1 . 在密闭容器中,使2molN2和6molH2混合发生下列反应: 。
(1)当反应达到平衡时,N2和H2的浓度比是_____ ;N2和H2的转化率比是_____ 。
(2)升高平衡体系的温度(保持体积不变),混合气体的平均相对分子质量_____ ;密度_____ 。(填“变大”、“变小”或“不变”)
(3)当达到平衡时,将c(N2)、c(H2)、c(NH3)同时增加一倍,平衡将_____ 。(填“正移”“逆移”或“不移动”,下同)
(4)当达到平衡时,充入氩气,并保持压强不变,平衡将_____ 。
(1)当反应达到平衡时,N2和H2的浓度比是
(2)升高平衡体系的温度(保持体积不变),混合气体的平均相对分子质量
(3)当达到平衡时,将c(N2)、c(H2)、c(NH3)同时增加一倍,平衡将
(4)当达到平衡时,充入氩气,并保持压强不变,平衡将
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2 . A:一定条件下,某可逆反应在密闭容器中建立化学平衡,在时刻改变某一个条件,建立新的平衡,其图像如下:
(1)对于反应:,时刻缩小容器体积,其图像为___________ (填字母,下同),平衡___________ (填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”,下同)移动。
(2)对于反应,时刻增大容器体积,其图像为___________ ,平衡___________ 移动。
(3)对于反应,时刻缩小容器体积,其图像为___________ ,平衡___________ 移动。
B:可逆反应在不同温度(和)及压强(和)下,产生Z的物质的量n和反应时间t的关系如图所示,根据图像回答下列问题:
(4)温度和的关系为___________ (填“>”、“<”或“=”,下同),压强和的关系为___________ 。
(5)a___________ 1。
(6)该反应的正反应为___________ (填“吸热”或“放热”反应)。
(1)对于反应:,时刻缩小容器体积,其图像为
(2)对于反应,时刻增大容器体积,其图像为
(3)对于反应,时刻缩小容器体积,其图像为
B:可逆反应在不同温度(和)及压强(和)下,产生Z的物质的量n和反应时间t的关系如图所示,根据图像回答下列问题:
(4)温度和的关系为
(5)a
(6)该反应的正反应为
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3 . 时,A、B、C三种气体在恒容密闭容器中反应时,浓度的变化情况如图,回答下列问题。
(1)写出该反应的方程式:___________ 。
(2)前,A的分解速率为___________ 。
(3)达到平衡后,若增大压强,平衡向___________ 方向移动(填“正”或“逆”或“不移动)。
(4)该反应的平衡常数___________ 。
(5)反应达平衡,容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时___________ (填“大”,“小”或“相等”,下同),混合气体密度比起始时___________
(6)在某一时刻采取下列措施能使该反应速率减小的是___________。
(1)写出该反应的方程式:
(2)前,A的分解速率为
(3)达到平衡后,若增大压强,平衡向
(4)该反应的平衡常数
(5)反应达平衡,容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时
(6)在某一时刻采取下列措施能使该反应速率减小的是___________。
A.加催化剂 | B.降低温度 |
C.容积不变,充入A | D.容积不变,从容器中分离出A |
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4 . 可逆反应mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g)的相关物质体积分数的变化图像如下,请回答下列问题:
(1)温度T1_______ T2(填“>”、“<”或“=”,下同)。
(2)压强p1_______ p2。
(3)m+n_______ p+q。
(4)正反应为_______ (填“放热”或“吸热”)反应。
(1)温度T1
(2)压强p1
(3)m+n
(4)正反应为
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5 . 回答下列问题。
(1)在密闭容器中的可逆反应CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g) <0。达到平衡后:扩大容器体积,平衡___________ 移动(填“正向”、“逆向”、“不”),c(NO2)将___________ (填“增大”、“减小”、“不变”),反应混合物的颜色将变___________ (填“深”、“浅”、“不变”)。升高温度平衡___________ 移动(填“正向”、“逆向”、“不”),加入催化剂,NO的物质的量___________ (填“增大”、“减小”、“不变”)。
(2)如图所示,在烧杯A、B中均盛有20 ℃的50 mL水,C与D相通,其中充有红棕色气体,存在平衡:2NO2N2O4(正反应放热)。
若向A中加入10 g NaOH固体使其溶解,向B中加入50 g硝酸铵固体也使其溶解,则:A、B两烧杯中,A烧杯中溶液温度___________ ,B烧杯中溶液温度___________ 。(填“升高”“降低”或“不变”) ;B、C中气体颜色___________ ,D中气体颜色___________ 。(填“变深”“变浅”或“不变”);在测定NO2的相对分子质量时,较为适宜的条件是___________ (填“较高温度”或“较低温度”)。
(1)在密闭容器中的可逆反应CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g) <0。达到平衡后:扩大容器体积,平衡
(2)如图所示,在烧杯A、B中均盛有20 ℃的50 mL水,C与D相通,其中充有红棕色气体,存在平衡:2NO2N2O4(正反应放热)。
若向A中加入10 g NaOH固体使其溶解,向B中加入50 g硝酸铵固体也使其溶解,则:A、B两烧杯中,A烧杯中溶液温度
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6 . CO2的回收与利用是科学家研究的热点课题。工业上有一种用 CO2生产甲醇燃料的方法:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0kJ/mol。将6mol CO2和8mol H2充入2L的恒温刚性密闭容器中,测得的氢气物质的量随时间变化如图所示(实线)。
(1)a点正反应速率___________ (填大于、等于或小于)b点逆反应速率,前4min内,用CH3OH表示的平均反应速率为___________ mol/(L·min)(保留两位有效数字)。
(2)平衡时CO2的转化率为___________ ,该条件下反应的平衡常数K=___________ 。
(3)若达到平衡后往容器中分别充入CO2、H2O各2mol,请问v正___________ v逆(填“大于”,“小于”或者“等于”)。
(4)仅改变某一实验条件再进行实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示,对应的实验条件改变的是___________ 。
(5)如果要加快反应速率并且提高CO2平衡转化率,可以采取的措施有___________ (写任意两个即可)。
(1)a点正反应速率
(2)平衡时CO2的转化率为
(3)若达到平衡后往容器中分别充入CO2、H2O各2mol,请问v正
(4)仅改变某一实验条件再进行实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示,对应的实验条件改变的是
(5)如果要加快反应速率并且提高CO2平衡转化率,可以采取的措施有
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解题方法
7 . CO2甲烷化反应为:CO2+4H2⇌CH4+2H2O,易发生副反应生成CO,CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH=+41kJ/mol。不同条件下,按照n(CO2):n(H2)=1:4投料同时发生CO2甲烷化反应和副反应,CO2的平衡转化率如图所示。
(1)CO2甲烷化反应的ΔH_______ 0(填“>”“<"或“=”)。
(2)压强p1、p2、p3由大到小的顺序是_______ 。压强为p2时,随着温度升高,CO2平衡转化率先减小后增大的原因是_______ 。
(3)580℃,压强为p2条件下,CH4的选择性为80%[CH4选择性=×100%],则该温度下,反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)的平衡常数K=_______ 。
(1)CO2甲烷化反应的ΔH
(2)压强p1、p2、p3由大到小的顺序是
(3)580℃,压强为p2条件下,CH4的选择性为80%[CH4选择性=×100%],则该温度下,反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)的平衡常数K=
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8 . 2023年杭州亚运会开幕式首次使用“零碳甲醇”作为主火炬塔燃料。NiO-In2O3可催化CO2的氢化,体系中产生CH3OH和CO。现将一定比例的CO2、H2以一定流速通过催化剂,某温度下,得到CO2的转化率、CH3OH或CO的选择性[]与催化剂中NiO质量分数的关系图:
(1)曲线_______ (填“X”或“Y”)表示CO2的转化率随催化剂中NiO的质量分数的变化。
(2)有利于提高CH3OH选择性的反应条件是_______ (填标号)。
A.减小压强 B.使用更合适的催化剂 C.原料气中掺入适量的CO
(1)曲线
(2)有利于提高CH3OH选择性的反应条件是
A.减小压强 B.使用更合适的催化剂 C.原料气中掺入适量的CO
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9 . 苯乙烯是生产塑料和合成橡胶的重要有机原料,国内外目前生产苯乙烯的方法主要是乙苯催化脱氢法,反应方程式为:
(1)实际生产过程中,通常向乙苯中掺混氮气(N2不参与反应),保持体系总压为100kPa下进行反应,不同投料比m下乙苯的平衡转化率随反应温度变化关系如图所示(其中投料比m为原料气中乙苯和N2的物质的量之比,取值分别为1:0、1:1、1:5、1:9)。
①乙苯催化脱氢反应的∆H______ 0(填“>”或“<”).
②投料比m为1:9的曲线是______ (填m1、m2、m3或m4).
(2)近年来,有研究者发现若将上述生产过程中通入N2改为通入CO2,在CO2气氛中乙苯催化脱氢制苯乙烯更容易进行,反应历程如图:
①该过程中发生的总反应化学方程式为______ .
②根据反应历程分析,催化剂表面酸碱性对乙苯脱氢反应性能影响较大,如果催化剂表面碱性太强,乙苯的转化率______ (填“升高”或“降低”)。
(3)苯乙烯与溴苯在一定条件下发生Heck反应:
根据上表数据,下列说法正确的是______。
(1)实际生产过程中,通常向乙苯中掺混氮气(N2不参与反应),保持体系总压为100kPa下进行反应,不同投料比m下乙苯的平衡转化率随反应温度变化关系如图所示(其中投料比m为原料气中乙苯和N2的物质的量之比,取值分别为1:0、1:1、1:5、1:9)。
①乙苯催化脱氢反应的∆H
②投料比m为1:9的曲线是
(2)近年来,有研究者发现若将上述生产过程中通入N2改为通入CO2,在CO2气氛中乙苯催化脱氢制苯乙烯更容易进行,反应历程如图:
①该过程中发生的总反应化学方程式为
②根据反应历程分析,催化剂表面酸碱性对乙苯脱氢反应性能影响较大,如果催化剂表面碱性太强,乙苯的转化率
(3)苯乙烯与溴苯在一定条件下发生Heck反应:
溴苯用量(mmol) | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
催化剂用量(mmol) | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
反应温度(℃) | 100 | 100 | 100 | 100 | 120 | 140 | 160 |
反应时间(h) | 10 | 12 | 14 | 16 | 14 | 14 | 14 |
4产率(%) | 81.2 | 84.4 | 86.6 | 86.2 | 93.5 | 96.6 | 89.0 |
A.最佳反应温度为100℃ | B.最佳反应时间为16h |
C.温度过高时催化剂活性可能降低 | D.反应产物是顺式结构 |
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10 . 在一定体积的密闭容器中,有如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度的关系如表:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=___________ 。
(2)该反应为___________ 反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)向上述平衡体系中加入CO2,达新平衡后H2的转化率___________ (填“增大”“不变”或“减小”)。
(4)反应达平衡后,向容器中通入与平衡混合气组成、比例相同的气体,达到新平衡时与原平衡相比,有关说法正确的是___________(填字母)。
t/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
(2)该反应为
(3)向上述平衡体系中加入CO2,达新平衡后H2的转化率
(4)反应达平衡后,向容器中通入与平衡混合气组成、比例相同的气体,达到新平衡时与原平衡相比,有关说法正确的是___________(填字母)。
A.反应物转化率增大 | B.逆反应速率增大 |
C.各物质的比例不变 | D.c(CO2)增大、c(CO)减小 |
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