组卷网 > 知识点选题 > 化学平衡的移动及其影响因素
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解析
| 共计 9 道试题
1 . 化学反应的调控与平衡移动原理在工业生产中有着广泛的应用。
I.在硫酸工业中,发生反应,在不同条件下SO2的平衡转化率数据(已知,约10个标准大气压)如表所示:
   0.10.51510
45097.5(A)98.9(B)99.2(C)99.6(D)99.7(E)
55085.6(F)92.9(G)94.9(H)97.798.3(J)
注:表内转化率数值后括号内字母,如“A”,为反应条件编号。
(1)SO2的大量排放会导致酸雨,酸雨的pH<___________(填数值);为了碧水蓝天工程,必须有效控制污染物的排放,同时提高SO2的转化率,依据勒夏特列原理,理论上选择表中反应条件___________(填编号)为最佳。
Ⅱ.工业合成氨的原料气[N2、H2,混有少量CO(能使合成氨的催化剂中毒)、NH3]进入合成塔前要经过铜氨液处理。
反应①(制取氢气):
反应②(铜氨液处理原料气):
(2)分析原料气需要经过铜氨液处理的原因:___________,处理了原料气后的废液经过适当___________(填“升温”或“降温”)可使铜氨液再生。
(3)反应①的平衡常数为K,反应②的平衡常数为K;在一定压强下的恒容密闭容器中,-lgK、-lgK随温度变化的曲线如图。
   
T℃时,反应的平衡常数K=___________
(4)在673K时,合成氨各步反应的能量变化如图所示 (标“*”的粒子表示吸附态):
   
图中生成NH2*的过程中的决速步骤的活化能为___________kJ·mol1;已知净速方程式为k1k2点分别为正反应和逆反应的速率常数,p(N2)、p(H2)、p(NH3)代表各气体组分的分压(分压=总压×物质的量分数)。在恒温恒压条件下,向某密闭容器中通入1molN2(g)和3molH2(g)合成氨气,起始p0=16MPa,当反应达到平衡时,NH3(g)的质量分数为40%,设a=0.5,则p(N2)=___________MPa,___________
2 . I.研究氮和碳的化合物对工业生产和防治污染有重要意义,回答下列问题:
(1)化学键键能数据如下:
化学键H-HN≡NN-H
E/(kJ/mol)436946391
合成氨反应N2(g)+H2(g)NH3(g)的活化能Ea1=254 kJ·mol-1,由此计算氨分解反应NH3(g) N2(g)+H2(g)的活化能Ea2=___________kJ·mol-1
(2)利用NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染,其中除去NO的主要反应如下:4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(g) △H<0。某研究小组将2 mol NH3、3 mol NO和一定量的O2充入2 L密闭容器中,在Ag2O催化剂表面发生上述反应,NO的转化率随温度变化的情况如图所示:

①温度从420K升高到580K用时4min,则此时段内NO的平均反应速率v(NO)=___________
②在有氧条件下,温度580K之后NO生成N2的转化率降低的原因可能是___________
II.目前有一种新的循环利用方案处理航天员呼吸产生的CO2,是用Bosch反应CO2(g)+2H2(g) C(s)+2H2O(g) △H<0,再电解水实现O2的循环利用。
(3)若要此反应自发进行___________(填“高温”或“低温”)更有利。
(4)350℃时,向体积为2 L的恒容密闭容器中通入8 mol H2和4 mol CO2发生以上反应,若反应起始和平衡时温度相同(均为350℃),测得反应过程中压强随时间的变化如表所示:
时间/min0102030405060
压强6.00P05.60 P05.30 P05.15 P05.06 P05.00 P05.00 P0
①350℃时Bosch反应的Kp=___________(Kp为用气体的分压表示的平衡常数,分压=气体的体积分数×体系总压)。
②Bosch反应的速率方程:v=k·c(CO2c2(H2),v=k·c2(H2O)(k是速率常数,只与温度有关)。20min时,___________(填“>”“<”或“=”)。
(5)工业上常用氨水吸收二氧化硫,通过计算判断常温下(NH4)2SO3溶液的酸碱性并说明判断依据:___________。(已知:NH3·H2O的K=1.8×10-5;H2SO3Ka1=1.3×10-2Ka2=6.3×10-8)
(6)通过电化学方法可有效实现以CO2和水为原料合成甲酸,其原理示意图图所示,则A极的电极反应式为___________
2022-03-17更新 | 173次组卷 | 1卷引用:甘肃省高台县第一中学2021-2022学年高三上学期第二次检测化学试题
3 . 丙烯是石油化工的基本原料之一,在精细化学品合成、环保、医学科学和基础研究等领域应用广泛。回答下列问题:
(1)丙烷脱氢制丙烯过程的主反应为:
反应①:   
副反应有:
反应②:   
反应③:   
反应④:   
___________
(2)已知:在纤维状BPO4/SiO2催化剂作用下,丙烷在一定温度下会发生(1)中反应①和反应②。丙烷的平衡转化率和丙烯的选择性随温度的变化如图所示,随着温度升高,丙烯的选择性降低的可能原因有___________(答一条即可);丙烷的平衡转化率增大的原因是___________

(3)下,向恒容密闭容器中充入,发生反应,经过达到平衡状态,测得平衡时气体压强是开始时的1.2倍。
内丙烯的平均反应速率___________
②保持其他条件不变,反应达平衡后再向容器中充入少量,则的平衡转化率___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
③已知,其中为速率常数,只与温度有关,则时,___________ (结果保留两位有效数字)。
(4)在、压强恒定为时,向有催化剂的密闭容器中按体积比充入,发生反应,达到平衡状态时的转化率为,则该温度下,反应的平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压物质的量分数)。
7日内更新 | 9次组卷 | 1卷引用:甘肃省兰州市第二中学2023-2024学年高三下学期第十次月考化学试题
4 . 低碳循环”引起各国的高度重视,对CO2回收或加以利用对缓解温室效应和能源危机意义十分重大,已成为科学家研究的重要课题,回答下列问题:
(1)已知:①CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) △H=-41kJ•mol-1
②C(s)+2H2(g) CH4(g) △H=-72kJ•mol-1
③2CO(g) C(s)+CO2(g) △H=-171kJ•mol-1
写出H2与CO2反应生成H2O(g)和CH4的热化学方程式:___________
(2)以CO2与NH3为原料可以合成尿素[CO(NH2)2]。在尿素合成塔中的主要反应可表示为2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H<0。
①T℃时,若向容积为2L的密闭容器中加入3mol NH3和1mol CO2,达到平衡时,容器内压强为开始时的0.75倍。则该反应平衡常数K=___________。若保持其他条件不变,向该容器中再加入1mol CO2和1mol H2O,NH3的转化率将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。以下有利于提高NH3平衡转化率的条件有___________(填标号)。
a.恒温低压        b.低温高压        c.恒压低温            d.高温低压
②合成尿素的正、逆反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图甲所示。表示正反应平衡常数的曲线为___________(填“a”或“b”);理由为___________

(3)酸性条件下,对CO2进行电解可制取工业原料乙烯,其工作的原理如图乙所示,电解时,b极的电极反应式为___________
2022-02-20更新 | 149次组卷 | 1卷引用:甘肃省民乐县第一中学2021-2022学年上学期高三第二次诊断(12月)考试化学试题
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5 . “绿水青山就是金山银山”,运用化学反应原理研究碳、       氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
I.甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景:工业上一般以CO和H2为原料合成 甲醇,该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ∆H1=-116kJ•mol-1
(1)已知:CO(g)+O2(g)=CO2(g) ∆H2=-283kJ•mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ∆H3=-242kJ•mol-1
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式为___________
(2)下列措施中有利于增大反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的反应速率且利于反应正向进行的是___________
a.随时将CH3OH与反应混合物分离               b.降低反应温度
c.增大体系压强                                           d.使用高效催化剂
(3)一定条件下向2L的密闭容器中充入1molCO和2molH2发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示:

①该可逆反应的ΔH___________0(填“>”或“<”),A、B、C三点平衡常数KA、KB、KC的大小关系是___________
②压强p1___________ p2(填“>”“<”或“=”),若p2=100kPa,则B点的Kp=___________ kPa-2(Kp为以分压表示的平衡常数;分压=总压×物质的量分数)
③在T1和p1条件下,由D点到A点过程中,正、逆反应速率之间的关系:υ___________υ (填“>”“<”或“=”)。
II.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和温度t的关系如下:
t℃70080083010001200
K0.60.91.01.72.6

回答下列问题:
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)•c(H2)=c(CO)•c(H2O),试判断此时的温度为___________ ℃。
(5)800℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内物质的浓度分别为:CO2为2mol•L-1,H2为1.5mol•L-1,CO为1mol•L-1,H2O为3mol•L-1,则此时反应向___________(填“正反应方向”或“逆反应方向”)进行。
2021-11-01更新 | 145次组卷 | 1卷引用:甘肃省静宁县第一中学2021-2022学年高二上学期第一次月考(实验班)化学试题
6 . 回答下列问题:
(1)已知室温下CO的燃烧热为283 kJ/mol,则CO的燃烧热的热化学方程式为___________________________________
(2)工业上利用CO和H2合成清洁能源CH3OH,其反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-116kJ/mol
如图表示CO的平衡转化率(α)随温度和压强变化的示意图。X表示的是_____________,Y1_____Y2(填“<”、“=”、“>”)。

(3)合成甲醇的反应原理为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),在1L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,在500℃下发生反应,测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①反应进行到4min时,v(正)____v(逆)(填“>”“<”或“=”)。0~4min,CO2的平均反应速率v(CO2)=____________mol·L−1·min−1
②该温度下平衡常数为_____________
③下列能说明该反应已达到平衡状态的是______________
A.v(CH3OH)=3v(H2)
B.CO2、H2、CH3OH和H2O浓度之比为1∶3∶1∶1
C.恒温恒压下,气体的体积不再变化
D.恒温恒容下,气体的密度不再变化
(4)为提高燃料的能量利用率,常将其设计为燃料电池。某电池以甲烷为燃料,空气为氧化剂,KOH溶液为电解质溶液,以具有催化作用和导电性能的稀土金属为电极。写出该燃料电池的负极反应式:_____________________________
7 . 工业上用CO和H2合成CH3OH:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。反应的平衡常数如下表:
温度/℃
0
100
200
300
400
平衡常数
667
13
1.9x10-2
2.4×10-4
1×10-5

下列说法正确的是
A.该反应的△H>0
B.加压、增大H2浓度和加入催化剂都能提高CO的转化率
C.工业上采用5×103 kPa和250℃的条件,其原因是原料气的转化率高
D.t℃时,向2L密闭容器中投入0.2 mol CO和0.4 mol H2,平衡时CO转化率为50%,则该温度时反应的平衡常数的数值为100
2018-12-15更新 | 419次组卷 | 4卷引用:甘肃省民乐县第一中学2021-2022学年上学期高三第二次诊断(12月)考试化学试题
8 . 能源问题是人类社会面临的重大课题,甲醇是未来重要的能源物质之一。
(1)合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);下图表示某次合成实验过程中甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度的关系曲线,则该反应的△H__________0。(填“>、<或=”下同)

(2)在某温度下,向一个容积不变的密闭容器中通入2.5mol CO和7.5mol H2,达到平衡时CO的转化率为90%,此时容器内的压强为开始时的__________倍。
(3)利用甲醇燃料电池设计如图所示的装置:

①则该装置中b为____________极,写出装置中电解池内发生反应的离子方程式_______________________
②当锌片的质量变化为12.8 g时,a极上消耗的O2 在标准状况下的体积为___________L。
(4)低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,其中一种技术是将CO2转化成有机物实现碳循环。如:
2CO2(g)+2H2O(l)= C2H4(g)+3O2(g) ΔH=+1411.0 kJ/mol
2CO2(g)+3H2O(l)= C2H5OH(1)+3O2(g) ΔH=+1366.8 kJ/mol
则由乙烯水化制乙醇反应的热化学方程式____________________________________
2019-01-30更新 | 852次组卷 | 3卷引用:2011届甘肃省河西五市部分普通高中高三第一次联考化学试卷
9 . 汽车作为一种现代交通工具正在进入千家万户,汽车尾气中含有CO、NOx等有毒气体,其污染问题也成为当今社会急需解决的问题。
(1)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如图:

则该反应的热化学方程式为_____________________________
(2)对汽车加装尾气净化装置,可使CO、NOx有毒气体相互反应转化为无毒气体。
2xCO+2NOx ="=" 2xCO2+N2,当转移电子物质的量为0.4x mol时,该反应生成标准状况下的N2体积_____________________L。
(3)一氧化碳是一种用途相当广泛的化工基础原料。可以还原金属氧化物,还可以用来合成很多有机物如甲醇等。在压强为0.1 MPa条件下,将a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下反应生成甲醇: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);△H= -b kJ•mol-1
①该反应的平衡常数表达式为_____________________________
②若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是______________
A.升高温度B.将CH3OH(g)从体系中分离
C.充入He,使体系总压强增大D.再充入1 mol CO和3 mol H2

③经测定不同温度下该反应的平衡常数如下:
温度(℃)250300350
K2.0410.2700.012

若某时刻、250℃测得该反应的反应物与生成物的浓度为c(CO) =0.4 mol/L、c(H2)=0.4 mol/L、c(CH3OH)=0.8 mol·L-1, 则此时v正___________v逆(填>、<或=)。
(4)甲醇是重要的基础化工原料,又是一种新型的燃料,最近有人制造了一种燃料电池,一个电极通入空气,另一个电极加入甲醇,电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-离子。该电池的正极反应式为_____________________________。电池工作时,固体电解质里的O2-_______极移动。
共计 平均难度:一般