1 . 在一定温度下,向一容积为5 L的恒容密闭容器中充入0.4 mol SO2和0.2 mol O2,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ∆H = -196 kJ/mol。经2 min后达到平衡,当反应达到平衡时,容器内压强变为起始时的0.8倍。请回答下列问题:
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是___________ (填字母);
a.SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2∶1∶2
b.容器内气体的压强不变
c.容器内混合气体的密度保持不变
d.SO3的物质的量不再变化
e.SO2的生成速率和SO3的生成速率相等
(2)从反应开始到平衡的这段时间O2的转化率为___________ ,用SO2的浓度变化表示的平均反应速率v(SO2)=___________ 。
(3)若反应温度降低,SO2的转化率___________ (填“增大”“减小”或“不变”);如图表示平衡时SO2的体积分数随压强和温度变化的曲线。则温度关系:T1___________ T2(填“>”“<”或“=”)。
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是
a.SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2∶1∶2
b.容器内气体的压强不变
c.容器内混合气体的密度保持不变
d.SO3的物质的量不再变化
e.SO2的生成速率和SO3的生成速率相等
(2)从反应开始到平衡的这段时间O2的转化率为
(3)若反应温度降低,SO2的转化率
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2 . 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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3 . 某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对反应[可用表示]化学平衡的影响,得到如图所示图像(图中表示压强,表示温度,表示物质的量,表示平衡转化率,表示平衡体积分数):
分析图像,回答下列问题:
(1)在反应I中,T1___________ (填“>”“<”或“=”)T2,该正反应为___________ (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)在反应Ⅱ中,若此正反应为吸热反应,则T1___________ (填“>”“<”或“=”)T2。
(3)在反应Ⅲ中,a+b___________ c(填“>”“<”或“=”)。
分析图像,回答下列问题:
(1)在反应I中,T1
(2)在反应Ⅱ中,若此正反应为吸热反应,则T1
(3)在反应Ⅲ中,a+b
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4 . 二甲醚(DME)在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独特的用途。工业上常用合成气制备二甲醚的主要原理如下:①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH1<0
②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2<0
③CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g) ΔH3<0
在催化剂作用下,发生上述3个反应,CO的转化率、CH3OH和CO2的产率和随温度变化关系如图1所示。总压分别为100kPa、10kPa时,平衡体系中CO和CH3OCH3(g)的物质的量分数随温度变化关系如图2所示
回答下列问题:
(1)图1中CO的转化率随温度升高而上升的原因是_______ 。
(2)图1中780℃时,CH3OCH3的选择性为_______ 。(CH3OCH3选择性=)
(3)能提高CH3OCH3选择性的最关键因素是_______ 。
(4)100kPa时,CO和CH3OCH3的物质的量分数随温度变化关系的曲线分别是_______ 、_______ 。
②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2<0
③CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g) ΔH3<0
在催化剂作用下,发生上述3个反应,CO的转化率、CH3OH和CO2的产率和随温度变化关系如图1所示。总压分别为100kPa、10kPa时,平衡体系中CO和CH3OCH3(g)的物质的量分数随温度变化关系如图2所示
回答下列问题:
(1)图1中CO的转化率随温度升高而上升的原因是
(2)图1中780℃时,CH3OCH3的选择性为
(3)能提高CH3OCH3选择性的最关键因素是
(4)100kPa时,CO和CH3OCH3的物质的量分数随温度变化关系的曲线分别是
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5 . 空气中CO2含量的控制和CO2资源利用具有重要意义。
已知25℃、101下,在合成塔中,可通过二氧化碳和氢气合成甲醇,后续可制备甲酸。某反应体系中发生反应如下:
I.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41.2kJ·mol-1
II.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49kJ·mol-1
III.CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g) ΔH3=-165kJ·mol-1
向刚性密闭容器中通入一定量CO2和H2,发生反应I和反应II,温度对和CH3OH的物质的量分数影响如图所示。
图中表示物质的量分数的为_______ (填“m”或“n”);为提高CH3OH的选择性,可采取的措施有_______ (写出1条即可)。
已知25℃、101下,在合成塔中,可通过二氧化碳和氢气合成甲醇,后续可制备甲酸。某反应体系中发生反应如下:
I.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41.2kJ·mol-1
II.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49kJ·mol-1
III.CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g) ΔH3=-165kJ·mol-1
向刚性密闭容器中通入一定量CO2和H2,发生反应I和反应II,温度对和CH3OH的物质的量分数影响如图所示。
图中表示物质的量分数的为
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6 . I、近年来我国大力加强CO2与H2催化合成甲醇(CH3OH)技术的工业化量产研究,实现可持续发展。下表是不同条件下合成氨反应达平衡时反应混合物中氨的体积分数(%)。
(1)目前,我国合成氨工业生产中采用的压强一般不高于30MPa,主要原因是_____ 。
Ⅱ、
(2)250℃时,在体积为2.0L的恒容密闭容器中加入6molH2、2molCO2和催化剂,10min时反应达到平衡,测得c(CH3OH)=0.75mol/L。
①下列描述中能说明上述反应已达平衡的是_____ (填编号)。
A.3ν正(H2)=ν逆(CH3OH)
B.容器中气体压强不随时间而变化
C.c(H2) ∶c(CO2)=1∶1
D.容器中气体平均相对分子质量不随时间而变化
②化学平衡常数K=_____ 。
(3)合成总反应在起始物时,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为,在恒温℃下的、在恒压下的如图所示。
①请用各物质的平衡分压(p(H2)、p(CO2)、p(CH3OH)、p(H2O))表示总反应的平衡常数,表达式_____
②图中对应等压过程的曲线是_____ ,判断的理由是_____ ;
③当时,的平衡转化率_____ (保留小数点后一位)
0.1MPa | 10MPa | 20MPa | 30MPa | 60MPa | |
500℃ | 0.10 | 10.6 | 19.1 | 26.4 | 42.2 |
600℃ | 0.05 | 4.50 | 9.10 | 13.8 | 23.1 |
(1)目前,我国合成氨工业生产中采用的压强一般不高于30MPa,主要原因是
Ⅱ、
(2)250℃时,在体积为2.0L的恒容密闭容器中加入6molH2、2molCO2和催化剂,10min时反应达到平衡,测得c(CH3OH)=0.75mol/L。
①下列描述中能说明上述反应已达平衡的是
A.3ν正(H2)=ν逆(CH3OH)
B.容器中气体压强不随时间而变化
C.c(H2) ∶c(CO2)=1∶1
D.容器中气体平均相对分子质量不随时间而变化
②化学平衡常数K=
(3)合成总反应在起始物时,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为,在恒温℃下的、在恒压下的如图所示。
①请用各物质的平衡分压(p(H2)、p(CO2)、p(CH3OH)、p(H2O))表示总反应的平衡常数,表达式
②图中对应等压过程的曲线是
③当时,的平衡转化率
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7 . 运用化学反应原理研究化学反应有重要意义。
(1)硫酸生产中,催化氧化生成,,混合体系中的百分含量和温度的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。
①若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡___________ (填“向左“向右”或“不”)移动。
②若反应进行到状态D时,___________ (填“>”“<”或“=”)。
(2)课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法:,应用此法反应达到平衡时反应物的转化率不高。
①能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的措施是___________ (填字母)。
A.使用更高效的催化剂 B.升高温度
C.及时分离出氨 D.充入氮气,增大氮气的浓度(保持容器体积不变)
②若在某温度下,的密闭容器中发生合成氨的反应,下图表示的物质的量随时间的变化曲线。从第起,压缩容器的体积为,则的变化曲线为___________ (填字母)。
(1)硫酸生产中,催化氧化生成,,混合体系中的百分含量和温度的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。
①若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡
②若反应进行到状态D时,
(2)课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法:,应用此法反应达到平衡时反应物的转化率不高。
①能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的措施是
A.使用更高效的催化剂 B.升高温度
C.及时分离出氨 D.充入氮气,增大氮气的浓度(保持容器体积不变)
②若在某温度下,的密闭容器中发生合成氨的反应,下图表示的物质的量随时间的变化曲线。从第起,压缩容器的体积为,则的变化曲线为
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解题方法
8 . 对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,如何根据下列图像比较T1、T2的大小?_____
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解题方法
9 . 可逆反应2X(g)+aY(g)4Z(g)在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下,产生Z的物质的量n和反应时间t的关系如图所示,根据图象回答下列问题:
(1)温度T1和T2的关系为T1___________ (填“>”、“<”或“=”,下同)T2,压强p1和p2的关系为p1___________ p2。
(2)请写出a的取值范围___________ 。
(3)该反应的正反应为___________ (填“吸热”或“放热”)反应。
(4)在N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0中,在一定条件下达到化学平衡状态,则改变下列条件对化学平衡产生什么影响?(选填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)
①恒容,充入HCl气体,___________ 。
②恒容,充入氖气,___________ 。
③恒压,充入氖气,___________ 。
④其它条件不变,加入催化剂,___________ 。
(1)温度T1和T2的关系为T1
(2)请写出a的取值范围
(3)该反应的正反应为
(4)在N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0中,在一定条件下达到化学平衡状态,则改变下列条件对化学平衡产生什么影响?(选填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)
①恒容,充入HCl气体,
②恒容,充入氖气,
③恒压,充入氖气,
④其它条件不变,加入催化剂,
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10 . “先拐先平”原则
在化学平衡图像中,先出现拐点的反应则先达到平衡,先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图1)或表示的压强较大(如图2)[仍以aA(g)+bB(g) cC(g)为例]。
根据图像回答下列问题:
(1)图1中,温度T1、T2的大小关系是___________ ,温度升高,C%(C的含量)的变化是___________ ,化学平衡___________ 移动,正反应是___________ 反应。
(2)图2中,压强p1、p2的大小关系是___________ ,压强增大,C%(C的含量)的变化是___________ ,化学平衡___________ 移动,a+b___________ c。
在化学平衡图像中,先出现拐点的反应则先达到平衡,先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图1)或表示的压强较大(如图2)[仍以aA(g)+bB(g) cC(g)为例]。
根据图像回答下列问题:
(1)图1中,温度T1、T2的大小关系是
(2)图2中,压强p1、p2的大小关系是
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