Ⅰ.工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖,反应为N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mo1,ΔS=-200J/(mol·K)。请回答下列问题:
(1)常温下,合成氨反应___________ (填“能”或“不能”)自发进行,其平衡常数表达式K=___________ 。
(2)对于合成氨的反应,下列说法正确的是___________(填序号)。
Ⅱ.在500°C、20MPa时,将N2、H2置于一个容积为2L的恒容密闭容器中发生反应。反应过程中各种物质的物质的量变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/13/e4229a78-0896-4bf6-8edd-e2b7e3b691ee.png?resizew=242)
(3)10min内以H2表示的平均反应速率为___________ 。
(4)反应第一次达到平衡时N2的转化率为___________ 。
(5)在反应进行至10min时,曲线发生变化的原因为___________ (填序号,下同);在反应进行至25min时,曲线发生变化的原因为___________ 。
A.加了催化剂 B.降低温度 C.分离了部分NH3
(6)实验室中模拟合成氨过程,将1molN2和2.7molH2置于恒温、体积恒为2L的容器中反应。下列情况可说明该反应已经达到化学平衡状态的是___________ (填序号)。
a.反应不再进行,已经停止
b.单位时间内生成nmolN2的同时,消耗3nmolH2
c.3v正(H2)= 2v逆(NH3)
d. N2、H2和NH3的物质的量浓度之比为1:3:2
e.混合气体的压强不再改变
f.混合气体的密度不再改变
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(1)常温下,合成氨反应
(2)对于合成氨的反应,下列说法正确的是___________(填序号)。
A.该反应在任意条件下都可以自发进行 |
B.加入催化剂,能提高NH3的产率 |
C.若该反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K1、K2,则K1>K2 |
D.该反应属于人工固氮 |
Ⅱ.在500°C、20MPa时,将N2、H2置于一个容积为2L的恒容密闭容器中发生反应。反应过程中各种物质的物质的量变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/13/e4229a78-0896-4bf6-8edd-e2b7e3b691ee.png?resizew=242)
(3)10min内以H2表示的平均反应速率为
(4)反应第一次达到平衡时N2的转化率为
(5)在反应进行至10min时,曲线发生变化的原因为
A.加了催化剂 B.降低温度 C.分离了部分NH3
(6)实验室中模拟合成氨过程,将1molN2和2.7molH2置于恒温、体积恒为2L的容器中反应。下列情况可说明该反应已经达到化学平衡状态的是
a.反应不再进行,已经停止
b.单位时间内生成nmolN2的同时,消耗3nmolH2
c.3v正(H2)= 2v逆(NH3)
d. N2、H2和NH3的物质的量浓度之比为1:3:2
e.混合气体的压强不再改变
f.混合气体的密度不再改变
更新时间:2024-01-13 18:21:13
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐1】工业上甲醇的合成途径多种多样。现有在实验室中模拟甲醇的合成反应,在2L的密闭容器内以物质的量之比2∶5充入CO和
。在400℃时,发生反应:
。体系中n(CO)随时间的变化如表:
(1)如图表示反应中
的变化曲线,其中合理的是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/11/46b11419-d3eb-4a65-baa5-122bd8e5c1c3.png?resizew=233)
(2)用
表示
内该反应的平均速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1dfab411f0ce80ee4eb5cdb1617cf5a5.png)
_______
。
(3)反应在3s时达到平衡,此时
的转化率为_______ 。
(4)能说明该反应已达到平衡状态的是_______ 。
a.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f81ff59e95520fd475d81d95ccc5f56c.png)
b.容器内压强保持不变
c.断开
键的同时断开
键
d.容器内气体密度保持不变
e.CO的浓度保持不变
(5)
与
的反应可将化学能转化为电能,其工作原理如图所示。图中
从_______ (填A或B)通入,b电极附近溶液pH将_______ (填升高、降低或不变),a电极的电极反应式是_______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/443af9b676baa387ce34a8de1354e868.png)
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 5 |
n(CO)(mol) | 0.020 | 0.011 | 0.008 | 0.007 | 0.007 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50a5c6d26e9821c59de16c928dcb79f0.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/11/46b11419-d3eb-4a65-baa5-122bd8e5c1c3.png?resizew=233)
(2)用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f3293a3ad54f6c13186e2052d1599ecf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1dfab411f0ce80ee4eb5cdb1617cf5a5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b0936cd2e8c06ca16d5998c2c68b3a45.png)
(3)反应在3s时达到平衡,此时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
(4)能说明该反应已达到平衡状态的是
a.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f81ff59e95520fd475d81d95ccc5f56c.png)
b.容器内压强保持不变
c.断开
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ca79056b25d0ac18581515d664291e43.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/770fa445339cdcf01fb784261552d028.png)
d.容器内气体密度保持不变
e.CO的浓度保持不变
(5)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50a5c6d26e9821c59de16c928dcb79f0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fa4e407156124daed6d1d94dbb26e29.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50a5c6d26e9821c59de16c928dcb79f0.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/11/3a0b95bd-f376-4754-9c5e-bedc85d197ea.png?resizew=247)
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】
的反应机理如下:
反应i:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e2ff3a06c8ec4f513cd8182eaea433c7.png)
反应ii:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d99536f8ac9daa9bff458c5d257e5c9.png)
其能量与反应过程的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/7/4871c412-109b-4b1e-8674-c3c4feae7f86.png?resizew=305)
已知:对于基元反应
,其速率方程为
。
回答下列问题:
(1)△H1_______ 0(填“>”或“<”)。
(2)反应i逆反应的活化能为_______ kJ/mol(用含a、b、c的代数式表示)。
(3)决定总反应速率快慢的是_______ (填“反应i”或“反应ii”)。
(4)各步反应速率方程如表,其中k1、k2、k3、k4分别为v1(正)、v1(逆)、v2(正)、v2(逆)的速率常数,且仅与温度有关。
实验测得总反应的速率方程为v(正)= kc(I2)∙c(H2),则k=_______ (用仅含k1、k2、k3的代数式表示)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1efd52a4e0abda19d8d21e870e073d5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/64c7c3d994570b1018c4318968b2765a.png)
反应i:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/86f218ef304fcec370d404dbd0e4cc3f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e2ff3a06c8ec4f513cd8182eaea433c7.png)
反应ii:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e82ef17edeeacb6dcb1cfae009d8604e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d99536f8ac9daa9bff458c5d257e5c9.png)
其能量与反应过程的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/7/4871c412-109b-4b1e-8674-c3c4feae7f86.png?resizew=305)
已知:对于基元反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e67418852be8720cbb19838cda11174c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b9a355180914dc094df5ed256f7614e9.png)
回答下列问题:
(1)△H1
(2)反应i逆反应的活化能为
(3)决定总反应速率快慢的是
(4)各步反应速率方程如表,其中k1、k2、k3、k4分别为v1(正)、v1(逆)、v2(正)、v2(逆)的速率常数,且仅与温度有关。
反应i | 反应ii | ||
v1 (正)![]() | v1(逆)![]() | v2 (正)![]() | v2 (逆)![]() |
实验测得总反应的速率方程为v(正)= kc(I2)∙c(H2),则k=
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【推荐3】甲烷及其衍生物在国民经济中有着重要的作用。
(1)工业上甲烷可用于制造合成气,该反应的热化学方程式为
。
①25℃,101 kPa,CO(g)、H2(g)的燃烧热依次为283.0 kJ/mol、285.8 kJ/mol。写出该条件下下,表示甲烷燃烧热的热化学方程式为_______ 。
②将1mol CH4(g)和1 mol H2O(g)充入温度恒为298 K、压强恒为100 kPa的密闭容器中,发生反应
,正反应速率
,p为平衡分压(平衡分压=总压
物质的量分数)。若该条件下
,当CH4转化率为20%时,反应达到平衡,此时v(正)=_______
,Kp=_______ kPa2(以分压代替浓度表示,保留小数点后一位)。
(2)CO2甲烷化加快了能源结构由化石燃料向可再生碳资源的转变,反应为
。在两种不同催化剂条件下反应相同时间,测得CO2转化率和生成CH4选择性随温度变化的影响如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/11/2914300576235520/2915346156134400/STEM/57693a0a-10f8-425a-9e0e-a8c72241a712.png?resizew=234)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/11/2914300576235520/2915346156134400/STEM/0649ce84-e5b5-4f1c-a46c-016cdd421322.png?resizew=241)
①高于320℃后,以Ni—CeO2为催化剂,CO2转化率略有下降,而以Ni为催化剂,CO2转化率却仍在上升,其原因是_______ 。
②对比上述两种催化剂的催化性能,工业上应选择的催化剂是_______ ,使用的合适温度为_______ 。
(3)甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,可能发生的反应如下:
I.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9bb3877acbc55cde001ec6c5bc277782.png)
II.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cb9638d3aae6ab18d552522b0238b3c7.png)
III.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/654bb994166db386480cd865fe36ce0d.png)
一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/11/2914300576235520/2915346156134400/STEM/49734fe9-0360-4c86-9098-7c36e0c803ba.png?resizew=236)
①温度为470 K时,图中P点_______ (填“处于”或“不处于”)平衡状态,490 K之后,甲醇的产率随温度的升高而减小的原因为_______ 。
②下列一定能提高甲醇产率的措施是_______ (填字母)。
A.增大压强 B.升高温度 C.加入大量催化剂
(1)工业上甲烷可用于制造合成气,该反应的热化学方程式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/11f3bdb89dc0dbb2db255b38689b13be.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/980b2461f1beee153c5d5fea5179e1fa.png)
①25℃,101 kPa,CO(g)、H2(g)的燃烧热依次为283.0 kJ/mol、285.8 kJ/mol。写出该条件下下,表示甲烷燃烧热的热化学方程式为
②将1mol CH4(g)和1 mol H2O(g)充入温度恒为298 K、压强恒为100 kPa的密闭容器中,发生反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/331d95774d867a553baa9f0940cd5aa3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e2f6d958c333e342efff8c235184561f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2468403b3eba9e40bfa36f464e927738.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aefb1c2aaebdaa321ab84eb976da9367.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d7fb1dad0b387de2d33f5a11a4741f9f.png)
(2)CO2甲烷化加快了能源结构由化石燃料向可再生碳资源的转变,反应为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/527273e1ba2a552f03064b0b8871ad7d.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/11/2914300576235520/2915346156134400/STEM/57693a0a-10f8-425a-9e0e-a8c72241a712.png?resizew=234)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/11/2914300576235520/2915346156134400/STEM/0649ce84-e5b5-4f1c-a46c-016cdd421322.png?resizew=241)
①高于320℃后,以Ni—CeO2为催化剂,CO2转化率略有下降,而以Ni为催化剂,CO2转化率却仍在上升,其原因是
②对比上述两种催化剂的催化性能,工业上应选择的催化剂是
(3)甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,可能发生的反应如下:
I.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9bb3877acbc55cde001ec6c5bc277782.png)
II.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cb9638d3aae6ab18d552522b0238b3c7.png)
III.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/654bb994166db386480cd865fe36ce0d.png)
一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/11/2914300576235520/2915346156134400/STEM/49734fe9-0360-4c86-9098-7c36e0c803ba.png?resizew=236)
①温度为470 K时,图中P点
②下列一定能提高甲醇产率的措施是
A.增大压强 B.升高温度 C.加入大量催化剂
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【推荐1】氮氧化物是大气污染物之一,研究氮氧化物的处理对环境保护有重要意义。
I.可用活性炭还原处理NO,有关反应为
。
(1)已知①
;②
的燃烧热为
。反应
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
_______
(用含a、b的代数式表示)。
(2)在2L恒容密闭容器中加入足量C与NO发生反应,所得数据如表:
结合表中数据计算或判断:
①700℃时浓度平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5aa93eef3b6a4dff962ce242fd1c69d.png)
_______ (列式并计算)。
②该反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
_______ 0(填“>”或“<”)。
(3)对比研究活性炭、负载钙、镧氧化物的反应活性。
在三个反应器中分别加入C、CaO/C、
/C,通入相同浓度的NO,不同温度下测得反应2小时NO去除率如图所示:据图分析,温度在500℃以内,三种情况下反应的活化能最小的是_______ (填“C”“CaO/C”或“
/C”)。A点_______ (填“是”或“不是”)平衡点,原因是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/16/49d45f80-16d0-460d-8bf7-0e9abdfd9d2a.png?resizew=298)
II.
分解是解决
污染环境的常用方法,有关反应为
。在一定温度下的恒容容器中,反应的部分实验数据如下:
(4)在0~10min时段,反应速率
为_______
;在10~20min时段,反应速率
为_______
。
(5)比较不同起始浓度
时
分解速率:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/92f580725a089ab0e283bd7f8ae3969b.png)
_______
(填“>”、“=”或“<”)。
I.可用活性炭还原处理NO,有关反应为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5187b86611877252ebbd81fbfdd48cdb.png)
(1)已知①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/40abc11fd6486e74a0f73e209dc871f8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1c596084c7022740dee01abc212bb96.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1702845a0782a3ae78d6ffa412f3f7aa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/00dd7329875ada033f640e549e421c70.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5187b86611877252ebbd81fbfdd48cdb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)在2L恒容密闭容器中加入足量C与NO发生反应,所得数据如表:
实验编号 | 温度/℃ | 起始时NO的物质的量/mol | 平衡时![]() |
1 | 700 | 0.24 | 0.08 |
2 | 800 | 0.40 | 0.09 |
结合表中数据计算或判断:
①700℃时浓度平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5aa93eef3b6a4dff962ce242fd1c69d.png)
②该反应的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
(3)对比研究活性炭、负载钙、镧氧化物的反应活性。
在三个反应器中分别加入C、CaO/C、
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c4e7adede6319edadce6c023549119a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c4e7adede6319edadce6c023549119a3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/16/49d45f80-16d0-460d-8bf7-0e9abdfd9d2a.png?resizew=298)
II.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/399d3afa7d61d212b666381c8df20576.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/399d3afa7d61d212b666381c8df20576.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf9703a27c779a536c1f029449db7639.png)
反应时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
![]() | 0.050 | 0.040 | 0.030 | 0.020 | 0.010 | 0.000 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ada898203c1defbad6524ea7e6c861e3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/36e533d654a153e681b831fa9ccefb53.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ada898203c1defbad6524ea7e6c861e3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b7b0ff8fd5268ed29b4eb6082ea50e2a.png)
(5)比较不同起始浓度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/08320e6e96f872f1fcf6ad8096ebaa10.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/399d3afa7d61d212b666381c8df20576.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/92f580725a089ab0e283bd7f8ae3969b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2915257e2d068645ec68cc8af234592b.png)
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解答题-原理综合题
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(0.65)
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解题方法
【推荐2】节能减排已经成为全社会的共识,浙江省在原先推行乙醇汽油的基础上,开始试点甲醇汽油
即在汽油中添加一定量的甲醇
,根据检测的数据分析认为,若宁波全市的140余万辆机动车全部使用甲醇汽油,一年内能减少有害气体
一氧化碳
排放将近100万吨。甲醇常利用煤气化过程中生成的CO和
来制备:CO+2H2
CH3OH,
请根据图示回答下列问题:
(1)关于该反应的下列说法中,正确的是______
填字母
:
A.
,
,
C.
,
,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/840fadd3dc4b2b6f8ebca745d105ea3d.png)
(2)现进行如下实验,在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO和
,净测得CO和
的浓度随时间变化如图所示,从反应开始到平衡,CO的平均反应速率υ(CO)=______ ,该反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/940db2e9b806d2c9dbedcf14f05b9480.png)
______ 。
(3)判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是______ (填字母)。
a.υ生成(CH3OH)=υ消耗(CO)
b.混合气体的密度不再改变
c.混合气体的平均相对分子质量不再改变
d.CO、H2、CH3OH的浓度均不再变化
e. 混合气体的压强不再改变
(4)恒容条件下,达到平衡后,下列措施中能使
增大的有______ 。
A.升高温度 B.充入He气 C.再充入1molCO和
D.使用催化剂
(5)若在一恒容的密闭容器中充入1molCO和
,达到平衡时测的混合气体的压强是同温同压下起始的0.6倍(此过程三种物质均处于气态)则平衡时混合气体的平均摩尔质量![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6706fe00b4e231e62d9ecbec567d526b.png)
______
。(结果保留3位有效数字)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd995178601c2ad7b40f973d268c7bb7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04582116cd765fcc5a52f44279ad6c94.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd995178601c2ad7b40f973d268c7bb7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04582116cd765fcc5a52f44279ad6c94.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/25/539c5158-2104-4be3-910a-63acc6ac89de.png?resizew=464)
请根据图示回答下列问题:
(1)关于该反应的下列说法中,正确的是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd995178601c2ad7b40f973d268c7bb7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04582116cd765fcc5a52f44279ad6c94.png)
A.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3b40fa800cdae9730f67508b78f21976.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/840fadd3dc4b2b6f8ebca745d105ea3d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ba7ba03466a27d7d36901d9c1bb99eca.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/830feec98ee0594d2739d38b8691e73c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f84b09197f2844bdcc4d57a0a900d069.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/830feec98ee0594d2739d38b8691e73c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/435955ecf9b4d56c63b9ac764e1c24f3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/840fadd3dc4b2b6f8ebca745d105ea3d.png)
(2)现进行如下实验,在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO和
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/99f54f19fd88e44fe8edb979945b4154.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d44074982980cd8e0e9d474bb88195de.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/940db2e9b806d2c9dbedcf14f05b9480.png)
(3)判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是
a.υ生成(CH3OH)=υ消耗(CO)
b.混合气体的密度不再改变
c.混合气体的平均相对分子质量不再改变
d.CO、H2、CH3OH的浓度均不再变化
e. 混合气体的压强不再改变
(4)恒容条件下,达到平衡后,下列措施中能使
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/77cb380777b61516ee1fe449cc5afaad.png)
A.升高温度 B.充入He气 C.再充入1molCO和
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/99f54f19fd88e44fe8edb979945b4154.png)
(5)若在一恒容的密闭容器中充入1molCO和
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8cea7e077ae5f5c67f192f4704756ee5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6706fe00b4e231e62d9ecbec567d526b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8581a0d6216c07c0accaddf12ae56894.png)
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐3】重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备。铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/18/2595618563530752/2596493557710848/STEM/1e4245f5-be8c-4c75-b417-00f8e26a7459.png)
回答下列问题:
(1)步骤①的主要反应为:FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3
Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2。上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的化学计量数比(最简整数比)为____________ 。该步骤不能使用陶瓷容器,原因是________ (用化学方程式表示)。
(2)滤渣1中含量最多的金属元素是____ (填写元素符号),设计实验方案验证滤渣1中经步骤①中反应后的产物_____ 。滤渣2的主要成分是______ (填写化学式)及含硅杂质。
(3)步骤④调滤液2的pH使之变________ (填“大”或“小”),原因是_________ (用离子方程式和适当的文字表述说明)。
(4)有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KCl,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到K2Cr2O7固体。写出步骤⑤的化学反应方程式____________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/18/2595618563530752/2596493557710848/STEM/1e4245f5-be8c-4c75-b417-00f8e26a7459.png)
回答下列问题:
(1)步骤①的主要反应为:FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ba175b2395a9f9c8bea42f43c6fb508f.png)
(2)滤渣1中含量最多的金属元素是
(3)步骤④调滤液2的pH使之变
(4)有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KCl,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到K2Cr2O7固体。写出步骤⑤的化学反应方程式
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/18/2595618563530752/2596493557710848/STEM/77a2d0a1-8b38-4660-b03a-839effafd9dd.png)
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解答题-原理综合题
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(0.65)
解题方法
【推荐1】氮氧化物是环境污染物,研究氮氧化物转化有重要的意义。
回答下列问题
(1)催化转化器可使汽车尾气反应而转化:
2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g) △H
已知:N2(g)+O2(g)==2NO(g) △H1= a kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)==2CO(g) △H2= b kJ·mol-1
C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H3= c kJ·mol-1
△H=___________ kJ·mol-1(用含a、b、c的代数式表示)
(2)T℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中发生尾气转化反应,容器中NO物质的量随时间变化如图所示。
①T℃时,该化学反应的平衡常数K=___________ 。
②下列事实无法判断汽车尾气转化反应达到到化学平衡状态的是___________ ;
A.NO消耗速率等于N2消耗速率的2倍 B.混合气体平均相对分子质量不再变化
C.体系中NO的转化率和CO的转化率相等 D.气体的密度不再变化
③已知汽车尾气转化反应的△H<0。10min后,改变下列示意图横坐标对应的反应条件,纵坐标对应的量变化关系正确的是___________ 。(填序号)
(3)碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:
第一步I2(g)
2I(g)(快反应)
第二步I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反应)
第三步IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I2(g)(快反应)
实验表明,含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是___________ (填标号)。
A.N2O分解反应中,k值与是否含碘蒸气无关
B.第二步对总反应速率起决定作用
C.第二步活化能比第三步小
D.IO为反应的中间产物
(4)碱吸收、碳还原是目前工业生产中处理氮氧化物的常用方法。
①碱吸收的常见产物为NaNO2。常温下,pH=8的NaNO2溶液中c(Na+)-c(NO2-)=___________ mol·L-1(用精确值表示)
②碳还原法是在高温条件下将NO与NO2混合气体与焦炭反应,生成CO和N2。已知,采用碳还原法处理某工厂氮氧化物废气时,生成的CO与N2的物质的量之比为4︰3。则该工厂尾气中NO和NO2的物质的量比为___________ 。
回答下列问题
(1)催化转化器可使汽车尾气反应而转化:
2NO(g)+2CO(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/1/2151318008143872/2154702170865664/STEM/81062cb943c94f50918477c4777ede8d.png?resizew=33)
已知:N2(g)+O2(g)==2NO(g) △H1= a kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)==2CO(g) △H2= b kJ·mol-1
C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H3= c kJ·mol-1
△H=
(2)T℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中发生尾气转化反应,容器中NO物质的量随时间变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/14/269736e1-b6a2-4d9b-be4a-50aef9b396d4.png?resizew=172)
①T℃时,该化学反应的平衡常数K=
②下列事实无法判断汽车尾气转化反应达到到化学平衡状态的是
A.NO消耗速率等于N2消耗速率的2倍 B.混合气体平均相对分子质量不再变化
C.体系中NO的转化率和CO的转化率相等 D.气体的密度不再变化
③已知汽车尾气转化反应的△H<0。10min后,改变下列示意图横坐标对应的反应条件,纵坐标对应的量变化关系正确的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/14/7c89236d-6193-4b3d-b5a2-d6b0ef4b5044.png?resizew=464)
(3)碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:
第一步I2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/1/2151318008143872/2154702170865664/STEM/81062cb943c94f50918477c4777ede8d.png?resizew=33)
第二步I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反应)
第三步IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I2(g)(快反应)
实验表明,含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是
A.N2O分解反应中,k值与是否含碘蒸气无关
B.第二步对总反应速率起决定作用
C.第二步活化能比第三步小
D.IO为反应的中间产物
(4)碱吸收、碳还原是目前工业生产中处理氮氧化物的常用方法。
①碱吸收的常见产物为NaNO2。常温下,pH=8的NaNO2溶液中c(Na+)-c(NO2-)=
②碳还原法是在高温条件下将NO与NO2混合气体与焦炭反应,生成CO和N2。已知,采用碳还原法处理某工厂氮氧化物废气时,生成的CO与N2的物质的量之比为4︰3。则该工厂尾气中NO和NO2的物质的量比为
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解题方法
【推荐2】近年来,温室气体的增加给全球带来了严重的环境危机,减少二氧化碳排放的方法之一是将二氧化碳催化还原:
i.CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0 kJmol-1
ii.CO2(g)+H2 (g)
CO(g)+H2O(g) △H2
请回答下列问题:
(1)已知几种化学键的键能如下:
则△H2=___________ kJ·mol-1
(2)在容积为2L的恒容绝热容器中,通入 1molCO2和 2molH2;发生反应ii。
①以下列事实能说明反应达到平衡状态的是_______ (填字母)。
A.c(CO2):c(H2):c(CO):c(H2O)=1:1:1:1 B.V正 (CO2)= V逆 (CO)
C.混合气体的总压强保持不变 D.混合气体的密度不再变化
E.混合气体的平均摩尔质量保持不变 F.c(CO)c(H2O)/c(CO2)c(H2)不变
G.CO(g)与H2O(g)的体积比保持不变
②若5min 后达到化学平衡状态,测得CO的体积分数为 15%,则 CO2 的转化率为_______
(3)在100kPa的恒压密闭容器中,加入1molCO2和2molH2发生反应i和i,平衡时测得CO2的转化率与CH3OH的选择性(生成CH3OH消耗的CO2在总消耗CO2中的占比)与温度的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/1/b51011b9-ea48-456e-9ca6-fb48d89520cf.png?resizew=244)
①CO2的转化率随温度的升高先增大后减小的原因为_____________________ 。
②T2℃时,CO的分压为___________ kPa,反应ii的平衡常数 Kp= ___________ (Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压X物质的量分数)。
i.CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
ii.CO2(g)+H2 (g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
请回答下列问题:
(1)已知几种化学键的键能如下:
化学键 | H-H | O-H | C=0 | C=O(CO) |
键能/(kJ·mol-1) | 436 | 463 | 803 | 1075 |
(2)在容积为2L的恒容绝热容器中,通入 1molCO2和 2molH2;发生反应ii。
①以下列事实能说明反应达到平衡状态的是
A.c(CO2):c(H2):c(CO):c(H2O)=1:1:1:1 B.V正 (CO2)= V逆 (CO)
C.混合气体的总压强保持不变 D.混合气体的密度不再变化
E.混合气体的平均摩尔质量保持不变 F.c(CO)c(H2O)/c(CO2)c(H2)不变
G.CO(g)与H2O(g)的体积比保持不变
②若5min 后达到化学平衡状态,测得CO的体积分数为 15%,则 CO2 的转化率为
(3)在100kPa的恒压密闭容器中,加入1molCO2和2molH2发生反应i和i,平衡时测得CO2的转化率与CH3OH的选择性(生成CH3OH消耗的CO2在总消耗CO2中的占比)与温度的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/1/b51011b9-ea48-456e-9ca6-fb48d89520cf.png?resizew=244)
①CO2的转化率随温度的升高先增大后减小的原因为
②T2℃时,CO的分压为
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【推荐3】为保护环境,应减少二氧化硫、氮氧化物和二氧化碳等物质的排放量.
(1)用CH4催化还原煤燃烧产生的氮氧化物,可以消除污染.
已知:CH4(g)+2NO2(g)═ N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣867.0kJ/mol;NO2(g)═1/2N2O4(g)△H=﹣28.5kJ/mol
写出CH4催化还原N2O4(g)生成CO2、N2和H2O(g)的热化学方程式_____ .
(2)一定条件下,将2mol NO2与4molSO2置于恒温体积为2L的恒容密闭容器中,发生:
NO2(g)+SO2(g)═SO3(g)+NO(g),10s时反应达到平衡,测得平衡时c(NO2)=0.25mol/L,则10s内反应的平均速率v(SO2)=_____ ;达到平衡时SO2转化率=_____ ;计算该温度下该反应的化学平衡常数K=_____ (填数值).
(3)将CO2与NH3混合,在一定条件下反应合成尿素,可以保护环境、变废为宝,反应原理为:2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(s)+H2O(g),该反应在一定条件下能自发进行的原因是_____ ;若该反应在一恒温、恒容密闭容器内进行,判断反应达到平衡状态的标志是_____ (填序号).
a.CO2与H2O(g)浓度相等 b.容器中气体的压强不再改变
c.2v(NH3)正=v(H2O)逆 d.容器中混合气体的密度不再改变
(1)用CH4催化还原煤燃烧产生的氮氧化物,可以消除污染.
已知:CH4(g)+2NO2(g)═ N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣867.0kJ/mol;NO2(g)═1/2N2O4(g)△H=﹣28.5kJ/mol
写出CH4催化还原N2O4(g)生成CO2、N2和H2O(g)的热化学方程式
(2)一定条件下,将2mol NO2与4molSO2置于恒温体积为2L的恒容密闭容器中,发生:
NO2(g)+SO2(g)═SO3(g)+NO(g),10s时反应达到平衡,测得平衡时c(NO2)=0.25mol/L,则10s内反应的平均速率v(SO2)=
(3)将CO2与NH3混合,在一定条件下反应合成尿素,可以保护环境、变废为宝,反应原理为:2NH3(g)+CO2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/12/17/2098824530780160/2099603804487680/STEM/ff43d92862fb420fbce3fa36d3a9528e.png?resizew=54)
a.CO2与H2O(g)浓度相等 b.容器中气体的压强不再改变
c.2v(NH3)正=v(H2O)逆 d.容器中混合气体的密度不再改变
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【推荐1】完成下列小题
(1)以CaO为吸收体,将生物材质(以C计)与水蒸气反应制取H2.相关主要反应如下:
I:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H =+131.0kJ/mol
Ⅱ:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H =-43kJ/mol
Ⅲ:CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s) △H =-178.3kJ/mol
①计算反应C(s)+2H2O(g)+CaO(s)
CaCO3(s)+2H2(g)的△H =___________ kJ/mol;
②反应I能自发进行的条件是___________ (填“较低温度”“较高温度”或“任何温度”)。
(2)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应: CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度T的关系如表所示:
回答下列问题:
①该反应的化学平衡常数表达式为K=___________ 。
②该反应的逆反应为___________ (填“吸热”或“放热”)反应。
③在1200℃时,加入1molCO2(g)和1molH2(g),充分反应,达到平衡时,CO2的转化率为___________ (保留三位有效数字)。
④在800℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2mol∙L-1,c(H2)为1.5mol∙L-1,c(CO)为1mol∙L-1,c(H2O)为3mol∙L-1,则此时平衡___________ (填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)。
(3)可将炼铁产生的CO2与CH4反应得到气体燃料,其反应原理为:CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)。某小组向体积是1L的刚性密闭容器中充入物质的量均是1mol的CH4与CO2,反应过程中CO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/4/6/3210617063415808/3210748583288832/STEM/cb5269c6d24647b5bda90f50b7420b05.png?resizew=254)
①压强:p1___________ p2(填“
”或“
”)。
②1100℃、p1KPa条件下,反应经tmin达到平衡,则平均反应速率v(CO2)=___________ mol/(L·min)。反应的平衡常数Kp=___________ (KPa)2(用含p1的代数式表示,Kp为以分压表示的平衡常数,分压
总压
物质的量分数)。
(1)以CaO为吸收体,将生物材质(以C计)与水蒸气反应制取H2.相关主要反应如下:
I:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H =+131.0kJ/mol
Ⅱ:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H =-43kJ/mol
Ⅲ:CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s) △H =-178.3kJ/mol
①计算反应C(s)+2H2O(g)+CaO(s)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
②反应I能自发进行的条件是
(2)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应: CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度T的关系如表所示:
T/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 2 | 4 |
回答下列问题:
①该反应的化学平衡常数表达式为K=
②该反应的逆反应为
③在1200℃时,加入1molCO2(g)和1molH2(g),充分反应,达到平衡时,CO2的转化率为
④在800℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2mol∙L-1,c(H2)为1.5mol∙L-1,c(CO)为1mol∙L-1,c(H2O)为3mol∙L-1,则此时平衡
(3)可将炼铁产生的CO2与CH4反应得到气体燃料,其反应原理为:CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)。某小组向体积是1L的刚性密闭容器中充入物质的量均是1mol的CH4与CO2,反应过程中CO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/4/6/3210617063415808/3210748583288832/STEM/cb5269c6d24647b5bda90f50b7420b05.png?resizew=254)
①压强:p1
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/392cdb9d30684cce244bef94b8d861b9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ff7942da6c3fc4005256fb1458557c0.png)
②1100℃、p1KPa条件下,反应经tmin达到平衡,则平均反应速率v(CO2)=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6706fe00b4e231e62d9ecbec567d526b.png)
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】碳及其化合物在生产、生活中广泛存在。请回答下列问题:
I.已知甲烷隔绝空气在不同温度下有可能发生如下两个裂解反应:
①CH4(g)→C(s)+2H2(g) ΔH(298K)=+74.8kJ/mol,ΔS(298K)=+80.7J/(mol·K)
②2CH4(g) →C2H2(g)+3H2(g) ΔH(298K)=+376.4kJ/mol,ΔS(298K)=+220.2J/(mol·K)
某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度,在图书馆查到如下热力学数据:
(1)反应①属于___________ (填“高温”或“低温”)自发反应。反应①自发进行是由___________ (填“焓变”或“熵变”)决定的。
(2)计算反应②能自发进行的温度范围(写出计算过程)___________ 。
(3)已知:①C(s)+CO2(g)
2CO(g) ΔH1=akJ/mol 平衡常数K1
②CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g) ΔH2=bkJ/mol 平衡常数K2
③C(s)+H2O(g)
H2(g)+CO(g) ΔH3 平衡常数K3
则K1、K2、K3之间的关系是K3=___________ 。
(4)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气2L密闭容器中,发生如下反应:CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g)。该反应平衡常数随温度的变化如表所示:该反应的正反应方向是___________ 反应(填“吸热”或“放热”)。
(5)若在500℃时进行,设起始时CO和H2O起始浓度均为0.02mol/L,在该条件下,CO的平衡转化率为___________ 。
(6)保持温度500℃不变,某一体积为1L的密闭容器中加入该反应中四种物质各2mol,则此时反应___________ 移动(填“正向”、“逆向”或“不”),理由是:___________ 。
I.已知甲烷隔绝空气在不同温度下有可能发生如下两个裂解反应:
①CH4(g)→C(s)+2H2(g) ΔH(298K)=+74.8kJ/mol,ΔS(298K)=+80.7J/(mol·K)
②2CH4(g) →C2H2(g)+3H2(g) ΔH(298K)=+376.4kJ/mol,ΔS(298K)=+220.2J/(mol·K)
某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度,在图书馆查到如下热力学数据:
(1)反应①属于
(2)计算反应②能自发进行的温度范围(写出计算过程)
(3)已知:①C(s)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
②CO(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
③C(s)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
则K1、K2、K3之间的关系是K3=
(4)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气2L密闭容器中,发生如下反应:CO(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数/K | 9.94 | 9 | 1 |
(6)保持温度500℃不变,某一体积为1L的密闭容器中加入该反应中四种物质各2mol,则此时反应
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】探究甲醇对丙烷制丙烯的影响。丙烷制烯烃过程主要发生的反应有
ⅰ.
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ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b37fa2c9048198794c72bb545b1c1f26.png)
ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61183be1e27e9ed4d79e92d9ef22410a.png)
已知:
为用气体分压表示的平衡常数,分压=物质的量分数×总压。在0.1MPa、t℃下,丙烷单独进料时,平衡体系中各组分的体积分数
见下表。
(1)比较反应自发进行的最低温度,反应ⅰ___________ 反应ⅱ(填“>”或“<”);
(2)①在该温度下,
远大于
,但
和
相差不大,说明反应ⅲ的正向进行有利于反应ⅰ的___________ 反应和反应ⅱ的___________ 反应(填“正向”或“逆向”)。
②从初始投料到达到平衡,反应ⅰ、ⅱ、ⅲ的丙烷消耗的平均速率从大到小的顺序为:___________ 。
③平衡体系中检测不到
,可认为存在反应:
,下列相关说法正确的是___________ (填标号)。
a.
b.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/80d31db49e3a12e458df80633455ceca.png)
c.使用催化剂,可提高丙烯的平衡产率 d.平衡后再通入少量丙烷,可提高丙烯的体积分数
④由表中数据推算:丙烯选择性![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2f68ed43259a018c1e328e2d28da87eb.png)
___________ 。
(3)丙烷甲醇共进料时,还发生反应:
iv.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8144c6d6e2dfa42ff391a2d7f4598df1.png)
在0.1MPa、t℃下,平衡体系中各组分体积分数与进料比的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/7/7170b611-098f-4139-b97b-53ae176269fd.png?resizew=260)
进料比n(丙烷)∶n(甲醇)=1时,体系总反应的热化学方程式为___________ 。
ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e6375bc4309d4e01162d6c39aad7187a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f9860b94d999777bc43518a528d85e69.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9ca1d3b0ad8adfc68c53956583eba9ac.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04b883974f013e7947305c770818924f.png)
ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5b7dc0769ddd13d8d0ff2bfe59e0224.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5ea54a1a34c20a82f75cb59f24cbab7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eaa7271740a644b0cc564b7d2ab48245.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b37fa2c9048198794c72bb545b1c1f26.png)
ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/73141d3b021657b7db9efb37fea13951.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2a647a37d8b25fb296be6b6b088ec700.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cda500a6ec17a12f106be7aac482ec9c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61183be1e27e9ed4d79e92d9ef22410a.png)
已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff3dcd5e9a094a60ff298af4b5d9ec14.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6581916f5a65edfea257c804efee007e.png)
物质 | 丙烯 | 乙烯 | 甲烷 | 丙烷 | 氢气 |
体积分数(%) | 21 | 23.7 | 55.2 | 0.1 | 0 |
(1)比较反应自发进行的最低温度,反应ⅰ
(2)①在该温度下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5d6b1e7860d96124a4680e427e9d01a0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3807f550de89598ddd6b1d35482f0095.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3d54f5928010649bcec1ea128793c3a9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/745c46627dc705ffd999667699f81973.png)
②从初始投料到达到平衡,反应ⅰ、ⅱ、ⅲ的丙烷消耗的平均速率从大到小的顺序为:
③平衡体系中检测不到
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c8c699144a16e7e90f4be48035525ae2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff3dcd5e9a094a60ff298af4b5d9ec14.png)
a.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b4bc8dbb8bac02b2c972fa4657414172.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/80d31db49e3a12e458df80633455ceca.png)
c.使用催化剂,可提高丙烯的平衡产率 d.平衡后再通入少量丙烷,可提高丙烯的体积分数
④由表中数据推算:丙烯选择性
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2f68ed43259a018c1e328e2d28da87eb.png)
(3)丙烷甲醇共进料时,还发生反应:
iv.
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8144c6d6e2dfa42ff391a2d7f4598df1.png)
在0.1MPa、t℃下,平衡体系中各组分体积分数与进料比的关系如图所示。
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进料比n(丙烷)∶n(甲醇)=1时,体系总反应的热化学方程式为
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