能源问题是人类社会面临的重大课题,甲醇是未来重要的绿色能源之一。
(1)利用工业废气CO2可制取甲醇,已知常温常压下下列反应的能量关系如图:
则CO2与H2反应生成液态CH3OH 的热化学方程式为_______________________ 。
(2)CH4和H2O(g)通过下列转化也可以制得CH3OH:
I.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g); △H1>0
II.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g); △H2<0
将1.0molCH4和3.0molH2O (g)通入反应室(容积为100L)中,在一定条件下发生反应I,CH4的转化率与温度、压强的关系如下图所示。
① 图中的P1___ P2(填“<”、“>”或“=”) ,判断的理由是________________ 。
② 若反应II在恒容密闭容器进行,下列能判断反应II达到平衡状态的是______ (填序号)。
③在某温度下,将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中发生反应II,5min时达到平衡,各物质的物质的浓度(mol· L-1)变化如下表所示:
若5min时只改变了某一条件,则所改变的条件是_______________ 。
(1)利用工业废气CO2可制取甲醇,已知常温常压下下列反应的能量关系如图:
则CO2与H2反应生成液态CH3OH 的热化学方程式为
(2)CH4和H2O(g)通过下列转化也可以制得CH3OH:
I.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g); △H1>0
II.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g); △H2<0
将1.0molCH4和3.0molH2O (g)通入反应室(容积为100L)中,在一定条件下发生反应I,CH4的转化率与温度、压强的关系如下图所示。
① 图中的P1
② 若反应II在恒容密闭容器进行,下列能判断反应II达到平衡状态的是
A.生成CH3OH 的速率与消耗CO 的速率相等 | B.混合气体的密度不变 |
C.混合气体的总物质的量不变 | D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化 |
2min | 5min | 10min | |
CO | 0.07 | 0.06 | 0.05 |
H2 | 0.14 | 0.12 | 0.20 |
CH3OH | 0.03 | 0.04 | 0.05 |
更新时间:2016-12-09 15:28:04
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【推荐1】石油产品中含者H2S及COS等多种有机硫化物,石油化工催生出多种脱硫技术,请回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式:
①2H2S(g)S2(g)+2H2(g) ΔH1=+180kJ·mol-1
②CH4(g)+S2(g) CS2(g)+2H2(g) ΔH2=+81kJ·mol-1
计算反应③:CH4(g)+2H2S(g) CS2(g)+4H2(g) ΔH3=___________ kJ·mol-1
(2)工业生产中应用:COS的水解反应为COS(g) + H2O(g) CO2 (g)+ H2S(g) ΔH<0。用活性α-Al2O3作催化剂,在恒温恒容密闭容器中COS(g)的平衡转化率随不同投料比[]的转化关系如图甲所示。
① 向起始容器中投入一定量反应物,一定可以判断反应到达平衡状态的是___________ (填字母)。
A.容器中气体密度不变 B.保持不变
C.该反应化学平衡常数保持不变 D.υ逆(COS)= υ正(H2S)
② 根据图甲和图乙判断该反应的最佳条件为:投料比[]___________ ;温度___________
③ 当温度升高到一定值后,发现相同时间内COS(g)的水解转化率降低,猜测可能的原因是___________ ;___________ 。(写出两条)
(3)我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置,实现对天然气中CO2和H2S的高效去除,如图所示,则阳极区发生的总反应为___________ 。
(4)可以用K2CO3溶液吸收H2S,其原理:K2CO3+ H2SKHS +KHCO3,该反应的平衡常数为___________ 。( 已知H2CO3的Ka1=4.2×10-7 ,Ka2=5.6×10-11 ;H2S的Ka1=5.6×10-8 ,Ka2=1.2×10-15)
(1)已知下列反应的热化学方程式:
①2H2S(g)S2(g)+2H2(g) ΔH1=+180kJ·mol-1
②CH4(g)+S2(g) CS2(g)+2H2(g) ΔH2=+81kJ·mol-1
计算反应③:CH4(g)+2H2S(g) CS2(g)+4H2(g) ΔH3=
(2)工业生产中应用:COS的水解反应为COS(g) + H2O(g) CO2 (g)+ H2S(g) ΔH<0。用活性α-Al2O3作催化剂,在恒温恒容密闭容器中COS(g)的平衡转化率随不同投料比[]的转化关系如图甲所示。
① 向起始容器中投入一定量反应物,一定可以判断反应到达平衡状态的是
A.容器中气体密度不变 B.保持不变
C.该反应化学平衡常数保持不变 D.υ逆(COS)= υ正(H2S)
② 根据图甲和图乙判断该反应的最佳条件为:投料比[]
③ 当温度升高到一定值后,发现相同时间内COS(g)的水解转化率降低,猜测可能的原因是
(3)我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置,实现对天然气中CO2和H2S的高效去除,如图所示,则阳极区发生的总反应为
(4)可以用K2CO3溶液吸收H2S,其原理:K2CO3+ H2SKHS +KHCO3,该反应的平衡常数为
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【推荐2】砷为VA族元素,金属冶炼过程产生的含砷有毒废水需处理与检测。
(1)I.已知:As(s)+ H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) ΔH1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2
2As(s)+ O2(g) =As2O5(s) ΔH3
则反应As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)的ΔH =_______________ 。
II.冶炼废水中砷元素主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在,可用化学沉降法处理酸性高浓度含砷废水,其工艺流程如下:
已知:①As2S3与过量的S2-存在以下反应:As2S3(s)+3S2-(aq) 2AsS (aq);
②亚砷酸盐的溶解性大于相应砷酸盐。
(1)亚砷酸中砷元素的化合价为______ ;砷酸的第一步电离方程式为_____________ 。
(2)“一级沉砷”中FeSO4的作用是_______________ ; “二级沉砷”中H2O2与含砷物质反应的化学方程式为_________ 。
III.去除水体中的砷,将As(Ⅲ)转化为As(Ⅴ),也可选用NaClO实现该转化。研究NaClO投加量对As(Ⅲ)氧化率的影响得到如下结果:
已知:投料前水样pH=5.81,0.1mol/LNaClO溶液pH=10.5,溶液中起氧化作用的物质是次氯酸。产生此结果的原因是_________________________________________ 。
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(0.4)
【推荐3】氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。
(1)下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值。
①分析数据可知:大气固氮反应属于_________ (填“吸热”或“放热”)反应。
②分析数据可知:人类不适合大规模模拟大气固氮的原因_________ 。
③从平衡视角考虑,工业固氮应该选择常温条件,但实际工业生产却选择500℃左右的高温,解释其原因____________ 。
(2)工业固氮反应中,在其他条件相同时,分别测定N2的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随温度变化的曲线,下图所示的图示中,正确的是_______ (填“A”或“B”);比较p1、p2的大小关系________ ,理由____________ 。
(3)20世纪末,科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极,实现高温常压下的电化学合成氨,提高了反应物的转化率,其实验简图如C所示,阴极的电极反应式是___________ 。
(4)近年,又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路,反应原理为:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g),则其反应热△H=__________ 。(已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ·mol-1,2H2(g)+O2(g)2H2O(l) △H=-571.6kJ·mol-1)
(1)下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值。
①分析数据可知:大气固氮反应属于
②分析数据可知:人类不适合大规模模拟大气固氮的原因
③从平衡视角考虑,工业固氮应该选择常温条件,但实际工业生产却选择500℃左右的高温,解释其原因
(2)工业固氮反应中,在其他条件相同时,分别测定N2的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随温度变化的曲线,下图所示的图示中,正确的是
(3)20世纪末,科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极,实现高温常压下的电化学合成氨,提高了反应物的转化率,其实验简图如C所示,阴极的电极反应式是
(4)近年,又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路,反应原理为:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g),则其反应热△H=
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【推荐1】Ⅰ.某研究性学习组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”,实验如下:
(1)通过实验A、B,可探究出_______ 的改变对反应速率的影响,其中V1=_____ ,T1=_____ ,通过实验_______ 可探究出温度变化对化学反应速率的影响。
(2)若t1<8,则由实验A、B可以得出的结论是________________________ ;利用实验B中数据计算,从反应开始到有结束,用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为____________ 。
(3)该反应中有无色无味气体产生,且锰被还原为Mn2+,写出相应反应的离子方程式_______ 。
(4)该小组的一位同学通过查阅资料发现:反应一段时间后该反应速率会加快,造成此种变化的原因是反应体系中的某种粒子对KMnO4与H2C2O4之间的反应有某种特殊的作用,则该作用是_______________ ,相应的粒子最有可能是(填符号)_______ 。
II.100kPa时,反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)中NO的平衡转化率与温度的关系曲线如图1,反应2NO2(g) N2O4(g)中NO2的平衡转化率与温度的关系曲线如图2。
① 图1中A、B、C三点表示不同温度、压强下2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)达到平衡时NO的转化率,则________ 点对应的压强最大。
② 100kPa、25℃时,2NO2(g) N2O4(g)平衡体系中,列式计算平衡常数Kp=________ 。(Kp用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
实验序号 | 实验温度 | KMnO4溶液 | H2C2O4溶液 | H2O | 溶液褪色时间 | ||
V(mL) | C(mol/L) | V(mL) | C(mol/L) | V(mL) | t(s) | ||
A | 293K | 2 | 0.02 | 4 | 0.1 | 0 | t1 |
B | T1 | 2 | 0.02 | 3 | 0.1 | V1 | 8 |
C | 313K | 2 | 0.02 | V2 | 0.1 | 1 | t2 |
(2)若t1<8,则由实验A、B可以得出的结论是
(3)该反应中有无色无味气体产生,且锰被还原为Mn2+,写出相应反应的离子方程式
(4)该小组的一位同学通过查阅资料发现:反应一段时间后该反应速率会加快,造成此种变化的原因是反应体系中的某种粒子对KMnO4与H2C2O4之间的反应有某种特殊的作用,则该作用是
II.100kPa时,反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)中NO的平衡转化率与温度的关系曲线如图1,反应2NO2(g) N2O4(g)中NO2的平衡转化率与温度的关系曲线如图2。
① 图1中A、B、C三点表示不同温度、压强下2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)达到平衡时NO的转化率,则
② 100kPa、25℃时,2NO2(g) N2O4(g)平衡体系中,列式计算平衡常数Kp=
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【推荐2】控制变量法是化学实验的一种常用方法。下表是某学习小组研究等物质的量浓度的稀硫酸和锌反应的实验数据(计算结果精确到小数点后一位),分析以下数据,回答下列问题:
(1)化学反应速率本质上是由___________ 决定的,但外界条件也会影响反应速率的大小。本实验中实验2和实验3表明________ 对反应速率有影响,该因素对反应速率的具体影响是:其它条件相同时,_________ 反应速率越快。
(2)我们最好选取实验_________ (填实验序号)研究锌的形状对反应速率的影响。我们发现在其它条件相同时,反应物间的_______ 反应速率越快。
(3)若采用与实验1完全相同的条件,但向反应容器中滴加少量硫酸铜溶液,发现反应速率明显加快。原因是_____________________________________________ 。
(4)利用表中数据,可以求得:硫酸的物质的量浓度是____ mol/L。
序号 | 硫酸的体积/mL | 锌的质量/g | 锌的形状 | 温度/℃ | 完全溶于酸的时间/s | 生成硫酸锌的质量/g |
1 | 50.0 | 2.0 | 薄片 | 25 | 100 | m1 |
2 | 50.0 | 2.0 | 颗粒 | 25 | 70 | m2 |
3 | 50.0 | 2.0 | 颗粒 | 35 | 35 | m3 |
4 | 50.0 | 2.0 | 粉末 | 25 | 45 | 5.0 |
5 | 50.0 | 6.0 | 粉末 | 35 | 30 | m5 |
6 | 50.0 | 8.0 | 粉末 | 25 | t6 | 16.1 |
7 | 50.0 | 10.0 | 粉末 | 25 | t7 | 16.1 |
(2)我们最好选取实验
(3)若采用与实验1完全相同的条件,但向反应容器中滴加少量硫酸铜溶液,发现反应速率明显加快。原因是
(4)利用表中数据,可以求得:硫酸的物质的量浓度是
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解题方法
【推荐3】氮的氧化物和碳的氧化物在化工生产生活中应用广泛。
(1)CO和N2分别与氧气反应的热化学方程式如下。已知某反应的平衡常数表达式为K=,写出此反应的热化学方程式:___________ 。
①
②
(2)一定温度下的恒容容器中,反应2 N2O(g)=2N2 (g)+O2 (g)的部分实验数据如下:
①根据表格中的数据推测a=___________
②0.1mol/L N2O完全分解所需时间为___________ 。
③不同温度(T)下,N2O分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间),则T1___________ (填“>”“=”或“<”)T2,当温度为T1、起始压强为p0时,反应至t1min时,体系压强P=___________ (用p0表示)。
(3)实验发现生产硝酸过程中,升高温度,NO和O2的反应(2NO+O2=2NO2)速率减慢,该反应分两步进行:
Ⅰ.(快平衡)
Ⅱ.(慢反应)
升温该反应(2NO+O2=2NO2)速率减慢的原因是___________ 。
(4)中国科学院大学以Bi为电极材料,利用电化学催化还原CO2制备HCOOH。用计算机模拟CO2在电极材料表面发生还原反应的历程如图(*表示微粒与Bi的接触位点):
依据反应历程图中数据,你认为电催化还原CO2生成HCOOH的选择性___________ (填“高于”或“低于”)生成CO的选择性,原因是___________ 。
(1)CO和N2分别与氧气反应的热化学方程式如下。已知某反应的平衡常数表达式为K=,写出此反应的热化学方程式:
①
②
(2)一定温度下的恒容容器中,反应2 N2O(g)=2N2 (g)+O2 (g)的部分实验数据如下:
反应时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
c(N2O)/mol·L-1 | 0.10 | 0.09 | 0.08 | 0.07 | 0.06 | 0.05 | a | 0.03 | 0.02 |
②0.1mol/L N2O完全分解所需时间为
③不同温度(T)下,N2O分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间),则T1
(3)实验发现生产硝酸过程中,升高温度,NO和O2的反应(2NO+O2=2NO2)速率减慢,该反应分两步进行:
Ⅰ.(快平衡)
Ⅱ.(慢反应)
升温该反应(2NO+O2=2NO2)速率减慢的原因是
(4)中国科学院大学以Bi为电极材料,利用电化学催化还原CO2制备HCOOH。用计算机模拟CO2在电极材料表面发生还原反应的历程如图(*表示微粒与Bi的接触位点):
依据反应历程图中数据,你认为电催化还原CO2生成HCOOH的选择性
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【推荐1】中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。减少CO2排放是一项重要课题。
(1)以CO2为原料抽取碳(C)的太阳能工艺如图所示。
①过程1中每生成1mol FeO转移电子数为________ 。
②过程2中发生反应的化学方程式为_____________ 。
(2)碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3,简称DMC)是一种应用前景广泛的新材料,用甲醇、CO、CO2在常压、70~120℃和催化剂条件下合成DMC。
已知:①CO的燃烧热为△H=-283.0kJ·mol-1
②H2O(1)=H2O(g) △H=+44.0kJ·mol-1
③2CH3OH(g)+CO2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)△H=-15.5kJ·mol-1
则2CH3OH(g)+CO(g)+1/2O2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(1)△H=_________ 。
(3)在密闭容器中按n(CH3OH):n(CO2)=2:1投料直接合成DMC,一定条件下,平衡时CO2的转化率如图所示,则:
①v(A)、c(B)、c(C)由快到慢的顺序为_________ ;
②K(A)、K(B)、K(C)由大到小的顺序为________ ;
③下列能说明在此条件下反应达到平衡状态的是_______
A. 2v正(CH3OH)=v逆(CO2)
B.CH3OH与CO2的物质的量之比保持不变
C.恒压条件,容器内气体的密度保持不变 D.各组分的物质的量分数保持改变
(4)CO2经催化加氢可以生成低碳烃,主要有以下两个竞争反应:
反应I:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)
反应II:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)
为分析催化剂对反应的选择性,在1L密闭容器中充入1mol CO2和2mol H2,测得有关物质的物质的量随温度变化如图所示。
①该催化剂在较低温度时主要选择_________ (填“反应I”或“反应II”)。520℃时,反应II的平衡常数K=_______ (只列算式不计算)。
②用惰性电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到乙烯,其原理如图所示。b电极上的电极反应式为__________ 。
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(1)以CO2为原料抽取碳(C)的太阳能工艺如图所示。
①过程1中每生成1mol FeO转移电子数为
②过程2中发生反应的化学方程式为
(2)碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3,简称DMC)是一种应用前景广泛的新材料,用甲醇、CO、CO2在常压、70~120℃和催化剂条件下合成DMC。
已知:①CO的燃烧热为△H=-283.0kJ·mol-1
②H2O(1)=H2O(g) △H=+44.0kJ·mol-1
③2CH3OH(g)+CO2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)△H=-15.5kJ·mol-1
则2CH3OH(g)+CO(g)+1/2O2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(1)△H=
(3)在密闭容器中按n(CH3OH):n(CO2)=2:1投料直接合成DMC,一定条件下,平衡时CO2的转化率如图所示,则:
①v(A)、c(B)、c(C)由快到慢的顺序为
②K(A)、K(B)、K(C)由大到小的顺序为
③下列能说明在此条件下反应达到平衡状态的是
A. 2v正(CH3OH)=v逆(CO2)
B.CH3OH与CO2的物质的量之比保持不变
C.恒压条件,容器内气体的密度保持不变 D.各组分的物质的量分数保持改变
(4)CO2经催化加氢可以生成低碳烃,主要有以下两个竞争反应:
反应I:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)
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为分析催化剂对反应的选择性,在1L密闭容器中充入1mol CO2和2mol H2,测得有关物质的物质的量随温度变化如图所示。
①该催化剂在较低温度时主要选择
②用惰性电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到乙烯,其原理如图所示。b电极上的电极反应式为
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【推荐2】一定条件下,在体积为3 L 的密闭容器中反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=akJ·mol-1,△S=bJ·mol-1·K-1 (a、b 均为正数),达到化学平衡状态。
(1)500℃时,从反应开始到达到化学平衡,以H2 的浓度变化表示的化学反应速率是_______ (用nB、tB 表示)。
(2)判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是_____________ (填字母)。
a.2v生成(CH3OH)=v生成(H2) b.压强不变
c.混合气体的密度不再改变 d.CO 的体积分数不再变化
(3)如果反应从逆反应开始,将CH3OH 充入容器a 和b 中进行反应。a 的容积保持不变,b 的上盖可随容器内气体压强的改变而上下移动,以保持容器内外压强相等。同温同压时,将等量的CH3OH 充入初始体积相同的容器a、b 中,反应同时开始。反应开始时,a 与b 中生成H2的速率va_______ vb,反应过程中两容器里生成H2的速率是va_______ vb,达到平衡时,a 与b 中CH3OH 转化率相比较,则是aa______ ab
(1)500℃时,从反应开始到达到化学平衡,以H2 的浓度变化表示的化学反应速率是
(2)判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是
a.2v生成(CH3OH)=v生成(H2) b.压强不变
c.混合气体的密度不再改变 d.CO 的体积分数不再变化
(3)如果反应从逆反应开始,将CH3OH 充入容器a 和b 中进行反应。a 的容积保持不变,b 的上盖可随容器内气体压强的改变而上下移动,以保持容器内外压强相等。同温同压时,将等量的CH3OH 充入初始体积相同的容器a、b 中,反应同时开始。反应开始时,a 与b 中生成H2的速率va
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【推荐3】利用催化加氢合成二甲醚,其过程中同时发生以下两个主要反应:
反应I:
反应Ⅱ:
请回答:
(1)反应I的平衡常数表达式为__________ ;反应Ⅱ发生自发反应的条件是__________ 。
(2)在一定温度和恒容条件下,可以作为判断上述两个反应均达到平衡状态的依据是__________。
(3)在恒压、和的起始量一定的条件下,平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如下图。(选择性的通俗理解:当两个反应同时发生时,选择更有利于哪个反应进行)
①对于反应I,图中A点时,__________ (填“>”、“=”或“<”)
②可能有利于提高平衡产率的措施有__________ 。
A.缩小容器的体积 B.升高反应的温度
C.选择更合适于反应Ⅱ的催化剂 D.适当调整和起始量的比例
③图中温度高于300℃,平衡转化率随温度升高而上升的原因是__________ 。
反应I:
反应Ⅱ:
请回答:
(1)反应I的平衡常数表达式为
(2)在一定温度和恒容条件下,可以作为判断上述两个反应均达到平衡状态的依据是__________。
A.体系内的压强保持不变 | B.两个反应的平衡常数不变 |
C. | D.反应体系中各物质的浓度不变 |
(3)在恒压、和的起始量一定的条件下,平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如下图。(选择性的通俗理解:当两个反应同时发生时,选择更有利于哪个反应进行)
①对于反应I,图中A点时,
②可能有利于提高平衡产率的措施有
A.缩小容器的体积 B.升高反应的温度
C.选择更合适于反应Ⅱ的催化剂 D.适当调整和起始量的比例
③图中温度高于300℃,平衡转化率随温度升高而上升的原因是
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【推荐1】氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要应用,减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ·molˉl
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=―393.5 kJ·molˉl
2C(s)+O 2(g)=2CO(g) △H=―221kJ·molˉl 若某反应的平衡常数表达式为:,请写出此反应的热化学方程式______________________________ 。
(2)N2O5在一定条件下可发生分解:2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g)。某温度下测得恒容密闭容器中N2O5浓度随时间的变化如下表:
① 反应开始时体系压强为P0,第3.00 min时体系压强为p1,则p1:p0=_____________ ;2.00min~5.00 min内,O2的平均反应速率为 _______________ 。
②一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是______________ 。
a.容器中压强不再变化 b.NO2和O2的体积比保持不变
c.2v正(NO2)=v逆(N2O5) d.气体的平均相对分子质量为43.2,且保持不变
(3)N2O4与NO2 之间存在反应:N2O4(g) 2NO2(g) △H=QkJ·molˉ1。将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中,测得其平衡转化率[α(N2O4)]随温度变化如图所示。
如图中a点对应温度下,已知N2O4的起始压强p0为200 kPa,该温度下反应的平衡常数Kp=________ (小数点后保留一位数字,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)将固体氢氧化钠投入0.1mol/L的HN3(氢叠氮酸)溶液当中,溶液的体积1L(溶液体积变化忽略不计)溶液的pH变化如图所示,HN3的电离平衡常数K=1×10-5,B点时溶液的pH=7,计算B点时加入氢氧化钠的物质的量________ mol(保留两位有效数字)。
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ·molˉl
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=―393.5 kJ·molˉl
2C(s)+O 2(g)=2CO(g) △H=―221kJ·molˉl 若某反应的平衡常数表达式为:,请写出此反应的热化学方程式
(2)N2O5在一定条件下可发生分解:2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g)。某温度下测得恒容密闭容器中N2O5浓度随时间的变化如下表:
① 反应开始时体系压强为P0,第3.00 min时体系压强为p1,则p1:p0=
②一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是
a.容器中压强不再变化 b.NO2和O2的体积比保持不变
c.2v正(NO2)=v逆(N2O5) d.气体的平均相对分子质量为43.2,且保持不变
(3)N2O4与NO2 之间存在反应:N2O4(g) 2NO2(g) △H=QkJ·molˉ1。将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中,测得其平衡转化率[α(N2O4)]随温度变化如图所示。
如图中a点对应温度下,已知N2O4的起始压强p0为200 kPa,该温度下反应的平衡常数Kp=
(4)将固体氢氧化钠投入0.1mol/L的HN3(氢叠氮酸)溶液当中,溶液的体积1L(溶液体积变化忽略不计)溶液的pH变化如图所示,HN3的电离平衡常数K=1×10-5,B点时溶液的pH=7,计算B点时加入氢氧化钠的物质的量
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(0.4)
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【推荐2】甲醇和水蒸气制取H2的反应如下:
反应I(主):CH3OH(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+3H2(g) ∆H1=+49 kJ/mol
反应II(副):H2(g)+CO2(g) ⇌CO(g)+H2O(g) ∆H2
反应III:CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) ∆H3=+90kJ/mol
(1)△H2=___ 。
(2)下列有关反应I的说法不正确的是___ 。(填选项序号)
a.恒温、恒压条件下,在反应体系中充入He,平衡不移动
b.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化反应达到平衡
c.反应达平衡时,H2的消耗速率是CO2 的消耗速率的3 倍
d.温度不变,减小压强,逆反应速率减小,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
(3)在一体积不变的密闭容器中,充入2.0 mol CH3OH(g)和1.0molH2O(g),达平衡后,再加入1.0mol CH3OH(g)和0.5mol H2O(g),平衡向___ 移动。在相同温度下,再达平衡时,甲醇的转化率___ (填“增大”“ 减小”或“不变”)。
(4)催化剂不仅可以改变化学反应速率,还有一种特性叫“催化剂的选择性”。下图为某催化剂作用下,CH3OH 转化率、CO生成率与温度的变化关系。
①随着温度的升高,CO的实际反应生成率与平衡状态生成率相差较大的原因是催化剂对___ (填“反应I”或“反应II”)的选择性低。
②写出一条能提高CH3OH转化率而降低CO生成率的措施___ 。
(5)250℃,一定压强和催化剂条件下,在1L的容器中1.00mol CH3OH 和1.32 mol H2O充分反应(忽略反应III),平衡时测得H2 为2.70mol,CO为0.030mol,H2O为0.44mol,列式计算反应II的平衡常数K=___ (结果保留两位有效数字)。
反应I(主):CH3OH(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+3H2(g) ∆H1=+49 kJ/mol
反应II(副):H2(g)+CO2(g) ⇌CO(g)+H2O(g) ∆H2
反应III:CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) ∆H3=+90kJ/mol
(1)△H2=
(2)下列有关反应I的说法不正确的是
a.恒温、恒压条件下,在反应体系中充入He,平衡不移动
b.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化反应达到平衡
c.反应达平衡时,H2的消耗速率是CO2 的消耗速率的3 倍
d.温度不变,减小压强,逆反应速率减小,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
(3)在一体积不变的密闭容器中,充入2.0 mol CH3OH(g)和1.0molH2O(g),达平衡后,再加入1.0mol CH3OH(g)和0.5mol H2O(g),平衡向
(4)催化剂不仅可以改变化学反应速率,还有一种特性叫“催化剂的选择性”。下图为某催化剂作用下,CH3OH 转化率、CO生成率与温度的变化关系。
①随着温度的升高,CO的实际反应生成率与平衡状态生成率相差较大的原因是催化剂对
②写出一条能提高CH3OH转化率而降低CO生成率的措施
(5)250℃,一定压强和催化剂条件下,在1L的容器中1.00mol CH3OH 和1.32 mol H2O充分反应(忽略反应III),平衡时测得H2 为2.70mol,CO为0.030mol,H2O为0.44mol,列式计算反应II的平衡常数K=
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(0.4)
【推荐3】碳氧化物、氮氧化物、二氧化硫的处理与利用是世界各国研究的热点问题。
(1)消除汽车尾气中的、,有利于减少的排放。已知如下信息:
Ⅰ.
Ⅱ.
①________ 。
②在催化剂作用下和转化为无毒气体,写出反应的热化学方程式:____________________________________________________________________________ 。
③一定条件下,单位时间内不同温度下测定的氮氧化物的转化率如图所示。温度高于时,随温度的升高氮氧化物转化率降低的原因可能是_____________________________________________________________________________ 。
(2)测定汽车尾气常用的方法有两种。
①方法1:电化学气敏传感器法。其中传感器的工作原理如图所示,则工作电极的反应式________________________________ 为。
②方法2:氧化还原滴定法。用溶液吸收尾气,将氮氧化物转化为强酸,用酸碱中和滴定法测定强酸浓度。写出与溶液反应的离子方程式:________________ 。
(3)工业上可以用溶液或氨水吸收过量的,分别生成、,其水溶液均呈酸性。相同条件下,同浓度的两种酸式盐的水溶液中较小的是________________ ,用文字和化学用语解释原因: __________________________________________________________________________ 。
(1)消除汽车尾气中的、,有利于减少的排放。已知如下信息:
Ⅰ.
Ⅱ.
①
②在催化剂作用下和转化为无毒气体,写出反应的热化学方程式:
③一定条件下,单位时间内不同温度下测定的氮氧化物的转化率如图所示。温度高于时,随温度的升高氮氧化物转化率降低的原因可能是
(2)测定汽车尾气常用的方法有两种。
①方法1:电化学气敏传感器法。其中传感器的工作原理如图所示,则工作电极的反应式
②方法2:氧化还原滴定法。用溶液吸收尾气,将氮氧化物转化为强酸,用酸碱中和滴定法测定强酸浓度。写出与溶液反应的离子方程式:
(3)工业上可以用溶液或氨水吸收过量的,分别生成、,其水溶液均呈酸性。相同条件下,同浓度的两种酸式盐的水溶液中较小的是
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