2024高三下·全国·专题练习
解题方法
1 . 乙酸是基本的有机化工原料,乙酸制氢具有重要意义,制氢过程发生如下反应:
热裂解反应Ⅰ: CH3COOH(g)2CO (g)+ 2H2(g) ΔH1
脱羧基反应Ⅱ:CH3COOH(g)CO2 (g)+CH4(g) ΔH2
若利用合适的催化剂发生热裂解反应Ⅰ和脱羧基反应Ⅱ,温度为TK时达到平衡,总压强为p kPa,乙酸体积分数为20%,其中热裂解反应Ⅰ消耗的乙酸占投入量的20%,脱羧基反应Ⅱ的平衡常数Kp为_____ kPa (Kp为以分压表示的平衡常数)。
热裂解反应Ⅰ: CH3COOH(g)2CO (g)+ 2H2(g) ΔH1
脱羧基反应Ⅱ:CH3COOH(g)CO2 (g)+CH4(g) ΔH2
若利用合适的催化剂发生热裂解反应Ⅰ和脱羧基反应Ⅱ,温度为TK时达到平衡,总压强为p kPa,乙酸体积分数为20%,其中热裂解反应Ⅰ消耗的乙酸占投入量的20%,脱羧基反应Ⅱ的平衡常数Kp为
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2 . 一定条件下,CO2与H2反应可合成CH2=CH2,2CO2(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g),该反应分两步进行:
i.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1
ii.2CO(g)+4H2(g)CH2=CH2(g)+2H2O(g) ΔH2
T℃,压强恒定为100kPa时,将n(CO2):n(H2)=1:3的混合气体和催化剂投入反应器中,达平衡时,部分组分的物质的量分数如表所示:
CO2的平衡转化率为________ ,反应i的平衡常数Kp=________ (Kp是以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)
i.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1
ii.2CO(g)+4H2(g)CH2=CH2(g)+2H2O(g) ΔH2
T℃,压强恒定为100kPa时,将n(CO2):n(H2)=1:3的混合气体和催化剂投入反应器中,达平衡时,部分组分的物质的量分数如表所示:
组分 | H2 | CO | CH2=CH2 |
物质的量分数(%) |
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2024高三下·全国·专题练习
解题方法
3 . 1200K时,假定体系内只有反应C40H12 (g)C40H10(g) + H2(g)发生,反应过程中压强恒定为p0(即C40H12的初始压强),平衡转化率为α,该反应的平衡常数Kp为_______ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
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2024高三下·全国·专题练习
解题方法
4 . 对于基元反应,如aA+bBcC+dD,反应速率v正=k正·ca(A)·cb(B),v逆=k逆·cc(C)·cd(D),其中k正、k逆是取决于温度的速率常数。已知:
反应Ⅰ:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH1=-902kJ·mol-1
反应Ⅱ:8NH3(g)+6NO2(g)7N2(g)+12H2O(g)ΔH2=-2740kJ·mol-1
反应Ⅲ:N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH3=+182.6kJ·mol-1
对于基元反应Ⅳ:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH4,在653K时,速率常数k正=2.6×103L2·mol-2·s-1,k逆=4.1×103L·mol-1·s-1
(1)ΔH4=______ kJ·mol-1
(2)计算653K时的平衡常数K=______ 。
(3)653K时,若NO的浓度为0.006mol·L-1,O2的浓度为0.290mol·L-1,则正反应速率为______ mol·L-1·s-1
反应Ⅰ:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH1=-902kJ·mol-1
反应Ⅱ:8NH3(g)+6NO2(g)7N2(g)+12H2O(g)ΔH2=-2740kJ·mol-1
反应Ⅲ:N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH3=+182.6kJ·mol-1
对于基元反应Ⅳ:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH4,在653K时,速率常数k正=2.6×103L2·mol-2·s-1,k逆=4.1×103L·mol-1·s-1
(1)ΔH4=
(2)计算653K时的平衡常数K=
(3)653K时,若NO的浓度为0.006mol·L-1,O2的浓度为0.290mol·L-1,则正反应速率为
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2024高三·全国·专题练习
解题方法
5 . 工业上,可以采用催化还原制备、。发生反应如下:
①(主反应);
②(主反应);
③(副反应)。
一定温度下,向总压强恒定为100kPa的反应器中充入和,发生(4)中反应①②③,达到平衡时转化率为50%,甲醇选择性为,生成,则反应①的平衡常数为___________ (写出数字表达式即可)[用分压计算的平衡常数为压强平衡常数,分压=总压×物质的量分数;甲醇选择性:]。
①(主反应);
②(主反应);
③(副反应)。
一定温度下,向总压强恒定为100kPa的反应器中充入和,发生(4)中反应①②③,达到平衡时转化率为50%,甲醇选择性为,生成,则反应①的平衡常数为
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2024高三·全国·专题练习
解题方法
6 . 在一定条件下、主要发生以下反应:
① kJ⋅mol-1
② kJ⋅mol-1
若在一定温度下,投料比例相同(充入物质的量之比为1∶4的和),通入恒容密闭容器中,发生上述反应达到平衡,测得反应前容器内压强为,平衡时压强为,甲烷压强为。则甲烷的选择性为________ (用、、中相关字母表示,下同),反应②的压强平衡常数的值为_______ 。
① kJ⋅mol-1
② kJ⋅mol-1
若在一定温度下,投料比例相同(充入物质的量之比为1∶4的和),通入恒容密闭容器中,发生上述反应达到平衡,测得反应前容器内压强为,平衡时压强为,甲烷压强为。则甲烷的选择性为
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2024高三·全国·专题练习
解题方法
7 . 在体积为的密闭容器中,进行如下化学反应:,化学平衡常数与温度的关系如下表:
回答下列问题:
在条件下,将和按体积比通入的恒容密闭容器中发生上述反应,后反应达平衡,此时压强为。该反应的分压平衡常数___________ 。(为以分压表示的平衡常数,分压总压物质的量分数)
700 | 800 | 850 | 1000 | 1200 | |
0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
在条件下,将和按体积比通入的恒容密闭容器中发生上述反应,后反应达平衡,此时压强为。该反应的分压平衡常数
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2023高三·全国·专题练习
解题方法
8 . 苯催化加氢制备环己烷是化工生产中的重要工艺,一定条件下,发生如下反应:
Ⅰ.主反应: (g)+3H2(g) (g) ΔH1<0
Ⅱ.副反应: (g) (g) ΔH2>0
回答下列问题:
恒压反应器中,按照n(H2)∶n(C6H6)=4∶1投料,发生Ⅰ、Ⅱ反应,总压为p0,平衡时苯的转化率为α,环己烷的分压为p,则反应Ⅰ的Kp=___________ (列出计算式即可,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
Ⅰ.主反应: (g)+3H2(g) (g) ΔH1<0
Ⅱ.副反应: (g) (g) ΔH2>0
回答下列问题:
恒压反应器中,按照n(H2)∶n(C6H6)=4∶1投料,发生Ⅰ、Ⅱ反应,总压为p0,平衡时苯的转化率为α,环己烷的分压为p,则反应Ⅰ的Kp=
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2023高三·全国·专题练习
9 . 反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g),若在一定温度下,将物质的量浓度均为2mol·L-1的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中,当达到平衡状态时,测得容器中SO2(g)的转化率为50%,则在该温度下:
(1)此反应的平衡常数为_____ 。
(2)在上述温度下,若SO2(g)的初始浓度增大到3mol·L-1,NO2(g)的初始浓度仍为2mol·L-1,达到化学平衡状态时,计算下列各物质的平衡浓度及SO2和NO2的平衡转化率。
①c(SO3)=_____ mol·L-1,c(SO2)=_____ mol·L-1。
②SO2的转化率为_____ ,NO2的转化率为_____ 。
(1)此反应的平衡常数为
(2)在上述温度下,若SO2(g)的初始浓度增大到3mol·L-1,NO2(g)的初始浓度仍为2mol·L-1,达到化学平衡状态时,计算下列各物质的平衡浓度及SO2和NO2的平衡转化率。
①c(SO3)=
②SO2的转化率为
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解题方法
10 . 顺1,2二甲基环丙烷和反1,2二甲基环丙烷可发生如下转化:
该反应的速率方程可表示为:v(正)=k(正)·c(顺)和v(逆)=k(逆)·c(反),k(正)和k(逆)在一定温度时为常数,分别称作正、逆反应速率常数。已知:t1温度下,k(正)=0.006 s-1,k(逆)=0.002 s-1,该温度下反应的平衡常数值K=_______ 。
该反应的速率方程可表示为:v(正)=k(正)·c(顺)和v(逆)=k(逆)·c(反),k(正)和k(逆)在一定温度时为常数,分别称作正、逆反应速率常数。已知:t1温度下,k(正)=0.006 s-1,k(逆)=0.002 s-1,该温度下反应的平衡常数值K=
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