2013年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)CO2是大气中含量最高的一种温室气体,控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。目前,由CO2来合成二甲醚已取得了较大的进展,其化学反应是:
2CO2(g) + 6H2(g)CH3OCH3(g) + 3H2O(g) △H>0。
①写出该反应的平衡常数表达式 。
②判断该反应在一定条件下,体积恒定的密闭容器中是否达到化学平衡状态的依据是 。
(2)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g) + 2CO (g)2CO2 (g) + N2 (g)。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如图所示。据此判断:
① 该反应的ΔH 0(选填“>”、“<”)。
②当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在图中画出c(CO2)在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
(3)已知:CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)△H = ﹣a kJ•mol-1。
①经测定不同温度下该反应的平衡常数如下:
若某时刻、250℃测得该反应的反应物与生成物的浓度为c(CO)="0.4" mol·L-1、c(H2)="0.4" mol·L-1、c(CH3OH)="0.8" mol·L-1, 则此时v正 v逆(填“>”、“<”或“=”)。
②某温度下,在体积固定的2L的密闭容器中将1 mol CO和2 mol H2混合,测得不同时刻的反应前后压强关系如下:
则前15分钟,用氢气表示的平均化学反应速率为 ,达到平衡时CO的转化率为 。
(1)CO2是大气中含量最高的一种温室气体,控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。目前,由CO2来合成二甲醚已取得了较大的进展,其化学反应是:
2CO2(g) + 6H2(g)CH3OCH3(g) + 3H2O(g) △H>0。
①写出该反应的平衡常数表达式 。
②判断该反应在一定条件下,体积恒定的密闭容器中是否达到化学平衡状态的依据是 。
A.容器中密度不变 |
B.单位时间内消耗2molCO2,同时消耗1mol二甲醚 |
C.v(CO2)︰v(H2)=1︰3 |
D.容器内压强保持不变 |
(2)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g) + 2CO (g)2CO2 (g) + N2 (g)。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如图所示。据此判断:
① 该反应的ΔH 0(选填“>”、“<”)。
②当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在图中画出c(CO2)在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
(3)已知:CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)△H = ﹣a kJ•mol-1。
①经测定不同温度下该反应的平衡常数如下:
温度(℃) | 250 | 300 | 350 |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
若某时刻、250℃测得该反应的反应物与生成物的浓度为c(CO)="0.4" mol·L-1、c(H2)="0.4" mol·L-1、c(CH3OH)="0.8" mol·L-1, 则此时v正 v逆(填“>”、“<”或“=”)。
②某温度下,在体积固定的2L的密闭容器中将1 mol CO和2 mol H2混合,测得不同时刻的反应前后压强关系如下:
时间(min) | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
压强比(P后/P前) | 0.98 | 0.90 | 0.80 | 0.70 | 0.70 | 0.70 |
则前15分钟,用氢气表示的平均化学反应速率为 ,达到平衡时CO的转化率为 。
更新时间:2016-12-09 16:45:57
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【知识点】 化学平衡
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(0.4)
【推荐1】研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
(1)将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用于炼铁等。
已知:Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g);ΔH1=+489.0 kJ·mol-1
C(s)+CO2(g)=2CO(g);ΔH2=+172.5 kJ·mol-1。
则CO还原Fe2O3的热化学方程式为______________________
(2)某实验将CO2和H2充入一定体积的密闭容器中,在两种不同条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1,测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图所示,请回答下列问题:
①该反应的平衡常数的表达式为K=_______________ 。
②曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ_____ KⅡ(填“大于” 、“等于”或“小于”)。
③在下图a、b、c三点中,H2的转化率由高到低的顺序是__________ (填字母)。
(3)在其他条件不变的情况下,将容器体积压缩到原来的1/2,与原平衡相比,下列有关说法正确的是______________ 。
a.氢气的浓度减小
b.正反应速率加快,逆反应速率也加快
c.甲醇的物质的量增加
d.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大
(4)在恒温恒容条件下,起始加入的反应物不变,要增大CH3OH 的产率,可以采取的有效措施是______________
(1)将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用于炼铁等。
已知:Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g);ΔH1=+489.0 kJ·mol-1
C(s)+CO2(g)=2CO(g);ΔH2=+172.5 kJ·mol-1。
则CO还原Fe2O3的热化学方程式为
(2)某实验将CO2和H2充入一定体积的密闭容器中,在两种不同条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1,测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图所示,请回答下列问题:
①该反应的平衡常数的表达式为K=
②曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ
③在下图a、b、c三点中,H2的转化率由高到低的顺序是
(3)在其他条件不变的情况下,将容器体积压缩到原来的1/2,与原平衡相比,下列有关说法正确的是
a.氢气的浓度减小
b.正反应速率加快,逆反应速率也加快
c.甲醇的物质的量增加
d.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大
(4)在恒温恒容条件下,起始加入的反应物不变,要增大CH3OH 的产率,可以采取的有效措施是
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(0.4)
【推荐2】硫酸工业用SO2制取SO3的反应为:2SO2+O22SO3△H=﹣47kJ/mol.不同温度下,反应的平衡常数如表:
(1)反应的平衡常数表达式为=
(2)下列描述中能说明上述反应已达到平衡的是 (填序号)
a.v(O2)正=2v(SO3)逆
b.容器中气体的平均分子量不随时间而变化
c.容器中气体的密度不随时间而变化
d.容器中气体的分子总数不随时间而变化
(3)在上述平衡体系中加入18O2,当平衡发生移动后,SO2中18O的百分含量 (填增加、减少、不变)其原因是 .
(4)一定温度下,把2molSO2和1molO2通入一恒容密闭容器中,平衡时SO3的体积分数为x.保持温度不变,若初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量分别为a、b、c,当a、b、c的取值满足下列关系时才能保证达到平衡时SO3的体积分数仍为x.① (填a与c的关系)、② (填b、c的关系).
(5)工业上用Na2SO3吸收尾气中的SO2,再用如图装置电解(惰性电极)NaHSO3制取H2SO4,阳极电极反应式 ,阳极区逸出气体的成分为 (填化学式).
温 度 | 200℃ 300℃ 400℃ |
平衡常数 | K1 K2 K3 |
(1)反应的平衡常数表达式为=
(2)下列描述中能说明上述反应已达到平衡的是 (填序号)
a.v(O2)正=2v(SO3)逆
b.容器中气体的平均分子量不随时间而变化
c.容器中气体的密度不随时间而变化
d.容器中气体的分子总数不随时间而变化
(3)在上述平衡体系中加入18O2,当平衡发生移动后,SO2中18O的百分含量 (填增加、减少、不变)其原因是 .
(4)一定温度下,把2molSO2和1molO2通入一恒容密闭容器中,平衡时SO3的体积分数为x.保持温度不变,若初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量分别为a、b、c,当a、b、c的取值满足下列关系时才能保证达到平衡时SO3的体积分数仍为x.① (填a与c的关系)、② (填b、c的关系).
(5)工业上用Na2SO3吸收尾气中的SO2,再用如图装置电解(惰性电极)NaHSO3制取H2SO4,阳极电极反应式 ,阳极区逸出气体的成分为 (填化学式).
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【推荐3】(1)在一体积为10L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在850℃时发生如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g);△H<0。CO和H2O浓度变化如下图,则0~4min的平均反应速率v(CO)=______________ mol/(L·min)
(2)t1℃(高于850℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如右上表。请回答:
①表中3min~4min之间反应处于____________ 状态;C1数值__________ 0.08mol/L(填大于、小于或等于)。
②反应在4min~5min问,平衡向逆方向移动,可能的原因是____________ (单选),表中5min—6min之间数值发生变化,可能的原因是____________ (单选)。
a、增加了水蒸气的量 b、降低温度 c、使用催化剂 d、增加氢气浓度
(2)t1℃(高于850℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如右上表。请回答:
①表中3min~4min之间反应处于
②反应在4min~5min问,平衡向逆方向移动,可能的原因是
a、增加了水蒸气的量 b、降低温度 c、使用催化剂 d、增加氢气浓度
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