组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 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-原理综合题 难度:0.4 引用次数:201 题号:9841632
燃煤废气中的氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体,常用下列方法处理,以实现节能减排、废物利用等。已知:25℃ 时,Kb(NH3·H2O)=1.8×105; H2SO3:Ka1=1.5×102,Ka2=1.0×107
(1)处理烟气中的SO2常用液吸法。室温条件下,将烟气通入浓氨水中得到(NH4)2SO3溶液,0.1mol/L(NH4)2SO3溶液的pH____(填“>”“<”或“=”)7。
(2)用活性炭可以还原处理氮氧化物,有关反应为C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)。在恒容条件下,能判断该反应一定达到平衡状态的依据是 ________(填选项编号)。
A.单位时间内生成2nmolNO(g)的同时消耗nmolCO2(g)
B.混合气体的密度不再发生改变
C.反应体系的压强不再发生改变       
D.混合气体的平均相对分子质量不再改变
(3)有科学家经过研究发现,用CO2和H2在210~290℃,催化剂条件下可转化生成甲醇蒸气和水蒸气。
①230℃,向容器中投入0.5molCO2和1.5molH2,当转化率达80% 时放出热量19.6kJ能量,写出该反应的热化学方程式__________________
②一定条件下,往 2L恒容密闭容器中充入1.0molCO2和3.0molH2,在不同催化剂作用下,相同时间内 CO2的转化率随温度的变化如图1所示:

催化剂效果最佳的是催化剂________(填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”)。b点v( 正 )________v( 逆 )( 填“>”“<”或“=”) 。此反应在 a 点时已达平衡状态,a 点的转化率比 c 点高的原因_____。已知容器内的起始压强为100kPa,则图中c点对应温度下反应的平衡常数Kp=____________kPa2。(保留两位有效数字,Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)
(4)一定条件下,CO2和H2也可以发生反应CO2(g)+H2(g)    CO(g)+H2O(g) ΔH<0,一定温度下,在3L容积可变的密闭容器中发生如上反应,已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如图2所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ或曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件是____________________

相似题推荐

解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐1】甲醇是重要的化工原料,利用合成气(CO、)在催化剂的作用下合成甲醇。在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1.0 mol 和3.0 mol ,在一定条件下发生反应:,测得的物质的量随时间的变化如图所示。回答下列问题:

(1)①0~4 min时,水蒸气的平均反应速率为___________mol⋅L⋅min,此时v(正)___________v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
②下列措施能增大反应速率的是___________(填字母)。
A.升高温度             B.降低压强             C.减小的浓度             D.加入合适的催化剂
(2)反应达到平衡时,的转化率为___________的体积分数为___________
(3)下列描述中能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.四种物质的浓度相等
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化
C.混合气体的总压强不随时间的变化而变化
D.单位时间内消耗3 mol 的同时生成1 mol

(4)化石燃料燃烧产生的是主要的温室气体之一,使用电化学方法能够对进行吸收。利用活泼金属与的反应,能够构建金属电池。其中一种电池的模型如下图所示(图中是固体):

①a电极为该电池的___________(填“正”或“负”)极,正极电极反应式为___________
②该电池中每转移2 mol电子,能够吸收___________mol
2024-06-24更新 | 206次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐2】甲醇可用于制造甲醛和农药,工业上可由碳的氧化物和氢气反应制得。
Ⅰ.CO 和 H2在一定条件下能发生反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ∆H<0,523K 时,在容积为 2L 的恒容密闭容器中充入 1molCO 和 2molH2发生反应,反应进行至 5min 时达到平衡状态,测得 H2的体积分数为 50%。
(1)在 0~5min 内,H2的平均反应速率 v(H2)=_______
(2)上述反应的平衡常数 K=_______,若反应的平衡常数 K 值变大,下列说法正确的是_______(填编号)。
A. 一定向正反应方向移动
B. 平衡移动时,逆反应速率始终增大
C. 一定向逆反应方向移动
D. 平衡移动时,正反应速率始终减小
(3)下列说法能判断上述恒容密闭容器中的反应已达到化学平衡状态的是_______(填编号)。
A.容器内气体密度保持不变
B.CH3OH 的体积分数保持不变
C.v(CO)= v (CH3OH)
D.混合气体的平均相对分子质量保持不变

Ⅱ.CO2和 H2制备 CH3OH,可实现 CO2的资源化利用,涉及的反应如下:
主反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ∆H<0
副反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ∆H>0
将反应物混合气体按进料比 n(CO2):n(H2)=1:3 通入反应装置中,选择合适的催化剂,发生上述反应。
(4)不同温度下,CO2的平衡转化率如图①所示,温度高于 503K 时,CO2的平衡转化率随温度的升高而增大的原因是_______。实际生产中,保持压强不变,相同反应时间内不同温度下 CH3OH 的产率如图②所示,由图可知,523K 时 CH3OH 的产率最大,可能的原因是_______

(5)合成氨工厂常用碳酸钾溶液吸收混合气中的 CO2,从而实现 CO2的减排。某研究小组用200mL1.5mol·L-1 K2CO3 溶液吸收了 3.36L 的 CO2(标准状况),则溶液中的溶质是_______(填化学式),各离子的浓度关系正确的是_______ (填编号)。
a.c(K+) + c(H+ ) = c(CO) +c(HCO) +c(OH-)
b.3c(K+ )=4 c(CO )+4 c(HCO )+4c(H2CO3)
c.c(K+)>c(OH-)>c(HCO)>c(CO)>c(H+)
2022-06-25更新 | 146次组卷
【推荐3】为有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量,研究并有效控制空气中的氮氧化物、碳氧化物的含量显得尤为重要。
I.氮氧化物研究
(1)一定条件下,将2molNO与2molO2置于恒容密闭容器中发生反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g),下列各项能说明反应达到平衡状态的是   ________(填字母代号) 。
a.体系压强保持不变                                b.混合气体颜色保持不变
c.NO和O2的物质的量之比保持不变        d.每消耗1 molO2同时生成2 molNO2
(2)汽车内燃机工作时会引起N2和O2的反应:N2 +O22NO,是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。在T1、T2温度下,一定量的NO发生分解反应时N2的体积分数随时间变化如右图所示,根据图1像判断反应N2(g)+O2(g)2NO(g)的H__________0(填“>”或“<”)。
                
Ⅱ.碳氧化物研究
(1)体积可变(活塞与容器之间的摩擦力忽略不计)的密闭容器如图2所示,现将3molH2和2molCO放入容器中,移动活塞至体积V为2L,用铆钉固定在A、B点,发生合成甲醇的反应如下:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。测定不同条件、不同时间段内的CO的转化率,得到如下数据:
T(℃)10min20min30min40min
T120%55%65%65%
T235%50%a1a2

①根据上表数据,请比较T1_________T2(选填“>”、“<”或“=”);T2℃下,第30min 时,a1=________,该温度下的化学平衡常数为__________________
②T2℃下,第40min时,拔去铆钉(容器密封性良好)后,活塞没有发生移动,再向容器中通入6molCO,此时v(正)________v(逆)(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)一定条件下可用甲醇与CO反应生成醋酸消除CO污染。常温下,将a mol/L的醋酸与b mol/L Ba(OH)2溶液等体积混合(混合后溶液体积变化忽略不计),充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO),则根据溶液中的电荷平衡可知,溶液的pH=___________,则可以求出醋酸的电离常数Ka =____________       (用含a和b的代数式表示)。
2017-10-10更新 | 348次组卷
共计 平均难度:一般