解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷179
Ⅰ.碳、氮及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。请回答下列问题:
(1)用CH4 催化还原NOx 可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g)+CO2(g) + 2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·molˉ1
CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g)+CO2(g) + 2H2O(g) ΔH2
若2 mol CH4 还原NO2 至N2,整个过程中放出的热量为1734 kJ,则ΔH2=______
(2)据报道,科学家在一定条件下利用Fe2O3与甲烷反应可制取“纳米级”的金属铁。其反应为:Fe2O3(s) + 3CH4(g) 2Fe(s)+3CO(g) + 6H2(g) ΔH>0
①若反应在5L的密闭容器中进行,1min后达到平衡,测得Fe2O3在反应中质量减少3.2g。则该段时间内CO的平均反应速率为_____
②若该反应在恒温恒容容器中进行,能表明该反应达到平衡状态的是_____
A.CH4的转化率等于CO的产率 B.混合气体的密度不变
C.v(CO)与v(H2)的比值为1:2 D.固体的总质量不变
③该反应达到平衡时某物理量随温度变化如图所示,当温度由T1升高到T2时,平衡常数KA_____ KB(填“>”、“<”或“=”)。纵坐标可以表示的物理量有哪些_____
A.H2的逆反应速率 B.CH4的的体积分数
C.混合气体的平均相对分子质量 D.CO的体积分数
Ⅱ.已知2A2(g)+B2(g) 2C3(g) △H=-Q1 kJ/mol (Q1>0),在一个有催化剂的容积不变的密闭容器中加入2 mol A2和1 mol B2,在500℃时充分反应,达平衡后C3的浓度为w mol·L-1,放出热量为Q2 kJ。
(1)下列措施可以同时提高反应速率和B2的转化率是___________ (填选项序号)。
A.选择适当的催化剂
B.增大压强
C.及时分离生成的C3
D.升高温度
(2)达到平衡后,向原容器中通入少量的Ar,A2的转化率将___________ (填“增大“、“减小”或“不变”)
(3)达到平衡时,A2的转化率为___________
(4)将上述容器改为恒压容器,起始时加入2 mol A2和1 mol B2,500℃时充分反应达平衡后,放出热量Q4 kJ,则Q2___________ Q4(填“>”、“<”或“=”)。
(5)改变某一条件,得到如图的变化规律(图中T表示温度,n表示物质的量),可得出的结论正确的是___________ ;
A.反应速率c>b>a
B.达到平衡时A2的转化率大小为:b>a>c
C.T2>T1
D.b点A2和B2的物质的量之比为2:1
(1)用CH4 催化还原NOx 可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g)+CO2(g) + 2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·molˉ1
CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g)+CO2(g) + 2H2O(g) ΔH2
若2 mol CH4 还原NO2 至N2,整个过程中放出的热量为1734 kJ,则ΔH2=
(2)据报道,科学家在一定条件下利用Fe2O3与甲烷反应可制取“纳米级”的金属铁。其反应为:Fe2O3(s) + 3CH4(g) 2Fe(s)+3CO(g) + 6H2(g) ΔH>0
①若反应在5L的密闭容器中进行,1min后达到平衡,测得Fe2O3在反应中质量减少3.2g。则该段时间内CO的平均反应速率为
②若该反应在恒温恒容容器中进行,能表明该反应达到平衡状态的是
A.CH4的转化率等于CO的产率 B.混合气体的密度不变
C.v(CO)与v(H2)的比值为1:2 D.固体的总质量不变
③该反应达到平衡时某物理量随温度变化如图所示,当温度由T1升高到T2时,平衡常数KA
A.H2的逆反应速率 B.CH4的的体积分数
C.混合气体的平均相对分子质量 D.CO的体积分数
Ⅱ.已知2A2(g)+B2(g) 2C3(g) △H=-Q1 kJ/mol (Q1>0),在一个有催化剂的容积不变的密闭容器中加入2 mol A2和1 mol B2,在500℃时充分反应,达平衡后C3的浓度为w mol·L-1,放出热量为Q2 kJ。
(1)下列措施可以同时提高反应速率和B2的转化率是
A.选择适当的催化剂
B.增大压强
C.及时分离生成的C3
D.升高温度
(2)达到平衡后,向原容器中通入少量的Ar,A2的转化率将
(3)达到平衡时,A2的转化率为
(4)将上述容器改为恒压容器,起始时加入2 mol A2和1 mol B2,500℃时充分反应达平衡后,放出热量Q4 kJ,则Q2
(5)改变某一条件,得到如图的变化规律(图中T表示温度,n表示物质的量),可得出的结论正确的是
A.反应速率c>b>a
B.达到平衡时A2的转化率大小为:b>a>c
C.T2>T1
D.b点A2和B2的物质的量之比为2:1
20-21高二下·天津滨海新·期中
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(1)在80 ℃时,将0.40 mol 的N2O4气体充入2 L 已经抽空的固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N2O42NO2 ΔH>0,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
①计算20~40 s 内用N2O4表示的平均反应速率为___________ mol·L-1·s-1.
②计算在80 ℃时该反应的平衡常数K=___________ 。
③反应进行至100 s 后将反应混合物的温度降低,混合气体的颜色___________ (填“变浅”“变深”或“不变”)。
④要增大该反应的K值,可采取的措施有___________ (填序号)。
A.增大N2O4起始浓度 B.向混合气体中通入NO2
C.使用高效催化剂 D.升高温度
(2)T ℃时,A气体与B气体反应生成C气体,反应过程中A、B、C浓度变化如图(Ⅰ)所示,若保持其他条件不变,温度分别为T1和T2时,B的体积分数与时间的关系如图(Ⅱ)所示。
(Ⅰ) (Ⅱ)
根据以上条件,回答下列问题:
①A与B反应生成C的化学方程式为___________ ,正反应为___________ (填“吸热”或“放热”)反应。
②t1 min后,改变下列某一条件,能使平衡向逆反应方向移动的有___________ (填字母编号)。
A.保持其他条件不变,增大压强
B.保持容器总体积不变,通入少量稀有气体
C.保持其他条件不变,升高温度
(3)已知2A2(g)+B2(g) 2C(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0),在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2 mol A2和1 mol B2,在500 ℃时充分反应达到平衡后C的浓度为w mol·L-1,放出热量b kJ。
①a___________ (填“>”“=”或“<”)b。
②若将反应温度升高到700 ℃,该反应的平衡常数将___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
③若在原来的容器中,只加入2 mol C,500 ℃时充分反应达到平衡后,吸收热量c kJ,C的浓度___________ (填“>”“=”或“<”)w mol·L-1.
④能说明该反应已经达到平衡状态的是___________ 。
a.v(C)=2v(B2) b.容器内压强保持不变
c.v逆(A2)=2v正(B2) d.容器内气体的密度保持不变
⑤使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的操作是___________ 。
a.及时分离出C气体 b.适当升高温度
c.增大B2的浓度 d.选择高效的催化剂
时间/s 物质 n/mol | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
n(N2O4) | 0.40 | a | 0.20 | c | d | e |
n(NO2) | 0.00 | 0.24 | b | 0.52 | 0.60 | 0.60 |
②计算在80 ℃时该反应的平衡常数K=
③反应进行至100 s 后将反应混合物的温度降低,混合气体的颜色
④要增大该反应的K值,可采取的措施有
A.增大N2O4起始浓度 B.向混合气体中通入NO2
C.使用高效催化剂 D.升高温度
(2)T ℃时,A气体与B气体反应生成C气体,反应过程中A、B、C浓度变化如图(Ⅰ)所示,若保持其他条件不变,温度分别为T1和T2时,B的体积分数与时间的关系如图(Ⅱ)所示。
(Ⅰ) (Ⅱ)
根据以上条件,回答下列问题:
①A与B反应生成C的化学方程式为
②t1 min后,改变下列某一条件,能使平衡向逆反应方向移动的有
A.保持其他条件不变,增大压强
B.保持容器总体积不变,通入少量稀有气体
C.保持其他条件不变,升高温度
(3)已知2A2(g)+B2(g) 2C(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0),在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2 mol A2和1 mol B2,在500 ℃时充分反应达到平衡后C的浓度为w mol·L-1,放出热量b kJ。
①a
②若将反应温度升高到700 ℃,该反应的平衡常数将
③若在原来的容器中,只加入2 mol C,500 ℃时充分反应达到平衡后,吸收热量c kJ,C的浓度
④能说明该反应已经达到平衡状态的是
a.v(C)=2v(B2) b.容器内压强保持不变
c.v逆(A2)=2v正(B2) d.容器内气体的密度保持不变
⑤使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的操作是
a.及时分离出C气体 b.适当升高温度
c.增大B2的浓度 d.选择高效的催化剂
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