下表列出了在不同温度和压强下,反应达到平衡时SO2的转化率。
温度/℃ | 平衡时SO2的转化率/% | ||||
0.1 MPa | 0.5 MPa | 1 MPa | 5 MPa | 10 MPa | |
450 | 97.5 | 98.9 | 99.2 | 99.6 | 99.7 |
550 | 85.6 | 92.9 | 94.9 | 97.7 | 98.3 |
(1)一定温度下,在容积不变的密闭容器中发生上述反应,能说明反应达到平衡状态的是_______
A.SO2的体积分数不再变化 | B.混合物的密度不再变化 |
C.v(SO2)=2v(O2) | D.气体的压强不再变化 |
(3)在实际生产中,选定的温度为400~500 ℃,原因是
(4)在实际生产中,采用的压强为常压,原因是
(5)在实际生产中,通入过量的空气,原因是
(6)尾气中SO2必须回收,原因是
Ⅱ.乙酸甲酯(CH3COOCH3)与氢气制备乙醇主要发生如下反应:CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3OH(g)+CH3CH2OH(g) ,一定温度、1.01 MPa下,在恒容容器中以n(CH3COOCH3)∶n(H2)=1∶10的投料比进行反应,乙酸甲酯转化率与气体总压强的关系如图所示:
已知:对于气相反应,某组分的平衡分压=总压×平衡时某组分的物质的量分数
(7)A点时,CH3COOCH3(g)的平衡分压为
(8)此温度下,该反应的化学平衡常数Kp=
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I.利用H2S 制CS2。
(1)热解H2S和CH4的混合气体制H2和CS2。
①2H2S(g) =2H2(g)+S2(g) ΔH1=+170kJmol-1
②CH4(g)+S2(g)=CS2(g)+2H2(g) ΔH2=+64kJmol-1
总反应:2H2S(g)+CH4(g) =CS2 (g)+4H2(g),ΔH=
(2)CH4的电子式为
(3)工业上还可以利用硫(S8) 与CH4为原料制备 CS2,S8受热分解成气态 S2, 发生反应 2S2(g)+CH4(g) =CS2(g)+2H2S(g), 某温度下,若S8完全分解成气态S2。在恒温密闭容器中,S2与 CH4物质的量比为2:1时开始反应。
①当CS2的体积分数为10%时,CH4的转化率为
②当以下数值不变时,能说明该反应达到平衡的是
a.气体密度 b. 气体总压 c.CH4 与S2体积比 d.CS2的体积分数
③一定条件下,CH4与 S2反应中 CH2的平衡转化率、S8分解产生 S2的体积分数随温度的变化由线如下图所示,据图分析,生成 CS2的反应为
(4)回收单质硫。将三分之一的H2S燃烧。产生的SO2与其余H2S混合反应:2H2S(g)+SO2(g)S8(s)+2H2O(g)。在某温度下达到平衡,测得密闭系统中各组分浓度分别为c(H2S)=2.0×10-5mol/L,c(SO2)=5.0×10-5mol/L,c(H2O)=4.0×10-3mol/L,计算该温度下的平衡常数K=
(5)回收H2S。用一定浓度Na2S溶液吸一定量的H2S,当溶液中c(H2S)=c(S2-)时,溶液pH=
(1)已知下列反应的热化学方程式:
①
②
则反应③的
a.断裂的同时生成
B.恒温恒压条件下,混合气体的平均摩尔质量不再变化
C.恒温恒容条件下,混合气体的密度不再变化
D.
(2)对于上述反应①,在不同温度、压强为、进料的物质的量分数为(其余为)的条件下,的平衡转化率如图1所示。和的大小关系为
(3)上述反应①和③的随温度的变化如图2所示,已知(为常数,为温度,为平衡常数),则在时,反应的自发趋势:①
(4)在恒温恒压条件下,的混合气仅发生反应③,达到平衡时,的分压与的分压相同。则的转化率为
ⅰ.
ⅱ. △H₂
ⅲ.
回答下列问题:
(1)H₂S热分解反应 的
A.H₂S 与S₂ 的物质的量之比保持2:1不变
B.容器中混合气体平均摩尔质量保持不变
C.保持不变
D.容器中混合气体的颜色保持不变
(2)总压恒定为 100kPa,向密闭容器中充入 发生反应i和反应ii,反应过程中 )等含硫物质的分布分数δ随时间变化如图所示。
①表示 分布分数的曲线为
②t₁时测得 转化率为α,此时体系中 的物质的量为
(3)也可采用 氧化法对 进行处理,过程中发生反应的方程式(均未配平)为:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
实验测得,在 时, 的投加量对平衡体系中部分微粒浓度的影响如图所示。
①T℃时,反应iii的平衡常数 K=
②结合三个反应分析,当 投加量高于 时,单位体积内 S 的质量减小的原因为:
(1)向左侧烧杯中加入晶体,观察甲瓶红棕色变浅,向右侧烧杯中加入CaO固体,乙瓶的红棕色变深。则该反应
(2)关闭止水夹,维持温度不变,用注射器向甲瓶中充入一定量,则此时反应浓度熵Q
(3)查阅资料可知,F。Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时分解反应:
Ⅰ、[时,完全分解]
Ⅱ、
反应体系的总压强p随时间t的变化如图2所示。
①研究表明,分解的反应速率。t=1h时,测得体系中,则此时
②若提高反应温度至35℃,则完全分解后体系压强
③25℃时反应的平衡常数
(1)以CO2和乙苯为原料合成苯乙烯,其过程如图1,有“一步”途径1和“二步”途径2的两种推测:
则CO2(g)+(g)(g)+CO(g)+H2O(g)的平衡常数K3=
(g)
工业上,通常在乙苯(EB)蒸气中掺混N2(原料气中乙苯和N2的物质的量之比为1:10;N2不参与反应),控制反应温度600℃,并保持体系总压为0.1MPa不变的条件下进行反应。在不同反应温度下,乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下:①A,B两点对应的正反应速率较大的是②掺入N2能提高乙苯的平衡转化率,解释说明该事实
③用平衡分压代替平衡浓度计算600℃时的平衡常数
④控制反应温度为600℃的理由是
(4)实验测得,乙苯脱氢的速率方程为,(k正、k逆为速率常数,只与温度有关),图4中③代表lgk逆随的变化关系,则能代表lgk正随的变化关系的是
Ⅰ.用其制备环戊烯:
方法一:
反应①:(g)+H2(g)(g) ΔH1=-100.3 kJ·mol-1
反应②:(g)+H2(g)(g) ΔH2=-109.4 kJ·mol-1
反应③:(g)+(g)2(g) ΔH3
(1)ΔH3=方法二:(g)+2HI(g)+I2(g) ΔH4=-89.3 kJ·mol-1
(2)某温度时,在恒容密闭容器中充入各1mol的碘化氢和环戊二烯发生反应,起始总压为P0KPa,平衡时总压为0.8P0KPa。①平衡时HI的体积分数为
②用平衡分压代替平衡浓度计算压强平衡常数KP=
③保持温度和体积不变,向平衡体系中再充入等物质的量的环戊二烯和环戊烯,平衡
Ⅱ.环戊二烯(C5H6)容易二聚生成双环戊二烯(C10H12):2(g)(g)。不同温度下,溶液中环戊二烯的浓度(初始浓度为1.5mol·L-1)与反应时间的关系如图所示。
(3)T1(4)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.容器内混合气体的密度不再变化
b.容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化
c.
d.容器内气体压强不再变化
(5)用环戊二烯制备的二茂铁易升华且可溶于有机溶剂中,其晶体类型为
与制甲醚的主要反应如下:
I.
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)总反应的
(2)若在体积恒定的密闭容器内发生上述反应,下列措施可提高总反应速率的是
a.加入催化剂 b.降低温度 c.充入惰性气体 d.同比例的增大和的投料
(3)密闭容器中充入,在条件下测得平衡时转化率和选择性随温度的变化如图所示.
已知:选择性
①表示选择性的是曲线
②温度高于时,曲线N随温度升高而升高的原因是
③为同时提高平衡时转化率和选择性,应选择的反应条件为
a.低温、低压 b.高温、高压 c.高温、低压 d.低温、高压
④Q点温度下的物质的量为,则该温度下反应Ⅲ的
(4)研究发现双金属氧化物对加氢制甲醇有良好的催化作用,反应机理如图所示,下列有关叙述正确的是
a.反应①有极性键的断裂和形成 b.氧空位的作用是用于捕获
c.整个过程中,元素的化合价未发生变化 d.机理图上中间体有三种
①
②
③
④
回答下列问题:
(1)
(2)反应体系总压强分别为和时,平衡转化率随反应温度变化如图所示,则代表反应体系总压强为的曲线是
(5)CH4过光电化学转化可制得乙二醇,以乙二醇为燃料的燃料电池工作时,若以溶液为电解液,则该电极的电极反应式为
(1)通过“催化净化器”的CO、NO在催化剂和高温作用下可发生可逆反应,转化为参与大气循环的无毒混合气体,写出该反应的化学方程式:
(2)在一定温度下,向1L密闭恒容容器中充入1molNO、2molCO,发生上述反应,10s时反应达到平衡,此时CO的物质的量为1.2mol。请回答下列问题:
①前10s内平均反应速率v(CO)=
②在该温度下反应的平衡常数K=
③关于上述反应,下列叙述正确的是
A.达到平衡时,移走部分CO2,平衡将向右移动,正反应速率加快
B.扩大容器的体积,平衡将向右移动
C.在相同的条件下,若使用甲催化剂能使正反应速率加快105倍,使用乙催化剂能使逆反应速率加快108倍,则应该选用乙催化剂
D.若保持平衡时的温度不变,再向容器中充入0.8molCO和0.4molN2,则此时v正>v逆
④已知上述实验中,c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如图:
若其他条件不变,将1molNO、2molCO投入2L容器进行反应,请在图中绘出c(CO)与反应时间t1变化曲线Ⅱ
(3)测试某汽车冷启动时的尾气催化处理,CO、NO百分含量随时间变化曲线如图:
请回答:
前0~10s阶段,CO、NO百分含量没明显变化的原因是
(1)已知常温常压下下列反应的能量变化如图所示:
写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式:
(2)CO2催化加氢制取甲醇,反应如下:
主反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H1=-49.5kJ·mol-1
副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ·mol-1
①在一定条件下,向某1L恒容密闭容器中充入1molCO2和amolH2发生主反应。图中能表示该反应的平衡常数K与温度T之间的变化关系的是曲线
②副反应的反应速率v=v正-v逆=k正c(CO2)·c(H2)k逆cm(CO)·cn(H2O),其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。该反应的平衡常数K=,则m=
③在一定温度下,①中的起始总压强为21.2MPa。实验测得CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性随温度变化如图所示:
已知:CH3OH的选择性=×100%。图中表示平衡时CH3OH的选择性的曲线为
Ⅰ.工业上利用甲醇和水蒸气催化重整法可制备氢气。
(1)已知:反应1:CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)∆H1=+90.0kJ·mol-1
反应2:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)∆H2=-41.0kJ·mol-1
则反应3:CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)∆H3=
(2)以CuO-ZnO-Al2O3催化剂进行甲醇重整制氢时,固定其它条件不变,改变水、甲醇的物质的量比,甲醇平衡转化率及CO选择性的影响如图1所示。[CO选择性=]
①当水、甲醇比大于0.8时,CO选择性下降的原因是
②当水、甲醇比一定时,温度升高,CO选择性有所上升,可能原因是
(3)在t℃下,在1L密闭容器中,当投入的CH3OH和H2O均为1mol时,甲醇平衡转化率为80%、CO选择性为60%,则c(CO)=
Ⅱ.用CO2和H2可以合成甲醇。其主要反应为
反应ⅠCO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
反应ⅡCO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
在恒容密闭容器内,充入1molCO2和3molH2,测得平衡时CO2转化率,CO和CH3OH选择性随温度变化如图2所示[选择性]。
(4)270℃时主要发生的反应是
(5)以下温度中,甲醇产率最高的是___________。
A.210℃ | B.230℃ | C.250℃ | D.270℃ |
【推荐3】常用作有机合成与生物化学中间体,可由脱氢制得,体系中同时发生如下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:(1)在T℃,恒压密闭容器中只发生反应Ⅰ。初始通入0.2mol 和1mol H2,达平衡时,体系向环境放热a kJ;若初始加入0.8mol (g),达平衡时,体系向环境吸热b kJ。则
(2)一定温度下,向恒压密闭容器中通入1mol (g),发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,测得的平衡转化率为,。
①平衡体系中的物质的量为
②平衡后,保持其他条件不变,再向该容器中通入1mol He,再次达到平衡,的值将(填“增大”“减小”或“不变”)
②N点的平衡转化率比M点高,原因可能是