“低碳循环”引起各国的高度重视,已知煤,甲烷等可以与水蒸气反应生成以CO 和H2为主的合成气,合成气有广泛应用。试回答下列问题:
(1)高炉炼铁是CO气体的重要用途之一,其基本反应为:FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) ΔH>0。已知在1100 ℃时,该反应的化学平衡常数K=0.263。
①温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,此时平衡常数K值________ (填“增大”、“减小”或“不变”);
②1100 ℃时测得高炉中,c(CO2)=0.025 mol·L-1,c(CO)=0.1 mol·L-1,则在这种情况下,该反应向_______ 进行(填“左”或“右”),判断依据是________________________ 。
(2)目前工业上也可用CO2来生产燃料甲醇,有关反应为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1,现向体积为1 L的密闭容器中,充入1mol CO2和3 mol H2,反应过程中测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=________ 。
②反应达到平衡后,下列措施能使增大的是____________ (填符号)。
A.升高温度 B.再充入H2 C.再充入CO2 D.将H2O(g)从体系中分离 E.充入He(g)
①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H = +206.4 kJ·mol-1
②CO(g)+ H2O(g)CO2(g) +H2(g) △H = -41.2 kJ·mol-1
对于反应①,一定可以提高平衡体系中H2百分含量,又能加快反应速率的是____________ 。
a.升高温度 b.增大水蒸气浓度 c.加入催化剂 d.降低压强
利用反应②,将CO进一步转化,可提高H2产量。若1molCO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应,得到1.18mol CO、CO2和H2的混合气体,则CO转化率为____________ 。
(1)高炉炼铁是CO气体的重要用途之一,其基本反应为:FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) ΔH>0。已知在1100 ℃时,该反应的化学平衡常数K=0.263。
①温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,此时平衡常数K值
②1100 ℃时测得高炉中,c(CO2)=0.025 mol·L-1,c(CO)=0.1 mol·L-1,则在这种情况下,该反应向
(2)目前工业上也可用CO2来生产燃料甲醇,有关反应为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1,现向体积为1 L的密闭容器中,充入1mol CO2和3 mol H2,反应过程中测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=
②反应达到平衡后,下列措施能使增大的是
A.升高温度 B.再充入H2 C.再充入CO2 D.将H2O(g)从体系中分离 E.充入He(g)
①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H = +206.4 kJ·mol-1
②CO(g)+ H2O(g)CO2(g) +H2(g) △H = -41.2 kJ·mol-1
对于反应①,一定可以提高平衡体系中H2百分含量,又能加快反应速率的是
a.升高温度 b.增大水蒸气浓度 c.加入催化剂 d.降低压强
利用反应②,将CO进一步转化,可提高H2产量。若1molCO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应,得到1.18mol CO、CO2和H2的混合气体,则CO转化率为
更新时间:2017-11-10 19:51:59
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解题方法
【推荐1】回答下列问题
(1)在 2 L 的密闭容器中,充入 2 mol N2和 3 mol H2,在一定条件下发生反应,3 s 后测得 N2为 1.9 mol,则以 H2 的浓度变化表示的反应速率为_______ 。
(2)将 10 mol A 和 5 mol B 放入容积为 10 L 的密闭容器中,某温度下发生反应:3A(g)+B(g) 2C(g),在最初 2 s 内,消耗 A 的平均速率为 0.06 mol·L-1·s-1,则在 2 s 时,容器中 C 的物质的量浓度为_______ 。
(3)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。
①A 为生物燃料电池的_______ (填“正”或“负”)极。
②正极反应式为_______ 。负极反应式为_______ 。
③在电池反应中,每消耗 1 mol 氧气,理论上能生成标准状况下 CO2气体_______ L。
(1)在 2 L 的密闭容器中,充入 2 mol N2和 3 mol H2,在一定条件下发生反应,3 s 后测得 N2为 1.9 mol,则以 H2 的浓度变化表示的反应速率为
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①A 为生物燃料电池的
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐2】化学反应的速率方程中各物质浓度的指数称为各物质的分级数,所有指数的总和称为反应总级数,用n表示。298K时,测定反应在不同反应物浓度时的化学反应速率,结果见下表。已知:,其中k不因反应物浓度的改变而变化。回答下列问题:
(1)___________ ,___________ ,___________ 。由该实验可知,总反应级数与反应物的系数和___________ (填“有”或“没有”)必然的联系。
(2)___________ 。若升高温度,k将___________ (填“增大”、“减小”或“不变”);当、时,反应速率___________ 。
实验编号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
0.100 | 0.200 | |||
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解答题-实验探究题
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【推荐3】Ⅰ.某探究性学习小组利用溶液和酸性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___________ (填外部因素)的改变对反应速率的影响,其中___________ ;___________ ;通过实验___________ 可探究温度变化对化学反应速率的影响。
(2)若,则由此实验可以得出的结论是___________ ;利用实验B中数据计算,用的浓度变化表示的反应速率为___________ mol/(L·min)。
Ⅱ.在2L密闭容器中进行反应:mX(g)+nY(g)=pZ(g)+qQ(g),式中为化学计量数。在0~3min内,各物质物质的量的变化如下表所示:
已知2min内v(Q)=0.3mol·L−1·min−1,v (Z):v (Y)=2:3。
(3)化学方程式中m=___________ ,n=___________ ,p=___________ ,q=___________ 。
实验序号 | 实验温度/K | 溶液(含硫酸) | 溶液 | 溶液颜色褪至无色时所需时间/s | |||
A | 293 | 2 | 0.02 | 5 | 0.1 | 5 | |
B | 2 | 0.02 | 4 | 0.1 | 8 | ||
C | 313 | 2 | 0.02 | 0.1 | 6 |
(2)若,则由此实验可以得出的结论是
Ⅱ.在2L密闭容器中进行反应:mX(g)+nY(g)=pZ(g)+qQ(g),式中为化学计量数。在0~3min内,各物质物质的量的变化如下表所示:
X | Y | Z | Q | |
起始/mol | 1.2 | 0 | ||
2min末/mol | 0.8 | 2.7 | 0.8 | 2.7 |
3min末/mol | 0.8 |
(3)化学方程式中m=
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解答题-原理综合题
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【推荐1】已知下列两个反应:
反应I:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH1
反应II:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH2
反应I的化学平衡常数K1与温度的关系如下表所示:
请回答下列问题:
(1)若反应II的化学平衡常数为K2,则500K时,K2=_______ 。
(2)反应I的ΔH1_______ (填“>”、“<”或“=”)0,若压缩容器体积,H2的平衡转化率_______ (填“增大”、“减小”或“不变)。
(3)温度为750K时,向某恒容密闭容器中通入一定量的CO和H2O进行反应II,下列能判断反应II已达到平衡的依据是_______(填标号)。
(4)向容积为5L的绝热恒容密闭容器中通入0.5molCO2和0.3molH2进行反应I,30s时反应达到平衡,此时CO2的转化率为37.5%,则0~30s内,该反应的平均反应速率v(H2)=_______ mol·L-1·min-1,该反应起始温度T为_______ (填具体数值或范围,下同);若起始时将绝热恒容密闭容器改为恒温恒容密闭容器,其他条件不变,则CO2的平衡转化率α为_______ 。
反应I:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH1
反应II:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH2
反应I的化学平衡常数K1与温度的关系如下表所示:
T/K | 500 | 750 | 1000 | 1300 |
K1 | 0.4 | 0.64 | 1 | 1.5 |
(1)若反应II的化学平衡常数为K2,则500K时,K2=
(2)反应I的ΔH1
(3)温度为750K时,向某恒容密闭容器中通入一定量的CO和H2O进行反应II,下列能判断反应II已达到平衡的依据是_______(填标号)。
A.容器中的压强不再改变 |
B.混合气体的密度不再改变 |
C.每断裂1molH-H键,同时断裂2molH-O键 |
D.c(CO2):c(H2):c(CO):c(H2O)=5:5:4:4 |
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【推荐2】回答下列问题。
(1)我国对世界郑重承诺:2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,大气中的CO2主要来自煤、石油及其他含碳化合物的燃烧,CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一、该重整反应体系主要涉及以下反应:
①CH4(g)C(s)+2H2(g) K1=a
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) K2=b
③2CO(g)CO2(g)+C(s) K3=c
则反应CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)的平衡常数K=_______ (可选用a,b,c表示)
(2)以和为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为: 2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)
①若将等物质的量的和混合气体充入恒温恒容密闭容器中进行上述反应,下列事实能说明此反应已达到平衡状态的是_______ 。
a.容器内气体密度保持不变 b.混合气体的平均相对分子质量不变
c.生成的速率与生成的速率相等 d.的体积分数保持不变
②在容积为的恒容密闭容器中,分别研究反应在300℃和400℃两种温度下合成甲醇的规律。下图是上述两种温度下不同的和的起始组成比(起始时的物质的量均为与平衡转化率的关系。请回答下列问题:_______ (用“<”或“=”表示)。利用图中a点对应的数据,若反应中达到平衡,则氢气的反应速率为_______ ,计算出曲线Y对应温度下CO2(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数_______
③一定条件下,上述合成甲醇的反应达到平衡状态后,若改变反应的某一个条件,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是_______ (填字母)。
a.甲醇物质的量增多 b.反应物的体积百分含量减小
c.正反应速率先增大后减小 d.容器中的值变大
(1)我国对世界郑重承诺:2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,大气中的CO2主要来自煤、石油及其他含碳化合物的燃烧,CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一、该重整反应体系主要涉及以下反应:
①CH4(g)C(s)+2H2(g) K1=a
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) K2=b
③2CO(g)CO2(g)+C(s) K3=c
则反应CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)的平衡常数K=
(2)以和为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为: 2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)
①若将等物质的量的和混合气体充入恒温恒容密闭容器中进行上述反应,下列事实能说明此反应已达到平衡状态的是
a.容器内气体密度保持不变 b.混合气体的平均相对分子质量不变
c.生成的速率与生成的速率相等 d.的体积分数保持不变
②在容积为的恒容密闭容器中,分别研究反应在300℃和400℃两种温度下合成甲醇的规律。下图是上述两种温度下不同的和的起始组成比(起始时的物质的量均为与平衡转化率的关系。请回答下列问题:
该反应在a、b和c三点对应化学平衡常数分别是、和,则其大小关系为
③一定条件下,上述合成甲醇的反应达到平衡状态后,若改变反应的某一个条件,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是
a.甲醇物质的量增多 b.反应物的体积百分含量减小
c.正反应速率先增大后减小 d.容器中的值变大
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【推荐3】目前工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇,某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。已知在不同温度下的化学反应。平衡常数(K1、K2、K3)如表所示:
请回答下列问题:
(1)反应②是_______ (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)根据反应①与②可推导出K3、K1与K2之间的关系,则K3=____ (用K1、K2表示);根据反应③判断△S______ 0(填“>”、“=”或“<”),在___ (填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。
(3)要使反应③在一定条件下建立的平衡逆向移动,可采取的措施有___ (填字母序号)。
A.缩小反应容器的容积
B.扩大反应容器的容积
C.升高温度
D.使用合适的催化剂
E.从平衡体系中及时分离出CH3OH
(4)500℃时测得反应③在某时刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L-1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时v正___ v逆(填“>”、“=”或“<”)。
(5)根据上述表格测得焓变,下列能量关系图合理的是___ 。
化学反应 | 焓变 | 平衡常数 | 温度/℃ | ||
500 | 700 | 800 | |||
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) | △H1 | K1 | 2.5 | 0.34 | 0.15 |
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) | △H2 | K2 | 1.0 | 1.70 | 2.52 |
③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) | △H3 | K3 |
请回答下列问题:
(1)反应②是
(2)根据反应①与②可推导出K3、K1与K2之间的关系,则K3=
(3)要使反应③在一定条件下建立的平衡逆向移动,可采取的措施有
A.缩小反应容器的容积
B.扩大反应容器的容积
C.升高温度
D.使用合适的催化剂
E.从平衡体系中及时分离出CH3OH
(4)500℃时测得反应③在某时刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L-1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时v正
(5)根据上述表格测得焓变,下列能量关系图合理的是
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【推荐1】完成下列问题。
(1)工业合成氨的反应为。设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60mol和1.60mol,反应在一定条件下达到平衡时,的物质的量分数(的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为,试计算:
①该条件下平衡转化率为_______ ,的物质的量分数为_______ (小数点后保留一位)。
②该条件下的平衡转化率_______ (小数点后保留一位)。
③该条件下反应的平衡常数为_______ 。
(2)已知:H—H键的键能为,H—N键的键能为,键的键能为,则与反应生成的热化学方程式为_______ 。
(3)已知 。蒸发1mol需要吸收的能量为44kJ,其他相关数据如下表所示:
表中z的大小用x、a、b、d表示为_______ 。
(4)常温常压下,1.5g火箭燃料二甲基肼()完全燃烧放出50kJ热量,则二甲基肼的燃烧热为_______ 。
(1)工业合成氨的反应为。设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60mol和1.60mol,反应在一定条件下达到平衡时,的物质的量分数(的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为,试计算:
①该条件下平衡转化率为
②该条件下的平衡转化率
③该条件下反应的平衡常数为
(2)已知:H—H键的键能为,H—N键的键能为,键的键能为,则与反应生成的热化学方程式为
(3)已知 。蒸发1mol需要吸收的能量为44kJ,其他相关数据如下表所示:
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ | a | b | z | d |
表中z的大小用x、a、b、d表示为
(4)常温常压下,1.5g火箭燃料二甲基肼()完全燃烧放出50kJ热量,则二甲基肼的燃烧热为
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【推荐2】合成氨工艺是利用氢气的一种重要的途径。
N2和H2生成NH3的反应为:N2(g)+H2(g)NH3(g)△H(298K)=-46.2kJ•mol-1,在Fe催化剂作用下的反应历程为(*表示吸附态)
化学吸附:N2(g)→2N*;H2(g)→2H*;
表面反应:N*+H*NH*;NH*+H*NH2*;NH2*+H*NH3*
脱附:NH3*NH3(g)
其中,N2的吸附分解反应活化能高、速率慢,决定了合成氨的整体反应速率。请回答:
(1)利于提高合成氨平衡产率的条件有____ 。
A.低温 B.高温 C.低压 D.高压 E.催化剂
(2)标准平衡常数Kθ=其中pθ为标准压强(1×105Pa),p(NH3)、p(N2)和p(H2)为各组分的平衡分压,如p(NH3)=x(NH3)p,p为平衡总压,x(NH3)为平衡系统中NH3的物质的量分数。
①N2和H2起始物质的量之比为1∶3,反应在恒定温度和标准压强下进行,NH3的平衡产率为w,则Kθ=____ (用含w的最简式表示)
②图中可以示意标准平衡常数Kθ随温度T变化趋势的是___ 。
(3)实际生产中,常用工艺条件为Fe作催化剂、控制温度773K、压强3.0105Pa,原料中N2和H2物质的量之比为1∶2.8。
①分析说明原料气中N2过量的理由___ 。
②关于合成氨工艺的下列理解,正确的是___ 。
A.合成氨反应在不同温度下的△H和△S都小于零
B.控制温度(773K)远高于室温,是为了保证尽可能高的平衡转化率和较快的化学反应速率
C.当温度、压强一定时,在原料气(N2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体,有利于提高平衡转化率
D.基于NH3有较强的分子间作用力可将其液化,不断将液氨移去,利于反应正向进行
E.分离空气可得N2,通过天然气和水蒸气转化可得H2,原料气须经过净化处理,以防止催化剂中毒和安全事故发生
N2和H2生成NH3的反应为:N2(g)+H2(g)NH3(g)△H(298K)=-46.2kJ•mol-1,在Fe催化剂作用下的反应历程为(*表示吸附态)
化学吸附:N2(g)→2N*;H2(g)→2H*;
表面反应:N*+H*NH*;NH*+H*NH2*;NH2*+H*NH3*
脱附:NH3*NH3(g)
其中,N2的吸附分解反应活化能高、速率慢,决定了合成氨的整体反应速率。请回答:
(1)利于提高合成氨平衡产率的条件有
A.低温 B.高温 C.低压 D.高压 E.催化剂
(2)标准平衡常数Kθ=其中pθ为标准压强(1×105Pa),p(NH3)、p(N2)和p(H2)为各组分的平衡分压,如p(NH3)=x(NH3)p,p为平衡总压,x(NH3)为平衡系统中NH3的物质的量分数。
①N2和H2起始物质的量之比为1∶3,反应在恒定温度和标准压强下进行,NH3的平衡产率为w,则Kθ=
②图中可以示意标准平衡常数Kθ随温度T变化趋势的是
(3)实际生产中,常用工艺条件为Fe作催化剂、控制温度773K、压强3.0105Pa,原料中N2和H2物质的量之比为1∶2.8。
①分析说明原料气中N2过量的理由
②关于合成氨工艺的下列理解,正确的是
A.合成氨反应在不同温度下的△H和△S都小于零
B.控制温度(773K)远高于室温,是为了保证尽可能高的平衡转化率和较快的化学反应速率
C.当温度、压强一定时,在原料气(N2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体,有利于提高平衡转化率
D.基于NH3有较强的分子间作用力可将其液化,不断将液氨移去,利于反应正向进行
E.分离空气可得N2,通过天然气和水蒸气转化可得H2,原料气须经过净化处理,以防止催化剂中毒和安全事故发生
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【推荐3】合成气(主要成分为CO、及少量CO、)在工业上有广泛用途。
(1) 也称为水煤气变换反应(简称WGS),主要应用在制氢工业和合成氨工业。在金属催化剂Au(Ⅲ)表面上发生的所有基元反应步骤的活化能数值(单位:kJ/mol)如右表,其中*表示催化剂表面活性位,X*表示金属表面活性位吸附物种。其他条件一定时,决定WGS反应速率的基元反应为_____ (填编号),基元反应的焓变_____ kJ/mol。
由表中数据计算WGS反应的焓变_____ kJ/mol。
(2)合成甲醇的主要反应为: 。将CO与混合气体充入密闭容器中,投料比,测得平衡时混合气体中的物质的量分数与温度(T)、压强(p)之间的关系如图所示。
①图像中_____ (填“>”、“<”或“=”,下同)。温度为和时对应的平衡常数分别为、,则_____ 。
②、时,CO的转化率为_____ (保留3位有效数字)﹔压强平衡常数_____ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,用含的代数式表示)。
③恒温恒容条件下,下列叙述不能说明反应达到化学平衡状态的是_____ 。
A.CO、的物质的量浓度不再随时间的变化而变化
B.混合气体的平均摩尔质量不再随时间的变化而变化
C.混合气体的密度不再随时间的变化而变化
D.若将容器改为绝热恒容容器时,平衡常数K不随时间变化而变化
(1) 也称为水煤气变换反应(简称WGS),主要应用在制氢工业和合成氨工业。在金属催化剂Au(Ⅲ)表面上发生的所有基元反应步骤的活化能数值(单位:kJ/mol)如右表,其中*表示催化剂表面活性位,X*表示金属表面活性位吸附物种。其他条件一定时,决定WGS反应速率的基元反应为
由表中数据计算WGS反应的焓变
基元反应 | 正逆反应活化能 | ||
① | 0 | 67 | |
② | 150 | 0 | |
③ | 71 | 67 | |
④ | 74 | 25 | |
⑤ | 0 | 42 | |
⑥ | 37 | 203 | |
⑦ | 17 | 0 |
(2)合成甲醇的主要反应为: 。将CO与混合气体充入密闭容器中,投料比,测得平衡时混合气体中的物质的量分数与温度(T)、压强(p)之间的关系如图所示。
①图像中
②、时,CO的转化率为
③恒温恒容条件下,下列叙述不能说明反应达到化学平衡状态的是
A.CO、的物质的量浓度不再随时间的变化而变化
B.混合气体的平均摩尔质量不再随时间的变化而变化
C.混合气体的密度不再随时间的变化而变化
D.若将容器改为绝热恒容容器时,平衡常数K不随时间变化而变化
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【推荐1】氮是大气中含量最多的气体,研究氮及其化合物对人类有重要的意义。
(1)合成氨的原理为:N2(g)+3H2⇌2NH3△H=−92.4kJ/mol
①将一定量的N2(g)和H2(g)放入1L的密闭容器中,在500℃、2×107Pa下达到平衡,平衡时测得N2为0.1mol,H2为0.3mol,NH3为0.1mol。该反应的平衡常数表达式K=___ ,该条件下H2的转化率为___ 。此温度下该反应的平衡常数K=___ 。
②欲提高H2的转化率,下列措施可行的是___ 。
a.向容器中按原比例再充入原料气b.向容器中再充入惰性气体
c.改变反应的催化剂d.液化生成物分离出氨
(2)在2L密闭容器中,800℃时反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H<0体系中,各成分浓度随时间的变化如图:
①用O2表示从0∼2s内该反应的平均速率v=___ 。
②能说明该反应已经达到平衡状态的是___ 。
a.v(NO2)=2v(O2)b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO)=2v正(O2)d.容器内的密度保持不变
③能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是___ 。
a.及时分离出NO2气体b.适当升高温度
c.增大O2的浓度d.选择高效的催化剂
(3)汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。4CO(g)+2NO2(g)⇌4CO2(g)+N2(g)△H=−1200kJ⋅mol−1对于该反应,温度不同(T2>T1)、其他条件相同时,下列图象正确的是___ (填代号)。
(1)合成氨的原理为:N2(g)+3H2⇌2NH3△H=−92.4kJ/mol
①将一定量的N2(g)和H2(g)放入1L的密闭容器中,在500℃、2×107Pa下达到平衡,平衡时测得N2为0.1mol,H2为0.3mol,NH3为0.1mol。该反应的平衡常数表达式K=
②欲提高H2的转化率,下列措施可行的是
a.向容器中按原比例再充入原料气b.向容器中再充入惰性气体
c.改变反应的催化剂d.液化生成物分离出氨
(2)在2L密闭容器中,800℃时反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H<0体系中,各成分浓度随时间的变化如图:
①用O2表示从0∼2s内该反应的平均速率v=
②能说明该反应已经达到平衡状态的是
a.v(NO2)=2v(O2)b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO)=2v正(O2)d.容器内的密度保持不变
③能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是
a.及时分离出NO2气体b.适当升高温度
c.增大O2的浓度d.选择高效的催化剂
(3)汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。4CO(g)+2NO2(g)⇌4CO2(g)+N2(g)△H=−1200kJ⋅mol−1对于该反应,温度不同(T2>T1)、其他条件相同时,下列图象正确的是
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【推荐2】恒温恒容下,将2mol气体A和2mol气体B通入体积为2L的密闭容器中,发生如下反应:2A(g)+B(g)xC(g)+2D(s),2min后反应达到平衡状态,此时剩余1.2mol B,并测得C的浓度为1.2mol/L。
(1)2min内,B的转化率为___________ 。
(2)从开始反应至达到平衡状态,消耗A的平均反应速率为___________ , x=___________ 。
(3)下列各项不能作为该反应达到平衡状态的标志的是___________(填字母)。
(1)2min内,B的转化率为
(2)从开始反应至达到平衡状态,消耗A的平均反应速率为
(3)下列各项不能作为该反应达到平衡状态的标志的是___________(填字母)。
A.气体密度不再变化 | B.压强不再变化 |
C.A的消耗速率与B的消耗速率之比为2:1 | D.气体平均相对分子质量不再变化 |
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【推荐3】气态含氮化合物是把双刃剑,既是固氮的主要途径,也是大气污染物。气态含氮化合物及相关反应是新型科研热点。回答下列问题:
(1)以氨和二氧化碳为原料可合成尿素[CO(NH2)2],反应原理为 ,利用该反应可以在一定程度上减缓温室效应。向2 L恒容密闭容器中充入3 mol NH3和1 mol CO2,使反应进行,保持温度不变,测得CO2的转化率随时间的变化情况如图所示。
①下列叙述中不能说明该反应达到平衡状态的是_______ (填选项字母)。
A.体系压强不再变化 B.气体密度不再变化
C.气体的体积不再变化 D.NH3的消耗速率和CO2的生成速率之比为2:1
②用CO2的浓度变化表示反应速率,则前20min 反应的平均速率为_______ 。
③按物质的量之比3:1充入NH3和CO2的主要目的是_______ 。
④此温度下,该反应的平衡常数K=_______ (保留2位小数)。
(2)氨不仅应用于化肥生产,也可以应用于能源领域,氨氧燃料电池有性能稳定的独特优势,某研究小组设计的氨氧燃料电池装置如图:
则电极2为_______ 极,电极1的电极反应式为_______ ,A膜为_______ 交换膜 (填 “阳离子”或 “阴离子”)。
(1)以氨和二氧化碳为原料可合成尿素[CO(NH2)2],反应原理为 ,利用该反应可以在一定程度上减缓温室效应。向2 L恒容密闭容器中充入3 mol NH3和1 mol CO2,使反应进行,保持温度不变,测得CO2的转化率随时间的变化情况如图所示。
①下列叙述中不能说明该反应达到平衡状态的是
A.体系压强不再变化 B.气体密度不再变化
C.气体的体积不再变化 D.NH3的消耗速率和CO2的生成速率之比为2:1
②用CO2的浓度变化表示反应速率,则前20min 反应的平均速率为
③按物质的量之比3:1充入NH3和CO2的主要目的是
④此温度下,该反应的平衡常数K=
(2)氨不仅应用于化肥生产,也可以应用于能源领域,氨氧燃料电池有性能稳定的独特优势,某研究小组设计的氨氧燃料电池装置如图:
则电极2为
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