解答题-原理综合题 适中0.65 引用2 组卷187
天然气是一种重要的清洁能源和化工原料,其主要成分为甲烷。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/18/ba6652c3-5c75-46e8-97fe-a0ac32f3dbd8.png?resizew=196)
I.(1)已知:一定条件下
可被甲烷还原“纳米级”的金属铁。其反应为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3fed75c5e889323e2d01827ce4b93419.svg)
①此反应的化学平衡常数表达式为______
②在容积均为VL的I、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中加入足量
,然后分别充入amol
,三个容器的反应温度分别为
、
、
且恒定不变,在其他条件相同的情况下,实验测得反应均进行到t min时
的体积分数如图1所示,此时I、Ⅱ、Ⅲ三个容器中一定处于化学平衡状态的是______ ;上述反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3a8ea59521d16206aae2ca5a5312186.svg)
______
填“大于”或“小于”
,该反应在______
填“高温”、“低温”或“任意温度”
下可自发进行。
Ⅱ.利用天然气为原料的一种工业合成氨简式流程图如图2:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/18/da3fabec-378f-4702-b1ac-f0ef1e3145c3.png?resizew=550)
图2
(1)步骤Ⅱ中制氢气的原理如下:Ⅰ
;![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/71e7704492116d4c017f8d436a81d287.svg)
Ⅱ
;![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b3b87dbd5e79622e181601b641fa9f99.svg)
①对于反应Ⅰ,在一定温度下的恒容容器中,表示其已达到最大化学反应限度的叙述正确的是______ 。
A.单位时间内 1mol
消耗,同时有 3mol
生成;
B.
、
、CO 的物质的量浓度相等;
C.混合气体的密度不再改变;
D.混合气体的压强不再改变。
②则反应
;![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/940db2e9b806d2c9dbedcf14f05b9480.svg)
______
用含
、
的代数式表示
。
(2)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,反应原理为:
在容积为 10L 的密闭容器中进行,起始时充入 0.2molN2、0.6mol H2反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图3所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/18/2482631f-2c29-467d-a23f-3ad738dc5a94.png?resizew=279)
图3
①实验 a 从开始至平衡时的反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9263ae439475f2f0d20e3c32e9eb18fc.svg)
______ ;实验 c 中 N2的平衡转化率
为______ 。
②与实验 a 相比,其他两组改变的实验条件是:b______ ,c______ 。
③M点的逆反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/88ba335f26814e936f59cafb656a7d34.svg)
______ N点的正反应速率
填“
”、“
”或“
”
;N点时再加入一定量NH3,平衡后H2的体积分数______ 填“增大”、“减小”或“不变”
。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/18/ba6652c3-5c75-46e8-97fe-a0ac32f3dbd8.png?resizew=196)
I.(1)已知:一定条件下
①此反应的化学平衡常数表达式为
②在容积均为VL的I、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中加入足量
Ⅱ.利用天然气为原料的一种工业合成氨简式流程图如图2:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/18/da3fabec-378f-4702-b1ac-f0ef1e3145c3.png?resizew=550)
图2
(1)步骤Ⅱ中制氢气的原理如下:Ⅰ
Ⅱ
①对于反应Ⅰ,在一定温度下的恒容容器中,表示其已达到最大化学反应限度的叙述正确的是
A.单位时间内 1mol
B.
C.混合气体的密度不再改变;
D.混合气体的压强不再改变。
②则反应
(2)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,反应原理为:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/18/2482631f-2c29-467d-a23f-3ad738dc5a94.png?resizew=279)
图3
①实验 a 从开始至平衡时的反应速率
②与实验 a 相比,其他两组改变的实验条件是:b
③M点的逆反应速率
2020高三·全国·专题练习
类题推荐
Ⅰ.已知:①
;
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ffa0997203ba496aa6da36c56523b818.svg)
(1)Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是_______ 。
(2)据报道,科学家在一定条件下利用
与甲烷反应可制取“纳米级”的金属铁。其反应为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d92a9a01739ffe21a97e84c7c62c823.svg)
①若反应在5L的密闭容器中进行,1min后达到平衡,测得
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.
的转化率等于CO的产率 B.混合气体的密度不变
C.
与
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
升高到
时,平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cbd20998d55c07314e0e10f131f766fa.svg)
_______
(填“>”、“<”或“=”);以下选项中纵坐标可以表示的物理量有_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/3/87b32691-d7ae-4400-bc75-70154fe24115.png?resizew=144)
A.
的逆反应速率 B.
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
,在一个有催化剂的容积不变的密闭容器中加入
和
。在500℃时充分反应,达平衡后
的浓度为
,放出热量为
。
(3)下列措施可以同时提高反应速率和
的转化率是_______。
(4)达到平衡时,
的转化率为_______ (用
、
表示)。
(5)将上述容器改为恒压容器,起始时加入
和
,500℃时充分反应达平衡后,放出热量
,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d0bff3c5b8c7eaa32c776beec41476ca.svg)
_______
(填“>”“<”或“=”)。
(6)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_______。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/3/881f9bc8-4a54-49c7-94c5-8135d81dfa7e.png?resizew=226)
②
(1)Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是
(2)据报道,科学家在一定条件下利用
①若反应在5L的密闭容器中进行,1min后达到平衡,测得
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.
C.
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
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/3/87b32691-d7ae-4400-bc75-70154fe24115.png?resizew=144)
A.
C.混合气体的平均相对分子质量 D.CO的体积分数
Ⅱ.已知
(3)下列措施可以同时提高反应速率和
A.选择适当的催化剂 | B.增大压强 |
C.及时分离生成的 | D.升高温度 |
(5)将上述容器改为恒压容器,起始时加入
(6)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_______。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/3/881f9bc8-4a54-49c7-94c5-8135d81dfa7e.png?resizew=226)
A.反应速率c>b>a | B.达到平衡时 |
C. | D.b点 |
NH3是一种重要的化工原料,工业上用 H2、N2合成。
(1)工业上由焦炭或天然气制氢气的过程中会产生一氧化碳。为了尽量除去氢气中混有的 一氧化碳,可在催化剂存在的条件下发生反应:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)△H=﹣41.0kJ/mol 该反应在工业上被称为“一氧化碳变换”反应。
①在一个容积为 2L 的恒温密闭容器中加入 1molCO 和 3molH2O(g),发生上述反应,5min 后达到平衡,测得放出热量为 20.5kJ,则该时间段内反应的平均速率ν(CO)=______ ,此温度下该反应平衡常数 K=_____ 。该温度下在此容器中加入 3molCO 和 1molH2O(g)发生上述反应,达到平衡后放出热 量_____ 20.5kJ(填“>”、“=”或“<”)。
②已知不同反应物投料比(
)下,平衡混合气体中 CO 的体积分数如下表所示:
从表中数据分析可知:
反应物投料比越大,CO 的平衡转化率越________ (填“大”或“小”); 请推测随反应物投料比增大,H2O的平衡转化率的变化趋势是______ (填字母)。
A.增大 B.减小 C.先减小后增大 D.先增大后减小
(2)用 2mol N2和3molH2合成氨,三容器的反应温度分别为 T1、T2、T3且恒定不变,在 其它条件相同的情况下,实验测得反应均进行到t min时N2的质量分数如图所示,此时甲、乙、丙三个容器中一定达到化学平衡状态的是_____ ,都达到平衡状态时,N2转化率最低的是________ 。(用“甲”、“乙”、“丙”填空)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/26/1868571018797056/1871030436651008/STEM/35dac326-f147-415e-871c-e08a22725d30.png?resizew=194)
(3)NH3与CO2在120℃,催化剂作用下可以合成反应生成尿素: CO2(g)+2NH3(g)
CO(NH2)2(s)+H2O(g)在恒温恒容的密闭容器中投入反应物后,混合气体中NH3的含量变化关系如图所示,则:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/26/1868571018797056/1871030436651008/STEM/9041a46d-20d2-4de5-a712-838c1f7ff4c0.png?resizew=222)
A 点的逆反应速率V逆(CO2)_____ B 点的正反应速率 V正(CO2)(填“>”、 “=”或“<”);NH3的平衡转化率为____________ 。
(4)已知 NH2COONH4(s)
2NH3(g)+CO2(g),若将一定量 NH2COONH4(s)置于恒温 密闭容器中,其分解达到平衡状态,此时容器内压强为 P1,混合气体的密度为ρ1。缩小容 器的容积,再次达平衡时,容器内压强为P2,混合气体的密度为ρ2。则P1____________ P2, ρ1_____________________ ρ2(填“>”、“=”或“<”)。
(1)工业上由焦炭或天然气制氢气的过程中会产生一氧化碳。为了尽量除去氢气中混有的 一氧化碳,可在催化剂存在的条件下发生反应:CO(g)+H2O(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/26/1868571018797056/1871030436651008/STEM/dbc4abf06cb84c91b229387301828cb1.png?resizew=34)
①在一个容积为 2L 的恒温密闭容器中加入 1molCO 和 3molH2O(g),发生上述反应,5min 后达到平衡,测得放出热量为 20.5kJ,则该时间段内反应的平均速率ν(CO)=
②已知不同反应物投料比(
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/26/1868571018797056/1871030436651008/STEM/92d28484abd74662b1a1fc12c718bf62.png?resizew=53)
温度(℃)\投料比 | 1 | 3 | 5 |
200℃ | 0.70 | 0.21 | 0.02 |
从表中数据分析可知:
反应物投料比越大,CO 的平衡转化率越
A.增大 B.减小 C.先减小后增大 D.先增大后减小
(2)用 2mol N2和3molH2合成氨,三容器的反应温度分别为 T1、T2、T3且恒定不变,在 其它条件相同的情况下,实验测得反应均进行到t min时N2的质量分数如图所示,此时甲、乙、丙三个容器中一定达到化学平衡状态的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/26/1868571018797056/1871030436651008/STEM/35dac326-f147-415e-871c-e08a22725d30.png?resizew=194)
(3)NH3与CO2在120℃,催化剂作用下可以合成反应生成尿素: CO2(g)+2NH3(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/26/1868571018797056/1871030436651008/STEM/90937a3383334937bf3d51055f39375c.png?resizew=38)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/26/1868571018797056/1871030436651008/STEM/9041a46d-20d2-4de5-a712-838c1f7ff4c0.png?resizew=222)
A 点的逆反应速率V逆(CO2)
(4)已知 NH2COONH4(s)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/26/1868571018797056/1871030436651008/STEM/1c5a4d341a8647ab9a3de0da38bc4188.png?resizew=31)
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