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题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:526 题号:22684730
深入研究碳、氮元素的物质转化有着重要的实际意义,汽车尾气净化装置中CO和NO发生如下反应:
ⅰ.   
ⅱ.   
ⅲ.   
回答下列问题:
(1)上述反应的的线性关系如图所示。______(填“>”或“<”)0,反应______(用表示)。

(2)一定温度下,在1L密闭容器中充入2mol CO、2mol NO和1mol ,初始总压强为。反应分别为正、逆反应速率常数。充分反应达平衡时压强为(该温度下忽略反应ⅲ),的物质的量为1.25mol,则______
(3)CO和NO发生上述反应,在不同条件下达到平衡时,在时NO的转化率与的变化曲线及时NO的转化率与T的变化曲线如图所示。将2mol 和2mol 充入1L恒容密闭容器,初始总压强为100kPa,发生上述反应。

①表示时NO的转化率与T的变化曲线为______曲线(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),A点后NO的平衡转化率增大的原因是______
②已知:反应iii的平衡常数条件下反应达平衡时,,则平衡时的物质的量______mol,反应ii的压强平衡常数______(保留两位有效数字)。

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【推荐1】NOx储存还原技术法(NSR)利用催化剂消除汽车尾气中的 NOx,其原理: 2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g) ΔH。
(1)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH1;②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2;用含ΔH1和 ΔH2的代数式表示ΔH=_______kJ·mol -1。汽车发动机工作时,会引发反应①,其能量变化如图所示。则 ΔH1=_______kJ·mol -1

(2)NSR 反应机理及相对能量如下图(TS 表示过渡态):

反应过程中,速率最慢步骤的热化学方程式为_______
(3)在一定温度下,向 2 L 恒容密闭容器中充入等物质的量的 NO 和 CO 模拟 NSR 反应,反应过程中 c(NO)随时间变化的曲线如下图所示。

线 a 和b 中,表示在该温度下使用NSR 催化技术的是曲线_______(选填“a”或“b”)。线 a 中前 5 min 内 CO 的平均反应速率 v(CO)=_______;N2的平衡浓度c(N2)=_______;此温度下该反应的平衡常数 Kc=_______
(4)保持其他条件不变,平衡后再向容器中充入 CO 和 N2各 0.8 mol,则此时 v(正)_______v(逆) (选填“>”“ <”或“=”)。
(5)若保持其他条件不变,15 min 时将容器的体积压缩至 1L,20min 时反应重新达到平衡, NO 的物质的量浓度对应的点可能是点_______(选填“A”“B”“C”“D”或“E”),该点的平衡常数值为_______
2023-01-13更新 | 174次组卷
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【推荐2】在催化条件下制备甲醇,有利于减少温室气体系能量体二氧化碳。回答下列问题:
(1)25℃、100kPa二氧化碳加氢制甲醇的反应一般认为通过两个步骤来实现,能量变化过程如图所示(25℃、100kPa)。总反应的焓变___________(用表示),写出决速步骤反应的热化学方程式___________
(2)
合成总反应在起始物时发生反应,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为,在条件下的、在条件下的(温度)如图所示。图中对应等温过程的曲线是___________,原因是___________
(3)
在刚性容器压强为时,乙酸甲酯与氢气也可生成甲醇,主要发生如下反应:。一定温度下,以
的投料比进行反应,乙酸甲酯转化率与气体总压强的关系如图所示:

①A点时,的体积分数为___________%(保留一位小数)。
②此温度下,该反应的化学平衡常数___________(Kp为以分压表示的平衡常数,列出计算式,不要求计算结果)。
2024-01-12更新 | 49次组卷
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名校
【推荐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:
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1          
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2
③CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) ΔH3
(1)已知反应②中相关化学键键能数据如下:
化学键H-HC=OC≡OH-O
E/kJ·mol14368031076465
由此计算ΔH2____kJ·mol1。已知ΔH3=+99kJ·mol1,则ΔH1____kJ·mol1
(2) 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。
   
①温度为470K时,图中P点____(填“是”或“不是”)处于平衡状态,490K之后,甲醇产率随温度升高而减小的原因除了升高温度使反应①平衡逆向移动以外,还有_________________________________________________________________________________________________________________________________
②一定能提高甲醇产率的措施是______
A.增大压强                         B.升高温度                   C.选择合适催化剂                         D.加入大量催化剂
(3)如图为一定比例的CO2+H2,CO+H2、CO/CO2+H2条件下甲醇生成速率与温度的关系。
   
①490K时,根据曲线a、c判断合成甲醇的反应机理是______(填I或II)
Ⅰ.CO2COCH3OH
II.COCO2CH3OH+H2O
②490K时,曲线a与曲线b相比,CO的存在使甲醇生成速率增大,从平衡移动的角度,结合反应①、②分析原因___________________________
2019-03-07更新 | 500次组卷
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