Ⅰ.氨是最重要化学品之一,我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题:
(1)根据图中数据计算反应于
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
_______
。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/19/96a8db5b-a51f-4556-b291-7130536d2ef5.png?resizew=191)
(2)若在一个容积为2L的密闭容器中合成氨,加入
的和
,若在5分钟时反应达到平衡,
的转化率为50%,则这段时间
的速率是_______ 。
(3)平衡后,若要提高
的转化率,可以采取的措施有_______ (填字母)。
A.加入催化剂 B.增大容器体积 C.降低反应体系的温度 D.加入一定量
E.加入一定量
F.加入一定量Ar
(4)恒温恒容条件下,下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是_______(填字母)。
Ⅱ.一定温度下,在密闭容器中发生反应
,向容积为2L的恒容密闭容器中仅充入
和
,发生上述反应,测得
随时间的变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/19/1e63c844-7365-4ee2-9fd2-9a472b4bc013.png?resizew=212)
(5)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
_______
(填“>”、“<”或“-”,下同),物质D的聚集状态为_______ 。
(6)a点时气体A的
(正)_______ b点时气体A的
(正),a、b、c三点气体C的逆反应速率由大到小的顺序为_______ (用a、b、c表示)。
(7)
时,此反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be67926dcdcae9406c284c19b51258b9.png)
_______ (只列算式不计算,不写单位)。
Ⅲ.已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ebaca69a5923d25fadebbd82c236a611.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d3e8b9aa468a31d412b10b0a7dc144fe.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/391a7ad24cd763d1af65ae20fe465acb.png)
(8)
燃烧生成
和
的热化学方程式为_______ 。
(1)根据图中数据计算反应于
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8e919c5dc677ef32420d234aba111a4e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/19/96a8db5b-a51f-4556-b291-7130536d2ef5.png?resizew=191)
(2)若在一个容积为2L的密闭容器中合成氨,加入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d97106e6177af3c5fff46ec94d71787.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd9d5619e4f45483a551d3a8d347cfaf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
(3)平衡后,若要提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
A.加入催化剂 B.增大容器体积 C.降低反应体系的温度 D.加入一定量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
(4)恒温恒容条件下,下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是_______(填字母)。
A.容器内![]() ![]() ![]() | B.![]() |
C.容器内压强保持不变 | D.混合气体的密度保持不变 |
Ⅱ.一定温度下,在密闭容器中发生反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c95fe0e890e9d973914f9fdde530ec69.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c523e50f790218235eae777f95a8a724.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3df8016cad2d9e40026e61413b1f4d4b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/086830ed558c3d32e1a04c1186211f3b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c47b18c31c7e920bdffa44b7033112c9.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/19/1e63c844-7365-4ee2-9fd2-9a472b4bc013.png?resizew=212)
(5)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85242e455a682eb4aa47abd6fb6af8fc.png)
(6)a点时气体A的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/beed2362e290175bd33c429e5644277a.png)
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(7)
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Ⅲ.已知
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ebaca69a5923d25fadebbd82c236a611.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f6287dab91a4428da92c3ce8f5550973.png)
更新时间:2023-11-18 19:51:22
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解题方法
【推荐1】我国提出力争在2030年前实现碳达峰,2060 年前实现碳中和。“双碳”战略倡导绿色、低碳的生产生活方式,加快降低碳排放的步伐,有利于引导绿色技术创新发展。
(1)①CH4— CO2催化重整反应包含积碳反应和消碳反应,生成CO和H2:
积碳反应: CH4(g) = C(s) + 2H2(g) ΔH= +75 kJ·mol-l
消碳反应: CO2(g) + C(s)= 2CO(g) ΔH= +172 kJ·mol-1
则CH4—CO2催化重整反应的热化学方程式为_______ ;
②反应中催化剂的活性会因积碳反应而降低,消碳反应则使积碳量减少。
若催化剂X优于催化剂Y,则a1与a2,b1与b2的最佳关系为a1_______ a2,b1_______ b2 (填“>”“<”或“=”)。
(2)一定条件下CO2与H2可发生化学反应: CO2(g) + H2(g)
CO(g) + H2O(g),化学平衡常数K与温度T的关系如下表所示:
①降低温度,化学平衡向 _______ (填“正反应”或“逆反应”)方向移动,原因是_______ ;
②某温度下,平衡浓度符合如下关系: c(CO2) c (H2) = c (CO) c (H2O),在此温度下,若该容器中含有0.8 mol CO2、1.0 mol H2、1.2 mol CO、1.2 mol H2O(g),则此时v正_______ v逆(填“>”“<”或“=”)。
(3)一定条件下,工业上还可利用CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的化学反应为CO2(g)+ 3H2(g)
CH3OH(g)+ H2O(g)。某温度下,向容积为1L的密闭容器中,充入amolCO2和3amolH2,tmin时反应达到平衡,此时CH3OH的产率为b,则从0~tmin, v(CO2) = _______ mol·L-l·min-1, 该温度下的反应平衡常数为_______ (mol·L-1)-2。
(1)①CH4— CO2催化重整反应包含积碳反应和消碳反应,生成CO和H2:
积碳反应: CH4(g) = C(s) + 2H2(g) ΔH= +75 kJ·mol-l
消碳反应: CO2(g) + C(s)= 2CO(g) ΔH= +172 kJ·mol-1
则CH4—CO2催化重整反应的热化学方程式为
②反应中催化剂的活性会因积碳反应而降低,消碳反应则使积碳量减少。
催化剂 | 积碳反应活化能/kJ·mol-1 | 消碳反应活化能/kJ·mol-1 |
X | al | b1 |
Y | a2 | b2 |
(2)一定条件下CO2与H2可发生化学反应: CO2(g) + H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
T/℃ | 700 | 800 | 850 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
②某温度下,平衡浓度符合如下关系: c(CO2) c (H2) = c (CO) c (H2O),在此温度下,若该容器中含有0.8 mol CO2、1.0 mol H2、1.2 mol CO、1.2 mol H2O(g),则此时v正
(3)一定条件下,工业上还可利用CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的化学反应为CO2(g)+ 3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
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【推荐2】含硫化合物在能源、材料及环境等工业领域均有广泛的应用。
Ⅰ.工业废气
分解可制取
。
(1)已知热化学方程式:
ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a95d800b889e9e22aa00ec16b7f0a794.png)
热分解反应
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3dcaf57d7a7ea0878d7cea49ac060286.png)
___________ (用含
、
、
的式子表示)。
(2)一定温度下,2mol
在体积为VL的恒容密闭容器中发生上述分解反应,ts时
的产率为40%,则0~ts内
的平均分解速率为___________
;
充分分解达到平衡时,容器中
和
的分压相等,则该温度下的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
___________ 。
Ⅱ.KSCN可用于镀铬工业。常温下,用KSCN配制电镀液,溶液中
与
发生第一、二步络合的反应如下:
ⅳ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/21ee3d8f9984a9ec00df22efc1186400.png)
ⅴ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5eab8d4b9e90ae894e228ed4778b16b9.png)
(3)根据以上络合反应,下列说法正确的有___________(填字母)。
(4)常温下,某研究小组配制了起始浓度
、
不同的系列溶液,测得平衡时
、
、
的浓度
(含铬微粒)随
的变化曲线如图所示,平衡后其他含铬微粒
(3≤x≤6,图中未画出)总浓度为amol/L。
时,图中含铬微粒按浓度由大到小的顺序为___________ ;A点时,溶液中
的平衡浓度为___________ (列出计算式即可)。
②在某电镀工艺中,
的浓度需要在
以上,结合计算判断C点所对应的溶液能否用于该电镀工艺________ (写出计算过程)。
Ⅰ.工业废气
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/624cfde5889eb5269fdac20cb1b2753b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
(1)已知热化学方程式:
ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1137a30a925eedc5112bde2eb3ef9cfa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/450f456fc1cbcf9d7f72a93d8d0fafd7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8899b75f0a8fcc7241ebe4ce0afe96b7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a95d800b889e9e22aa00ec16b7f0a794.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/624cfde5889eb5269fdac20cb1b2753b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff9b46e56dfb22f216e0abfc3bdabaf5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3dcaf57d7a7ea0878d7cea49ac060286.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a95d800b889e9e22aa00ec16b7f0a794.png)
(2)一定温度下,2mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/624cfde5889eb5269fdac20cb1b2753b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/624cfde5889eb5269fdac20cb1b2753b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f4b1049834c3dc65c404f2ad20a97885.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/624cfde5889eb5269fdac20cb1b2753b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/624cfde5889eb5269fdac20cb1b2753b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
Ⅱ.KSCN可用于镀铬工业。常温下,用KSCN配制电镀液,溶液中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3438b7d8a5956d3a017d308b3b41e032.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c619e086053eb14ab23bc0d497346e81.png)
ⅳ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c1f24366371b0bb68ace8a52e720fe81.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/21ee3d8f9984a9ec00df22efc1186400.png)
ⅴ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5df37b9fe7e947cada465e1c67a79c3a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5eab8d4b9e90ae894e228ed4778b16b9.png)
(3)根据以上络合反应,下列说法正确的有___________(填字母)。
A.加水稀释后,溶液中离子的总数减少 |
B.加入少量![]() |
C.反应![]() ![]() |
D.溶液中![]() ![]() ![]() |
(4)常温下,某研究小组配制了起始浓度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce4a71c4af948d375ec460c11c3a49c1.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3438b7d8a5956d3a017d308b3b41e032.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f629863418228f7f687323cf9de2137b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/679ee77494fb19cf117446c2cf1f2a87.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fc8025ced5f47bc9ac628d5e0bc4460.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/722c8f19f9ee4dc9eac671e313c70cf8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/052057533fbf64ec7f67e75fa58cccef.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fe620250e6caa5ef155aee9d3934a039.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c619e086053eb14ab23bc0d497346e81.png)
②在某电镀工艺中,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3438b7d8a5956d3a017d308b3b41e032.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d17f027c83fc8159d716d21439e3cd43.png)
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
名校
【推荐3】Ⅰ.合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)△H=-92kJ·mol-1是一个可逆反应,反应条件是高温、高压,并且需要合适的催化剂。则:
(1)如果将1mol氮气和3mol氢气混合,使其充分反应,反应放出的能量总小于上述数值,为什么?___ 。
(2)实验室模拟工业合成氨时,在容积为2L的密闭容器内,充入2mol氮气和3mol氢气,反应经过2分钟后,容器内压强变为原来的
,则0~2分钟内用氮气表示的化学反应速率是___ ,此时氢气的转化率为___ 。
(3)在容积为2L的密闭容器内,充入1mol氮气和3mol氢气,在500℃、有催化剂作用条件下,当合成氨的反应达到化学平衡时,下列说法正确的是___ 。
a.正反应速率和逆反应速率相等且为零
b.氮气和氢气的转化率相等
c.氮气的转化率达到最大值
d.氮气和氢气的浓度相等
e.NH3的体积分数保持不变
f.反应达到该条件下的最大限度
(4)燃煤废气中的CO2能转化为基础化工原料、清洁能源甲醇(CH3OH,甲醇的结构式如图所示):3H2(g)+CO2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)△H。已知:
则△H=___ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/9/22/2813808180117504/2815571969515520/STEM/2286f545-c0f8-4070-bb84-bfbaff36faa8.png?resizew=136)
(5)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25℃、101kPa下,已知该反应每消耗9.95gCuCl(s)放热4.44kJ,该反应的热化学方程式是___ 。
(6)根据所学知识,比较下列反应热的大小。
①同一反应的生成物状态不同时反应热不同,如2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H1,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2,则△H1___ △H2(填“>”、“<”或“=”,下同)。
②同一反应的反应物状态不同时,反应热不同,如S(g)+O2(g)=SO2(g)△H1,S(s)+O2(g)=SO2(g)△H2,则△H1___ △H2。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/68cb56d65b4a22a15747cf10c9d6a847.png)
(1)如果将1mol氮气和3mol氢气混合,使其充分反应,反应放出的能量总小于上述数值,为什么?
(2)实验室模拟工业合成氨时,在容积为2L的密闭容器内,充入2mol氮气和3mol氢气,反应经过2分钟后,容器内压强变为原来的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2789e316d06407f81acb120bbffea5d2.png)
(3)在容积为2L的密闭容器内,充入1mol氮气和3mol氢气,在500℃、有催化剂作用条件下,当合成氨的反应达到化学平衡时,下列说法正确的是
a.正反应速率和逆反应速率相等且为零
b.氮气和氢气的转化率相等
c.氮气的转化率达到最大值
d.氮气和氢气的浓度相等
e.NH3的体积分数保持不变
f.反应达到该条件下的最大限度
(4)燃煤废气中的CO2能转化为基础化工原料、清洁能源甲醇(CH3OH,甲醇的结构式如图所示):3H2(g)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
化学键 | C—H | C—O | C=O | H—H | O—H |
键能/kJ·mol-1 | 412 | 351 | 745 | 436 | 462 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/9/22/2813808180117504/2815571969515520/STEM/2286f545-c0f8-4070-bb84-bfbaff36faa8.png?resizew=136)
(5)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25℃、101kPa下,已知该反应每消耗9.95gCuCl(s)放热4.44kJ,该反应的热化学方程式是
(6)根据所学知识,比较下列反应热的大小。
①同一反应的生成物状态不同时反应热不同,如2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H1,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2,则△H1
②同一反应的反应物状态不同时,反应热不同,如S(g)+O2(g)=SO2(g)△H1,S(s)+O2(g)=SO2(g)△H2,则△H1
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|
较难
(0.4)
【推荐1】碳中和是指企业,团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。研究显示,全球二氧化碳排放量增速趋缓。
的综合利用是解决温室问题的有效途径。
(1)一种途径是将
转化成有机物实现碳循环。如:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/71bf4a4655c5d3d2ddfd8060fc8f8adf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9e6a2ac02ef8f4bf6f04c77ccdc147fb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ef0ce9efd3711fca4607c8bd413749c0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/252b45670586f854d73ca632f0fe2c57.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/90312e1fa011a02e7d7c2a462396e701.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
___________
(2)在一定条件下,二氧化碳转化为甲烷的反应如下:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32d0ba28394ed722612dd065a27fddc9.png)
现有两个相同的恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器甲、乙,在甲中充入lmol
和4mol
,在乙中充入1mol
和2mol
(g),300℃下开始反应。达到平衡时,容器中的压强![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b434782eb3165b66b0de64612b039c73.png)
___________
(填“>”“=”或“<”),
的物质的量分数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/944ab0c50a2b9c5fb31082da1855bb39.png)
___________
(填“>”、“=”或“<”)。
(3)
经催化加氢可以生成低碳怪,主要有两个竞争反应:
反应I:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5be8b551397178d862f961e7d59fa53c.png)
反应Ⅱ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd25768f608a145ca9c5b33b273c9c8c.png)
在1L恒容密闭容器中充入1mol
和4mol
测得平衡时有关物质的物质的量随温度变化如图所示。
℃时,
的转化率为___________ 。
℃时,反应I的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be67926dcdcae9406c284c19b51258b9.png)
___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/7/11/2762051089039360/2762785145716736/STEM/14ba76d298824edd8a08b61038fe4bb2.png?resizew=170)
(4)已知
催化加氢合成乙醇的反应原理为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9f8cd10bb2c0bd02e4c3456610acf281.png)
,m代表起始时的投料比,即
。图中投料比相同,温度
,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
___________ (填“>”或“<”)0。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(1)一种途径是将
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/71bf4a4655c5d3d2ddfd8060fc8f8adf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9e6a2ac02ef8f4bf6f04c77ccdc147fb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ef0ce9efd3711fca4607c8bd413749c0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/252b45670586f854d73ca632f0fe2c57.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/90312e1fa011a02e7d7c2a462396e701.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
(2)在一定条件下,二氧化碳转化为甲烷的反应如下:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5be8b551397178d862f961e7d59fa53c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32d0ba28394ed722612dd065a27fddc9.png)
现有两个相同的恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器甲、乙,在甲中充入lmol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98183b7becdd0efb6fe8f57cdcbce983.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b434782eb3165b66b0de64612b039c73.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8a76b2a8f34bf0c524e59d5c71a97923.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/944ab0c50a2b9c5fb31082da1855bb39.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1c86a53fa79e4be6aee6d9d27016cc9f.png)
(3)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
反应I:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5be8b551397178d862f961e7d59fa53c.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd25768f608a145ca9c5b33b273c9c8c.png)
在1L恒容密闭容器中充入1mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be67926dcdcae9406c284c19b51258b9.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/7/11/2762051089039360/2762785145716736/STEM/14ba76d298824edd8a08b61038fe4bb2.png?resizew=170)
(4)已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9f8cd10bb2c0bd02e4c3456610acf281.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4bc0bdc1bcc67005a92bc6163775523a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5732f03b66daadfde59157c6fa1257ab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/7/11/2762051089039360/2762785145716736/STEM/1d97b84aff0e49608033f362891b1ef6.png?resizew=147)
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(0.4)
名校
【推荐2】二甲醚
是优良的洁净燃料,利用
催化加氢制二甲醚过程中发生的化学反应为
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/78ac73cb6cf843f3f329d23ba7e4fa0a.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f67abe5a6c6c2356ece6d660f962bbfe.png)
反应Ⅲ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/945d8bfd4b5134658e386dd5655aa848.png)
一定条件下,在恒容密闭容器中按
投料进行上述反应,
的平衡转化率及CO、
、
的平衡体积分数随温度变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/6/bd076d42-b4a6-41d3-b93e-3ff5d29453cf.png?resizew=245)
(1)图中曲线X表示_______ 的平衡体积分数随温度变化,温度从453K上升至573K,
的平衡转化率变化的原因是_______ ,能同时提高
的平衡体积分数和
的平衡转化率的措施是_______ 。
(2)一定温度下,向体积为1L的恒容密闭容器中通入1mol
和3mol
进行上述反应,反应经10min达平衡,
的平衡转化率为30%,容器中
为0.05mol,
为0.05mol。前10min
的反应速率为_______ 。继续向容器中加入0.1mol
和0.1mol
,此时反应Ⅲ_______ (填“向正反应方向进行”“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。
(3)氮氧化物发生的反应是讨论化学平衡问题的常用体系。对于反应
,有人提出如下反应历程:
第一步
快速平衡
第二步
慢反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是_______(填字母)。
(4)已知:
。298K时,将一定量
气体充入恒容的密闭容器中发生反应。t1时刻反应达到平衡,混合气体平衡总压强为p,
气体的平衡转化率为25%,则反应
的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22dc8580117b909bcb9c569349bc8710.png)
_______ (分压=总压
物质的量分数),研究发现,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/685e108703684e5b18673f530e2da670.png)
,
。若上述反应在298K,总压强
,
,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27cab0c2bbe9f49654bdfe46ef6353eb.png)
_______ (注明速率常数单位)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0057aeedd494bf3e3de111bc29c11210.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b7e654446d9bc028539811519726cd0f.png)
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/afc0776ce5b691d2e4b6ae270a930788.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/78ac73cb6cf843f3f329d23ba7e4fa0a.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04e65a9f0f75caf988a2855e6d03fa99.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f67abe5a6c6c2356ece6d660f962bbfe.png)
反应Ⅲ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/02cb2b6ba60f4ac4ebc6fcb70dc82474.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/945d8bfd4b5134658e386dd5655aa848.png)
一定条件下,在恒容密闭容器中按
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18a3492f63b648838b1030d7b2a71837.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b7e654446d9bc028539811519726cd0f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2c90058b368c1dac884980c609fa32ae.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/089a29871d0444dde6511bb6012eefba.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/6/bd076d42-b4a6-41d3-b93e-3ff5d29453cf.png?resizew=245)
(1)图中曲线X表示
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b7e654446d9bc028539811519726cd0f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2c90058b368c1dac884980c609fa32ae.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b7e654446d9bc028539811519726cd0f.png)
(2)一定温度下,向体积为1L的恒容密闭容器中通入1mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b7e654446d9bc028539811519726cd0f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b7e654446d9bc028539811519726cd0f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ba8d41defa28f4f06acefb19b1286146.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ee1eb14489f9e5f0283b823b5eadb5f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6ec6597417ecd0d83c56f880142ddfc9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ee1eb14489f9e5f0283b823b5eadb5f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/344163d82603e814e24e0a620fab1266.png)
(3)氮氧化物发生的反应是讨论化学平衡问题的常用体系。对于反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1130e6c542dc78f750679deaf6cea564.png)
第一步
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e5a03eadf719b40f0362bf38e6c182c.png)
第二步
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/028f47263865889dc5c9623b07a5a3bf.png)
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是_______(填字母)。
A.v(第一步的逆反应)<v(第二步反应) |
B.![]() |
C.第二步反应活化能较高 |
D.第二步中![]() ![]() |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9f691f61be21709fffa3c85c07ae016e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff714cb197bde97a425bfc8e0e289a8c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1d4fb62d809cb43c9db4996658a310d4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1d4fb62d809cb43c9db4996658a310d4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9f691f61be21709fffa3c85c07ae016e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22dc8580117b909bcb9c569349bc8710.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/37e9269edaa264c0103738dc80681054.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/685e108703684e5b18673f530e2da670.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e0959c61d66a8619bae8c7345c725dc5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cd655d206d39792455c4976f762488db.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e92a4f4a051a620157c770664fd5d0b6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/037f5fde31557f7754b5d3da116bbd1c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27cab0c2bbe9f49654bdfe46ef6353eb.png)
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】苯乙烯是制备聚苯乙烯的单体。工业上,利用乙苯催化脱氢制取苯乙烯的反应:
(g)+CO2(g)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/47a590aae2722402544164154097afa7.png)
(g)+CO(g)+ H2O(g) △H
(1)已知CO分子中化学键为C≡O。相关的化学键键能数据如下:
利用上表数据估算△H为___________ 。
(2)在三个体积相同的恒容密闭容器中充入CO2和乙苯蒸气发生上述反应,有关数据如下:
①T1______ T2(填“>”“<”或“=”,下同),a___________ 2.0。
②T1K时,容器I中平衡混合气体中苯乙烯体积分数为___________ ,假设容器I中起始压强为p0,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=___________ 。[气体分压(p分)=气体总压(p总)×气体体积分数]
(3)一定温度下,在某催化剂作用下发生上述反应,其反应历程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/26/ff889cb9-98de-4990-bf0b-8d12b60be946.png?resizew=685)
①由原料到状态I__________ (填“放出”或“吸收”)能量,判断依据是_______ 。
②如果其他条件不变,再通入CO2,如图所示的四幅图象中,符合乙苯平衡转化率与p(CO2)的关系的是___________ 。(填选项)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/26/0355c415-8fac-4024-ad6c-4f031f8bacee.png?resizew=107)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/47a590aae2722402544164154097afa7.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/26/9970fb06-d341-4a3e-b246-e35c001227fe.png?resizew=132)
(1)已知CO分子中化学键为C≡O。相关的化学键键能数据如下:
化学键 | H-O | ![]() | C=O | H-H | C-H | C-C | C=C |
![]() | 463 | 1075 | 803 | 436 | 413 | 348 | 615 |
(2)在三个体积相同的恒容密闭容器中充入CO2和乙苯蒸气发生上述反应,有关数据如下:
容器 | 温度 | 起始反应物的物质的量/mol | 平衡时物质的物质的量/mol | |
CO2(g) | 乙苯(g) | 苯乙烯(g) | ||
I | T1 K | 2.0 | 2.0 | 1.0 |
II | T2 K | 2.0 | 2.0 | 0.75 |
III | T1 K | 4.0 | 4.0 | a |
②T1K时,容器I中平衡混合气体中苯乙烯体积分数为
(3)一定温度下,在某催化剂作用下发生上述反应,其反应历程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/26/ff889cb9-98de-4990-bf0b-8d12b60be946.png?resizew=685)
①由原料到状态I
②如果其他条件不变,再通入CO2,如图所示的四幅图象中,符合乙苯平衡转化率与p(CO2)的关系的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/26/4458d400-fa35-4360-ad47-69c65b9d35f1.png?resizew=547)
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|
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(0.4)
解题方法
【推荐1】当今,世界各国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此,研发
利用技术、降低空气中
含量成为了研究热点。为减少
对环境造成的影响,可采用以下方法将其资源化利用。
(1)
催化加氢制甲醇
一定温度下,在某恒容密闭容器中充入一定量的
和
,发生反应:
。下列叙述能说明该反应已达到平衡状态的是_______(填标号)。
(2)
催化加氢合成乙烯
在
某恒容密闭容器中,充入
和
,发生反应:
。反应达到平衡时,四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/21/2833906430427136/2834257601036288/STEM/6081f596-bc74-46fe-a4c5-a3af54c61b29.png?resizew=370)
①该反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
_______ (填“>”或“<”)0,曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示_______ (填化学式,下同)和_______ 的变化曲线。
②根据图中a点,计算该温度下平衡时的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf908e6d810cf529332724a33d2ba954.png)
_______
,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1f35023f0486ec610674817c5b6fbb5d.png)
_______
,
的平衡转化率为_______
(保留三位有效数字)。
③若平衡时a点容器内气体的总压强为
,则该反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
_______
(列出计算式,用分压表示,分压
总压
物质的量分数)。
(3)
用途广泛,写出其基于物理性质的一种用途:_______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
一定温度下,在某恒容密闭容器中充入一定量的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7651599998d321fb6813d8ec03b1a22b.png)
A.混合气体的密度不再随时间变化而改变 |
B.气体的压强不再随时间变化而改变 |
C.![]() |
D.单位时间内每形成![]() ![]() |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b65fa481b33601e25a1f0192e2c2716b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f37987303387c04d04f377c784501786.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1f6fbb7472ea684d9df11610748de9c9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/234941e331e2bf759106404c190fc949.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/21/2833906430427136/2834257601036288/STEM/6081f596-bc74-46fe-a4c5-a3af54c61b29.png?resizew=370)
①该反应的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
②根据图中a点,计算该温度下平衡时的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf908e6d810cf529332724a33d2ba954.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1f35023f0486ec610674817c5b6fbb5d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae41ab917021286dafcf21b6d876dbe1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/23bbc36886fb1e73d3fe07f0b63a5938.png)
③若平衡时a点容器内气体的总压强为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/709e1aade1043ac05882e4f92470712b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c6da9d890cdb8e9c1e3f242272f48b9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6706fe00b4e231e62d9ecbec567d526b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2468403b3eba9e40bfa36f464e927738.png)
(3)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
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(0.4)
名校
【推荐2】合成氨对人类生存具有重大意义,反应为:
。
(1)科学家研究在催化剂表面合成氨的反应机理,反应步骤与能量的关系如图所示(吸附在催化剂表面的微粒用*标注,省略了反应过程中部分微粒)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/12/14/3389034336346112/3409056979050496/STEM/76897bd6356c4294a2588f91fb81e610.png?resizew=344)
由图像可知合成氨反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
___________ 0(填“>”“<”或“=”),判断的依据是___________ 。
(2)下列有关合成氨的说法中,正确的是___________。
(3)原料气(
、
及少量CO、
的混合气)中CO气体会影响后续反应催化剂活性,可利用如下反应吸收CO:
(注:Ac代表
)。利于CO被吸收的反应条件有___________________ (写出两点)。
(4)若一定条件下,向体积相同的甲(含催化剂)、乙(不含催化剂)两个恒容密闭容器中分别充入等量的
和等量的
进行合成氨反应。反应相同时间时测得两容器中
的转化率随温度的变化如图所示,表示甲容器中
的转化率随温度变化的曲线是___________ (填“a”或“b”),随着温度的升高,乙容器中
的转化率变化的原因可能是___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/12/14/3389034336346112/3409056979050496/STEM/cd158157e30c4b328883e7fce3215250.png?resizew=257)
(5)一定条件下,若向容积为1.0L的反应容器中投入
、
,平衡时混合气中
的质量分数为40%,计算平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
___________ (可用分数表示)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e91778fa94055d80a04917bf5350ac0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
(1)科学家研究在催化剂表面合成氨的反应机理,反应步骤与能量的关系如图所示(吸附在催化剂表面的微粒用*标注,省略了反应过程中部分微粒)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/12/14/3389034336346112/3409056979050496/STEM/76897bd6356c4294a2588f91fb81e610.png?resizew=344)
由图像可知合成氨反应的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
(2)下列有关合成氨的说法中,正确的是___________。
A.反应物断键吸收的总能量高于生成物成键放出的总能量 |
B.使用催化剂和施加高压,都能提高反应速率,但都对化学平衡状态无影响 |
C.合成氨工业温度选择400~500℃,主要是为了提高平衡混合物中氨的含量 |
D.合成氨生产过程中采用循环操作,主要是为了提高氮气和氢气的利用率 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbe2066525aa0616cf44d051d57bf713.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3626443fe0ddd8c16175e28f2e15ddf8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c523e50f790218235eae777f95a8a724.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f9c17a975234fe2cd62a56d5cadb64a2.png)
(4)若一定条件下,向体积相同的甲(含催化剂)、乙(不含催化剂)两个恒容密闭容器中分别充入等量的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/12/14/3389034336346112/3409056979050496/STEM/cd158157e30c4b328883e7fce3215250.png?resizew=257)
(5)一定条件下,若向容积为1.0L的反应容器中投入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b37d60bc01cacf94a67d6d7e9747f147.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/15ba17ad35bef44beddadac61bc90654.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbe2066525aa0616cf44d051d57bf713.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
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【推荐3】目前,汽车尾气系统中均安装了催化转化器,大大减少了 CO和 NOx汽车尾气的排放。
(1)在催化剂作用下 CO还原 NO、NO2。
标准摩尔生成焓是指由稳态单质生成1mol该化合物的焓变,25℃下几种物质的标准生成焓如下:
ⅰ.CO(g)+NO2(g)
CO2(g(+NO(g) ΔH1
ⅱ.2CO(g)+2NO(g)
2CO2(g)+N2(g) ΔH2=—623KJ• mol-1
①ΔH1=______ ;写出用 CO还原NO2生成两种无污染的气态物质总反应的热化学方程式:______
②相同时间内,CO还原NO2的总反应中NO2的转化率随温度的变化趋势如下图所示,运用化学反应原理分析,NO2的转化率随温度先增大后减小的原因______ ;其中汽车尾气中NO2和 CO物质的量比
为______ (填选项字母)时尾气中NO2的转化率最高。
A.0.3 B.0.5 C.0.7
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/13/7b69dbcd-81e7-417d-acea-9b5685d9ad0f.png?resizew=248)
③某温度下,起始压强为 P0,在恒容密闭容器中充入等物质的量 CO和 NO在催化剂下进行反应ⅱ,NO的平衡转化率为α,则反应ⅱ的平衡常数 KP=______ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压 =总压 × 物质的量分数)。
(2)在催化剂作用下 H2还原 NO,2H2(g)+2NO(g)
2H2O(g)+N2(g)ΔH<0,反应的速率方程为v正 =k正• c(H2)• c2(NO)(k正为速率常数,只与温度、催化剂有关系),其中 v正为正反应速率。
①相同条件下,对速率影响程度c(NO)______ c(H2)(填“ 大于” 、“ 小于” 或“ 等于” )。
②设反应开始时 H2和 NO的浓度相同,反应开始时 v正 =v0,NO的转化率为α时的反应速率为 vα,则vα =______ v0。
(3)一种以 CO为燃料,以空气为氧化剂,以熔融态 K2CO3为电解质的燃料电池,工作原理如下图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/14/2677426245017600/2677654046629888/STEM/52ee824252e346c8bf4df18400dde354.png?resizew=228)
①电极 a为______ (填“ 正极” 或“ 负极” ),Y物质为______ ;
②正极上的电极反应式为______ 。
(1)在催化剂作用下 CO还原 NO、NO2。
标准摩尔生成焓是指由稳态单质生成1mol该化合物的焓变,25℃下几种物质的标准生成焓如下:
NO2 | CO | CO2 | NO | |
标准生成焓/kJ•mol-1 | 33.1 | —110.5 | —183.6 | 90.3 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
ⅱ.2CO(g)+2NO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
①ΔH1=
②相同时间内,CO还原NO2的总反应中NO2的转化率随温度的变化趋势如下图所示,运用化学反应原理分析,NO2的转化率随温度先增大后减小的原因
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0d081cd7cbc9460ef8c8971e1cc73022.png)
A.0.3 B.0.5 C.0.7
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/13/7b69dbcd-81e7-417d-acea-9b5685d9ad0f.png?resizew=248)
③某温度下,起始压强为 P0,在恒容密闭容器中充入等物质的量 CO和 NO在催化剂下进行反应ⅱ,NO的平衡转化率为α,则反应ⅱ的平衡常数 KP=
(2)在催化剂作用下 H2还原 NO,2H2(g)+2NO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
①相同条件下,对速率影响程度c(NO)
②设反应开始时 H2和 NO的浓度相同,反应开始时 v正 =v0,NO的转化率为α时的反应速率为 vα,则vα =
(3)一种以 CO为燃料,以空气为氧化剂,以熔融态 K2CO3为电解质的燃料电池,工作原理如下图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/14/2677426245017600/2677654046629888/STEM/52ee824252e346c8bf4df18400dde354.png?resizew=228)
①电极 a为
②正极上的电极反应式为
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(0.4)
解题方法
【推荐1】在4月22日的领导人气候峰会上,习主席表示,中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。其中
、
的捕集、利用与封存是我国能源研究领域的一个重要战略方向。请回答:
(1)室温下,
溶液呈碱性的原因是___________ (用离子方程式表示)。
(2)已知:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e8cea45a0f1deac5cffdc4c83f30f16e.png)
①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
___________ 0(填或“<”、“=”或“<”)
②分别将20g、40g的
放入相同温度相同体积的真空密闭容器A和B中,一段时间后两者均达到平衡(
都未完全分解),则两容器中分解的
的物质的量关系:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/88f74a0f26fd89229c66f5ebd0b1bf14.png)
___________
(填“>”、“=”或“<”)。
(3)利用二氧化碳加氢合成甲醇,既能缓解环境问题,又能解决能源危机。涉及以下主要反应:
反应Ⅰ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/231c92eb1e7c3d38b5a71cc2d3d6a2e8.png)
反应Ⅱ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/392477863f7d1a419b8a0f1891c76efe.png)
在不同压强下,按照
投料合成甲醇,实验测定
的平衡转化率和
的平衡产率随温度的变化关系如下图所示
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/5/4a79382e-9062-43f6-91c3-3ff39821222f.png?resizew=355)
①下列说法正确的是___________
A.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/68fba4b1728a20aa82938572c1f53a00.png)
B.图甲纵坐标表示
的平衡产率,图乙纵坐标表示
的平衡产率
C.一定温度、压强下,寻找活性更高的催化剂,是提高
的平衡转化率的主要研究方向
D.为了同时提高
的平衡转化率和
的平衡产率,应选择低温、高压的反应条件
②图乙中压强一定时,曲线随温度变化先降后升的原因是:___________ ;图乙中三条曲线在某温度时交于一点的原因是:___________
③在一定温度下,控制容器体积1L保持不变,测得
平衡转化率为60%,其中甲醇的选择性为
,请计算该温度下反应Ⅰ的平衡常数K=___________
(4)二氧化碳与氢气以1:3投料比合成甲醇常采用铜基催化剂,测得
随时间变化如图所示。研究发现,采用
代替铜基催化剂在甲醇合成阶段有更佳的催化效果。在图中画出采用
催化剂作用下,
随时间变化的曲线___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
(1)室温下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/889220d0a5054f0df8fdb14fec5409b8.png)
(2)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e8cea45a0f1deac5cffdc4c83f30f16e.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
②分别将20g、40g的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/79a26883870a0d9c1450ef6b7a690d80.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c639adea550f78c6885472654c3d989d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c639adea550f78c6885472654c3d989d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/88f74a0f26fd89229c66f5ebd0b1bf14.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8ae2de2e38122acf93bf862c0ac49927.png)
(3)利用二氧化碳加氢合成甲醇,既能缓解环境问题,又能解决能源危机。涉及以下主要反应:
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/231c92eb1e7c3d38b5a71cc2d3d6a2e8.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/392477863f7d1a419b8a0f1891c76efe.png)
在不同压强下,按照
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c6ca57f5cbe7563e6f21b362b18f2886.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50a5c6d26e9821c59de16c928dcb79f0.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/5/4a79382e-9062-43f6-91c3-3ff39821222f.png?resizew=355)
①下列说法正确的是
A.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/68fba4b1728a20aa82938572c1f53a00.png)
B.图甲纵坐标表示
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50a5c6d26e9821c59de16c928dcb79f0.png)
C.一定温度、压强下,寻找活性更高的催化剂,是提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
D.为了同时提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50a5c6d26e9821c59de16c928dcb79f0.png)
②图乙中压强一定时,曲线随温度变化先降后升的原因是:
③在一定温度下,控制容器体积1L保持不变,测得
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8336efd9adf969227fec1b7c0a53adae.png)
(4)二氧化碳与氢气以1:3投料比合成甲醇常采用铜基催化剂,测得
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dc1dc4ef2b08af881f66a3c5b947920e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1669863ea50032ebd4ddc8413049319f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1669863ea50032ebd4ddc8413049319f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dc1dc4ef2b08af881f66a3c5b947920e.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/4/df990c02-8e76-4050-8911-64f05c0e9fe6.png?resizew=208)
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【推荐2】环戊二烯(C5H6)是一种重要的有机化工原料。
Ⅰ.环戊二烯容易反应生成双环戊二烯(C10H12):2C5H6(g)
C10H12(g),不同温度下,溶液中环戊二烯(C5H6)浓度(初始浓度为1.5 mol·L-1 )与反应时间的关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/3/f1fa6b9c-6df2-4566-9f54-326b0523669d.png?resizew=265)
(1)反应开始至b点时,用环戊二烯(C5H6)表示的平均速率为___________ 。
(2)T1_______ T2,a点的逆反应速率___________ b点的正反应速率(两空均选填“>”、“<”或“=”)。
(3)一定量的环戊二烯气体在恒温恒压的密闭容器中发生上述反应,可说明一定达化学平衡状态的是___________ (填字母)。
a.v(C5H6)=2v(C10H12)
b.容器内气体压强不再变化
c.容器内混合气体的密度不再变化
d.容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化
Ⅱ.可用环戊烯(C5H8)制备环戊二烯(C5H6),有如下反应:
反应i:C5H8(g)
C5H6(g) + H2 (g) ∆H1 K1
反应ii:2HI(g)
H2 (g) + I2(g) ∆H2 = +11.0 kJ·mol-1 K2
反应iii:C5H8(g) + I2(g)
C5H6(g) + 2HI(g) ∆H3 = + 89.3 kJ·mol-1 K3
(4)反应i的焓变∆H1=___________ ,反应iii的平衡常数K3为___________ (用K1,K2表示)。
(5)某温度时在恒容密闭容器中充入等物质的量的碘和环戊烯发生反应iii,起始总压为P0,平衡时总压为1.2P0。
①平衡时HI的体积分数为___________ %
②用平衡分压(分压=总压×物质的量分数)代替平衡浓度计算压强平衡常数Kp =___________ (要求用最简整数比,含p0的代数式表示)。
③达到平衡后,欲增加环戊烯(C5H8)的平衡转化率,同时加快反应速率可采取的措施有___________ (仅写一条)。
Ⅰ.环戊二烯容易反应生成双环戊二烯(C10H12):2C5H6(g)
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/3/f1fa6b9c-6df2-4566-9f54-326b0523669d.png?resizew=265)
(1)反应开始至b点时,用环戊二烯(C5H6)表示的平均速率为
(2)T1
(3)一定量的环戊二烯气体在恒温恒压的密闭容器中发生上述反应,可说明一定达化学平衡状态的是
a.v(C5H6)=2v(C10H12)
b.容器内气体压强不再变化
c.容器内混合气体的密度不再变化
d.容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化
Ⅱ.可用环戊烯(C5H8)制备环戊二烯(C5H6),有如下反应:
反应i:C5H8(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
反应ii:2HI(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
反应iii:C5H8(g) + I2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(4)反应i的焓变∆H1=
(5)某温度时在恒容密闭容器中充入等物质的量的碘和环戊烯发生反应iii,起始总压为P0,平衡时总压为1.2P0。
①平衡时HI的体积分数为
②用平衡分压(分压=总压×物质的量分数)代替平衡浓度计算压强平衡常数Kp =
③达到平衡后,欲增加环戊烯(C5H8)的平衡转化率,同时加快反应速率可采取的措施有
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【推荐3】丙烯是重要的有机化工原料,丙烷脱氢是工业生产丙烯的重要途径,其化学方程式为
。回答下列相关问题:
(1)已知:I.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c89d5e2909276add96034f53f27ba6ce.png)
II.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/abb2e4ba37120c97ab7ae418ead2f25b.png)
则丙烷脱氢制丙烯反应
的
为___________
。
(2)一定温度下,向
的密闭容器中充入
发生脱氢反应,经过
达到平衡状态,测得平衡时气体压强是开始的1.5倍。
①
丙烯的化学反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c6f6e542d01076500866765f90437d53.png)
___________
。
②下列情况能说明该反应达到平衡状态的是___________ (填字母,下同)。
A.
不变
B.
与
的物质的量之比保持不变
C.混合气体的总压强不变
D.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bac28efd82e373efb1f76cbe565f6d2c.png)
③欲提高丙烷转化率,采取的措施是___________ 。
A.降低温度 B.升高温度 C.加催化剂 D.及时分离出![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
④若在恒温、恒压的密闭容器中充入丙烷和氩气发生脱氢反应,起始
越大,丙烷的平衡转化率越大,其原因是___________ 。
(3)一定温度下,向恒容密闭容器中充入
,开始压强为
的气体体积分数与反应时间的关系如图所示:
此温度下该反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
___________ (用含字母
的代数式表示,
是用反应体系中气体物质的分压表示的平衡常数,平衡分压=总压×气体的体积分数)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/49733e71fab225febe593220a1020051.png)
(1)已知:I.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c89d5e2909276add96034f53f27ba6ce.png)
II.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/abb2e4ba37120c97ab7ae418ead2f25b.png)
则丙烷脱氢制丙烯反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/49733e71fab225febe593220a1020051.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)一定温度下,向
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b54fef3fe3968e7c106ee83221f17fe4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0cd9736d97fdcb5477e8d937031049ce.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fb21c93732b200bdddc5217b66090722.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b50b2ffd4027fffbd780308541680dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c6f6e542d01076500866765f90437d53.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5547f6339f968a7af10c5c0c781308a9.png)
②下列情况能说明该反应达到平衡状态的是
A.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
B.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ccab67a736385c61a9c8bc5f0f97c100.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
C.混合气体的总压强不变
D.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bac28efd82e373efb1f76cbe565f6d2c.png)
③欲提高丙烷转化率,采取的措施是
A.降低温度 B.升高温度 C.加催化剂 D.及时分离出
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
④若在恒温、恒压的密闭容器中充入丙烷和氩气发生脱氢反应,起始
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65e50b68a9f7f630bebe848b6105ed2c.png)
(3)一定温度下,向恒容密闭容器中充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0cd9736d97fdcb5477e8d937031049ce.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fc3eb7de4c0a8ec90b4563ee1182bf07.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/23/41798852-5b2d-4117-b5bf-aace9e30e5cb.png?resizew=350)
此温度下该反应的平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9def7c418e18985b64f4ebf22a9a206a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/febe6ae46e15c2df1772464535e1ce23.png)
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