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1 . 一定条件下,将NO还原成的反应为:。在恒容密闭容器中按体积比为1∶1充入反应物,反应后有关数据如图。下列说法正确的是
A.该反应的正反应为吸热反应 |
B.其他条件不变时,在容器中充入Ar,可提高NO的转化率 |
C.400℃后,催化效率降低的原因可能是温度过高催化剂失活 |
D.使用催化剂,O点的平衡转化率可提高到M点 |
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2 . 已知CH4-CO2重整制氢的主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
下,将的混合气体置于密闭容器中时,在不同温度下重整体系中CH4和CO2的平衡转化率如右图所示(T2>T1)。下列说法正确的是
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
下,将的混合气体置于密闭容器中时,在不同温度下重整体系中CH4和CO2的平衡转化率如右图所示(T2>T1)。下列说法正确的是
A.由图可知 |
B.向重整体系中通入适量的H2O(g),不能减少C(s)的生成 |
C.选择合适的催化剂可以提高T1时CH4的平衡转化率 |
D.相对时,温度下和的转化率接近的主要原因是从到反应Ⅱ变化幅度大于反应Ⅲ变化幅度 |
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3 . 在催化作用下发生反应:。其反应的机理如下图所示。下列说法不正确的是
A.吸附在上的H带正电荷 |
B.步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均吸收能量 |
C.该过程中有s—键的形成 |
D.合成过程中不断分离出,有利于平衡正向移动 |
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4 . 乙醇被广泛应用于能源、化工、食品等领域,工业上可用以下两种方法制备乙醇。
Ⅰ.。一定条件下,在一密闭容器中充入和发生该反应,如图表示不同压强下的平衡转化率与温度的关系。回答下列问题。(1)___________ 0(填“>”或“<”),___________ (填“>”“<”或“=”)。
(2)若在恒容绝热的容器中发生该反应,下列情况下反应一定达到平衡状态的是___________(填序号)。
Ⅱ.乙酸甲酯()催化加氢制取乙醇。包括以下主要反应:
①
②
(3)已知、、、的燃烧热分别为,,,,___________ 。
(4)其他条件相同,将乙酸甲酯与氢气按一定流速通过固体催化剂表面,乙酸甲酯的转化率随氢酯比()的关系如图所示。已知固体催化剂作用下的反应速率与催化剂表面各反应物的吸附率有关。氢酯比为8附近,乙酸甲酯的转化率存在最大值的原因是___________ 。
(5)T℃时在1L密闭容器内通入和,初始压强为100MPa,发生反应①和②,达到平衡时体系压强变成90MPa且的分压为分压的5倍,反应①的平衡常数___________ 。
(6)研究发现,在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸,可使电池持续大电流放电,工作原理如图。①负极的电极反应式为___________ 。
②当向正极通入且全部被消耗时,理论上正负极溶液质量的变化差为___________ g(保留两位小数)。
Ⅰ.。一定条件下,在一密闭容器中充入和发生该反应,如图表示不同压强下的平衡转化率与温度的关系。回答下列问题。(1)
(2)若在恒容绝热的容器中发生该反应,下列情况下反应一定达到平衡状态的是___________(填序号)。
A.容器内和体积比不再改变 | B.容器内气体密度不再改变 |
C.容器内温度不再发生改变 | D.断开键与断开键的数目之比为2:3 |
Ⅱ.乙酸甲酯()催化加氢制取乙醇。包括以下主要反应:
①
②
(3)已知、、、的燃烧热分别为,,,,
(4)其他条件相同,将乙酸甲酯与氢气按一定流速通过固体催化剂表面,乙酸甲酯的转化率随氢酯比()的关系如图所示。已知固体催化剂作用下的反应速率与催化剂表面各反应物的吸附率有关。氢酯比为8附近,乙酸甲酯的转化率存在最大值的原因是
(5)T℃时在1L密闭容器内通入和,初始压强为100MPa,发生反应①和②,达到平衡时体系压强变成90MPa且的分压为分压的5倍,反应①的平衡常数
(6)研究发现,在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸,可使电池持续大电流放电,工作原理如图。①负极的电极反应式为
②当向正极通入且全部被消耗时,理论上正负极溶液质量的变化差为
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5 . 二氧化铈是一种用途广泛的稀土化合物。以氟碳铈矿(主要含)为原料制备的一种工艺流程如图所示:已知:①能与结合成,也能与结合成;
②在硫酸体系中能被萃取剂萃取,而不能。
回答下列问题:
(1)氧化焙烧中氧化的目的是_______ 。
(2)“萃取”时存在反应:,如图中D是分配比,表示分别在有机层中与水层中存在形式的物质的量浓度之比保持其它条件不变,若在起始料液中加入不同量的以改变水层中的,请解释D随起始料液中变化的原因:_______ 。(3)“反萃取”中,在稀硫酸和的作用下转化为,反应的离子方程式为:_______ 。
(4)向水层中加入溶液来调节溶液的,应大于_______ 时,完全生成沉淀。(已知)
(5)“氧化”步骤中氧化剂与还原剂物质的量之比为_______ 。
(6)是汽车尾气净化催化剂的关键成分,它能在还原气氛中供氧,在氧化气氛中耗氧,在尾气消除过程中发生着的循环,请写出消除尾气(气体产物是空气的某一成分)的化学方程式_______ 。
(7)氧化铈,常用作玻璃工业添加剂,在其立方晶胞中掺杂,占据原来的位置,可以得到更稳定的结构,如图所示,晶胞中与最近的核间距为。(已知:的空缺率)①已知点原子的分数坐标为,则点原子的分数坐标为_______ 。
②晶胞中与最近的的个数为_______ 。
③晶体的密度为_______ (只需列出表达式)。
④若掺杂后得到的晶体,则此晶体中的空缺率为_______ 。
②在硫酸体系中能被萃取剂萃取,而不能。
回答下列问题:
(1)氧化焙烧中氧化的目的是
(2)“萃取”时存在反应:,如图中D是分配比,表示分别在有机层中与水层中存在形式的物质的量浓度之比保持其它条件不变,若在起始料液中加入不同量的以改变水层中的,请解释D随起始料液中变化的原因:
(4)向水层中加入溶液来调节溶液的,应大于
(5)“氧化”步骤中氧化剂与还原剂物质的量之比为
(6)是汽车尾气净化催化剂的关键成分,它能在还原气氛中供氧,在氧化气氛中耗氧,在尾气消除过程中发生着的循环,请写出消除尾气(气体产物是空气的某一成分)的化学方程式
(7)氧化铈,常用作玻璃工业添加剂,在其立方晶胞中掺杂,占据原来的位置,可以得到更稳定的结构,如图所示,晶胞中与最近的核间距为。(已知:的空缺率)①已知点原子的分数坐标为,则点原子的分数坐标为
②晶胞中与最近的的个数为
③晶体的密度为
④若掺杂后得到的晶体,则此晶体中的空缺率为
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解题方法
6 . 氙的氟化物被广泛用作刻蚀剂、氧化剂和氟化剂,稀有气体Xe和混合在催化剂作用下同时存在如下反应(以下实验均在恒容条件下进行):
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
(1)关于上述反应,下列有关说法正确的是______ (填标号)。
A.当体系总压不再改变时,反应达到平衡
B.当Xe与的投料比为1∶1时,的平衡转化率大于Xe
C.达到平衡后将从体系中移除,反应ⅰ、ⅱ、ⅲ均正向移动
(2)升高温度,平衡______ (填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”),理由是______ (根据数据计算说明)。
(3)已知:选择性是指生成所消耗的Xe的物质的量与初始Xe的物质的量的比值。则向刚性密闭容器中加入n mol的Xe和4mol的,初始压强为,测得在相同时间内,上述反应Xe的转化率和的选择性与温度的关系如图1所示,则制取的最适宜温度为______ ;当超过1000℃,选择性随着温度升高而降低的可能原因是______ 。(4)晶体属四方晶系,晶胞参数如图所示,晶胞棱边夹角均为90°。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐标,图中M点原子坐标参数为,Xe和F的最短距离为b nm。①Q点原子坐标参数为______ 。
②该晶体的密度为______ 。
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
温度/℃ | ||
250 | ||
400 |
(1)关于上述反应,下列有关说法正确的是
A.当体系总压不再改变时,反应达到平衡
B.当Xe与的投料比为1∶1时,的平衡转化率大于Xe
C.达到平衡后将从体系中移除,反应ⅰ、ⅱ、ⅲ均正向移动
(2)升高温度,平衡
(3)已知:选择性是指生成所消耗的Xe的物质的量与初始Xe的物质的量的比值。则向刚性密闭容器中加入n mol的Xe和4mol的,初始压强为,测得在相同时间内,上述反应Xe的转化率和的选择性与温度的关系如图1所示,则制取的最适宜温度为
②该晶体的密度为
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解题方法
7 . 船舶柴油机发动机工作时,反应产生的尾气是空气主要污染物之一,研究的转化方法和机理具有重要意义。
已知:;;
(1)氧化脱除的总反应是_______ 。
(2)该反应过程有两步:,反应中各物质浓度变化如图所示。则速率常数_______ (填“”、“”或“”),原因是 _______ 。 (3)已知:的反应历程分两步:
①则反应Ⅰ与反应Ⅱ的活化能:_______ (填“”“”或“”)。反应的平衡常数_______ (用、、、表示)。
②在、初始压强为的恒温刚性容器(体积为VL)中,按通入和一定条件下发生反应。达平衡时转化率为转化率为____________ 。
(4)某研究小组将、和一定量的充入密闭容器中,在催化剂表面发生反应的转化率随温度的变化情况如图所示: 内温度从升高到,此时段内的平均反应速率_______ (保留位有效数字)。
②无氧条件下,生成的转化率较低,原因可能是_______ 。
已知:;;
(1)氧化脱除的总反应是
(2)该反应过程有两步:,反应中各物质浓度变化如图所示。则速率常数
步骤 | 反应 | 活化能 | 正反应速率方程 | 逆反应速率方程 |
Ⅰ | (快) | |||
Ⅱ | (慢) |
②在、初始压强为的恒温刚性容器(体积为VL)中,按通入和一定条件下发生反应。达平衡时转化率为转化率为
(4)某研究小组将、和一定量的充入密闭容器中,在催化剂表面发生反应的转化率随温度的变化情况如图所示: 内温度从升高到,此时段内的平均反应速率
②无氧条件下,生成的转化率较低,原因可能是
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8 . 将化学知识系统化,有助于对化学问题的进一步认识。请你参与下列关于化学反应的讨论。
问题1:从不同的角度,化学反应可以有不同的分类方法。
(1)四种基本反应类型是从物质的组成和性质进行的分类,氧化还原反应和离子反应则是从其他不同的角度进行分类的。请在下图的方框中,用图示的方法表示离子反应、化合反应和氧化还原反应之间的关系。___________ 问题2:不同化学反应进行的快慢和程度千差万别。
(2)反应的快慢和程度是化工生产考虑的两个重要因素。请你按照表中要求完成下表(填写内容不能重复)。
问题3:化学反应中均伴随着能量的变化。
(3)如果一个化学反应中,反应物的总能量和生成物的总能量有如图所示的关系,则该反应过程中的能量变化是___________ (填“吸热”或“放热”)。(4)已知热化学方程式为:
C(g) + O2(g)= CO2 (g) H=-393.5KJ/mol
H2 (g) +O2 (g)= H2O (l) H=-285.8KJ/mol
试通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是___________ (保留1位小数)。
问题4:化学反应的发生是有条件的。
(5)反应物相同,反应的条件不同,反应的原理不同。如:4Na+O2=2Na2O、2Na+O2Na2O2;事实上还有许多条件可以影响化学反应的发生,请用离子反应方程式表示下列观点:
反应物相同,反应物的浓度不同,反应的原理不同:___________ 。
问题1:从不同的角度,化学反应可以有不同的分类方法。
(1)四种基本反应类型是从物质的组成和性质进行的分类,氧化还原反应和离子反应则是从其他不同的角度进行分类的。请在下图的方框中,用图示的方法表示离子反应、化合反应和氧化还原反应之间的关系。
(2)反应的快慢和程度是化工生产考虑的两个重要因素。请你按照表中要求完成下表(填写内容不能重复)。
序号 | 实际生产中采取的措施 | 工业生产实例(写名称) |
(1) | 通过增大压强提高原料转化率 | |
(2) | 使用催化剂增大反应的速率 |
问题3:化学反应中均伴随着能量的变化。
(3)如果一个化学反应中,反应物的总能量和生成物的总能量有如图所示的关系,则该反应过程中的能量变化是
C(g) + O2(g)= CO2 (g) H=-393.5KJ/mol
H2 (g) +O2 (g)= H2O (l) H=-285.8KJ/mol
试通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是
问题4:化学反应的发生是有条件的。
(5)反应物相同,反应的条件不同,反应的原理不同。如:4Na+O2=2Na2O、2Na+O2Na2O2;事实上还有许多条件可以影响化学反应的发生,请用离子反应方程式表示下列观点:
反应物相同,反应物的浓度不同,反应的原理不同:
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9 . 在一定容积的密闭容器中,进行如下化学反应:,其化学平衡常数K和温度T的关系如表所示:
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=____________ 。
(2)该反应为________ (填“吸热”或“放热”)反应。
(3)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________ ℃。该温度下加入1 mol CO2(g)和1 mol H2(g),充分反应,达到平衡时,CO2的转化率为________ 。
T/℃ | 700 | 800 | 830 | 1 000 | 1 200 |
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为K=
(2)该反应为
(3)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
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10 . 甲醇是一种重要的化工原料,具有广阔的开发和应用前景。工业上使用水煤气(CO与H2的混合气体)转化成甲醇(CH3OH)。
(1)已知一定条件下,发生反应:,,该条件下,水煤气转化成甲醇的热化学方程式是__________________________ 。
在体积可变的恒压密闭容器中投入和,不同条件下发生上述反应。实验测得平衡时的物质的量随温度、压强的变化如图1所示。(2)P1____________ P2(填“<”或“>”)
(3)M点对应的平衡混合气体的体积为,则时,该反应的平衡常数__________ ,的转化率为__________________ (保留1位小数)。
(4)工业上可利用甲醇茾基化法进一步制取甲酸甲酯:。在容积不变的密闭容器中,投入等物质的量的和,相同时间内的转化率随温度变化如图2所示(不考虑其他副反应)。①b、c、d三点中,尚未达到化学平衡状态的点是______________ 。
②该反应是______________ (填“放热”或“吸热”)反应。
③曲线ac段和de段的变化趋势不同。试从反应速率和平衡角度说明理由___________________ 。
(1)已知一定条件下,发生反应:,,该条件下,水煤气转化成甲醇的热化学方程式是
在体积可变的恒压密闭容器中投入和,不同条件下发生上述反应。实验测得平衡时的物质的量随温度、压强的变化如图1所示。(2)P1
(3)M点对应的平衡混合气体的体积为,则时,该反应的平衡常数
(4)工业上可利用甲醇茾基化法进一步制取甲酸甲酯:。在容积不变的密闭容器中,投入等物质的量的和,相同时间内的转化率随温度变化如图2所示(不考虑其他副反应)。①b、c、d三点中,尚未达到化学平衡状态的点是
②该反应是
③曲线ac段和de段的变化趋势不同。试从反应速率和平衡角度说明理由
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