1、L1min1CM点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆DM点时再加入一定量X,平衡后X的转化率减小选C根据图示可知,T1T2,温度越高平衡时c(X)越高,则逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,M点X的转化量小于W点X的转化量,M点放出的热量小于W点放出的热量,A项错误;T2下,tt1,c(Y)L1,v(Y)min1,B项错误;M点温度比W点温度高,所以M点的正反应速率大于W点的逆反应速率,而W点的逆反应速率大于N点的逆反应速率,则M点的正反应速率大于N点的逆反应速率,C项正确;由于在恒容密闭容器中反应,再加入一定量X,相当于增加压强,平衡向正反应方向移动,再次平衡时X的转化率增大,D项错误
2、。4.已知某密闭容器中存在下列平衡:CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g),CO2的平衡物质的量浓度c(CO2)与温度T的关系如图所示。下列说法错误的是()A平衡状态a与c相比,平衡状态a的c(CO)较小B在T2时,d点的反应速率:v(逆)v(正)C反应CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)的H0D若T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1K2选A平衡状态a与c相比,c点温度高,升高温度,平衡向正反应方向移动,CO浓度减小,所以a点CO浓度较大,故A错误;T2时反应进行到d点,c(CO2)高于平衡浓度,故反应向逆反应方向进行,则一定有v(逆)v(正),故B正确;由题图可知
3、,温度越高平衡时c(CO2)越大,说明升高温度,平衡向正反应方向移动,即H0,故C正确;该反应正反应是吸热反应,升高温度平衡向正反应方向移动,化学平衡常数增大,则K1v(逆),若A的物质的量减少0.03 mol时,容器与外界的热交换总量为a kJ,写出反应的热化学方程式:_。(3)t3时改变的某一反应条件可能是_(填字母)。a使用催化剂b增大压强c增大反应物浓度(4)在恒温恒压下通入惰性气体,v(正)_v(逆)(填“”“”或“v(逆),平衡正向移动,故此反应为吸热反应,其热化学方程式为3A(g) 2C(g)B(g)H100a kJmol1。(3)乙图中t3时刻v(正)、v(逆)以同等倍数增大,
4、故改变的条件应是增大压强或加入催化剂。(4)在恒温恒压下充入惰性气体,各组分浓度同倍数减小,相当于减压,因本反应为等气体体积反应,平衡不移动,故v(正)v(逆)。答案:(1)0.02(2)3A(g) 2C(g)B(g)H100a kJmol1(3)ab(4)8磷石膏是湿法生产磷酸排出的工业废渣,主要成分是CaSO42H2O。用不同的还原剂可以将CaSO4还原,所得SO2可用于工业生产硫酸。(1)以CO作还原剂,改变反应温度可得到不同的产物。不同温度下反应后所得固体成分的物质的量如图1所示。在低于800 时主要还原产物为_;高于800 时CaS减少的原因是_(用化学方程式表示)。(2)以高硫煤为
5、还原剂焙烧2.5 h,不同条件对硫酸钙转化率的影响如图2所示。CaCl2的作用是_;当温度高于1 200 时,无论有无CaCl2存在,CaSO4的转化率趋于相同,其原因是_。(3)以C作还原剂,向密闭容器中加入相同质量的几组不同C/S值(C与CaSO4的物质的量比)的混合物在1 100 加热,结果如图3所示。当C/S值为0.5时,反应产物为CaO、SO2、CO2;当C/S值大于0.7时,反应所得气体中SO2的体积分数不升反降,其可能原因是_。(1)由图示可知,在低于800 时,还原的主要产物为CaS,在高于800 时,得到的主要产物为CaO,则此时是CaS与CaSO4反应生成CaO。(2)由图
6、2可看出,在高于1 200 时,加入CaCl2与不加入CaCl2时CaSO4的转化率相同,但较低温度下加入CaCl2时转化率高,故CaCl2的作用为催化剂。(3)当C/S值大于0.7时,原料中的还原剂C的含量增加,则高温下过量的C与CO2发生反应CO2C高温,2CO,从而使得气体总体积增大。(1)CaSCaS3CaSO4高温,4CaO4SO2(2)作催化剂两种情况下反应均达到平衡状态,催化剂CaCl2不改变平衡状态(3)CO2高温下与过量C反应生成CO,使气体总体积增大(或部分转化为其他含S物质)9(2018全国卷)CH4CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2),还对温室气体的减排具有重
7、要意义。回答下列问题:(1)CH4CO2催化重整反应为CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)。已知:C(s)2H2(g)=CH4(g)H75 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H394 kJC(s)O2(g)=CO(g)H111 kJ该催化重整反应的H_kJ有利于提高CH4平衡转化率的条件是_(填标号)。A高温低压 B低温高压C高温高压 D低温低压某温度下,在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2 以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为_mol2L2。(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积
8、碳量减少。相关数据如下表:积碳反应CH4(g)= C(s)2H2(g)消碳反应CO2(g)C(s) =2CO(g) H/(kJmol1)75172活化能/ (kJ催化剂X3391催化剂Y4372由上表判断,催化剂X_Y(填“优于”或“劣于”),理由是_在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时,下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是_(填标号)。AK积、K消均增加Bv积减小、v消增加CK积减小、K消增加Dv消增加的倍数比v积增加的倍数大在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为vkp(CH4)p(
9、CO2)0.5(k为速率常数)。在p(CH4)一定时,不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示,则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为_。(1)将题给已知三个反应依次编号为、,根据盖斯定律,由2可得:CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)H247 kJ根据平衡移动的影响因素,该反应的正反应是一个吸热、气体体积增大的反应,所以高温低压有利于反应正向移动。CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)L1) 10.5 0 0转化/(molL1) 0.25 0.25 0.5 0.5L1) 0.75 0.25 0.5 0.5Kmol2(2)积碳反应中,
10、由于催化剂X的活化能比催化剂Y的活化能要小,所以催化剂X更有利于积碳反应的进行;而消碳反应中,催化剂X的活化能大于催化剂Y,所以催化剂Y更有利于消碳反应的进行;综合分析,催化剂X劣于催化剂Y。由表格可知积碳反应、消碳反应都是吸热反应,温度升高,平衡右移,K积、K消均增加,温度升高,反应速率均增大,从图像上可知,随着温度的升高,催化剂表面的积碳量是减小的,所以v消增加的倍数要比v积增加的倍数大。由速率方程表达式vkp(CO2)0.5可知,v与p(CO2)成反比例关系,p(CO2)越大,反应速率越小,所以pc(CO2)pb(CO2)pa(CO2)。(1)247A(2)劣于相对于催化剂X,催化剂Y积
11、碳反应的活化能大,积碳反应的速率小;而消碳反应活化能相对小,消碳反应速率大ADpc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)10甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,可能发生的反应如下:.CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g)H1.CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)H2.CH3OH(g) CO(g)2H2(g)H3(1)已知反应中相关化学键键能数据如下:化学键HHC=OCOHOE/(kJ4368031 076465由此计算H2_kJ已知H399 kJmol1,则H1_kJ(2)一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中
12、反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图1所示。温度为470 K时,图中P点_(填“是”或“不是”)处于平衡状态。在490 K之前,甲醇产率随着温度升高而增大的原因是_;490 K之后,甲醇产率下降的原因是_。一定能提高甲醇产率的措施是_。A增大压强 B升高温度C选择合适催化剂 D加入大量催化剂(3)图2为一定比例的CO2/H2、CO/H2、CO/CO2/H2条件下甲醇生成速率与温度的关系。490 K时,根据曲线a、c判断合成甲醇的反应机理是_(填“”或“”)。.CO2CO2H2,CH3OH.COCO23H2,CH3OHH2O490 K时,曲线a与曲线b相比,CO的存在
13、使甲醇生成速率增大,从热力学与动力学角度,并结合反应、分析原因:_。(1)CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)H2,反应热反应物总键能生成物总键能,故H2(2803436)kJmol1(1 0762465)kJmol136 kJmol1;根据盖斯定律由,故H1H2H336 kJmol1(99 kJmol1)63 kJ(2)温度为470 K时,图中P点不是处于平衡状态。在490 K之前,甲醇产率随着温度升高而增大的原因是温度越高化学反应速率越快;490 K之后,甲醇产率下降的原因是升高温度,反应逆向移动、催化剂活性降低;A项,增大压强,反应平衡正向移动,正确;B项,由题图可知,温度高于
14、490 K甲醇产率降低,错误;C项,选择合适催化剂,选择生成甲醇,提高甲醇产率,正确;D项,加入大量催化剂,不能影响平衡,错误。(3)490 K时,从甲醇的生成速率来看,a曲线大于c曲线,即甲醇来源于CO2和H2,故490 K时,根据曲线a、c判断合成甲醇的反应机理是;490 K时,曲线a与曲线b相比,CO的存在使甲醇生成速率增大,原因是:对于反应CO是生成物,CO促进反应逆向移动,二氧化碳和氢气的量增加,水蒸气的量减少,反应正向进行,故CO的存在使甲醇生成速率增大。(1)3663(2)不是温度越高化学反应速率越快升高温度,反应逆向移动、催化剂活性降低AC(3)CO促进反应逆向移动,二氧化碳和氢气的量增加,水蒸气的量减少反应正向移动
copyright@ 2008-2022 冰豆网网站版权所有
经营许可证编号:鄂ICP备2022015515号-1