1 . 氢能是极具发展潜力的清洁能源,2021年我国制氢量位居世界第一、
Ⅰ.以和为原料生产甲醇的一种途径涉及的反应有:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
(1)关于反应ⅰ,下列描述正确的是_____ (填字母)。
A.恒压条件下达到平衡状态时,再充入少量氦气,正逆反应速率不变
B.恒容条件下,混合气体的平均摩尔质量不变时反应达到平衡
C.恒压条件下,混合气体的密度不变时反应达到平衡
D.断裂键的同时断裂键,则该反应达到平衡
E.在恒容容器中通入和,当的体积分数不变时,则该反应达到平衡
F.该反应达到平衡状态时,其他条件不变,升温,反应逆向移动,则该反应的正反应速率减小,逆反应速率增大
(2)若某反应的平衡常数表达式为,根据反应ⅰ~ⅲ,写出该反应的热化学方程式:_____ 。
(3)工业中,对于反应ⅰ,通常同时存在副反应ⅳ: 。在一定条件下,在合成塔中充入一定量和,发生反应ⅰ和ⅳ,当气体总压强恒定为时,平衡时各物质的物质的量分数如图所示,则_____ 0(填“>”,“<”或“=”);的物质的量分数随温度升高而增大,原因是_____ 。
Ⅱ.工业上,可以用还原,发生反应 。
(4)从反应进行程度上考虑,有利于生成的条件是_____ (填字母)。
a.高温高压 b.低温高压 c.高温低压 d.低温低压
(5)容积均为的甲、乙反应器中都充入和,发生上述反应。测得的物质的量与反应时间的关系如图所示:仅一个条件不同,相对于甲,乙改变的条件是_____ 。甲条件下平衡常数_____ 。
Ⅲ.“热电循环制氢”经过溶解、电解、热水解和热分解4个步骤,其过程如图所示。(6)电解在质子交换膜电解池中进行。阳极区为酸性溶液,阴极区为盐酸,电解过程中转化为。电解时阴极发生的电极反应为_____ 。
Ⅰ.以和为原料生产甲醇的一种途径涉及的反应有:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
(1)关于反应ⅰ,下列描述正确的是
A.恒压条件下达到平衡状态时,再充入少量氦气,正逆反应速率不变
B.恒容条件下,混合气体的平均摩尔质量不变时反应达到平衡
C.恒压条件下,混合气体的密度不变时反应达到平衡
D.断裂键的同时断裂键,则该反应达到平衡
E.在恒容容器中通入和,当的体积分数不变时,则该反应达到平衡
F.该反应达到平衡状态时,其他条件不变,升温,反应逆向移动,则该反应的正反应速率减小,逆反应速率增大
(2)若某反应的平衡常数表达式为,根据反应ⅰ~ⅲ,写出该反应的热化学方程式:
(3)工业中,对于反应ⅰ,通常同时存在副反应ⅳ: 。在一定条件下,在合成塔中充入一定量和,发生反应ⅰ和ⅳ,当气体总压强恒定为时,平衡时各物质的物质的量分数如图所示,则
Ⅱ.工业上,可以用还原,发生反应 。
(4)从反应进行程度上考虑,有利于生成的条件是
a.高温高压 b.低温高压 c.高温低压 d.低温低压
(5)容积均为的甲、乙反应器中都充入和,发生上述反应。测得的物质的量与反应时间的关系如图所示:仅一个条件不同,相对于甲,乙改变的条件是
Ⅲ.“热电循环制氢”经过溶解、电解、热水解和热分解4个步骤,其过程如图所示。(6)电解在质子交换膜电解池中进行。阳极区为酸性溶液,阴极区为盐酸,电解过程中转化为。电解时阴极发生的电极反应为
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解题方法
2 . “绿水青山就是金山银山”,近年来,绿色发展、生态保护成为中国的新名片。
Ⅰ.已知25℃和101kPa下:
①
②
③
(1)表示燃烧热的热化学方程式为___________ 。
Ⅱ.和在一定条件下反应可制得合成气,在1L密闭容器中分别通入和,发生反应: 。
(2)该反应在___________ (填“高温”或“低温”)条件下能自发进行。
(3)下列能判断达到平衡状态的是___________(填序号)。
Ⅲ.已知催化加氢合成乙醇的反应原理为:,设m为起始时的投料比,即。
(4)图1中m1、m2、m3从大到小的顺序为___________ 。
(5)图2表示在总压为5MPa的恒压条件下,且m=3时,平衡状态时各物质的物质的量分数与温度的关系,则曲线d代表的物质为___________ (填化学式)。
Ⅳ.工业上可用丙烯加成法制备1,2-二氯丙烷(),主要副产物为3-氯丙烯(),反应原理为:
①
②
一定温度下,向恒容密闭容器中充入等物质的量的和发生反应,容器内气体的压强随时间的变化如表所示:
(6)用单位时间内气体分压的变化表示反应①的反应速率,即,则前120min内平均反应速率___________ 。
(7)该温度下,若平衡时HCl的体积分数为12.5%,反应①的平衡常数___________ (为以分压表示的平衡常数,保留小数点后2位)。
Ⅰ.已知25℃和101kPa下:
①
②
③
(1)表示燃烧热的热化学方程式为
Ⅱ.和在一定条件下反应可制得合成气,在1L密闭容器中分别通入和,发生反应: 。
(2)该反应在
(3)下列能判断达到平衡状态的是___________(填序号)。
A.一定温度下,容积固定的容器中,密度保持不变 |
B.容积固定的绝热容器中,温度保持不变 |
C.一定温度和容积固定的容器中,平均相对分子质量不变 |
D.和的物质的量之比不再改变 |
Ⅲ.已知催化加氢合成乙醇的反应原理为:,设m为起始时的投料比,即。
(4)图1中m1、m2、m3从大到小的顺序为
(5)图2表示在总压为5MPa的恒压条件下,且m=3时,平衡状态时各物质的物质的量分数与温度的关系,则曲线d代表的物质为
Ⅳ.工业上可用丙烯加成法制备1,2-二氯丙烷(),主要副产物为3-氯丙烯(),反应原理为:
①
②
一定温度下,向恒容密闭容器中充入等物质的量的和发生反应,容器内气体的压强随时间的变化如表所示:
时间/min | 0 | 60 | 120 | 180 | 240 | 300 | 360 |
压强/kPa | 80 | 74.2 | 69.2 | 65.2 | 61.6 | 57.6 | 57.6 |
(6)用单位时间内气体分压的变化表示反应①的反应速率,即,则前120min内平均反应速率
(7)该温度下,若平衡时HCl的体积分数为12.5%,反应①的平衡常数
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解题方法
3 . 氢气是重要的工业原料,同时也是一种理想的二次能源。“制氢”“储氢”“”用氢”一直都是能源研究的重点。甲烷水汽重整反应是我国主要的制氢技术,有关反应如下:
反应i:
反应ⅱ:
(1)甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式:___________ 。
(2)一定温度下,向恒容密闭反应器中通入CH4和H2O(g),起始时CH4和H2O(g)的分压分别为2MPa、3MPa,发生反应i和反应ⅱ。反应进行t1min时达到平衡状态,此时CO、CO2的分压分别为mMPa、nMPa。
①CH4的平衡分压为___________ MPa(用含m,n的代数式表示,下同)。
②反应ⅱ的Kp=___________ (用平衡时各物质的分压代替物质的量浓度)。
(3)镧镍合金是一种良好的储氢材料。向体积恒定的密闭容器中充入氢气发生如下反应:。H2的平衡转化率与其初始充入的物质的量(n)、反应温度(T)的关系如图所示。
①该反应平衡常数的大小关系K(T1)________ K(T2)(填“>”“=”或“<”,下同)。
②氢气初始充入量n1___________ n2___________ n3。
(4)工业用二氧化碳加氢可合成乙醇:。保持压强为5MPa,向密闭容器中投入一定量CO2和H2发生上述反应,CO2的平衡转化率与温度、投料比m(起始加入的H2与CO2的物质的量之比)的关系如图所示。
①投料比m1、m2与m3由大到小的顺序为________ 。
②若投料比m=1,一定温度下发生反应。下列说法不能确定反应是否达平衡的是_______ (填标号)。
A.容器内气体密度不再变化
B.CO2的体积分数不再变化
C.容器内气体平均相对分子质量不再变化
D.容器内H2与CO2的物质的量之比不再变化
E.断裂3NA个H—H键的同时生成1.5NA个水分子
③若m3=3,其他条件不变,A点对应起始反应物置于某恒容密闭容器中,则平衡时CO2的转化率________ 50%(填“>”“=”或“<”)。
反应i:
反应ⅱ:
(1)甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式:
(2)一定温度下,向恒容密闭反应器中通入CH4和H2O(g),起始时CH4和H2O(g)的分压分别为2MPa、3MPa,发生反应i和反应ⅱ。反应进行t1min时达到平衡状态,此时CO、CO2的分压分别为mMPa、nMPa。
①CH4的平衡分压为
②反应ⅱ的Kp=
(3)镧镍合金是一种良好的储氢材料。向体积恒定的密闭容器中充入氢气发生如下反应:。H2的平衡转化率与其初始充入的物质的量(n)、反应温度(T)的关系如图所示。
①该反应平衡常数的大小关系K(T1)
②氢气初始充入量n1
(4)工业用二氧化碳加氢可合成乙醇:。保持压强为5MPa,向密闭容器中投入一定量CO2和H2发生上述反应,CO2的平衡转化率与温度、投料比m(起始加入的H2与CO2的物质的量之比)的关系如图所示。
①投料比m1、m2与m3由大到小的顺序为
②若投料比m=1,一定温度下发生反应。下列说法不能确定反应是否达平衡的是
A.容器内气体密度不再变化
B.CO2的体积分数不再变化
C.容器内气体平均相对分子质量不再变化
D.容器内H2与CO2的物质的量之比不再变化
E.断裂3NA个H—H键的同时生成1.5NA个水分子
③若m3=3,其他条件不变,A点对应起始反应物置于某恒容密闭容器中,则平衡时CO2的转化率
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4 . 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,我国目前氨的生产能力位居世界首位。其合成原理为: 。
(1)合成氨及其衍生工业是化工生产的重要门类,某工厂用下图流程合成氨及其含氮产物:
上流程中气体2为___________ ,在饱和溶液中先通入过量再通入过量可得到固体___________ ;
(2)合成氨反应在常温下___________ (填“能”或“不能”)自发;
(3)在恒温恒容密闭容器中充入和进行合成氨的反应,下列能说明该反应已达平衡状态的是___________ ;
a.断裂同时生成
b.容器内压强保持不变
c.混合气体密度保持不变
d。容器内、、物质的量之比为1:3:2
e.的百分含量保持不变
(4)研究表明,合成氨反应在Fe催化剂上可能通过下图机理进行(*表示催化剂表面吸附位,表示被吸附于催化剂表面的)。
(ⅰ)
(ⅱ)
(ⅲ)
(ⅳ)
(ⅴ)
……
(…)
判断上述反应机理中,速率控制步骤(即速率最慢步骤)为___________ (填步骤前的标号),理由是___________ 。
(5)基于载氮体的碳基化学链合成氨技术示反应如下:
吸氮反应:
释氮反应:
在温度为T、恒压条件下进行吸氮反应,平衡时氮气转化率为50%,分压平衡常数___________ 。
(1)合成氨及其衍生工业是化工生产的重要门类,某工厂用下图流程合成氨及其含氮产物:
上流程中气体2为
(2)合成氨反应在常温下
(3)在恒温恒容密闭容器中充入和进行合成氨的反应,下列能说明该反应已达平衡状态的是
a.断裂同时生成
b.容器内压强保持不变
c.混合气体密度保持不变
d。容器内、、物质的量之比为1:3:2
e.的百分含量保持不变
(4)研究表明,合成氨反应在Fe催化剂上可能通过下图机理进行(*表示催化剂表面吸附位,表示被吸附于催化剂表面的)。
(ⅰ)
(ⅱ)
(ⅲ)
(ⅳ)
(ⅴ)
……
(…)
判断上述反应机理中,速率控制步骤(即速率最慢步骤)为
(5)基于载氮体的碳基化学链合成氨技术示反应如下:
吸氮反应:
释氮反应:
在温度为T、恒压条件下进行吸氮反应,平衡时氮气转化率为50%,分压平衡常数
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5 . 甲烷在化学工业中应用广泛。回答下列问题:
(1)捕集合成涉及下列反应:
Ⅰ. 平衡常数
Ⅱ. 平衡常数
①相关物质相对能量大小如图所示,则_______ ,升高温度,_______ (填“增大”或“减小”)。
②起始物时,反应在不同条件下达到平衡,240℃时甲烷的物质的量分数与压强p的变化关系、时与温度T的变化关系如图所示,图中对应、两点的速率:_______ (填“大于”、“小于”或“等于”);若点与的分压相同,则_______ ,反应Ⅰ以物质的量分数表示的平衡常数_______ 。
(2)还原是实现“双碳”经济的有效途径之一。恒压、750℃时,和反应经如图流程(主要产物已标出)可实现高效转化。
其中过程Ⅱ主要发生如下反应:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
过程Ⅱ平衡后通入,反应ⅲ的化学平衡将_______ (填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”),重新平衡时_______ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(1)捕集合成涉及下列反应:
Ⅰ. 平衡常数
Ⅱ. 平衡常数
①相关物质相对能量大小如图所示,则
②起始物时,反应在不同条件下达到平衡,240℃时甲烷的物质的量分数与压强p的变化关系、时与温度T的变化关系如图所示,图中对应、两点的速率:
(2)还原是实现“双碳”经济的有效途径之一。恒压、750℃时,和反应经如图流程(主要产物已标出)可实现高效转化。
其中过程Ⅱ主要发生如下反应:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
过程Ⅱ平衡后通入,反应ⅲ的化学平衡将
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2023-04-30更新
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431次组卷
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2卷引用:湖北省襄阳市第五中学2023-2024学年高二上学期9月月考化学试题
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解题方法
6 . 低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式。请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。
(1)现用300mL 0.5mol•L﹣1的NaOH溶液吸收2.24L(标准状况下)CO2,完全吸收反应后,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为:_______ 。
(2)利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2,紫外线照射时,在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,CH4产量随光照时间的变化如图1所示。在0~15h内,对反应催化效果最好的催化剂是_______ 。(填序号)
(3)一定温度下,在3L容积可变的密闭容器中发生反应H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g)△H=+41.2kJ•mol﹣1,已知c(CO)随反应时间t的变化曲线a如图2所示,在t1时刻改变一个条件,曲线a变为b,则改变的条件是_______ 。
(4)如图3是利用甲烷燃料电池给C电极上镀金属铜,则乙池中选择的电解质溶液为_______ ,A电极的电极反应式为_______ ,若C电极增重0.96g,则B电极上消耗O2的物质的质量为_______ 。
(1)现用300mL 0.5mol•L﹣1的NaOH溶液吸收2.24L(标准状况下)CO2,完全吸收反应后,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为:
(2)利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2,紫外线照射时,在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,CH4产量随光照时间的变化如图1所示。在0~15h内,对反应催化效果最好的催化剂是
(3)一定温度下,在3L容积可变的密闭容器中发生反应H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g)△H=+41.2kJ•mol﹣1,已知c(CO)随反应时间t的变化曲线a如图2所示,在t1时刻改变一个条件,曲线a变为b,则改变的条件是
(4)如图3是利用甲烷燃料电池给C电极上镀金属铜,则乙池中选择的电解质溶液为
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7 . 中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水蒸气,其主要过程如图所示。
已知:几种物质中化学键的键能如下表所示。
若反应过程中分解了2mol水蒸气,下列说法错误的是
已知:几种物质中化学键的键能如下表所示。
化学键 | ||||
键能/() | 463 | 496 | 436 | 138 |
A.过程Ⅰ吸收了926kJ能量 |
B.过程Ⅱ涉及非极性键的生成 |
C.过程Ⅲ属于放热反应 |
D.总反应的热化学方程式为 |
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2023-02-10更新
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747次组卷
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5卷引用:湖北省仙桃市田家炳实验高级中学2023-2024学年高三上学期11月月考化学试题
湖北省仙桃市田家炳实验高级中学2023-2024学年高三上学期11月月考化学试题河北省沧州市2022-2023学年高二上学期期末考试化学试题重庆市主城区(九龙坡区)2023届学业质量调研第三次抽查化学试题(已下线)考点1 化学反应的热效应(核心考点精讲精练)-备战2024年高考化学一轮复习考点帮(新高考专用)云南省开远市第一中学校2023-2024学年高二下学期3月月考化学试题
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8 . 丙酮蒸气热裂解可生产乙烯酮,反应为,现对该热裂解反应进行研究,回答下列问题:
(1)若该反应的逆反应的活化能为,根据表格中的键能数据,计算该反应的正反应活化能为_______ ;
(2)在恒温恒容密闭容器中,充入丙酮蒸气,可以判断下列到达平衡状态的是_______。
(3)丙酮的平衡转化率随温度、压强变化如图所示:
①图中A、B两点的温度是A_______ B(填“”、“”或“”)
②B、C两点化学平衡常数_______ (填“”、”或“”);
③B点时,的体积分数为_______ (用分数表示)
(4)在容积可变的恒温密闭容器中,充入丙酮蒸气维持恒压()。
①经过时间,丙酮分解20%。用单位时间内气体分压变化表示的反应速率_______ ;
②该条件平衡时丙酮分解率为a,则_______ (以分压表示,分压总压物质的量分数)。
(1)若该反应的逆反应的活化能为,根据表格中的键能数据,计算该反应的正反应活化能为
化学键 | |||
键能 | 412 | 348 | 612 |
A.消耗同时消耗 |
B.容器内的物质的量不再变化 |
C.和的质量比保持不变 |
D.混合气体的平均相对分子质量不再变化 |
①图中A、B两点的温度是A
②B、C两点化学平衡常数
③B点时,的体积分数为
(4)在容积可变的恒温密闭容器中,充入丙酮蒸气维持恒压()。
①经过时间,丙酮分解20%。用单位时间内气体分压变化表示的反应速率
②该条件平衡时丙酮分解率为a,则
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2023-02-02更新
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201次组卷
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2卷引用:湖北省孝感市部分学校2022-2023学年高二下学期收心考试(开学考试)化学试题
名校
9 . I.中国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的全合成,相关成果由国际知名学术期刊《科学》在线发表。的捕集、利用与封存是科学家研究的重要课题,利用与制备“合成气”,合成气可直接制备甲醇,反应原理为:。
(1)若要该反应自发进行,_______ (填“高温”或“低温”)更有利。
(2)在恒温,恒容密闭容器中,对于合成气合成甲醇的反应,下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是_______(填字母序号)。
(3)工业上也可以用电解法捕获在酸性水溶液中用情性电极电解制得乙烯,其原理如图所示,则b电极上的电极反应为_______ 。
(4)把转化为是降碳并生产化工原料的常用方法,有关反应如下:
①
②
③
则反应:中_______
II.我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了的反应历程。在催化剂作用下,此反应为。可有效降低汽车尾气污染物排放。
(5)探究温度、压强(,)对反应的影响,如图所示,表示的是_______ (填标号)。
(6)一定温度下,向一容积为的恒容密闭容器中充入和,发生上述反应,当反应达到平衡时容器内压强变为起始时的,此温度下该反应的平衡常数_______ 。
(7)若在相同时间内测得的转化率随温度的变化曲线如图,的转化率在之间下降由缓到急的原因是_______ 。
(1)若要该反应自发进行,
(2)在恒温,恒容密闭容器中,对于合成气合成甲醇的反应,下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是_______(填字母序号)。
A.混合气体的平均相对分子质量不再变化 | B.混合气体的密度不再变化 |
C.的百分含量不再变化 | D. |
(4)把转化为是降碳并生产化工原料的常用方法,有关反应如下:
①
②
③
则反应:中
II.我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了的反应历程。在催化剂作用下,此反应为。可有效降低汽车尾气污染物排放。
(5)探究温度、压强(,)对反应的影响,如图所示,表示的是
(6)一定温度下,向一容积为的恒容密闭容器中充入和,发生上述反应,当反应达到平衡时容器内压强变为起始时的,此温度下该反应的平衡常数
(7)若在相同时间内测得的转化率随温度的变化曲线如图,的转化率在之间下降由缓到急的原因是
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10 . 合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义,其原理为:,在不同温度、压强和相同催化剂条件下,初始、分别为1mol、3mol时,平衡后混合物中氨的体积分数()如图所示,回答以下问题:
(1)合成氨反应的_______ 0(填“>”“<”或“=”),原因是_______ 。
(2)、和由大到小的顺序是_______ 。
(3)①若分别用和表示平衡状态A、B时的化学反应速率,则_______ (填“>”“<”或“=”)。
(4)用、、、 分别表示、、和固体Fe催化剂,则在固体催化剂表面合成氨的过程如图2所示:
①吸附后,能量状态最高的是_______ (填序号)。
②结合上述原理,在固体Fe催化剂表面进行的分解实验,发现的分解速率与其浓度的关系如图3所示。从吸附和解吸过程分析,之后反应速率降低的原因可能是_______ 。
③研究表明,合成氨的速率与相关物质的浓度的关系为,k为速率常数。能使合成氨的速率增大的措施有_______ (填序号)。
A.使用更有效的催化剂
B.一定温度下,将原容器中的及时分离出来
C.总压强一定,增大的值
D.按照原来比值增大反应物的浓度
(1)合成氨反应的
(2)、和由大到小的顺序是
(3)①若分别用和表示平衡状态A、B时的化学反应速率,则
(4)用、、、 分别表示、、和固体Fe催化剂,则在固体催化剂表面合成氨的过程如图2所示:
①吸附后,能量状态最高的是
②结合上述原理,在固体Fe催化剂表面进行的分解实验,发现的分解速率与其浓度的关系如图3所示。从吸附和解吸过程分析,之后反应速率降低的原因可能是
③研究表明,合成氨的速率与相关物质的浓度的关系为,k为速率常数。能使合成氨的速率增大的措施有
A.使用更有效的催化剂
B.一定温度下,将原容器中的及时分离出来
C.总压强一定,增大的值
D.按照原来比值增大反应物的浓度
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