“液态阳光”,即“清洁甲醇”,指生产过程中碳排放量极低或为零时制得的甲醇。CO2加氢的实际化学过程包括下面三个主要的平衡反应:
反应1:
反应2:
反应3:
(1)已知反应3的反应体系能量变化如图所示,下列说法正确的是______(填标号)。
(2)恒容绝热密闭容器中进行反应2,下列说法表明反应达到了平衡的是____(填标号)。
(3)相关化学键的键能(常温常压下,断裂或形成1mol化学键需要吸收或放出的能量)数据如表所示:
反应1中,每生成1mol CH3OH(g),会_____ (填“吸收”或“放出”)___ kJ能量。
(4)一定条件下,向2L恒温密闭容器中加入1mol CO2 和3mol H2发生反应1,测得和的物质的量随时间的变化情况如下表:
①a=_____ ,内,_____ 。
②12 min末时,混合气体中CH3OH的物质的量分数为_______ 。已知:B的物质的量分数。
③第3 min时____ 第9 min时(填“>”、“<”或“=”)。
反应1:
反应2:
反应3:
(1)已知反应3的反应体系能量变化如图所示,下列说法正确的是______(填标号)。
A.该反应涉及极性键和非极性键的断裂和形成 |
B.若反应生成的为液态,则放出的能量大于90.77kJ |
C.1mol CO(g)和2mol (g)的总键能低于1mol (g)的总键能 |
D.1mol CO(g)和2mol (g)在容器中充分反应,放出的能量为90.77kJ |
(2)恒容绝热密闭容器中进行反应2,下列说法表明反应达到了平衡的是____(填标号)。
A.体系压强不再发生变化 | B.的转化率不再变化 |
C.混合气体的密度不再发生变化 | D.每断裂n mol的H—H键时,形成2n mol H—O键 |
(3)相关化学键的键能(常温常压下,断裂或形成1mol化学键需要吸收或放出的能量)数据如表所示:
化学键 | C=O() | H—H | C—H | C—O | H—O |
键能E/() | 803 | 436 | 414 | 326 | 464 |
(4)一定条件下,向2L恒温密闭容器中加入1mol CO2 和3mol H2发生反应1,测得和的物质的量随时间的变化情况如下表:
时间 | |||||
0 | 0.50 | a | 0.75 | 0.75 | |
1 | 0.50 | 0.35 | 0.25 | 0.25 |
②12 min末时,混合气体中CH3OH的物质的量分数为
③第3 min时
更新时间:2024-05-11 15:49:03
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【推荐1】CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答下列问题。
(1)CO2与CH4经催化重整制得合成气:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:
则该反应的△H=__________ 。
(2)利用CO2可制取甲醇,其反应为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。为探究用CO2来生产燃料甲醇的反应原理,现进行如下实验:在恒温恒容密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
从反应开始到达平衡这段时间,(H2)=___________ ;该温度下的化学平衡常数数值=__________ (保留三位有效数字)。
(3)一定条件下,将工业排放的CO2通过灼热焦炭层可以合成气体燃料CO,发生反应CO2(g)+C(s)2CO(g),实验测知用不同物质表示的正、逆反应速率符合如下公式:正(CO2)=k正·C(CO2),逆(CO)=k逆·C2(CO),则该反应的化学平衡常数K与k正、k逆之间的关系式为_____________ 。
(4)工业上产生的CO2还可以用NaOH溶液捕获。常温下,如果实验测得捕获CO2后溶液中c(HCO):c(CO)=2:1,则此时溶液的pH=_______ (已知常温下,H2CO3的Ka1=4.0×10-7;Ka2=5.0×10-11)。
(5)一种和CO2相关的熔融碳酸盐燃料电池原理如图所示,则该电池的负极电极反应式为_____________ 。
(1)CO2与CH4经催化重整制得合成气:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键 | C-H | C=O | H-H | CO(CO) |
键能(kJ/mol) | 413 | 745 | 436 | 1075 |
则该反应的△H=
(2)利用CO2可制取甲醇,其反应为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。为探究用CO2来生产燃料甲醇的反应原理,现进行如下实验:在恒温恒容密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
从反应开始到达平衡这段时间,(H2)=
(3)一定条件下,将工业排放的CO2通过灼热焦炭层可以合成气体燃料CO,发生反应CO2(g)+C(s)2CO(g),实验测知用不同物质表示的正、逆反应速率符合如下公式:正(CO2)=k正·C(CO2),逆(CO)=k逆·C2(CO),则该反应的化学平衡常数K与k正、k逆之间的关系式为
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【推荐2】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;发生的主反应如下:
i. CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1
ii. CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H2
iii. CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H3
回答下列问题:
(1)已知反应ii中的相关的化学键键能(“CO”表示CO的化学键)数据见表:
由此计算△H2=________ kJ·mol-1; 已知△H1=-58kJ·mol-1,则△H3=________ kJ·mol-1
(2)反应i、ii、iii对应的平衡常数K1、K2、K3之间的关系式为_______________ 。
(3)一定条件下,在2L的恒容密闭容器中充入1molCO2和2molH2发生反应i 。下图1是反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线。
①当温度为500K时,该反应10min达到平衡。0~10min时间内用CH3OH表示该反
应的化学反应速率为_____________________ 。
②若改充入1mol CO2和3mol H2,则图1中的曲线会_________ (填“上移”或“下移”)。
(4)某温度下在容积为2L的密闭容器中充入1mol CO和2mol H2合成甲醇,发生反应ii,各组分物质的量随时间的变化情况如图2所示。
①5min至10min时速率变化的原因可能是_________ ;
②反应ii在10min时达平衡,此时平衡常数K=_________ (保留两位有效数字)。
③若该反应在恒温恒压下进行,能说明该反应达到平衡状态的是________ ;
A.单位时间内消耗CO的浓度与生成CH3OH的浓度相等
B.混合气体的密度不变
C.CO和H2的体积分数之比不变
D.混合气体的平均相对分子质量不变
i. CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1
ii. CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H2
iii. CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H3
回答下列问题:
(1)已知反应ii中的相关的化学键键能(“CO”表示CO的化学键)数据见表:
化学键 | H-H | C-O | CO | H-O | C-H |
E/(kJ·mol-1) | 436 | 343 | 1076 | 465 | 413 |
由此计算△H2=
(2)反应i、ii、iii对应的平衡常数K1、K2、K3之间的关系式为
(3)一定条件下,在2L的恒容密闭容器中充入1molCO2和2molH2发生反应i 。下图1是反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线。
①当温度为500K时,该反应10min达到平衡。0~10min时间内用CH3OH表示该反
应的化学反应速率为
②若改充入1mol CO2和3mol H2,则图1中的曲线会
(4)某温度下在容积为2L的密闭容器中充入1mol CO和2mol H2合成甲醇,发生反应ii,各组分物质的量随时间的变化情况如图2所示。
①5min至10min时速率变化的原因可能是
②反应ii在10min时达平衡,此时平衡常数K=
③若该反应在恒温恒压下进行,能说明该反应达到平衡状态的是
A.单位时间内消耗CO的浓度与生成CH3OH的浓度相等
B.混合气体的密度不变
C.CO和H2的体积分数之比不变
D.混合气体的平均相对分子质量不变
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【推荐3】(1)已知拆开1 mol氢气中的化学键需要消耗436 kJ能量,拆开1 mol氧气中的化学键需要消耗498 kJ 能量,根据图中的能量图,回答下列问题:
①分别写出①②的数值:①________ kJ;②________ kJ。
②生成H2O(g)中的1 mol H—O键放出_______ kJ的能量。
③已知:H2O(l)=H2O(g) ΔH = + 44 kJ·mol-1,试写出2 mol氢气在足量氧气中完全燃烧生成液态水的热化学方程式_________ 。
(2)已知下列热化学方程式:
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH =-285. 8 kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH =-241. 8 kJ/mol
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH =-110. 5 kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH =-393. 5 kJ/mol
回答下列问题:
①H2的燃烧热ΔH=______ ;C的燃烧热为________ 。
②燃烧1 g H2生成液态水,放出的热量为________ 。
③已知CO的燃烧热为283. 0 kJ/mol,现有CO、H2和CO2组成的混合气体116. 8 L(标准状况),完全燃烧后放出总热量为867. 9 kJ,且生成18 g液态水,则混合气体中H2为_____ L,CO在混合气体中的体积分数约为______ (精确至小数点后一位)。
①分别写出①②的数值:①
②生成H2O(g)中的1 mol H—O键放出
③已知:H2O(l)=H2O(g) ΔH = + 44 kJ·mol-1,试写出2 mol氢气在足量氧气中完全燃烧生成液态水的热化学方程式
(2)已知下列热化学方程式:
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH =-285. 8 kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH =-241. 8 kJ/mol
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH =-110. 5 kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH =-393. 5 kJ/mol
回答下列问题:
①H2的燃烧热ΔH=
②燃烧1 g H2生成液态水,放出的热量为
③已知CO的燃烧热为283. 0 kJ/mol,现有CO、H2和CO2组成的混合气体116. 8 L(标准状况),完全燃烧后放出总热量为867. 9 kJ,且生成18 g液态水,则混合气体中H2为
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【推荐1】一定温度下,某恒容密闭容器中盛有NO2、N2O4两种气体,反应开始至达到平衡状态过程中,两种物质的浓度随时间的变化如图所示:
(1)图中y曲线是表示____________ 的浓度变化(填化学式)。
(2)写出容器中发生反应的化学方程式____________________________________ 。
(3)从反应开始至达到平衡状态时间段内的反应速率v(NO2)=____________ 。
(4)图中a、b两点对应状态的化学反应速率大小比较v(a)______ v(b)(填“>”、“=”或“<”)。
(5)欲增大体系的化学反应速率,可以采取的措施有____________ 。
a.分离出N2O4 b.投入NO2 c.充入氦气 d.升高温度
(6)在相同温度下,若向该容器中再充入一定体积的NO2,平衡后混合气体颜色与原来相比___________ (填“变浅”“不变”或“变深”,下同),若向该容器中充入一定体积的N2O4,平衡后混合气体颜色与原来相比____________ 。
(1)图中y曲线是表示
(2)写出容器中发生反应的化学方程式
(3)从反应开始至达到平衡状态时间段内的反应速率v(NO2)=
(4)图中a、b两点对应状态的化学反应速率大小比较v(a)
(5)欲增大体系的化学反应速率,可以采取的措施有
a.分离出N2O4 b.投入NO2 c.充入氦气 d.升高温度
(6)在相同温度下,若向该容器中再充入一定体积的NO2,平衡后混合气体颜色与原来相比
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【推荐2】甲烷是天然气的主要成分,是一种重要的清洁能源和化工原料。
(1)利用光能和催化剂, CO2和H2O(g)可转化为CH4:CO2(g)+2H2O(g)⇌CH4(g)+2O2(g), 图1为在恒温、紫外光照射、不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ)作用下,在体积为1L的密闭容器中,CH4的量随光照时间(单位:h)的变化。
①反应开始后的16小时内,在第_______ 种催化剂作用下,收集的CH4较多。
②0~20小时(h)内,在第Ⅰ种催化剂作用下,O2的平均生成速率v(O2)=_______ 。实验测得当温度高于560℃,O2的平均生成速率明显下降,原因可能是_______ 。
(2)工业上常用CH4和水蒸气在一定条件下的恒温恒容密闭容器中制取H2:CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)。
已知:a. C(s) + 2H2(g) ⇌CH4(g) ΔH1
b. 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) ΔH2
c. 2C(s) + O2(g) = 2CO(g) ΔH3
①反应CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)的ΔH=_______ 。
②下列说法中,无法说明该反应达到平衡状态的是_______ (填字母)。
a.CH4体积分数不再变化 b.气体的压强不再变化
c.体系的密度保持不变 d.消耗1 mol CH4同时消耗3 mol H2
③一定温度时,在体积为2 L的恒容密闭容器中,充入0.25 mol的CH4和0.25 mol的水蒸气发生以上反应。测得CH4平衡时的转化率与温度、压强的关系如图2所示,则p1_______ p2 (填“>”“<”或“=”);温度为1100 ℃时,y点的浓度平衡常数K=_______ 。
(3)某种新型储氢材料的晶胞如图,八面体中心为M金属离子,顶点均为配体;四面体中心为硼原子,顶点均为氢原子。若其摩尔质量为,则M元素为_______ (填元素符号);在该化合物中,M离子的价电子排布式为_______ 。
(1)利用光能和催化剂, CO2和H2O(g)可转化为CH4:CO2(g)+2H2O(g)⇌CH4(g)+2O2(g), 图1为在恒温、紫外光照射、不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ)作用下,在体积为1L的密闭容器中,CH4的量随光照时间(单位:h)的变化。
①反应开始后的16小时内,在第
②0~20小时(h)内,在第Ⅰ种催化剂作用下,O2的平均生成速率v(O2)=
(2)工业上常用CH4和水蒸气在一定条件下的恒温恒容密闭容器中制取H2:CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)。
已知:a. C(s) + 2H2(g) ⇌CH4(g) ΔH1
b. 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) ΔH2
c. 2C(s) + O2(g) = 2CO(g) ΔH3
①反应CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)的ΔH=
②下列说法中,无法说明该反应达到平衡状态的是
a.CH4体积分数不再变化 b.气体的压强不再变化
c.体系的密度保持不变 d.消耗1 mol CH4同时消耗3 mol H2
③一定温度时,在体积为2 L的恒容密闭容器中,充入0.25 mol的CH4和0.25 mol的水蒸气发生以上反应。测得CH4平衡时的转化率与温度、压强的关系如图2所示,则p1
(3)某种新型储氢材料的晶胞如图,八面体中心为M金属离子,顶点均为配体;四面体中心为硼原子,顶点均为氢原子。若其摩尔质量为,则M元素为
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【推荐3】CH3OH是一种无色有刺激性气味的液体,在生产生活中有重要用途,同时也是一种重要的化工原料。
(1)已知CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)的能量变化如图所示:
下列说法正确的是___________ (填字母标号)。
a.CH3OH转变成H2的过程是一个吸收能量的过程
b.H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为1:2
c.化学变化不仅有新物质生成,同时也一定有能量变化
d.1molH-O键断裂的同时2molC=O键断裂,则反应达最大限度
(2)某温度下,将5molCH3OH和2molO2充入容积为2L的密闭容器中,经过4min反应达到平衡,测得c(O2)=0.2mol/L,4min内平均反应速率v(H2)=_______ ,则CH3OH的转化率为______________ 。
(3)CH3OH燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一,这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。已知其负极反应式为CH3OH+8OH--6e-=+6H2O。
则下列说法正确的是___________ (填序号)。
①电池放电时通入空气的电极为负极
②电池放电时,电解质溶液的碱性逐渐减弱
③电池放电时每消耗6.4gCH3OH转移1.2mol电子
(1)已知CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)的能量变化如图所示:
下列说法正确的是
a.CH3OH转变成H2的过程是一个吸收能量的过程
b.H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为1:2
c.化学变化不仅有新物质生成,同时也一定有能量变化
d.1molH-O键断裂的同时2molC=O键断裂,则反应达最大限度
(2)某温度下,将5molCH3OH和2molO2充入容积为2L的密闭容器中,经过4min反应达到平衡,测得c(O2)=0.2mol/L,4min内平均反应速率v(H2)=
(3)CH3OH燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一,这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。已知其负极反应式为CH3OH+8OH--6e-=+6H2O。
则下列说法正确的是
①电池放电时通入空气的电极为负极
②电池放电时,电解质溶液的碱性逐渐减弱
③电池放电时每消耗6.4gCH3OH转移1.2mol电子
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【推荐1】当今,世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此,研发二氧化碳利用技术,降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。
(1)用CO2合成燃料甲醇(CH3OH)是碳减排的新方向,可能涉及的反应如下:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H1=-49.6kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H2=+41.2kJ·mol-1
反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ∆H3
则:反应Ⅲ的∆H3=___________ kJ·mol-1
(2)绝热恒容的条件下,向密闭容器通入CO2和H2进行反应,若只进行反应II:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),下面能说明反应已达到平衡状态的是___________;
(3)某温度下的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,发生反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。现测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。
从反应开始到4min时,氢气的平均反应速率v(H2)=___________ ;平衡时,CO2的转化率为___________ 。
(4)光催化技术具有高效、节能的优点,利用钛酸锶光催化还原CO2有利于实现“碳中和”,其原理如图2所示,写出铂电极的电极反应式___________ 。当有2mol H+___________ (填“从右向左”或“从左向右”)迁移时,电池左侧生成的氧气在标况下的体积为___________ 。
(1)用CO2合成燃料甲醇(CH3OH)是碳减排的新方向,可能涉及的反应如下:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H1=-49.6kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H2=+41.2kJ·mol-1
反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ∆H3
则:反应Ⅲ的∆H3=
(2)绝热恒容的条件下,向密闭容器通入CO2和H2进行反应,若只进行反应II:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),下面能说明反应已达到平衡状态的是___________;
A.v(CO)=v(H2O) |
B.容器内压强不变 |
C.单位时间内每形成1mol H—H键,同时形成2mol O—H键 |
D.容器内n(CO)/n(H2O)的值保持不变 |
从反应开始到4min时,氢气的平均反应速率v(H2)=
(4)光催化技术具有高效、节能的优点,利用钛酸锶光催化还原CO2有利于实现“碳中和”,其原理如图2所示,写出铂电极的电极反应式
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【推荐2】回答下列问题:
(1)氨是一种重要的化工产品,是氮肥工业、有机合成工业以及制造硝酸、铵盐和纯碱等的原料。一定温度下,在固定体积的密闭容器中进行可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。该可逆反应达到平衡的标志是____ (填字母)。
A.3v正(H2)=2v逆(NH3)
B.单位时间生成mmolN2的同时消耗3mmolH2
C.容器内的总压强不再随时间而变化
D.混合气体的密度不再随时间变化
E.amolN≡N键断裂的同时,有6amolN—H键断裂
F.N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2
(2)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,主要反应如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-99kJ•mol-1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-58kJ•mol-1
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH
图1中能正确反映反应①平衡常数K随温度变化关系的曲线是____ ;反应③的ΔH=____ kJ•mol-1。
(3)合成气的组成=2.60时体系中的CO平衡转化率α(CO)与温度和压强的关系如图2所示。图中的压强p1、p2、p3由大到小的顺序为___ ;α(CO)随温度升高而减小,其原因是___ 。
(1)氨是一种重要的化工产品,是氮肥工业、有机合成工业以及制造硝酸、铵盐和纯碱等的原料。一定温度下,在固定体积的密闭容器中进行可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。该可逆反应达到平衡的标志是
A.3v正(H2)=2v逆(NH3)
B.单位时间生成mmolN2的同时消耗3mmolH2
C.容器内的总压强不再随时间而变化
D.混合气体的密度不再随时间变化
E.amolN≡N键断裂的同时,有6amolN—H键断裂
F.N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2
(2)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,主要反应如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-99kJ•mol-1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-58kJ•mol-1
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH
图1中能正确反映反应①平衡常数K随温度变化关系的曲线是
(3)合成气的组成=2.60时体系中的CO平衡转化率α(CO)与温度和压强的关系如图2所示。图中的压强p1、p2、p3由大到小的顺序为
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【推荐3】回答下列问题:
(1)某温度下在容积为2L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。
①该反应的化学方程式是___________ 。
②4min时,v正___________ v逆(填“>”“<”或“=”)。
③下列措施能增大该反应速率的是___________
A.升高温度 B.恒容条件下充入Ar气
C.减小Z的浓度 D.将反应容器体积缩小
(2)在一个容积不变的密闭容器中发生反应:,其平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示。请填写下列空白:
①该反应的平衡常数表达式为___________ ,该反应为___________ 反应(填“吸热”或“放热”)。
②若1200℃时,在某时刻反应混合物中、、CO、的浓度分别为2、2、4、4,则此时上述反应的平衡移动方向为___________ (填“正反应方向”或“逆反应方向”或“不移动”)。
③将2.0mol 和3.0mol 通入容积为3L的恒容密闭容器中,在一定条件下发生反应,测得的平衡转化率与温度的关系如图所示。
100℃时反应达到平衡所需的时间为5min,则反应从起始至5min内,用表示该反应的平均反应速率为___________ 。100℃时,反应的平衡常数K=___________ 。
(3)火箭发射时常出现红棕色气体,反应原理为,当温度升高时气体颜色变深。现将1mol 充入一个恒压的密闭容器中,下列示意图能说明反应达到平衡状态的是___________ 。
a. b. c.
若在相同温度下,上述反应改在容积为1L的恒容密闭容器中进行,平衡常数将___________ (填“增大”或“不变”或“减小”)。
(1)某温度下在容积为2L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。
①该反应的化学方程式是
②4min时,v正
③下列措施能增大该反应速率的是
A.升高温度 B.恒容条件下充入Ar气
C.减小Z的浓度 D.将反应容器体积缩小
(2)在一个容积不变的密闭容器中发生反应:,其平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示。请填写下列空白:
t/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
②若1200℃时,在某时刻反应混合物中、、CO、的浓度分别为2、2、4、4,则此时上述反应的平衡移动方向为
③将2.0mol 和3.0mol 通入容积为3L的恒容密闭容器中,在一定条件下发生反应,测得的平衡转化率与温度的关系如图所示。
100℃时反应达到平衡所需的时间为5min,则反应从起始至5min内,用表示该反应的平均反应速率为
(3)火箭发射时常出现红棕色气体,反应原理为,当温度升高时气体颜色变深。现将1mol 充入一个恒压的密闭容器中,下列示意图能说明反应达到平衡状态的是
a. b. c.
若在相同温度下,上述反应改在容积为1L的恒容密闭容器中进行,平衡常数将
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【推荐1】二甲醚(CH3OCH3)在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用.
工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3的新工艺主要发生三个反应:
①CO( g)+2H2(g)CH3OH( g)△H1=-91kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-24kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H3=-41kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)新工艺的总反应为:3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),该反应△H=______ ,一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是________ (填字母代号)。
a.高温高压 b.加入催化剂 c.减少CO2的浓度d.增加CO的浓度 e.分离出二甲醚
(2)已知反应④2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),某温度下,在1L密闭容器中加入CH3OH,反应10min时达到平衡,此时各组分的浓度如下:
①平衡常数表达式K=______ ,该温度的平衡常数为______ 。
②若加入CH3OH后,经10 min后达到平衡,该时间内的平均反应速率v(CH3OH)=________ 。
工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式________________________________ 。
工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3的新工艺主要发生三个反应:
①CO( g)+2H2(g)CH3OH( g)△H1=-91kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-24kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H3=-41kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)新工艺的总反应为:3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),该反应△H=
a.高温高压 b.加入催化剂 c.减少CO2的浓度d.增加CO的浓度 e.分离出二甲醚
(2)已知反应④2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),某温度下,在1L密闭容器中加入CH3OH,反应10min时达到平衡,此时各组分的浓度如下:
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
浓度/(mol·L-1) | 0.01 | 0.2 | 0.2 |
①平衡常数表达式K=
②若加入CH3OH后,经10 min后达到平衡,该时间内的平均反应速率v(CH3OH)=
工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式
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【推荐2】工业上,通过丁烷裂解可以获得乙烯和丙烯等化工原料:
①C4H10(丁烷,g)CH4(g)+C3H6(丙烯,g);
②C4H10(丁烷,g)C2H6(g)+C2H4(g)。
(1)丙烯和乙烯均能与Br2发生加成反应,标准状况下,33.6L由丙烯和乙烯组成的混合气体与足量的溴水反应,最多消耗____ molBr2;若将28g由丙烯和乙烯组成的混合气体置于空气中完全燃烧,则消耗____ molO2。
(2)向一体积为2L的恒容密闭容器中充入2mol丁烷,在一定温度和催化剂作用下发生上述2个反应,测得丁烷、丙烯的物质的量与时间关系如图所示。①下列情况表明上述反应达到平衡状态的是____ (填标号)。.
A.混合气体密度不随时间变化
B.混合气体平均摩尔质量不随时间变化
C.混合气体总压强不随时间变化
D.混合气体中碳原子总数不随时间变化
②0~4min内,乙烷的平均反应速率为____ mol·L-1·min-1。
③在该条件下,丁烷的平衡转化率为____ 。
④平衡体系中,n(乙烯):n(丙烯)=____ 。
(3)在熔融Na2CO3中丁烷一空气燃料电池的能量转化率较高,通入空气的一极为燃料电池的____ (填“正极”或“负极”,下同),燃料电池工作时,CO向____ 迁移。
①C4H10(丁烷,g)CH4(g)+C3H6(丙烯,g);
②C4H10(丁烷,g)C2H6(g)+C2H4(g)。
(1)丙烯和乙烯均能与Br2发生加成反应,标准状况下,33.6L由丙烯和乙烯组成的混合气体与足量的溴水反应,最多消耗
(2)向一体积为2L的恒容密闭容器中充入2mol丁烷,在一定温度和催化剂作用下发生上述2个反应,测得丁烷、丙烯的物质的量与时间关系如图所示。①下列情况表明上述反应达到平衡状态的是
A.混合气体密度不随时间变化
B.混合气体平均摩尔质量不随时间变化
C.混合气体总压强不随时间变化
D.混合气体中碳原子总数不随时间变化
②0~4min内,乙烷的平均反应速率为
③在该条件下,丁烷的平衡转化率为
④平衡体系中,n(乙烯):n(丙烯)=
(3)在熔融Na2CO3中丁烷一空气燃料电池的能量转化率较高,通入空气的一极为燃料电池的
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【推荐3】CH4—CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2),还对温室气体的减排具有重要意义,该反应为:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。某温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应,5min时达到平衡,测得CO的浓度为0.5mol/L。
回答下列问题:
(1)0~5min时间内用H2表示的化学反应速率为___ mol/(L·min)。
(2)达平衡时CH4的物质的量分数为___ ,CO2的转化率是___ 。
(3)反应前后混合气体的压强之比为___ 。
(4)为了加快反应速率,可采取什么措施___ (写两条)。
(5)下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量:
该催化重整反应中反应物的总能量___ 生成物的总能量(填“大于”或“小于”)。
(6)下列能表示该反应已经达到化学平衡状态的是___ 。
A.v逆(CH4)=2v正(CO)
B.CO2的浓度保持恒定
C.混合气体平均相对分子质量不变
D.混合气体密度保持不变
回答下列问题:
(1)0~5min时间内用H2表示的化学反应速率为
(2)达平衡时CH4的物质的量分数为
(3)反应前后混合气体的压强之比为
(4)为了加快反应速率,可采取什么措施
(5)下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量:
物质 | CH4 | CO2 | CO | H2 |
能量/kJ | 1660 | 1490 | 1072 | 436 |
该催化重整反应中反应物的总能量
(6)下列能表示该反应已经达到化学平衡状态的是
A.v逆(CH4)=2v正(CO)
B.CO2的浓度保持恒定
C.混合气体平均相对分子质量不变
D.混合气体密度保持不变
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