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 > 化学平衡的移动及其影响因素
题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:409 题号:22054828
氢气的制取、的减排和资源利用是当前研究的热点。
(1)热解制氢的反应原理为:。常压下,按投料,并用稀释,将混合气以一定流速通过石英管反应器,测得不同温度下体积分数如下:
温度/℃9501000105011001150
体积分数0.51.53.65.58.5
体积分数0.00.00.10.41.8
在950-1150°C范围内(保持其他条件不变),的体积分数随温度升高的变化是_______(填“先升高后降低”、“先降低后升高”或“不变”),其原因是_______
(2)水煤气变换制氢反应是放热的可逆反应,需在多个催化剂反应层间进行降温操作以“去除”反应过程中的余热(如图1所示),保证反应在最适宜温度附近进行。在催化剂活性温度范围内,图2中段对应降温操作的过程,实现该过程的一种操作方法是_______。若采用喷入冷水(蒸气)的方式降温,在图3中作出平衡转化率随温度变化的曲线_______

(3)电池是固定的路径之一、电池以单质为负极,电池反应的产物为和单质碳,研究表明,该电池中通过4步形成
I.
II.
III._______
N.
则步骤III反应式为_______
(4)铜基催化剂(等)是加氢制甲醇常用的催化剂,部分合成路线如图-4所示。

其中催化剂上有两个活动点位(位点、氧化物载体位点),分别在中碱位()、强碱位()吸附发生反应。
①请写出中碱位()上发生反应的总化学方程式_______
②上述加氢制甲醇的过程可简单描述为_______
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【推荐1】甲醇是重要的化工原料,在有机合成中具有广泛应用。
(1)用甲醇制取甲胺的反应为:CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g)△H
已知该反应中相关化学键的键能数据如下:
共价键C―OH―ON―HC―N
键能/kJ·mol-1351463393293

则该反应的△H=______kJ·mol-1
(2)一定条件下,将2mol CO和6mol H2通入2L密闭容器中发生如下反应:
主反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H<0 Ⅰ
副反应:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H<0                  
反应到t min时,达到平衡状态。平衡时CH3OH的体积分数φ(CH3OH)随温度、压强的变化如图所示:

①图中a___b(填“大于”或“小于”)。图中Y轴表示温度,其理由是_________
②若反应II的平衡常数K值变小,则下列说法中正确的是___________(填序号)。
A.平衡均向正反应方向移动                  B.平衡移动的原因是升高了温度
C.达到新平衡后,φ(CH3OH)减小          D.容器中φ(CH3OCH3)增大
③平衡时,M点CH3OH的体积分数为12.5%,c(CH3OCH3)=0.1mol·L-1,则此时CO的转化率为_____;用H2表示I的反应速率为_____mol·L-1·min-1
(3)用NaOH溶液做CO2碳捕捉剂,在降低碳排放的同时也获得了重要的化工产品Na2CO3。常温下,若某次捕捉后得到pH=11的溶液,则溶液中c()∶c()=___________[已知H2CO3的电离平衡常数为:K1=4.4×10−7K2=5×10−11],溶液中c(Na+)_______ c()+2c()(填“>”“<”或“=”)。
2020-07-16更新 | 73次组卷
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【推荐2】研究氮及其化合物对化工生产有重要意义。
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=+180 kJ·mol1
4NH3(g)+5O2(g) =4NO(g)+6H2O(g) H= -908 kJ·mol1
请写出氨气被一氧化氮氧化生成无毒气体的热化学方程式:___________
(2)工业合成氨的原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol1。下图甲表示在一定体积的密闭容器中反应时N2的物质的量浓度随时间的变化,图乙表示在其他条件不变的情况下,改变起始投料中H2与N2的物质的量之比(设为k)对该平衡的影响。

①已知图甲中0~t1 min内,v(H2)=0.03 mol·L-1·min-1,则t1=________ min;若从t2 min起仅改变一个反应条件,则所改变的条件可能是____________________________(填一种即可)。
②图乙中,b点时k=_________
③已知某温度下该反应的平衡常数K=10,在该温度下向容器中同时加入下列浓度的混合气体:c(H2)=0.1 mol/L,c(N2)=0.5 mol/L,c(NH3)=0.1 mol/L,则在平衡建立过程中NH3的浓度变化趋势是__________(填“逐渐增大”“逐渐减小”或“恒定不变”)。
(3)联氨(又称肼,N2H4,无色液体)为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似,是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料。(已知:N2H4+H+N2H5+
①N2H5+的电子式为_______。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为________
②联氨是一种常用的还原剂。向装有少量AgCl的试管中加入联氨溶液,观察到的现象___________________________________________________________
(4)尿素(CO(NH2)2)是目前使用量较大的一种化学氮肥,工业上利用下图所示装置(阴、阳极均为惰性电极)电解尿素的碱性溶液制取氢气。

①该装置中阳极的总电极反应式为_____________________________________________
②若两极共收集到气体22.4L(标准状况),则消耗的尿素为____________g(忽略气体的溶解)。
2019-09-12更新 | 804次组卷
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【推荐3】我国力争于2030年前完成碳达峰。2060年前实现碳中和,含碳化合物的合成与转化具有重要的研究价值和现实意义。
Ⅰ.甲烷化反应是碳循环利用的重要路径之一。
甲烷化主反应:
副反应:a.
b.
c.
(1)副反应b所生成的CO也能发生甲烷化反应,则化学方程式为___________
(2)催化剂的选择是甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂条件下,反应时间相同测得转化率和生成选择性随温度变化的影响如下图所示。
   
提示:甲烷的选择性是指转化为甲烷的在全部反应物中所占的比例。
高于320℃后,以为催化剂转化率略有下降,而以Ni为催化剂转化率仍在上升,其原因是___________
(3)二氧化碳甲烷化反应在某催化剂催化下的反应机理如图所示。下列叙述不正确的是________。
   
A.氢气在Pd表面被吸附解离成氢原子B.MgO是反应的中间体
C.图中碳元素的价态有多种D.浊液加热生成

Ⅱ.甲醚()是重要的化工原料,可用CO和制得,热化学方程式为
生产甲醚过程中存在副反应: 。将反应物混合气按进料比通入反应装置,选择合适的催化剂。在不同温度和压强下,测得甲醚的选择性分别为如图1、图2所示。
   
(4)图1中,温度一定,压强增大,甲醚选择性增大的原因是___________
(5)图2中,温度高于265℃后,甲醚选择性降低的原因是___________
(6)向容积可变的密闭容器中充入mmol CO和在恒温恒压条件下发生反应:,在图中画出CO的平衡转化率随温度、压强()的变化图。___________
   
2023-08-20更新 | 623次组卷
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