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填空题 较难0.4 引用1 组卷70
工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体,严重污染空气。通过对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
(1)反应2NO2(g)N2(g)+2O2(g),设起始时容器中只有NO2,平衡时三种物质的物质的量与温度关系如图所示。

则A点时,NO2的转化率为____;B点时,设容器的总压为aPa,则平衡常数Kp____(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(2)一定温度下,向2L密闭容器中加入2molCO2和6molH2,在适当的催化剂作用下,下列反应能自发进行:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。
①该反应ΔH____0(填“>”、“<”或“=”)。
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是____(填字母)。
a.混合气体的总压强和平均摩尔质量不再发生变化
b.1molCO2生成的同时有3molH-H键断裂
c.CO2的转化率和H2的转化率相等
d.3v(H2)=v(CO2)
e.H2和CH3OH的浓度之比等于化学计量数之比
③反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),在起始温度(T1℃)、体积相同(2L)的两密闭容器中,改变条件,反应过程中部分数据见表:
反应时间/minCO2/molH2/molCH3OH/molH2O/mol
反应I:恒温恒容02600
104.5
201
301
反应II:绝热恒容00021
反应I,前10min内的平均反应速率v(H2O)=____,平衡常数K(I)____K(II)(填“>”、“<”或“=”,下同);平衡时CH3OH的浓度c(I)____c(II)。
21-22高一下·浙江·期中
知识点:化学平衡状态的判断方法化学平衡常数的有关计算化学平衡题中基于图表数据的相关计算 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体,严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ.脱硝:已知:H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+133 kJ·mol-1
H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1
(1)催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为___________
Ⅱ.脱碳:
(2)向2 L密闭容器中加入1mol CO2和3 mol H2,在适当的催化剂作用下,发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(l)+H2O(l) ΔH<0
①该反应自发进行的条件是___________(填“低温”“高温”或“任意温度”)
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变          b.CO2和H2的体积分数保持不变
c.CO2和H2的转化率相等                                d.混合气体的密度保持不变
e.1 mol CO2生成的同时有3 mol H-H键断裂   
f.   CO2和H2的物质的量之比保持不变               g. v(CO2) = 3v(H2)
(3)工业上使用水煤气(CO与H2的混合气体)转化成甲醇,反应为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

①p1、p2的大小关系是p1___________p2(填“>”“<"或"=”)。
②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、Kc的大小关系是___________
(4)在T2℃、p2压强时,往一容积为2L的密闭容器内,充入0.3molCO与0.4molH2发生反应。
①平衡时H2的体积分数是___________;平衡后再加入1.0molCO后重新到达平衡,则CO的转化率___________ (填“增大""不变”成“减小”),CO与CH3OH的浓度比___________ (填"增大”“不变"或“减小")。
②若以不同比例投料,测得某时刻各物质的物质的量如下,CO:0.1mol、H2:0.2mol、CH3OH:0.2mol,此时v(正) ___________v(逆)(填“”“<"或“=”)。
③若p2压强恒定为p,则平衡常数Kp=___________ (Kp用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算,分压=总压×气体的物质的量分数,整理出含p的最简表达式)。
工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体,严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ.脱硝:
已知:H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1
N2(g)+2O2(g) =2NO2(g)     ΔH = +133 kJ·mol-1
H2O(g) = H2O(l)       ΔH =-44 kJ·mol-1
催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为:__________________________
Ⅱ.脱碳:
(1)向2L密闭容器中加入2molCO2和6molH2,在适当的催化剂作用下,发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)
①该反应自发进行的条件是_____________(填“低温”、“高温”或“任意温度”)。
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是____________。(填字母)
a.混合气体的平均摩尔质量保持不变        b.CO2和H2的体积分数保持不变
c.CO2和H2的转化率相等                       d.混合气体的密度保持不变
e.1molCO2生成的同时有3mol H—H键断裂
③CO2的浓度随时间(0~t2)变化如下图所示,在t2时将容器容积缩小一倍,t3时达到平衡,t4时降低温度,t5时达到平衡,请画出t2~t6 CO2浓度随时间的变化。________________________

(2)改变温度,使反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)   ΔH﹤0中的所有物质都为气态。起始温度、体积相同(T1℃、2L密闭容器)。反应过程中部分数据见下表:
反应时间CO2(mol)H2(mol)CH3OH(mol)H2O(mol)
反应Ⅰ:恒温恒容0min2600
10min4.5
20min1
30min1
反应Ⅱ:绝热恒容0min0022

①达到平衡时,反应Ⅰ、Ⅱ对比:平衡常数K(I)______ K(II)(填“﹥”、“﹤”或“=”下同);平衡时CH3OH的浓度c(I)____ c(II)。
②对反应Ⅰ,前10min内的平均反应速率v(CH3OH) =______________ 。在其他条件不变的情况下,若30min时只改变温度T2℃,此时H2的物质的量为3.2mol,则T1___T2(填“>”、“<”或“=”)。若30min时只向容器中再充入1molCO2(g)和1molH2O(g),则平衡_____移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
(3)利用人工光合作用可将CO2转化为甲酸,反应原理为2CO2+2H2O=2HCOOH+O2,装置如图所示:

①电极2的电极反应式是____________
②在标准状况下,当电极2室有11.2L CO2反应。 理论上电极1室液体质量_____(填“增加”或“减少”)______g。
工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体,严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ.脱硝:已知:H2的热值为142.9kJ·g−1
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+133 kJ∙mol−1
H2O(g)=H2O(l)△H=−44 kJ∙mol−1
(1)催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和其它无毒物质的热化学方程式为__________
Ⅱ.脱碳:向2L密闭容器中加入2molCO2、6molH2,在适当的催化剂作用下,发生反应:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(l)+H2O(l)
(2)①该反应自发进行的条件是_________(填“低温”、“高温”或“任意温度”)
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是__________
a、混合气体的平均式量保持不变
b、CO2和H2的体积分数保持不变
c、CO2和H2的转化率相等
d、混合气体的密度保持不变
e、1mol CO2生成的同时有3mol H−H键断裂
③CO2的浓度随时间(0~t2)变化如下图所示,在t2时将容器容积缩小一倍,t3时达到平衡,t4时降低温度,t5时达到平衡,请画出t2~t6 CO2的浓度随时间的变化___________

(3)改变温度,使反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H<0 中的所有物质都为气态。起始温度体积相同(T1℃、2 L密闭容器)。反应过程中部分数据见下表:
反应时间CO2(mol)H2(mol)CH3OH(mol)H2O(mol)
反应I
恒温恒容
0 min2600
10min4.5
20min1
30min1
反应II
绝热恒容
0 min0022
① 达到平衡时,反应I、II对比:平衡常数K(I)_________K(II)(填“>”、“<”或“=”下同);平衡时CH3OH的浓度c(I)__________c(II)。
②对反应I,前10min内的平均反应速率υ(CH3OH)=__________,在其它条件不变下,若30min时只改变温度为T2℃,此时H2的物质的量为3.2mol,则T1_________T2(填“>”、“<”或“=”)。若30min时只向容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g),则平衡________移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。

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