二甲醚是一种重要的清洁燃料,工业上可以通过、合成气(主要成分是一氧化碳和氢气)制得。
I.分子间脱水制二甲醚
。在℃,恒容密闭容器中建立上述平衡,体系中各组分浓度随时间变化如图所示。
(1)时刻反应达平衡后,其他条件不变,升高温度,平衡___________ (填“向右”、“向左”或“不发生”)移动,将___________ (填“增大”或“减小”)
(2)相同条件下,若改变起始浓度,某时刻各组分浓度依次为、、,此时___________ (填“>”、“<”或“=”)。
Ⅱ.合成气制取二甲醚的原理如下:
反应1:
反应2:
(3)500K时,在2L密闭容器中充入4和8,4min达到平衡,平衡时的转化率为80%,且,则反应2中的转化率___________ ,反应1的平衡常数___________ (结果需化成最简比)。
I.分子间脱水制二甲醚
。在℃,恒容密闭容器中建立上述平衡,体系中各组分浓度随时间变化如图所示。
(1)时刻反应达平衡后,其他条件不变,升高温度,平衡
(2)相同条件下,若改变起始浓度,某时刻各组分浓度依次为、、,此时
Ⅱ.合成气制取二甲醚的原理如下:
反应1:
反应2:
(3)500K时,在2L密闭容器中充入4和8,4min达到平衡,平衡时的转化率为80%,且,则反应2中的转化率
更新时间:2024-01-18 16:22:50
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【推荐1】乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志,乙烯作为现代有机合成的重要原料,研究其合成方法受到科学家的青睐。回答下列问题:
(1)丙烯歧化法
反应原理为 。向恒温恒容的密闭容器中通入一定量的,生成的物质的量与时间的关系如表所示:
①___________ ;初始时总压强为,时总压强为,___________ 。
②其他条件不变,若缩小容器的体积,则的转化率将___________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)催化加氢法
反应原理为。向的恒容密闭容器中通入和,在催化剂作用下发生上述反应,测得平衡时体系中各气体的物质的量随温度的变化关系如图所示。
①图中曲线代表乙烯的物质的量随温度的变化关系的是___________ (填字母)。
②下列说法正确的是___________ (填标号)。
A.使用催化剂,可降低反应的活化能,加快反应速率,提高平衡产率
B.其他条件不变时,若扩大容器容积,则平衡逆向移动,减小,增大
C.若容器内混合气体的密度不再随时间改变时,说明反应已达到平衡状态
D.保持其他条件不变,再通入,达到平衡时的转化率增大,平衡常数K保持不变
③达到平衡时,和的体积分数之比为___________ 。
(3)柴油裂解法
实验测得柴油裂解得到乙烯和丙烯的收率与温度、柴油在裂解设备内的停留时间的关系如图所示。工业上为获得较多较纯净的乙烯应选择较为适宜的温度和停留时间分别为___________ K和___________ s。
(1)丙烯歧化法
反应原理为 。向恒温恒容的密闭容器中通入一定量的,生成的物质的量与时间的关系如表所示:
反应时间 | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
的物质的量 | 0 | 0.8 | 1.2 | 1.5 | a | 1.5 |
②其他条件不变,若缩小容器的体积,则的转化率将
(2)催化加氢法
反应原理为。向的恒容密闭容器中通入和,在催化剂作用下发生上述反应,测得平衡时体系中各气体的物质的量随温度的变化关系如图所示。
①图中曲线代表乙烯的物质的量随温度的变化关系的是
②下列说法正确的是
A.使用催化剂,可降低反应的活化能,加快反应速率,提高平衡产率
B.其他条件不变时,若扩大容器容积,则平衡逆向移动,减小,增大
C.若容器内混合气体的密度不再随时间改变时,说明反应已达到平衡状态
D.保持其他条件不变,再通入,达到平衡时的转化率增大,平衡常数K保持不变
③达到平衡时,和的体积分数之比为
(3)柴油裂解法
实验测得柴油裂解得到乙烯和丙烯的收率与温度、柴油在裂解设备内的停留时间的关系如图所示。工业上为获得较多较纯净的乙烯应选择较为适宜的温度和停留时间分别为
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【推荐2】某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B,一定温度下发生反应:A(g)+xB(g)2C(g),达到平衡后,只改变反应的一个条件,测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化的关系如图所示。请回答下列问题:
(1)0~20min,A的平均反应速率为__ mol/(L·min);8min时,v正__ v逆(填“>”“=”或“<”)。
(2)反应方程式中的x=__ ,30min时改变的反应条件是__ 。
(3)20~30min时反应的平衡常数__ (填“>”“=”或“<”)30〜40min时反应的平衡常数。
(4)该反应的正反应为__ (填“放热”或“吸热”)反应。
(5)反应过程中B的转化率最大的时间段是_ min。
(1)0~20min,A的平均反应速率为
(2)反应方程式中的x=
(3)20~30min时反应的平衡常数
(4)该反应的正反应为
(5)反应过程中B的转化率最大的时间段是
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【推荐1】清洁能源具有广阔的开发和应用前景,可减少污染解决雾霾问题,其中甲醇、甲烷是优质的清洁燃料,可制作燃料电池.
一定条件下用CO和H2合成CH3OH:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H=﹣105kJ•mol﹣1.向体积为2L的密闭容器中充入2molCO和4molH2,测得不同温度下容器内的压强(P:kPa)随时间(min)的变化关系如图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示:
(1)Ⅱ和Ⅰ相比,改变的反应条件是______________ .
(2)反应Ⅰ在6min时达到平衡,在此条件下从反应开始到达到平衡时v(CH3OH)=______________ .
(3)反应Ⅱ在2min时达到平衡,平衡常数K(Ⅱ)=_______ .
(4)比较反应Ⅰ的温度(T1)和反应Ⅲ的温度(T3)的高低:T1_____ T3(填“>”“<”“=”),判断的理由是_______________ .
一定条件下用CO和H2合成CH3OH:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H=﹣105kJ•mol﹣1.向体积为2L的密闭容器中充入2molCO和4molH2,测得不同温度下容器内的压强(P:kPa)随时间(min)的变化关系如图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示:
(1)Ⅱ和Ⅰ相比,改变的反应条件是
(2)反应Ⅰ在6min时达到平衡,在此条件下从反应开始到达到平衡时v(CH3OH)=
(3)反应Ⅱ在2min时达到平衡,平衡常数K(Ⅱ)=
(4)比较反应Ⅰ的温度(T1)和反应Ⅲ的温度(T3)的高低:T1
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【推荐2】氨气是重要的化工原料,工业上由和在一定条件下合成。
(1)合成氨反应:,在一定温度下能自发进行,则该反应的_____ 0(填“>”或“<”),原因是________________________ 。
(2)有利于提高合成氨平衡产率的条件有_________________
A.高温 B.高压 C.催化剂
(3)一定温度下,向体积为2L的密闭容器中通入一定量的和发生反应,有关物质的量随反应时间的变化如图1所示,该温度下,反应的平衡常数为______________ 。若在t时刻。同时向体系中再通入和1mol,时刻重新达到平衡,请在图2中画出时间段逆反应速率随时间的变化图。______________________
(1)合成氨反应:,在一定温度下能自发进行,则该反应的
(2)有利于提高合成氨平衡产率的条件有
A.高温 B.高压 C.催化剂
(3)一定温度下,向体积为2L的密闭容器中通入一定量的和发生反应,有关物质的量随反应时间的变化如图1所示,该温度下,反应的平衡常数为
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【推荐3】汽车尾气是城市的主要空气污染物,研究控制汽车尾气成为保护环境的首要任务。
(1)汽车内燃机工作时发生反应:N2(g) + O2(g)2NO(g),是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。T ℃时,向5L密闭容器中充入6.5 molN2和7.5 molO2,在5 min时反应达到平衡状态,此时容器中NO的物质的量是5 mol。
①5 min内该反应的平均速率υ (NO) =_______________ ;在T ℃时,该反应的平衡常数K = _____________ 。
②反应开始至达到平衡的过程中,容器中下列各项发生变化的是_______ (填序号)。
a.混合气体的密度
b.混合气体的压强
c.正反应速率
d.单位时间内,N2和NO的消耗量之比
(2)当质量一定时,增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。下图表示在其他条件不变时,反应:2NO(g)+2CO(g)2CO2 (g)+N2(g) 中NO的浓度[c(NO)]随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线。
①该反应的ΔH_____ 0 (选填“>”或“<”)。
②若催化剂的表面积S1>S2 ,在下图中画出c(NO) 在T1、S2 条件下达到平衡过程中的变化曲线_______________ 。
(1)汽车内燃机工作时发生反应:N2(g) + O2(g)2NO(g),是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。T ℃时,向5L密闭容器中充入6.5 molN2和7.5 molO2,在5 min时反应达到平衡状态,此时容器中NO的物质的量是5 mol。
①5 min内该反应的平均速率υ (NO) =
②反应开始至达到平衡的过程中,容器中下列各项发生变化的是
a.混合气体的密度
b.混合气体的压强
c.正反应速率
d.单位时间内,N2和NO的消耗量之比
(2)当质量一定时,增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。下图表示在其他条件不变时,反应:2NO(g)+2CO(g)2CO2 (g)+N2(g) 中NO的浓度[c(NO)]随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线。
①该反应的ΔH
②若催化剂的表面积S1>S2 ,在下图中画出c(NO) 在T1、S2 条件下达到平衡过程中的变化曲线
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【推荐1】NO是一种性质活泼的大气污染物,它能与很多物质发生反应。
Ⅰ、在2L密闭容器内,800℃时反应:2NO(g)+O2(g)2NO2 (g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:
(1)写出该反应的平衡常数表达式:K=_____ 。已知:>,则该反应是___ 热反应。
(2)下图中表示NO2的变化的曲线是___________ 。用O2表示从0-2 s内该反应的平均速率
v =___________ 。
(3)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是__________ 。
a.及时分离除NO2气体 b.适当升高温度
c.增大O2的浓度 d.选择高效催化剂
Ⅱ、超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,其反应为:2NO+2CO2CO2+N2。为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)上述条件下反应能够自发进行,则该反应的△H_____ 0(填写“>”、“<”、“=”)。
(2)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是________ 。
A.选用更有效的催化剂 B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积
(3)某同学设计了三组实验,实验条件已经填在下面实验设计表中,分析表格我们可以看出该同学的实验目的主要是研究_______________ 和_____________________ 对化学反应速率的影响。
Ⅰ、在2L密闭容器内,800℃时反应:2NO(g)+O2(g)2NO2 (g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)(mol) | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
(1)写出该反应的平衡常数表达式:K=
(2)下图中表示NO2的变化的曲线是
v =
(3)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是
a.及时分离除NO2气体 b.适当升高温度
c.增大O2的浓度 d.选择高效催化剂
Ⅱ、超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,其反应为:2NO+2CO2CO2+N2。为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)(mol/L) | 1.00×10-3 | 4.50×10-4 | 2.50×10-4 | 1.50×10-4 | 1.00×10-4 | 1.00×10-4 |
c(CO)(mol/L) | 3.60×10-3 | 3.05×10-3 | 2.85×10-3 | 2.75×10-3 | 2.70×10-3 | 2.70×10-3 |
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)上述条件下反应能够自发进行,则该反应的△H
(2)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是
A.选用更有效的催化剂 B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积
(3)某同学设计了三组实验,实验条件已经填在下面实验设计表中,分析表格我们可以看出该同学的实验目的主要是研究
实验编号 | T(℃) | NO初始浓(mol/L) | CO初始浓度(mol/L) | 催化剂的比表面积(m2/g) |
Ⅰ | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 82 |
Ⅱ | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 124 |
Ⅲ | 350 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 124 |
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(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】过氧化氢()有广泛的用途。回答下列问题:
(1)已知
①请写出与反应生成的热化学方程式_______ 。
②请分析该反应在_______ 条件下能自发进行(填“高温”或“低温”)。
(2)工业上用电解硫酸氢铵水溶液的方法制备过氧化氢,其反应原理为:
,水解得
回答下列问题:
①电解硫酸氢铵溶液时,阳极的电极反应式为:_______ 。
②请写出水解生成的离子方程式_______ ,把从产物中分离出来的操作名称为_______ 。
(1)已知
①请写出与反应生成的热化学方程式
②请分析该反应在
(2)工业上用电解硫酸氢铵水溶液的方法制备过氧化氢,其反应原理为:
,水解得
回答下列问题:
①电解硫酸氢铵溶液时,阳极的电极反应式为:
②请写出水解生成的离子方程式
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【推荐3】相关规律
(1)ΔH____ 0,ΔS____ 0的反应,任何温度下都能自发进行。
(2)ΔH____ 0,ΔS____ 0的反应任何温度下都不能自发进行。
(3)ΔH和ΔS的作用相反,且相差不大时,____ 对反应的方向起决定性作用。
①当ΔH<0,ΔS<0时,____ 下反应能自发进行。
②当ΔH>0,ΔS>0时,____ 下反应能自发进行。
(4)当反应的焓变和熵变的影响相反时,且大小相差悬殊时,某一因素可能占主导地位。
①常温下的放热反应,____ 对反应方向起决定性作用。
②常温下的吸热反应,____ 对反应方向起决定性作用。
(1)ΔH
(2)ΔH
(3)ΔH和ΔS的作用相反,且相差不大时,
①当ΔH<0,ΔS<0时,
②当ΔH>0,ΔS>0时,
(4)当反应的焓变和熵变的影响相反时,且大小相差悬殊时,某一因素可能占主导地位。
①常温下的放热反应,
②常温下的吸热反应,
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