大气中的氮氧化物、、等的含量高低是衡量空气质量优劣的重要指标,对其研究和综合治理具有重要意义。
汽车发动机工作时会引发反应:,,其能量变化示意图如下:
则NO中氮氧键的键能为______ 。
以碱液为电解质可实现如下转化: ,该反应在一定条件下能自发进行的原因是______ ,阴极反应式为______ 。
将和溶于水可得到相应的酸时,两种酸的电离平衡常数如表:
①的水解平衡常数为______ 。
②溶液和溶液反应的离子方程式为______ 。
汽车尾气处理催化装置中涉及的反应之一为:,研究表明,在使用等质量的催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某科研小组设计了以下三组实验:
根据下列坐标图,计算前5s内用表示的反应速率为______ ;并在坐标图中画出上表实验Ⅱ、Ⅲ条件下,混合气体中NO浓度随时间变化的趋势标明各条曲线的实验编号。______
汽车发动机工作时会引发反应:,,其能量变化示意图如下:
则NO中氮氧键的键能为
以碱液为电解质可实现如下转化: ,该反应在一定条件下能自发进行的原因是
将和溶于水可得到相应的酸时,两种酸的电离平衡常数如表:
①的水解平衡常数为
②溶液和溶液反应的离子方程式为
汽车尾气处理催化装置中涉及的反应之一为:,研究表明,在使用等质量的催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某科研小组设计了以下三组实验:
实验 编号 | NO初始浓度 | CO初始浓度 | 催化剂比表面积 | |
Ⅰ | 400 | 82 | ||
Ⅱ | 400 | 124 | ||
Ⅲ | 450 | 124 |
根据下列坐标图,计算前5s内用表示的反应速率为
更新时间:2020-02-12 17:33:28
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解答题-原理综合题
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【推荐1】Ⅰ.甲醇是人们开发和利用的一种新能源。已知:
①2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH1=-571.8 kJ·mol-1;
②CH3OH(g)+1/2O2(g)===CO2(g)+2H2(g) ΔH2=-192.9 kJ·mol-1
(1)甲醇蒸气完全燃烧的热化学方程式为___________________________________________________ 。
(2)H2(g)的燃烧热为________________ 。
(3)请你分析H2(g)作为能源比甲醇蒸气作为能源的优点:______________ ;__________ (写出两点即
可)。
Ⅱ.由气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过程中,破坏旧化学键需要吸收能量,形成新化学键又会释放能量。
已知反应N2+3H2===2NH3 ΔH=a kJ·mol-1。
试根据表中所列键能数据计算a的数值为:________________ 。
①2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH1=-571.8 kJ·mol-1;
②CH3OH(g)+1/2O2(g)===CO2(g)+2H2(g) ΔH2=-192.9 kJ·mol-1
(1)甲醇蒸气完全燃烧的热化学方程式为
(2)H2(g)的燃烧热为
(3)请你分析H2(g)作为能源比甲醇蒸气作为能源的优点:
可)。
Ⅱ.由气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过程中,破坏旧化学键需要吸收能量,形成新化学键又会释放能量。
化学键 | H—H | N—H | N≡N |
键能/kJ·mol-1 | 436 | 391 | 945 |
已知反应N2+3H2===2NH3 ΔH=a kJ·mol-1。
试根据表中所列键能数据计算a的数值为:
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(0.65)
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【推荐2】甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料,工业上利用CO和在催化剂作用下合成甲醇。
(1)已知反应中有关物质的化学键键能数据如下表所示:
则_____________
(2)在1L恒容密闭容器中充入2mol CO和4mol ,CO的平衡转化率(α)随温度和压强变化的如图所示。
②_____________ (填“<”、“=”、“>”)。理由_________________ ;
②在一定条件下,经过10min达到平衡状态a点处。则在该条件下,从开始至达到平衡状态______ ,abc三点对应平衡常数、、的大小关系:_____________ 。
③能说明该反应已达平衡状态的是_____________ 。
A. B.CO和的浓度之比不再随时间改变
C.混合气体的密度不随时间变化 D.气体的平均相对分子质量不再随时间改变
(3)也可由和合成。一定条件下,向1L恒容密闭容器中充入1mol 和2mol ,一定条件下反应 ,平衡时测得生成甲醇0.5mol,该反应的平衡常数___________________ (对于反应,,x为物质的量分数)。
(1)已知反应中有关物质的化学键键能数据如下表所示:
化学键 | H-H | C-O | CO | H-O | C-H |
E/(kJ/mol) | 436 | 342 | 1076 | 465 | 413 |
则
(2)在1L恒容密闭容器中充入2mol CO和4mol ,CO的平衡转化率(α)随温度和压强变化的如图所示。
②
②在一定条件下,经过10min达到平衡状态a点处。则在该条件下,从开始至达到平衡状态
③能说明该反应已达平衡状态的是
A. B.CO和的浓度之比不再随时间改变
C.混合气体的密度不随时间变化 D.气体的平均相对分子质量不再随时间改变
(3)也可由和合成。一定条件下,向1L恒容密闭容器中充入1mol 和2mol ,一定条件下反应 ,平衡时测得生成甲醇0.5mol,该反应的平衡常数
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【推荐3】氮元素的单质及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)已知:反应i:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol
反应ii:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol
则氨气完全燃烧生成氮气和水蒸气的热化学方程式_____ 。
(2)已知反应i断开1mol化学键所需的能量见下表:
则断开1molN-H键所需的能量是_______ kJ
(3)如图表示反应i在500℃、60.0MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中M点数据计算N2的平衡体积分数______ ;该反应的化学平衡常数K的表达式______ 。
(4)如图是合成氨反应平衡混合气中NH3的体积分数随温度或压强变化的曲线,图中L(L1、L2)、X分别代表温度或压强。其中X代表的是______ (填“温度”或“压强”);判断L1、L2的大小关系并说明理由_______ 。
(5)电化学气敏传感器可用于检测环境中NH3的含量,其工作原理如图所示:
①反应消耗NH3和O2的物质的量之比为____ 。
②a极的电极反应式为______ 。
(1)已知:反应i:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol
反应ii:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol
则氨气完全燃烧生成氮气和水蒸气的热化学方程式
(2)已知反应i断开1mol化学键所需的能量见下表:
N≡N | H—H | N—H | |
键能/kJ·mol-1 | 945 | 436 | ? |
则断开1molN-H键所需的能量是
(3)如图表示反应i在500℃、60.0MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中M点数据计算N2的平衡体积分数
(4)如图是合成氨反应平衡混合气中NH3的体积分数随温度或压强变化的曲线,图中L(L1、L2)、X分别代表温度或压强。其中X代表的是
(5)电化学气敏传感器可用于检测环境中NH3的含量,其工作原理如图所示:
①反应消耗NH3和O2的物质的量之比为
②a极的电极反应式为
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解题方法
【推荐1】汽车尾气主要污染物有、、CO、及固体颗粒物等,研究汽车尾气成分及其发生的反应,可以为更好地治理汽车尾气提供技术支持。
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)根据盖斯定律,反应Ⅰ的___________ 。
(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有___________。
(3)反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数的对数随反应温度T的变化曲线如图所示,曲线②为反应___________ (填写“Ⅰ”或“Ⅱ”或“Ⅲ”);结合各反应的,归纳曲线变化规律:___________ (任意一条)。
(4)汽车排气装置中的三元催化装置,可以利用反应 实现气体的无害化排放。T℃时,在恒容的密闭容器中通入一定量的CO和NO,能自发进行上述反应,测得不同时间的CO和NO的浓度如表:
①该反应在1~3s内的平均反应速率为___________ 。
②反应达平衡时压强为100kPa,求压强平衡常数___________ (列式计算,结果保留2位有效数字)。(用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)
③某研究小组探究催化剂对CO、NO转化的影响。将CO、NO以一定流速通过两种不同的催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中NO的含量,从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO转化率),结果如图所示,若高于450℃,曲线Ⅱ中脱氮率随温度升高而降低的主要原因可能是:___________ 。
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)根据盖斯定律,反应Ⅰ的
(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有___________。
A.增大的浓度,反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的正反应速率都增加 |
B.加入反应Ⅰ的催化剂,可提高CO的平衡转化率 |
C.反应Ⅱ: |
D.升高反应温度,反应Ⅲ的正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡正向移动 |
(4)汽车排气装置中的三元催化装置,可以利用反应 实现气体的无害化排放。T℃时,在恒容的密闭容器中通入一定量的CO和NO,能自发进行上述反应,测得不同时间的CO和NO的浓度如表:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
1.50 | 1.15 | 0.75 | 0.55 | 0.50 | 0.50 | |
3.00 | 2.65 | 2.25 | 2.05 | 2.00 | 2.00 |
②反应达平衡时压强为100kPa,求压强平衡常数
③某研究小组探究催化剂对CO、NO转化的影响。将CO、NO以一定流速通过两种不同的催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中NO的含量,从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO转化率),结果如图所示,若高于450℃,曲线Ⅱ中脱氮率随温度升高而降低的主要原因可能是:
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【推荐2】我国将在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。CO2的资源化利用能有效减少CO2排放。
(1)研究表明CO2与CH4在催化剂存在下可发生反应制得合成气:CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g) ΔH>0
①此反应的活化能Ea(正)________ Ea(逆)(填“>”、“=”或“<”)。
②某温度下,向一恒容密闭容器中充入CO2和CH4发生上述反应,初始时CO2和CH4的分压分别为15kPa、20kPa,一段时间达到平衡后,测得体系压强增加了10kPa,则该反应的平衡常数Kp_______ (kPa)2(结果保留两位有效数字,用平衡分压代替平衡浓度计算。分压=总压×物质的量分数)。
(2)电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理如图。
①阳极区为该装置的_______ 边(填“左”或“右”),电解一段时间后,溶液中的K+向_______ 极区移动(填“阳”或“阴”)。
②写出CO2还原为HCOO-的电极反应式:_______ 。
(3)CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法,其过程中主要发生下列反应:
反应I:CO(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.2k/mol
反应II:2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH=-122.5kJ/mol
在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。其中:CH3OCH3的选择性=100%
①温度高于300°C,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是_______ 。
②220°C时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时化间后,测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度,一定能提高程CH3OCH3选择性的措施有_______ 。(填一条即可)
(1)研究表明CO2与CH4在催化剂存在下可发生反应制得合成气:CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g) ΔH>0
①此反应的活化能Ea(正)
②某温度下,向一恒容密闭容器中充入CO2和CH4发生上述反应,初始时CO2和CH4的分压分别为15kPa、20kPa,一段时间达到平衡后,测得体系压强增加了10kPa,则该反应的平衡常数Kp
(2)电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理如图。
①阳极区为该装置的
②写出CO2还原为HCOO-的电极反应式:
(3)CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法,其过程中主要发生下列反应:
反应I:CO(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.2k/mol
反应II:2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH=-122.5kJ/mol
在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。其中:CH3OCH3的选择性=100%
①温度高于300°C,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是
②220°C时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时化间后,测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度,一定能提高程CH3OCH3选择性的措施有
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(0.65)
【推荐3】完成下列问题。
(1)在一定温度下,向体积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的A、B发生化学变化(除物质D为固体外,其余的物质均为气体),各物质的含量随时间的变化情况如图所示,回答下列问题:
①写出该反应的化学方程式:___________ 。
②内用D表示的化学反应速率_______ 。
③该反应在时改变了某一条件,则该条件可能为___________ 。
(2)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料,工业上将催化加氢生产甲醇,发生如下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
①___________ ;相同条件下,反应Ⅲ的平衡常数___________ (用平衡常数、表示)。
②采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒,成功实现了高选择性电催化还原制备甲醇,该反应历程如图所示。
上述合成甲醇的反应速率较慢,要使反应速率加快,主要降低下列变化中___________ (填字母)的能量变化。
A. B.
C. D.
(1)在一定温度下,向体积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的A、B发生化学变化(除物质D为固体外,其余的物质均为气体),各物质的含量随时间的变化情况如图所示,回答下列问题:
①写出该反应的化学方程式:
②内用D表示的化学反应速率
③该反应在时改变了某一条件,则该条件可能为
(2)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料,工业上将催化加氢生产甲醇,发生如下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
①
②采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒,成功实现了高选择性电催化还原制备甲醇,该反应历程如图所示。
上述合成甲醇的反应速率较慢,要使反应速率加快,主要降低下列变化中
A. B.
C. D.
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(0.65)
【推荐1】近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
(1)反应Ⅰ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJ·mol-1
反应Ⅲ:S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3=-297 kJ·mol-1
反应Ⅱ的热化学方程式:_________________________________________ 。
(2)对反应Ⅱ,在某一投料比时,两种压强下,H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。
p2_______ p 1(填“>”或“<”),得出该结论的理由是________________ 。
(3)I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下。将ii补充完整。
i.SO2+4I-+4H+===S↓+2I2+2H2O
ii.I2+2H2O+_________ ===_________ +_______ +2I-
(4)探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2 mL下列试剂中,密闭放置观察现象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)
①B是A的对比实验,则a=__________ 。
②比较A、B、C,可得出的结论是______________________ 。
③实验表明,SO2的歧化反应速率D>A,结合i、ii反应速率解释原因:________________ 。
(1)反应Ⅰ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJ·mol-1
反应Ⅲ:S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3=-297 kJ·mol-1
反应Ⅱ的热化学方程式:
(2)对反应Ⅱ,在某一投料比时,两种压强下,H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。
p2
(3)I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下。将ii补充完整。
i.SO2+4I-+4H+===S↓+2I2+2H2O
ii.I2+2H2O+
(4)探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2 mL下列试剂中,密闭放置观察现象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)
A | B | C | D | |
试剂组成 | 0.4 mol·L-1 KI | a mol·L-1 KI 0.2 mol·L-1 H2SO4 | 0.2 mol·L-1 H2SO4 | 0.2 mol·L-1 KI 0.0002 mol I2 |
实验现象 | 溶液变黄,一段时间后出现浑浊 | 溶液变黄,出现浑浊较A快 | 无明显现象 | 溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较A快 |
②比较A、B、C,可得出的结论是
③实验表明,SO2的歧化反应速率D>A,结合i、ii反应速率解释原因:
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解答题-实验探究题
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【推荐2】研究1,3-丁二烯和Br2以物质的量之比为1∶1加成时的反应:
1,2-加成:(产物A);1,4-加成:(产物B)
文献:Ⅰ.一般情况,在相同条件下,化学反应的活化能(E)越大,化学反应速率越小。
Ⅱ.1,3-丁二烯和Br2以物质的量之比为1∶1加成时的反应过程和能量变化的示意图如下:
(1)已知:
ΔH1=-a(a>0) kJ·mol−1; ΔH2=+c(c>0) kJ·mol−1
①稳定性:A______ B(填“>”、“=”或“<”)。
②气态1,3-丁二烯和液态Br2以物质的量之比为1∶1加成生成液态B的热化学方程式是______ 。
(2)探究1,2-加成和1,4-加成的影响因素。
实验1 将1,3-丁二烯和Br2以物质的量之比1∶1加成,不同温度,相同时间内测定A和B在产物中的含量,低温时产物以A为主,较高温时以B为主。
实验2 加热实验1中低温时的反应产物,A的含量减少,B的含量增大。
实验3 在实验1的基础上,充分延长反应时间,无论是低温还是高温,产物中B的含量均增大。
①结合反应过程和能量变化的示意图,解释实验1中低温时产物以A为主的原因:______ 。
②说明实验2中,升高温度,A转化为B经历的物质转化过程:______ 。
③综上所述,有利于1,4加成的措施是__________________ 。
1,2-加成:(产物A);1,4-加成:(产物B)
文献:Ⅰ.一般情况,在相同条件下,化学反应的活化能(E)越大,化学反应速率越小。
Ⅱ.1,3-丁二烯和Br2以物质的量之比为1∶1加成时的反应过程和能量变化的示意图如下:
(1)已知:
ΔH1=-a(a>0) kJ·mol−1; ΔH2=+c(c>0) kJ·mol−1
①稳定性:A
②气态1,3-丁二烯和液态Br2以物质的量之比为1∶1加成生成液态B的热化学方程式是
(2)探究1,2-加成和1,4-加成的影响因素。
实验1 将1,3-丁二烯和Br2以物质的量之比1∶1加成,不同温度,相同时间内测定A和B在产物中的含量,低温时产物以A为主,较高温时以B为主。
实验2 加热实验1中低温时的反应产物,A的含量减少,B的含量增大。
实验3 在实验1的基础上,充分延长反应时间,无论是低温还是高温,产物中B的含量均增大。
①结合反应过程和能量变化的示意图,解释实验1中低温时产物以A为主的原因:
②说明实验2中,升高温度,A转化为B经历的物质转化过程:
③综上所述,有利于1,4加成的措施是
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解题方法
【推荐3】化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。
(1)某温度下,恒容密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示。_______ mol·L-1·min-1。
②该反应的化学方程式为_______ 。
③若均为气体,在时,向容器中通入氩气(容器体积不变),的反应速率将_______ (填“变大”、“不变”或“变小”)。
④若均为气体,下列能说明该反应达到平衡状态的是_______ (填字母)。
a.三种气体的浓度相等
b.混合气体的质量不随时间变化
c.混合气体的密度不随时间变化
d.单位时间内消耗X和的物质的量之比为
(2)实验室用溶液与溶液反应探究条件的改变对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表(已知):
①对比实验1和2可探究_______ 因素对化学反应速率的影响。
②对比实验1和3来探究浓度对化学反应速率的影响,则_______ ,_______ 。
(1)某温度下,恒容密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示。
①从反应开始到内,用的浓度变化表示的平均反应速率为
②该反应的化学方程式为
③若均为气体,在时,向容器中通入氩气(容器体积不变),的反应速率将
④若均为气体,下列能说明该反应达到平衡状态的是
a.三种气体的浓度相等
b.混合气体的质量不随时间变化
c.混合气体的密度不随时间变化
d.单位时间内消耗X和的物质的量之比为
(2)实验室用溶液与溶液反应探究条件的改变对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表(已知):
实验序号 | 体积/ | 温度/ | 溶液出现浑浊的时间/s | ||
溶液 | 水 | 溶液 | |||
1 | 2.0 | 0.0 | 2.0 | 25 | |
2 | 2.0 | 0.0 | 2.0 | 50 | |
3 | 1.0 | V | 2.0 | T |
②对比实验1和3来探究浓度对化学反应速率的影响,则
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解题方法
【推荐1】汽车尾气处理系统的催化转化器中发生的主要反应为:。回答下列与该反应有关的问题。
(1)在恒温恒容的密闭容器内充入一定量的NO和CO,发生上述反应。下列能说明反应达到平衡状态的是____________(填字母序号)。
(2)向甲、乙两个恒温、恒容(体积均为2L)的密闭容器内分别加入相同物质的量的NO和CO,在不同时刻测得两容器内NO的物质的量随时间的变化情况如下表:
①甲容器中0~120min内,用表示的平均反应速率______ 。
②____ ,该反应的______ 0。(填“”、“”或“”)。
③该反应能够自发进行的条件是______ (填“低温”“高温”或“任何温度”)。
④时,该反应的平衡常数_______ 。
(3)T℃时,在密闭容器内充入一定量的NO和CO,发生上述反应,测得、(、为速率常数)。NO的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。
①压强、、由小到大的顺序是_______ ,理由是_______________________ 。
②该反应的平衡常数_____________ (用、表示)。
③达到平衡后,压缩容器体积,在达到新的平衡之前,______ (填“”、“”或“”)。
(1)在恒温恒容的密闭容器内充入一定量的NO和CO,发生上述反应。下列能说明反应达到平衡状态的是____________(填字母序号)。
A.容器内气体的密度不再改变 | B.容器内气体的平均摩尔质量不再改变 |
C.容器内气体的压强不再改变 | D. |
时间/min | 0 | 40 | 80 | 120 | 160 | |
甲容器恒温为 | 4.00 | 3.00 | 2.20 | 1.60 | 1.60 | |
乙容器恒温为 | 4.00 | 2.90 | 2.00 | 2.00 | 2.00 |
②
③该反应能够自发进行的条件是
④时,该反应的平衡常数
(3)T℃时,在密闭容器内充入一定量的NO和CO,发生上述反应,测得、(、为速率常数)。NO的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。
①压强、、由小到大的顺序是
②该反应的平衡常数
③达到平衡后,压缩容器体积,在达到新的平衡之前,
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐2】CO是重要的燃料和工业原料。目前,对CO的综合利用是科学家研究的热点。回答下列问题:
Ⅰ.工业制备CO的方法之一是甲烷氧化法。
已知:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-802 kJ/mol
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484 kJ/mol
③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-330 kJ/mol
(1)反应2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g),△H=_________ kJ/mol。
Ⅱ.CO也是制备AlCl3的副产品
制备AlCl3的原理为:2Al2O3(s)+6Cl2(g)4AlCl3(g)+3O2(g) △H1
(2)已知该反应在较低温度下不能自发进行,则△H1_____ 0(填“>”“<”或“=”)
(3)制备AlCl3的实际生产过程中,常加入足量的碳粉,同时生成CO(g)。T1℃时,向恒容的密闭容器中加入5molAl2O3(s)、14molC(s)和6.4molCl2(g)发生反应。Cl2(g)的浓度变化如图(a)所示;图b为20min后改变容器中条件,平衡体系的反应速率()随时间(t)的变化关系,且四个阶段都各改变一种不同条件(该条件下制得的AlCl3为固态)。
①容器中发生反应的化学方程式为______________________________ 。
②0~15min内,用CO表示的该反应平均速率=__________ mol/(L•min)
③T1℃时,该反应的平衡常数K=______________ (不需带单位)。
④40min时的平衡常数[K(40)]与15min时的平衡常数[K(15)]的大小关系:K(40)____ K(15)(填“>”“<”或“=”)
⑤45min时,改变的条件为___________ 。
Ⅰ.工业制备CO的方法之一是甲烷氧化法。
已知:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-802 kJ/mol
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484 kJ/mol
③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-330 kJ/mol
(1)反应2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g),△H=
Ⅱ.CO也是制备AlCl3的副产品
制备AlCl3的原理为:2Al2O3(s)+6Cl2(g)4AlCl3(g)+3O2(g) △H1
(2)已知该反应在较低温度下不能自发进行,则△H1
(3)制备AlCl3的实际生产过程中,常加入足量的碳粉,同时生成CO(g)。T1℃时,向恒容的密闭容器中加入5molAl2O3(s)、14molC(s)和6.4molCl2(g)发生反应。Cl2(g)的浓度变化如图(a)所示;图b为20min后改变容器中条件,平衡体系的反应速率()随时间(t)的变化关系,且四个阶段都各改变一种不同条件(该条件下制得的AlCl3为固态)。
①容器中发生反应的化学方程式为
②0~15min内,用CO表示的该反应平均速率=
③T1℃时,该反应的平衡常数K=
④40min时的平衡常数[K(40)]与15min时的平衡常数[K(15)]的大小关系:K(40)
⑤45min时,改变的条件为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】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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