1 . 完成下列问题。
(1)化学键的键能是形成(或断裂)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。以下是部分共价键键能的数据:H-S:364 kJ·mol-1,S-S:266 kJ·mol-1,S=O:522 kJ·mol-1,H-O:463 kJ·mol-1,试根据这些数据计算下列反应的反应热:2H2S(g)+SO2(g)= 3S(s)+2H2O(l) ΔH=-Q kJ·mol-1,反应产物中的S实为S8,实际分子是一个八元环状分子(),则Q=______ 。
(2)已知反应aA(g)+bB(g)cC(g),某温度下,在2 L的密闭容器中投入一定量的A、B,两种气体的物的量浓度随时间变化的曲线如图所示。①从反应开始到12 s时,用A表示的反应速率为_____ 。
②经测定,前4 s内v(C)=0.05 mol·L-1·s-1,则该反应的化学方程式为______ 。
③若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行,经同一段时间后,测得三个容器中的反应速率分别为甲:v(A)=0.3 mol·L-1·s-1,乙:v(B)=0.12 mol·L-1·s-1,丙:v(C)=9.6 mol·L-1·min-1,则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为_______ 。
(3)向某容积不变的密闭容器中充入一定量的NO2,发生反应2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0,达到平衡后,若分别单独改变下列条件,下列判断正确的是_____。
(4)工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气,体系中发生如下反应:
Ⅰ.CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) Ⅱ.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
①下列操作中,能提高CH4(g)平衡转化率的是____ (填标号)。
A.增加CH4 (g)用量 B.恒温恒压下通入惰性气体
C.移除CO(g) D.加入催化剂
②恒温恒压条件下,1 mol CH4 (g)和1 mol H2O(g)反应达平衡时,CH4 (g)的转化率为α,CO2(g)的物质的量为b mol,则反应Ⅰ的平衡常数Kx=____ [写出含有α、b的计算式;对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),Kx=,x为物质的量分数]。
(1)化学键的键能是形成(或断裂)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。以下是部分共价键键能的数据:H-S:364 kJ·mol-1,S-S:266 kJ·mol-1,S=O:522 kJ·mol-1,H-O:463 kJ·mol-1,试根据这些数据计算下列反应的反应热:2H2S(g)+SO2(g)= 3S(s)+2H2O(l) ΔH=-Q kJ·mol-1,反应产物中的S实为S8,实际分子是一个八元环状分子(),则Q=
(2)已知反应aA(g)+bB(g)cC(g),某温度下,在2 L的密闭容器中投入一定量的A、B,两种气体的物的量浓度随时间变化的曲线如图所示。①从反应开始到12 s时,用A表示的反应速率为
②经测定,前4 s内v(C)=0.05 mol·L-1·s-1,则该反应的化学方程式为
③若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行,经同一段时间后,测得三个容器中的反应速率分别为甲:v(A)=0.3 mol·L-1·s-1,乙:v(B)=0.12 mol·L-1·s-1,丙:v(C)=9.6 mol·L-1·min-1,则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为
(3)向某容积不变的密闭容器中充入一定量的NO2,发生反应2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0,达到平衡后,若分别单独改变下列条件,下列判断正确的是_____。
A.升高温度,混合气体的颜色变浅 |
B.通入NO2,化学平衡常数增大 |
C.通入NO2,重新达到平衡后混合气体的平均相对分子质量增大 |
D.增大压强,平衡向正反应方向移动,混合气体的颜色变浅 |
Ⅰ.CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) Ⅱ.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
①下列操作中,能提高CH4(g)平衡转化率的是
A.增加CH4 (g)用量 B.恒温恒压下通入惰性气体
C.移除CO(g) D.加入催化剂
②恒温恒压条件下,1 mol CH4 (g)和1 mol H2O(g)反应达平衡时,CH4 (g)的转化率为α,CO2(g)的物质的量为b mol,则反应Ⅰ的平衡常数Kx=
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解题方法
2 . 回答下列问题。
(1)一定条件下,在密闭容器中充入和,发生反应:。测得和的物质的量随时间变化如图所示。___________ ;内的平均反应速率___________ ,平衡时的转化率为___________ 。
(2)下列措施能提高正反应速率的是___________(填正确答案的字母)。
(3)工业上常以水煤气(和)为原料合成甲醇。已知: ; ,则与制备水煤气的热化学方程式为___________ 。
(1)一定条件下,在密闭容器中充入和,发生反应:。测得和的物质的量随时间变化如图所示。
(2)下列措施能提高正反应速率的是___________(填正确答案的字母)。
A.降低温度 | B.增加的量 | C.使用催化剂 | D.及时分离出甲醇 |
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3 . 化石燃料的燃烧、汽车尾气的排放和硝酸工业尾气中普遍含有的NOx是污染大气的主要成分之一,需要回收处理并加以利用。
(1)为减轻汽车尾气中NO和CO对环境的污染,可在汽车排气管上安装催化转化器,主要发生的反应是:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH。
已知断裂1mol相应化学键需要的能量如表:
则ΔH为___________ 。
(2)已知:CH4(g)+4NO2(g)=CO2(g)+2H2O(l)+4NO(g) ΔH=-654kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=CO2(g)+2H2O(l)+2N2(g) ΔH=-1240kJ·mol-1
H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44kJ·mol-1
CH4将NO2还原为N2并生成水蒸气的热化学方程式为___________ 。
(3)燃煤烟气脱硝的反应之一为 2NO2(g) + 4CO(g)N2(g)+ 4CO2(g),在一定温度下,向2 L恒容密闭容器中充入4. 0 mol NO2,测得相关数据如下:
0~2 min内该反应的平均速率为v(N2)=___________ , 8分钟时反应达到平衡,则NO2的平衡转化率=___________ ;n值可能为___________ (填字母)。
A.3.2 B.3.36 C.3.3 D.3.1
(4)NH3催化还原氮氧化物技术(SCR)是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术,反应原理如图所示:
用Fe作催化剂时,在氨气足量的情况下,当c(NO2):c(NO)=1:1时,脱氮率最佳,按最佳脱氮率,每生成2mol N2,转移电子数目为___________ 。
(5)除上述方法外,还可用电解法将NO转变为NH4NO3,其工作原理如下图,N极的电极反应式为___________ ,通入NH3的主要原因是___________ 。
(1)为减轻汽车尾气中NO和CO对环境的污染,可在汽车排气管上安装催化转化器,主要发生的反应是:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH。
已知断裂1mol相应化学键需要的能量如表:
化学键 | C≡O | N≡O | N≡N | C=O |
键能/(kJ·mol-1) | 1072 | 630 | 946 | 799 |
(2)已知:CH4(g)+4NO2(g)=CO2(g)+2H2O(l)+4NO(g) ΔH=-654kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=CO2(g)+2H2O(l)+2N2(g) ΔH=-1240kJ·mol-1
H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44kJ·mol-1
CH4将NO2还原为N2并生成水蒸气的热化学方程式为
(3)燃煤烟气脱硝的反应之一为 2NO2(g) + 4CO(g)N2(g)+ 4CO2(g),在一定温度下,向2 L恒容密闭容器中充入4. 0 mol NO2,测得相关数据如下:
时间 | 0 min | 2 min | 4 min | 6 min | 8min | 10 min |
n(NO2)/mol | 4.0 | 3.6 | n | 3.1 | 3.0 | 3.0 |
A.3.2 B.3.36 C.3.3 D.3.1
(4)NH3催化还原氮氧化物技术(SCR)是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术,反应原理如图所示:
用Fe作催化剂时,在氨气足量的情况下,当c(NO2):c(NO)=1:1时,脱氮率最佳,按最佳脱氮率,每生成2mol N2,转移电子数目为
(5)除上述方法外,还可用电解法将NO转变为NH4NO3,其工作原理如下图,N极的电极反应式为
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2024-02-13更新
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99次组卷
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2卷引用:宁夏银川市育才中学2023-2024学年高三上学期1月期末理科综合化学试题
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解题方法
4 . 一定温度下,某容积为2L的密闭容器内,某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图,依图所示:
(1)该反应的化学方程式是___________ 。
(2)在图上所示的t1、t2两个时刻中,___________ (填t1或t2)时刻处于平衡状态。
(3)t3时刻时,将容器体积变为1L,则N的物质的量的变化为___________ (用图中序号回答)。
(4)该温度下,该反应平衡常数的值为___________ 。
(5)若t1=2,计算反应开始至t1时刻时,M的平均化学反应速率为___________ 。
(6)已知M、N均为气体,达到平衡时,体系内的压强是开始的___________ 倍。
(1)该反应的化学方程式是
(2)在图上所示的t1、t2两个时刻中,
(3)t3时刻时,将容器体积变为1L,则N的物质的量的变化为
(4)该温度下,该反应平衡常数的值为
(5)若t1=2,计算反应开始至t1时刻时,M的平均化学反应速率为
(6)已知M、N均为气体,达到平衡时,体系内的压强是开始的
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解题方法
5 . 在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K与温度t的关系如下:
请回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式K=___________ 。
(2)该反应为___________ 反应(填“吸热”或“放热”),升高温度,逆反应速率___________ (填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)温度不变,减小CO浓度,平衡向___________ 方向移动(填“正反应”或“逆反应”),该反应平衡常数K值___________ (填“增大”、“减小”或“不变”)
(4)800℃时,固定容积的密闭容器中放入混合物,起始浓度为c(CO)=1mol/L,c(H2O)=3mol/L,c(CO2)=1mol/L,c(H2)=5mol/L,则反应开始时,H2O的消耗速率比生成速率___________ (填“大”、“小”或“不能确定”)
(5)t℃时,在2L的固定容积的密闭容器中放入4molCO2和6molH2,平衡后CO2的转化率为60%,则达到平衡时CO的体积分数为___________ ,反应温度t为___________ 。温度不变,若起始时投入3.6molCO、3.6molH2O和1.8molH2,则达到平衡时CO的体积分数为___________ ,H2的平衡浓度为___________ 。
T/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
(1)该反应的化学平衡常数表达式K=
(2)该反应为
(3)温度不变,减小CO浓度,平衡向
(4)800℃时,固定容积的密闭容器中放入混合物,起始浓度为c(CO)=1mol/L,c(H2O)=3mol/L,c(CO2)=1mol/L,c(H2)=5mol/L,则反应开始时,H2O的消耗速率比生成速率
(5)t℃时,在2L的固定容积的密闭容器中放入4molCO2和6molH2,平衡后CO2的转化率为60%,则达到平衡时CO的体积分数为
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6 . 重要的化工原料丁烯(C4H8)可由丁烷(C4H10)催化脱氢制备,反应如下:
△H
已知:i.该工艺过程的副产物有炭(C),生成的积炭会附着在催化剂表面,影响催化效果。
ii.温度过高会引发正丁烷裂解生成低碳烃类的副反应。
iii.CH2=CHCH2CH3(g)+6O2 (g)=4CO2 (g)+4H2O(l) △H1
△H3
(1)用△H1、△H2、△H3表示丁烷催化脱氢反应的反应热△H=_______ 。
(2)寻找高效的催化剂是脱氢反应重要的研究课题之一、
①催化剂使用 段时间后活性会下降,通入适量氢气可使其改善,氢气的作用是_______ 。
②其他条件相同时,以SiO₂为载体与不同质量百分比的CrOx组合,催化效果相关数据如表。
下列说法正确的是_______ (填序号)。[收率=(生成某产物的原料量/投入的原料量)×100%]
a.脱氢反应中SiO2不起催化作用 b. CrOx的含量越高,反应的催化效果越好
c. CrOx的含量对丁烷脱氢反应的焓变有影响 d. 正丁烯收率越高,则原料的利用率越高
(3)其他条件相同,30min时测得正丁烷转化率、正丁烯收率随温度的变化如图1。
① 实际生产温度选择590℃, 由图1说明其理由是_______ 。
②590℃时,向体积为 1L 的密闭容器中充入3mol正丁烷气体,据图1计算0~30min内生成正丁烯的平均反应速率为_______ mol/(L·min)。
(4)利用电解装置可以将尾气中的 NO 转化为尿素[CO(NH2) 2,其中碳的化合价为+4 价,属于非电解质],工作原理如图2所示。
①阴极的电极反应式为_______ 。
②反应 段时间后,阳极区的pH基本不变,结合化学用语解释原因为_______ 。
△H
已知:i.该工艺过程的副产物有炭(C),生成的积炭会附着在催化剂表面,影响催化效果。
ii.温度过高会引发正丁烷裂解生成低碳烃类的副反应。
iii.CH2=CHCH2CH3(g)+6O2 (g)=4CO2 (g)+4H2O(l) △H1
△H3
(1)用△H1、△H2、△H3表示丁烷催化脱氢反应的反应热△H=
(2)寻找高效的催化剂是脱氢反应重要的研究课题之一、
①催化剂使用 段时间后活性会下降,通入适量氢气可使其改善,氢气的作用是
②其他条件相同时,以SiO₂为载体与不同质量百分比的CrOx组合,催化效果相关数据如表。
实验组 | 催化剂组成 | 正丁烷转化率 /% | 正丁烯收率 /% |
1 | 无催化剂 | 5 | 0.35 |
2 | SiO2 | 5 | 0.35 |
3 | SiO2+9%CrOx | 25.5 | 18.3 |
4 | SiO2+15% CrOx | 27.5 | 20.65 |
5 | SiO2+21%CrOx | 24 | 17.87 |
a.脱氢反应中SiO2不起催化作用 b. CrOx的含量越高,反应的催化效果越好
c. CrOx的含量对丁烷脱氢反应的焓变有影响 d. 正丁烯收率越高,则原料的利用率越高
(3)其他条件相同,30min时测得正丁烷转化率、正丁烯收率随温度的变化如图1。
① 实际生产温度选择590℃, 由图1说明其理由是
②590℃时,向体积为 1L 的密闭容器中充入3mol正丁烷气体,据图1计算0~30min内生成正丁烯的平均反应速率为
(4)利用电解装置可以将尾气中的 NO 转化为尿素[CO(NH2) 2,其中碳的化合价为+4 价,属于非电解质],工作原理如图2所示。
①阴极的电极反应式为
②反应 段时间后,阳极区的pH基本不变,结合化学用语解释原因为
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解题方法
7 . 实现碳中和成为各国科学家的研究重点,将二氧化碳转化为绿色液体燃料甲醇是一个重要方向。
甲醇的制备原理为:
(1)甲醇的制备反应一般认为通过如下两步来实现:
①
②
根据盖斯定律,该反应的________ ,反应能在________ (填“高温”或“低温”)自发进行。
(2)为探究该反应原理,进行如下实验:在一恒温,体积为1L恒容密闭容器中,充入和,进行该反应。10min时测得和的体积分数之比变为且比值不再随时间变化。回答下列问题:
①反应开始到平衡,________ 。
②该温度下的平衡常数________ (保留两位有效数值)。
(3)我国科学家制备了一种催化剂,实现高选择性合成。气相催化合成过程中,转化率(x)及选择性(S)随温度的变化曲线如图。①生成的最佳温度约为________ 。
②温度升高,转化率升高,但产物含量降低的原因:________ 。
(4)研究发现,加氢还可制备甲酸(HCOOH),反应为 。在一容积固定的密闭容器中进行反应,实验测得:,,、为速率常数。温度为℃时,该反应,温度为℃时,,则℃时平衡压强________ (填“>”“<”或“=”)℃时平衡压强。
甲醇的制备原理为:
(1)甲醇的制备反应一般认为通过如下两步来实现:
①
②
根据盖斯定律,该反应的
(2)为探究该反应原理,进行如下实验:在一恒温,体积为1L恒容密闭容器中,充入和,进行该反应。10min时测得和的体积分数之比变为且比值不再随时间变化。回答下列问题:
①反应开始到平衡,
②该温度下的平衡常数
(3)我国科学家制备了一种催化剂,实现高选择性合成。气相催化合成过程中,转化率(x)及选择性(S)随温度的变化曲线如图。①生成的最佳温度约为
②温度升高,转化率升高,但产物含量降低的原因:
(4)研究发现,加氢还可制备甲酸(HCOOH),反应为 。在一容积固定的密闭容器中进行反应,实验测得:,,、为速率常数。温度为℃时,该反应,温度为℃时,,则℃时平衡压强
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2023-12-03更新
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61次组卷
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2卷引用:宁夏六盘山高级中学2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题
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解题方法
8 . 目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),下图表示该反应过程中能量的变化。
(1)该反应为___________ 反应(“吸热”或“放热”)。
(2)在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3mo1H2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。反应达到平衡时CO2的转化率为________ 。平衡时CH3OH的体积分数为________ 。该反应的平衡常数是___________ 。
(3)甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-1275.6kJ/mol
②H2O(1)=H2O(g) ΔH=+44.0kJ/mol
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式___________ 。
(4)某温度时,在VL密闭容器中,A、B、C三种物质的物质的量随时间变化的曲线如下图所示,该反应的化学方程式为___________ ,用A物质表示的反应速率是___________ 。
(1)该反应为
(2)在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3mo1H2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。反应达到平衡时CO2的转化率为
(3)甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-1275.6kJ/mol
②H2O(1)=H2O(g) ΔH=+44.0kJ/mol
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式
(4)某温度时,在VL密闭容器中,A、B、C三种物质的物质的量随时间变化的曲线如下图所示,该反应的化学方程式为
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9 . 目前我团分别在治理大气污染和新能源使用上都取得长足的进步。
(1)在大气污染治理上,目前我国用甲烷还原氨氧化物NO),使其排放量减少10%。已知:
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为___________ 。
(2)在新能源使用上,正在研究利用甲烷合成甲醇这个清洁能源,该反应为:,将一定量的CH4和一定量H2O(g)通入10L容器中,若改变起始量,CH4的平衡转化率如表所示:
①假设100℃时若按甲投料反应达到平衡所需的时间为5min,则用甲烷表示该反应的平均反应速率为___________ mol·L-1min-1。
②在不改变其他外界条件下a1、a2的相对大小顺序为:al___________ a2(填“>” “=”或“<”)。
③欲提高CH4转化率且不改变该反应的平衡常数的方法是___________ (填字母序号)。
A.c(CH4)增大 B.分离出产品CH3OH
C.升高温度 D.容器体积缩小一半
(3)工业上常利用CH4来吸收CO2生成CO和H2,再用H2和CO合成甲醇,如在恒容密闭容器中通入物质的量浓度均为1.0mol/L的CH4与CO2,在一定条件下仅发生反应:,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示:
则:①该反应的ΔH___________ (填“<”“=”或“>”)0。
②计算a点的平衡常数K=___________ 。
(1)在大气污染治理上,目前我国用甲烷还原氨氧化物NO),使其排放量减少10%。已知:
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为
(2)在新能源使用上,正在研究利用甲烷合成甲醇这个清洁能源,该反应为:,将一定量的CH4和一定量H2O(g)通入10L容器中,若改变起始量,CH4的平衡转化率如表所示:
甲 | 乙 | ||
起始物质的量 | n(CH4)/mol | 5 | 5 |
n(H2O)/ mol | 10 | 5 | |
CH4的平衡转化率/% | a1=50 | a2 |
②在不改变其他外界条件下a1、a2的相对大小顺序为:al
③欲提高CH4转化率且不改变该反应的平衡常数的方法是
A.c(CH4)增大 B.分离出产品CH3OH
C.升高温度 D.容器体积缩小一半
(3)工业上常利用CH4来吸收CO2生成CO和H2,再用H2和CO合成甲醇,如在恒容密闭容器中通入物质的量浓度均为1.0mol/L的CH4与CO2,在一定条件下仅发生反应:,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示:
则:①该反应的ΔH
②计算a点的平衡常数K=
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10 . 填空题
(1)在一个容积3L的密闭容器里进行如下反应,反应开始时n(O2)=1.5mol,n(SO2)=3mol,2min 末n(O2)=0.6mol。
①前2min内用O2表示该反应的反应速率___________ mol/(L·min)。
②到2min末SO2的转化率为___________ 。
③下列条件能加快该反应的反应速率的有___________ 。
A.保持体积不变,再向容器中充O2 B.保持体积不变,再向容器中充He
C.保持压强不变,再向容器中充He D.选择合适的催化剂
④一段时间后,下列条件下能说明该反应已达到平衡状态的是___________ 。
A.2v正(O2)=v逆(SO3) B.SO3的体积分数不再改变
C.c(SO2):c(O2):c(SO3)=2:1:2 D.混合气体的密度不再变化
(2)为了减少CO的排放,某环境研究小组以CO和H2为原料合成清洁能源二甲醚,反应如下:,如下图所示能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为___________ (填曲线标记字母),其判断理由是___________ 。
(1)在一个容积3L的密闭容器里进行如下反应,反应开始时n(O2)=1.5mol,n(SO2)=3mol,2min 末n(O2)=0.6mol。
①前2min内用O2表示该反应的反应速率
②到2min末SO2的转化率为
③下列条件能加快该反应的反应速率的有
A.保持体积不变,再向容器中充O2 B.保持体积不变,再向容器中充He
C.保持压强不变,再向容器中充He D.选择合适的催化剂
④一段时间后,下列条件下能说明该反应已达到平衡状态的是
A.2v正(O2)=v逆(SO3) B.SO3的体积分数不再改变
C.c(SO2):c(O2):c(SO3)=2:1:2 D.混合气体的密度不再变化
(2)为了减少CO的排放,某环境研究小组以CO和H2为原料合成清洁能源二甲醚,反应如下:,如下图所示能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为
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