1 . 回答下列问题:
(1)已知C(s,石墨)=C(s,金刚石),;则稳定性:金刚石_________ (填“>”或“<”)石墨。
(2)已知:;,则_________ (填“>”或“<”)。
(3)在25℃、下,气态甲醇()完全燃烧放热。则表示气态甲醇燃烧热的热化学方程式为__________________ 。
(4)合成氨反应的能量变化如图所示,则反应_________ .
(5)几种化学键的键能如下表所示:
①由两种单质化合形成,焓变_________ 。
②工业上由与制备:。该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为_________ 。
③比较热稳定性:_________ 。(填“>”、“<”或“=”)
(6)与体系中存在如图1所示物质转变关系,已知与中间产物反应过程中的能量变化如图2所示。下列说法正确的是_________。
(1)已知C(s,石墨)=C(s,金刚石),;则稳定性:金刚石
(2)已知:;,则
(3)在25℃、下,气态甲醇()完全燃烧放热。则表示气态甲醇燃烧热的热化学方程式为
(4)合成氨反应的能量变化如图所示,则反应
(5)几种化学键的键能如下表所示:
化学键 | ||||
键能/ | 941.6 | 154.8 | 283.0 | 200.0 |
②工业上由与制备:。该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为
③比较热稳定性:
(6)与体系中存在如图1所示物质转变关系,已知与中间产物反应过程中的能量变化如图2所示。下列说法正确的是_________。
A. |
B.在反应中作催化剂,能降低反应的活化能和焓变 |
C.和均小于0 |
D.由图2可知,反应 |
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2023-04-20更新
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406次组卷
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4卷引用:陕西省西安中学2023-2024学年高三上学期实验班11月练考理科综合能力测试题
解题方法
2 . 丁二烯是生产丁苯橡胶SBR、ABS 树脂、聚丁二烯橡胶BR等的基本原料,也是生产氯丁二烯、乙烯基环己烯等化学品的关键中间体,工业上常在钼系催化剂作用下,用丁烯氧化脱氢制丁二烯。丁烯氧化脱氢制丁二烯的反应如下:
反应: 2C4H8 (g) +O2 (g) =2C4H6 (g) +2H2O (g) ΔH
副反应①: C4H8(g) +6O2 (g) =4CO2 (g) +4H2O (g) ΔH1 =-2542.6kJ·mol-1
副反应②: 2C4H6 (g) +11O2 (g) =8CO2 (g) +6H2O (g) ΔH2= -4886.6kJ·mol-1
(1)丁烯氧化脱氢制丁二烯反应的 ΔH =____________________ 。
(2)在钼系催化剂作用下,某恒压密闭容器中通入一定量的丁烯和氧气发生反应: 2C4H8 (g) +O2 (g) 2C4H6(g) +2H2O (g),分别测得温度和氧烯比(氧气和丁烯的物质的量之比)对丁烯的转化率和丁二烯选择性的影响如下图所示:
氧烯比固定,温度升高,丁烯单位时间内转化率先增大后无明显变化的原因是_________________________ ; 丁
丁二烯最佳的温度和氧烯比分别为________________________________ ;
(3)400°C时,在体积为1L的恒容密闭容器中充入1mol C4H8和1mol O2发生丁烯氧化脱氢制丁二烯反应和副反应①和②,测得此时容器的压强为P0,平衡时容器内的压强为1.2P0,C4H8的转化率为70%,丁二烯的选择性为90%,则平衡后C4H6 (g)的体积分数为_________ ,丁烯氧化脱氢制丁二烯反应的平衡常数K=_____________ 。
(4)钼系催化剂上C4H8燃烧反应的速率方程为v (C4H8) =k·px (C4H8) ·Py (O2)。为确定x和y,通过实验获得如图3数据,则:x和y分别为______________ 、____________ 。
(5)一种以C4H8为主要原料的电池工作原理如图4所示。B上的电极反应式为____________ 。
反应: 2C4H8 (g) +O2 (g) =2C4H6 (g) +2H2O (g) ΔH
副反应①: C4H8(g) +6O2 (g) =4CO2 (g) +4H2O (g) ΔH1 =-2542.6kJ·mol-1
副反应②: 2C4H6 (g) +11O2 (g) =8CO2 (g) +6H2O (g) ΔH2= -4886.6kJ·mol-1
(1)丁烯氧化脱氢制丁二烯反应的 ΔH =
(2)在钼系催化剂作用下,某恒压密闭容器中通入一定量的丁烯和氧气发生反应: 2C4H8 (g) +O2 (g) 2C4H6(g) +2H2O (g),分别测得温度和氧烯比(氧气和丁烯的物质的量之比)对丁烯的转化率和丁二烯选择性的影响如下图所示:
氧烯比固定,温度升高,丁烯单位时间内转化率先增大后无明显变化的原因是
丁二烯最佳的温度和氧烯比分别为
(3)400°C时,在体积为1L的恒容密闭容器中充入1mol C4H8和1mol O2发生丁烯氧化脱氢制丁二烯反应和副反应①和②,测得此时容器的压强为P0,平衡时容器内的压强为1.2P0,C4H8的转化率为70%,丁二烯的选择性为90%,则平衡后C4H6 (g)的体积分数为
(4)钼系催化剂上C4H8燃烧反应的速率方程为v (C4H8) =k·px (C4H8) ·Py (O2)。为确定x和y,通过实验获得如图3数据,则:x和y分别为
(5)一种以C4H8为主要原料的电池工作原理如图4所示。B上的电极反应式为
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解题方法
3 . 大气污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。
(1)汽车尾气中的、、碳氢化合物是大气污染物。使用稀土等催化剂能将、转化成无毒物质。
已知:,
,
,
写出与催化转化成和的热化学方程式___________ 。
(2)汽车尾气中常含有,是因为高温下和发生反应:。
①如图是在、两种不同温度下,一定量的发生分解过程中的体积分数随时间变化的图像,据此判断为___________ (填“吸热”或“放热”)反应。
②2000℃时,向容积为2L的密闭容器中充入10与5,达到平衡后的物质的量为2,则此温度下反应的平衡常数___________ 。该温度下,若开始时向上述容器中充入与均为1,则达到平衡后的转化率为___________ 。
(3)、醛类、(过氧硝酸乙酰)等污染物气体和颗粒物所形成的烟雾称为光化学烟雾。某研究学习小组为模拟光化学烟雾的形成,用紫外线照射装在密闭容器内的被污染空气样品,所得物质的浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是___________(填字母)。
(1)汽车尾气中的、、碳氢化合物是大气污染物。使用稀土等催化剂能将、转化成无毒物质。
已知:,
,
,
写出与催化转化成和的热化学方程式
(2)汽车尾气中常含有,是因为高温下和发生反应:。
①如图是在、两种不同温度下,一定量的发生分解过程中的体积分数随时间变化的图像,据此判断为
②2000℃时,向容积为2L的密闭容器中充入10与5,达到平衡后的物质的量为2,则此温度下反应的平衡常数
(3)、醛类、(过氧硝酸乙酰)等污染物气体和颗粒物所形成的烟雾称为光化学烟雾。某研究学习小组为模拟光化学烟雾的形成,用紫外线照射装在密闭容器内的被污染空气样品,所得物质的浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是___________(填字母)。
A.控制机动车有害尾气的排放可减少光化学烟雾的发生 |
B.在光反应过程中生成 |
C.二次污染物只有醛类物质 |
D.0~50min内,的消失速率比烃类快 |
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解题方法
4 . Ⅰ.氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示:
(1)已知反应Ⅱ:
它由两步反应组成:ⅰ.
ⅱ.分解。
则分解的热化学方程式为_______ 。
(2)、X可分别代表压强或温度其中之一、如图表示L一定时,反应ⅱ中的质量分数随X的变化关系。
①X代表的物理量是_______ 。
②判断的大小关系:_______ ,并简述理由:_______ 。
Ⅱ.已知反应的平衡常数和温度的关系如下:
回答下列问题:
(3)该反应的平衡常数表达式_______ ,_______ 0(填“<”“>”“=”);
(4)时,向一个的密闭容器中充入的A和的B,如反应初始内A的平均反应速率,则时_______ ,C的物质的量为_______ ;若反应经一段时间后,达到平衡时A的转化率为_______ ;
(5)时反应的平衡常数的值为_______ 。
(1)已知反应Ⅱ:
它由两步反应组成:ⅰ.
ⅱ.分解。
则分解的热化学方程式为
(2)、X可分别代表压强或温度其中之一、如图表示L一定时,反应ⅱ中的质量分数随X的变化关系。
①X代表的物理量是
②判断的大小关系:
Ⅱ.已知反应的平衡常数和温度的关系如下:
温度/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
平衡常数 | 1.7 | 1.1 | 1.0 | 0.6 | 0.4 |
回答下列问题:
(3)该反应的平衡常数表达式
(4)时,向一个的密闭容器中充入的A和的B,如反应初始内A的平均反应速率,则时
(5)时反应的平衡常数的值为
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解题方法
5 . 丙烯是制备聚丙烯塑料的单体,工业上可用丙烷和制取丙烯:
反应1:。
反应2:。
回答下列问题
(1)反应3:_______ 。
(2)向恒温恒容密闭容器中充入和,只发生反应3,不能说明反应3达到平衡状态的是_______ (填标号)。
(3)向密闭容器中充入只发生反应1,测得速率方程为(k为速率常数,只与温度、催化剂有关)。已知:(R、C为常数,T为温度,为活化能)。实验测得其他条件相同,不同催化剂、对速率常数的影响如图1所示。其中,催化效能较高的是_______ (填“”或“”),判断的依据是_______ 。
(4)向密闭容器中充入和,发生上述反应1和反应2,测得丙烷的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示。
①X代表_______ (填“温度”或“压强”),_______ (填“>”、“”或“=”)。
②M点时,和的浓度相等。则M点对应的反应2的平衡常数_______ 。
(5)向总压强恒定为的密闭容器中充入和,只发生反应1,的平衡转化率与的关系如图3所示。其他条件不变,随着增大,的平衡转化率减小,其原因是_______ ,当等于2时,经达到平衡,丙烯的分压变化速率为_______ 。
反应1:。
反应2:。
回答下列问题
(1)反应3:
(2)向恒温恒容密闭容器中充入和,只发生反应3,不能说明反应3达到平衡状态的是_______ (填标号)。
A.混合气体密度不随时间变化 | B.混合气体总压强不随时间变化 |
C.混合气体平均相对分子质量不随时间变化 | D.丙烷的消耗速率等于丙烯的生成速率 |
(4)向密闭容器中充入和,发生上述反应1和反应2,测得丙烷的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示。
①X代表
②M点时,和的浓度相等。则M点对应的反应2的平衡常数
(5)向总压强恒定为的密闭容器中充入和,只发生反应1,的平衡转化率与的关系如图3所示。其他条件不变,随着增大,的平衡转化率减小,其原因是
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2023-03-03更新
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499次组卷
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2卷引用:陕西省榆林市2023届高三下学期第二次模拟检测理科综合化学试题
6 . 为实现生产生活的“碳减”和经济的可持续发展,科学工作者开展CO2的价值型转化的相关研究。请回答以下有关问题:
I.利用太阳能分解H2O获得氢气,再通过CO2加氢制甲醇(CH3OH)等燃料,从而实现可再生能源和CO2的资源化利用。
(1)过程Ⅱ中CO2催化加氢制取甲醇,反应如下:
主反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=+49.0 kJ∙mol−1
副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2 kJ∙mol−1
①CO、H2、CH3OH的热化学方程式是_____ 。
②一定条件下,向体积为VL的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生上述反应,达到平衡时,容器中CH3OH(g)为amol,CO为bmol,此时H2(g)的浓度为_____ mol∙L−1 (用含a、b、V的代数式表示)。
③为提高CH3OH在单位时间的产率,可采取措施:_____ (写出一条即可)。
II.CO2催化加氢也可制取乙烯:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H=−129 kJ∙mol−1,在体积为2L的恒容容器中制取乙烯,投料为xmolCO2和3molH2,测得温度对CO2的平衡转化率的影响,曲线a表示x=1,改变投料比测量后得到曲线。
(2)曲线b条件下投料比改变,则x_____ 1(填“>”、“<”或“=”);反应从开始分别进行到M、M1、N三点时,放出热量为Q1、Q2、Q3,其由大到小的顺序为______ 。
I.利用太阳能分解H2O获得氢气,再通过CO2加氢制甲醇(CH3OH)等燃料,从而实现可再生能源和CO2的资源化利用。
(1)过程Ⅱ中CO2催化加氢制取甲醇,反应如下:
主反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=+49.0 kJ∙mol−1
副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2 kJ∙mol−1
①CO、H2、CH3OH的热化学方程式是
②一定条件下,向体积为VL的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生上述反应,达到平衡时,容器中CH3OH(g)为amol,CO为bmol,此时H2(g)的浓度为
③为提高CH3OH在单位时间的产率,可采取措施:
II.CO2催化加氢也可制取乙烯:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H=−129 kJ∙mol−1,在体积为2L的恒容容器中制取乙烯,投料为xmolCO2和3molH2,测得温度对CO2的平衡转化率的影响,曲线a表示x=1,改变投料比测量后得到曲线。
(2)曲线b条件下投料比改变,则x
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解题方法
7 . 一定条件下,CO与水蒸气反应生成和的热化学方程式为,kJ·mol。
回答下列问题:
(1)已知1molC完全转化成水煤气(CO、混合物)时吸收热量131.5kJ,则1molC与反应生成CO的焓变是___________ kJ·mol。
(2)反应达到平衡状态的标志是___________(填字母)。
(3)研究表明反应的平衡常数随温度的变化如下表所示:
在500℃下,CO和的起始浓度均为2mol·L,达到平衡时,CO的平衡转化率为___________ 。
(4)在T℃、5MPa下,将0.1molCO与0.12mol混合气体充入1L密闭容器发生反应,反应过程中的物质的量浓度随时间的变化如图所示:
①在0~2min内,___________ mol·L-1·min-1。
②T℃时该反应的平衡常数___________ (压强代替浓度,分压=总压×物质的分数)。
③平衡后,若向容器中再充入0.2mol和0.02mol,则再次平衡后容器内的压强与充入CO和前的压强比为___________ 。
回答下列问题:
(1)已知1molC完全转化成水煤气(CO、混合物)时吸收热量131.5kJ,则1molC与反应生成CO的焓变是
(2)反应达到平衡状态的标志是___________(填字母)。
A.容器内压强不随时间变化 |
B.容器内各物质的浓度不随时间变化 |
C.容器内CO、的浓度之比为1:1 |
D.单位时间消耗0.1molCO同时生成0.1mol |
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数K | 15 | 9 | 5 |
在500℃下,CO和的起始浓度均为2mol·L,达到平衡时,CO的平衡转化率为
(4)在T℃、5MPa下,将0.1molCO与0.12mol混合气体充入1L密闭容器发生反应,反应过程中的物质的量浓度随时间的变化如图所示:
①在0~2min内,
②T℃时该反应的平衡常数
③平衡后,若向容器中再充入0.2mol和0.02mol,则再次平衡后容器内的压强与充入CO和前的压强比为
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解题方法
8 . 硝化反应是最普遍和最早发现的有机反应之一,以为新型硝化剂的反应具有反应条件温和、反应速度快、选择性高、无副反应发生、过程无污染等优点。可通过臭氧化法制备。已知:在、时发生以下反应:
①
②
③
④
(1)则反应④的_______ 。
(2)在恒温恒容条件下,按物质的量之比通入和,下列说法能够说明反应④已经达到平衡状态的是[考虑]_______(填标号)。
(3)在密闭容器中充入和在不同温度下发生反应④,平衡时在容器内气体中的物质的量分数随温度变化的曲线如图甲所示[考虑]。
①反应④中,a点的_______ (填“>”“<”或“=”)。
②对反应体系加压,得到平衡时的转化率与压强的关系如图乙所示。请解释压强增大至的过程中逐渐增大的原因:_______ 。
③图甲中,时,平衡后总压为,的分压为的两倍,则反应④以压强表示的平衡常数_______ (用平衡分压代替平衡浓度计算;分压=总压×物质的量分数;结果保留两位小数)。
(4)利用反应: 。可实现硫、氮氧化物的综合利用。向密闭容器中充入等体积的和发生该反应,测得平衡时压强对数和的关系如图所示。
①_______ (填“>”、“<”或“=”);温度为时,从a到b历时,则此时段_______ 。
②同一温度下,图像呈线性变化的理由是_______ ;a、b两点体系总压强与的比值_______ 。
(5)实验室常用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫尾气。当溶液溶质为NaHSO3时,若往溶液中加入氨水至中性,则_______ (填“>”、“<”或“=”);当溶液溶质为时,若往溶液中加入少量固体,完全溶解后(此时溶液是不饱和溶液),溶液中的比值_______ (填“变大”、“变小”或“保持不变”)。
①
②
③
④
(1)则反应④的
(2)在恒温恒容条件下,按物质的量之比通入和,下列说法能够说明反应④已经达到平衡状态的是[考虑]_______(填标号)。
A.混合气体密度不再改变 | B.不再改变 |
C. | D.混合气体的平均相对分子质量不再改变 |
①反应④中,a点的
②对反应体系加压,得到平衡时的转化率与压强的关系如图乙所示。请解释压强增大至的过程中逐渐增大的原因:
③图甲中,时,平衡后总压为,的分压为的两倍,则反应④以压强表示的平衡常数
(4)利用反应: 。可实现硫、氮氧化物的综合利用。向密闭容器中充入等体积的和发生该反应,测得平衡时压强对数和的关系如图所示。
①
②同一温度下,图像呈线性变化的理由是
(5)实验室常用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫尾气。当溶液溶质为NaHSO3时,若往溶液中加入氨水至中性,则
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解题方法
9 . 化学反应中常伴随着能量的变化。回答下列问题:
(1)S8分子可形成单斜硫和斜方硫,转化过程为: △H=-0.398kJ·mol-1,则S(单斜)与S(斜方)相比,较稳定的是___________ 。
(2)已知稀溶液中:(1) △H=-57.3·mol-1,则浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水,放出的热量___________ (填“>”“<”或“=”)57.3kJ。
(3)1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中的能量变化如图所示:
①若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
②写出NO2和CO反应的热化学方程式___________ 。
(4)化学家研究出一种新型复合光催化剂(C3N4/CQDS)能利用太阳光高效分解水,原理如图所示。
已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ):O-H为464、O-O为146、O=O为498。
①写出反应Ⅱ的热化学方程式___________ 。
②设总反应的反应热为△H,反应I的反应热为△H1,则△H___________ (填“>”、“<”或“=”)△H1.
(1)S8分子可形成单斜硫和斜方硫,转化过程为: △H=-0.398kJ·mol-1,则S(单斜)与S(斜方)相比,较稳定的是
(2)已知稀溶液中:(1) △H=-57.3·mol-1,则浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水,放出的热量
(3)1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中的能量变化如图所示:
①若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1
②写出NO2和CO反应的热化学方程式
(4)化学家研究出一种新型复合光催化剂(C3N4/CQDS)能利用太阳光高效分解水,原理如图所示。
已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ):O-H为464、O-O为146、O=O为498。
①写出反应Ⅱ的热化学方程式
②设总反应的反应热为△H,反应I的反应热为△H1,则△H
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10 . 合成气是一种以H2和CO为主的化工原料气,其用途广泛、廉价、清洁,可以合成许多化工产品。
(1)由CH4、CO2制合成气的主要反应有:
I.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) △H1=-820.6kJ•mol-1
II.CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H2=+247.3kJ•mol-1
III.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H3=+206.1kJ•mol-1
IV.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H4
①△H4=______ kJ•mol-1。
②用Ni基双金属催化反应III,反应的活化能降低,△H3______ (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)一定条件下,向1L密闭容器中充入等物质的量的CO2和CH4,在催化剂作用下只发生反应II,反应控制其它条件不变,改变温度(T)对合成气中甲烷质量分数的影响如图:
若充入amolCH4,经过2小时后达到A点,2小时内用CH4表示的平均反应速率v(CH4)=______ mol•L-1•h-1(用含a的式子表示)。假设A为平衡态,此时压强为1MPa,则该反应的平衡常数Kp=______ (MPa)2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(3)不同温度下,向体积为VL的含少量O2的密闭容器中按照n(CO2):n(CH4)=1投料,实验测得平衡时随温度(T)的变化关系如图1所示:
①压强p1、p2、p3由大到小的顺序为_____ 。
②压强为p2时,随着温度升高,先增大后减小。解释温度Tm前后,随着温度升高变化的原因分别是______ 。
③根据图1、图2分析,为提高CO的选择性(即CO在合成气中的体积分数)可采取的措施是______ (填字母)。
A.提高比例 B.降低比例 C.高温、高压 D.低温、低压
(1)由CH4、CO2制合成气的主要反应有:
I.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) △H1=-820.6kJ•mol-1
II.CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H2=+247.3kJ•mol-1
III.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H3=+206.1kJ•mol-1
IV.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H4
①△H4=
②用Ni基双金属催化反应III,反应的活化能降低,△H3
(2)一定条件下,向1L密闭容器中充入等物质的量的CO2和CH4,在催化剂作用下只发生反应II,反应控制其它条件不变,改变温度(T)对合成气中甲烷质量分数的影响如图:
若充入amolCH4,经过2小时后达到A点,2小时内用CH4表示的平均反应速率v(CH4)=
(3)不同温度下,向体积为VL的含少量O2的密闭容器中按照n(CO2):n(CH4)=1投料,实验测得平衡时随温度(T)的变化关系如图1所示:
①压强p1、p2、p3由大到小的顺序为
②压强为p2时,随着温度升高,先增大后减小。解释温度Tm前后,随着温度升高变化的原因分别是
③根据图1、图2分析,为提高CO的选择性(即CO在合成气中的体积分数)可采取的措施是
A.提高比例 B.降低比例 C.高温、高压 D.低温、低压
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