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解答题-原理综合题 较难0.4 引用1 组卷196
研究氮氧化物的性质具有重要的意义。
(1)NO可以催化的反应:
反应Ⅰ. kJ/mol
反应Ⅱ. kJ/mol
①下列说法正确的是:_____
A.高温下有利于反应I的自发进行
B.反应Ⅱ的对该反应的自发性影响不大
C.恒温恒容下加入一定量,若容器内压强没有明显变化,说明不加催化剂时,的反应不能自发进行
D.NO催化下,一定量反应一段时间后,升高温度,的体积分数可能变大
②据报道,瑞典某工厂利用上述反应制取硫酸。在合成时,向反应容器中适时通入冷激气(冷的原料气),其作用是_____
(2)密闭容器中加入一定量,发生反应Ⅱ(忽略其它反应)。保持常压条件,经过相同时间,测得的体积分数随温度的变化如图所示:

①由图可知,在M点之前,反应中的体积分数随温度升高而减小,其原因为:_____
②250℃和常压下,等物质的量的反应后,测得平衡时NO的物质的量分数为40%,则该反应的物质的量分数平的转化率平衡常数_____。(是用平衡时物质的量分数代替平衡浓度计算)保持上述条件不变,提高原料中的比例,使平衡时的产率为90%。则的投料比(即起始时加入的物质的量之比)为_____
(3)在一定温度下,一定量分解成氮气和氧气,同时释放出热量。分解的部分实验数据如下表。反应一段时间后,只改变如下一个条件。下列说法正确的是:_____。
反应时间/min0102030405060708090100
/mol·L0.1000.0900.0800.0700.0600.0500.0400.0300.0200.0100.000
A.增大压强,分解速率增大
B.增大容器的体积,该分解反应平衡右移,变小
C.减小的浓度,该分解反应速率减小
D.升高温度,容器内气体的压强一定变大

(4)以固体催化剂催化CO还原NO生成气体,反应历程如下(*表示吸附态),
请补充完整。
化学吸附:
表面反应:_____
_____
脱附:
2022·浙江绍兴·一模
知识点:外因对化学反应速率影响的综合分析化学平衡的移动化学平衡常数的有关计算与转化率变化有关图像的分析 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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2020年中国向世界宣布2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。转化和吸收CO2的研究成为更加迫切的任务。
(1)在催化剂作用下CO2和H2发生反应I:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) H1。已知298K时,部分物质的相对能量如表所示(忽略H随温度的变化)。
物质CO2(g)H2O(l)H2O(g)H2(g)C2H4(g)
相对能量(kJ•mol-1)-393-286-242052
H1=_____kJ•mol-1,该反应能够自发进行的条件是_____(填“较高温度”或“较低温度”)。
(2)在恒温恒容条件下,向密闭容器中充入CO2、H2,加入合适催化剂,发生反应I,下列情况表明反应I达到平衡状态的是_____(填序号)。
A.C2H4的体积分数保持不变B.混合气体密度保持不变
C.混合气体的平均摩尔质量保持不变D.混合气体中C2H4与H2O(g)的分压之比不变
(3)在一体积不变的密闭容器中投入0.4molCO2和1.2molH2,发生反应I,测得CO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示;

①随着温度升高,不同压强下,CO2的平衡转化率接近相等,原因是______
②若反应平衡时M点(p2对应压强下)密闭容器的体积为2L,请列出计算N点条件下反应Ⅰ的平衡常数的计算式K=_____(只列计算式)。
(4)CO2催化加H2还可能生成其他含碳化合物。研究发现,Fe、Co固体双催化剂的成分对相同时间内CO2转化率和产物选择性有重要作用,部分研究数据如表所示:
实验编号n(Fe):n(Co)CO2转化率/%CO选择性/%CH4选择性/%C2H4选择性/%反应后固体的成分
1100∶01.110000Fe和少量Fe3O4
250∶5030.536.842.920.3Fe和Co
30∶10069.22.797.10.2Co
下列说法错误的是______(填序号)。
A.实验1中生成Fe3O4的化学方程式为3Fe+4CO2=Fe3O4+4CO
B.用该方法制备CH4时,最好选用金属Co作催化剂
C.n(Fe):n(Co)对该制备过程影响很大
D.若生成等物质的量的CH4和C2H4,转移的电子数比值为2∶1
(5)在一定条件下,选择合适的催化剂使CO2只发生转化为CO的反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H>0。调整CO2和H2初始投料比,测得在一定投料比和一定温度下,该反应CO2的平衡转化率如图所示:

已知:Kx是以物质的量分数表示的化学平衡常数;反应速率v=v-v=kx(CO2)x(H2)-kx(CO)x(H2O),k、k分别为正、逆向反应速率常数,x为物质的量分数。B、E、F三点反应温度最高的是_____点,计算E点所示的投料比在从起始到平衡的过程中,当CO2转化率达到40%时,=_____
“绿水青山就是金山银山”,因此研究等大气污染物的妥善处理具有重要意义。
(1)的排放主要来自于煤的燃烧,工业上常用氨水吸收法处理尾气中的。已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下:
       
        
       
则反应_____
(2)燃煤发电厂常利用反应       对煤进行脱硫处理来减少的排放。对于该反应,在时,借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下:
010 20 30 40 50
O21.000.790.600.600.640.64
CO200.420.800.800.880.88

内,平均反应速率________;当升高温度,该反应的平衡常数K________填“增大”“减小”或“不变”
后,只改变某一条件,反应重新达到平衡。根据上表中的数据判断,改变的条件可能是________填字母
A.加入一定量的粉状碳酸钙
B.通入一定量的
C.适当缩小容器的体积
D.加入合适的催化剂
(3)的排放主要来自于汽车尾气,有人利用反应         ,用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体,保持恒压,测得NO的转化率随温度的变化如图所示:

由图可知,1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大,其原因为________;在1100K时,的体积分数为________
(4)用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数记作。在1050K、时,该反应的化学平衡常数________已知:气体分压气体总压体积分数
(5)为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染,需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应        ,生成无毒的。实验测得,为速率常数,只与温度有关
①达到平衡后,仅升高温度,增大的倍数________填“”“”或“增大的倍数。
②若在1L的密闭容器中充入1molCO和1molNO,在一定温度下达到平衡时,CO的转化率为,则 __________
用C3H8和CO2脱氢制备丙烯已成为制备丙烯的重要方法之一、相关反应为:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ: H2
已知:①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0 kJ/mol和-285.8 kJ/mol;

(1)计算H2=___
(2)维持体系总压强恒定为0.1 MPa,加入1 mol C3H8(g)时体积为50 L,再加入8.4 mol水蒸气作为稀释剂,测得丙烷平衡转化率与温度关系如图所示。已知:水烃比是指投料中水蒸气和丙烷的物质的量之比。

①计算800 K下反应I的平衡常数Kp=____MPa。(用气体分压计算平衡常数为Kp,气体分压气体总压×气体的物质的量分数)。
②0.1 MPa下,在图中画出水烃比为10时的曲线____
③若其它条件不变,将8.4 mol的水蒸气改为8.4 mol的CO2,则丙烷的平衡转化率将大大增加,请解释原因____
(3)化学家研究催化剂催化丙烷脱氢机理如下图所示:下列说法正确的是______

A.由图可知Pt4催化大致经过阶段I(吸附)、反应Ⅱ(断裂第1个C-H键)、反应Ⅲ(断裂第2个C-H键)
B.反应Ⅱ活化能最大,是Pt4催化丙烷的决速阶段
C.1 mol C3H8(g)在Pt4(s)催化下反应生成时,放出的热量为
D.若该催化反应在绝热容器中按照先发生I,后发生Ⅱ,再发生Ⅲ,则完成反应Ⅱ后,不需要再加热就能发生反应Ⅲ
(4)恒温、体积可变的密闭容器中投入丙烷只发生反应I,某压强下反应一定时间测量丙烷的转化率。然后保持其它初始实验条件不变,分别在不同压强下,重复上述实验,经过相同时间测得丙烷的转化率随压强变化趋势图可能是_______
A. B. C.        D.

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