解答题-原理综合题 较难0.4 引用2 组卷368
减弱温室效应的方法之一是将回收利用,科学家研究利用回收的制取甲醛,反应的热化学方程式为 。请回答下列问题:
(1)已知:①
②相关化学键的键能数据如表所示:
则 ___________
(2)一定条件下,将的混合气体充入恒温恒容的密闭容器中,发生反应。
①下列说明反应已经达到平衡状态的是___________ (填选项字母)。
a.容器内气体密度保持不变 b.的体积分数保持不变
c.该反应的平衡常数保持不变 d.混合气体的平均相对分子质量不变
②下列措施既能提高的转化率又能加快反应速率的是___________ (填选项字母)
a.升高温度 b.使用高效催化剂 c.缩小容器体积 d.扩大容器体积 e.及时将产物分离出体系
(3)实验室在2L密闭容器中进行模拟上述合成的实验。T℃时,将体积比为1:2的和混合气体充入容器中,每隔一定时间测得容器内气体压强如表所示:
①已知:则反应开始内,用的压强变化表示该反应的平均反应速率为___________ 。
②时,反应的平衡常数的代数式为___________ 不必化简。为用各气体分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
③时,向体积为的恒容密闭容器中充入一定量的和的混合气体,容器内气体压强为,反应达到平衡时,的分压与起始的关系如图所示:
a.当时,反应达到平衡后,若再向容器中加入和,使二者分压均增大,则达到新平衡时,的转化率将___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
b.当时,达到平衡状态后,的分压可能是图象中的点___________ (填“D”“”E“或”F“),原因为___________ 。
(1)已知:①
②相关化学键的键能数据如表所示:
化学键 | |||
键能/ | 498 | 436 | 464 |
(2)一定条件下,将的混合气体充入恒温恒容的密闭容器中,发生反应。
①下列说明反应已经达到平衡状态的是
a.容器内气体密度保持不变 b.的体积分数保持不变
c.该反应的平衡常数保持不变 d.混合气体的平均相对分子质量不变
②下列措施既能提高的转化率又能加快反应速率的是
a.升高温度 b.使用高效催化剂 c.缩小容器体积 d.扩大容器体积 e.及时将产物分离出体系
(3)实验室在2L密闭容器中进行模拟上述合成的实验。T℃时,将体积比为1:2的和混合气体充入容器中,每隔一定时间测得容器内气体压强如表所示:
时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
压强/kPa | 1.08 | 0.96 | 0.88 | 0.82 | 0.80 | 0.80 | 0.80 |
②时,反应的平衡常数的代数式为
③时,向体积为的恒容密闭容器中充入一定量的和的混合气体,容器内气体压强为,反应达到平衡时,的分压与起始的关系如图所示:
a.当时,反应达到平衡后,若再向容器中加入和,使二者分压均增大,则达到新平衡时,的转化率将
b.当时,达到平衡状态后,的分压可能是图象中的点
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一定条件下,CH4与CO2反应可制备CH3COOH,反应的热化学方程式为,。回答下列问题:
(1)若上述反应在恒容密闭容器中进行,则下列情况能说明反应已经达到平衡状态的是___________(填字母,下同)。
(2)下列措施既能提高CH4的平衡转化率又能加快反应速率的是___________。
(3)T1℃时催化剂作用下,将体积比为1:1的CH4与CO2混合气体充入恒容密闭容器中反应生成CH3COOH(g),每隔一定时间测得容器内气体压强如表所示:
①已知:。反应开始10 min内,用CH4的压强变化表示该反应的平均反应速率为___________ 。
②℃时,反应的平衡常数Kp=___________ (Kp为用各气体分压表示的平衡常数,分压总压物质的量分数)。
(4)用Co作催化剂,可使反应在较温和条件下进行,反应历程如图:
①第二步反应的化学方程式为___________ 。
②为增大CH3COOH的平衡产率:从温度角度考虑,第一步反应在高温下进行,第二步反应在___________ 进行;从H2浓度的角度考虑,第二步应采取的措施是___________ 。
(1)若上述反应在恒容密闭容器中进行,则下列情况能说明反应已经达到平衡状态的是___________(填字母,下同)。
A.容器内气体密度保持不变 | B.CO2的体积分数保持不变 |
C.该反应的平衡常数保持不变 | D.混合气体的平均相对分子质量不变 |
A.升高温度 | B.使用高效催化剂 |
C.加入CH4 | D.扩大容器体积 |
时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
压强/kPa | 2 | 1.5 | 1.3 | 1.2 | 1.2 | 1.2 |
②℃时,反应的平衡常数Kp=
(4)用Co作催化剂,可使反应在较温和条件下进行,反应历程如图:
①第二步反应的化学方程式为
②为增大CH3COOH的平衡产率:从温度角度考虑,第一步反应在高温下进行,第二步反应在
CO2、CO是化石燃料燃烧后的主要产物,回收并利用CO2、CO是科学家研究的重要课题。回答下列问题:
(1)CH4-CO2催化重整可以得到CO和H2:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH
已知:C(s)+2H2(g)=CH4(g)ΔH1
C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2
C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH3
该催化重整反应的ΔH=_______ (用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)。
(2)利用回收的制取甲醛的反应为CO2(g)+2H2(g)⇌HCHO(g)+H2O(g)-6kJmol-1
①一定条件下,将n(CO2):n(H2)=1:2的混合气体充入某恒温恒容的密闭容器中,下列描述能说明反应已达到平衡状态的是_______ (填标号)。
a.单位时间内,断裂1mol的H-H键的,同时生成1mol的H-O键
b.的体积分数保持不变
c.混合气体的平均相对分子质量不变
d.气体的密度不变
②为提高上述反应中H2的平衡转化率,可以采取的措施有_______ 、_______ (任写两条)。
③实验室在2L恒容密闭容器中模拟上述合成HCHO的实验。时将的和混合气体充入容器中,每隔一定时间测得容器内混合气体压强如表所示:
已知:为用B物质的分压变化表示t时间内反应的平均反应速率。0-10min内该反应的平均反应速率vp(H2)为_______ 。10min时,CO2的转化率为_______ (保留小数点后一位)。
(3)CO与O2反应过程中存在:CO(g)+O2(g)⇌CO2(g)+O(g)-33.5kJmol-1
①已知该反应的正反应速率,逆反应速率,k为速率常数。2500K时,,,则该温度下该反应的平衡常数K为_______ (保留小数点后一位小数)。
②2500K时,若某时刻该反应体系中各物质的浓度满足关系,则此时反应_______ (填“正向”或“逆向”)进行。
(1)CH4-CO2催化重整可以得到CO和H2:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH
已知:C(s)+2H2(g)=CH4(g)ΔH1
C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2
C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH3
该催化重整反应的ΔH=
(2)利用回收的制取甲醛的反应为CO2(g)+2H2(g)⇌HCHO(g)+H2O(g)-6kJmol-1
①一定条件下,将n(CO2):n(H2)=1:2的混合气体充入某恒温恒容的密闭容器中,下列描述能说明反应已达到平衡状态的是
a.单位时间内,断裂1mol的H-H键的,同时生成1mol的H-O键
b.的体积分数保持不变
c.混合气体的平均相对分子质量不变
d.气体的密度不变
②为提高上述反应中H2的平衡转化率,可以采取的措施有
③实验室在2L恒容密闭容器中模拟上述合成HCHO的实验。时将的和混合气体充入容器中,每隔一定时间测得容器内混合气体压强如表所示:
时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
压强/kPa | 1.08 | 0.96 | 0.88 | 0.82 | 0.80 | 0.80 | 0.80 |
已知:为用B物质的分压变化表示t时间内反应的平均反应速率。0-10min内该反应的平均反应速率vp(H2)为
(3)CO与O2反应过程中存在:CO(g)+O2(g)⇌CO2(g)+O(g)-33.5kJmol-1
①已知该反应的正反应速率,逆反应速率,k为速率常数。2500K时,,,则该温度下该反应的平衡常数K为
②2500K时,若某时刻该反应体系中各物质的浓度满足关系,则此时反应
研究碳及其化合物的资源化利用具有重要的意义。回答下列问题:
(1)已知下列热化学方程式:
反应I:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH1=-164.9kJ/mol。
反应II:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ/mol
则反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的ΔH3=_______ kJ/mol。
(2)在T°C时,将1molCO2和3molH2加入容积不变的密闭容器中,发生反应I:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),实验测得CO2的体积分数φ(CO2)如表所示:
①能判断反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)达到平衡的是_______ (填标号)。
A.CO2的消耗速率和CH4的生成速率相等
B.混合气体的密度不再发生变化
C.容器内气体压强不再发生变化
D.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
②达到平衡时CO2的转化率为_______ %(结果保留三位有效数字)。
(3)将n(CO2):n(H2)=1:4的混合气体充入密闭容器中发生上述反应I、II,在不同温度和压强时,CO2的平衡转化率如图。0.1MPa时,CO2的转化率在600°C之后,随温度升高而增大的主要原因是_______ 。
(4)在T°C时,向容积为2L的恒容密闭容器中充入1molCO2和一定量的H2发生反应:CO2(g)+2H2(g)=HCHO(g)+H2O(g)。达到平衡时,HCHO的分压与起始的关系如图所示:(分压=总压×物质的量分数)
①起始时容器内气体的总压强为1.2pkPa,若5min时反应到达c点,v(H2)=_______ mol/(L·min)。
②b点时反应的平衡常数Kp=_______ (kPa)-1(以分压表示)。
③c点时,再加入CO2(g)和H2O(g),使二者分压均增大0.05pkPa,则H2的转化率_______ (填“增大”“不变”或减小”)。
(1)已知下列热化学方程式:
反应I:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH1=-164.9kJ/mol。
反应II:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ/mol
则反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的ΔH3=
(2)在T°C时,将1molCO2和3molH2加入容积不变的密闭容器中,发生反应I:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),实验测得CO2的体积分数φ(CO2)如表所示:
t/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
φ(CO2) | 0.25 | 0.23 | 0.214 | 0.202 | 0.200 | 0.200 |
A.CO2的消耗速率和CH4的生成速率相等
B.混合气体的密度不再发生变化
C.容器内气体压强不再发生变化
D.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
②达到平衡时CO2的转化率为
(3)将n(CO2):n(H2)=1:4的混合气体充入密闭容器中发生上述反应I、II,在不同温度和压强时,CO2的平衡转化率如图。0.1MPa时,CO2的转化率在600°C之后,随温度升高而增大的主要原因是
(4)在T°C时,向容积为2L的恒容密闭容器中充入1molCO2和一定量的H2发生反应:CO2(g)+2H2(g)=HCHO(g)+H2O(g)。达到平衡时,HCHO的分压与起始的关系如图所示:(分压=总压×物质的量分数)
①起始时容器内气体的总压强为1.2pkPa,若5min时反应到达c点,v(H2)=
②b点时反应的平衡常数Kp=
③c点时,再加入CO2(g)和H2O(g),使二者分压均增大0.05pkPa,则H2的转化率
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