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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:193 题号:6666681
实施以节约能源和减少废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。试运用所学知识,回答下列问题:
(1)已知某温度下某反应的化学平衡常数表达式为:K,它所对应的化学反应为:__________________
(2)已知在一定温度下,
①C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH1a kJ/mol 平衡常数K1
②CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ΔH2b kJ/mol 平衡常数K2
③C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH3 平衡常数K3
K1K2K3之间的关系是________,ΔH3__________________(用含ab的代数式表示)。
(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,发生如下反应:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如表所示:
温度/℃400500800
平衡常数K9.9491
该反应的正反应方向是______反应(填“吸热”或“放热”),若在500 ℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020 mol/L,在该条件下,CO的平衡转化率为________
(4)高炉炼铁产生的废气中的可进行回收,使其在一定条件下和反应制备甲醇: 。请回答下列问题;
①若在温度和容积相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡时的有关数据如下表:
容器反应物投入的量反应物的转化率的浓度能量变化(均大于0)
1 和2 放出 热量
1 放出 热量
2 和4 放出 热量
则下列关系正确的是__________
a.      b.             c.              d.
e.该反应若生成1 ,则放出(热量
②若在一体积可变的密闭容器中充入1 、2 和1 ,达到平衡时测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍,则该反应向__________(填“正”或“逆”)反应方向移动。

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【推荐1】碳和氮的化合物在生产、生活中广泛存在。请回答下列问题:
(1)甲醇是重要的化工原料,又可作为燃料,工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关反应的化学方程式及其在不同温度下的化学平衡常数如下表所示。

化学反应

化学平衡常数

温度(℃)

500

700

800

①2H2(g)+CO(gCH3OH(g) △H

K1

2.5

0.34

0.15

②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) △H2

K2

1.0

1.70

2.52

③3H2(g)+CO2(g)H3OH(g)+ H2O(g) △H3

K3



①下列措施能使反应③的平衡体系中增大的是_______(填字母代号)。
A.将H2O(g)从体系中分离出去
B.恒容充入H2(g), 使体系压强增大
C.升高温度
D.恒容时再充入l mol H2(g)
②500℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、 CH3OH(g)、 H2O(g)的浓度分别为0.8 mol/L、0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.15 mol/L,则此时v(正)________ (填“>”“ =“或“<")v (逆)。
(2)如图表示反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0 在某一时间段反应速率与反应过程的曲线关系图:

①达到平衡后,若只改变一个条件,则t1条件为_____;t3条件为_____ ;t4条件为_____
②则图中氨的百分含量最低的时间段是________(填选项字母).
A. t0-t1 B. t2-t3 C. t3-t4 D. t5-t6 .
③请在上图中画出t6时刻既增加氢气浓度同时又减小氨气浓度的速率随时间的变化图____________
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【推荐2】为积极有效应对CO2引起的全球气候变化问题。目前,我国科学实验微型监测数据对外开放共享,该数据有效提高了全球对碳循环过程的理论认识。请回答下列问题:
(1)某温度下有反应:
①CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) H1K1
②N2(g)+O2(g)2NO(g)   H2 K2
③2NO(g)+O2(g)2NO2(g) H3K3
④CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H4K4
H4__________(用含H1H2H3的代数式表示),K4_________(用含K1K2K3的代数式表示)。
(2)在某密闭容器中充入1 mol CH4(g)和2.4 mol NO2(g),发生如下反应:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H4<0。
①若改变温度和压强,平衡体系中CO2(g)的物质的量分数如图所示:

下列关于温度和压强的关系判断正确的是__________(填标号)
A. p1 p2 p3p4T1T2T3T4 B. p1p2p3p4T1T2T3T4
C. p1 p2 p3p4T1T2T3T4 D. p1p2p3p4 T1T2T3T4
②测得某温度下,体积为2 L的密闭容器中数据如下表所示:
时间/min02468
n(CH4)/mol10.60.40.30.3
n(NO2)/mol2.41.61.2xy

0~4min内的平均速率v(H2O)=__________mol·L1·min1;该温度下,化学反应的平衡常数K__________(保留到小数点后两位,下同);平衡时,NO2的转化率为__________%。
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则写出CO和NO反应生成无污染气体的热化学反应方程式________
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①反应的△H____ 0 ,p1___ p2(填>、< 或=)
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③下列说法正确的是______
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