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:0.15 引用次数:108 题号:22524188
利用γ-丁内酯制备1,4-丁二醇,反应过程中伴有生成四氢呋喃和1-丁醇的副反应,涉及反应如下:

已知:①反应Ⅰ为快速平衡,可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ的影响;②因反应Ⅰ在高压氛围下进行,故压强近似等于总压。回答下列问题:
(1)以为初始原料,在的高压氛围下,分别在恒压容器中进行反应。达平衡时,以为原料,体系向环境放热,转化率为α;以为原料,体系从环境吸热,转化率为。忽略副反应,反应Ⅰ焓变_______的数学关系为_______
(2)初始条件同上。表示某物种i的物质的量与除外其它各物种总物质的量之比,随时间t变化关系如图1所示。实验测得,则图中表示初始反应物为_______(填“”或“”)时的变化关系;反应Ⅰ平衡常数_______(保留两位有效数字)。以为原料时,时刻_______产率=_______(保留两位有效数字)。

(3)三种条件下,以为初始原料,在相同体积的刚性容器中发生反应,反应物的转化率随时间t变化关系如图2所示。因反应在高压氛围下进行,可忽略压强对反应速率的影响。曲线a、b、c中,对应条件的是_______(填代号);与曲线b相比,曲线c达到平衡所需时间更长,原因是_______

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解答题-原理综合题 | 困难 (0.15)
【推荐1】C、CO、是常见还原剂。不同的反应,选择合理的还原剂以达到不同的工艺意图。工业上常见几种还原反应如下:
反应I:      
反应Ⅱ:      
反应Ⅲ:      
反应Ⅳ:          
反应V:   
回答下列问题。
(1)从的角度,说明反应I自发进行的可能性:_______
(2)①其他条件不变,分别测定CO还原FeO、还原FeO反应体系中,平衡时、CO体积分数与温度的关系如图所示。关于该类还原反应,有关说法不正确的是_______

A.温度越高,FeO被CO还原的程度越大
B.温度越低,还原生成铁所需的的浓度越大
C.若还原FeO活化能相对较小,则混合气体系中的还原FeO速率由决定
D.宜在低温下进行
②结合反应I及图示信息,说明随温度升高,在平衡体系中,与CO还原FeO的能力发生变化的原因:_______
③计算576℃反应Ⅲ的平衡常数K=_______
(3)根据反应Ⅳ,在如图中分别画出的能量变化,并进行必要的标注_______

(4)已知基元反应的速率方程可表示为:(k为速率常数,下同)。碰撞理论研究发现,大多数化学反应并不是经过简单的碰撞就能完成,往往需经过多个反应步骤才反应过程能实现。用还原合成HI的反应实际上经过两步基元反应完成的:
   
已知快反应近似平衡态。若在温度为T℃下,。写出T℃下反应的速率方程:v=_______(用含、a、b的代数式表示)
2022-11-11更新 | 1031次组卷
解答题-原理综合题 | 困难 (0.15)
【推荐2】(1)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,生成NOx等污染大气。其中生成NO的能量变化示意图如下:

①反应的热化学方程式为__________________________________
②根据下图所示,只改变条件R,当N2的转化率从a3到a1时,平衡常数K_________
A.可能增大
B.一定不变
C.可能不变
D.可能减小
E.增大、减小、不变均有可能
(2)尿素(又称碳酰胺)是含氮量最高的氮肥,工业上利用CO2和NH3在一 定条件下合成尿素的反应分为:
第一步:2NH3(g)+CO2(g) H2NCOONH4 (氨基甲酸铵) (l)
第二步:H2NCOONH4(l) H2O(g)+H2NCONH2(l)
某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为500 L的密闭容器中投入4 mol氨和1 mol二氧化碳,验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如图所示:

①合成尿素总反应的快慢由第_____步反应决 定。
②反应进行到10 min时测得CO2的物质的量如 上图所示,则用CO2表示的第一步反应的速率v(CO2)=___mol/(L·min)。
③由氨基甲酸铵和CO2曲线变化可得出关于浓度 变化和平衡状态的两条结论是:
a.______________________________________________________
b.______________________________________________________
2016-12-09更新 | 504次组卷
解答题-原理综合题 | 困难 (0.15)
【推荐3】甲醇(CH3OH)是重要的溶剂和替代燃料。
(1)CO和H2的混合气体俗称合成气,可以在一定条件下制备甲醇。
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH<0,该反应平衡常数的表达式为_______。若压强、投料比x[n(CO)/n(H2)]对该反应的影响如图所示,则图中曲线所示的压强关系:p1______ p2(填“=”“>”或“<”)。
   
(2)NH4Cl(s) = NH3(g) + HCl(g) ΔH =" +163.9" kJ•mol-1
HCl(g) + CH3OH(g) → CH3Cl(g) + H2O(g) ΔH =" -31.9" kJ•mol-1
写出氯化铵和甲醇反应的热化学方程式________,该反应在一定条件下能自发进行的原因是________。由右图知,HCl和CH3OH的混合气体通过催化剂时的最佳流速在20 L•min-1~30 L• min-1之间。流速过快,会导致氯甲烷产率下降,原因是________。流速过慢,会使副产物二甲醚增多,其反应为2CH3OH→CH3OCH3 + H2O,生产中常通入适量的水蒸气,该操作对制备CH3Cl的影响是_______________
   
(3)将有机污水去除氧气后加入到如图所示的微生物电解池内,可以实现污水处理和二氧化碳还原制甲醇。写出电解时阴极的电极反应式_______
   
2016-12-09更新 | 517次组卷
共计 平均难度:一般