件下,不能 说明该反应已达平衡状态的是_____。
(6)某化学实验小组用酸性溶液与草酸()溶液反应,研究外界条件对反应速率的影响,实验操作及现象如下:
①已知草酸为二元弱酸,写出高锰酸钾与草酸反应的离子方程式:_____ 。
②由实验Ⅰ、Ⅱ可得出的结论是_____ 。
(1)写出该容器中物质发生反应的化学方程式
(2)0~3min内,
(3)A点处的正反应速率比逆反应速率
(4)10min后,能使该反应速率加快的措施有_____(填序号)。
A.降低反应温度 | B.充入2mol | C.加入高效的催化剂 | D.充入适量氦气 |
A.、的浓度均不再变化 | B.体系压强不变 |
C.气体密度不再发生变化 | D.的消耗速率与的生成速率之比为3∶1 |
编号 | 实验操作 | 实验现象 |
Ⅰ | 向一支试管中先加入1mL0.01mol/L酸性溶液,再加入1滴3mol/L硫酸和9滴蒸馏水,最后加入1mL0.1mol/L草酸溶液 | 前10min内溶液紫色无明显变化。后颜色逐渐变浅,30min后几乎变为无色 |
Ⅱ | 向另一支试管中先加入1mL0.01molL酸性溶液,再加入10滴3mol/L硫酸,最后加入1mL0.1mol/L草酸溶液 | 80s内溶液紫色无明显变化,后颜色迅速变浅,约150s后几乎变为无色 |
②由实验Ⅰ、Ⅱ可得出的结论是
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解题方法
【推荐3】硫、氮是化工生产中的重要非金属元素,铁、铝是生活中重要的金属元素。回答下列相关问题。
(1)(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O是一种重要的化工原料,用途十分广泛。一般从废铁屑中回收制备,铁屑经碱溶液洗净之后,用过量硫酸溶解。再加入稍过量硫酸铵饱和溶液,小火下蒸发溶剂直到晶膜出现,______ 、______ 、用少量乙醇洗涤。(填写实验操作)
(2)在400℃时,将一定量的SO2和14molO2充入一个盛有催化剂的10L恒容密闭容器中进行反应:2SO2+O22SO3,已知2min后,容器中剩余2molSO2和12molO2,则:
①2min内平均反应速率:v(O2)=______ 。
②发生反应前容器内压强与发生反应后容器中压强比值为______ 。
(3)高铁电池是一种新型可充电电池,与普通电池相比,该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池放电时的总反应式为3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,则该电池放电时负极反应式为______ ,_____ (填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。
(4)向100mL某硝酸和硫酸的混合稀溶液中加入5.04g铁粉,恰好完全反应,只收集到一种气体,溶液中只存在一种盐,溶液取样加入硫氰化钾无血红色,则原溶液中硫酸的物质的量浓度为______ 。
(5)向某无色溶液中通入过量的HCl,先产生白色沉淀,后白色沉淀溶解,得到无色溶液,向所得无色溶液中再通入NH3至过量,试描述整个过程中的反应现象______ 。
(1)(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O是一种重要的化工原料,用途十分广泛。一般从废铁屑中回收制备,铁屑经碱溶液洗净之后,用过量硫酸溶解。再加入稍过量硫酸铵饱和溶液,小火下蒸发溶剂直到晶膜出现,
(2)在400℃时,将一定量的SO2和14molO2充入一个盛有催化剂的10L恒容密闭容器中进行反应:2SO2+O22SO3,已知2min后,容器中剩余2molSO2和12molO2,则:
①2min内平均反应速率:v(O2)=
②发生反应前容器内压强与发生反应后容器中压强比值为
(3)高铁电池是一种新型可充电电池,与普通电池相比,该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池放电时的总反应式为3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,则该电池放电时负极反应式为
(4)向100mL某硝酸和硫酸的混合稀溶液中加入5.04g铁粉,恰好完全反应,只收集到一种气体,溶液中只存在一种盐,溶液取样加入硫氰化钾无血红色,则原溶液中硫酸的物质的量浓度为
(5)向某无色溶液中通入过量的HCl,先产生白色沉淀,后白色沉淀溶解,得到无色溶液,向所得无色溶液中再通入NH3至过量,试描述整个过程中的反应现象
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【推荐1】过度排放CO2会造成温室效应,最近科学家提出“绿色自由”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如下:
(1)写出吸收池中主要反应的离子方程式__________________ ;
在合成塔中,若有2.2kgCO2与足量H2恰好完全反应,生成气态的水和甲醇,可放出2473.5kJ的热量,试写出合成塔中发生反应的热化学方程式_________________ 。
(2)“绿色自由”构想技术流程中常包括物质和能量的“循环利用”,上述流程中能体现“循环利用”的除碳酸钾溶液外,还包括_____________ 。
(3)甲醇可制作燃料电池。写出以氢氧化钾为电解质的甲醇燃料电池负极反应式____________ 。当电子转移的物质的量为___________ 时,参加反应的氧气的体积是6.72L(标准状况下)。
(4)工业上常以CO和H2为主要原料,生产甲醇。某密闭容器中充有10 mol CO与20mol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);CO的转化率(α)与温度、压强的关系如下图所示。
①若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态,此时在A点时容器的体积为10L,则该温度下的平衡常数K=______________ ;此时在B点时容器的体积VB______ 10L(填“大于”、“小于”或“等于”)。
②若A、C两点都表示达到的平衡状态,则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA______ tC(填“大于”、“小于”或“等于”)。
③在不改变反应物用量情况下,为提高 CO转化率可采取的措施是_______________ (答出两点即可)。
(1)写出吸收池中主要反应的离子方程式
在合成塔中,若有2.2kgCO2与足量H2恰好完全反应,生成气态的水和甲醇,可放出2473.5kJ的热量,试写出合成塔中发生反应的热化学方程式
(2)“绿色自由”构想技术流程中常包括物质和能量的“循环利用”,上述流程中能体现“循环利用”的除碳酸钾溶液外,还包括
(3)甲醇可制作燃料电池。写出以氢氧化钾为电解质的甲醇燃料电池负极反应式
(4)工业上常以CO和H2为主要原料,生产甲醇。某密闭容器中充有10 mol CO与20mol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);CO的转化率(α)与温度、压强的关系如下图所示。
①若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态,此时在A点时容器的体积为10L,则该温度下的平衡常数K=
②若A、C两点都表示达到的平衡状态,则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA
③在不改变反应物用量情况下,为提高 CO转化率可采取的措施是
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【推荐2】氮的氧化物在生产、生活中有广泛应用。
Ⅰ.已知汽车气缸中氮及其化合物发生如下反应:
N2(g)+ O2(g)=NO(g) ΔH1=+90kJ∙mol−1(常温下平衡常数为K1)
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH2=+68kJ∙mol−1(常温下平衡常数为K2)
(1)2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)该反应常温下平衡常数K=_______ (用K1、K2表示)
Ⅱ.四氧化二氮(N2O4)可作为运载火箭的推进剂,将4mol N2O4放入2L恒容密闭容器中发生反应N2O42NO2,平衡体系中N2O4的体积分数()随温度的变化如图所示:
(2)D点v(正)_______ v(逆)(填“>”“=”或“<”)。
(3)A、B、C点中平衡常数K的值最大的是_______ 点。T2时,N2O4的平衡转化率为_______ ;若达平衡时间为5s,则此时间内的NO2平均反应速率为_______ 。
(4)若其条件不变,在T3原平衡基础上,再加入一定量NO2,达到新平衡时,与原平衡相比,NO2的体积分数_______ (填“增大”“不变”或“减小”)。
Ⅲ.碳的很多化合物在生产生活中应用广泛,对其进行综合利用是目前研究的热点之一。中科院化学所研究了该反应的反应历程,如图所示:
CH3OH(g)+CO2(g)+H2(g)=CH3COOH+H2O(g) ΔH2=+220.5kJ∙mol−1
(5)反应历程中,能降低反应活化能的物质有_______ (填化学式);中间产物有_______ 种;
(6)第4步反应的化学方程式为_______ 。
Ⅰ.已知汽车气缸中氮及其化合物发生如下反应:
N2(g)+ O2(g)=NO(g) ΔH1=+90kJ∙mol−1(常温下平衡常数为K1)
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH2=+68kJ∙mol−1(常温下平衡常数为K2)
(1)2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)该反应常温下平衡常数K=
Ⅱ.四氧化二氮(N2O4)可作为运载火箭的推进剂,将4mol N2O4放入2L恒容密闭容器中发生反应N2O42NO2,平衡体系中N2O4的体积分数()随温度的变化如图所示:
(2)D点v(正)
(3)A、B、C点中平衡常数K的值最大的是
(4)若其条件不变,在T3原平衡基础上,再加入一定量NO2,达到新平衡时,与原平衡相比,NO2的体积分数
Ⅲ.碳的很多化合物在生产生活中应用广泛,对其进行综合利用是目前研究的热点之一。中科院化学所研究了该反应的反应历程,如图所示:
CH3OH(g)+CO2(g)+H2(g)=CH3COOH+H2O(g) ΔH2=+220.5kJ∙mol−1
(5)反应历程中,能降低反应活化能的物质有
(6)第4步反应的化学方程式为
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解题方法
【推荐3】硒(Se)是第四周期第ⅥA族元素,是人体内不可或缺的微量元素,H2Se是制备新型光伏太阳能电池、半导体材料和金属硒化物的重要原料。
(1)工业上从含硒废料中提取硒的方法是用硫酸和硝酸钠的混合溶液处理后获得亚硒酸和少量硒酸,再与盐酸共热,硒酸转化为亚硒酸,硒酸与盐酸反应的化学方程式为______ ,最后通入SO2析出硒单质。
(2)T℃时,向一恒容密闭容器中加入3mol H2和1mol Se,发生反应:H2(g) +Se(s) H2Se (g) ,△H<0
①下列情况可判断反应达到平衡状态的是__________ (填字母代号)。
a.气体的密度不变 b.υ(H2)=υ(H2Se)
c.气体的压强不变 d.气体的平均摩尔质量不变
②温度对H2Se产率的影响如图
550℃时H2Se产率的最大的原因为:_________ 。
(3)H2Se与CO2在一定温度和催化剂条件下发生反应:H2Se(g)+CO2(g)COSe(g) +H2O(g)。该反应速率较低的原因除了温度和反应物的起始浓度外还可能____ (填标号)。
A.催化剂活性降低 B.平衡常数变大
C.有效碰撞次数增多 D.反应活化能大
①在610 K时,将0.10 mol CO2与0.40 mol H2Se充入2.5 L的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为0.02。反应平衡常数K1=___ 。
②若在620 K重复试验,平衡后水的物质的量分数为0.03。若在610 K绝热容器中重复实验,该反应的平衡常数K2___ (填“>”“<”或“=”)K1。
(4)已知常温下H2Se的电离平衡常数Ka1=1.3×10-4、 Ka2=5.0×10-11,则NaHSe溶液呈_____ (填“酸性”或“碱性”)。
(5)H2Se在一定条件下可以制备出CuSe,已知常温时CuSe的Ksp=7.9×10-49,CuS的Ksp=1.3×10-36,则反应CuS(s)+ Se2-(aq)CuSe(s)+S 2-(aq)的化学平衡常数K=____ (保留2位有效数字)。
(1)工业上从含硒废料中提取硒的方法是用硫酸和硝酸钠的混合溶液处理后获得亚硒酸和少量硒酸,再与盐酸共热,硒酸转化为亚硒酸,硒酸与盐酸反应的化学方程式为
(2)T℃时,向一恒容密闭容器中加入3mol H2和1mol Se,发生反应:H2(g) +Se(s) H2Se (g) ,△H<0
①下列情况可判断反应达到平衡状态的是
a.气体的密度不变 b.υ(H2)=υ(H2Se)
c.气体的压强不变 d.气体的平均摩尔质量不变
②温度对H2Se产率的影响如图
550℃时H2Se产率的最大的原因为:
(3)H2Se与CO2在一定温度和催化剂条件下发生反应:H2Se(g)+CO2(g)COSe(g) +H2O(g)。该反应速率较低的原因除了温度和反应物的起始浓度外还可能
A.催化剂活性降低 B.平衡常数变大
C.有效碰撞次数增多 D.反应活化能大
①在610 K时,将0.10 mol CO2与0.40 mol H2Se充入2.5 L的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为0.02。反应平衡常数K1=
②若在620 K重复试验,平衡后水的物质的量分数为0.03。若在610 K绝热容器中重复实验,该反应的平衡常数K2
(4)已知常温下H2Se的电离平衡常数Ka1=1.3×10-4、 Ka2=5.0×10-11,则NaHSe溶液呈
(5)H2Se在一定条件下可以制备出CuSe,已知常温时CuSe的Ksp=7.9×10-49,CuS的Ksp=1.3×10-36,则反应CuS(s)+ Se2-(aq)CuSe(s)+S 2-(aq)的化学平衡常数K=
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【推荐1】氮和硫的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究它们的反应机理,对于消除环境污染有重要意义。
(1)2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的反应历程由下列①②两步基元反应组成,相关信息如下:(E为活化能,v为反应速率,k为速率常数)
①2NO(g)N2O2(g) E正= 82 kJ·mol-1v = klc2(NO)
N2O2(g)2NO(g) E逆= 205 kJ·mol-1v = k2c(N2O2)
②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g) E正= 82 kJ·mol-1v= k3c(N2O2)·c(O2)
2NO2(g)N2O2(g)+O2(g) E逆= 72 KJ·mol-1v = k4c2(NO2)
则:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H=_______ kJ·mol-1;其平衡常数K与上述速率常数k1、k2、k3、k4的关系式为K=_______ 。
(2)2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)反应过程中能量变化如图1所示。
①在V2O5存在时,该反应的机理为:
V2O5+ SO2=2VO2+SO3(快)
_______ (慢)。
②下列说法正确的是_______ (填字母代号)。
a.V2O5的质量或形状不影响反应速率
b.有催化剂存在时∣△H∣<198 kJ·mol-l
c.增大O2的浓度可显著提高反应速率
(3)已知反应NO2(g)+SO2(g)⇌NO(g)+SO3(g)△H <0,某研究小组研究不同温度T1℃、T2℃下的平衡态中lg p(NO2)和lg p(SO3)两个压强对数的关系如图2所示,实验初始时体系中的p( NO2)和p(SO2)相等、p(NO)和p(SO3)相等。
①T1_______ T2(填“>” “<”或者“=” ),温度为T1时化学平衡常数KP=_______ 。
②同一温度下图象呈线性变化的理由是_______ 。
(1)2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的反应历程由下列①②两步基元反应组成,相关信息如下:(E为活化能,v为反应速率,k为速率常数)
①2NO(g)N2O2(g) E正= 82 kJ·mol-1v = klc2(NO)
N2O2(g)2NO(g) E逆= 205 kJ·mol-1v = k2c(N2O2)
②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g) E正= 82 kJ·mol-1v= k3c(N2O2)·c(O2)
2NO2(g)N2O2(g)+O2(g) E逆= 72 KJ·mol-1v = k4c2(NO2)
则:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H=
(2)2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)反应过程中能量变化如图1所示。
①在V2O5存在时,该反应的机理为:
V2O5+ SO2=2VO2+SO3(快)
②下列说法正确的是
a.V2O5的质量或形状不影响反应速率
b.有催化剂存在时∣△H∣<198 kJ·mol-l
c.增大O2的浓度可显著提高反应速率
(3)已知反应NO2(g)+SO2(g)⇌NO(g)+SO3(g)△H <0,某研究小组研究不同温度T1℃、T2℃下的平衡态中lg p(NO2)和lg p(SO3)两个压强对数的关系如图2所示,实验初始时体系中的p( NO2)和p(SO2)相等、p(NO)和p(SO3)相等。
①T1
②同一温度下图象呈线性变化的理由是
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【推荐2】资源化利用有助于实现“双碳目标”。选择不同条件,利用和可获得甲醇、甲醛等多种有机物。回答下列问题:
(1)工业上在催化下利用发生如下反应I生产甲醇,同时伴有反应Ⅱ发生。
I.
Ⅱ.
①已知反应过程中相关物质的相对能量如图所示,则反应I的___________ 。②若反应的,则下列温度下该反应能自发进行的是___________ (填标号)。
A.5℃ B.10℃ C.50℃ D.500℃
③按照投料,在恒容密闭容器中进行反应,的平衡转化率随温度和压强的变化如图所示,则压强由大到小的顺序为___________ 。在压强下,温度高于300℃之后,随着温度升高,的平衡转化率增大,原因是___________ 。(2)时,向恒容密闭容器中充入一定量的和,使初始压强为。在催化条件下发生反应:。反应达到平衡时,的分压与起始时的关系如图所示。当起始时,反应达到平衡时,平衡常数___________ (保留一位小数)。反应达到平衡后,若再向容器中加入和,使两者分压均增大,则达到新平衡时,的平衡转化率___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。(3)甲醇催化制取丙烯的过程中发生如下反应:
I.
Ⅱ.
已知Arrhenius经验公式为为活化能,为速率常数,R和C为常数),反应I的Arrhenius经验公式的实验数据如图中直线a所示,则该反应的活化能___________ 。当改变外界条件时,实验数据如图中直线b所示,则实验可能改变的外界条件是___________ 。
(1)工业上在催化下利用发生如下反应I生产甲醇,同时伴有反应Ⅱ发生。
I.
Ⅱ.
①已知反应过程中相关物质的相对能量如图所示,则反应I的
A.5℃ B.10℃ C.50℃ D.500℃
③按照投料,在恒容密闭容器中进行反应,的平衡转化率随温度和压强的变化如图所示,则压强由大到小的顺序为
I.
Ⅱ.
已知Arrhenius经验公式为为活化能,为速率常数,R和C为常数),反应I的Arrhenius经验公式的实验数据如图中直线a所示,则该反应的活化能
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解题方法
【推荐3】一定条件下正戊烷(CH3CH2CH2CH2CH3)发生两种裂解反应:
Ⅰ.CH3CH2CH2 CH2CH3 (g)⇋CH3CH===CH2(g)+CH3 CH3 (g) ΔH1=+274.2 kJ·mol-1
Ⅱ.CH3CH2CH2CH2CH3(g)⇋CH3CH2CH3(g)+CH2===CH2(g) ΔH2=+122.7 kJ·mol -1
回答下列问题:
(1)在恒温恒压的密闭容器中,充入一定量的正戊烷发生裂解反应,起始时容器体积为 a L,一段时间反应达到平衡后容器体积变为 b L,此时正戊烷的转化率 α(正戊烷)=_________ ;向反应体系中充入一定量的水蒸气(水 蒸气在该条件下不参与反应),再次平衡后正戊烷的转化率将_____ (填“增大”“减小”或“不变”),原因为_______________ 。
(2)温度为 T ℃时,往压强恒为 100 kPa 的密闭容器中充入 1 mol·L-1 CH3CH=CH2和 2 mol·L-1 CH3CH3发生反应:CH3CH===CH2(g)+CH3CH3(g) ⇋CH3CH2CH3(g)+CH2===CH2(g)ΔH3。测得 CH3CH2CH3的物质的量浓度随时间 t 的变化如图中曲线Ⅰ所示。
①ΔH3=_____ 。
②该反应的平衡常数 Kp=_____ 。(Kp 为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数,计算结果 保留 2 位小数)。
③若在 1 min 时,改变某一反应条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ,则改变的条件为_____ 。
(3)将 0.1 mol CH3CH3完全燃烧后的气体通入 100 mL 3 mol·L-1的 NaOH 溶液中,充分反应后所得溶液中离子浓度的大小顺序为_____ 。
(4)以稀硫酸为电解质溶液,CH3CH3燃料电池的负极反应式为_____ 。
Ⅰ.CH3CH2CH2 CH2CH3 (g)⇋CH3CH===CH2(g)+CH3 CH3 (g) ΔH1=+274.2 kJ·mol-1
Ⅱ.CH3CH2CH2CH2CH3(g)⇋CH3CH2CH3(g)+CH2===CH2(g) ΔH2=+122.7 kJ·mol -1
回答下列问题:
(1)在恒温恒压的密闭容器中,充入一定量的正戊烷发生裂解反应,起始时容器体积为 a L,一段时间反应达到平衡后容器体积变为 b L,此时正戊烷的转化率 α(正戊烷)=
(2)温度为 T ℃时,往压强恒为 100 kPa 的密闭容器中充入 1 mol·L-1 CH3CH=CH2和 2 mol·L-1 CH3CH3发生反应:CH3CH===CH2(g)+CH3CH3(g) ⇋CH3CH2CH3(g)+CH2===CH2(g)ΔH3。测得 CH3CH2CH3的物质的量浓度随时间 t 的变化如图中曲线Ⅰ所示。
①ΔH3=
②该反应的平衡常数 Kp=
③若在 1 min 时,改变某一反应条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ,则改变的条件为
(3)将 0.1 mol CH3CH3完全燃烧后的气体通入 100 mL 3 mol·L-1的 NaOH 溶液中,充分反应后所得溶液中离子浓度的大小顺序为
(4)以稀硫酸为电解质溶液,CH3CH3燃料电池的负极反应式为
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