乙酸是重要的有机化工原料之一,目前世界上一半以上的乙酸都都采用甲醇与CO反应来制备.某实验小组在一个恒压密闭容器中加入0.20molCH3OH和0.22molCO气体,发生反应CH3OH(g)+CO(g)CH3COOH(I),测得甲醇的转化率随温度的变化关系如图所示,其中曲线Ⅰ表示在5个不同温度下,均经过5min时测得的甲醇的转化率变化曲线,曲线Ⅱ表示不同温度下甲醇的平衡转化率变化曲线,已知在T2温度下,达到平衡时容器的体积刚好为2L.
已知:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g) △H=﹣566kJ·mol-1
2CH3OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(I) △H=﹣1529kJ·mol-1
CH3COOH(I)+2O2(g)═2CO2(g)+2H2O(I) △H=﹣874kJ·mol-1
按要求回答下列问题:
(1)求工业制乙酸反应:CH3OH(g)+CO(g) CH3COOH(I) △H=______ kJ·mol-1
(2)在温度为T2时,从反应开始至5min时,用单位时间内物质的量变化表示的乙酸的平均反应速率为_________ mol·min-1.
(3)在温度为T2时,该反应的平衡常数K=_________ ;在T3温度下,C点时,ν(正) ____ ν(逆)(填“>”、“<”或“=” )。
(4)在温度为T2时,往上述已达到平衡的恒压容器中,再在瞬间通入0.12molCH3OH和0.06molCO混合气体,平衡的移动方向为__________ (填“向左”或“向右”或“不移动” )
(5)在温度为T1时,乙酸的物质的量随时间变化的趋势曲线如下图所示.当时间到达t1时,将该反应体系温度迅速上升到T3,并维持该温度。请在图中画出t1时刻后乙酸物质的量的变化总趋势曲线.
__________
已知:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g) △H=﹣566kJ·mol-1
2CH3OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(I) △H=﹣1529kJ·mol-1
CH3COOH(I)+2O2(g)═2CO2(g)+2H2O(I) △H=﹣874kJ·mol-1
按要求回答下列问题:
(1)求工业制乙酸反应:CH3OH(g)+CO(g) CH3COOH(I) △H=
(2)在温度为T2时,从反应开始至5min时,用单位时间内物质的量变化表示的乙酸的平均反应速率为
(3)在温度为T2时,该反应的平衡常数K=
(4)在温度为T2时,往上述已达到平衡的恒压容器中,再在瞬间通入0.12molCH3OH和0.06molCO混合气体,平衡的移动方向为
(5)在温度为T1时,乙酸的物质的量随时间变化的趋势曲线如下图所示.当时间到达t1时,将该反应体系温度迅速上升到T3,并维持该温度。请在图中画出t1时刻后乙酸物质的量的变化总趋势曲线.
更新时间:2017-02-23 18:13:26
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【推荐1】CO2催化氢化制备甲酸是实现碳中和的重要途径之一,其反应原理如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)反应的__________ 。
(2)在恒温刚性密闭容器中通入等量的CO2和H2发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,下列事实能说明容器内反应达到平衡状态的是__________ (填选项字母)。
a.混合气体的平均摩尔质量不再发生变化
b.反应Ⅱ的化学平衡常数不再变化
c.CO2和H2的物质的量之比不再发生变化
d.容器内混合气体压强不再发生变化
(3)一定温度下,向某容积为的恒容密闭容器中充入和,发生上述反应,平衡时容器内各含碳物质的物质的量分数[例如:甲酸的物质的量分数%]与温度的关系如下图所示。
①表示CO物质的量分数随温度变化的曲线为__________ (填“”“”或“”),判断理由为__________ ;能提高甲酸平衡产率的措施为__________ (任写一条)。
②下,时反应达到平衡状态。的平均生成速率__________ ,的转化率__________ 。
③下,反应Ⅱ的平衡常数(Ⅱ)=__________ 。
Ⅰ.
Ⅱ.
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(1)反应的
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①表示CO物质的量分数随温度变化的曲线为
②下,时反应达到平衡状态。的平均生成速率
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【推荐2】CO2和CH4是两种主要温室气体,以两种气体为原料制造更高价值的化学产品是缓解温室效应的研究方向。
I.
(1)CO2催化加氢可以合成乙烯。CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中,产物的物质的量之比n(C2H4):n(H2O)=____ 。当反应达到平衡时,若增大压强(保持其他条件不变),则n(C2H4)____ (填“变大、变小或不变”)。
Ⅱ.CH4-H2O催化重整可以大规模制取合成气(CO和H2的混合气),主要反应如下:
CH4(g)+ H2O(g)CO(g)+3H2(g)。将1molCH4和1molH2O(g)加入恒温恒压的密闭容器中,在温度为298K,压强为110kpa下发生反应,该反应中正反应速率 v正=k正×p(CH4)×p(H2O) (p为分压=总压×物质的量分数)。若该条件下k正=5×10-4kpa-1•s-1,当CH4分解10%时,
(2)求正反应速率v正=__________ kpa•s-1。
Ⅲ.CO2与CH4重整反应体系涉及以下反应,回答下列问题。
(a) CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ∆H1
(b) CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H2
(c) CH4(g)C(s)+2H2(g) ∆H3
(d) 2CO(g)CO2(g)+C(s) ∆H4
(e) CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s) ∆H5
(3)根据盖斯定律,反应(a)的∆H1=_______________ (用含∆H2,∆H3,∆H4,∆H5的代数式表示,写出一个代数式即可)。
(4)上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有____________ 。
A.增大CO2与CH4的浓度,反应(a)、(b)、(c)的正反应速率都增加
B.移去部分碳,反应(c)、(d)、(e)的平衡均向右移动
C.降低反应温度,反应(a)—(e)的正、逆反应速率都减小
D.对于反应(b),单位时间内断裂C=O键的数目与断裂H-O键的数目相等可说明反应已达平衡状态
E.对于反应(a),保持其他条件不变,总压恒定下通入N2(不参加反应),反应物的转化率降低
(5)设K为相对压力平衡常数,其表达式写法为:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以p0(p0=100kPa)。上述反应(a)、(c)、(e)的ln K随(温度的倒数)的变化如图所示。
①反应(a)、(c)、(e)中,属于吸热反应的有_______ (填字母)。
②写出反应(c)的相对压力平衡常数表达式Kpr=__________________________ 。
③在图中A点对应温度下、原料组成为n(CO2):n(CH4)=2:1、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行上述反应,体系达到平衡时H2的分压为40kPa,则CH4的平衡转化率为_________ 。
I.
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(b) CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H2
(c) CH4(g)C(s)+2H2(g) ∆H3
(d) 2CO(g)CO2(g)+C(s) ∆H4
(e) CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s) ∆H5
(3)根据盖斯定律,反应(a)的∆H1=
(4)上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有
A.增大CO2与CH4的浓度,反应(a)、(b)、(c)的正反应速率都增加
B.移去部分碳,反应(c)、(d)、(e)的平衡均向右移动
C.降低反应温度,反应(a)—(e)的正、逆反应速率都减小
D.对于反应(b),单位时间内断裂C=O键的数目与断裂H-O键的数目相等可说明反应已达平衡状态
E.对于反应(a),保持其他条件不变,总压恒定下通入N2(不参加反应),反应物的转化率降低
(5)设K为相对压力平衡常数,其表达式写法为:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以p0(p0=100kPa)。上述反应(a)、(c)、(e)的ln K随(温度的倒数)的变化如图所示。
①反应(a)、(c)、(e)中,属于吸热反应的有
②写出反应(c)的相对压力平衡常数表达式Kpr=
③在图中A点对应温度下、原料组成为n(CO2):n(CH4)=2:1、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行上述反应,体系达到平衡时H2的分压为40kPa,则CH4的平衡转化率为
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【推荐3】温室气体的利用是当前环境和能源领域的研究热点。
I.CH4与CO2、H2O重整制合成气的反应如下:
i.CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)
ii.CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)
iii.CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)
已知反应ⅱ和ⅲ的平衡常数的自然对数lnKp与温度的关系如图1所示。
(1)i.CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g) △H_______ 0(填“>”或“<”)
(2)分别在不同压强下,向VL密闭容器中按照n(CO):n(CH4):n(H2O)=l:l:1投料,实验测得平衡时随温度的变化关系如图2所示。
①压强p1、p2、p3由大到小的顺序为_______ 。
②压强为p2时,随着温度升高,先增大后减小。解释原因_______ 。
II.向密闭容器中充入一定量的CH4(g)和NO(g),保持总压为100kPa发生反应:CH4(g)+4NO(g)⇌ 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H<0。
已知=1时NO平衡转化率~、T3K下NO平衡转化率~的关系曲线如图3所示。
(3)曲线_______ (填“I”或“II”)表示T3K下NO平衡转化率~的关系;Tl_______ T2(填“>”或“<”)。
(4)在=1、T3K下,该反应平衡时N2的体积分数为_______ 。已知:该反应的标准平衡常数,其中pθ为标准压强,pθ=100kPa,p(CH4)、p(NO)、p(CO2)、p(N2)和p(H2O)为各组分的平衡分压,则该温度下该反应的标准平衡常数Kθ=________ (p分=p总×物质的量分数)。
I.CH4与CO2、H2O重整制合成气的反应如下:
i.CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)
ii.CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)
iii.CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)
已知反应ⅱ和ⅲ的平衡常数的自然对数lnKp与温度的关系如图1所示。
(1)i.CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g) △H
(2)分别在不同压强下,向VL密闭容器中按照n(CO):n(CH4):n(H2O)=l:l:1投料,实验测得平衡时随温度的变化关系如图2所示。
①压强p1、p2、p3由大到小的顺序为
②压强为p2时,随着温度升高,先增大后减小。解释原因
II.向密闭容器中充入一定量的CH4(g)和NO(g),保持总压为100kPa发生反应:CH4(g)+4NO(g)⇌ 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H<0。
已知=1时NO平衡转化率~、T3K下NO平衡转化率~的关系曲线如图3所示。
(3)曲线
(4)在=1、T3K下,该反应平衡时N2的体积分数为
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【推荐1】化学反应是人类获取能量的重要途径,我们可以通过化学反应实现化学能向热能、电能的直接转化。氨气是一种重要的工业原料,可用于制取硝酸和肥料。
(1)已知:NH3(g)N2(g)+H2(g)ΔH=+46.2kJ · mol-1,则 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=___________ kJ·mol-1。
(2)在某恒容绝热容器中充入一定量的N2和H2,发生合成氨反应,化学反应速率随时间的变化关系如图所示,AB段化学反应速率增大的主要原因可能是___________ 。
①0~50s内的平均反应速率v(N2)=___________ mol·L-1·s-1,平衡时氢气的转化率为___________
②为加快反应速率,可采取的措施是___________ (填标号)。
a.升高温度 b.增大容器体积 c.加入合适的催化剂
(4)若将合成氨反应设计原电池(如图),则气体b是___________ (填化学式),电极2发生的电极反应为___________ 。
(1)已知:NH3(g)N2(g)+H2(g)ΔH=+46.2kJ · mol-1,则 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=
(2)在某恒容绝热容器中充入一定量的N2和H2,发生合成氨反应,化学反应速率随时间的变化关系如图所示,AB段化学反应速率增大的主要原因可能是
(3)某温度下,向2.0L的恒容密闭容器中充入20 mol N2和2.0mol H2,发生合成氨反应,实验数据如下表所示:
t/s | 0 | 50 | 150 | 250 | 350 |
n(NH3)/mol | 0 | 0.24 | 0.36 | 0.40 | 0.40 |
②为加快反应速率,可采取的措施是
a.升高温度 b.增大容器体积 c.加入合适的催化剂
(4)若将合成氨反应设计原电池(如图),则气体b是
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【推荐2】I.(1)浙江大学用甲醇、CO、O2在常压、某温度和催化剂的条件下合成碳酸二甲酯(DMC)的研究开发。
已知:ⅰ. CO的燃烧热:△H=-283.0kJ•mol-1;
ⅱ.1mol H2O(l)完全蒸发变成H2O(g)需吸收44 kJ的热量;
ⅲ.2CH3OH(g)+CO2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g) △H=-15.5 kJ•mol-1
则2CH3OH(g)+CO(g)+ 1/2O2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(l) △H=_________ 。该反应平衡常数K的表达式为:____________ 。
(2)甲醇也是制备甲酸的一种重要原料。某温度时,将10mol甲酸钠溶于水,溶液显碱性,向该溶液中滴加1L某浓度的甲酸,使溶液呈中性,则滴加甲酸的过程中水的电离平衡将_____________ (填“正向”、“逆向”或“不”) 移动, 此中性溶液中离子浓度由大到小的顺序为:_____________ 。
Ⅱ.甲醇和CO2可直接合成DMC:2CH3OH(g)+CO2(g)CH3OCOOCH3(g)+ H2O(g),但甲醇转化率通常不会超过1%,制约该反应走向工业化生产。
(1)在恒容密闭容器中发生上述反应,能说明反应达到平衡状态的是___ (选填编号)。
A.2v正(CH3OH)=v逆(CO2) B.CH3OH与H2O的物质的量之比保持不变
C.容器内气体的密度不变 D.容器内压强不变
(2)某研究小组在某温度下,在100mL恒容密闭容器中投入2.5 mol CH3OH(g)、适量CO2和6×10-5mol催化剂,研究反应时间对甲醇转化数(TON)的影响,其变化曲线如图所示。计算公式为:TON = 转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量。在该温度下,最佳反应时间是______ ;4~10 h内碳酸二甲酯的平均反应速率是________ 。
已知:ⅰ. CO的燃烧热:△H=-283.0kJ•mol-1;
ⅱ.1mol H2O(l)完全蒸发变成H2O(g)需吸收44 kJ的热量;
ⅲ.2CH3OH(g)+CO2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g) △H=-15.5 kJ•mol-1
则2CH3OH(g)+CO(g)+ 1/2O2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(l) △H=
(2)甲醇也是制备甲酸的一种重要原料。某温度时,将10mol甲酸钠溶于水,溶液显碱性,向该溶液中滴加1L某浓度的甲酸,使溶液呈中性,则滴加甲酸的过程中水的电离平衡将
Ⅱ.甲醇和CO2可直接合成DMC:2CH3OH(g)+CO2(g)CH3OCOOCH3(g)+ H2O(g),但甲醇转化率通常不会超过1%,制约该反应走向工业化生产。
(1)在恒容密闭容器中发生上述反应,能说明反应达到平衡状态的是
A.2v正(CH3OH)=v逆(CO2) B.CH3OH与H2O的物质的量之比保持不变
C.容器内气体的密度不变 D.容器内压强不变
(2)某研究小组在某温度下,在100mL恒容密闭容器中投入2.5 mol CH3OH(g)、适量CO2和6×10-5mol催化剂,研究反应时间对甲醇转化数(TON)的影响,其变化曲线如图所示。计算公式为:TON = 转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量。在该温度下,最佳反应时间是
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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,发生的主要反应如下:
I.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1
II.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2
(1)在恒容密闭容器进行反应I,测得其化学平衡常数K和温度t的关系如表:
①△H1____ 0,其理由是____ 。
②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是____ 。
A.c(CO)=c(CO2) B.容器内CO2的体积分数保持不变
C.容器内气体密度保持不变 D.容器中压强保持不变
③图甲、图乙分别表示反应在t1时刻达到平衡,在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况。图甲中t2时刻发生改变的条件是____ ,图乙中t2时刻发生改变的条件是____ 。
④若1200℃时,在某时刻平衡体系中CO2(g)、H2(g)、CO(g)、H2O(g)的浓度分别为2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L,此时v(正)____ v(逆)(填大于、小于或等于),其理由是____ 。
(2)某温度时另一恒容容器中进行反应II,若开始时按n(CO)∶n(H2)=1∶2通入CO和H2,测得容器中总压强为pkPa,5min时反应达到平衡,测得容器内气体总压强为p0kPa。
①v(H2)=____ kPa·min-1。
②该温度下反应的平衡常数Kp=____ (Kp是用分压表示的平衡常数)。
I.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1
II.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2
(1)在恒容密闭容器进行反应I,测得其化学平衡常数K和温度t的关系如表:
t/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是
A.c(CO)=c(CO2) B.容器内CO2的体积分数保持不变
C.容器内气体密度保持不变 D.容器中压强保持不变
③图甲、图乙分别表示反应在t1时刻达到平衡,在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况。图甲中t2时刻发生改变的条件是
④若1200℃时,在某时刻平衡体系中CO2(g)、H2(g)、CO(g)、H2O(g)的浓度分别为2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L,此时v(正)
(2)某温度时另一恒容容器中进行反应II,若开始时按n(CO)∶n(H2)=1∶2通入CO和H2,测得容器中总压强为pkPa,5min时反应达到平衡,测得容器内气体总压强为p0kPa。
①v(H2)=
②该温度下反应的平衡常数Kp=
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【推荐1】推进能源绿色转型,实现碳达峰、碳中和,事关经济社会发展全局。CO2甲烷化及甲烷重整制甲醇是能源综合利用领域的研究热点。回答下列问题:
(1)已知CH4、O2和H2O(g)(H2O的作用是活化催化剂)按照一定体积比在催化剂表面可合成甲醇:CH4(g)+O2(g)=CH3OH(g) △H,反应的部分历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用“*”标注,TS代表过渡态)。下列说法正确的是_____ (填标号)。
(2)催化剂的选择是CO2甲烷化的核心,金属Ni或Ni-CeO2均可作为催化剂。
①基态Ni原子的核外电子排布式为_____ 。
②在上述两种催化剂的条件下反应相同时间,测得CO2转化率和CH4选择性随温度的变化如图所示。高于320℃,以Ni-CeO2为催化剂,CO2转化率略有下降,而以Ni为催化剂,CO2转化率却仍在上升,其原因是____ 。对比上述两种催化剂的催化性能,工业上应选择的催化剂和温度分别是____ 。
(3)一定条件下,发生反应CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) △H=-198kJ•mol-1,测CO的平衡转化率与温度、起始投料比m[m=]的关系如图所示。已知v正=k正•c(CO)•c3(H2),v逆=k逆•c(CH4)•c(H2O) (k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。
①图中m1、m2、m3由大到小的顺序为_____ 。
②向一体积为2L的恒容密闭容器中充入1molCO和3molH2,在一定温度下,经5s达到平衡,此时CO的转化率为50%。0~5s内,v(H2)=____ mol•L-1•s-1。平衡时k正:k逆=____ ,达到平衡后,升高温度,k正:k逆_____ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)微生物电化学产甲烷法的装置如图所示。b电极的电极反应式为____ 。
(1)已知CH4、O2和H2O(g)(H2O的作用是活化催化剂)按照一定体积比在催化剂表面可合成甲醇:CH4(g)+O2(g)=CH3OH(g) △H,反应的部分历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用“*”标注,TS代表过渡态)。下列说法正确的是
A.该反应的△H=-32.5kJ•mol-1 |
B.H2O(g)比O2(g)更容易吸附在催化剂表面 |
C.该反应过程中只涉及σ键的断裂与形成 |
D.图中慢反应的化学方程式为*CH4+*OH=*CH3OH+*H |
①基态Ni原子的核外电子排布式为
②在上述两种催化剂的条件下反应相同时间,测得CO2转化率和CH4选择性随温度的变化如图所示。高于320℃,以Ni-CeO2为催化剂,CO2转化率略有下降,而以Ni为催化剂,CO2转化率却仍在上升,其原因是
(3)一定条件下,发生反应CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) △H=-198kJ•mol-1,测CO的平衡转化率与温度、起始投料比m[m=]的关系如图所示。已知v正=k正•c(CO)•c3(H2),v逆=k逆•c(CH4)•c(H2O) (k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。
①图中m1、m2、m3由大到小的顺序为
②向一体积为2L的恒容密闭容器中充入1molCO和3molH2,在一定温度下,经5s达到平衡,此时CO的转化率为50%。0~5s内,v(H2)=
(4)微生物电化学产甲烷法的装置如图所示。b电极的电极反应式为
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【推荐2】(I)在一个容积固定不变的密闭容器中进行反应:2X(g) + Y(g) 2Z(g) ,已知将2molX和1molY充入该容器中,反应在绝热条件下达到平衡时,Z的物质的量为pmol。回答下列问题:
(1)若把2molX和1molY充入该容器时,处于状态I,达到平衡时处于状态II(如图1),则该反应的△H_______ 0; 熵变△S__________ 0 ( 填:“< ,> ,= ”)。该反应在___________ (填高温或低温)条件下能自发进行。
(2)该反应的v-t图象如图2中左图所示。若其他条件不变,仅在反应前加入合适的催化剂,则其v-t图象如图2中右图所示。以下说法正确的是________
①a1>a2 ②b1<b2 ③t1>t2 ④右图中阴影部分面积更大⑤两图中阴影部分面积相等
(3)若该反应在容积可变的密闭容器中发生,在温度为T1、T2时,平衡体系中X的体积分数随压强变化曲线如图3所示。下列说法正确的是_________ 。
A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点的气体密度:A<C
C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
D.由状态B到状态A,可以用加热的方法
(II)在容积可变的密闭容器中发生反应:mA(g) + nB(g)pC(g) ,在一定温度和不同压强下达到平衡时,分别得到A的物质的量浓度如下表
(1)当压强从2×105 Pa增加到5×105 Pa时,平衡_______________ 移动(填:向左, 向右 ,不)
(2)维持压强为2×105 Pa,当反应达到平衡状态时,体系中共有amol气体,再向体系中加入bmolB,当重新达到平衡时,体系中气体总物质的量是_______________ mol。
(3)其他条件相同时,在上述三个压强下分别发生该反应。2×105 Pa时,A的转化率随时间变化如图4,请在图4中补充画出压强分别为5×105 Pa 和1×106 Pa时,A的转化率随时间的变化曲线(请在图4上画出曲线并标出相应压强)。__________________
(1)若把2molX和1molY充入该容器时,处于状态I,达到平衡时处于状态II(如图1),则该反应的△H
(2)该反应的v-t图象如图2中左图所示。若其他条件不变,仅在反应前加入合适的催化剂,则其v-t图象如图2中右图所示。以下说法正确的是
①a1>a2 ②b1<b2 ③t1>t2 ④右图中阴影部分面积更大⑤两图中阴影部分面积相等
(3)若该反应在容积可变的密闭容器中发生,在温度为T1、T2时,平衡体系中X的体积分数随压强变化曲线如图3所示。下列说法正确的是
A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点的气体密度:A<C
C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
D.由状态B到状态A,可以用加热的方法
(II)在容积可变的密闭容器中发生反应:mA(g) + nB(g)pC(g) ,在一定温度和不同压强下达到平衡时,分别得到A的物质的量浓度如下表
压强p/Pa | 2×105 | 5×105 | 1×106 |
c(A)/mol·L-1 | 0.08 | 0.20 | 0.44 |
(1)当压强从2×105 Pa增加到5×105 Pa时,平衡
(2)维持压强为2×105 Pa,当反应达到平衡状态时,体系中共有amol气体,再向体系中加入bmolB,当重新达到平衡时,体系中气体总物质的量是
(3)其他条件相同时,在上述三个压强下分别发生该反应。2×105 Pa时,A的转化率随时间变化如图4,请在图4中补充画出压强分别为5×105 Pa 和1×106 Pa时,A的转化率随时间的变化曲线(请在图4上画出曲线并标出相应压强)。
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义,请完成下列探究。
(1)生成氢气:将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。 ΔH=+131.3kJ⋅mol-1,ΔS=+133.7J⋅mol-1⋅K-1,该反应在低温下_______ (“能”或“不能”)自发进行。
(2)已知在400℃时,的。相关化学键键能数据为
回答下列问题:①在400℃时,(g的K2=_______ (填数值),ΔH=_______ 。
②400℃时,在1L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为4mol、2mol、4mol,则此时反应_______ (填“>”“<”“=”或“不能确定”)。
③若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气,则合成氨反应的平衡_______ (填“向左”“向右”或“不”)移动;使用催化剂_______ (填“增大”“减小”或“不改变”)反应的ΔH。
(3)氮的固定一直是科学家研究的重要课题,合成氨则是人工固氮比较成熟的技术,其原理为,在不同温度、压强和相同催化剂条件下,初始时N2、H2分别为0.1mol、0.3mol时,平衡后混合物中氨的体积分数(φ)如图所示。
①其中,p1、p2和p3由大到小的顺序是_______
②若在250℃、p1为105Pa的条件下,反应达到平衡,此时B点N2的分压为_______ Pa(分压=总压×物质的量分数,保留一位小数)。
(1)生成氢气:将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。 ΔH=+131.3kJ⋅mol-1,ΔS=+133.7J⋅mol-1⋅K-1,该反应在低温下
(2)已知在400℃时,的。相关化学键键能数据为
化学键 | N≡N | H-H | N-H |
键能 | 946 | 436 | 390.8 |
②400℃时,在1L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为4mol、2mol、4mol,则此时反应
③若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气,则合成氨反应的平衡
(3)氮的固定一直是科学家研究的重要课题,合成氨则是人工固氮比较成熟的技术,其原理为,在不同温度、压强和相同催化剂条件下,初始时N2、H2分别为0.1mol、0.3mol时,平衡后混合物中氨的体积分数(φ)如图所示。
①其中,p1、p2和p3由大到小的顺序是
②若在250℃、p1为105Pa的条件下,反应达到平衡,此时B点N2的分压为
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