解题方法
1 . 回答下列问题。
(1)一定条件下,在密闭容器中充入和,发生反应:。测得和的物质的量随时间变化如图所示。___________ ;内的平均反应速率___________ ,平衡时的转化率为___________ 。
(2)下列措施能提高正反应速率的是___________(填正确答案的字母)。
(3)工业上常以水煤气(和)为原料合成甲醇。已知: ; ,则与制备水煤气的热化学方程式为___________ 。
(1)一定条件下,在密闭容器中充入和,发生反应:。测得和的物质的量随时间变化如图所示。
(2)下列措施能提高正反应速率的是___________(填正确答案的字母)。
A.降低温度 | B.增加的量 | C.使用催化剂 | D.及时分离出甲醇 |
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2 . 在相同温度下,有相同体积的甲、乙两容器,甲容器中充入和,乙容器中充入和。下列叙述中,错误的是
A.化学反应速率:乙甲 | B.平衡后的浓度:乙甲 |
C.平衡常数 | D.平衡混合气中的体积分数:乙甲 |
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3 . 乙烯是合成多种塑料的单体。我国科学家开发的特殊催化剂用制备,有利于实现“双碳”目标。
主反应:放热反应
(1)在容积为2L的恒容密闭容器中充和,若只发生主反应,反应时间2.0min,的转化率为20%,在这段时间内的平均反应速率为___________ 。
(2)在一定温度下,向恒容密闭容器中充入和,若只发生主反应,下列情况不能说明反应达到平衡的是___________ (填编号)。
A.混合气体总压强保持不变 B.混合气体密度保持不变
C.乙烯体积分数保持不变 D.平均摩尔质量保持不变
达到平衡后能提高平衡转化率的措施是___________ (任填一条)。
(3)下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是_______。
(4)下图表示反应放热反应在某段时间里的反应速率与反应过程的关系图,则C的百分含量最高的一段是_______。
主反应:放热反应
(1)在容积为2L的恒容密闭容器中充和,若只发生主反应,反应时间2.0min,的转化率为20%,在这段时间内的平均反应速率为
(2)在一定温度下,向恒容密闭容器中充入和,若只发生主反应,下列情况不能说明反应达到平衡的是
A.混合气体总压强保持不变 B.混合气体密度保持不变
C.乙烯体积分数保持不变 D.平均摩尔质量保持不变
达到平衡后能提高平衡转化率的措施是
(3)下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是_______。
A.反应(放热反应),升高温度平衡向逆反应方向移动 |
B.采用高压有利于合成氨反应: |
C.使用催化剂有利于合成氨反应: |
D.氯水中有下列平衡:,当加入溶液后溶液颜色变浅 |
(4)下图表示反应放热反应在某段时间里的反应速率与反应过程的关系图,则C的百分含量最高的一段是_______。
A. | B. | C. | D. |
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4 . 试分析有关化学反应速率问题。
(1)某反应在体积为的恒容密闭的绝热容器中进行,各物质的量随时间的变化情况如图所示(已知均为气体)。①该反应的化学方程式为___________ 。
②反应开始至时,B的平均反应速率为___________ 。
③平衡时A的转化率为___________ 。
(2)下表是某学习兴趣小组,一定条件下测定在水溶液中分解浓度减少一半所需时间。已知:的起始浓度为。
①在条件下,的分解速率为___________ 。
②增大能加速分解,表明对分解起催化作用的是___________ 。
③根据表中数据,推测在下列条件下分解速率依次增大的顺序为___________ (填序号)。
a. b. c.
(1)某反应在体积为的恒容密闭的绝热容器中进行,各物质的量随时间的变化情况如图所示(已知均为气体)。①该反应的化学方程式为
②反应开始至时,B的平均反应速率为
③平衡时A的转化率为
(2)下表是某学习兴趣小组,一定条件下测定在水溶液中分解浓度减少一半所需时间。已知:的起始浓度为。
3.0 | 4.0 | 5.0 | 6.0 | |
20 | 301 | 231 | 169 | 58 |
30 | 158 | 108 | 48 | 15 |
50 | 31 | 26 | 15 | 7 |
②增大能加速分解,表明对分解起催化作用的是
③根据表中数据,推测在下列条件下分解速率依次增大的顺序为
a. b. c.
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解题方法
5 . 保持温度240℃不变,在容积为2L的恒容密闭容器中充入和(物质的量之比为1∶3)发生反应:,其中的物质的量(n)随时间(t)的变化关系如图1中曲线Ⅰ所示,反应过程中的能量变化如图2所示。下列说法错误的是
A.该反应是放热反应 |
B.平衡转化率为87.5% |
C.0~30min内用H₂表示的平均反应速率 mol⋅L⋅min |
D.图2中若水的状态为液态,则能量变化曲线可能为① |
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6 . 我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。我国科学家研究加氢制备甲醇方面取得一定进展。在一定温度和压强下,加氢制备甲醇的过程中主要发生如下三个反应,请回答以下问题:
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
反应Ⅲ.
(1)反应Ⅱ的___________
(2)下列措施有利于提高甲醇平衡产率的是___________(填字母)。
(3)反应III的平衡常数,的变化关系应为下图的曲线___________ (填“①”或“②”)(4)时,往某密闭容器中按投料比充入和,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。①图中X代表___________ (填化学式)。
②体系中的物质的量分数受温度的影响变化不大,说明升高温度有利于反应Ⅱ的___________ 反应和反应Ⅲ的___________ 反应(填“正向”或“逆向”)。
(5)T℃时,将的混合气体充入压强为6MPa的恒压密闭容器中,在催化剂的作用下发生反应Ⅱ和反应Ⅲ:(已知:为用气体分压表示的平衡常数,分压=物质的量分数×总压。)
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应达到平衡状态时,和的分压相等,甲醇的选择性(产率)是CO的2倍,则的平衡转化率为___________ ,反应Ⅲ的___________ (列出计算式即可)。
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
反应Ⅲ.
(1)反应Ⅱ的
(2)下列措施有利于提高甲醇平衡产率的是___________(填字母)。
A.加入适量CO | B.使用催化剂 |
C.循环利用原料气 | D.升高温度 |
(3)反应III的平衡常数,的变化关系应为下图的曲线
②体系中的物质的量分数受温度的影响变化不大,说明升高温度有利于反应Ⅱ的
(5)T℃时,将的混合气体充入压强为6MPa的恒压密闭容器中,在催化剂的作用下发生反应Ⅱ和反应Ⅲ:(已知:为用气体分压表示的平衡常数,分压=物质的量分数×总压。)
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应达到平衡状态时,和的分压相等,甲醇的选择性(产率)是CO的2倍,则的平衡转化率为
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7 . 利用间接转化法可将氮氧化物转化为化工产品以实现氮氧化物的充分利用。
已知①
②
③
若某温度下,向VL密闭容器中加入2molNO和2molICl发生上述反应,达平衡时容器中为amol,为bmol。下列说法不正确的是
已知①
②
③
若某温度下,向VL密闭容器中加入2molNO和2molICl发生上述反应,达平衡时容器中为amol,为bmol。下列说法不正确的是
A.此时的浓度为 |
B.若该密闭容器中气体颜色保持不变,说明各反应已达平衡状态 |
C.NO转化率为 |
D.若反应①②为吸热反应,③为放热反应,则升高温度①、②速率增大,③速率减小 |
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解题方法
8 . 汽车尾气主要含有一氧化碳、二氧化硫、一氧化氮等物质,是造成城市空气污染的主要因素之一、请回答下列问题:
(1)在催化转化器中,汽车尾气中的CO和NO可发生反应2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g),一定温度下,在容积为10L的恒容密闭容器中进行该反应,起始时充入0.4molCO、0.3molNO,1min达平衡,测得CO的物质的量为0.16mol,则
①从开始到平衡时的反应速率v(CO)=_______ mol·L-1·min-1。
②NO的平衡转化率为_______ 。
(2)研究在相同时间内不同温度下经酸化处理的Ca(ClO)2溶液对NO脱除率的影响,结果如图所示。在60~80℃时,NO脱除率下降的可能原因是_______ 。(3)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量,其工作原理如图所示:①Pt电极上发生的是_______ 反应。(填“氧化”或“还原”)
②外电路中,电子流动方向是_______ (填A或B)。
A.从电极流向电极 B.从电极流向电极
③电极上的电极反应式为_______ 。
(4)SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的排放,SCR(选择性催化还原)工作原理如图b所示,NSR(储存还原)工作原理如图c所示。①尿素(化学式为)的水溶液热分解为和,该反应的化学方程式为_______ 。
②SCR催化过程中,当燃油中含硫量较高时,尾气中在作用下会形成,使催化剂中毒,用化学方程式表示的形成:_______ 。
③NSR转换中,通过和的相互转化实现的储存和还原,图中NO的去除机理可描述为_______ 。
(1)在催化转化器中,汽车尾气中的CO和NO可发生反应2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g),一定温度下,在容积为10L的恒容密闭容器中进行该反应,起始时充入0.4molCO、0.3molNO,1min达平衡,测得CO的物质的量为0.16mol,则
①从开始到平衡时的反应速率v(CO)=
②NO的平衡转化率为
(2)研究在相同时间内不同温度下经酸化处理的Ca(ClO)2溶液对NO脱除率的影响,结果如图所示。在60~80℃时,NO脱除率下降的可能原因是
②外电路中,电子流动方向是
A.从电极流向电极 B.从电极流向电极
③电极上的电极反应式为
(4)SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的排放,SCR(选择性催化还原)工作原理如图b所示,NSR(储存还原)工作原理如图c所示。①尿素(化学式为)的水溶液热分解为和,该反应的化学方程式为
②SCR催化过程中,当燃油中含硫量较高时,尾气中在作用下会形成,使催化剂中毒,用化学方程式表示的形成:
③NSR转换中,通过和的相互转化实现的储存和还原,图中NO的去除机理可描述为
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9 . 某温度下,利用CO2生产甲醇主要涉及以下两个反应。
反应I._______
反应Ⅱ.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)已知CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3=–90.6kJ·mol-1。反应I的转化原理如图所示。该反应的热化学方程式为_______ ,在_______ 条件下反应I可自发发生。(2)若在恒压条件下密闭容器中发生反应I和Ⅱ,平衡后再充入惰性气体,反应Ⅱ平衡将_______ 移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
(3)将1molCO2(g)和3molH2(g)充入密闭容器发生反应I和Ⅱ,并达到平衡状态。相同温度下,在不同压强下测得CO2的平衡转化率、CH3OH(g)的选择性和CO的选择性随压强变化曲线如图所示。图中表示CO2的平衡转化率的曲线是_______ (填“m”、“n”或“p”),A点时H2的转化率为_______ ,CH3OH的平衡分压为_______ MPa(保留两位有效数字)。(4)研究表明,CO催化变换反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH=–41.2kJ·mol-1。此反应的速率方程为,式中x(CO)、x(H2O)、x(CO2)、x(H2)分别表示各组分的物质的量分数。Kp为平衡常数,k为反应的速率常数,温度升高时k值增大。在气体组成和催化剂一定的情况下,反应速率随温度变化的曲线如图所示。温度升高时,CO催化变换反应的Kp_______ (填“增大”、“减小”或“不变”)。根据速率方程分析,T>Tm时v逐渐减小的原因是_______ 。
反应I._______
反应Ⅱ.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)已知CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3=–90.6kJ·mol-1。反应I的转化原理如图所示。该反应的热化学方程式为
(3)将1molCO2(g)和3molH2(g)充入密闭容器发生反应I和Ⅱ,并达到平衡状态。相同温度下,在不同压强下测得CO2的平衡转化率、CH3OH(g)的选择性和CO的选择性随压强变化曲线如图所示。图中表示CO2的平衡转化率的曲线是
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10 . 将6 mol A和5 mol B混合于4L密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)nC(g)+2D(g),5s后反应达到平衡状态,生成2 mol D和 2 mol C,则下列结论中正确的是
A.该温度下反应的化学平衡常数为 | B.n值等于1 |
C.平衡时B的浓度为1 mol·L-1 | D.平衡时B的转化率为50% |
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