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 > 化学平衡状态 > 化学平衡状态的判断方法
题型:解答题-工业流程题 难度:0.4 引用次数:800 题号:775735
某经济开发区将钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成了一个产业链,大大地提高了资源利用率,减少了环境污染。其流程如下:
   
请回答下列问题:
(1)由CO和H2合成甲醇的化学方程式是CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。若在恒容密闭容器中充入一定量的CO和H2,在一定条件下反应,能说明该反应已达到平衡状态的是___________(填字母)。
a.容器内压强保持不变       b.容器内气体密度保持不变
c.c(CO)=c(CH3OH) d.v(CO)=v(CH3OH)
(2)写出流程中氯化时发生反应的化学方程式:_______________________________
(3)20℃时,电解饱和食盐水制得烧碱的混合液中,随着NaOH含量的变化,NaCl达到饱和状态时其溶质质量分数的变化曲线如图所示。现有20℃时,满足曲线上B点所示的溶液,要降低溶液中NaCl的含量,可采用的方法是_____________________。若向B点所示溶液中通入Cl2至恰好呈中性,此时溶液中各离子浓度从大到小的顺序为_____________
   
(4)在某次联合生产过程中,氯碱厂电解电路中通过了20mol电子,同时甲醇厂获得了147.2g甲醇,则理论上冶钛厂可得钛____g(精确到0.1,下同),甲醇厂CO的转化率为_____
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【推荐1】甲烷三重整是指甲烷部分氧化、甲烷水蒸气重整及甲烷二氧化碳重整三个反应在同一个反应器内进行的过程。主要反应如下:
反成①:
反应②:
反应③:
(1)根据盖斯定律,反应_______(写出代数式即可)。
(2)图中的曲线_______(填“a”或“b”)表示反应②的随T的变化情况。甲烷三重整反应体系可在一定程度上实现部分自供热,试解释原因:_______

(3)在甲烷三重整反应体系中,下列说法正确的是_______(填标号)。
A.若气体的平均相对分子质量保持不变,说明反应体系已平衡
B.增大压强有利于提高CO和H2的平衡产率
C.体系达平衡后,若加入,则反应②平衡正向移动,反应③平衡不移动
D.选用合适的催化剂可以提高在单位时间内的转化率

(4)甲烷三重整反应体系中,常因甲烷分解使催化剂表面沉积碳而导致催化剂活性降低。研究发现,原子相互结合形成分子是形成积碳的决速步(吸附在催化剂表面的物种用“*”标注)。根据下图分析,其他条件相同时,抗积碳效果最好的是催化剂_______(填“1”“2”或“3”)。

(5)在一体积可变的容器中通入原料气,保持压强为p、温度为,发生反应①、②、③,各组分物质的量如下表所示。
组分
n(起始)/mol1.000.200.450.4500
n(平衡)/mol0.0400.25xy1.32
______________。设为相对压力平衡常数,其表达式写去:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。已知气体的相对分压等于其分压除以,则反应③的相对压力平衡带数K′_______。(列出计算式即可)。
2022-04-29更新 | 644次组卷
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【推荐2】工业硅是我国有色金属行业的重要组成部分,其细分产品主要分为单晶硅、多晶硅、有机硅和合金硅,其下游应用已经渗透到国防军工、信息产业、新能源等相关行业中,在我国经济社会发展中具有特殊的地位,是新能源、新材料产业发展不可或缺的重要材料,展现了广阔的应用前景。
(1)已知反应a:
反应b:
写出工业上用过量碳与制备粗硅的热化学方程式:______,在______(填“高温”或“低温”)下利于该反应进行。
(2)硅烧法制备多晶硅的核心反应是的歧化: ,在323K和343K时的转化率随时间变化的关系如图所示。已知:
温度/K323343400
平衡常数0.10.21

①该反应的______(填“>”或“<”或“=”)0。
②反应速率分别为正、逆向反应速率常数,x为物质的量分数,M点的______(填数值)。
③400K下,向一容积为2L的恒容容器中通入发生反应,达到平衡时的浓度为______
(3)冷氢化技术是国内多晶硅技术开发的核心。在催化剂作用下,将氢化为:起始反应物投料相同,不同温度下在某恒容密闭容器中,发生反应 反应相同时间后测得的转化率与温度的关系如图所示。

①图中已达到平衡的点是______
②B点的______(填“大于”、“小于”或“等于”)D点的
③在恒温恒容条件下,能说明该反应到达平衡状态的是______
A.混合气体的密度保持不变
B.容器内的压强保持不变
C.容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化
D.断裂的同时,断裂
E.速率之比
2024-01-17更新 | 70次组卷
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【推荐3】中国政府承诺2030年实现碳达峰,2060年实现碳中和。含碳化合物的吸收与排放是科学研究的重要方向。
(1)以生物材质(以C计)与水蒸气反应制取是一种低耗能,高效率的制方法。该方法由气化炉制造和燃烧炉再生CaO两步构成。气化炉中涉及到的反应如下:
I.    
II.    
III.    
IV.    
①该工艺制总反应可表示为,该反应的平衡常数K=_______(用K1等的代数式表示),该反应的焓变_______等的代数式表示)。
②在2L的密闭容器中加入一定量的C(s)、。下列能说明反应达到平衡的是___
A.容器内混合物的质量不再变化       B.形成键的同时断裂
C.混合气体的密度不再变化       D.的物质的量之比不再变化
(2)
①上述反应的活化能Ea(正)_______Ea(逆)(填“大于”或“小于”)
②一定温度下,将充入2L密闭容器中发生上述反应,初始压强为,达平衡时压强变为,该反应的平衡常数_______。(以分压表示,分压=总压×物质的量分数,列出表达式,不必求算)
③在四种不同的容器中发生上述反应,若初始温度、压强和反应物用量均相同,则的转化率最高的是_______(填标号)。
a.恒温恒容容器       b.恒容绝热容器       c.恒压绝热容器 d.恒温恒压容器
(3)都是比较稳定的分子,科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化,其原理如下图所示:

①若生成的乙烯和乙烷的体积比为1:1,阳极上的反应式为_______
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2021-09-12更新 | 286次组卷
共计 平均难度:一般