解答题-原理综合题 较难0.4 引用1 组卷395
完成下列问题。
(1)氨基甲酸铵是合成尿素的一种中间产物。将体积比为2∶1的
和
混合气体充入一个容积不变的真空密闭容器中，在恒定温度下使其发生下列反应并达到平衡：
，反应过程中氨气质量与时间关系如图所示：
A点正反应速率
___________ B点逆反应速率
(填“>”、“<”或“=”)，上述反应达平衡状态后降低体系温度，新平衡体系中的体积分数与原平衡相比___________ (填“下降”、“不变”或“升高”)
(2)温度为T℃，向体积不等的恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和1mol
，发生反应：
，反应相同时间，测得各容器中的转化率与容器体积的关系如下图所示。
下列说法正确的是___________ 。
A．容器内的压强：
B．图中c点所示条件下，
C．向a点平衡体系中充入一定量的，达到平衡时，的转化率比原平衡大
(3)电解法制取
，同时可获得氢气：
，工作原理如图1所示。已知：若NaOH溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质：只在强碱性条件下稳定。
①电解时，Fe电极发生的电极反应式为___________ 。
②
随初始
的变化如图2，则分别分析M、N点均低于最高值的可能的原因：M点___________ ；N点___________ 。
(4)甲醚(
)是重要的化工原料，制取原理如下：
主反应①：
。
副反应②：
。
选择合适的催化剂。在不同温度和5MPa压强下，测得甲醚的选择性如下图所示。的选择性=(2×的物质的量/反应的
的物质的量)×100%
图中，温度高于265℃后甲醚选择性降低，从平衡的角度分析，其可能的原因是___________ 。
(1)氨基甲酸铵是合成尿素的一种中间产物。将体积比为2∶1的
和混合气体充入一个容积不变的真空密闭容器中，在恒定温度下使其发生下列反应并达到平衡： ，反应过程中氨气质量与时间关系如图所示：A点正反应速率
(填“>”、“<”或“=”)，上述反应达平衡状态后降低体系温度，新平衡体系中的体积分数与原平衡相比(2)温度为T℃，向体积不等的恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和1mol
，发生反应：，反应相同时间，测得各容器中的转化率与容器体积的关系如下图所示。下列说法正确的是
A．容器内的压强：
B．图中c点所示条件下，
C．向a点平衡体系中充入一定量的
，达到平衡时，的转化率比原平衡大(3)电解法制取
，同时可获得氢气：，工作原理如图1所示。已知：若NaOH溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质：只在强碱性条件下稳定。①电解时，Fe电极发生的电极反应式为
②
随初始的变化如图2，则分别分析M、N点均低于最高值的可能的原因：M点(4)甲醚(
)是重要的化工原料，制取原理如下：主反应①：
。副反应②：
。选择合适的催化剂。在不同温度和5MPa压强下，测得甲醚的选择性如下图所示。
的选择性=(2×的物质的量/反应的的物质的量)×100%图中，温度高于265℃后甲醚选择性降低，从平衡的角度分析，其可能的原因是
23-24高三上·辽宁沈阳·阶段练习
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I.甲醇气相脱水制甲醚(CH3OCH3)的反应可表示为： 2 CH3OH(g) 
CH3OCH3(g) + H2O(g) ΔH=-25 kJ/mol。
(1)一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)发生上述反应，能判断反应达到化学平衡状态的是_______。
(2)200 ℃时，向恒容密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)发生上述反应，测得CH3OH(g)的浓度随时间(t)的变化如下表：
① 10～30 min内，用CH3OCH3(g)表示该反应的平均速率为_______ 。
② CH3OH(g)的平衡转化率为_______ 。
③ 200 ℃时，向该容器中投入三种成分的浓度如下：
该时刻，正、逆反应速率的大小关系为：v正(CH3OH)_______ v逆(CH3OH)(填“>”“＜”或“=”)。
(3)若其正、逆反应速率分别可表示为v正=k正c2(CH3OH)、v逆=k逆c (CH3OCH3)·c (H2O)，k正、k逆 分别为正、逆反应速率常数，只与温度有关。则如图(pk=-lgk)所示①、②、③、④四条斜线中，能表示pk正随温度T变化关系的是斜线_______ 。
(4)已知：甲醚在一定条件下可分解为CO和H2，甲醚分解率、甲醇脱水制甲醚产率随温度变化关系如下图所示，试解释800 ℃之后甲醇脱水制甲醚产率降低的主要原因为_______ 。
II.在容积可变的密闭容器中发生反应：mA(g)+nB(g)pC(g)，在一定温度和不同压强下达到平衡时，分别得到A的物质的量浓度如下表：
(5)当压强从2×105增加到时5×105，平衡_______ 移动。(填“正向”、“逆向”或“不”)
(6)当压强为1×106时，写出此时反应的平衡常数表达式：K =_______ 。
CH3OCH3(g) + H2O(g) ΔH=-25 kJ/mol。(1)一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)发生上述反应，能判断反应达到化学平衡状态的是_______。
| A．CH3OCH3(g)和H2O(g)的浓度比保持不变 | B．v正(CH3OH)=2v逆(CH3OCH3) |
| C．容器内压强不再变化 | D．混合气体的平均相对分子质量不再变化 |
| t/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
| c(CH3OH)/(mol·L-1) | 1.00 | 0.65 | 0.50 | 0.36 | 0.27 | 0.20 | 0.20 |
② CH3OH(g)的平衡转化率为
③ 200 ℃时，向该容器中投入三种成分的浓度如下：
| 物质 | CH3OH(g) | CH3OCH3(g) | H2O(g) |
| c/(mol·L-1) | 0.64 | 0.68 | 0.68 |
(3)若其正、逆反应速率分别可表示为v正=k正c2(CH3OH)、v逆=k逆c (CH3OCH3)·c (H2O)，k正、k逆 分别为正、逆反应速率常数，只与温度有关。则如图(pk=-lgk)所示①、②、③、④四条斜线中，能表示pk正随温度T变化关系的是斜线
(4)已知：甲醚在一定条件下可分解为CO和H2，甲醚分解率、甲醇脱水制甲醚产率随温度变化关系如下图所示，试解释800 ℃之后甲醇脱水制甲醚产率降低的主要原因为
II.在容积可变的密闭容器中发生反应：mA(g)+nB(g)
pC(g)，在一定温度和不同压强下达到平衡时，分别得到A的物质的量浓度如下表：| 压强p/Pa | 2×105 | 5×105 | 1×106 |
| c(A)/(mol/L) | 0.08 | 0.20 | 0.44 |
(6)当压强为1×106时，写出此时反应的平衡常数表达式：K =
乙烯是一种重要的基本化工原料，乙烯的产量可以衡量一个国家的石油化工发展水平，研究工业制取乙烯有重要的意义。
I.工业用H2和CO2在一定条件下合成乙烯：
6H2(g)+2CO2(g)
CH2=CH2(g)+4H2O(g) ΔH1
已知：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) ΔH2=-571.6kJ·mol-1
②CH2=CH2(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(1) ΔH3=-1411kJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(1) ΔH4=-44kJ·mol-1
(1)ΔH1=___________ 。
(2)在密闭容器中充入体积比为3：1的H2和CO2，不同温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如下图所示，下列说法正确的是___________。
II.工业用甲烷催化法制取乙烯：2CH4(g)=C2H4(g)+2H2(g) ΔH>0，T℃时，向2L的恒容反应器中充入2molCH4，仅发生上述反应，反应过程中CH4的物质的量随时间变化如图所示：
(3)实验测得v正=k正c2(CH4)，v逆=k逆c(C2H4)∙c2(H2)，k正、k逆为速率常数，只与温度有关，T℃时k正与k逆的比值为___________ (用含x的代数式表示)；若将温度升高，速率常数增大的倍数：k正___________ k逆(填“>”“=”或“＜”)。
III.乙烷裂解制乙烯：C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)
(4)T℃时，将乙烷与氦气体积比1：1混合后，通入一密闭容器中发生反应。平衡时容器压强为pPa，若乙烷的平衡转化率为50%，反应的平衡常数Kp=___________ (用分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
IV.电化学法还原二氧化碳制乙烯原理如下图所示。
(5)阴极电极反应式为：________ 。电路中转移0.3mol电子，两极共收集气体________ L(标准状况)。
I.工业用H2和CO2在一定条件下合成乙烯：
6H2(g)+2CO2(g)
CH2=CH2(g)+4H2O(g) ΔH1已知：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) ΔH2=-571.6kJ·mol-1
②CH2=CH2(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(1) ΔH3=-1411kJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(1) ΔH4=-44kJ·mol-1
(1)ΔH1=
(2)在密闭容器中充入体积比为3：1的H2和CO2，不同温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如下图所示，下列说法正确的是___________。
| A．为了提高乙烯的产率应尽可能选择低温 |
| B．生成乙烯的速率：v(M)可能小于v(N) |
| C．M点时的压强一定小于N点时的压强 |
| D．平衡常数：KM<KN |
II.工业用甲烷催化法制取乙烯：2CH4(g)=C2H4(g)+2H2(g) ΔH>0，T℃时，向2L的恒容反应器中充入2molCH4，仅发生上述反应，反应过程中CH4的物质的量随时间变化如图所示：
(3)实验测得v正=k正c2(CH4)，v逆=k逆c(C2H4)∙c2(H2)，k正、k逆为速率常数，只与温度有关，T℃时k正与k逆的比值为
III.乙烷裂解制乙烯：C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)
(4)T℃时，将乙烷与氦气体积比1：1混合后，通入一密闭容器中发生反应。平衡时容器压强为pPa，若乙烷的平衡转化率为50%，反应的平衡常数Kp=
IV.电化学法还原二氧化碳制乙烯原理如下图所示。
(5)阴极电极反应式为：
乙烯是一种重要的基本化工原料，乙烯的产量可以衡量一个国家的石油化工发展水平，研究工业制取乙烯有重要的意义。
I.工业用H2和CO2在一定条件下合成乙烯：6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g) ΔH1
已知：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) ΔH2=-571.4kJ·mol-1
②CH2=CH2(g)+3O2(g)→2CO2(g)+2H2O(1) ΔH3=-1411kJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(1) ΔH4=-44kJ·mol-1
(1)ΔH1=_______
(2)在密闭容器中充入体积比为3：1的H2和CO2，不同温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示，下列说法正确的是_______。
II.工业用甲烷催化法制取乙烯：2CH4(g)=C2H4(g)+2H2(g) ΔH>0，T℃时，向4L的恒容反应器中充入2molCH4，仅发生上述反应，反应过程中CH4的物质的量随时间变化如图所示：
(3)实验测得v正=k正c2(CH4)，v逆=k逆c(C2H4)·c2(H2)，k正、k逆为速率常数，只与温度有关，T℃时k正与k逆的比值为_______ (用含x的代数式表示)；若将温度升高，速率常数增大的倍数：k正_______ (填“>”“=”或“<”)k逆。
III.乙烷裂解制乙烯：C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)。
(4)T℃时，将乙烷与氦气体积比2：1混合后，通入一密闭容器中发生反应。平衡时容器压强为P0Pa，若乙烷的平衡转化率为50%，反应的平衡常数Kp=_____ (用分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
IV.电化学法还原二氧化碳制乙烯原理如下图所示。
(5)阴极电极反应式为：_______ ，电路中转移0.6mol电子，两极共收集气体_______ L(标准状况)。
I.工业用H2和CO2在一定条件下合成乙烯：6H2(g)+2CO2(g)
CH2=CH2(g)+4H2O(g) ΔH1已知：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) ΔH2=-571.4kJ·mol-1
②CH2=CH2(g)+3O2(g)→2CO2(g)+2H2O(1) ΔH3=-1411kJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(1) ΔH4=-44kJ·mol-1
(1)ΔH1=
(2)在密闭容器中充入体积比为3：1的H2和CO2，不同温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示，下列说法正确的是_______。
| A．为了提高乙烯的产率应尽可能选择低温 |
| B．生成乙烯的速率：v(M)可能小于v(N) |
| C．平衡常数：KM<KN |
| D．M点时的压强一定小于N点时的压强 |
II.工业用甲烷催化法制取乙烯：2CH4(g)=C2H4(g)+2H2(g) ΔH>0，T℃时，向4L的恒容反应器中充入2molCH4，仅发生上述反应，反应过程中CH4的物质的量随时间变化如图所示：
(3)实验测得v正=k正c2(CH4)，v逆=k逆c(C2H4)·c2(H2)，k正、k逆为速率常数，只与温度有关，T℃时k正与k逆的比值为
III.乙烷裂解制乙烯：C2H6(g)
C2H4(g)+H2(g)。(4)T℃时，将乙烷与氦气体积比2：1混合后，通入一密闭容器中发生反应。平衡时容器压强为P0Pa，若乙烷的平衡转化率为50%，反应的平衡常数Kp=
IV.电化学法还原二氧化碳制乙烯原理如下图所示。
(5)阴极电极反应式为：
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