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 > 化学反应进行的方向 > 化学反应进行方向的判据
题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:375 题号:5677208
钨酸钙是非常重要的化学原料,主要用于生产钨铁、钨丝及钨合金等钨制品。在钨冶炼工艺中,将氢氧化钙加入钨酸钠碱性溶液中得到钨酸钙。发生反应:
Ⅰ.WO42ˉ(aq)+Ca(OH)2(s) CaWO4(s)+2OHˉ(aq)        K1
已知:反应Ⅰ的平衡常数K1理论值如下表,请回答下列问题:

温度/℃

25

50

90

100

K1

79.96

208.06

222.88

258.05


(1)判断反应Ⅰ的△S ______0、△H______0(填“>”、“=”或“<”),在______(填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。
(2)氢氧化钙和钨酸钙(CaWO4)都是微溶电解质,溶解度均随温度升高而减小。它们在水中存在如下沉淀溶解平衡:
Ⅱ.CaWO4(s) Ca2+(aq) + WO42ˉ(aq)        K2
Ⅲ.Ca(OH)2(s) Ca2+(aq) + 2OHˉ(aq)        K3
①根据反应Ⅰ~Ⅲ,可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K1=______(用K2、K3表示)。
②根据反应Ⅱ,右图为不同温度下CaWO4的沉淀溶解平衡曲线。则T1 ____T2(填“>”“=”或“<”)。T1时,向0.5 mol•Lˉ1钨酸钠的碱性溶液中,加入适量Ca(OH)2,反应达到平衡后WO42ˉ的转化率为60%,此时溶液中c(Ca2+)=_______mol•Lˉ1。(假设反应前后体积不变)

(3)制取钨酸钙时,适时向反应混合液中添加适量的某种酸性物质,有利于提高WO42ˉ的转化率。反应后过滤,再向滤液中通CO2,进一步处理得到Na2CO3
①在反应混合液中不直接通入CO2,其理由是_____________
②用平衡移动原理解释添加酸性物质的理由______________

相似题推荐

解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐1】CO2可作为合成低碳烯烃的原料加以利用。如:
2CO2(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g) ΔH= a kJ·mol1
如图所示为在体积为1 L的恒容容器中,投料为3 mol H2和1 mol CO2时,测得的温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响。

已知:H2和CH2=CH2的标准燃烧热分别是-285.8 kJ·mol1和-1411.0 kJ·mol1
H2O(g)H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol1
请回答:
(1)a=____________kJ·mol1
(2)上述由CO2合成CH2=CH2的反应在_______下自发(填“高温”或“低温”),理由是_____________
(3)计算250 ℃时该反应平衡常数的数值K=____________
(4)下列说法正确的是____________
a.平衡常数大小:M>N
b.反应物活化分子百分数大小:M>N
c.其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃时CO2的平衡转化率可能位于点M1
d.其他条件不变,若投料改为4 mol H2和1 mol CO2时,则250℃时CO2的平衡转化率可能位于点M2
e.当压强、混合气体的密度或n(H2)/n(CO2)不变时均可视为化学反应已达到平衡状态
(5)保持某温度(大于100℃)不变,在体积为V L的恒容容器中以n(H2)∶n(CO2)=3∶1的投料比加入反应物,至t0时达到化学平衡。t1时将容器体积瞬间扩大至2V L并保持不变,t2时重新达平衡。作出容器内混合气体的平均相对分子质量随时间变化的图象。
____________
2016-12-09更新 | 371次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐2】费托合成是以合成气为原料,在催化作用下合成液态烃的工艺流程,是我国煤化工的重点发展方向。催化剂的选择性、高稳定性是研究重点,目前主要以纳米铁系催化剂以及钴系催化剂为主,实验室常以固定床或者搅拌釜作为该反应的研究装置,已知该反应的机理如图所示:

已知2CO(g)+4H2(g)C2H4(g)+2H2O(g)△H=-237kJ/mol反应Ⅰ
CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)△H=-178kJ/mol反应Ⅱ
(1)C是一种良好的还原剂,可用来还原各种金属氧化物,如图为C和Al分别和氧气反应的吉布斯自由能变与温度的关系,已知ΔG<0,反应自发,写出C在2000K以上还原Al2O3的化学方程式:__,由如图推测2000K以上该反应是反应___(填“自发”或者“不自发”)。

(2)在固定床反应器中,生产条件为5MPa,200℃~250℃,流速100mL/min,若不考虑其它产物的情况,下列说法错误的是___
A.采用纳米铁催化剂可以提高催化剂表面积,加快化学反应速率
B.合成气在催化剂表面没有化学键的形成,催化剂改变了化学反应历程
C.固定床反应器中合成气的流速影响产物的转化率和选择性
D.适当升高温度(不考虑催化剂失活)可以提高CO的平衡转化率
E.反应开始前往往先通入H2处理一段时间是为了激活催化剂,去除表面氧化膜
(3)已知固定床反应器中增加装置压强会导致产物中C2H4选择性上升,可能的原因是___
(4)实验中通常也以搅拌釜作为恒容反应容器,在搅拌釜中加入铁系催化剂,再通入10MPa合成气后关闭进气,升温到200℃维持稳定,开启搅拌桨,一直反应到约10~20h后装置内气压不再发生改变(不考虑装置漏气)。在保持其他条件不变的情况下,为了提高C2H4的选择性可以采取的措施是___

A.适当升高温度          B.改变催化剂        C.适当降低温度 D.加快搅拌速度
(5)搅拌釜反应器中按照投料比=3:1通入气体,起始压强为8MPa,关闭进气阀,控制反应温度为200℃,反应结束后测得CO的转化率为20%,C2H4的选择性为50%,求该条件下反应Ⅱ的Kp=___ (MPa)-2(对于气相反应,用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)表示的平衡常数记作Kp)。
(6)某课题小组采用气相色谱研究该反应中C1到C4的各种烃类分布,以N2作为载气(流动相),已知不同气体在同一色谱柱中出峰时间不相同,如图为该产物色谱图中的部分内容,请利用气相色谱设计一种方法判断哪一个峰是乙烯___
2021-05-12更新 | 349次组卷
解答题-工业流程题 | 较难 (0.4)
真题 名校
解题方法
【推荐3】钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为,含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原料,制备金属钛的工艺流程如下:

已知“降温收尘”后,粗中含有的几种物质的沸点:
物质
沸点/13612757180
回答下列问题:
(1)已知的值只决定于反应体系的始态和终态,忽略随温度的变化。若,则该反应可以自发进行。根据下图判断:时,下列反应不能自发进行的是_______。
   
A.B.
C.D.
(2)与C、,在的沸腾炉中充分反应后,混合气体中各组分的分压如下表:
物质
分压
①该温度下,与C、反应的总化学方程式为_______
②随着温度升高,尾气中的含量升高,原因是_______
(3)“除钒”过程中的化学方程式为_______;“除硅、铝”过程中,分离中含杂质的方法是_______
(4)“除钒”和“除硅、铝”的顺序_______(填“能”或“不能”)交换,理由是_______
(5)下列金属冶炼方法与本工艺流程中加入冶炼的方法相似的是_______。
A.高炉炼铁B.电解熔融氯化钠制钠C.铝热反应制锰D.氧化汞分解制汞
2022-06-10更新 | 11409次组卷
共计 平均难度:一般