以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业叫煤化工。
(1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH =+131.3 kJ·mol-1。
①该反应在常温下________ (填“能”或“不能”)自发进行。
②一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是____ (填字母,下同)。
a.容器中的压强不变
b.1 mol H—H键断裂的同时,断裂2 mol H—O键
c.c(CO)=c(H2)
d.密闭容器的容积不再改变
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
①实验1中从反应开始至平衡以CO2表示的平均反应速率为v(CO2)=________ (取小数点后两位,下同)。
②该反应的正反应为________ (填“吸”或“放”)热反应,实验2条件下平衡常数K=________ 。
(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。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·mol-1)的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,达到平衡后下列措施中能使c(CH3OH)增大的是________ 。
a.升高温度
b.充入He(g),使体系压强增大
c.将H2O(g)从体系中分离出来
d.再充入1 mol CO2和3 mol H2
(1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH =+131.3 kJ·mol-1。
①该反应在常温下
②一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是
a.容器中的压强不变
b.1 mol H—H键断裂的同时,断裂2 mol H—O键
c.c(CO)=c(H2)
d.密闭容器的容积不再改变
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
H2O | CO | H2 | CO | |||
1 | 650 | 2 | 4 | 1.6 | 2.4 | 6 |
2 | 900 | 1 | 2 | 0.4 | 1.6 | 3 |
3 | 900 | a | b | c | d | t |
②该反应的正反应为
(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。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·mol-1)的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,达到平衡后下列措施中能使c(CH3OH)增大的是
a.升高温度
b.充入He(g),使体系压强增大
c.将H2O(g)从体系中分离出来
d.再充入1 mol CO2和3 mol H2
更新时间:2018/01/14 00:16:05
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【推荐1】乙醇是重要的工业原料,合成乙醇是近年来研究的热点,其中乙酸甲酯催化加氢是制取乙醇的方法之一,包括以下主要反应:
①CH3COOCH3(g)+2H2(g)⇌C2H5OH(g)+CH3OH(g) ΔH1=-71kJ·mol-1
②CH3COOCH3(g)+H2(g)⇌CH3CHO(g)+CH3OH(g) ΔH2=+13.6kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)反应CH3CHO(g)+H2(g)⇌C2H5OH(g)的ΔH=___________ 。
(2)工业生产中,控制CH3COOCH3流速为22.4m3·h-1(已换算为标准状况),CH3COOCH3的转化率为80.0%,则CH3COOCH3的反应速率为___________ mol·min-1(保留三位有效数字)。CH3COOCH3,流速过大时转化率下降,原因是___________ 。
(3)乙酸甲酯加氢反应通常使用铜基催化剂,催化剂1的主要成分为Cu-Al,催化剂Ⅱ的主要甲成分为Cu-Zn-Al,实验中采用催化剂I和催化剂Ⅱ测得不同温度下相同时间内乙酸甲酯的转化率如图(以反应①为主)。工业生产中应使用的催化剂是___________ 。(填“催化剂I”或“催化剂Ⅱ”)。
(4)在乙酸甲酯催化加氢反应体系中,下列说法正确的是___________。
(5)实验室中,一定条件下在1L密闭容器内通入2.00molCH3COOCH3和3.96molH2发生反应①和②,测得不同温度下达平衡时CH3COOCH3转化率和乙醇的选择性如下图所示。260°C时反应①的平衡常数K=___________ 。温度高于240℃时,随温度升高乙醇的选择性降低的原因是___________ 。
(乙醇的选择性=
①CH3COOCH3(g)+2H2(g)⇌C2H5OH(g)+CH3OH(g) ΔH1=-71kJ·mol-1
②CH3COOCH3(g)+H2(g)⇌CH3CHO(g)+CH3OH(g) ΔH2=+13.6kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)反应CH3CHO(g)+H2(g)⇌C2H5OH(g)的ΔH=
(2)工业生产中,控制CH3COOCH3流速为22.4m3·h-1(已换算为标准状况),CH3COOCH3的转化率为80.0%,则CH3COOCH3的反应速率为
(3)乙酸甲酯加氢反应通常使用铜基催化剂,催化剂1的主要成分为Cu-Al,催化剂Ⅱ的主要甲成分为Cu-Zn-Al,实验中采用催化剂I和催化剂Ⅱ测得不同温度下相同时间内乙酸甲酯的转化率如图(以反应①为主)。工业生产中应使用的催化剂是
(4)在乙酸甲酯催化加氢反应体系中,下列说法正确的是___________。
A.增大H2与CH3COOCH3的初始投料比,有利于提高CH3COOCH3的转化率 |
B.当气体的平均摩尔质量保持不变时,说明反应体系已达平衡 |
C.平衡后,压缩容器体积,反应①正向移动,反应②不移动 |
D.选用合适的催化剂可提高CH3COOCH3的平衡转化率 |
(乙醇的选择性=
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【推荐2】随着现代工业的发展和人们生活水平的提高,大气中氮氧化物污染越来越多,如何处理氮氧化物污染,变废为宝成为当前研究的主要课题。请回答下列问题:
(1)已知:在25℃、101kPa下,由最稳定的单质生成1mol物质的反应焓变,叫作该物质的标准摩尔生成焓,规定稳定单质的标准摩尔生成焓为0.下表为常见几种物质的标准摩尔生成焓的数值。
则反应 ___________ kJ·mol-1,该反应在___________ (填“低温”“高温”或“任何温度”)下能够自发进行。
(2)工业上常用甲烷消除氮氧化物的污染,生成物为常见的大气成分,在两种不同温度下(T1,T2均大于100℃),向2L固定体积的密闭容器中分别加入0.8molCH4、1.4molNO2和催化剂,测得甲烷物质的量随反应时间的变化如图所示:①图中T1___________ T2 (填“>”“<”或“=”),该反应的正反应为___________ (填“吸热”或“放热”)反应。
②温度为T2时,0~20min内用NO2表示的平均反应速率___________ mol·L-1·min-1。
③T2时,该反应的正反应化学平衡常数数值为___________ 。
(3)为了减少汽车尾气的污染,科学家设计在排气管中安装一种高效催化剂,反应原理为。
①在恒温、恒容密闭容器中进行上述反应,下列能表明反应达到平衡状态的是___________ (填标号)。
A.
B.
C.混合气体的密度不随时间变化
D.混合气体的平均摩尔质量不随时间变化
②若将上述反应设计为原电池,则通入CO的电极名称为___________ ;NO电极在酸性条件下的电极反应式为___________ 。
(1)已知:在25℃、101kPa下,由最稳定的单质生成1mol物质的反应焓变,叫作该物质的标准摩尔生成焓,规定稳定单质的标准摩尔生成焓为0.下表为常见几种物质的标准摩尔生成焓的数值。
物质 | |||||
标准摩尔生成焓/(kJ·mol-1) | 91.3 | -241.8 | 0 | -46.0 | 50.6 |
(2)工业上常用甲烷消除氮氧化物的污染,生成物为常见的大气成分,在两种不同温度下(T1,T2均大于100℃),向2L固定体积的密闭容器中分别加入0.8molCH4、1.4molNO2和催化剂,测得甲烷物质的量随反应时间的变化如图所示:①图中T1
②温度为T2时,0~20min内用NO2表示的平均反应速率
③T2时,该反应的正反应化学平衡常数数值为
(3)为了减少汽车尾气的污染,科学家设计在排气管中安装一种高效催化剂,反应原理为。
①在恒温、恒容密闭容器中进行上述反应,下列能表明反应达到平衡状态的是
A.
B.
C.混合气体的密度不随时间变化
D.混合气体的平均摩尔质量不随时间变化
②若将上述反应设计为原电池,则通入CO的电极名称为
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】已知下列两个反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应Ⅰ的化学平衡常数与温度的关系如下表所示:
已知相关物质的燃烧热(25℃、):
请回答下列问题:
(1)_______ 。
(2)若反应Ⅱ的化学平衡常数为,则时,_______ 。
(3)反应Ⅰ的_______ (填“>”、“<”或“=”)0,若压缩容器体积,的平衡转化率_______ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)温度为时,向某恒容密闭容器中通入一定量的和进行反应Ⅱ,下列能判断反应Ⅱ已达到平衡的依据是_______(填标号)。
(5)向容积为5L的绝热恒容密闭容器中通入和进行反应Ⅰ,30s时反应达到平衡,此时的转化率为37.5%,则内,该反应的平均反应速率_______ ,该反应起始温度T为_______ (填具体数值或范围);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,则的平衡转化率为_______ (“增大”、“不变”、“减小”)。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应Ⅰ的化学平衡常数与温度的关系如下表所示:
500 | 750 | 1000 | 1300 | |
0.4 | 0.64 | 1 | 1.5 |
物质 | |||
燃烧热 () | -890.3 | -283.0 | -285.8 |
(1)
(2)若反应Ⅱ的化学平衡常数为,则时,
(3)反应Ⅰ的
(4)温度为时,向某恒容密闭容器中通入一定量的和进行反应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.每断裂键,同时断裂键 |
D. |
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐1】甲醇是一种重要的试剂,有着广泛的用途,工业上可利用CO2制备甲醇。
(1)间接法:用CH4与CO2反应制H2和CO,再利用H2和CO化合制甲醇。
已知:①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH1=-1450.0 kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-566.0 kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH3=-571.6 kJ/mol
则H2和CO制液态甲醇的热化学方程式为____________________________________ 。
(2)直接法: H2和CO2特定条件下制甲醇的反应3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。在某固定体积的密闭容器中充入一定量的H2和CO2,在催化剂、一定温度作用下(前30分钟内温度为T0 ℃),测得反应物浓度与时间的关系如下图所示。
回答下列问题:
①该反应的化学平衡常数表达式K=________ ;在T0 ℃反应达到平衡时,甲醇的体积分数为________ 。(保留三位有效数字)
②保持温度和体积不变,下列情况可说明反应一定达到平衡状态的是________ 。(填序号)
a.混合气体密度不变
b.反应体系压强不变
c.H2和 CO2的浓度之比为3:1
d.每断裂3mol的H-H键同时断裂3molC-H键
③其他条件不变,温度调至T1℃(T1>T0 ),当反应达到平衡时测得平衡常数为K1(K1<K0),则该反应为________ (填“吸热反应”、“放热反应”)。
④在30分钟时,通过改变CO2的浓度(由0.5mol/L增至1.0mol/L)于45分钟时重新建立平衡。根据图示变化,通过计算(相关结果保留三位有效数字),说明只改变该条件能否建立45分钟时的平衡状态________________________________ 。
(3)甲醇可作燃料电池的原料,若电解质溶液为盐酸,当外电路转移12mol电子时(不考虑电子损失),将负极所产生的气体全部通入到2L 1.5mol/L的NaOH溶液中,充分反应,则溶液中所有离子的物质的量浓度由大到小的顺序为_______________________________ 。
(1)间接法:用CH4与CO2反应制H2和CO,再利用H2和CO化合制甲醇。
已知:①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH1=-1450.0 kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-566.0 kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH3=-571.6 kJ/mol
则H2和CO制液态甲醇的热化学方程式为
(2)直接法: H2和CO2特定条件下制甲醇的反应3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。在某固定体积的密闭容器中充入一定量的H2和CO2,在催化剂、一定温度作用下(前30分钟内温度为T0 ℃),测得反应物浓度与时间的关系如下图所示。
回答下列问题:
①该反应的化学平衡常数表达式K=
②保持温度和体积不变,下列情况可说明反应一定达到平衡状态的是
a.混合气体密度不变
b.反应体系压强不变
c.H2和 CO2的浓度之比为3:1
d.每断裂3mol的H-H键同时断裂3molC-H键
③其他条件不变,温度调至T1℃(T1>T0 ),当反应达到平衡时测得平衡常数为K1(K1<K0),则该反应为
④在30分钟时,通过改变CO2的浓度(由0.5mol/L增至1.0mol/L)于45分钟时重新建立平衡。根据图示变化,通过计算(相关结果保留三位有效数字),说明只改变该条件能否建立45分钟时的平衡状态
(3)甲醇可作燃料电池的原料,若电解质溶液为盐酸,当外电路转移12mol电子时(不考虑电子损失),将负极所产生的气体全部通入到2L 1.5mol/L的NaOH溶液中,充分反应,则溶液中所有离子的物质的量浓度由大到小的顺序为
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适中
(0.65)
【推荐2】天然气的主要成分为CH4,一般还含有C2H6等烃类,是重要的燃料和化工原料。
(1)乙烷在一定条件下可发生如下反应:C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g) △H,相关物质的燃烧热数据如表所示:
①△H=______ kJ•mol-1。
②提高该反应平衡转化率的方法有______ 、______ 。
③容器中通入等物质的量的乙烷和氢气,在等压下(p)发生上述反应,乙烷的平衡转化率为α。反应的平衡常数Kp=______ (用含α、p的代数式表示;用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(2)高温下,甲烷生成乙烷的反应如下:2CH4C2H6+H2。反应在初期阶段的速率方程为:r=k×c(CH4),其中k为反应速率常数。设反应开始时的反应速率为r1,甲烷的转化率为α时的反应速率为r2,则r2=______ r1。(用含α的代数式表示)。
(3)如图所示装置
①负极的电极反应式_______ 。
②乙装置电镀银,______ (M或N)电极材料选择银,电镀过程中电解质溶液浓度_____ (填变大、变小或不变)。
(1)乙烷在一定条件下可发生如下反应:C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g) △H,相关物质的燃烧热数据如表所示:
物质 | C2H6(g) | C2H4(g) | H2(g) |
燃烧热△H/(kJ•mol-1) | -1560 | -1411 | -286 |
①△H=
②提高该反应平衡转化率的方法有
③容器中通入等物质的量的乙烷和氢气,在等压下(p)发生上述反应,乙烷的平衡转化率为α。反应的平衡常数Kp=
(2)高温下,甲烷生成乙烷的反应如下:2CH4C2H6+H2。反应在初期阶段的速率方程为:r=k×c(CH4),其中k为反应速率常数。设反应开始时的反应速率为r1,甲烷的转化率为α时的反应速率为r2,则r2=
(3)如图所示装置
①负极的电极反应式
②乙装置电镀银,
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】硅是带来人类文明的重要元素之一。
(1)已知:
则,粗硅的制取原理为___________ 。
(2)已知一定条件下,硅粉与完全反应生成气体和,放出热量。
①写出该反应的热化学方程式___________ 。
②该反应在___________ (填“高温”或“低温”)时可自发进行。
(3)在硅的精炼中涉及反应,其平衡常数随温度变化如表所示,在和时的转化率随时间变化如图所示。
①代表343K的曲线是___________ (填“a”或“b”)
②该反应的Q___________ 0(填“>”或“<”)
③欲提高转化率,可采取哪些措施___________ 。(写出两条)
④已知,其中,,分别为正、逆向反应速率常数,x为物质的量分数。则M点时,___________ 。
(4)时,在体积为的反应器中,通入一定量和,发生(3)中反应,和浓度变化如图所示。①内的平均反应速率___________ 。
②该温度下,反应的平衡常数___________ 。
(1)已知:
则,粗硅的制取原理为
(2)已知一定条件下,硅粉与完全反应生成气体和,放出热量。
①写出该反应的热化学方程式
②该反应在
(3)在硅的精炼中涉及反应,其平衡常数随温度变化如表所示,在和时的转化率随时间变化如图所示。
温度/K | 323 | 343 |
平衡常数 | 0.01 | 0.02 |
②该反应的Q
③欲提高转化率,可采取哪些措施
④已知,其中,,分别为正、逆向反应速率常数,x为物质的量分数。则M点时,
(4)时,在体积为的反应器中,通入一定量和,发生(3)中反应,和浓度变化如图所示。①内的平均反应速率
②该温度下,反应的平衡常数
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适中
(0.65)
【推荐1】利用CO2可合成烷烃、烯烃、醇等系列重要化工原料。制备甲烷CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g) ΔH=-252.9 kJ·mol-1。回答下列有关问题:
(1)该反应的ΔG(ΔG=ΔH-TΔS)与温度的关系如图所示。
①要使该反应能顺利发生,理论上温度不高于_______ 。
②在恒温、恒容容器中进行该反应,下列不能说明反应达到平衡状态的是_______ (填字母)。
A.CO2和H2的转化率之比不再变化
B.混合气体的平均摩尔质量不再变化
C.容器内的压强不再变化
D.v=4v
(2)选择合适催化剂,在密闭容器中按n(CO2)∶n(H2)=1∶4充入反应物,反应结果如图所示。
①若N点压强为1 MPa,则平衡常数Kp(N)=_______ ,P点与N点的平衡常数K(P)_______ (填“>”“<”或“=”)K(N)。
②若无催化剂,N点平衡转化率是否可能降至R点?说明理由。答:_______ 。
(1)该反应的ΔG(ΔG=ΔH-TΔS)与温度的关系如图所示。
①要使该反应能顺利发生,理论上温度不高于
②在恒温、恒容容器中进行该反应,下列不能说明反应达到平衡状态的是
A.CO2和H2的转化率之比不再变化
B.混合气体的平均摩尔质量不再变化
C.容器内的压强不再变化
D.v=4v
(2)选择合适催化剂,在密闭容器中按n(CO2)∶n(H2)=1∶4充入反应物,反应结果如图所示。
①若N点压强为1 MPa,则平衡常数Kp(N)=
②若无催化剂,N点平衡转化率是否可能降至R点?说明理由。答:
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适中
(0.65)
【推荐2】随着我国碳达峰、碳中和目标的确定,二氧化碳资源化利用倍受关注。
Ⅰ.以CO2和NH3为原料合成尿素:
(1)有利于提高CO2平衡转化率的措施是______(填字母)。
(2)研究发现,合成尿素的反应分两步完成,其能量变化如下图所示:
第一步:
第二步: ①图中____ 。
②决定合成尿素总反应的反应速率的是___ (填“第一步”或“第二步”)反应,理由是______ 。
Ⅱ.以CO2和CH4催化重整制备合成气:。
(3)在密闭容器中通入物质的量均为0.2mol的和,在一定条件下发生上述反应, 的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。①若反应在恒温、恒容密闭容器中进行,下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是___ (填字母)。
A.容器中混合气体的密度保持不变 B.容器内混合气体的压强保持不变
C.反应速率: D.同时断裂2molC-H键和1molH-H键
②由图可知,压强___ (填“>”、“<”或“=”,下同);Y点速率___ 。
③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数,用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数,则X点对应温度下的___ (用含的代数式表示)。
Ⅰ.以CO2和NH3为原料合成尿素:
(1)有利于提高CO2平衡转化率的措施是______(填字母)。
A.高温低压 | B.低温高压 | C.高温高压 | D.低温低压 |
(2)研究发现,合成尿素的反应分两步完成,其能量变化如下图所示:
第一步:
第二步: ①图中
②决定合成尿素总反应的反应速率的是
Ⅱ.以CO2和CH4催化重整制备合成气:。
(3)在密闭容器中通入物质的量均为0.2mol的和,在一定条件下发生上述反应, 的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。①若反应在恒温、恒容密闭容器中进行,下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是
A.容器中混合气体的密度保持不变 B.容器内混合气体的压强保持不变
C.反应速率: D.同时断裂2molC-H键和1molH-H键
②由图可知,压强
③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数,用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数,则X点对应温度下的
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】CO选择性催化还原技术是治理汽车尾气中的CO和的理想方案之一。某小组对反应Ⅰ:展开了如下研究。回答下列问题:
(1)已知:
则反应Ⅰ的_______ kJ/mol。从理论上分析反应Ⅰ在_______ 条件(填“高温”“低温”或“任何温度”)可自发反应。
(2)下列能说明在恒温恒容的容器中反应Ⅰ达到平衡状态的是_______ (填正确答案的字母代号)。
a.容器内的百分含量不再随时间变化
b.每消耗4molCO(g)的同时生成1mol
c.容器内气体的压强不再随时间变化
d.生成的速率与消耗CO的速率存在
(3)一定温度下,向一2L密闭容器内充入4molCO(g)和2mol发生反应Ⅰ,达到平衡时测得CO的物质的量浓度为1mol/L。
①达到平衡时CO的转化率为_______ ;该温度下反应Ⅰ平衡常数K的值为_______ 。
②平衡后,再向容器内充入2mol和2mol,平衡会_______ (填“向正方向”“向逆方向”或“不”)移动。
③已知气体的颜色越深,透光率越小。若达到平衡后缩小容器的容积,下列气体透光率随时间变化的示意图中正确的是_______ (填正确答案的字母代号)。
(1)已知:
则反应Ⅰ的
(2)下列能说明在恒温恒容的容器中反应Ⅰ达到平衡状态的是
a.容器内的百分含量不再随时间变化
b.每消耗4molCO(g)的同时生成1mol
c.容器内气体的压强不再随时间变化
d.生成的速率与消耗CO的速率存在
(3)一定温度下,向一2L密闭容器内充入4molCO(g)和2mol发生反应Ⅰ,达到平衡时测得CO的物质的量浓度为1mol/L。
①达到平衡时CO的转化率为
②平衡后,再向容器内充入2mol和2mol,平衡会
③已知气体的颜色越深,透光率越小。若达到平衡后缩小容器的容积,下列气体透光率随时间变化的示意图中正确的是
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【推荐1】甲醇直接脱氢制无水甲醛是具有工业化前景的新工艺。回答下列问题:
(1)在标准压强(100kPa)、298K下,一些物质的热力学数据如下表,标准摩尔生成焓是指由稳定的单质合成1mol该物质的反应焓变;
甲醇脱氢制甲醛的反应方程式为: ___________ ,该反应高温能自发进行的原因是___________ 。
(2)已知Arrhenius经验公式为(为活化能,k为速率常数,R、A为常数)。一定条件下,催化剂1作用下甲醇脱氢制甲醛反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示。
①升高温度,速率常数k___________ (填“增大”“减小”或“不变”);
②催化剂Ⅱ作用下,实验数据如图中b线所示,则催化效果:催化剂Ⅰ___________ 催化剂Ⅱ(填“>”成“<”)。
(3)催化剂1作用下,恒容密闭容器中充入一定量的发生反应,达到平衡时,容器总压、的体积分数随温度的变化曲线如图所示。
①随着温度的升高,压强不断增大的原因是___________ 。
②600K达到平衡时,___________ kPa(用含“p”的式子表示,下同),的转化率为___________ ,___________ 。
(1)在标准压强(100kPa)、298K下,一些物质的热力学数据如下表,标准摩尔生成焓是指由稳定的单质合成1mol该物质的反应焓变;
物质 | HCHO | ||
标准摩尔生成焓() | 0 | -115.8 | -201 |
熵() | 130.7 | 218.7 | 239.9 |
(2)已知Arrhenius经验公式为(为活化能,k为速率常数,R、A为常数)。一定条件下,催化剂1作用下甲醇脱氢制甲醛反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示。
①升高温度,速率常数k
②催化剂Ⅱ作用下,实验数据如图中b线所示,则催化效果:催化剂Ⅰ
(3)催化剂1作用下,恒容密闭容器中充入一定量的发生反应,达到平衡时,容器总压、的体积分数随温度的变化曲线如图所示。
①随着温度的升高,压强不断增大的原因是
②600K达到平衡时,
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】煤的气化与液化是实现煤清洁利用的基本途径;的资源化利用有利于碳中和目标的实现。回答下列问题:
(1)煤制备乙烯的途径之一如下:
;
;
。
已知:① ;
② 。
则___________ ,反应的自发性与温度的关系是___________ 。
(2)催化加氢可得到甲烷: ,从速率与平衡移动两方面考虑,反应温度不宜过低或过高,理由是___________ 。
(3)向某密闭容器中充入一定量的和,在条件下发生反应:。当充入量时的平衡转化率~的关系与时的平衡转化率~的关系如图所示:①表示时平衡转化率~的关系是___________ (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②当充入量、温度为时,反应开始后经过达到平衡状态,若最初充人,则内___________ ___________ ;实际生产中从反应炉出来的气体中的转化率总是低于图中表示的相应值,最可能的原因是___________ 。
③下列事实不能说明在一定温度下该反应已经达到平衡状态的是___________ (填选项字母)。
A.容器中气体总体积保持不变
B.混合气体的平均相对分子质量保持不变
C.相同时间内键与键断裂的数目相等
D.与比值保持不变
(1)煤制备乙烯的途径之一如下:
;
;
。
已知:① ;
② 。
则
(2)催化加氢可得到甲烷: ,从速率与平衡移动两方面考虑,反应温度不宜过低或过高,理由是
(3)向某密闭容器中充入一定量的和,在条件下发生反应:。当充入量时的平衡转化率~的关系与时的平衡转化率~的关系如图所示:①表示时平衡转化率~的关系是
②当充入量、温度为时,反应开始后经过达到平衡状态,若最初充人,则内
③下列事实不能说明在一定温度下该反应已经达到平衡状态的是
A.容器中气体总体积保持不变
B.混合气体的平均相对分子质量保持不变
C.相同时间内键与键断裂的数目相等
D.与比值保持不变
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨。2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体表面合成氨的反应过程,示意如下图:
(1)图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面,图②和图③的含义分别是______ ,_______ 。
(2)已知:4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g);ΔH=-1266.8kJ/mol,N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180.5kJ/mol,氨催化氧化的热化学方程式为_________________________ 。
(3)500℃下,在A、B两个容器中均发生合成氨的反应。隔板Ⅰ固定不动,活塞Ⅱ可自由移动。
①当合成氨在容器B中达平衡时,测得其中含有1.0molN2,0.4molH2,0.4molNH3,此时容积为2.0L。则此条件下的平衡常数为________________ ;保持温度和压强不变,向此容器中通入0.36molN2,平衡将______________ (填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
②向A、B两容器中均通入xmolN2和ymolH2,初始A、B容积相同,并保持温度不变。若要平衡时保持N2在A、B两容器中的体积分数相同,则x与y之间必须满足的关系式为_____________ 。
(4)以CO和O2为电极燃料,以熔融K2CO3为电解质组成燃料电池,请写出该电池的负极反应方程式_____________________________________________ 。
(1)图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面,图②和图③的含义分别是
(2)已知:4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g);ΔH=-1266.8kJ/mol,N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180.5kJ/mol,氨催化氧化的热化学方程式为
(3)500℃下,在A、B两个容器中均发生合成氨的反应。隔板Ⅰ固定不动,活塞Ⅱ可自由移动。
①当合成氨在容器B中达平衡时,测得其中含有1.0molN2,0.4molH2,0.4molNH3,此时容积为2.0L。则此条件下的平衡常数为
②向A、B两容器中均通入xmolN2和ymolH2,初始A、B容积相同,并保持温度不变。若要平衡时保持N2在A、B两容器中的体积分数相同,则x与y之间必须满足的关系式为
(4)以CO和O2为电极燃料,以熔融K2CO3为电解质组成燃料电池,请写出该电池的负极反应方程式
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