含硫化合物在自然界中广泛存在。请按要求回答下列问题:
(1)火山喷发产生在大气中发生如下反应:
①
② 。
写出与反应产生和的热化学方程式:_________________ 。
(2)和混合加热的反应是
①某温度下,在恒容密闭容器中,通入和,平衡时测得的转化率为60%,则该温度下反应的平衡常数__________ 。
②由图分析该反应的______ 0(填“<”“>”)。
③如图250℃以前,曲线变化的可能原因:_____________ 。
(3)工业上可用碱性溶液脱硫,吸收大气污染物之一。
①该反应的离子方程式为_______________________________ 。
②用作催化剂,催化该反应的过程如图示:
过程2中,所起的作用是______________________________ 。(填“氧化剂”“还原剂”或“既作氧化剂又作还原剂”)。
(4)不同温度下溶液与酸性溶液反应速率的探究:均取溶液(含少量淀粉)与(过量)酸性溶液混合(已知:),做不同温度下系列实验,℃间溶液由无色变蓝的时间,55℃未观察到溶液变蓝,实验记录结果如图所示:
①X点的反应速率为______ 。
②40℃之前溶液由无色变蓝速率变快的主要因素是__________________ ;40℃之后溶液由无色变蓝的时间变长,且55℃未观察到溶液变蓝,可能的原因是__________________ 。
(1)火山喷发产生在大气中发生如下反应:
①
② 。
写出与反应产生和的热化学方程式:
(2)和混合加热的反应是
①某温度下,在恒容密闭容器中,通入和,平衡时测得的转化率为60%,则该温度下反应的平衡常数
②由图分析该反应的
③如图250℃以前,曲线变化的可能原因:
(3)工业上可用碱性溶液脱硫,吸收大气污染物之一。
①该反应的离子方程式为
②用作催化剂,催化该反应的过程如图示:
过程2中,所起的作用是
(4)不同温度下溶液与酸性溶液反应速率的探究:均取溶液(含少量淀粉)与(过量)酸性溶液混合(已知:),做不同温度下系列实验,℃间溶液由无色变蓝的时间,55℃未观察到溶液变蓝,实验记录结果如图所示:
①X点的反应速率为
②40℃之前溶液由无色变蓝速率变快的主要因素是
更新时间:2019-05-23 20:07:55
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【推荐1】随着钴酸锂电池的普及使用,从废旧的钴酸锂电池中提取锂、钴等金属材料意义重大。如图是废旧钴酸锂电池材料(主要成分为LiCoO2,含少量铁、铝、铜等元素的化合物)回收工艺流程:
(1)“拆解”前需进行“放电”处理的目的是______ ,用食盐水浸泡是放电的常用方法,浸泡放电过程中产生的气体主要有_____ 。
(2)滤液1中加入Na2SO3的主要目的是______ ;加入NaClO3的主要目的是_____ 。
(1)“拆解”前需进行“放电”处理的目的是
(2)滤液1中加入Na2SO3的主要目的是
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐2】依据图1中氮元素及其化合物的转化关系,回答问题:
(1)实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气,该反应的化学方程式为________________ 。
(2)收集氨气的方法是________ 。
(3)下列试剂不能用于干燥NH3的是__________ 。
A.碱石灰 B.无水CaCl2 C.NaOH固体
(4)工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸分为三步:
①NH3→NO化学方程式为_______________________________ 。
②NO→NO2实验现象是__________________ 。
③NO2 +H2O→HNO3氧化剂与还原剂物质的量之比为_________________ 。
(5)将X转化为HNO3__________ (填“是”或“不是”)氧化还原反应。
(6)若要将NH3→N2,从原理上看,下列试剂可行的是_________ 。
A.O2 B.Na C.NH4Cl D.NO2.
(7)标准状况下,将500L氨气溶于水形成1L氨水,则此氨水的物质的量浓度为______ mol/L (保留三位有效数字)。该氨水最多能吸收SO2的体积为___________ 。
(1)实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气,该反应的化学方程式为
(2)收集氨气的方法是
(3)下列试剂不能用于干燥NH3的是
A.碱石灰 B.无水CaCl2 C.NaOH固体
(4)工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸分为三步:
①NH3→NO化学方程式为
②NO→NO2实验现象是
③NO2 +H2O→HNO3氧化剂与还原剂物质的量之比为
(5)将X转化为HNO3
(6)若要将NH3→N2,从原理上看,下列试剂可行的是
A.O2 B.Na C.NH4Cl D.NO2.
(7)标准状况下,将500L氨气溶于水形成1L氨水,则此氨水的物质的量浓度为
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解答题-实验探究题
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【推荐3】实验室探究制备高锰酸钾的绿色化方案,其实验流程如图1。
已知:K2MnO4水溶液呈墨绿色,在酸性、中性和弱碱性环境下,MnO会发生自身氧化还原(歧化)反应,生成MnO和MnO2,部分试剂熔点、分解温度见如表:
(1)在强碱性条件下,MnO2与KClO3共熔可制得K2MnO4,其化学方程式为___________ 。投料的顺序为先加入KOH和KClO3混合均匀,待小火完全熔融,再加入MnO2,迅速搅拌。不能先将KClO3与MnO2混合的原因是___________ 。
(2)溶解后所得溶液转入三颈瓶中,趁热滴入6mol•L﹣1的乙酸,调节pH≈10,在如图2所示的装置中进行歧化。
①该步骤中如果pH控制过高,可能会导致___________ 。
②判断三颈瓶中K2MnO4完全反应的实验方法是:用玻璃棒蘸取溶液点在滤纸上,若观察到___________ ,表示MnO已完全反应。
(3)从提高原料利用率的角度分析,本实验流程的优点是___________ 。
已知:K2MnO4水溶液呈墨绿色,在酸性、中性和弱碱性环境下,MnO会发生自身氧化还原(歧化)反应,生成MnO和MnO2,部分试剂熔点、分解温度见如表:
物质 | KOH | KClO3 | MnO2 | K2MnO4 | KMnO4 |
熔点/℃ | 406 | 368 | ﹣ | ﹣ | ﹣ |
分解温度/℃ | 1323 | >400 | 530 | 190 | 240 |
(2)溶解后所得溶液转入三颈瓶中,趁热滴入6mol•L﹣1的乙酸,调节pH≈10,在如图2所示的装置中进行歧化。
①该步骤中如果pH控制过高,可能会导致
②判断三颈瓶中K2MnO4完全反应的实验方法是:用玻璃棒蘸取溶液点在滤纸上,若观察到
(3)从提高原料利用率的角度分析,本实验流程的优点是
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐1】硫酸是一种重要的基本化工产品。
(1)接触法制硫酸的第一步是将黄铁矿(FeS2)和氧气加入沸腾炉中发生如下反应:4FeS2(s)+11O2(g)= 2Fe2O3(s)+8SO2(g) ΔH < 0 ;为了提高黄铁矿的利用率,可以采取的措施是_______ ,_______ (任答两点)。
(2)将SO2和O2通入接触室,在催化剂(V2O5)的作用下发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH=-98 kJ·mol-1。回答下列问题:
①钒催化剂参与反应的能量变化如图所示,V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为:_______ 。
②能说明2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)在绝热恒容条件下已达到平衡状态的是_______ 。
A.v(SO3)=2v(O2) B.容器内压强保持不变
C.体系温度不再改变 D.容器内密度保持不变
③400℃时,若向2 L体积恒定的密闭容器中充入物质的量之比是2∶1的SO2和O2发生反应,其中O2、SO3物质的量随时间变化的曲线如图所示。图中A点v正_______ (填“>”“<”或“=”)v逆;达平衡后,反应前和反应后的压强比是_______ ;第10 min时,外界改变的条件可能是_______ (填字母)。
A.加合适催化剂 B.增大O2的物质的量 C.减小SO2的物质的量
D.升高温度 E.降低温度 F.充入Ar
(3)将1mol的SO2和1molO2分别充入下面的两个体积相同的容器中,已知甲容器有活塞可以上下移动,乙容器体积固定,在相同的温度、压强下开始发生反应,在反应过程中维持体系温度不变。达平衡时SO2的转化率甲_______ 乙(填“>”“<”或“=”)。
(1)接触法制硫酸的第一步是将黄铁矿(FeS2)和氧气加入沸腾炉中发生如下反应:4FeS2(s)+11O2(g)= 2Fe2O3(s)+8SO2(g) ΔH < 0 ;为了提高黄铁矿的利用率,可以采取的措施是
(2)将SO2和O2通入接触室,在催化剂(V2O5)的作用下发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH=-98 kJ·mol-1。回答下列问题:
①钒催化剂参与反应的能量变化如图所示,V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为:
②能说明2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)在绝热恒容条件下已达到平衡状态的是
A.v(SO3)=2v(O2) B.容器内压强保持不变
C.体系温度不再改变 D.容器内密度保持不变
③400℃时,若向2 L体积恒定的密闭容器中充入物质的量之比是2∶1的SO2和O2发生反应,其中O2、SO3物质的量随时间变化的曲线如图所示。图中A点v正
A.加合适催化剂 B.增大O2的物质的量 C.减小SO2的物质的量
D.升高温度 E.降低温度 F.充入Ar
(3)将1mol的SO2和1molO2分别充入下面的两个体积相同的容器中,已知甲容器有活塞可以上下移动,乙容器体积固定,在相同的温度、压强下开始发生反应,在反应过程中维持体系温度不变。达平衡时SO2的转化率甲
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【推荐2】NO在医药化工行业有着十分重要的应用。
Ⅰ.工业上主要采用氨催化氧化法生产NO:
主反应: △H1
副反应: △H2=-1265kJ·mol-1
(1) △H=+180kJ·mol-1,则△H1=_____ 。
(2)在不同的氨初始含量下,催化剂表面的反应速率与温度的关系如图。
由图知,生产NO的最佳条件为_____。
(3)在一定的氨初始含量下,温度升高一段时间后,体系中减小,可能的原因是_____ 。
Ⅱ.NO是空气污染物之一,以硫酸钠溶液为电解质,泡沫Cu为阴极,利用电化学装置实现NO的消除,阴极反应的模拟能量变化如图。
(4)从反应速率角度推断NO最终还原产物主要为_____ ,阴极的主要电极反应式为_____ 。
Ⅲ.用NO生产亚硝酰氯,反应如下: △H<0
(5)提高NO平衡转化率可采取的措施是_____。
(6)一定温度下,在恒容密闭容器中,NO(g)和Cl2(g)按物质的量之比为2∶1进行反应,体系初始总压为p0,NO的平衡转化率为α,则平衡常数Kp=_____ (以分压表示,分压=总压×物质的量分数,用含p0、α代数式表示)。
Ⅰ.工业上主要采用氨催化氧化法生产NO:
主反应: △H1
副反应: △H2=-1265kJ·mol-1
(1) △H=+180kJ·mol-1,则△H1=
(2)在不同的氨初始含量下,催化剂表面的反应速率与温度的关系如图。
由图知,生产NO的最佳条件为_____。
A.氨含量20%、反应温度650℃ |
B.氨含量40%、反应温度750℃ |
C.氨含量80%、反应温度1150℃ |
D.氨含量20%、反应温度750℃ |
(3)在一定的氨初始含量下,温度升高一段时间后,体系中减小,可能的原因是
Ⅱ.NO是空气污染物之一,以硫酸钠溶液为电解质,泡沫Cu为阴极,利用电化学装置实现NO的消除,阴极反应的模拟能量变化如图。
(4)从反应速率角度推断NO最终还原产物主要为
Ⅲ.用NO生产亚硝酰氯,反应如下: △H<0
(5)提高NO平衡转化率可采取的措施是_____。
A.降低温度 | B.增大NO的浓度 | C.增大压强 | D.加入合适的催化剂 |
(6)一定温度下,在恒容密闭容器中,NO(g)和Cl2(g)按物质的量之比为2∶1进行反应,体系初始总压为p0,NO的平衡转化率为α,则平衡常数Kp=
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【推荐3】甲醇作为基本的有机化工产品和环保动力燃料具有广阔的应用前景,CO2加氢合成甲醇是合理利用CO2的有效途径,由CO2制备甲醇过程可能涉及反应如下:
反应Ⅰ:CO2 (g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.58kJ/mol
反应Ⅱ:CO2 (g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H3=-90.77kJ/mol
回答下列问题:
(1)反应Ⅱ的△H2=______ ,反应 I自发进行条件是 ______ (填“较低温”、“较高温”或“任何温度”)。
(2)在一定条件下3 L恒容密闭容器中,充入一定量的H2和CO2仅发生反应Ⅰ,实验测得反应物在不同起始投入量下,反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线,如图1所示。
①H2和CO2的起始的投入量以A和B两种方式投入
A:n(H2)=3 mol,n(CO2)=1.5 mol B:n(H2)=3 mol,n(CO2)=2 mol,
曲线 I代表哪种投入方式______ (用A、B表示)。
②在温度为500K的条件下,按照A方式充入3 mol H2和1.5 mol CO2,该反应10 min时达到平衡:
a.此温度下的平衡常数为______ ;500K时,若在此容器中开始充入0.3 mol H2和0.9 mol CO2、0.6 mol CH3OH、x mol H2O,若使反应在开始时正向进行,则x应满足的条件是 ______ 。
b.在此条件下,系统中CH3OH的浓度随反应时间的变化趋势如图2所示,当反应时间达到3 min时,迅速将体系温度升至600 K,请在图2中画出3~10 min内容器中CH3OH浓度的变化趋势曲线__________ 。
(3)化物燃料电池是一种新型的燃料电池,它是以固体氧化锆氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2-)在其间通过,该电池的工作原理如图3所示,其中多孔电极均不参与电极反应,图3是甲醇燃料电池的模型。
①写出该燃料电池的负极反应式______ 。
②如果用该电池作为电解装置,当有16 g甲醇发生反应时,则理论上提供的电量最多为______ (法拉第常数为9.65×104C/mol)
反应Ⅰ:CO2 (g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.58kJ/mol
反应Ⅱ:CO2 (g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H3=-90.77kJ/mol
回答下列问题:
(1)反应Ⅱ的△H2=
(2)在一定条件下3 L恒容密闭容器中,充入一定量的H2和CO2仅发生反应Ⅰ,实验测得反应物在不同起始投入量下,反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线,如图1所示。
①H2和CO2的起始的投入量以A和B两种方式投入
A:n(H2)=3 mol,n(CO2)=1.5 mol B:n(H2)=3 mol,n(CO2)=2 mol,
曲线 I代表哪种投入方式
②在温度为500K的条件下,按照A方式充入3 mol H2和1.5 mol CO2,该反应10 min时达到平衡:
a.此温度下的平衡常数为
b.在此条件下,系统中CH3OH的浓度随反应时间的变化趋势如图2所示,当反应时间达到3 min时,迅速将体系温度升至600 K,请在图2中画出3~10 min内容器中CH3OH浓度的变化趋势曲线
(3)化物燃料电池是一种新型的燃料电池,它是以固体氧化锆氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2-)在其间通过,该电池的工作原理如图3所示,其中多孔电极均不参与电极反应,图3是甲醇燃料电池的模型。
①写出该燃料电池的负极反应式
②如果用该电池作为电解装置,当有16 g甲醇发生反应时,则理论上提供的电量最多为
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解题方法
【推荐1】地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为重要的环境问题。某课题组利用铁粉和溶液反应模拟地下水脱氮过程:。足量铁粉还原溶液的过程中,溶液中相关离子浓度、随时间的变化关系如图所示,部分副反应产物曲线略去。
(1)从图中可得出模拟脱氮过程中,各种离子浓度的变化有何规律_______ 。
(2)完成对影响脱氮反应速率因素的假设。
假设因素一,溶液的;
假设因素二:_______
假设因素三:_______
(3)设计实验验证上述假设因素,写出实验步骤及结论。(已知。溶液中的浓度可用离子色谱仪测定;为防止空气中的对脱氮的影响,可向溶液中通入)
实验步骤:_______
实验结论:_______
(1)从图中可得出模拟脱氮过程中,各种离子浓度的变化有何规律
(2)完成对影响脱氮反应速率因素的假设。
假设因素一,溶液的;
假设因素二:
假设因素三:
(3)设计实验验证上述假设因素,写出实验步骤及结论。(已知。溶液中的浓度可用离子色谱仪测定;为防止空气中的对脱氮的影响,可向溶液中通入)
实验步骤:
实验结论:
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解题方法
【推荐2】影响化学反应速率的因素很多,某校化学小组用实验的方法进行探究。
实验一:他们只利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5 mol·L-1、2 mol·L-1、18.4 mol·L-1)设计实验方案来研究影响化学反应速率的因素。甲同学的实验报告如下表:
(1)甲同学表中实验步骤②为_________________________________________ 。
(2)甲同学的实验目的是_____________ ;要得出正确的实验结论,还需控制的实验条件是____________ 。乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响,利用如图所示装置进行定量实验。
(3)乙同学在实验中应该测定的数据是___________________________________________________ 。
(4)乙同学完成该实验应选用的实验药品是________ ,该实验中不选用某浓度的硫酸,理由是___________ 。
实验二:已知 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,在高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时,发现开始一段时间,反应速率较慢,溶液褪色不明显;但不久突然褪色,反应速率明显加快。
(5)针对上述实验现象,丙同学认为KMnO4与H2C2O4反应放热,导致溶液温度升高,反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看,你猜想还可能是______________ 的影响。
(6)若用实验证明你的猜想,除高锰酸钾酸性溶液、草酸溶液外,还需要选择的试剂最合理的是________ (填字母)。
A.硫酸钾 B.硫酸锰 C.二氯化锰 D.水
实验一:他们只利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5 mol·L-1、2 mol·L-1、18.4 mol·L-1)设计实验方案来研究影响化学反应速率的因素。甲同学的实验报告如下表:
实验步骤 | 现象 | 结论 |
①分别取等体积的2 mol·L-1的硫酸于试管中 | 反应速率Mg>Fe,Cu不反应 | 金属的性质越活泼,反应速率越快 |
②____________ | 反应物浓度越大,反应速率越快 |
(1)甲同学表中实验步骤②为
(2)甲同学的实验目的是
(3)乙同学在实验中应该测定的数据是
(4)乙同学完成该实验应选用的实验药品是
实验二:已知 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,在高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时,发现开始一段时间,反应速率较慢,溶液褪色不明显;但不久突然褪色,反应速率明显加快。
(5)针对上述实验现象,丙同学认为KMnO4与H2C2O4反应放热,导致溶液温度升高,反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看,你猜想还可能是
(6)若用实验证明你的猜想,除高锰酸钾酸性溶液、草酸溶液外,还需要选择的试剂最合理的是
A.硫酸钾 B.硫酸锰 C.二氯化锰 D.水
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(0.65)
解题方法
【推荐3】氨是重要的化工原料,回答下列问题。
I.如图表示298K时,、、的平均能量与合成氨反应的活化能的曲线图,根据图回答下列问题:
(1)写出工业合成氨的热化学方程式:___________ 。
(2)图中曲线___________ (选填“a”或“b”)表示加入铁催化剂的能量变化曲线,铁催化剂能加快反应速率的原理是___________ 。
Ⅱ.在固定容积密闭容器中,进行上述反应,其平衡常数K与温度T的关系如下表:
(3)写出该反应的平衡常数表达式:___________ ,判断___________ (选填“”“”或“”)。
(4)下列反应能说明该反应达到平衡状态的是___________(单选,填字母)。
(5)298K时,在1L密闭容器中充入和并发生反应。10min时测得生成氨气0.3mol,用氢气表示该过程的反应速率为___________ ,此时该反应___________ 平衡(选填“达到”“未达到”),___________ (选填“”“”或“”)。
I.如图表示298K时,、、的平均能量与合成氨反应的活化能的曲线图,根据图回答下列问题:
(1)写出工业合成氨的热化学方程式:
(2)图中曲线
Ⅱ.在固定容积密闭容器中,进行上述反应,其平衡常数K与温度T的关系如下表:
298 | 398 | 498 | |
平衡常数K |
(3)写出该反应的平衡常数表达式:
(4)下列反应能说明该反应达到平衡状态的是___________(单选,填字母)。
A.混合气体密度保持不变 | B.容器内压强保持不变 |
C.、的转化率相等 | D. |
(5)298K时,在1L密闭容器中充入和并发生反应。10min时测得生成氨气0.3mol,用氢气表示该过程的反应速率为
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【推荐1】回答下列问题:
(1)化学反应中能量变化的主要原因是旧的化学键断裂会_______ (填“放出”或“吸收”)能量,新的化学键形成会_______ (填“放出”或“吸收”)能量。
(2)工业上高炉炼铁,其反应为:,属于放热反应,反应物的总能量_______ (填“>”、“=”或“<”)生成物的总能量。
在一定体积的密闭容器中进行如下化学反应:,其化学平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示:
回答下列问题:
(3)该反应的化学平衡常数表达式为K_______ 。
(4)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_______
(5)某温度下,平衡浓度符合下式:,试判断此时的温度为_______ ℃。
已知可逆反应: 。请回答下列问题:
(6)在某温度下,反应物的起始浓度分别为 mol·L, mol·L,达到平衡后,M的转化率为60%,此时N的转化率为_______ ;该温度时的平衡常数K=_______ 。
(1)化学反应中能量变化的主要原因是旧的化学键断裂会
(2)工业上高炉炼铁,其反应为:,属于放热反应,反应物的总能量
在一定体积的密闭容器中进行如下化学反应:,其化学平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示:
t/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
回答下列问题:
(3)该反应的化学平衡常数表达式为K
(4)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_______
A.容器中压强不变 | B.混合气体中不变 |
C. | D. |
已知可逆反应: 。请回答下列问题:
(6)在某温度下,反应物的起始浓度分别为 mol·L, mol·L,达到平衡后,M的转化率为60%,此时N的转化率为
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【推荐2】中科院一项最新成果实现了甲烷高效生产乙烯,甲烷在催化作用下脱氢,在气相中经自由基偶联反应生成乙烯,其反应如下:2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g) ΔH>0
(1)已知相关化学键的键能如上表,甲烷制备乙烯反应的ΔH=____________ (用含a、b、c、d的代数式表示)。
(2)T1温度时,向1 L的恒容反应器中充入2mol CH4,仅发生上述反应,反应过程中 0~15min CH4的物质的量随时间变化如图1,测得10~15min时H2的浓度为1.6mol/L。
①0~10min内CH4表示的反应速率为__________ mol/(L·min)。
②若图1中曲线a、曲线b分别表示在温度T1时,使用质量相同但表面积不同的催化剂时,达到平衡过程中n(CH4)变化曲线,其中表示催化剂表面积较大的曲线是________ (填“a”或 “b”)。
③15min时,若改变外界反应条件,导致n(CH4)发生图1中所示变化,则改变的条件可能是_____________________________________ (任答一条即可)。
(3)实验测得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4)·c2(H2)其中k正、k逆为速率常数仅与温度有关,T1温度时k正与k逆的比值为______ (填数值)。若将温度由T1升高到T2,则反应速率增大的倍数v正____ v逆(填“>”“=”或“<”),判断的理由是_________________ 。
(4)科研人员设计了甲烷燃料电池并用于电解。如图2所示,电解质是掺杂了 Y2O3与 ZrO2的固体,可在高温下传导O2-。
①C极的Pt为______ 极(填“阳”或“阴” )。
②该电池工作时负极反应方程式为_____________________ 。
③用该电池电解饱和食盐水,一段时间后收集到标况下气体总体积为112mL,则阴极区所得溶液在25℃时pH=_______ (假设电解前后NaCl溶液的体积均为500mL)。
化学键 | H—H | C—H | C=C | C—C |
E(kJ/mol) | a | b | c | d |
(1)已知相关化学键的键能如上表,甲烷制备乙烯反应的ΔH=
(2)T1温度时,向1 L的恒容反应器中充入2mol CH4,仅发生上述反应,反应过程中 0~15min CH4的物质的量随时间变化如图1,测得10~15min时H2的浓度为1.6mol/L。
①0~10min内CH4表示的反应速率为
②若图1中曲线a、曲线b分别表示在温度T1时,使用质量相同但表面积不同的催化剂时,达到平衡过程中n(CH4)变化曲线,其中表示催化剂表面积较大的曲线是
③15min时,若改变外界反应条件,导致n(CH4)发生图1中所示变化,则改变的条件可能是
(3)实验测得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4)·c2(H2)其中k正、k逆为速率常数仅与温度有关,T1温度时k正与k逆的比值为
(4)科研人员设计了甲烷燃料电池并用于电解。如图2所示,电解质是掺杂了 Y2O3与 ZrO2的固体,可在高温下传导O2-。
①C极的Pt为
②该电池工作时负极反应方程式为
③用该电池电解饱和食盐水,一段时间后收集到标况下气体总体积为112mL,则阴极区所得溶液在25℃时pH=
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐3】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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