合成氨是人工固氮最重要的途径。合成氨反应为:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c7cdb98528815e5fd22479c95a37bf60.png)
。
请回答:
(1)该反应能自发进行的条件是___________ 。
(2)现代常用工艺条件以Fe作催化剂,一定压强下,控制温度500℃,反应历程为(*表示吸附态)
化学吸附:
(速率慢);
(速率快)
表面反应:
;
;
(速率快)
脱附:
(速率快)
关于合成氨工艺的下列理解,正确的是___________。
(3)为降低合成氨的能耗,我国科学家提出使用M-LiH复合催化剂,催化效果如图1所示。若一定压强下,以相同的投料,500℃用Fe作催化剂和350℃用Fe-LiH作催化剂,氨气的产率随时间变化如图2。请在图2中画出相同压强下350℃用Cr-LiH作催化剂氨气的产率随时间变化的曲线___________ 。
、
(x代表物质的量分数)进料,反应达平衡时氮气的转化率与温度的结果如下图3中曲线b所示。
、
、
进料,则平衡时氮气的转化率与温度的结果是曲线___________ (填“a”或“c”)。判断的依据是___________ 。
②若保持压强不变,当平衡时
,则该温度下,反应
平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
___________
(化为最简式)。[对于气相反应,用某组分B的平衡压强
代替物质的量浓度
也可表示平衡常数,记作
,如
,p为平衡总压强,
为平衡系统中B的物质的量分数]。
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请回答:
(1)该反应能自发进行的条件是
(2)现代常用工艺条件以Fe作催化剂,一定压强下,控制温度500℃,反应历程为(*表示吸附态)
化学吸附:
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0a3c7529ee8cd33efdd5d30da4b1f38a.png)
表面反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6de46cbc3a84f8e9518f0ad1edfe9c3f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8606e40e320f999971983a102a7ca94e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bcdc3f703521bd4f23d16a1c784f4c10.png)
脱附:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3208ef1143fad81b202ad53f11c97a20.png)
关于合成氨工艺的下列理解,正确的是___________。
A.控制温度远高于室温,是为了提高平衡转化率 |
B.原料气须经过净化处理,以防止催化剂中毒和安全事故发生 |
C.不断将液氨移去,利于反应正向进行同时提高正反应速率 |
D.实际生产中,N2适度过量有利于提高H2的转化率同时有利于提高整体反应速率 |
(3)为降低合成氨的能耗,我国科学家提出使用M-LiH复合催化剂,催化效果如图1所示。若一定压强下,以相同的投料,500℃用Fe作催化剂和350℃用Fe-LiH作催化剂,氨气的产率随时间变化如图2。请在图2中画出相同压强下350℃用Cr-LiH作催化剂氨气的产率随时间变化的曲线
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②若保持压强不变,当平衡时
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更新时间:2023-11-14 09:12:06
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【推荐1】硫酸是重要的化工原料,生产过程中
催化氧化生成
的化学反应为:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fdb0360ad2a80585bf293069ed3aefcb.png)
(1)实验测得
反应生成
的转化率与温度、压强有关,请根据下表信息,结合工业生产实际,选择最合适的生产条件是___________ 。
(2)反应
达到平衡后,改变下列条件,能使
平衡时的浓度比原来减小的是___________(填字母)。
(3)某温度下,
的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示,将2.0mol
和1.0mol
置于10L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10MPa.平衡状态由A变到B时,平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a69b5b8e4a748d279faf3b90a0a661a4.png)
___________
(填“<”、“>”或“=”),A点的化学平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5aa93eef3b6a4dff962ce242fd1c69d.png)
___________ L⋅mol-1。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/20/28093b7d-26b3-41a3-8a4d-e854183c08ef.png?resizew=213)
(4)在一个5L的密闭容器中充入0.20mol
和0.10mol
,
时刻达到平衡,测得容器中含有0.18mol
。
①
时刻达到平衡后,改变一个条件使化学反应速率发生如图所示的变化,则改变的条件是______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/20/ee19540e-c8be-4476-a66a-f8dc65fddb3e.png?resizew=195)
②若继续通入0.20mol
和0.10mol
,则平衡___________ (填“向正反应方向”或“向逆反应方向”)移动,再次达到平衡后,___________ mol![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/adf88407330f076d91a610b62835f404.png)
___________ mol。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
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(1)实验测得
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9cdde992f77a7036a2f0b21d52ddd043.png)
压强![]() 温度 | 1个标准大气压 | 5个标准大气压 | 10个标准大气压 | 15个标准大气压 |
400℃ | 0.9961 | 0.9972 | 0.9984 | 0.9988 |
500℃ | 0.9675 | 0.9767 | 0.9852 | 0.9894 |
600℃ | 0.8520 | 0.8897 | 0.9276 | 0.9468 |
(2)反应
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae380e0255bba6dcd2fd8bd4fef845d2.png)
A.保持温度和容器体积不变,充入1mol![]() |
B.保持温度和容器体积不变,充入2mol![]() |
C.降低温度 |
D.在其他条件不变时,减小容器的容积 |
(3)某温度下,
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(4)在一个5L的密闭容器中充入0.20mol
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①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87c7eb49a823f757461cd5260757b088.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/20/ee19540e-c8be-4476-a66a-f8dc65fddb3e.png?resizew=195)
②若继续通入0.20mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/adf88407330f076d91a610b62835f404.png)
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】将二氧化碳转化为绿色液体燃料甲醇(CH3OH)是实现碳中和的一个重要途径。甲醇的制备原理为:3H2(g)+CO2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49kJ•mol-1。
(1)工业上利用低浓度氨水作为捕获剂,吸收烟气中过量CO2的离子方程式为________ 。
(2)对于该反应,可以同时提高反应速率和CH3OH产率的措施有_______ (填字母序号)。
(3)为探究该反应原理,进行如下实验:在一恒温,体积为2L恒容密闭容器中,充入1molCO2和4molH2,初始压强为8MPa,进行该反应(不考虑其它副反应)。10min时测得体系的压强为6.4MPa且不再随时间变化。回答下列问题;
①反应开始到10min时,v(CO2)=_______ 。
②10min时,体系中CH3OH的物质的量分数为_______ %。
③该温度下的压强平衡常数Kp=_______ (MPa)-2。
(4)某科研小组研究不同催化剂对反应3H2(g)+CO2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)的影响,按n(CO2):n(H2)=1:3投料,不同催化剂作用下,反应tmin时,CH3OH的产率随温度的变化如图所示:
①催化剂效果最佳的是_______ (填“催化剂I”、“催化剂II”),理由是_______ 。
②d点v(逆)_______ a点v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
(1)工业上利用低浓度氨水作为捕获剂,吸收烟气中过量CO2的离子方程式为
(2)对于该反应,可以同时提高反应速率和CH3OH产率的措施有
A.升高反应温度 | B.使用高效催化剂 |
C.增大体系压强 | D.移走CH3OH |
①反应开始到10min时,v(CO2)=
②10min时,体系中CH3OH的物质的量分数为
③该温度下的压强平衡常数Kp=
(4)某科研小组研究不同催化剂对反应3H2(g)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/17/75e17996-002f-4786-9913-4e6c182b2a56.png?resizew=377)
①催化剂效果最佳的是
②d点v(逆)
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐3】氮及其化合物的研究对于生态环境的保护和工农业的生产发展有着非常重要的作用.请回答下列问题:
(1)煤燃烧产生的烟气中含有氮的氧化物
,用
催化还原
,可消除氮氧化物的污染。已知:
①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/956b02c82a13a59344138943b46b07c5.png)
②![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/73154c59300eb992a9211530c9c9bf9c.png)
③![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85e115093d2f19f1f297b6d904d2487d.png)
则NO与
反应生成
的热化学方程式为_______ 。
(2)汽车尾气中的
和
在一定条件下可发生反应生成无毒的
和
,化学兴趣研究小组在三个容积均为VL的恒容密闭容器中,分别充入
和
发生反应。在三种不同实验条件下进行上述反应(体系各自保持温度不变),反应体系的总压强随时间变化情况如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/9/23/2814294857629696/2814837257314304/STEM/92dea01ba936477091392ec77159585c.png?resizew=182)
①在
条件下,若
,求前
平均反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9433fef2f358aba471c9fe0386977133.png)
_______
;
温度下该反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
_______
(用平衡=分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
②已知:温度
,则
,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
_______ 0。(填“>”“<”);在
条件下,Ⅲ与Ⅱ从条件上相比,Ⅲ可能_______ 。
③在
条件下,下列说明该反应已经到达平衡状态的是_______ (填字母)。
A.NO和CO的物质的量分数不变 B.混合气体的密度保持不变
C.容器中混合气体的平均摩尔质量不变 D.容器中压强不再变化
(1)煤燃烧产生的烟气中含有氮的氧化物
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/faea52196e0ea1a3b68faf1272304d04.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03a5c8a45b70251a7fa0506a5b4b8ac9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/faea52196e0ea1a3b68faf1272304d04.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/956b02c82a13a59344138943b46b07c5.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/73154c59300eb992a9211530c9c9bf9c.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85e115093d2f19f1f297b6d904d2487d.png)
则NO与
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fa4e407156124daed6d1d94dbb26e29.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b0a6c15428939414834c004df67176f.png)
(2)汽车尾气中的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e04dd741d9788d913f4fc7ee32542312.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3081d749d9045c5aa360112c99a7e0b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/689cceefc5aed24568b73c0a6910c539.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8db4ee469923bd1e9e9efb1c22a28549.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56040a4a0138067d9d00777c3abb062a.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/9/23/2814294857629696/2814837257314304/STEM/92dea01ba936477091392ec77159585c.png?resizew=182)
①在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fc835133f383e65be13492f7aeb05ddf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c38eb02bd17fb4f4b8126389aeca0ea9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9433fef2f358aba471c9fe0386977133.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b0936cd2e8c06ca16d5998c2c68b3a45.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3c2bb8230bab296d47e69a31021e9435.png)
②已知:温度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad30b195220bbbfc76920c79d0ba75cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b46663cd057109d2e4680fd910d81666.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85242e455a682eb4aa47abd6fb6af8fc.png)
③在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
A.NO和CO的物质的量分数不变 B.混合气体的密度保持不变
C.容器中混合气体的平均摩尔质量不变 D.容器中压强不再变化
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适中
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【推荐1】煤制甲醇工艺是煤高效利用的途径之一,生产工艺如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/1/65ba83ae-2578-422e-b4ef-77750c99c9a2.png?resizew=515)
(1)“煤气化”涉及反应:C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) ∆H=+135kJ∙mol-1,气化剂为H2O(g)和O2(g),关于“煤气化”说法正确的是_______(填序号)。
(2)甲醇合成过程中涉及的主要反应如下:
反应I:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ∆H1=-90.94kJ∙mol-1
反应II:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ∆H2=-49.47kJ∙mol-1
反应III:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ∆H3
①反应Ⅰ在_______ (填“高温”或“低温”)下能自发进行。
②∆H3=_______ kJ/mol。
③若要大幅度提高单位时间内反应Ⅱ的选择性,可采取的最佳措施是_______ 。
④反应Ⅲ中,调控反应条件,CO和OH(羟基自由基)在催化剂上相互作用得到CO2和H的氧化还原机理和羧基机理如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/2/6147a3ac-0ae1-4d73-9ad9-1feca0beb7b2.png?resizew=438)
若仅从第一步来看,_______ (填“氧化还原机理”或“羧基机理”)对合成更有利,但最终选择另一反应机理途径的原因是_______ 。
⑤在一定温度下,向2L刚性容器中充入1molCO2和3molH2初始压强为3.2MPa,5min后体系达到平衡态,此时容器中含有0.5molCH3OH和0.3molCO,则5min时,H2O的浓度是_______ mol/L,反应Ⅰ的压强平衡常数Kp为_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/1/65ba83ae-2578-422e-b4ef-77750c99c9a2.png?resizew=515)
(1)“煤气化”涉及反应:C(s)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
A.适量的氧气浓度有利于水煤气的生成 |
B.适当降低水氧比有利于提高碳的转化率 |
C.氧气的百分含量越高,对煤气化反应越有利 |
D.煤气化反应会产生灰分和未反应的碳粉,故煤气化反应过程不适合使用催化剂 |
反应I:CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
反应II:CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
反应III:CO(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
①反应Ⅰ在
②∆H3=
③若要大幅度提高单位时间内反应Ⅱ的选择性,可采取的最佳措施是
④反应Ⅲ中,调控反应条件,CO和OH(羟基自由基)在催化剂上相互作用得到CO2和H的氧化还原机理和羧基机理如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/2/6147a3ac-0ae1-4d73-9ad9-1feca0beb7b2.png?resizew=438)
若仅从第一步来看,
⑤在一定温度下,向2L刚性容器中充入1molCO2和3molH2初始压强为3.2MPa,5min后体系达到平衡态,此时容器中含有0.5molCH3OH和0.3molCO,则5min时,H2O的浓度是
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解答题-原理综合题
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适中
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【推荐2】完成下列问题。
Ⅰ.请回答:
(1)已知下列几种物质的标准摩尔生成焓(在101kPa时,由最稳定单质合成1mol指定产物时所放出的热量):
则CO2(g)+H2(g)
HCOOH(g) ΔH=___________ kJ/mol。
Ⅱ.为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染,需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中发生反应2NO(g)+2CO(g)
2CO2(g)+N2(g) ΔH1=-746.8 kJ∙mol−1
(2)该反应达到平衡后,为了同时提高反应速率和NO的平衡转化率,可采取的措施___________ (填字母序号)。
a.改用高效催化剂 b.恒温恒容条件下,按投料比增大反应物浓度
c.移去CO2 d.升高温度 e.缩小反应容器的体积
(3)T℃时,将CO和NO等浓度充入刚性密闭容器中发生上述反应,每隔一定时间测得容器内NO的浓度如下表所示:
①下列可判断以上平衡体系达到平衡状态的是___________ 。(填序号)
A.
B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.容器内的总压强不变 D.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1004f4d8705ad1d7588ee075e6afe881.png)
②若起始时体系的压强为4kPa,反应开始至10min,体系的压强为___________ kPa,该反应的平衡常数Kc=___________ (保留3位有效数字)。
③反应达到平衡后,若再向容器中加入2molCO2(g)和1molN2,再次达到平衡时NO的百分含量将___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)实验测得,
,
,
、
为速率常数,只与温度有关。
①达到平衡后,仅升高温度,
增大的倍数___________ (填“>”“<”或“=”)
增大的倍数。
②若在1L的密闭容器中充入1molCO和1molNO,在一定温度下达到平衡时,CO的转化率为40%,则
=___________ 。
Ⅰ.请回答:
(1)已知下列几种物质的标准摩尔生成焓(在101kPa时,由最稳定单质合成1mol指定产物时所放出的热量):
物质 | CO2(g) | H2(g) | HCOOH(g) |
标准摩尔生成焓/kJ·mol-1 | -393.51 | 0 | -362.3 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
Ⅱ.为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染,需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中发生反应2NO(g)+2CO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(2)该反应达到平衡后,为了同时提高反应速率和NO的平衡转化率,可采取的措施
a.改用高效催化剂 b.恒温恒容条件下,按投料比增大反应物浓度
c.移去CO2 d.升高温度 e.缩小反应容器的体积
(3)T℃时,将CO和NO等浓度充入刚性密闭容器中发生上述反应,每隔一定时间测得容器内NO的浓度如下表所示:
时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
浓度/mol/L | 1.00 | 0.80 | 0.65 | 0.52 | 0.40 | 0.40 | 0.40 |
A.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/19eddd0941ddde1470ae465e0b9f3ae4.png)
C.容器内的总压强不变 D.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1004f4d8705ad1d7588ee075e6afe881.png)
②若起始时体系的压强为4kPa,反应开始至10min,体系的压强为
③反应达到平衡后,若再向容器中加入2molCO2(g)和1molN2,再次达到平衡时NO的百分含量将
(4)实验测得,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e2e24559e0e885009ecb0e7df851b49a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aaa089171cfc8934ce7a8505e8a6e590.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6115766fdc93e803b2e4ef6612bb238e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4f0168c0b10d9d09d7e7651c79b2cd16.png)
①达到平衡后,仅升高温度,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6115766fdc93e803b2e4ef6612bb238e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4f0168c0b10d9d09d7e7651c79b2cd16.png)
②若在1L的密闭容器中充入1molCO和1molNO,在一定温度下达到平衡时,CO的转化率为40%,则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c106d81d07d29a547be0a3065b45f1e7.png)
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐3】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:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cd7ec1ac29b845a2d3a32fad9af9fc09.png)
反应Ⅱ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d5d430fcd6c1a6c25f072751a946b5e.png)
(1)总反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/df93519714efcc3b7330790b3539f109.png)
___________ ![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bb425d3f9383cc2df8cb35ac8dd8638a.png)
(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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7daed6a38d376f9ab933f9cd0523b139.png)
___________
(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:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fb7014556dbf4f4c8345df9cc64cacdb.png)
第二步:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f4e9870508417ebb9d30f17ff54f70c2.png)
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___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61aa09bae6fb34d431b6a90e32414e97.png)
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cd7ec1ac29b845a2d3a32fad9af9fc09.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d5d430fcd6c1a6c25f072751a946b5e.png)
(1)总反应的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/df93519714efcc3b7330790b3539f109.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bb425d3f9383cc2df8cb35ac8dd8638a.png)
(2)反应Ⅰ在恒压条件下,不同进气比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/55e7edd7bce086bda71b87ed590340cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d1bafc512da1234e0ac30a6adcac9f4e.png)
平衡点 | a | b | c | d |
![]() | 0.5 | 0.5 | 1 | 1 |
![]() | 50 | 69 | 50 | 20 |
①c点平衡混合物中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4a6e6f08a2416390fb7fb6e4b7acc876.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7daed6a38d376f9ab933f9cd0523b139.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6cc52e2fa6b0ba657fad4a8a54cd5539.png)
②若d点的总压强为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5408c965c390bd764a8a988cb2117f79.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/49c0116ae522faeb6a02be0356d368ff.png)
(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
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d60dd6c5058da77f91dc7b36b68f981.png)
第一步:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fb7014556dbf4f4c8345df9cc64cacdb.png)
第二步:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f4e9870508417ebb9d30f17ff54f70c2.png)
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
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c71873664b7b1a94778f3a904e975ad4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d60dd6c5058da77f91dc7b36b68f981.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dea4f28c3689adbe9ec6616612c2abc0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5d3b21687d58d9f9612656a7a6f7ebd7.png)
(4)用二氧化碳与氢气催化加氢制乙醇,其反应原理为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/58a0238a2006605cc913b6dbffb6fce5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad7169ce3255d2a02a20aa5932d2bd48.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/903614eecd37c47e65672de011836b5d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6b4b7aa4aea545e76bfda1851c64f63e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/903614eecd37c47e65672de011836b5d.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/18/da9b073a-8e16-4ae8-a42f-935eb53ade92.png?resizew=256)
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【推荐1】氮的氧化物是大气污染物之一,用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物,可防止空气污染。回答下列问题:
已知:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5ac6ed18b5ff2a53b1d0eaef096e8f6c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a10f23253e29eab755faffb3b6ebf3c8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3bf665d2e248ceda3cf979a1abf20187.png)
(1)若某反应的平衡常数表达式为
,请写出此反应的热化学方程式:___________ ;下列措施能够增大此反应中NO的转化率的是(填字母代号)___________ 。
a.增大容器压强 b.升高温度 c.使用优质催化剂 d.增大CO的浓度
(2)向容积为2L的密闭容器中加入活性炭(足量)和NO,发生反应
,NO和
的物质的量变化如下表所示。
①
温度下,反应进行了
,用二氧化碳表示该反应的平均反应速率v=___________ 。已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。
时用平衡分压代替平衡浓度计算平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41b779afa4959fa9f0d5725a21c51d40.png)
___________ 。
②第
后,温度调整到
,数据变化如上表所示,则T1___________ T2(填“>”“<”或“=”)
③若30min时,保持
不变,向该容器中再加入该四种反应混合物各
,则此时反应___________ 移动(填“正向”“逆向”或“不”);
(3)以
为燃料可以设计甲烷燃料电池,该电池以稀
作电解质溶液,其负极电极反应式为___________ 。
已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5ac6ed18b5ff2a53b1d0eaef096e8f6c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a10f23253e29eab755faffb3b6ebf3c8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3bf665d2e248ceda3cf979a1abf20187.png)
(1)若某反应的平衡常数表达式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/63e77e26551c10de3e5c9e37e869b88b.png)
a.增大容器压强 b.升高温度 c.使用优质催化剂 d.增大CO的浓度
(2)向容积为2L的密闭容器中加入活性炭(足量)和NO,发生反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f35e982b6e359f974e7fac9844060b08.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b3a12bf15ee0428183b39c262f6d0087.png)
物质的量![]() | ![]() | ![]() | |||||
0 | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
NO | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
![]() | 0 | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/abd0acb0fc09c7aaa1f64264b937ef4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2e6f219527b28e9ac8d3db15766eaf2a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/31ac920d575dea7ef9ce2d584d8598fc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41b779afa4959fa9f0d5725a21c51d40.png)
②第
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/34a6938f147fe09213ce24b9bc1dc3f2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dc240f0e714d36d2ba1acb920af02739.png)
③若30min时,保持
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dc240f0e714d36d2ba1acb920af02739.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/228775e430c385276244c9aab9345586.png)
(3)以
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e22257e75a53a7f1d44f91997ef9dc02.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f8e901666751626806357346cc29fe71.png)
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐2】甲醇是一种高效清洁的新能源,已知在常温常压下:
①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d21c9f998b4992ff3162b8e686c849bd.png)
②![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/797ad7cd8cbbe011858849efaaaf12c5.png)
(1)则表示
燃烧热的热化学方程式________________ 。
在恒温恒容的密闭容器中,工业上常用反应①:
制备甲醇;其中的原料气常用反应②:
来制备。根据题意完成下列各题:
(2)判断反应①达到平衡状态的标志是________ (填字母)。
a.容器中气体的压强不变 b.
和
浓度相等
c. V消耗
生成
d.容器中混合气体的密度保持不变
e.混合气体的平均相对分子质量不发生变化
(3)欲提高反应①中
的转化率,下列措施可行的是________ (填字母)。
a.减小容器容积 b.升高温度 c.向装置中再充入
d.向装置中再充入![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
(4)一定条件下,反应②中
的平衡转化率与温度的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/9/53c06906-a440-46b0-afc5-3065bb89b4ce.png?resizew=181)
①则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/304ca2a48396fdc2973bbb1ba12538e6.png)
________ 0(填“<”、“>”或“=”),在T℃时的
密闭容器中,充入
和
发生反应②,经过
达到平衡,此时
的转化率为
,则从开始到平衡,
的平均反应速率为________ 。
②若向此
密闭容器中,加入
、
、
、和
发生反应②,若温度仍为T℃,此时V(正)________ V(逆)(填“<”、“>”或“=”)。
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d21c9f998b4992ff3162b8e686c849bd.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/797ad7cd8cbbe011858849efaaaf12c5.png)
(1)则表示
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c9dbabdfa937eda7a1e40817b9d1c4c8.png)
在恒温恒容的密闭容器中,工业上常用反应①:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2a8d5b1dcbdd40ac2c1f72bdcb21094c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3f60282289c1c138f84f2a96b129d86c.png)
(2)判断反应①达到平衡状态的标志是
a.容器中气体的压强不变 b.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
c. V消耗
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/531112322028581febb0da8da9efb365.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1ec0bc44237b8d3a3ae2674f29002787.png)
e.混合气体的平均相对分子质量不发生变化
(3)欲提高反应①中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
a.减小容器容积 b.升高温度 c.向装置中再充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a58453e277815a9e6bb2682460ce85f0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
(4)一定条件下,反应②中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/9/53c06906-a440-46b0-afc5-3065bb89b4ce.png?resizew=181)
①则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/304ca2a48396fdc2973bbb1ba12538e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b65fa481b33601e25a1f0192e2c2716b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bcceacf3665e7e807b162ef8f86081fc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/790b4ba3d2551581ff8ce9b18f9a7eeb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/276544dddf27f079144b8db1e570b9ed.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3b1065ae0947705c7d16a5a86c78f07e.png)
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②若向此
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b65fa481b33601e25a1f0192e2c2716b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bcceacf3665e7e807b162ef8f86081fc.png)
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【推荐3】用C3H8和CO2脱氢制备丙烯已成为制备丙烯的重要方法之一、相关反应为:
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/412618b02105dce0d7ecedbb2f801fa4.png)
反应Ⅱ:
△H2
已知:①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0 kJ/mol和-285.8 kJ/mol;
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e0bf05dc1ab662d374ff53b46c69c91b.png)
(1)计算△H2=___ ![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)维持体系总压强恒定为0.1 MPa,加入1 mol C3H8(g)时体积为50 L,再加入8.4 mol水蒸气作为稀释剂,测得丙烷平衡转化率与温度关系如图所示。已知:水烃比是指投料中水蒸气和丙烷的物质的量之比。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/19/68aa7eee-2be7-4d12-8cb9-e9ac8df13d02.png?resizew=253)
①计算800 K下反应I的平衡常数Kp=____ MPa。(用气体分压计算平衡常数为Kp,气体分压
气体总压×气体的物质的量分数)。
②0.1 MPa下,在图中画出水烃比为10时的曲线____ 。
③若其它条件不变,将8.4 mol的水蒸气改为8.4 mol的CO2,则丙烷的平衡转化率将大大增加,请解释原因____ 。
(3)化学家研究催化剂
催化丙烷脱氢机理如下图所示:下列说法正确的是______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/20/04872c75-ea36-4956-88db-ac4d036999a3.png?resizew=435)
A.由图可知Pt4催化大致经过阶段I(吸附)、反应Ⅱ(断裂第1个C-H键)、反应Ⅲ(断裂第2个C-H键)
B.反应Ⅱ活化能最大,是Pt4催化丙烷的决速阶段
C.1 mol C3H8(g)在Pt4(s)催化下反应生成
时,放出的热量为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e58700ff3e2dd8054518af26f95538d.png)
D.若该催化反应在绝热容器中按照先发生I,后发生Ⅱ,再发生Ⅲ,则完成反应Ⅱ后,不需要再加热就能发生反应Ⅲ
(4)恒温、体积可变的密闭容器中投入丙烷只发生反应I,某压强下反应一定时间测量丙烷的转化率。然后保持其它初始实验条件不变,分别在不同压强下,重复上述实验,经过相同时间测得丙烷的转化率随压强变化趋势图可能是_______ 。
A.
B.
C.
D.
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d6448ed17f161a84edb326f74cd5048b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/412618b02105dce0d7ecedbb2f801fa4.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8cca83d924478123e72e2462018b986d.png)
已知:①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0 kJ/mol和-285.8 kJ/mol;
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8a2f06c3c9a61917804c684bd418976e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e0bf05dc1ab662d374ff53b46c69c91b.png)
(1)计算△H2=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)维持体系总压强恒定为0.1 MPa,加入1 mol C3H8(g)时体积为50 L,再加入8.4 mol水蒸气作为稀释剂,测得丙烷平衡转化率与温度关系如图所示。已知:水烃比是指投料中水蒸气和丙烷的物质的量之比。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/19/68aa7eee-2be7-4d12-8cb9-e9ac8df13d02.png?resizew=253)
①计算800 K下反应I的平衡常数Kp=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7081ac76e5ac1e22e848eec143578f1c.png)
②0.1 MPa下,在图中画出水烃比为10时的曲线
③若其它条件不变,将8.4 mol的水蒸气改为8.4 mol的CO2,则丙烷的平衡转化率将大大增加,请解释原因
(3)化学家研究催化剂
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e7178e47dbe34d7169680161a8c5037a.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/20/04872c75-ea36-4956-88db-ac4d036999a3.png?resizew=435)
A.由图可知Pt4催化大致经过阶段I(吸附)、反应Ⅱ(断裂第1个C-H键)、反应Ⅲ(断裂第2个C-H键)
B.反应Ⅱ活化能最大,是Pt4催化丙烷的决速阶段
C.1 mol C3H8(g)在Pt4(s)催化下反应生成
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3844c583d9ce5200f89d13ed3463d08a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e58700ff3e2dd8054518af26f95538d.png)
D.若该催化反应在绝热容器中按照先发生I,后发生Ⅱ,再发生Ⅲ,则完成反应Ⅱ后,不需要再加热就能发生反应Ⅲ
(4)恒温、体积可变的密闭容器中投入丙烷只发生反应I,某压强下反应一定时间测量丙烷的转化率。然后保持其它初始实验条件不变,分别在不同压强下,重复上述实验,经过相同时间测得丙烷的转化率随压强变化趋势图可能是
A.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/19/57be043d-9bcd-4cfe-be63-981ee3dbae97.png?resizew=111)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/19/66868cf7-c97f-420e-9f18-d3c4507d054b.png?resizew=113)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/19/a50ccaad-aaa2-4028-969a-671425c2ed1f.png?resizew=108)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/19/da0bab0d-f7df-4b4e-9a76-ae50a9063dbe.png?resizew=108)
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