组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学反应速率与化学平衡 > 化学平衡 > 等效平衡 > 等效平衡理论的综合应用
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:226 题号:5012402
由于温室效应和资源短缺等问题,如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用,引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),如图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol1)的变化。


(1)关于该反应的下列说法中,其△H____0。(填“大于”、“小于”或“等于”), 且在_______(填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。
(2)该反应平衡常数K的表达式为______________________
(3)温度降低,平衡常数K_____________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(4)若为两个容积相同的密闭容器,现向甲容器中充入1 mol CO2(g)和3 molH2(g),乙容器中充入1molCH3OH(g)和1molH2O(g),在相同的温度下进行反应,达到平衡时,甲容器内n(CH3OH )_________(填“大于”“小于”或“等于”)乙容器内n(CH3OH )
(5)以甲醇和氧气为燃料,氢氧化钾溶液为电解质溶液构成电池。
①负极的电极反应式为_______________________
②若以石墨为电极,电解硫酸铜溶液,写出电解的化学反应方程式___________________

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【推荐1】连通装置是化学研究的重要装置。起始时,甲、乙体积均为1L,向甲、乙中均充入1.5 mol A、3.5 mol B,关闭阀门K。在相同温度和有催化剂存在的条件下,两容器中各自发生下列反应:3A(g)+ 2B(g) C(g)+2D(g)+200kJ。5分钟时甲达平衡,此时乙容器的体积为0.86L。请回答以下问题:

(1)甲中达到平衡时(         )
A.甲中C物质不再产生                    B.甲中气体密度保持不变
C.2v(A)= 3v(D)                 D.甲中气体压强保持不变
(2)若5分钟时测得甲中A为amol,则该反应从起始到平衡时间内A的平均反应速率为_________________(用含a的式子表示)
(3)甲容器改变某一条件,该反应的平衡常数K值变大,则该反应(          )
A.一定向正反应方向移动       B.一定向逆反应方向应当
C.逆反应速率先增大后减小   D.逆反应速率先减小后增大
(4)5分钟时活塞向上拉,乙容器中平衡移动方向为_________________,再次平衡后甲中C和乙中A的物质的量比较:_______(填“相等”、“前者大”、“后者大”、“无法确定”)。
2020-03-31更新 | 38次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】不同价态含硫化合物的转化在工业上有重要的应用。回答下列问题:
I.利用NO2将SO2转化为SO3的反应过程如下:
i.SO2(g)+NO2(g)=SO3(g)+NO(g)   ΔH=QkJ·mol-1
ii.2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)     ΔH=-114.1kJ·mol-1
反应2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)     ΔH=-197.7kJ·mol-1。则Q=_______;NO2的作用是_______
II.某化学小组对反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)进行研究。
(1)相同条件下,在某恒容密闭容器中充入2molSO2和1molO2,发生上述反应。下列情况能说明反应达到化学平衡状态的是_______(填标号)。
A.2υ(SO2)=υ(O2)
B.容器内气体的压强保持不变
C.SO2与O2的浓度比保持不变
D.混合气体的平均相对分子质量保持不变
(2)在一个容积为2L的恒温恒容密闭容器中,以不同投料方式研究上述反应,得到的数据如下表:
实验分组甲组乙组
反应物2molSO2、1molO22molSO3
反应热量放热158.16kJ
反应物的平衡转化率ab

①表中a=_______,甲组实验在该条件下的平衡常数K=_______
②在相同条件下,若将甲组实验按2molSO2、1molO2、1molSO3进行投料,则反应开始时v____v(填“>”“=”或“<”),平衡时SO3的百分含量与原甲组实验相比__________(填“变大”“变小”或“不变”)。
③为加快乙组实验的反应速率,下列措施可行的是_______(填标号)。
A.升高温度          B.降低温度            C.充入适量N2      D.移走SO2
若将乙组实验的容器改为绝热容器,则b值_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
2021-04-05更新 | 348次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐3】硫酸工业和合成氨工业是衡量一个国家工业发展水平的重要指标,下图是硫酸工业和合成氨工业联合生产示意图:
   
回答下列问题:
(1)已知:
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ∆H=akJ/mol
SO2 (g)=S(s)+O2(g) ∆H=bkJ/mol
Fe(s)+2S(s)=Fe2S(s) ∆H=ckJ/mol
沸腾炉中主要反应的热化学方程式为____
(2)如果生产过程中H2的总转化率为90%,FeS2的总转化率为95%,氨与硫酸生成硫酸铵的转化率为100%,则最初FeS2和H2的物质的量之比为___
(3)在一定条件下,分别向体积相同的恒容密闭容器甲,乙、丙中通入一定量的N2、H2或 NH3,发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3 (g),相关数据如下:

容器
102
306
020
平衡时0.8x
①乙中NH3的转化率为___,丙中x的取值范围为___
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2019-04-13更新 | 908次组卷
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