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,反应的______ (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。反应的,,、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)。
ⅰ. ,
ⅱ. ,
ⅲ. ,
回答下列问题:
(1)上述反应的的线性关系如图所示。
(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
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
更新时间:2024/05/03 09:01:12
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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_______ 。
(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=
(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
(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)
(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
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【推荐2】和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)。
(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
(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
(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
②此温度下,该反应的化学平衡常数
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【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:
由此计算ΔH2=____ kJ·mol-1。已知ΔH3=+99kJ·mol-1,则ΔH1=____ kJ·mol-1。
(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___________________________ 。
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-H | C=O | C≡O | H-O |
E/kJ·mol-1 | 436 | 803 | 1076 | 465 |
(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
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
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
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【推荐1】近年来,碳中和、碳达峰成为热点。以CO2、H2为原料生产甲醇是一种有效利用二氧化碳的途径。
途径一:涉及的反应有
I.
Ⅱ.
III.
(1)关于反应I,下列描述正确的是___________(填字母序号)。
(2)根据反应I~Ⅲ,计算 ΔH=___________ 。
(3)工业中,对于反应I,通常同时存在副反应IV: ΔH4。在一定条件下,在合成塔中充入一定量CO2和H2。不同压强时,CO2的平衡转化率如图a所示。当气体总压强恒定为1MPa时,平衡时各物质的物质的量分数如图b所示。
①图a中,相同温度下,压强越大,CO2的平衡转化率越大,其原因是___________ 。
②由图b可知,ΔH4___________ 0(填“>”、“<”或“=”);H2的物质的量分数随温度升高而增大,原因是___________ 。
(4)在一定条件下(温度为T1℃),往恒容密闭容器中充入1.0molCO2和4.0molH2,发生反应I,初始压强为p0,5min达到平衡,压强为0.8p0,则CO2的平衡转化率为___________ 。
途径二:涉及的反应有
I.
Ⅱ.
III.
(5)一定条件下,向体积为VL的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生上述反应,达到平行时,容器中CH3OH(g)为amol,CO为bmol,反应Ⅲ的平衡常数为___________ (用含a、b、V的代数式表示)。
途径一:涉及的反应有
I.
Ⅱ.
III.
(1)关于反应I,下列描述正确的是___________(填字母序号)。
A.恒容下达平衡状态时,再充入少量氦气,正逆反应速率不变 |
B.当混合气体的平均摩尔质量不再发生变化时,反应达平衡状态 |
C.当反应达平衡状态时,2V正(H2)=V逆(H2O) |
D.恒温下缩小容器体积,反应物的活化分子百分数增大 |
(3)工业中,对于反应I,通常同时存在副反应IV: ΔH4。在一定条件下,在合成塔中充入一定量CO2和H2。不同压强时,CO2的平衡转化率如图a所示。当气体总压强恒定为1MPa时,平衡时各物质的物质的量分数如图b所示。
①图a中,相同温度下,压强越大,CO2的平衡转化率越大,其原因是
②由图b可知,ΔH4
(4)在一定条件下(温度为T1℃),往恒容密闭容器中充入1.0molCO2和4.0molH2,发生反应I,初始压强为p0,5min达到平衡,压强为0.8p0,则CO2的平衡转化率为
途径二:涉及的反应有
I.
Ⅱ.
III.
(5)一定条件下,向体积为VL的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生上述反应,达到平行时,容器中CH3OH(g)为amol,CO为bmol,反应Ⅲ的平衡常数为
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【推荐2】二甲醚可用于护发、护肤药品和涂料中作各类气雾推进剂。在制药、染料、农药等工业中有许多独特的用途。
(1)已知:CO(g)、H2(g)、CH3OCH3(g)的燃烧热ΔH分别为-283kJ·mol-1、-285.8kJ·mol-1、-1460kJ·mol-1,H2O(g)=H2O(l) ΔH1=-44 kJ·mol-1。则2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=_______ ,该反应能否自发进行与_______ 有关。
(2)T1 ℃时,在恒容密闭容器中通入CH3OCH3 ,发生反应CH3OCH3(g)⇌CO(g)+H2(g) +CH4(g) ,测得容器内初始压强为50kPa,反应过程中反应时间t与气体总压p总的关系如下表所示。
①该温度下,反应达到平衡时,CH3OCH3的分解率为_______ ;t=350s时,混合气体的平均摩尔质量为_______ (保留三位有效数字)g·mol-1。
②若反应达到平衡后,升高温度,CH3OCH3的浓度增大,则正反应为_______ (填“放热”或“吸热”)反应。
③该温度下,要缩短反应达到平衡所需的时间,可采取的措施是_______ 。
(3)在T2℃、p0kPa(恒温、恒压)下,将等物质的量的CO与H2通入容积为VL的容器内,发生反应:2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)。反应达到平衡时,测得容器容积为0.6VL,用气体分压[气体分压(p)=气体总压(p总)×体积分数]代替平衡浓度表示的平衡常数Kp=_______ (kPa)-4。反应速率v=v正-v逆=k正p2(CO)·p4(H2)-k逆p(CH3OCH3)p(H2O),k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,p为气体的分压。该温度下,当容器体积为0.8VL时,=_______ 。
(1)已知:CO(g)、H2(g)、CH3OCH3(g)的燃烧热ΔH分别为-283kJ·mol-1、-285.8kJ·mol-1、-1460kJ·mol-1,H2O(g)=H2O(l) ΔH1=-44 kJ·mol-1。则2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=
(2)T1 ℃时,在恒容密闭容器中通入CH3OCH3 ,发生反应CH3OCH3(g)⇌CO(g)+H2(g) +CH4(g) ,测得容器内初始压强为50kPa,反应过程中反应时间t与气体总压p总的关系如下表所示。
反应时间t/s | 0 | 100 | 350 | 850 | 2000 | 2500 |
气体总压p总/kPa | 50.0 | 55.0 | 65.0 | 83.2 | 125.0 | 125.0 |
②若反应达到平衡后,升高温度,CH3OCH3的浓度增大,则正反应为
③该温度下,要缩短反应达到平衡所需的时间,可采取的措施是
(3)在T2℃、p0kPa(恒温、恒压)下,将等物质的量的CO与H2通入容积为VL的容器内,发生反应:2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)。反应达到平衡时,测得容器容积为0.6VL,用气体分压[气体分压(p)=气体总压(p总)×体积分数]代替平衡浓度表示的平衡常数Kp=
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【推荐3】利用页岩气中丰富的丙烷制丙烯已成为化工原料丙烯生产的重要渠道。
.丙烷直接脱氢法: kJ⋅mol
总压分别为100kPa、10kPa时发生该反应,平衡体系中和的体积分数随温度、压强的变化如下图。(1)该体系达到平衡状态的标志为___________ (填选项字母)。
A.单位时间内,消耗的物质的量等于生成的物质的量
B.体系中气体的密度不再改变
C.体系中和的分压相等
(2)总压由10kPa变为100kPa时,化学平衡常数___________ (填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)图中,曲线、表示的体积分数随温度的变化,判断依据是___________ 。
(4)图中,表示100kPa时的体积分数随温度变化的曲线是___________ (填“”或“”)。
.丙烷氧化脱氢法:
丙烷氧化脱氢法制备丙烯还生成CO、等副产物。制备丙烯的反应为:
kJ⋅mol
我国科学家制备了一种新型高效催化剂用于丙烷氧化脱氢。在催化剂作用下,相同时间内,不同温度下的转化率和的产率如下:
(5)表中,的转化率随温度升高而上升的原因是___________ (答出1点即可)。
(6)已知:选择性。随着温度升高,的选择性___________ (填“升高”“降低”或“不变”),可能的原因是___________ 。
.丙烷直接脱氢法: kJ⋅mol
总压分别为100kPa、10kPa时发生该反应,平衡体系中和的体积分数随温度、压强的变化如下图。(1)该体系达到平衡状态的标志为
A.单位时间内,消耗的物质的量等于生成的物质的量
B.体系中气体的密度不再改变
C.体系中和的分压相等
(2)总压由10kPa变为100kPa时,化学平衡常数
(3)图中,曲线、表示的体积分数随温度的变化,判断依据是
(4)图中,表示100kPa时的体积分数随温度变化的曲线是
.丙烷氧化脱氢法:
丙烷氧化脱氢法制备丙烯还生成CO、等副产物。制备丙烯的反应为:
kJ⋅mol
我国科学家制备了一种新型高效催化剂用于丙烷氧化脱氢。在催化剂作用下,相同时间内,不同温度下的转化率和的产率如下:
反应温度/℃ | 465 | 480 | 495 | 510 |
的转化率/% | 5.5 | 12.1 | 17.3 | 28.4 |
的产率/% | 4.7 | 9.5 | 12.8 | 18.5 |
(5)表中,的转化率随温度升高而上升的原因是
(6)已知:选择性。随着温度升高,的选择性
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【推荐1】中石化重庆涪陵建成我国的个国家级页岩气示范区,页岩气的主要成分为CH4.请回答下列问题:
(1)已知甲烷的燃烧热为890kJ/mol;N2与O2反应生成NO的过程如下:
则CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+ CO2(g)+2H2O(l) △H=______ kJ/mol。
(2) 页岩气可用于生产合成气(CO和H2) 其反应的热化学方程式为
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=206.2kJ/mol。
①对于气相反应,用各组分的平衡压强(p)表示平衡常教(记作Kp),则生产合成气的Kp=_____ ,你认为可同时提高化学反应速率和CH4转化率的措施是______ 或______ 。
②在某一给定进料比的情况下,温度、压强对平衡时H2物质的量分数的影响如图所示。
由图可知,在相同温度下,CH4的转化率随压强的增大而______ (填“增大”“减小”或“不变”),原因是_______________ 。若要达到H2的物质的量分数>65%,以下条件中最合适的是_____ (填序号)。
a.600℃,0.2MPa b.600℃,0.9MPa c.700℃,0.9 MPa d.800℃,1.5MPa
(1)已知甲烷的燃烧热为890kJ/mol;N2与O2反应生成NO的过程如下:
则CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+ CO2(g)+2H2O(l) △H=
(2) 页岩气可用于生产合成气(CO和H2) 其反应的热化学方程式为
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=206.2kJ/mol。
①对于气相反应,用各组分的平衡压强(p)表示平衡常教(记作Kp),则生产合成气的Kp=
②在某一给定进料比的情况下,温度、压强对平衡时H2物质的量分数的影响如图所示。
由图可知,在相同温度下,CH4的转化率随压强的增大而
a.600℃,0.2MPa b.600℃,0.9MPa c.700℃,0.9 MPa d.800℃,1.5MPa
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【推荐2】(1)燃煤发电厂常利用反应2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g);ΔH=-681.8kJ·mol−1对煤进行脱硫处理来减少SO2的排放。对于该反应,在T℃时,借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下:
①0~10min内,平均反应速率v(O2)=___________ ;②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡。根据上表中的数据判断,改变的条件可能是____________ (填字母)。
A.加入一定量的粉状碳酸钙 B.通入一定量的O2
C.适当缩小容器的体积 D.加入合适的催化剂
(2)NOx的排放主要来自于汽车尾气,有人利用反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) ΔH=-34.0kJ·mol−1,用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体,保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示:
由图可知,1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大,其原因为___________ ,在1050K、1.1×106Pa时,该反应的化学平衡常数Kp=___________ (已知:气体分压(P分)=气体总压(Pa)×体积分数)
(3)为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染,需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.8kJ·mol−1,生成无毒的N2和CO2。实验测得,v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数____________ (填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍数。
②若在1L的密闭容器中充入1mol CO和1mol NO,在一定温度下达到平衡时,CO的转化率为40%,则=____________ 。
时间/min 浓度/mol·L−1 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
O2 | 1.00 | 0.79 | 0.60 | 0.60 | 0.64 | 0.64 |
CO2 | 0 | 0.42 | 0.80 | 0.80 | 0.88 | 0.88 |
A.加入一定量的粉状碳酸钙 B.通入一定量的O2
C.适当缩小容器的体积 D.加入合适的催化剂
(2)NOx的排放主要来自于汽车尾气,有人利用反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) ΔH=-34.0kJ·mol−1,用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体,保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示:
由图可知,1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大,其原因为
(3)为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染,需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.8kJ·mol−1,生成无毒的N2和CO2。实验测得,v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数
②若在1L的密闭容器中充入1mol CO和1mol NO,在一定温度下达到平衡时,CO的转化率为40%,则=
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【推荐3】我国科学家成功实现了在低温条件下高选择性合成高纯度的乙烯,化学原理如下:
主反应:
副反应:
(1)已知:a.几种共价键的键能如下表所示:
b. 。
则___________ ,主反应在___________ (填“高温”“低温”或“任意温度”)下自发进行。
(2)在刚性密闭容器中充入一定量的和,发生反应:,其他条件相同,在Cat1、Cat2两种催化剂作用下,反应相同时间时的转化率与温度的关系如图1所示。
①使用Cat1时反应的活化能___________ (填“低于”“高于”或“无法判断”)Cat2;a、b、c点中一定没有达到平衡状态的是___________ 。
②温度高于300℃,升高温度,的原因可能是___________ 。
(3)在密闭容器中充入和,发生上述两个反应,测得平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示。在、下的选择性等于,选择性,___________ (填“>”“<”或“=”),原因是___________ 。,下,主反应的平衡常数___________ (为用气体分压代替平衡浓度计算的平衡常数,气体分压等于气体总压物质的量分数)。
主反应:
副反应:
(1)已知:a.几种共价键的键能如下表所示:
共价键 | H-C | H-H | ||
键能 | 413.4 | 436 | 615 | 812 |
则
(2)在刚性密闭容器中充入一定量的和,发生反应:,其他条件相同,在Cat1、Cat2两种催化剂作用下,反应相同时间时的转化率与温度的关系如图1所示。
①使用Cat1时反应的活化能
②温度高于300℃,升高温度,的原因可能是
(3)在密闭容器中充入和,发生上述两个反应,测得平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示。在、下的选择性等于,选择性,
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解题方法
【推荐1】回答下列问题:
(1)高炉冶铁过程中,甲烷在催化反应室中产生水煤气(和)还原氧化铁,有关反应为:①。已知:②。则与反应生成和的热化学方程式为___________ 。
(2)已知在时,反应:,若初始浓度,,则反应达到平衡时,转化成的转化率为60%。求:
①时该反应的平衡常数_______ ;
②如果将的初始浓度加大为,求此时转化为的转化率___________ 。
(3)五氯化碳()是有机合成中重要的氯化剂,可以由三氯化磷()氯化得到:。某温度下,在容积恒定为的密闭容器中充入和,一段时间后反应达平衡状态,实验数据如表所示:
①内的平均反应速率___________ 。
②该温度下,此反应的化学平衡常数的数值为(可用分数表示)___________ 。
③反应至时,该反应放出的热量为___________ 。
④下列关于上述反应的说法中,正确的是(填字母序号)___________ 。
a.无论是否达平衡状态,混合气体的密度始终不变
b.时,升高温度,正、逆反应速率同时增大
c.时,向该密闭容器中充入氯气,正逆反应速率加快
(1)高炉冶铁过程中,甲烷在催化反应室中产生水煤气(和)还原氧化铁,有关反应为:①。已知:②。则与反应生成和的热化学方程式为
(2)已知在时,反应:,若初始浓度,,则反应达到平衡时,转化成的转化率为60%。求:
①时该反应的平衡常数
②如果将的初始浓度加大为,求此时转化为的转化率
(3)五氯化碳()是有机合成中重要的氯化剂,可以由三氯化磷()氯化得到:。某温度下,在容积恒定为的密闭容器中充入和,一段时间后反应达平衡状态,实验数据如表所示:
0 | 50 | 150 | 250 | 350 | |
0 | 0.24 | 0.36 | 0.40 | 0.40 |
②该温度下,此反应的化学平衡常数的数值为(可用分数表示)
③反应至时,该反应放出的热量为
④下列关于上述反应的说法中,正确的是(填字母序号)
a.无论是否达平衡状态,混合气体的密度始终不变
b.时,升高温度,正、逆反应速率同时增大
c.时,向该密闭容器中充入氯气,正逆反应速率加快
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐2】含氮化合物在工农业生产中都有重要应用。
(1)肼(N2H4)与亚硝酸反应可生成氮的另一种氢化物,在标准状况下,该氢化物气体的密度为1.92g/L,且其中氮元素的质量分数为0.977,则该反应的化学方程式为____ .
(2)二氧化氮在一定条件下,可以发生如下反应:SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g) △H= -42kJ·mol-1,在2L的恒容密闭容器中充入SO2(g)和NO2(g)所得实验数据如下:
①在实验甲中,若2min时测得放出的热量是8.4kJ,0~2min时间内,用SO2表示的平均反应速率v(SO2)=_______________ ,该温度下的平衡常数为_________ 。(结果保留到小数点后两位)
②由表中数据可推知:T1_______ T2(填“>”“<”或“=”)
③实验丙中,达到平衡时NO2的转化率为______________ .
(3)工业上可以用氨水将SO2转化为NH4HSO3,再氧化成(NH4)2SO4。室温下测得NH4HSO3溶液pH为6,则溶液的________________________ .(已知:H2SO3的Kal =1.5×10-2,Ka2 =1.0×10-7)
(4)使用间接电化学法可以处理煤烟气中的NO,装置如图,已知电解池溶液的pH在4~7之间,写出阴极的电极反应式__________________ 。
。
(1)肼(N2H4)与亚硝酸反应可生成氮的另一种氢化物,在标准状况下,该氢化物气体的密度为1.92g/L,且其中氮元素的质量分数为0.977,则该反应的化学方程式为
(2)二氧化氮在一定条件下,可以发生如下反应:SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g) △H= -42kJ·mol-1,在2L的恒容密闭容器中充入SO2(g)和NO2(g)所得实验数据如下:
实验编号 | 温度 | 起始物质的量mol | 平衡时物质的量/mol | |
n(SO2) | n(NO2) | n(NO) | ||
甲 | T1 | 4.0 | 1.0 | 0.9 |
乙 | T2 | 1.0 | 4.0 | 0.8 |
丙 | T2 | 0.4 | 0.6 | a |
①在实验甲中,若2min时测得放出的热量是8.4kJ,0~2min时间内,用SO2表示的平均反应速率v(SO2)=
②由表中数据可推知:T1
③实验丙中,达到平衡时NO2的转化率为
(3)工业上可以用氨水将SO2转化为NH4HSO3,再氧化成(NH4)2SO4。室温下测得NH4HSO3溶液pH为6,则溶液的
(4)使用间接电化学法可以处理煤烟气中的NO,装置如图,已知电解池溶液的pH在4~7之间,写出阴极的电极反应式
。
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐3】2021年,中国科学院天津工业生物技术研究所马延和研究员带领团队,采用一种类似“搭积木”的方式,从头设计、构建了11步反应的非自然固碳与淀粉合成途径,在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成。其原理首先是利用化学催化剂将高浓度二氧化碳在高密度氢能作用下合成。
(1)已知:
①该反应_______
②下列有利于提高平衡产率的是条件是_______ 。
A.高温、高压 B.低温、高压 C.高温、低压 D.低温、低压
(2)时,条件下,向2L刚性容器中充入和,发生反应:,测得不同时刻容器内压强变化如下表:
反应前1小时内的平均反应速率为_______ ,该温度下的平衡转化率为_______ ,平衡时的分压_______ MPa。
(3)在催化条件下,密闭容器内通入发生下列反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
①实验测得反应Ⅱ的平衡常数(记作)与温度(T)的关系如下图所示,则_______ (填“>”或“<”)。
②实验测得温度对平衡体系中甲醚、甲醇的百分含量影响如下图所示,在范围内,醇的含量逐渐增大,而甲醚的百分含量逐渐减小的可能原因是:_______ 。
(1)已知:
①该反应
②下列有利于提高平衡产率的是条件是
A.高温、高压 B.低温、高压 C.高温、低压 D.低温、低压
(2)时,条件下,向2L刚性容器中充入和,发生反应:,测得不同时刻容器内压强变化如下表:
时间/h | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
80 | 75 | 72 | 71 | 70 | 70 |
(3)在催化条件下,密闭容器内通入发生下列反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
①实验测得反应Ⅱ的平衡常数(记作)与温度(T)的关系如下图所示,则
②实验测得温度对平衡体系中甲醚、甲醇的百分含量影响如下图所示,在范围内,醇的含量逐渐增大,而甲醚的百分含量逐渐减小的可能原因是:
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