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 > 化学平衡 > 化学平衡状态 > 化学平衡状态的判断方法
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:13 题号:21840795
甲烷是重要的气体燃料和化工原料,由制取合成气(CO、)的反应原理为   。回答下列问题:
(1)①当体系温度等于T K时,温度大于T时___________(填“>”“<”或“=”)0。
②在一定温度下,恒容密闭容器中发生上述反应,下列状态表示反应一定达到平衡状态的有___________(填标号)。
A.
B.气体压强不再变化
C.单位时间每消耗1 mol ,同时产生3 mol
D.的物质的量之比为1∶3
(2)在体积为1L的恒容密闭容器中通入1 mol 和1 mol ,在不同条件下发生反应,测得平衡时的体积分数与温度的关系如图所示。

①该反应的平衡常数表达式___________
②若q点对应的纵坐标为30,此时甲烷的转化率为___________,该条件下平衡常数___________(保留两位有效数字)。

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】燃油汽车尾气中含有NO、、CO等有毒气体造成大气污染,可在汽车尾气排放装置中加催化转化装置,将有毒气体转化为无毒气体。反应原理如下:
反应①:   
反应②:   
回答下列问题:
(1)已知:1 mol物质中化学键断裂时所需能量如下表。
物质
能量/kJ945498631
CO燃烧热,则反应①的___________
(2)恒温恒压密闭容器中充入一定量NO(g)和CO(g)(不考虑反应②),下列条件不能判断反应①达到平衡状态的是___________(填标号)。
A.混合气体的颜色保持不变
B.混合气体的平均相对分子质量保持不变
C.的体积分数不变
D.的比值一定
(3)瑞典化学家阿伦尼乌斯根据实验结果,提出了温度与反应速率常数关系的经验公式:[k为反应速率常数,A为比例常数,e为自然对数的底数,R为摩尔气体常数,T为开尔文温度,为活化能()]。
反应达到平衡后,升高温度,正反应速率常数增大的倍数___________(填“大于”“小于”或“等于”)逆反应速率常数增大的倍数。
②由此判断下列说法正确的是___________(填标号,为正、逆反应速率常数)。
A.其他条件不变,升高温度,增大,变小
B.其他条件不变,使用催化剂,同倍数增大
C.其他条件不变,增大反应物浓度增大,不变
D.其他条件不变,减小压强,都变小
(4)探究催化剂对CO、NO转化的影响。将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,测量相同时间内逸出气体中NO含量,从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率),结果如图所示。曲线上a点的脱氮率___________(填“”“”或“”)对应温度下的平衡脱氮率。催化剂条件下,450℃后,脱氮率随温度升高而下降的原因可能是___________

(5)用催化还原NO,也可以消除氮氧化物的污染。在适当催化剂的作用下,用脱氮过程中存在主反应和副反应:
主反应:   
副反应:   
在TK下,向恒容密闭容器中充入2 mol和3 mol NO,发生上述反应;若初始压强为20MPa,反应达到平衡时,压强仍为20 MPa且的分压为4MPa。
①该温度下主反应的压强平衡常数___________(保留1位小数)。
②若反应10min达到上述平衡状态,则用表示的平均速率___________
2024-05-16更新 | 143次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是目前最有效的工业固氮方法,解决数亿人口生存问题。
(1)反应历程中各步势能变化如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示。

该历程中反应速率最慢步骤的化学方程式为_______
(2)在t℃、压强为0.9MPa条件下,向一恒压密闭容器中通入氢氮比为3的混合气体,体系中气体的含量与时间变化关系如图所示:
①反应20min达到平衡,试求0~20min内氨气的平均反应速率v(NH3)=_______MPa·min-1,该反应的Kp=_______ (保留小数点后两位)。(Kp为以分压表示的平衡常数)
②以下叙述能说明该条件下反应达到平衡状态的是_______
a.氨气的体积分数保持不变          b.容器中氢氮比保持不变
c.气体平均相对分子质量保持不变        d.气体密度保持不变
③若起始条件相同,在恒容容器中发生反应,则达到平衡时H2的含量符合图中_______点(填“d”、“e”、“f”或“g”)。

(4)25℃时用氨水吸收甲酸可得到HCOONH4溶液。已知25℃时酸的电离常数Ka=1.75×10-5,NH3·H2O的电离常数Kb=2×10-5。计算反应NH3·H2O+HCOOHHCOO-+NH+H2O的平衡常数K=_______
2022-11-15更新 | 146次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐3】用 O2 将 HCl 转化为 Cl2,可提高效益,减少污染
(1)传统上该转化通过如图所示的催化剂循环实现,

其中,反应①为:2HCl(g) + CuO(s) H2O(g)+CuCl2(g)△H1.反应②生成1molCl2(g)的反应热为△H2,则总反应的热化学方程式为_______(反应热用△H1 和△H2 表示)。
(2)新型 RuO2 催化剂对上述 HCl 转化为 Cl2 的总反应具有更好的催化活性,

①实验测得在一定压强下,总反应的 HCl 平衡转化率随温度变化的 aHCl—T 曲线如图,则总反应的△H_______0(填“>”、“﹦”或“<”);A、B 两点的平衡常数 K(A)与 K(B)中较大的是_______
②恒温恒容,下列能说明反应达到平衡状态的是_______
A.△H 不变 B.密度不变 C.平均摩尔质量不变 D.颜色不变
③下列措施中有利于提高 aHCl 的有_______
A.增大 n(HCl)       B.增大 n(O2)
C.使用更好的催化剂       D.移去 H2O
(3)氯碱工业是制备氯气常用的工业制法,也是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能 30%以上。该工艺的相关物质运输与转化关系如图所示(其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过)。

①电解池 A 中的 X 物质为_______
②燃料电池 B 中的负极电极反应式为_______
③图中三处 NaOH 溶液浓度由大到小的关系是_______ (用 a、b、c 表示)
2021-02-13更新 | 87次组卷
共计 平均难度:一般