解题方法
1 . 氮氧化物是形成雾霾的重要原因之一,综合治理氮氧化物,还自然一片蓝天。回答下列问题:
(1)通常可采用氢气进行催化还原,消除NO造成的污染。
已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=akJ/mol;
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) H=bkJ/mol;
③H2O(g)=H2O(l) H=ckJ/mol
写出H2与NO反应生成N2和水蒸气的热化学方程式:___________ 。
(2)已知Cl2可与NO作用:2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) H<0,反应的速率方程式为:v正=k正·c2(NO)·c(Cl2),v逆=k逆·c2(ClNO),k正、k逆表示速率常数,与温度、活化能有关。
①升高温度,k正的变化程度___________ (填“大于”小于”或“等于”)k逆的变化程度。
②某温度条件下,向2L恒容密闭容器中加入2molNO和1molCl2,测得初始压强是平衡时压强的1.2倍。则该温度下平衡常数K=___________ 。若平衡时压强为p,则Kp=___________ (用p表示)。
(3)工业烟气中的氮氧化物可用NH3催化还原,发生反应:4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) H<0,研究表明不同氨氮比m=条件下测得NO的残留率与温度关系如图所示。①氨氮比m1、m2、m3由大到小的顺序是___________ 。
②随着温度不断升高,NO的残留率趋近相同,说明温度对NO残留率的影响___________ (填“大于”或“小于”)氨氮比的影响。
(4)工业烟气中的氮氧化物也可用C2H4脱硝。为研究温度、催化剂中Cu2+负载量对NO去除率的影响,控制其它条件一定,实验结果如图所示。为达到最高的NO去除率,应选择的反应温度约为___________ (填序号,下同),Cu2+负载量为___________ 。a.300℃ b.350℃ c.500℃ d.1% e.3% f.8%
(1)通常可采用氢气进行催化还原,消除NO造成的污染。
已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=akJ/mol;
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) H=bkJ/mol;
③H2O(g)=H2O(l) H=ckJ/mol
写出H2与NO反应生成N2和水蒸气的热化学方程式:
(2)已知Cl2可与NO作用:2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) H<0,反应的速率方程式为:v正=k正·c2(NO)·c(Cl2),v逆=k逆·c2(ClNO),k正、k逆表示速率常数,与温度、活化能有关。
①升高温度,k正的变化程度
②某温度条件下,向2L恒容密闭容器中加入2molNO和1molCl2,测得初始压强是平衡时压强的1.2倍。则该温度下平衡常数K=
(3)工业烟气中的氮氧化物可用NH3催化还原,发生反应:4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) H<0,研究表明不同氨氮比m=条件下测得NO的残留率与温度关系如图所示。①氨氮比m1、m2、m3由大到小的顺序是
②随着温度不断升高,NO的残留率趋近相同,说明温度对NO残留率的影响
(4)工业烟气中的氮氧化物也可用C2H4脱硝。为研究温度、催化剂中Cu2+负载量对NO去除率的影响,控制其它条件一定,实验结果如图所示。为达到最高的NO去除率,应选择的反应温度约为
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名校
解题方法
2 . 某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液(含、、、、和),实现镍、钴、镁元素的回收。回答下列问题:
(1)工业上用一定浓度的硫酸浸取已粉碎的镍钴矿并不断搅拌,提高浸取速率的方法为____________ (答出一条即可)。
(2)“氧化”时,混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(),其中元素的化合价为______ 。
(3)已知:的电离方程式为、
①“氧化”时,先通入足量混合气,溶液中的正二价铁元素被氧化为,该反应的离子方程式为______ ;再加入石灰乳,所得滤渣中主要成分是、______ 。
②通入混合气中的体积分数与氧化率随时间的变化关系如图所示,若混合气中不添加,相同时间内氧化率较低的原因是____________ ;的体积分数高于9.0%时,相同时间内氧化率开始降低的原因是____________ 。(4)①将“钴镍渣”酸溶后,先加入溶液进行“钴镍分离”,写出“钴镍分离”反应生成
沉淀的离子方程式:______ 。
②若“镍钴分离”后溶液中,加入溶液“沉镍”后的滤液中,则沉镍率=______ 。[已知:,沉镍率=
(1)工业上用一定浓度的硫酸浸取已粉碎的镍钴矿并不断搅拌,提高浸取速率的方法为
(2)“氧化”时,混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(),其中元素的化合价为
(3)已知:的电离方程式为、
①“氧化”时,先通入足量混合气,溶液中的正二价铁元素被氧化为,该反应的离子方程式为
②通入混合气中的体积分数与氧化率随时间的变化关系如图所示,若混合气中不添加,相同时间内氧化率较低的原因是
沉淀的离子方程式:
②若“镍钴分离”后溶液中,加入溶液“沉镍”后的滤液中,则沉镍率=
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2024-02-17更新
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483次组卷
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4卷引用:安徽省合肥市第一中学2023-2024学年高三上学期期末考试化学试题
安徽省合肥市第一中学2023-2024学年高三上学期期末考试化学试题(已下线)专题08 工艺流程综合题-【好题汇编】2024年高考化学一模试题分类汇编(新高考七省专用)2024届陕西省商洛市高三下学期第三次尖子生学情诊断考试理综试题-高中化学2024届四川省眉山市仁寿县高三下学期三诊模拟联考理综试题-高中化学
名校
3 . Ⅰ.为实现碳达峰、碳中和,研发二氧化碳的利用技术,降低空气中二氧化碳的含量,成为研究热点。
(1)由气体变成固体的过程中,下列判断正确的是___________。
Ⅱ.二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:,该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①
②
(2)总反应的___________ 。
(3)若反应①为慢反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___________。
(4)根据以上信息判断与制取甲醇的反应自发进行的条件是___________。
Ⅲ.煤转化为水煤气的主要反应为:,和完全燃烧的热化学方程式分别为:
①;
②;
③。
(5)请你根据以上数据,写出与水蒸气反应生成和的热化学方程式:___________ 。
(6)比较反应热数据可知,和完全燃烧放出的热量之和,比完全燃烧放出的热量___________ 。(填“多”或“少”)
(1)由气体变成固体的过程中,下列判断正确的是___________。
A. | B. | C. | D. |
Ⅱ.二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:,该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①
②
(2)总反应的
(3)若反应①为慢反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___________。
A. | B. |
C. | D. |
(4)根据以上信息判断与制取甲醇的反应自发进行的条件是___________。
A.高温 | B.低温 | C.任何温度 | D.任何条件下均不能自发 |
Ⅲ.煤转化为水煤气的主要反应为:,和完全燃烧的热化学方程式分别为:
①;
②;
③。
(5)请你根据以上数据,写出与水蒸气反应生成和的热化学方程式:
(6)比较反应热数据可知,和完全燃烧放出的热量之和,比完全燃烧放出的热量
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2024-01-15更新
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179次组卷
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2卷引用:安徽省六安市裕安区新安中学2023-2024学年高二下学期第一次月考化学试题
名校
解题方法
4 . 室温下,下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项 | 实验操作 | 现象 | 结论 |
A | 将1mL0.1mol/L溶液滴入5mL 0.1mol/L NaOH溶液有沉淀产生,再滴加0.1mol/L溶液 | 先有白色沉淀生成,后变为浅蓝色沉淀 | |
B | 向浓度均为0.1mol/L的和混合溶液中滴加0.1mol/L溶液 | 先出现黄色沉淀 | 还原性强于 |
C | 室温时,在pH试纸上滴2~3滴溶液 | 测得, | 溶液中 |
D | 用pH计测量相同浓度NaClO溶液和溶液的pH值 | NaClO溶液的pH值大于溶液 |
A.A | B.B | C.C | D.D |
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2023-12-29更新
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428次组卷
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2卷引用:安徽省芜湖市第一中学2023-2024学年高二上学期12月份教学质量诊断测试化学试题
名校
5 . 自从1909年化学家哈伯研究出合成氨的方法以来,氮的化合物在生产生活中有着广泛应用,与此有关的研究已经获得三次诺贝尔化学奖。目前气态含氮化合物及相关转化依然是科学家研究的热门问题。请回答下列问题:
(1)2007年,诺贝尔化学奖授予了埃特尔,以表彰其对合成氨反应机理的研究。673K时,各步反应的能量变化如图所示,其中吸附在催化剂表面上的粒子用“*”标注。
①图1中决速步骤的反应方程式为_______ 。
②相同质量的同种催化剂,在载体上的分散度越高,催化作用越强,原因是_______ 。
(2)用NH3催化还原NO,可以消除氮氧化物的污染。已知:
①
②
写出NH3还原NO至N2和水蒸气的热化学方程式_______ 。
(3)活性炭还原法是消除氮氧化物污染的有效方法,其原理为 。已知该反应的正、逆反应速率方程分别为、,其中、分别为正、逆反应速率常数,变化曲线如图所示,则该反应的反应热_______ 0(填“大于”或“小于”),写出推理过程_______ 。
(4)一定温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中加入和发生反应,测得和的物质的量随时间的变化如图所示:
①在A点时,_______ (填“>”、“<”或“=”)。
②若平衡时总压强为,用平衡分压代替其平衡浓度表示的化学平衡常数_______ [已知:气体分压=气体总压该气体的体积分数]。
(1)2007年,诺贝尔化学奖授予了埃特尔,以表彰其对合成氨反应机理的研究。673K时,各步反应的能量变化如图所示,其中吸附在催化剂表面上的粒子用“*”标注。
①图1中决速步骤的反应方程式为
②相同质量的同种催化剂,在载体上的分散度越高,催化作用越强,原因是
(2)用NH3催化还原NO,可以消除氮氧化物的污染。已知:
①
②
写出NH3还原NO至N2和水蒸气的热化学方程式
(3)活性炭还原法是消除氮氧化物污染的有效方法,其原理为 。已知该反应的正、逆反应速率方程分别为、,其中、分别为正、逆反应速率常数,变化曲线如图所示,则该反应的反应热
(4)一定温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中加入和发生反应,测得和的物质的量随时间的变化如图所示:
①在A点时,
②若平衡时总压强为,用平衡分压代替其平衡浓度表示的化学平衡常数
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2023-10-09更新
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579次组卷
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2卷引用:安徽师范大学附属中学2024届高三上学期第一次素质测试化学试题
名校
解题方法
6 . 甲烷不仅是一种燃料,还可以作化工原料用来生产氢气、乙炔、碳黑等物质。回答下列问题:
(1)一种甲烷催化氧化的反应历程如图所示,*表示微粒吸附在催化剂表面。下列叙述错误的是_______ (填标号)。
(2)向一恒容密闭容器中加入1molCH4和一定量的H2O,发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。CH4的平衡转化率按不同投料比x[x=]随温度的变化曲线如图所示。
①x1________ x2(填“>”或“<”,下同)。
②反应速率:vb正________ vc正,理由是________ 。
③点a、b、c对应的平衡常数Ka、Kb、Kc三者之间的关系是________ 。
(3)一定条件下,甲烷和水蒸气催化制氢主要有如下两个反应:
I.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206kJ•mol-1
Ⅱ.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-41kJ•mol-1
恒定压强为100kPa时,将n(CH4):n(H2O)=1:3的混合气体投入反应器中,平衡时,各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。
①反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)在________ 条件下能自发进行(填标号)。
A.高温 B.低温 C.任意温度
②图中表示H2、CO的物质的量分数与温度的变化曲线分别是_______ 、_______ (填标号)。
③系统中q的含量在700℃左右出现峰值,试从化学平衡的角度解释出现峰值的原因:_______ 。
④已知投料比为n(CH4):n(H2O)=1:3的混合气体,p=100kPa。600℃时,CH4的平衡转化率为______ (保留2位有效数字),反应I的平衡常数的计算式为Kp=_______ (Kp是以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(1)一种甲烷催化氧化的反应历程如图所示,*表示微粒吸附在催化剂表面。下列叙述错误的是
A.*CH3→*CH2的过程中C被氧化,吸收能量 |
B.产物从催化剂表面脱附的速率慢会降低总反应速率 |
C.适当提高O2分压会降低O2(g)→2*O的反应速率 |
D.CH4与O2反应生成CO、H2涉及极性键、非极性键的断裂和生成 |
①x1
②反应速率:vb正
③点a、b、c对应的平衡常数Ka、Kb、Kc三者之间的关系是
(3)一定条件下,甲烷和水蒸气催化制氢主要有如下两个反应:
I.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206kJ•mol-1
Ⅱ.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-41kJ•mol-1
恒定压强为100kPa时,将n(CH4):n(H2O)=1:3的混合气体投入反应器中,平衡时,各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。
①反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)在
A.高温 B.低温 C.任意温度
②图中表示H2、CO的物质的量分数与温度的变化曲线分别是
③系统中q的含量在700℃左右出现峰值,试从化学平衡的角度解释出现峰值的原因:
④已知投料比为n(CH4):n(H2O)=1:3的混合气体,p=100kPa。600℃时,CH4的平衡转化率为
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名校
7 . 用活性炭还原处理氮氧化物,有关反应为C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)。
(1)写出上述反应的平衡常数表达式:_______ 。
(2)在2 L恒容密闭容器中加入足量C与NO发生反应,所得数据如表,回答下列问题。
①结合表中数据,判断该反应的ΔH_______ (填“>”或“<”)0,理由是_______ 。
②判断该反应达到平衡状态的依据是_______ (填字母)。
A.容器内气体密度恒定 B.容器内各气体浓度恒定
C.容器内压强恒定 D.2v正(NO)=v逆(N2)
(3)700 ℃时,若向2 L体积恒定的密闭容器中充入一定量N2和CO2发生反应:N2(g)+CO2(g) C(s)+2NO(g);其中N2、NO物质的量随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题。
①0~10 min内CO2的平均反应速率v=_______ 。
②图中A点v正_______ (填“>”“<”或“=”)v逆。
③第10 min时,外界改变的条件可能是_______ (填字母)。
A.加催化剂 B.增大C的物质的量
C.减小CO2的物质的量 D.升温 E.降温
(4)采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒,在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇方向取得重要进展,该反应历程如图所示。
容易得到的副产物有CO和CH2O,其中相对较多的副产物为_______ ;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.*CO+*OH*CO+*H2O B.*CO*OCH
C.*OCH2*OCH3 D.*OCH3*CH3OH
(1)写出上述反应的平衡常数表达式:
(2)在2 L恒容密闭容器中加入足量C与NO发生反应,所得数据如表,回答下列问题。
实验编号 | 温度/℃ | 起始时NO的物质的量/mol | 平衡时N2的物质的量/mol |
1 | 700 | 0.40 | 0.09 |
2 | 800 | 0.24 | 0.08 |
②判断该反应达到平衡状态的依据是
A.容器内气体密度恒定 B.容器内各气体浓度恒定
C.容器内压强恒定 D.2v正(NO)=v逆(N2)
(3)700 ℃时,若向2 L体积恒定的密闭容器中充入一定量N2和CO2发生反应:N2(g)+CO2(g) C(s)+2NO(g);其中N2、NO物质的量随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题。
①0~10 min内CO2的平均反应速率v=
②图中A点v正
③第10 min时,外界改变的条件可能是
A.加催化剂 B.增大C的物质的量
C.减小CO2的物质的量 D.升温 E.降温
(4)采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒,在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇方向取得重要进展,该反应历程如图所示。
容易得到的副产物有CO和CH2O,其中相对较多的副产物为
A.*CO+*OH*CO+*H2O B.*CO*OCH
C.*OCH2*OCH3 D.*OCH3*CH3OH
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2023-03-05更新
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250次组卷
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3卷引用:安徽省亳州市第一中学2022-2023学年高二下学期第一次月考化学试题
8 . 2021年中国政府工作报告中提出碳中和目标:在2030年前达到最高值,2060年前达到碳中和。因此对二氧化碳的综合利用显得尤为重要。
(1)通过电解的方式可实现对二氧化碳的综合利用。2022年7月香港中文大学王莹教授研发新型电解槽实现二氧化碳回收转化效率达到60%以上。
双金属催化剂在某介质中催化转化为转化示意图如图所示,请写出其电极反应方程式:_______ 。
(2)在席夫碱(含“”有机物)修饰的纳米金催化剂上,直接催化加氢成甲酸。其反应历程如下图所示,其中吸附在催化剂表面上的物质用*标注。
该历程中起决速步骤的化学方程式是_______ ;
(3)通过使用不同新型催化剂,实现二氧化碳加氢合成转化为二甲醚 (CH3OCH3)也有广泛的应用。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
①_______
②起始压强为4.0MPa、恒压条件下,通入氢气和二氧化碳的的情况下,不同温度下的平衡转化率和产物的选择性(选择性是指生成某物质消耗的占消耗总量的百分比)如下图所示:
当温度超过290℃,的平衡转化率随温度升高而增大的原因是_______ 。在上图中,在200℃时,若经过0.2s该平衡体系即达到平衡。计算分压的平均变化速率为_______ ;此时对于反应Ⅰ的_______ (保留三位有效数字)
(1)通过电解的方式可实现对二氧化碳的综合利用。2022年7月香港中文大学王莹教授研发新型电解槽实现二氧化碳回收转化效率达到60%以上。
双金属催化剂在某介质中催化转化为转化示意图如图所示,请写出其电极反应方程式:
(2)在席夫碱(含“”有机物)修饰的纳米金催化剂上,直接催化加氢成甲酸。其反应历程如下图所示,其中吸附在催化剂表面上的物质用*标注。
该历程中起决速步骤的化学方程式是
(3)通过使用不同新型催化剂,实现二氧化碳加氢合成转化为二甲醚 (CH3OCH3)也有广泛的应用。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
①
②起始压强为4.0MPa、恒压条件下,通入氢气和二氧化碳的的情况下,不同温度下的平衡转化率和产物的选择性(选择性是指生成某物质消耗的占消耗总量的百分比)如下图所示:
当温度超过290℃,的平衡转化率随温度升高而增大的原因是
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2023-01-12更新
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506次组卷
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2卷引用:安徽六校教育研究会2024届高三上学期入学素质测试化学试题
名校
解题方法
9 . 党的二十大报告中强调“实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革”。的转化和利用是实现碳中和的有效途径。回答下列问题。
I.利用合成淀粉的研究成果已经被我国科学家发表在Nature杂志上。其涉及的关键反应如下:
①
②
③
(1)反应③中_______ ,该反应的自发条件是_______ (填“高温自发”“低温自发”或“任何温度下都自发”),该反应中活化能(正)_______ (填“>”或“<”)(逆)。
(2)在催化剂作用下,按的比例向某密闭容器中通入一定量的原料气只发生①②两个反应。维持压强为,测得不同温度下,反应经过相同时间时的转化率、甲醇的选择性如图所示:
已知:甲醇的选择性。
①从图中曲线的变化趋势也可以判断出反应①是放热的,判断的依据是_______ ,在实际工业生产中压强不能过高也不能过低的原因是_______ 。
②时,若反应从开始到达到a点所用时间为,则的分压=_______ ,_______ ,反应②的_______ (指用平衡分压代替平衡浓度进行计算的平衡常数,A的平衡分压=A的物质的量分数,最终结果用分数表示)。
II.近年来,有研究人员用通过电催化生成多种燃料,实现的回收利用,其工作原理如图所示。
(3)请写出电极上产生的电极反应式:_______ 。
I.利用合成淀粉的研究成果已经被我国科学家发表在Nature杂志上。其涉及的关键反应如下:
①
②
③
(1)反应③中
(2)在催化剂作用下,按的比例向某密闭容器中通入一定量的原料气只发生①②两个反应。维持压强为,测得不同温度下,反应经过相同时间时的转化率、甲醇的选择性如图所示:
已知:甲醇的选择性。
①从图中曲线的变化趋势也可以判断出反应①是放热的,判断的依据是
②时,若反应从开始到达到a点所用时间为,则的分压=
II.近年来,有研究人员用通过电催化生成多种燃料,实现的回收利用,其工作原理如图所示。
(3)请写出电极上产生的电极反应式:
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2023-01-08更新
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1594次组卷
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3卷引用:安徽省皖北县中2022-2023学年高三上学期第一次五校联考化学试题
名校
解题方法
10 . 是常见的还原剂,也是合成一碳化学产品的原料。
(1)工业上采用天然气法制备。已知几种共价键的键能如表所示:
写出气体和水蒸气在高温下反应生成和的热化学方程式:_______ 。
(2)工业上,用还原赤铁矿冶炼铁,有关热化学方程式如下:
①
②
③
④_______ 。(计算结果保留1位小数)
(3)工业上利用合成,一定量的和加入一定容积的反应器中,在催化剂存在下发生反应:。测得平衡转化率与温度关系如图所示。
①温度升高,平衡转化率降低,其主要原因是_______ 。
②_______ (填“>”、“<”或“=”)。
(4)工业上,常用处理,在催化剂存在条件下发生反应:2。
在体积相等的甲、乙两个密闭容器中分别充入、气体,在恒温恒容、绝热恒容下分别发生上述反应。测得气体压强与时间关系如图所示。
①容器_______ (填“甲”或“乙”)在恒温恒容条件下反应。
②气体总物质的量:a_______ b(填“>”“<”或“=”)。
③b点平衡常数_______ (填“>”“<”或“=”)。提示:用分压计算的平衡常数为,分压等于总压×物质的量分数。
④乙容器内分压变化率为_______ 。
(1)工业上采用天然气法制备。已知几种共价键的键能如表所示:
化学键 | CO | |||
436 | 1076 | 465 | 413 |
(2)工业上,用还原赤铁矿冶炼铁,有关热化学方程式如下:
①
②
③
④
(3)工业上利用合成,一定量的和加入一定容积的反应器中,在催化剂存在下发生反应:。测得平衡转化率与温度关系如图所示。
①温度升高,平衡转化率降低,其主要原因是
②
(4)工业上,常用处理,在催化剂存在条件下发生反应:2。
在体积相等的甲、乙两个密闭容器中分别充入、气体,在恒温恒容、绝热恒容下分别发生上述反应。测得气体压强与时间关系如图所示。
①容器
②气体总物质的量:a
③b点平衡常数
④乙容器内分压变化率为
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