解题方法
1 . 甲醇来源丰富、价格低廉,是一种重要的化工原料,有着重要的用途和应用前景。
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H = -570 kJ/mol
(1)计算2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H =_______ 。
(2)若在绝热恒容 的容器内进行反应2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g),初始加入2mol CH3OH和3mol O2下列不能 表示该反应达到平衡状态的有__________ (填字母序号)。
A.保持不变 B.容器中混合气体的密度不变化
C.2v正(H2O)=v逆(CO2) D.容器中混合气体的压强不变化
E. 平均相对分子量保持不变 F. K值保持不变_______ ,初始压强为P,该反应的压强平衡常数Kp=______ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)若再次向容器中充入0.5mol H2和0.5mol CO,则此时该反应v(正)_____ v(逆)(填“>”、“<”或“=”);
(5)某实验小组设计了甲醇以氢氧化钾为电解质溶液的燃料电池装置。该电池负极反应的离子方程式为______ 。
Ⅰ.工业生产甲醇的常用方法是:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H = -91 kJ/mol。
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H = -580kJ/mol;2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H = -570 kJ/mol
(1)计算2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H =
(2)若在
A.保持不变 B.容器中混合气体的密度不变化
C.2v正(H2O)=v逆(CO2) D.容器中混合气体的压强不变化
E. 平均相对分子量保持不变 F. K值保持不变
Ⅱ.制甲醇所需要的H2,可用下列反应制取:H2O(g)+CO(g)H2(g)+ CO2(g) △H<0,某温度下该反应,若起始时向2L容器中充入1 mol CO和1 mol H2O,5min达到平衡时,CO的转化率为60%,试回答下列问题:
(3)该温度下,反应进行一阶段时间后达平衡,用H2表示该反应的平均反应速率为(4)若再次向容器中充入0.5mol H2和0.5mol CO,则此时该反应v(正)
(5)某实验小组设计了甲醇以氢氧化钾为电解质溶液的燃料电池装置。该电池负极反应的离子方程式为
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2 . 近年来,改善环境是科学研究的重要课题,对实现碳循环及废气资源的再利用技术的发展都具有重要意义,请回答下列问题:
(1)CO催化加氢制,有利于减少有害气体CO。CO加氢制的总反应可表示为。该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①
②
总反应的_______
(2)一定条件下,和发生反应:,设起始,在恒压下,反应达到平衡时的体积分数与Z和T(温度)的关系如图所示。下列说法正确的是_______。
(3)在T1℃时,往10L的某恒容密闭容器中充入和,发生反应,后该反应达到平衡,此时测得混合气体的总物质的量为起始总物质的量的1.5倍,则:
①内,_______ ,的平衡转化率为_______ %。
②该反应的平衡常数K=_______ 。
(4)利用电催化可将同时转化为多种燃料,装置如图:①铜电极上产生的电极反应式为_______ 。
②5.6L(标准状况下)CO2通入铜电极,若只生成CO和CH4,此时铜极区溶液增重5.4g ,则生成CO和CH4的体积比为_______ 。
(1)CO催化加氢制,有利于减少有害气体CO。CO加氢制的总反应可表示为。该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①
②
总反应的
(2)一定条件下,和发生反应:,设起始,在恒压下,反应达到平衡时的体积分数与Z和T(温度)的关系如图所示。下列说法正确的是_______。
A.若氢气的物质的量分数不再随时间而改变,则该反应达到平衡 |
B.加入合适的催化剂,该反应的平衡转化率和的值均增大 |
C.当混合气体的平均相对分子质量不再随时间而改变时,该反应达到平衡 |
D.图中Z的大小a>3>b |
(3)在T1℃时,往10L的某恒容密闭容器中充入和,发生反应,后该反应达到平衡,此时测得混合气体的总物质的量为起始总物质的量的1.5倍,则:
①内,
②该反应的平衡常数K=
(4)利用电催化可将同时转化为多种燃料,装置如图:①铜电极上产生的电极反应式为
②5.6L(标准状况下)CO2通入铜电极,若只生成CO和CH4,此时铜极区溶液增重5.4g ,则生成CO和CH4的体积比为
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3 . 一定温度下体积为的密闭容器中:的,在此温度下该容器中含有、、、,判断此时反应和的相对大小并说明理由_______ 。
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4 . 在25℃时,恒容密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和2min后达到平衡的浓度如表所示,下列说法不正确的是
物质 | X | Y | Z |
初始浓度 | 1 | 2 | 0 |
平衡浓度 | 0.5 | 0.5 | 1 |
A.反应可表示为 | B.Y的平衡转化率为75% |
C.反应前后气体总压强之比为3∶2 | D.化学平衡常数为4 |
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5 . 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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解题方法
6 . CO2催化加氢制甲醇是极具前景的温室气体资源化研究领域。在某CO2催化加氢制甲醇的反应体系中发生的主要反应有:
i.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1
ii.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41kJ•mol-1
iii.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H3=-90kJ•mol-1
回答下列问题:
(1)△H1=________ kJ/mol。
(2)若反应i的△S=-175J•mol-1•K-1,下列温度下反应能自发进行的是_______ 。
(3)已知几种化学键的键能数据如表所示:
则CO中的C≡O的键能E=_______ kJ/mol。
(4)反应i的进程与体系能量如图所示。下列说法错误的是_______ 。
10MPa时,往某恒容密闭容器中按投料比n(CO2):n(H2)=1:3充入CO2和H2。反应达到平衡时,测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。(5)图中250℃时,反应ii的平衡常数_______ 1。(填“>”“<”或“=”)。
(6)图中X、Y分别代表_______ 、_______ (填化学式)。
(7)温度一定时,增大压强,CO2平衡转化率______ 。(填“增大”“减小”或“不变”)。
i.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1
ii.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41kJ•mol-1
iii.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H3=-90kJ•mol-1
回答下列问题:
(1)△H1=
(2)若反应i的△S=-175J•mol-1•K-1,下列温度下反应能自发进行的是
A.5℃ | B.20℃ | C.100℃ | D.200℃ |
(3)已知几种化学键的键能数据如表所示:
化学键 | C-H | O-H | C-O | H-H |
键能/(kJ•mol-1) | 413 | 463 | 351 | 436 |
(4)反应i的进程与体系能量如图所示。下列说法错误的是
A.反应①为吸热反应,总反应为放热反应 |
B.反应②可表示为CO+2H2=CH3OH |
C.反应①的活化能比反应②的大 |
D.反应②的速率小于反应①,是慢反应 |
10MPa时,往某恒容密闭容器中按投料比n(CO2):n(H2)=1:3充入CO2和H2。反应达到平衡时,测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。(5)图中250℃时,反应ii的平衡常数
(6)图中X、Y分别代表
(7)温度一定时,增大压强,CO2平衡转化率
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解题方法
7 . 亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂,可通过反应2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)获得。
(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯,涉及以下反应:
①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1
②4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K2
③2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K3
则K3=___________ (用K1和K2表示)。
(2)已知几种化学键的键能数据如表所示(亚硝酰氯的结构为Cl-N=O):
则反应2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)的ΔH=___________ kJ·mol-1(用含a的代数式表示)。
(3)按投料比n(NO)∶n(Cl2)=2∶1把NO和Cl2加入一恒压的密闭容器中发生反应,平衡时NO的转化率与温度T、压强p(总压)的关系如图A所示:
①该反应的ΔH___________ (填“>”“<”或“=”)0。
②在压强为p的条件下,M点时容器内NO的体积分数为___________ 。
③若反应一直保持在压强为p条件下进行,则M点的压强平衡常数Kp=___________ (用含p的表达式表示,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×体积分数)。
(4)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NO(g)和Cl2(g),平衡时ClNO的体积分数(φ)随的变化关系如图B所示。则A、B、C三点对应状态中,NO的转化率最大的是___________ 点,当=1.5时,达到平衡状态时ClNO的体积分数φ可能对应D、E、F三点中的___________ 点。
(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯,涉及以下反应:
①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1
②4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K2
③2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K3
则K3=
(2)已知几种化学键的键能数据如表所示(亚硝酰氯的结构为Cl-N=O):
化学键 | N≡O | Cl—Cl | Cl—N | N=O |
键能/kJ·mol-1 | 630 | 243 | a | 607 |
(3)按投料比n(NO)∶n(Cl2)=2∶1把NO和Cl2加入一恒压的密闭容器中发生反应,平衡时NO的转化率与温度T、压强p(总压)的关系如图A所示:
①该反应的ΔH
②在压强为p的条件下,M点时容器内NO的体积分数为
③若反应一直保持在压强为p条件下进行,则M点的压强平衡常数Kp=
(4)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NO(g)和Cl2(g),平衡时ClNO的体积分数(φ)随的变化关系如图B所示。则A、B、C三点对应状态中,NO的转化率最大的是
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解题方法
8 . Ⅰ.在密闭容器中充入2molN2和6molH2,容器体积为5L,在一定温度下催化反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),NH3的物质的量浓度随时间的变化如图所示。
(1)①前3min内平均反应速率:v(H2)=______ ;
②平衡时,N2的转化率为_______ ;反应前后压强之比P前:P后=______ 。
③在此温度下,上述反应平衡常数K=______ 。
Ⅱ.工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇,某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。已知在不同温度下的化学反应平衡常数(K1、K2、K3)如下表所示:
请回答下列问题:
(2)根据反应①与②可推导出K3=________ (用K1、K2表示);△H3_____ 0(用“>”或“<”表示);
(3)下列图像符合反应③的是_______。
(1)①前3min内平均反应速率:v(H2)=
②平衡时,N2的转化率为
③在此温度下,上述反应平衡常数K=
Ⅱ.工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇,某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。已知在不同温度下的化学反应平衡常数(K1、K2、K3)如下表所示:
化学反应 | 平衡常数符号 | 平衡常数值 | ||
500℃ | 700℃ | 800℃ | ||
①2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g) △H1 | K1 | 2.5 | 0.34 | 0.15 |
②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2 | K2 | 1.0 | 1.70 | 2.52 |
③CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H3 | K3 |
(2)根据反应①与②可推导出K3=
(3)下列图像符合反应③的是_______。
A. | B. |
C. | D. |
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9 . 回答下列问题。
(1)已知可逆反应:,请回答下列问题:
①在某温度下,反应物的起始浓度分别为:;达到平衡后,M的转化率为,此时N的转化率为_______ ;平衡常数是多少?(写出计算过程)
②若反应温度升高,M的转化率_______ (填“增大”“减小”或“不变”;)
③若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为:;达到平衡后,,则_______ ;
(2)用酸性溶液与溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。
实验前先用酸性标准溶液滴定未知浓度的草酸。
反应原理:。
实验操作:取待测溶液放入锥形瓶中,用酸性标准溶液进行滴定。重复上述滴定操作2~3次,并记录数据。
①滴定时,用_______ 滴定管盛装标准酸性溶液(填“甲”或“乙”滴定终点的现象为_______ 。
②实验时记录的实验数据如下,试计算所测溶液的浓度为_______ 。
(1)已知可逆反应:,请回答下列问题:
①在某温度下,反应物的起始浓度分别为:;达到平衡后,M的转化率为,此时N的转化率为
②若反应温度升高,M的转化率
③若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为:;达到平衡后,,则
(2)用酸性溶液与溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。
实验前先用酸性标准溶液滴定未知浓度的草酸。
反应原理:。
实验操作:取待测溶液放入锥形瓶中,用酸性标准溶液进行滴定。重复上述滴定操作2~3次,并记录数据。
①滴定时,用
②实验时记录的实验数据如下,试计算所测溶液的浓度为
实验次数编号 | 待测液体积 | 滴入的标准液体积 |
1 | 20.00 | 16.05 |
2 | 20.00 | 15.95 |
3 | 20.00 | 16.00 |
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解题方法
10 . 一个化学反应在给定条件(通常指温度、压强)下能否自发进行以及在什么条件下有可能按预期的方向发生,需寻求一种客观的判据,用它来判断一个化学反应能否正向自发进行。研究表明,可逆反应在适当条件下进行一段时间后一定会达到化学平衡状态。在研究了大量实验的基础上,人们发现可以用化学平衡常数来定量描述化学反应的限度。
(1)下列关于自发反应的叙述,正确的是___________。
(2)下列说法中正确的是___________。
(3)某温度下,可逆反应的平衡常数为K。下列对K的说法正确的是___________。
(4)在一定温度下,下列反应的化学平衡常数数值如下:
①
②
③
下列说法正确的是___________。
(5)在某密闭容器中把CO和的混合物加热到800℃,存在平衡:,且平衡常数。若在2L的密闭容器中充入1molCO和1mol的混合物并加热到800℃,则平衡时CO的转化率为___________。
(6)地下水中的氮污染主要是由引起的,人们对的转化进行了长时间的研究,目前主要有物理方法、化学方法和生物方法,其中化学方法主要包含活泼金属还原法和催化反硝化法。催化反硝化法是一种经济可行的脱氮方法,其原理是在Pd/Cu双金属催化剂作用下,将硝酸盐还原成氮气:
①氮肥溶于水的过程中熵值___________ (填“增大”或“减小”),Pd/Cu双金属催化剂___________ (填“是”或“不是”)决定反应自发发生的决定因素。
②已知:的,(a、b均为正值),该反应___________ (填“能”“不能”或“无法判断是否能”)自发进行。
(7)在一定体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)的关系如下表所示:
①试判断___________ (填写“>”、“=”或“<”)
②T℃()的某时刻下,,,,此时该反应是否处于平衡状态___________ (选填“是”或“否”),此时反应速率是___________ (选择“>”、“=”或“<”),其原因是___________ 。
(1)下列关于自发反应的叙述,正确的是___________。
A.自发反应的逆过程在相同条件下也必定是自发的 |
B.铁在潮湿的空气中生锈属于非自发反应 |
C.自发过程可以是物理过程,不一定是自发反应,而自发反应一定是自发过程 |
D.自发反应与外界条件无关 |
A.若,,化学反应在任何温度下都能自发进行 |
B.在室温下不能自发进行,则该反应的 |
C.在低温下能自发进行,则该反应的 |
D.加入合适的催化剂能降低反应的活化能,从而改变反应的焓变 |
A.温度越高,K一定越大 |
B.如果,则 |
C.若缩小反应器的容积,增大压强,则K增大 |
D.K值越大,表明该反应越有利于C的生成,反应物的转化率越大 |
①
②
③
下列说法正确的是___________。
A.该温度下,反应①的平衡常数表达式为 |
B.该温度下,反应的平衡常数的数值约为 |
C.该温度下,反应①、反应②的逆反应、反应③产生的倾向由大到小的顺序为 |
D.以上说法都不正确 |
A.40% | B.50% | C.60% | D.83.3% |
①氮肥溶于水的过程中熵值
②已知:的,(a、b均为正值),该反应
(7)在一定体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)的关系如下表所示:
T℃ | 25 | 125 | 225 |
K |
②T℃()的某时刻下,,,,此时该反应是否处于平衡状态
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