解题方法
1 . 羰基硫()可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中,将和混合加热并达到平衡: 。反应前的物质的量为,平衡后物质的量为,下列说法正确的是
A.时,说明反应已达到化学平衡状态 |
B.通入后,正反应速率逐渐增大 |
C.反应前物质的量为 |
D.的平衡转化率为 |
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2 . 2020年世界环境日的宣传主题为“关爱自然,刻不容缓”。防治大气污染、水体污染等是世界各国保护环境的最重要课题。将CH4催化重整为可用的化学品,对改善环境意义重大。
(1)某科研团队利用Ni-CaO-Fe3O4三元催化剂在850℃下“超干重整”CH4和CO2。
已知:反应I:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247kJ/mol
反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=-41kJ/mol
则反应Ⅲ:CH4(g)+3CO2(g)4CO(g)+2H2O(g)ΔH=_____ 。
(2)在容积为1L的刚性容器中进行“合成气催化重整”,反应的化学方程式为:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),当投料n(CH4):n(CO2)=1.0时,CO2的平衡转化率(ɑ)与温度(T),初始压强(p)的关系如图所示,压强p1_____ (填”>“=”或“<”下同)p2;当温度为T3、压强为p1时,a点时的v正_____ v逆;在温度为T6,初始压强为p2时反应,该反应的K=_____ 。
(1)某科研团队利用Ni-CaO-Fe3O4三元催化剂在850℃下“超干重整”CH4和CO2。
已知:反应I:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247kJ/mol
反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=-41kJ/mol
则反应Ⅲ:CH4(g)+3CO2(g)4CO(g)+2H2O(g)ΔH=
(2)在容积为1L的刚性容器中进行“合成气催化重整”,反应的化学方程式为:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),当投料n(CH4):n(CO2)=1.0时,CO2的平衡转化率(ɑ)与温度(T),初始压强(p)的关系如图所示,压强p1
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3 . 完成下列问题。
(1)与NaOH溶液反应可得到。
①俗称纯碱,解释其水溶液呈碱性的原因,用离子方程式表示___________ ,该溶液中离子浓度由大到小的顺序为___________ 。
②溶液中________ 。[用含、的关系式表示]
(2)查阅资料可知:常温下,
①银氨溶液中存在平衡:,该反应平衡常数的表达式为___________ 。
②计算得到可逆反应的化学平衡常数___________ (本空保留4位有效数字)。
(1)与NaOH溶液反应可得到。
①俗称纯碱,解释其水溶液呈碱性的原因,用离子方程式表示
②溶液中
(2)查阅资料可知:常温下,
①银氨溶液中存在平衡:,该反应平衡常数的表达式为
②计算得到可逆反应的化学平衡常数
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4 . 在容积均为500mL的I、II、III三个密闭容器(容器体积恒定不变)中分别充入1mol和2.5mol,三个容器的反应温度分别为、、且恒定不变,在其他条件相同的情况下发生反应:。实验测得反应均进行到时的体积分数如图所示。下列说法正确的是
A.当时,可以说明三个容器中的反应达平衡状态 |
B.在时,一定达化学平衡状态的是II和III |
C.三个容器中的反应均达到平衡后,容器I中的体积分数最大 |
D.在tmin时测得,若再向III中充入1.5mol和1mol,的转化率不变 |
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5 . 回答下列问题
(1)以天然气为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。
已知:①
②
③
请计算上述反应中的反应热___________ (用a、b表示)kJ/mol。
(2)合成甲醇的反应原理为:在的密闭容器中,充入和,在下发生反应,测得和的浓度随时间变化如图所示。
反应进行到时,(正)___________ (逆)(填“>”“<”或“=”)。,的平均反应速率___________ mol/(L·min)。
②的平衡转化率为___________ ,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.
b.和浓度之比为
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
(1)以天然气为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。
已知:①
②
③
请计算上述反应中的反应热
(2)合成甲醇的反应原理为:在的密闭容器中,充入和,在下发生反应,测得和的浓度随时间变化如图所示。
反应进行到时,(正)
②的平衡转化率为
③下列能说明该反应已达到平衡状态的是
a.
b.和浓度之比为
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
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6 . 某温度下,在密闭容器中三种物质(均为气态)间进行反应,其物质的量随时间的变化曲线如图.据图回答:
(1)该反应的化学方程式可表示为___________ .
(2)反应起始至设),的平均反应速率是___________ ,的转化率为___________ (用百分数表示);在此温度下,该反应的平衡常数是___________ .
(3)下列可判断反应已达到平衡状态的是___________ .
A.X、Y、Z的反应速率相等
B.体系的压强保持不变
C.混合气体的密度不变
D.生成的同时生成
E.混合气体的平均分子质量不变
(4)一定能使该反应的反应速率增大的措施有___________ .
A.其他条件不变,及时分离出产物
B.适当降低温度
C.其他条件不变,增大的浓度
D.保持温度不变,将容器体积压缩为
E.恒容条件下冲入氦气,使压强增大
F.加入合适的催化剂
(1)该反应的化学方程式可表示为
(2)反应起始至设),的平均反应速率是
(3)下列可判断反应已达到平衡状态的是
A.X、Y、Z的反应速率相等
B.体系的压强保持不变
C.混合气体的密度不变
D.生成的同时生成
E.混合气体的平均分子质量不变
(4)一定能使该反应的反应速率增大的措施有
A.其他条件不变,及时分离出产物
B.适当降低温度
C.其他条件不变,增大的浓度
D.保持温度不变,将容器体积压缩为
E.恒容条件下冲入氦气,使压强增大
F.加入合适的催化剂
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7 . 在常温下对反应进行研究。
(1)若将3molNO和2molCO通入10L的恒容密闭容器中,在一定条件下发生上述反应,各组分的物质的量浓度随时间的变化情况如图所示。
①图中曲线A表示___________ (填“NO”“CO”“”或“”,下同)的浓度变化,曲线C表示的是___________ 的浓度变化。
②在0~4min内NO的平均反应速率,___________ ,4min末的浓度为___________ 。
③4min末,采用下列措施一定能加快上述反应速率的是___________ (填标号)。
A.升高体系的温度 B.充入一定量的O2
C.将容器体积变为5L D.充入一定量氦气
(2)下列叙述能说明上述反应已达到平衡状态的是___________ (填标号)。
a.容器内压强保持不变 b.与的物质的量之比为1:1
c.气体的密度保持不变 d.气体的平均相对分子质量保持不变
(3)根据图1数据计算该反应的平衡常数数值___________ 。
(1)若将3molNO和2molCO通入10L的恒容密闭容器中,在一定条件下发生上述反应,各组分的物质的量浓度随时间的变化情况如图所示。
①图中曲线A表示
②在0~4min内NO的平均反应速率,
③4min末,采用下列措施一定能加快上述反应速率的是
A.升高体系的温度 B.充入一定量的O2
C.将容器体积变为5L D.充入一定量氦气
(2)下列叙述能说明上述反应已达到平衡状态的是
a.容器内压强保持不变 b.与的物质的量之比为1:1
c.气体的密度保持不变 d.气体的平均相对分子质量保持不变
(3)根据图1数据计算该反应的平衡常数数值
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解题方法
8 . 汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染。
(1)查阅资料可知使用相同的催化剂,当催化剂质量相等时,催化剂的比表面积对催化效率有影响。某实验小组的实验数据、图像分析与结论如下:
三组实验中:CO的浓度随时间的变化如图所示。
①在催化剂作用下,CO和NO反应转化为无害气体的化学方程式:___________ 。
②第II组实验中,温度t=___________ ℃。
③由曲线___________ (从“a”“b”“c”选填)可知,增大催化剂的比表面积,该化学反应的速率将___________ (填“增大”“减小”或“无影响”)。
④第I组实验中,如果5分钟达到反应平衡,用NO表示该化学反应速率为___________ mol/L·min。
⑤由实验I和III可得出的结论是___________ 。
(2)汽车尾气中NO和CO的生成及转化
①已知汽缸中生成NO的反应为:。若1mol空气含0.8molN2和0.2molO2,1300℃时在密闭容器内反应达到平衡,测得NO为8×10-4mol。计算该温度下的平衡常数K=___________ 。
②汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO:。已知该反应的△H>0,简述该设想能否实现的依据:___________ 。
(1)查阅资料可知使用相同的催化剂,当催化剂质量相等时,催化剂的比表面积对催化效率有影响。某实验小组的实验数据、图像分析与结论如下:
编号 | t/℃ | c(NO)/(mol/L) | c(CO)/(mol/L) | 催化剂的比表面积 |
I | 280 | 6.50×10⁻³ | 4.00×10⁻³ | 80.0m²/g |
II | t=? | 6.50×10⁻³ | 4.00×10⁻³ | 120m²/g |
III | 360 | 6.50×10⁻³ | 4.00×10⁻³ | 80.0m²/g |
①在催化剂作用下,CO和NO反应转化为无害气体的化学方程式:
②第II组实验中,温度t=
③由曲线
④第I组实验中,如果5分钟达到反应平衡,用NO表示该化学反应速率为
⑤由实验I和III可得出的结论是
(2)汽车尾气中NO和CO的生成及转化
①已知汽缸中生成NO的反应为:。若1mol空气含0.8molN2和0.2molO2,1300℃时在密闭容器内反应达到平衡,测得NO为8×10-4mol。计算该温度下的平衡常数K=
②汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO:。已知该反应的△H>0,简述该设想能否实现的依据:
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9 . 合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径。按要求回答下列问题。
(1)在时,将1mol N2和1mol H2加入aL刚性容器中充分反应,测得NH3体积分数为0.04;其他条件不变,温度升高至450℃,测得NH3体积分数为0.025,由此判断合成氨反应为___________ (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)已知:合成氨中断开1mol H-H键、1mol N-H键、1mol N≡N键分别需要吸收的能量为436kJ、391kJ、946kJ。写出合成氨反应的热化学方程式:___________ 。
(3)从如下两个角度分别选择适宜合成氨反应的条件,填下表空白:
(4)工业合成氨选择400~500℃作为生产适宜的温度,其主要依据是___________ 。
(5)在0.5L的密闭容器中,一定量的N2和H2进行反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)其化学平衡常数K与温度t的关系如下表:
①比较大小:K1___________ K2(填写“>”“=”或“<”)。
②时,推知反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数的值为___________ 。
③时,当测得N2、H2和NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol时,此时合成氨反应的v(H2)正___________ v(H2)逆(填写“>”“=”或“<”)
(1)在时,将1mol N2和1mol H2加入aL刚性容器中充分反应,测得NH3体积分数为0.04;其他条件不变,温度升高至450℃,测得NH3体积分数为0.025,由此判断合成氨反应为
(2)已知:合成氨中断开1mol H-H键、1mol N-H键、1mol N≡N键分别需要吸收的能量为436kJ、391kJ、946kJ。写出合成氨反应的热化学方程式:
(3)从如下两个角度分别选择适宜合成氨反应的条件,填下表空白:
对合成氨反应的影响 | 影响因素 | ||
浓度 | 温度 | 压强 | |
增大反应速率 | 增大压强 | ||
提高平衡混合物中氨的含量 | 降低生成物浓度 | 降低温度 |
(5)在0.5L的密闭容器中,一定量的N2和H2进行反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)其化学平衡常数K与温度t的关系如下表:
t/℃ | 200 | 300 | 400 |
K | K1 | K2 | 0.5 |
②时,推知反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数的值为
③时,当测得N2、H2和NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol时,此时合成氨反应的v(H2)正
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10 . 在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:
(1)判断反应达到平衡状态的依据是___________
(2)表中数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
①由表中数据判断该反应的___________ 0(填“>”、“=”或“<”);
②某温度下,将1molCO和充入1L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得,则CO的转化率为___________ ,此时的温度为___________ ℃。
(3)要提高CO的转化率,可以采取的措施是___________ 。
a.增加浓度b.加入催化剂c.增加CO的浓度
d.升温e.加入惰性气体f.降温
(4)某同学为了研究反应条件对化学平衡的影响,测得逆反应速率与时间的关系如图所示,在、时改变了一种条件,且不是浓度改变,则改变的条件为___________ ,___________ 。
(1)判断反应达到平衡状态的依据是___________
A.生成的速率与消耗CO的速率相等 |
B.、CO、的浓度都不再发生变化 |
C.混合气体的相对平均分子质量不变 |
D.混合气体的密度不变 |
(2)表中数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
①由表中数据判断该反应的
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
(3)要提高CO的转化率,可以采取的措施是
a.增加浓度b.加入催化剂c.增加CO的浓度
d.升温e.加入惰性气体f.降温
(4)某同学为了研究反应条件对化学平衡的影响,测得逆反应速率与时间的关系如图所示,在、时改变了一种条件,且不是浓度改变,则改变的条件为
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