组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学反应速率与化学平衡 > 化学反应的速率 > 化学反应速率计算
题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:76 题号:21307178
异丙醇(C3H8O)可由生物质转化得到,催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯(C3H6)的工业化技术已引起人们的关注,其主要反应如下:
Ⅰ、C3H8O (g) C3H6 (g)+H2O(g) ΔH1=+52kJ·mol-1
Ⅱ、2C3H6(g) C6H12(g) ΔH2=-97kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)已知2C3H8O(g)+9O2(g)=6CO2 (g)+8H2O(g) ΔH=-3750kJ·mol-1,则C3H6(g)燃烧生成CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式为_____
(2)在1350℃下,刚性密闭容器中的反应体系内水蒸气浓度与反应时间关系如下表:
反应时间/μs04812t20
H2O浓度/ppm024403200360040004100
4~8μs内,v(C3H8O)=_____ppm·μs1
②t_____16(填“>”“<”或“=”)。
(3)在恒温刚性密闭容器中,反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡的判据是_____(填标号)。
a.H2O(g)的分压不变
b.混合气体密度不变
c.n(C3H6)=2n(C6H12)
d.v正(H2O)=v逆(C3H8O)
(4)下图为反应Ⅰ、Ⅱ达到平衡时lgQp与温度的关系曲线。

(已知:对于可逆反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),任意时刻Qp=,式中p(X))表示物质×的分压)
①在350℃恒压平衡体系中充入少量水蒸气时,反应Ⅰ的的状态最有可能对应图中的_____点(填“甲”“乙”或“丙”),判断依据是_____
②350℃时,在密闭容器中加入一定量的C3H8O,体系达到平衡后,测得C6H12的分压为xMPa,则水蒸气的分压为_____MPa(用含x的代数式表示)。

相似题推荐

解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐1】氨既是实验室中常用试剂,也是工业上重要原料。
(1)某学习小组欲制备少量的氨水。供选用的试剂有:①NH4Cl②(NH4)2CO3 。提供的装置如下,请回答下列问题:
①装置A试管内发生反应的化学方程式为__________

②从提供的仪器中选择并组装一套本实验的合理、简洁装置,按气流方向连接顺序为(用图中标注的导管口符号表示)a→____
(2)氨在氧气中燃烧,生成水和一种单质。
已知:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H= -92.4kJ·mol-1
2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(l)△H= -572kJ·mol-1
写出氨在氧气中燃烧生成液态水和气态单质的热化学方程式:_________
(3)已知在一定条件下,将1molN2和3molH2混合于一个10L的密闭容器中发生的反应为N2+3H22NH3,5min后达到平衡,平衡时氨的体积分数为25%。
①该反应的平衡常数=_____
②从反应开始到平衡时,N2的反应速率(N2)=______
(4)工业上以氨气、空气为主要原料制取硝酸。在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H>0。该反应的反应速率()随时间()变化的关系如图所示。若t2、t4时刻只改变一个条件,下列说法正确的是(填选项序号)______

A.在时,可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
B.在时,采取的措施可以是升高温度
C.在时,可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态
D.在时,容器内NO2的体积分数是整个过程中的最大值
(5)为检验氨气与酸反应得到的某种常见氮肥的成分,某同学进行了以下实验:①加热氮肥样品产生气体,其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,另一种气体能使澄清石灰水变浑浊。②取少量该氮肥样品溶于水,并加入少量BaCl2溶液,没有明显变化。由此可知该氮肥的主要成分可能是_____________(填选项序号);
A.NH4Cl B.(NH4)2CO3C.NH4HCO3D.NH4NO3
(6)硝酸厂常用Na2CO3溶液吸收处理尾气NO2生成CO2。若9.2g NO2和Na2CO3溶液完全反应时转移电子0.1mol,则反应的离子方程式是_________________
2020-07-07更新 | 72次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐2】氨是一种重要的化工产品,是氮肥工业、有机合成工业以及制造硝酸、铵盐和纯碱的原料,也是一种常用的制冷剂。
(1)某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2L 的密闭容器内充入1mol N2和3mol H2,加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在一定温度压强下开始反应,并用压力计监测容器内压强的变化如下:

反应时间 /min

0

5

10

15

20

25

30

压强/MPa

16.80

14.78

13.86

13.27

12.85

12.60

12.60


则从反应开始到25 min 时,以N2 表示的平均反应速率=__________;该温度下 平衡常数K=___________
(2)工业合成氨的反应方程式为: N2(g)+3H2(g)2NH3(g)   ΔH 下图1是合成氨反应的能量与反应过程相关图(未使用催化剂);图D 是合成氨反应在2L 容器中、相同投料情况下、其它条件都不变时,某一反应条件的改变对反应的影响图。

下列说法正确的是________________
A.ΔH=-92.4kJ/mol
B.使用催化剂会使E1的数值增大
C.为了提高转化率,工业生产中反应的浓度越低越好
D.图II是不同压强下反应体系中氨的物质的量与反应时间关系图,且PAB
E.图II是不同温度下反应体系中氨的物质的量与反应时间关系图,且TA>TB
F.该反应的平銜常数KAB
G.在曲线A条件下,反应从开始到平衡,消耗N2的平均速率为mol·L-1·min-1
(3)一定温度下,向一个容积为2 L的密闭容器中通入2 mol N2和7 mol H2,达到平衡时测得容器的压强为起始时的倍,则此温度下的平衡常数为_______。在同一温度,同一容器中,将起始物质改为amol N2 ,b molH2,c mol NH3 (a,b,c均不为零)欲使平衡混合物中各物质的质量与原平衡相同,则a,b,c满足的关系为_____________(用含a,b,c的表达式表示),且欲使反应在起始时向逆反应方向进行,c的取值范围是_______
2017-11-10更新 | 136次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐3】一种太空生命保障系统利用电解水供氧,生成的氢气与宇航员呼出的二氧化碳在催化剂作用下生成水和甲烷,回收利用CO2解决空间站供氧问题,实现CO2的综合利用,具体分三步:
第1步,把光变成能量,目前采用光伏发电的形式;
第2步,电解水制氢气;
第3步,CO2和H2在催化剂等条件下合成CH4
   
Ⅰ.反应A为CO2回收利用关键步骤,反应方程式为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)。
(1)反应中各化学键的键能如表。
化学键C=OH-HC-HO-H
键能/kJ750436414462
则生成1mol甲烷_______(填吸收或放出)______kJ热量。
(2)下列说法正确的是________(填字母)。
A.混合气体的平均相对分子质量保持不变时,反应达到平衡状态
B.1molCO2与足量氢气反应,产生1molCH4
C.断裂2molC=O的同时,形成4molH-H,则说明反应已达平衡
D.该条件下充入氮气,压强增大,则反应速率加快,平衡正向移动
(3)一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入2molCO2和8molH2,发生上述反应,经5min达到平衡,测得平衡时压强与反应前压强之比为4:5。
①开始反应至5min时CH4的平均反应速率为________mol•L-1•min-1
②空间站的反应器内,通常采用反应器前段加热,后段冷却的方法来提高CO2的转化效率,可能的原因是_______
Ⅱ.CO2综合利用还包含生产其他工业产品,某研究团队利用如下反应:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)生产乙烯。在三个容积均为1L的密闭容器中以不同的氢碳比[]充入H2(g)和CO2(g),在一定条件下CO2(g)的平衡转化率与温度的关系如图所示。
       
(4)氢碳比由大到小的顺序是_______
(5)已知③中氢碳比=2,若向处于P点状态的容器中,按2:4:1:4的比例再充入CO2、H2、C2H4、H2O,再次平衡后CO2的转化率________(填增大或减小)。
2023-10-05更新 | 272次组卷
共计 平均难度:一般