天然气是一种重要的清洁能源和化工原料,其主要成分为甲烷。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/18/ba6652c3-5c75-46e8-97fe-a0ac32f3dbd8.png?resizew=196)
I.(1)已知:一定条件下
可被甲烷还原“纳米级”的金属铁。其反应为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3fed75c5e889323e2d01827ce4b93419.png)
①此反应的化学平衡常数表达式为______
②在容积均为VL的I、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中加入足量
,然后分别充入amol
,三个容器的反应温度分别为
、
、
且恒定不变,在其他条件相同的情况下,实验测得反应均进行到t min时
的体积分数如图1所示,此时I、Ⅱ、Ⅲ三个容器中一定处于化学平衡状态的是______ ;上述反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3a8ea59521d16206aae2ca5a5312186.png)
______
填“大于”或“小于”
,该反应在______
填“高温”、“低温”或“任意温度”
下可自发进行。
Ⅱ.利用天然气为原料的一种工业合成氨简式流程图如图2:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/18/da3fabec-378f-4702-b1ac-f0ef1e3145c3.png?resizew=550)
图2
(1)步骤Ⅱ中制氢气的原理如下:Ⅰ
;![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/71e7704492116d4c017f8d436a81d287.png)
Ⅱ
;![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b3b87dbd5e79622e181601b641fa9f99.png)
①对于反应Ⅰ,在一定温度下的恒容容器中,表示其已达到最大化学反应限度的叙述正确的是______ 。
A.单位时间内 1mol
消耗,同时有 3mol
生成;
B.
、
、CO 的物质的量浓度相等;
C.混合气体的密度不再改变;
D.混合气体的压强不再改变。
②则反应
;![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/940db2e9b806d2c9dbedcf14f05b9480.png)
______
用含
、
的代数式表示
。
(2)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,反应原理为:
在容积为 10L 的密闭容器中进行,起始时充入 0.2molN2、0.6mol H2反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图3所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/18/2482631f-2c29-467d-a23f-3ad738dc5a94.png?resizew=279)
图3
①实验 a 从开始至平衡时的反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9263ae439475f2f0d20e3c32e9eb18fc.png)
______ ;实验 c 中 N2的平衡转化率
为______ 。
②与实验 a 相比,其他两组改变的实验条件是:b______ ,c______ 。
③M点的逆反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/88ba335f26814e936f59cafb656a7d34.png)
______ N点的正反应速率
填“
”、“
”或“
”
;N点时再加入一定量NH3,平衡后H2的体积分数______ 填“增大”、“减小”或“不变”
。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/18/ba6652c3-5c75-46e8-97fe-a0ac32f3dbd8.png?resizew=196)
I.(1)已知:一定条件下
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd64433131ff93fd151abc85cfe05dba.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3fed75c5e889323e2d01827ce4b93419.png)
①此反应的化学平衡常数表达式为
②在容积均为VL的I、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中加入足量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd64433131ff93fd151abc85cfe05dba.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75fdaa192f0623277463886f15a815c2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c4dc9dacd18ce84bbbd0d91f46a5ab98.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/47c528d12b1e184ecd2f6e27c9202bff.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3a8ea59521d16206aae2ca5a5312186.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9ff4965b4552bd6f5311453eca7d3db5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04582116cd765fcc5a52f44279ad6c94.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd995178601c2ad7b40f973d268c7bb7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04582116cd765fcc5a52f44279ad6c94.png)
Ⅱ.利用天然气为原料的一种工业合成氨简式流程图如图2:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/18/da3fabec-378f-4702-b1ac-f0ef1e3145c3.png?resizew=550)
图2
(1)步骤Ⅱ中制氢气的原理如下:Ⅰ
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7ae786665572090e4f5dd0459d7f2d89.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/71e7704492116d4c017f8d436a81d287.png)
Ⅱ
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75e32cae0b423d233b5d0e32d2be8eaa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b3b87dbd5e79622e181601b641fa9f99.png)
①对于反应Ⅰ,在一定温度下的恒容容器中,表示其已达到最大化学反应限度的叙述正确的是
A.单位时间内 1mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
B.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98183b7becdd0efb6fe8f57cdcbce983.png)
C.混合气体的密度不再改变;
D.混合气体的压强不再改变。
②则反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5f68beb6fb49c717dd70457e2d5b7f29.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/940db2e9b806d2c9dbedcf14f05b9480.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd995178601c2ad7b40f973d268c7bb7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/71e7704492116d4c017f8d436a81d287.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b3b87dbd5e79622e181601b641fa9f99.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04582116cd765fcc5a52f44279ad6c94.png)
(2)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,反应原理为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/70b718569cde1fcf1548a0f48a809863.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/18/2482631f-2c29-467d-a23f-3ad738dc5a94.png?resizew=279)
图3
①实验 a 从开始至平衡时的反应速率
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9263ae439475f2f0d20e3c32e9eb18fc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/46782581ae5d209f9ae0f30c751e0851.png)
②与实验 a 相比,其他两组改变的实验条件是:b
③M点的逆反应速率
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/88ba335f26814e936f59cafb656a7d34.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be6674d02833b0af9deb55655a2e2a59.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/392cdb9d30684cce244bef94b8d861b9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ff7942da6c3fc4005256fb1458557c0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6706fe00b4e231e62d9ecbec567d526b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04582116cd765fcc5a52f44279ad6c94.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04582116cd765fcc5a52f44279ad6c94.png)
更新时间:2020-02-26 12:48:24
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解题方法
【推荐1】近年来,我国大力加强温室气体
氢化合成甲醇技术的工业化量产研究,实现可持续发展。在合适的催化剂作用下,二氧化碳可催化加氢制甲醇。
(1)已知:①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
则反应③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
_______
。
(2)若将物质的量之比为1∶3的
(g)和
(g)充入容积为1.0 L的恒容密闭容器中发生反应③,不同压强下
转化率随温度的变化关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/20/2983338968825856/2984029502267392/STEM/688040eb-bcce-4b2b-b154-39c33c97f4b1.jpg?resizew=365)
a.A、B两条曲线的压强分别为
、
,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5dc1fbffa4c742a8103ce4487f157ea7.png)
_______ (填“>”、“<”或“=”)
;
b.在曲线A的条件下,起始充入
(g)和
(g)的物质的量分别为1 mol、3 mol,且c点时K=300,则c点对应
转化率为_______ 。
(3)在
MPa、原料气
、合适催化剂的条件下发生反应,温度对
转化率、
产率、
选择性的影响如图所示。已知:
选择性
。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/20/2983338968825856/2984029502267392/STEM/5b0c55bb-a959-402c-82bf-4930a84e3ef0.png?resizew=322)
a.
转化率随温度升高而增大的原因可能是_______ ;
b.
选择性随温度升高而减小的原因可能是_______ ;
c.写出240℃时反应①的平衡常数的表达式:_______ 。
(4)除调控合适的温度外,使
选择性增大的方法有_______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(1)已知:①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c863231e9716ea022341b2af71e89ae6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6b5251b7d99987e23ecc6065477175e5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd1f3730f01af1c5b3e6c69250568446.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f8245628217c0d4fb3060453c4e8d7ea.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
则反应③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a86a5873e2f7ce503dde64fe5b721253.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
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(2)若将物质的量之比为1∶3的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
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a.A、B两条曲线的压强分别为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5dc1fbffa4c742a8103ce4487f157ea7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e2939447095baa99a757df1ac6f6d826.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5dc1fbffa4c742a8103ce4487f157ea7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e2939447095baa99a757df1ac6f6d826.png)
b.在曲线A的条件下,起始充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(3)在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ea723e103375973886b04a7842b5b22d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/97629baca917fcbfd13e5dad34f8d87f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
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a.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
b.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
c.写出240℃时反应①的平衡常数的表达式:
(4)除调控合适的温度外,使
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
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解题方法
【推荐2】用微生物燃料电池处理含氨氮的废水,是一项重要的研究课题。某科研小组利用如图所示的装置模拟含氨氮废水的处理:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/17/82cf0bc1-8496-4364-9642-541d31f98947.png?resizew=413)
回答下列问题:
(1)处理废水过程中,附着微生物的石墨为_______ 极,该电极发生的电极反应式为_______ 。
(2)含氨氮废水需要先在右侧的曝气池中进行硝化,在微生物的作用下,
被
氧化为
的离子方程式为_______ 。
(3)石墨电极上反硝化进行脱氮时,涉及
四个还原反应,写出电极上
转化为
的电极反应式:_______ 。
(4)在标准状况下,若通入22.4L
,则理论上可以处理
的物质的量为_______ 。
(5)处理废水时,应在常温下进行,不宜在高温进行的原因是_______ 。
(6)将按一定比例混合的
和
通过装有催化剂的反应器可得到甲烷,反应为
。
已知反应I:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2f601329c11caa29f23fda367f244a76.png)
反应Ⅱ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ed0fc2c33fa1096c8970a953e99e52f5.png)
①反应
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
_______
;
②一定温度下,向容积为1L的恒容容器中加入1 mol
和一定量
充分反应,达到平衡时
的转化率为50%,容器中
浓度为
。该温度下,反应的平衡常数为_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/17/82cf0bc1-8496-4364-9642-541d31f98947.png?resizew=413)
回答下列问题:
(1)处理废水过程中,附着微生物的石墨为
(2)含氨氮废水需要先在右侧的曝气池中进行硝化,在微生物的作用下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e3ec42431044eb85982aefc8f0ec7175.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65c41754d5a6063c49f6ee429dc68065.png)
(3)石墨电极上反硝化进行脱氮时,涉及
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4230881c553f75e38ce3c0869332c381.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65c41754d5a6063c49f6ee429dc68065.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8765900eac71688450fcd150f35b15ac.png)
(4)在标准状况下,若通入22.4L
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e3ec42431044eb85982aefc8f0ec7175.png)
(5)处理废水时,应在常温下进行,不宜在高温进行的原因是
(6)将按一定比例混合的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d49d8ac071bf3cd77d4a18c6b04e42c4.png)
已知反应I:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2f601329c11caa29f23fda367f244a76.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ed0fc2c33fa1096c8970a953e99e52f5.png)
①反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/29a093ba0288b386c8f64c3e3107b110.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
②一定温度下,向容积为1L的恒容容器中加入1 mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】Ⅰ.CO2和CH4是两种重要的温室气体,通过CH4和CO2的反应,制造更高价值的化学品是目前的研究目标。250℃时,以镍合金为催化剂,发生如下反应:CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g)
(1)此温度下该反应的平衡常数表达式K=______________ 。
(2)已知:①CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g) △H=﹣890.3kJ•mol﹣1
②CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g) △H=+2.8kJ•mol﹣1
③2CO(g)+O2(g)═2CO2(g) △H=﹣566.0kJ•mol﹣1
反应CO2(g)+CH4(g)
2CO(g)+2H2(g)的△H=____________ kJ•mol﹣1;
(3)利用上述反应①设计燃料电池(电解质溶液为氢氧化钾溶液),写出电池负极的电极反应式___________ 。
Ⅱ.能源短缺是人类社会面临的重大问题.甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上合成甲醇的反应原理为:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) △H。
下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K):
(4)根据表中数据可判断△H______ 0 (填“>”、“=”或“<”).
(5)300℃时,将2molCO、3molH2和2molCH3OH充入容积为1L的密闭容器中,此时反应将__________ (填序号):
A正向移动 B逆向移动 C处于平衡状态 D无法判断
(6)下列能说明上述反应达到化学平衡状态的标志是__________
(1)此温度下该反应的平衡常数表达式K=
(2)已知:①CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g) △H=﹣890.3kJ•mol﹣1
②CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g) △H=+2.8kJ•mol﹣1
③2CO(g)+O2(g)═2CO2(g) △H=﹣566.0kJ•mol﹣1
反应CO2(g)+CH4(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(3)利用上述反应①设计燃料电池(电解质溶液为氢氧化钾溶液),写出电池负极的电极反应式
Ⅱ.能源短缺是人类社会面临的重大问题.甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上合成甲醇的反应原理为:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) △H。
下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K):
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
(5)300℃时,将2molCO、3molH2和2molCH3OH充入容积为1L的密闭容器中,此时反应将
A正向移动 B逆向移动 C处于平衡状态 D无法判断
(6)下列能说明上述反应达到化学平衡状态的标志是__________
A.恒温恒容下,混合气体的密度不在变化 |
B.达平衡时,v(CO)∶v(H2)∶v(CH3OH)=1∶2∶1 |
C.达平衡时,CH3OH浓度不再变化 |
D.单位时间内生产nmolCO同时生成2nmolH2 |
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
【推荐1】目前,对CO、NOx的综合利用是科学家研究的热点。回答下列问题:
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ∆H1=+180.5kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ∆H2=-566kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ∆H3=-116.2kJ·mol-1
写出CO和NO2反应生成N2的热化学方程式:____ 。
(2)制备AlCl3的实际生产过程中,常加入足量的碳粉,反应后生成CO(g)。T℃时,向恒容密闭容器中加入3mol Al2O3(s)、8mol C(s)和3.3mol Cl2(g),发生反应。Cl2的浓度变化如图1所示;图2为20min后改变容器中条件,平衡体系的反应速率(v)随时间(t)的变化关系,且四个阶段都各改变一种不同的条件。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/25/4843feb1-851e-4022-801b-0411e543a0d3.png?resizew=437)
①容器中发生反应的化学方程式为___ 。
②0~15min内,该反应的平均速率v(CO)=___ mol·L-1·min-1。
③T℃时,该反应的平衡常数K=___ 。
④15min时的平衡常数K(15)、44 min时的平衡常数K(44)与55min时的平衡常数K(55)的大小关系为____ 。
(3)N2O5在一定条件下可发生分解:2N2O5(g)
4NO2(g)+O2(g)。一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是___ (填标号)。
A.容器中气体的密度不发生变化
B.NO2和O2的体积比保持不变
C.v正(NO2)=2v逆(N2O5)
D.气体的平均相对分子质量为43.2,且保持不变
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ∆H1=+180.5kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ∆H2=-566kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ∆H3=-116.2kJ·mol-1
写出CO和NO2反应生成N2的热化学方程式:
(2)制备AlCl3的实际生产过程中,常加入足量的碳粉,反应后生成CO(g)。T℃时,向恒容密闭容器中加入3mol Al2O3(s)、8mol C(s)和3.3mol Cl2(g),发生反应。Cl2的浓度变化如图1所示;图2为20min后改变容器中条件,平衡体系的反应速率(v)随时间(t)的变化关系,且四个阶段都各改变一种不同的条件。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/25/4843feb1-851e-4022-801b-0411e543a0d3.png?resizew=437)
①容器中发生反应的化学方程式为
②0~15min内,该反应的平均速率v(CO)=
③T℃时,该反应的平衡常数K=
④15min时的平衡常数K(15)、44 min时的平衡常数K(44)与55min时的平衡常数K(55)的大小关系为
(3)N2O5在一定条件下可发生分解:2N2O5(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
A.容器中气体的密度不发生变化
B.NO2和O2的体积比保持不变
C.v正(NO2)=2v逆(N2O5)
D.气体的平均相对分子质量为43.2,且保持不变
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【推荐2】我国科学家研制新型催化剂
在温和条件下实现丙烷脱氢制备丙烯,其原理是
。
(1)已知
、
、
的燃烧热(
)分别
、
、
,则上述反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
_______ kJ/mol。
(2)制备丙烯时,为了防止积炭导致催化剂中毒、堵塞导管,常向平衡体系中通入水蒸气,其作用是_______ (用化学方程式表示)。
(3)热裂解法利用膜反应新技术,可以实现边反应边分离出生成的氢气。不同温度下,1.00mol丙烷在容积为1.00L的恒容密闭容器中发生反应:
。氢气移出率α[
]不同时,丙烷的平衡转化率与反应温度的关系如图1所示。已知
、
、
依次增大,则相同温度时,丙烷的平衡转化率对应也依次增大的原因是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/16/496d8178-f482-4b99-90c5-3287d8a20f71.png?resizew=295)
(4)在一定温度下,向某恒压(总压强为250kPa)密闭容器中充入丙烷和氮气的混合气体,只发生反应
(氮气不参与反应),测得丙烷的平衡转化率与
的关系如图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/16/371c50ea-d192-4d1b-b425-bc6a4f2e53c2.png?resizew=281)
①从化学平衡移动角度分析,充入
的目的是_______ 。
②下列情况能表明该可逆反应达到平衡状态的是_______ (填标号)。
A.单位时间内消耗
,同时生成![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/59942d17eaa6188580b8c4acc6002b6c.png)
B.混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.氮气的物质的量分数保持不变
D.丙烯与氢气的物质的量之比保持不变
③在上述温度下,平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
_______ kPa(用气体分压计算的平衡常数为Kp,气体分压=总压×气体物质的量分数)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1da5ec167ab43e9feb9b1612c905300c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3d3aa23f9d58f1620598af3ab32a05b1.png)
(1)已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0efd7ae0a4a4aa48bc049538d20a10f5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/99f8ef41f2c309213c693e3255a0ca06.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9ebc98d0a6118de6baa633bd2d968fdb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e854b01e86925d7ecd1ad746ee955976.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a1db77bcd4c978dad414551528430295.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6c0b07255a4ecad0a43d5e70bb9c0575.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
(2)制备丙烯时,为了防止积炭导致催化剂中毒、堵塞导管,常向平衡体系中通入水蒸气,其作用是
(3)热裂解法利用膜反应新技术,可以实现边反应边分离出生成的氢气。不同温度下,1.00mol丙烷在容积为1.00L的恒容密闭容器中发生反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bda2b4a2d63b6660a92c2dac779bba93.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d63f53c40c63217e7ff1342f66b28a4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f87a786ce44ca81ee989ae756855bf8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/57ccfdc1cab57e12cf77b912d2d774c6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/00e9c8273f5149328e2b55ca05e3b07d.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/16/496d8178-f482-4b99-90c5-3287d8a20f71.png?resizew=295)
(4)在一定温度下,向某恒压(总压强为250kPa)密闭容器中充入丙烷和氮气的混合气体,只发生反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bda2b4a2d63b6660a92c2dac779bba93.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/412687de375c141e79448b26aef32fcb.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/16/371c50ea-d192-4d1b-b425-bc6a4f2e53c2.png?resizew=281)
①从化学平衡移动角度分析,充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/689cceefc5aed24568b73c0a6910c539.png)
②下列情况能表明该可逆反应达到平衡状态的是
A.单位时间内消耗
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0d8a8f20b5a547e304e9b1c47da5b4ba.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/59942d17eaa6188580b8c4acc6002b6c.png)
B.混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.氮气的物质的量分数保持不变
D.丙烯与氢气的物质的量之比保持不变
③在上述温度下,平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】李克强总理在(2018年国务院政府工作报告》中强调“今年二氧化硫、氮氧化物排放量要下降3%。”研究烟气的脱硝(除NOx)脱硫(除SO2)有着积极的环保意义。
Ⅰ.汽车排气管上安装“催化转化器”,其反应的热化学方程式为2NO(g)+2CO(g)
2CO2(g)+N2(g) △H=-746.50 kJ/mol。T ℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2 L的密闭容器中若温度和体积不变,反应过程中(0~15 min)NO的物质的量随时间的变化关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/22/c2ff6bc6-d109-452d-b4ff-e490ed66f323.png?resizew=325)
(1)图中a、b分别表示在相同温度下,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(NO)的变化曲线,其中表示催化剂表面积较大的曲线是____ (填“a”或“b”)。
(2)在a曲线所示反应中,T℃时,该反应的化学平衡常数K=_______
(3)15min时,n(NO)发生图中所示变化,则改变的条件可能是_______ (填字母)。
A.充入少量CO B.将N2液化移出体系 C.升高温度 D.加入催化剂
Ⅱ.已知下列反应:①5O2(g)+4NH3(g)=6H2O(g)+4NO(g) △H1
②N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H2
③2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H3
(1)在高效催化剂作用下可发生反应8NH3(g)+6NO2(g)
7N2(g)+12H2O(g),利用该反应对NO2进行处理则该反应的△H=____________________________ (用△H1、△H2、△H3表示),△S______ 0。
(2)某温度下,向某恒容密闭容器中充入一定量的NH3和NO2,按照(1)的原理模拟污染物的处理。若容器中观察到_______ (填字母),可判断该反应达到平衡状态
A.混合气体颜色不再改变
B.混合气体的密度不再改变
C.混合气体摩尔质量不再改变
Ⅰ.汽车排气管上安装“催化转化器”,其反应的热化学方程式为2NO(g)+2CO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/22/c2ff6bc6-d109-452d-b4ff-e490ed66f323.png?resizew=325)
(1)图中a、b分别表示在相同温度下,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(NO)的变化曲线,其中表示催化剂表面积较大的曲线是
(2)在a曲线所示反应中,T℃时,该反应的化学平衡常数K=
(3)15min时,n(NO)发生图中所示变化,则改变的条件可能是
A.充入少量CO B.将N2液化移出体系 C.升高温度 D.加入催化剂
Ⅱ.已知下列反应:①5O2(g)+4NH3(g)=6H2O(g)+4NO(g) △H1
②N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H2
③2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H3
(1)在高效催化剂作用下可发生反应8NH3(g)+6NO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1883cc1e461356ba60089456b66dcb4f.png)
(2)某温度下,向某恒容密闭容器中充入一定量的NH3和NO2,按照(1)的原理模拟污染物的处理。若容器中观察到
A.混合气体颜色不再改变
B.混合气体的密度不再改变
C.混合气体摩尔质量不再改变
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适中
(0.65)
【推荐1】NOx、SO2、CO等大气污染物的处理及利用在工业上具有重要意义。
(l)一定条件下,NO2与SO2反应生成SO3和NO两种气体。将体积比为l: 1 的NO2和SO2气体置于恒容密闭容器中发生上述反应,下列能说明该反应达到化学平衡状态的是____ (填字母)。
a.混合气体平均摩尔质量不变 b.混合气体颜色保持不变
c.每消耗1 molSO2的同时生成1 mol NO d.容器内的气体密度不变
(2)燃煤锅炉将排放大量SO2,污染大气造成公害,常采用下列两种方法消除燃煤SO2的污染。使排放的烟气通过足量的浓氨水洗涤,化学方程式是_________ 。在煤中加适量生石灰,使SO2与生石灰反应,化学方程式为_______ 。
(3)工业处理CO的其中一种方法是利用H2O(g)+ CO(g)
H2(g)+CO2(g)△H<0来制备氢气。已知在恒容体系内发生此反应,某温度下该反应的平衡常数K=1。若起始时c(CO)= l mol/L,c(H2O)= 2 mol/L。
试回答下列问题:
① 该温度下,反应进行一段时间后,测得H2O的浓度为1.6 mol/L ,则此时该反应v(正)___ v(逆)(填“>”“<”或“=”);若在平衡建立之后,向体系内通入一定量的Ar, H2的平衡产率将____ (填“增大”“减小”或“不变”)。
② 上述反应生成的H2与CO2可以设计成原电池来合成CH3OH,装置如图所示:
若A为CO2, B为H2, C 为CH3OH,则通入CO2的一极为_____ 极;
若A改为SO2, B为O2, C 为H2SO4,则正极的电极反应式为____________ 。
(4)已知在催化转化装置内,汽车尾气中的NO、CO能发生如下反应:
2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g) △H=-746.8KJ/mol, 利用传感器记录某温度下上述反应的进程,测量所得数据如图。已知达到平衡时NO的转化率为80%,则该反应的平衡常数为____ (保留小数点后一位小数)
(l)一定条件下,NO2与SO2反应生成SO3和NO两种气体。将体积比为l: 1 的NO2和SO2气体置于恒容密闭容器中发生上述反应,下列能说明该反应达到化学平衡状态的是
a.混合气体平均摩尔质量不变 b.混合气体颜色保持不变
c.每消耗1 molSO2的同时生成1 mol NO d.容器内的气体密度不变
(2)燃煤锅炉将排放大量SO2,污染大气造成公害,常采用下列两种方法消除燃煤SO2的污染。使排放的烟气通过足量的浓氨水洗涤,化学方程式是
(3)工业处理CO的其中一种方法是利用H2O(g)+ CO(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/5/24/1693702800244736/1693769543745536/STEM/2287a37652af42708d3a5704d030e080.png?resizew=33)
试回答下列问题:
① 该温度下,反应进行一段时间后,测得H2O的浓度为1.6 mol/L ,则此时该反应v(正)
② 上述反应生成的H2与CO2可以设计成原电池来合成CH3OH,装置如图所示:
若A为CO2, B为H2, C 为CH3OH,则通入CO2的一极为
若A改为SO2, B为O2, C 为H2SO4,则正极的电极反应式为
(4)已知在催化转化装置内,汽车尾气中的NO、CO能发生如下反应:
2NO(g)+2CO(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/5/24/1693702800244736/1693769543745536/STEM/2287a37652af42708d3a5704d030e080.png?resizew=33)
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【推荐2】小组同学探究+3价铬元素和+6价铬元素的相互转化。
资料:
(橙色)
(黄色)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de72b2d021e0c9a50bb593b3badedd3a.png)
(绿色)、
(灰绿色,不溶于水)、
(橙色)、
(黄色)、
(砖红色,难溶于水)。
实验Ⅰ向2 mL 0.1 mol/L
溶液中滴入2 mL 3%
溶液,无明显变化,得到溶液a.取少量溶液a,加入
溶液,未观察到砖红色沉淀。
实验Ⅱ向溶液a中加入2 mL 10% NaOH溶液,产生少量气泡,水浴加热,有大量气泡产生,经检验气体为
,溶液最终变为黄色。取少量黄色溶液,加入稀硫酸调节溶液的pH约为3,再加入
溶液,有砖红色沉淀生成。
(1)写出实验Ⅱ中加入
溶液后的离子方程式___________ 。
(2)甲同学认为实验Ⅱ中溶液变黄生成
的原因是
将+3价铬元素氧化为
,乙同学认为该说法不严谨。
①乙的理由是___________ 。
②设计实验否定了乙的猜想,___________ (填操作),溶液未变成黄色。
(3)对比实验Ⅰ和Ⅱ,小组同学研究碱性环境对+3价铬元素或
性质的影响。
①提出假设:
假设a:碱性增强,
的氧化性增强
假设b:___________ 。
②
参与的电极反应式是___________ ,据此分析,假设a不成立。
③设计实验证实了假设b,画出实验装置图(注明试剂)并写出实验操作和现象___________ 。
实验Ⅲ向实验Ⅱ中的黄色溶液中加入稀硫酸,溶液变为橙色,再加入3%
溶液,溶液最终变为绿色,有气泡生成。
(4)请用化学平衡移动原理解释加入稀硫酸后溶液变为橙色的原因:___________ 。
(5)实验Ⅲ中溶液由橙色变为绿色的离子方程式是___________ 。
(6)综上,
在+3价铬元素和+6价铬元素相互转化中的作用是___________ 。
资料:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65229c6b8af46b8c0dc8a444f474dbc6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d8355f1a430fa3f1177cf5806bc619a4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de72b2d021e0c9a50bb593b3badedd3a.png)
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实验Ⅰ向2 mL 0.1 mol/L
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实验Ⅱ向溶液a中加入2 mL 10% NaOH溶液,产生少量气泡,水浴加热,有大量气泡产生,经检验气体为
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(1)写出实验Ⅱ中加入
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(2)甲同学认为实验Ⅱ中溶液变黄生成
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①乙的理由是
②设计实验否定了乙的猜想,
(3)对比实验Ⅰ和Ⅱ,小组同学研究碱性环境对+3价铬元素或
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①提出假设:
假设a:碱性增强,
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假设b:
②
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③设计实验证实了假设b,画出实验装置图(注明试剂)并写出实验操作和现象
实验Ⅲ向实验Ⅱ中的黄色溶液中加入稀硫酸,溶液变为橙色,再加入3%
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(4)请用化学平衡移动原理解释加入稀硫酸后溶液变为橙色的原因:
(5)实验Ⅲ中溶液由橙色变为绿色的离子方程式是
(6)综上,
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【推荐3】重要的金属化合物。铁和铝是两种重要的金属,它们的单质及化合物有着各自的性质。在一定温度下,氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应:
。经实验表明,该反应是吸热反应。
(1)化学反应速率是指化学反应进行的快慢,通常以单位时间内反应物或生成物浓度的变化值来表示。如果在该温度下,在2L盛有
粉末的密闭容器中通入CO气体,10min后,生成了单质铁11.2g。则10min内CO的平均反应速率为___________ 。
(2)化学平衡状态是指可逆反应在该条件下所能进行的最大程度。在密闭容器中进行一氧化碳还原氧化铁的反应,在一段时间内,下列物理量保持不变时,不能说明上述反应已经达到平衡状态的是___________
(3)改变外界条件,使化学反应在单位时间内尽可能得到多的产品,是化工生产的核心思想之一、在下列措施中,既可以加快化学反应速率,又可以使平衡正向移动,得到更多铁单质的措施是___________
铝是一种比铁活泼的金属,铝粉和金属氧化物在高温条件下发生剧烈反应并放出大量热的化学反应称为铝热反应。由于反应迅速,且反应放出的热量可使温度达到3000℃以上,铝热反应常被用于冶炼难熔的金属、焊接钢轨等大截面钢材部件、制作铝热弹等军事用途,以及制作传统的烟火剂等。
(4)最常见的铝热剂为铝粉和氧化铁(
)的混合物。在实验室中可以按右图装置进行铝热反应,生成铁单质。该反应的化学方程式为___________ 。
(5)利用函数图可以比较直观地表示出速率的变化趋势。铝热反应是放热反应,下列关于反应速率(v)和温度(T)的关系示意图中与铝热反应最接近的是___________
(6)金属还可以组装成原电池用于发电。原电池又称一次电池,是指放电之后不可再充电的化学电池。日常使用的锌锰干电池、锌银纽扣电池等都属于一次电池。将Al、Fe浸入盛有稀硫酸的烧杯中,再用导线连接,即得到一简易的化学电池。有关该原电池说法正确的是___________
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(1)化学反应速率是指化学反应进行的快慢,通常以单位时间内反应物或生成物浓度的变化值来表示。如果在该温度下,在2L盛有
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(2)化学平衡状态是指可逆反应在该条件下所能进行的最大程度。在密闭容器中进行一氧化碳还原氧化铁的反应,在一段时间内,下列物理量保持不变时,不能说明上述反应已经达到平衡状态的是
A.容器内的压强不变 | B.容器内气体的平均相对分子质量不变 |
C.容器内CO的浓度不变 | D.容器内气体的密度不变 |
A.升高反应温度 | B.增大体系压强 | C.使用合适的催化剂 | D.增加氧化铁的量 |
铝是一种比铁活泼的金属,铝粉和金属氧化物在高温条件下发生剧烈反应并放出大量热的化学反应称为铝热反应。由于反应迅速,且反应放出的热量可使温度达到3000℃以上,铝热反应常被用于冶炼难熔的金属、焊接钢轨等大截面钢材部件、制作铝热弹等军事用途,以及制作传统的烟火剂等。
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(4)最常见的铝热剂为铝粉和氧化铁(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd64433131ff93fd151abc85cfe05dba.png)
(5)利用函数图可以比较直观地表示出速率的变化趋势。铝热反应是放热反应,下列关于反应速率(v)和温度(T)的关系示意图中与铝热反应最接近的是
A.![]() | B.![]() | C.![]() | D.![]() |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/23/b111c4db-3731-42f1-a56d-2265820f059e.png?resizew=156)
A.铁作负极 | B.铝片上产生大量气泡 |
C.电子由铝流向铁 | D.该装置将电能转化为化学能 |
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【推荐1】发生炉煤气是城市管道煤气中的一种重要气源,它的主要成分是CO,但由于CO有毒,所以煤气厂技术人员利用以下反应,将部分CO转换成H2,CO+H2O
CO2+H2,其化学平衡常数K与温度t的关系如下表:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=__________________ ,该反应为________ 反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是_____________ (填选项编号)。
A.容器中的压强不变 B.V逆(H2)= V正(H2O)
C.混合气体中c(CO2)不变 D.c(CO2)=c(CO)
(3)上述反应的平衡混合物中,碳的氧化物中碳、氧元素的质量比可能是________ 。
A.3∶4 B.3∶5 C.3∶6 D.3∶8
(4)现有COx表示平衡混合物中碳的氧化物的组成,则表示x与反应CO+H2O
CO2+H2中H2产率关系正确的是_________________ 。
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t(℃) | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 1.67 | 1.11 | 1.00 | 0.59 | 0.38 |
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=
(2)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是
A.容器中的压强不变 B.V逆(H2)= V正(H2O)
C.混合气体中c(CO2)不变 D.c(CO2)=c(CO)
(3)上述反应的平衡混合物中,碳的氧化物中碳、氧元素的质量比可能是
A.3∶4 B.3∶5 C.3∶6 D.3∶8
(4)现有COx表示平衡混合物中碳的氧化物的组成,则表示x与反应CO+H2O
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/23/a1fdb12c-8255-4e8a-bd0f-50b0a5621700.png?resizew=411)
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/17/e4e6f1e2-58b5-4612-b4f1-ae34c18b3f98.png?resizew=291)
(1)上图是1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式____________ 。
(2)在2L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
2NH3(g) △H<0,其化学平衡常数K与温度t的关系如右表,请完成下列问题:
①试比较K1、K2的大小,K1____________ K2(填写“>”、“=”或“<”)
②400℃时,反应2NH3(g)
N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数的值为____________ 。当测得NH3和N2、H2的物质的量分别为1mol和3mol、2mol时,则该反应的v(N2)(正)____________ v(N2)(逆)(填写“>”、“=”或“<”=)
(3)氨气溶于水所得到的溶液称为氨水。常温下,bmol/L氨水和pH=2盐酸等体积混合后,溶液呈中性,则氨水的电离常数为____________ (用含b的代数式表示)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/17/e4e6f1e2-58b5-4612-b4f1-ae34c18b3f98.png?resizew=291)
(1)上图是1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式
t/℃ | 200 | 300 | 400 |
K | K1 | K2 | 0.2 |
(2)在2L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
2NH3(g) △H<0,其化学平衡常数K与温度t的关系如右表,请完成下列问题:
①试比较K1、K2的大小,K1
②400℃时,反应2NH3(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(3)氨气溶于水所得到的溶液称为氨水。常温下,bmol/L氨水和pH=2盐酸等体积混合后,溶液呈中性,则氨水的电离常数为
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】一碳化学的研究是从一氧化碳、二氧化碳出发,生产其他化工原料和产品的方法。在一定条件下,利用反应甲:CO2(g) + 3H2(g)
CH3OH(g) + H2O(g) ∆H1,可以获得水及可再生能源甲醇。
请回答下列问题:
(1)①已知:O2(g) + 2H2(g) = 2H2O(g) ∆H2 = – 242 kJ·mol-1
2CH3OH(g) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ∆H3 = – 630 kJ·mol-1
则∆H1 =___________ 。
②在恒温恒容密闭容器中充入a mol CO2和3a mol H2,下列能说明反应甲达到平衡状态的是_____ (填序号)。
A.体系的压强保持不变 B.CO2和H2的转化率相等
C.混合气体的密度保持不变 D.混合气体平均相对分子量保持不变
E.CO2、H2的物质的量浓度之比为1∶3,且不再随时间的变化而变化
(2)实验测得,在容器中可同时发生甲和乙两个反应。反应乙:CO2(g) + H2(g)
CO(g) + H2O(g) ∆H4 = + 42.5 kJ·mol-1.在一定条件下,将1 mol CO2和3 mol H2充入到1 L恒容密闭容器中,测得反应容器中CO2平衡转化率(a),CH3OH选择性(b),CO选择性(c)随温度的关系如下图所示。
[已知:CH3OH选择性=
×100%]
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/28/6ac02522-9a23-492b-9753-8d21acd39c76.png?resizew=434)
③在T℃时,反应一段时间后,测得容器中n(CH3OH)∶n(CO2)∶n(CO) = 0.28∶0.70∶0.02,此时CO2转化率=___________ %。
④该容器中的反应达平衡后,下列措施中一定能提高平衡体系中CH3OH百分含量的是___________ 。
A.降低温度 B.增大CO2的浓度 C.增大压强 D.使用高效催化剂 E.在原料气中加入H2O(g)
⑤如图所示,240℃以上,随着温度升高,CO2的平衡转化率升高,而CH3OH的选择性降低,其原因可能是___________ 。
⑥250℃左右时,反应甲和乙达到平衡状态时,若CO2转化率为25%,CH3OH和CO选择性均为50%,则容器中c(H2) =___________ ,该温度下反应甲的平衡常数为___________ L2/mol2(列出计算式 )。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
请回答下列问题:
(1)①已知:O2(g) + 2H2(g) = 2H2O(g) ∆H2 = – 242 kJ·mol-1
2CH3OH(g) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ∆H3 = – 630 kJ·mol-1
则∆H1 =
②在恒温恒容密闭容器中充入a mol CO2和3a mol H2,下列能说明反应甲达到平衡状态的是
A.体系的压强保持不变 B.CO2和H2的转化率相等
C.混合气体的密度保持不变 D.混合气体平均相对分子量保持不变
E.CO2、H2的物质的量浓度之比为1∶3,且不再随时间的变化而变化
(2)实验测得,在容器中可同时发生甲和乙两个反应。反应乙:CO2(g) + H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
[已知:CH3OH选择性=
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/28/6ac02522-9a23-492b-9753-8d21acd39c76.png?resizew=434)
③在T℃时,反应一段时间后,测得容器中n(CH3OH)∶n(CO2)∶n(CO) = 0.28∶0.70∶0.02,此时CO2转化率=
④该容器中的反应达平衡后,下列措施中一定能提高平衡体系中CH3OH百分含量的是
A.降低温度 B.增大CO2的浓度 C.增大压强 D.使用高效催化剂 E.在原料气中加入H2O(g)
⑤如图所示,240℃以上,随着温度升高,CO2的平衡转化率升高,而CH3OH的选择性降低,其原因可能是
⑥250℃左右时,反应甲和乙达到平衡状态时,若CO2转化率为25%,CH3OH和CO选择性均为50%,则容器中c(H2) =
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