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文檔簡介

2.4化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控題組一工業(yè)上合成氨題組一工業(yè)上合成氨1(2021·內(nèi)蒙古·包頭市第四中學(xué)高二期中)工業(yè)合成氨的反應(yīng)為:

,該反應(yīng)在一定條件下的密閉容器中進(jìn)行。下列說法正確的是A.達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)速率:B.當(dāng)、、的濃度比為1:3:2時(shí),說明反應(yīng)達(dá)到平衡C.使用催化劑可同時(shí)加快正、逆反應(yīng)速率,提高生產(chǎn)效率D.若在密閉容器加入1mol和過量的充分反應(yīng),放出熱量92.4kJ2.(2022·廣西)工業(yè)上利用反應(yīng)合成氨。一定條件下,該反應(yīng)體系中的濃度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示:5h后,下列有關(guān)描述中,不正確的是A.的濃度不再發(fā)生變化 B.正、逆反應(yīng)速率均為零C.反應(yīng)處于動(dòng)態(tài)平衡 D.反應(yīng)達(dá)到限度3.工業(yè)上利用反應(yīng)合成氨。該反應(yīng)為放熱反應(yīng),下列有關(guān)描述中,不正確的是A.反應(yīng)中斷裂的化學(xué)鍵要吸收能量 B.反應(yīng)中形成的化學(xué)鍵要釋放能量C.反應(yīng)物的總能量比生成物的高 D.化合反應(yīng)都是放熱反應(yīng)4.工業(yè)合成氨反應(yīng)為:,該反應(yīng)若在密閉容器中進(jìn)行,下列有關(guān)說法正確的是A.減壓可以提高NH3產(chǎn)量B.使用催化劑可加快反應(yīng)速率C.升高溫度可以實(shí)現(xiàn)N2的完全轉(zhuǎn)化D.平衡時(shí)NH3的物質(zhì)的量是N2的兩倍5.(2022·云南·昆明一中高二期末)合成氨反應(yīng)為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

△H=-92.4kJ·mol-1。下列說法正確的是A.合成氨反應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)B.1molN2與過量H2充分反應(yīng)放熱92.4kJC.合成氨實(shí)際生產(chǎn)中選擇高壓和低溫D.將氨液化分離,可促進(jìn)平衡正移及循環(huán)利用氮?dú)夂蜌錃?.完成下列問題。(1)工業(yè)合成氨的反應(yīng)為。設(shè)在容積為2.0L的密閉容器中充入0.60mol和1.60mol,反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時(shí),的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(的物質(zhì)的量與反應(yīng)體系中總的物質(zhì)的量之比)為,試計(jì)算:①該條件下平衡轉(zhuǎn)化率為_______,的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為_______(小數(shù)點(diǎn)后保留一位)。②該條件下的平衡轉(zhuǎn)化率_______(小數(shù)點(diǎn)后保留一位)。③該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)為_______。(2)已知:H—H鍵的鍵能為,H—N鍵的鍵能為,鍵的鍵能為,則與反應(yīng)生成的熱化學(xué)方程式為_______。(3)已知

。蒸發(fā)1mol需要吸收的能量為44kJ,其他相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示:1mol分子中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收的能量/kJabzd表中z的大小用x、a、b、d表示為_______。(4)常溫常壓下,1.5g火箭燃料二甲基肼()完全燃燒放出50kJ熱量,則二甲基肼的燃燒熱為_______。7.某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室用和模擬工業(yè)合成氨。某溫度下,在容積恒定為2.0L的密閉容器中充入和,一段時(shí)間后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。(1)已知在該條件下,與反應(yīng)生成,每轉(zhuǎn)移電子放出的熱量,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_______。(2)一定條件下,能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______(填標(biāo)號)。A.的物質(zhì)的量不再改變 B.反應(yīng)停止進(jìn)行C.、和的反應(yīng)速率之比為1∶3∶2 D.混合氣體總壓強(qiáng)不再改變(3)反應(yīng)過程中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:0124600.240.360.400.40①內(nèi)用表示的平均反應(yīng)速率為_______。②平衡時(shí)的物質(zhì)的量濃度為_______。8.氮及其化合物在生產(chǎn)、生活中有著重要作用。請回答下列問題:(1)工業(yè)合成氨的反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是一個(gè)可逆反應(yīng),反應(yīng)條件是高溫、高壓,并且需要合適的催化劑。已知斷裂1mol相應(yīng)化學(xué)鍵需要的能量如下:化學(xué)鍵H-HN-HN≡N能量436kJ391kJ946kJ若反應(yīng)生成lmolNH3(g),可_______(填“吸收”或“放出”)熱量_______kJ;實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)合成氨時(shí),在容積為2L的密閉容器內(nèi),反應(yīng)經(jīng)過10分鐘后,生成10mol氨氣,則用氮?dú)獗硎镜幕瘜W(xué)反應(yīng)速率是_______mol·L-1·min-1。(2)汽車尾氣中含有的NO是造成城市空氣污染的主要因素之一,通過NO傳感器可監(jiān)測汽車尾氣中NO含量,其工作原理如圖所示:NiO電極為_______(填“正極”或“負(fù)極”)。Pt電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為_______。當(dāng)電路中有1mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí),消耗NO的體積為_______L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。(3)一種新型催化劑能使NO和CO發(fā)生反應(yīng)2CO+2NON2+2CO2。為驗(yàn)證溫度和催化劑的比表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下三組實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)編號T(°C)NO初始濃度(mol/L)CO初始濃度(mol/L)催化劑的比表面積(m2/g)I2801.20×10-35.80×10-382II2801.20×10-3b124III350a5.80×10-382①a=_______。②能驗(yàn)證溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響規(guī)律的實(shí)驗(yàn)是_______(填實(shí)驗(yàn)編號)。③恒溫恒容條件下,不能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______(填序號)。a.容器內(nèi)的壓強(qiáng)保持不變b.容器內(nèi)各氣體的物質(zhì)的量之比為2:2:1:2c.v逆(CO2)=v正(NO)d.容器內(nèi)混合氣體密度不再改變9.(2022·遼寧·營口市第二高級中學(xué))合成氨生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)立開辟了人工固氮的途徑,對化學(xué)工業(yè)技術(shù)也產(chǎn)生了重大影響。合成氨工業(yè)中原料氣N2可以從空氣中分離得到,H2可用甲烷或焦炭與水蒸氣反應(yīng)制得。(1)在三個(gè)相同容器中各充入1molN2和3molH2,在不同條件下反應(yīng)達(dá)到平衡,氨的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。下列說法中正確的是_______(填字母)。A.圖Ⅰ可能是不同壓強(qiáng)對反應(yīng)的影響,且p2>p1B.圖Ⅱ可能是不同壓強(qiáng)對反應(yīng)的影響,且p1>p2C.圖Ⅲ可能是不同溫度對反應(yīng)的影響,且T1>T2D.圖Ⅱ可能是同溫同壓下不同催化劑對反應(yīng)的影響,且催化劑性能1>2(2)將水蒸氣通過紅熱的焦炭即產(chǎn)生水煤氣,熱化學(xué)方程式為C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)ΔH=+131.3kJ·mol-1,ΔS=+133.7J·mol-1·K-1。該反應(yīng)在常溫(298K)下_______(填“能”或“不能”)自發(fā)進(jìn)行。(3)在一個(gè)容積為2L的密閉容器中,通入0.8molA2氣體和0.6molB2氣體,一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):A2(g)+B2(g)2AB(g)

ΔH<0,反應(yīng)中各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間的變化情況如圖所示。下列說法不正確的是_______A.圖中a點(diǎn)的值為0.15B.該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.03C.升高溫度,平衡常數(shù)K減小D.平衡時(shí)A2的轉(zhuǎn)化率為62.5%(4)從能量的變化和反應(yīng)的快慢等角度探究反應(yīng):2H2+O22H2O。已知該反應(yīng)為放熱反應(yīng),下圖能正確表示該反應(yīng)中能量變化的是_______(填“A”或“B”)。從斷鍵和成鍵的角度分析上述反應(yīng)中能量的變化?;瘜W(xué)鍵的鍵能如下表:化學(xué)鍵H—HO=OH-O鍵能/(kJ·mol-1)436496463則生成1mol水可以放出熱量_______kJ。(5)以下反應(yīng):①木炭與水制備水煤氣;②氯酸鉀分解;③炸藥爆炸;④酸與堿的中和反應(yīng);⑤生石灰與水作用制熟石灰;⑥Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)。其中屬于放熱反應(yīng)的有_______(填序號)。題組二化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控題組二化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控1.圖1表示接觸室中催化劑隨溫度變化圖像,圖2表示SO2的轉(zhuǎn)化率a(SO2)隨溫度T及壓強(qiáng)P的變化圖像。你認(rèn)為接觸室中最合適的溫度和壓強(qiáng)是___________。2.鈷具有廣泛用途,其正三價(jià)化合物具有強(qiáng)氧化性。利用含鈷廢料(主要成分為Co3O4,還含有少量的鋁箔、LiCoO2等雜質(zhì))制備碳酸鈷的工藝流程如下圖所示:(1)“堿浸”過程中,可以加快反應(yīng)速率和提高原料利用率的方法是__________(任寫兩點(diǎn))。(2)“濾液①”主要成分是__________;“操作②”的分離方法是__________。(3)“酸溶”時(shí),Co、Li元素的浸出率隨溫度的變化如圖所示:“酸溶”的適宜溫度是__________;“酸溶”時(shí)有無色氣體產(chǎn)生,該氣體為__________;若用Na2S2O3代替H2O2則有兩種硫酸鹽生成,寫出Na2S2O3在“酸溶”時(shí)發(fā)生的化學(xué)方程式:__________。3.甲醇是一種重要的有機(jī)化工原料,在工業(yè)上有著重要的用途。(1)二氧化碳催化加氫制甲醇反應(yīng)的化學(xué)方程式為3H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CH3OH(g)。在2L恒容密閉容器中加入4molH2和1molCO2在一定條件下發(fā)生上述反應(yīng),10min時(shí)剩余1.6molH2,此時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為____,用CH3OH表示10min內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率為____,增加該反應(yīng)中活化分子百分?jǐn)?shù)的方法有____(答兩點(diǎn))。(2)若在催化劑a或b存在下,CO2和H2能同時(shí)發(fā)生兩個(gè)反應(yīng):①3H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CH3OH(g),②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。在控制CO2和H2初始投料比,為1:2.2,相同壓強(qiáng)下,經(jīng)過相同反應(yīng)時(shí)間測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表(甲醇選擇性指轉(zhuǎn)化的CO2中生成甲醇的百分比):實(shí)驗(yàn)編號T/K催化劑CO2轉(zhuǎn)化率(%)甲醇選擇性(%)1543催化劑a12.342.32543催化劑b10.972.73553催化劑a15.339.14553催化劑b12.071.6①在相同溫度下,不同的催化劑對CO2轉(zhuǎn)化成CH3OH的選擇性有顯著的影響,你認(rèn)為原因是____。②553K下,反應(yīng)①在無催化劑、催化劑a和催化劑b三種情況下,活化能最小的是____。(3)工業(yè)上常用下列反應(yīng)合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH<0。若在450℃和1.01×106Pa時(shí),向某密閉容器中通入1molCO和3molH2,充分反應(yīng)后CO的轉(zhuǎn)化率達(dá)到95%,若其他條件相同時(shí),改為通入1molH2和1molCH3OH,則CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率為_____;工業(yè)實(shí)際生產(chǎn)時(shí),采用圖中M點(diǎn)對應(yīng)的反應(yīng)條件,而不是N點(diǎn),請說明選擇的理由:____。4.近年來,我國大力加強(qiáng)溫室氣體氫化合成甲醇技術(shù)的工業(yè)化量產(chǎn)研究,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。在合適的催化劑作用下,二氧化碳可催化加氫制甲醇。(1)已知:①

則反應(yīng)③

_______。(2)若將物質(zhì)的量之比為1∶3的(g)和(g)充入容積為1.0L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)③,不同壓強(qiáng)下轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。a.A、B兩條曲線的壓強(qiáng)分別為、,則_______(填“>”、“<”或“=”);b.在曲線A的條件下,起始充入(g)和(g)的物質(zhì)的量分別為1mol、3mol,且c點(diǎn)時(shí)K=300,則c點(diǎn)對應(yīng)轉(zhuǎn)化率為_______。(3)在MPa、原料氣、合適催化劑的條件下發(fā)生反應(yīng),溫度對轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率、選擇性的影響如圖所示。已知:選擇性。a.轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大的原因可能是_______;b.選擇性隨溫度升高而減小的原因可能是_______;c.寫出240℃時(shí)反應(yīng)①的平衡常數(shù)的表達(dá)式:_______。(4)除調(diào)控合適的溫度外,使選擇性增大的方法有_______。5.某處工廠排出的煙道氣中含氮氧化物(主要為NO、NO2)、粉塵和少量水蒸氣。課外興趣活動(dòng)小組對該工廠排出的煙道氣進(jìn)行處理,并檢測其氮氧化物含量,實(shí)驗(yàn)裝置如圖:已知:①活潑金屬易形成氧化膜②形成原電池能加快反應(yīng)速率③HClO的氧化性比NaClO強(qiáng);(1)氮氧化物可用堿溶液吸收。裝置D中NO和NO2混合氣體按一定比例被NaOH溶液完全吸收生成NaNO2和H2O,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_______;若反應(yīng)后尾氣無殘留,則參加反應(yīng)的NO2、NO物質(zhì)的量比值為_______(填字母)。a.≥1

b.≤1

c.任意值(2)可使用適量酸性H2O2溶液,將溶液中的NO全部氧化為NO,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_______。(3)溶液中NO直接排放在水體中也會(huì)造成污染,現(xiàn)用活潑金屬將溶液中NO轉(zhuǎn)化為N2,實(shí)現(xiàn)氮元素的脫除,具體步驟如下:步驟一、取適量(2)中H2O2處理后的溶液,調(diào)節(jié)pH至中性,蒸發(fā)濃縮,得到c(NO)為0.100mol·L-1的溶液甲。步驟二、現(xiàn)量取50mL溶液甲,分別用金屬鋁、金屬鐵和鋁鐵合金在45℃、惰性氣體氛圍中對溶液乙進(jìn)行氮脫除。步驟三、重復(fù)實(shí)驗(yàn)2~3次,溶液中NO的殘留情況與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示。①金屬鋁和金屬鐵在0~3h內(nèi),NO的脫除效率均很低,幾乎沒被脫除,其可能的原因是_______。②0~3h內(nèi)鋁鐵合金的氮脫除效率比金屬鋁、金屬鐵大得多,其可能的原因_______。(4)氣囊用來儲(chǔ)存處理后氣體,其中可能含少量NO氣體,可用酸性NaClO溶液來處理。HClO氧化NO生成NO和Cl-,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_______。(5)NaClO溶液能有效去除NO。25℃時(shí),NO的去除率隨pH的變化如圖1所示(用鹽酸調(diào)節(jié)pH);pH=4時(shí),NO的去除率隨溫度的變化如圖2所示。①25℃時(shí),隨著pH降低,NO脫除率增大的原因是_______。②pH=4時(shí),60~80℃間NO脫除率下降的原因是_______。2.4化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控題組一工業(yè)上合成氨題組一工業(yè)上合成氨1(2021·內(nèi)蒙古·包頭市第四中學(xué)高二期中)工業(yè)合成氨的反應(yīng)為:

,該反應(yīng)在一定條件下的密閉容器中進(jìn)行。下列說法正確的是A.達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)速率:B.當(dāng)、、的濃度比為1:3:2時(shí),說明反應(yīng)達(dá)到平衡C.使用催化劑可同時(shí)加快正、逆反應(yīng)速率,提高生產(chǎn)效率D.若在密閉容器加入1mol和過量的充分反應(yīng),放出熱量92.4kJ【答案】C【解析】A.化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡,達(dá)到平衡時(shí),正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,但不等于0,故A錯(cuò)誤;B.N2、H2、NH3的濃度之比為1:3:2不能說明正逆反應(yīng)速率相等,無法判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡,故B錯(cuò)誤;C.合成氨反應(yīng)使用催化劑,可同時(shí)加快正、逆反應(yīng)速率,可提高單位時(shí)間內(nèi)氨氣的產(chǎn)率,提高生產(chǎn)效率,故C正確;D.合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng),可逆反應(yīng)不可能完全反應(yīng),則在密閉容器加入1mol氮?dú)夂瓦^量的氫氣充分反應(yīng),反應(yīng)放出熱量小于92.4kJ,故D錯(cuò)誤;故選C。2.工業(yè)上利用反應(yīng)合成氨。一定條件下,該反應(yīng)體系中的濃度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示:5h后,下列有關(guān)描述中,不正確的是A.的濃度不再發(fā)生變化 B.正、逆反應(yīng)速率均為零C.反應(yīng)處于動(dòng)態(tài)平衡 D.反應(yīng)達(dá)到限度【答案】B【解析】A.由圖示可知,5h后,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),各物質(zhì)濃度不變,的濃度不再發(fā)生變化,A正確;B.可逆反應(yīng)的平衡狀態(tài)為動(dòng)態(tài)平衡,平衡時(shí)正逆反應(yīng)速率相等,但不等于零,B錯(cuò)誤;C.可逆反應(yīng)的平衡狀態(tài)為動(dòng)態(tài)平衡,平衡時(shí)正逆反應(yīng)速率相等,C正確;D.當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),反應(yīng)達(dá)到限度,D正確;答案選B。3.工業(yè)上利用反應(yīng)合成氨。該反應(yīng)為放熱反應(yīng),下列有關(guān)描述中,不正確的是A.反應(yīng)中斷裂的化學(xué)鍵要吸收能量 B.反應(yīng)中形成的化學(xué)鍵要釋放能量C.反應(yīng)物的總能量比生成物的高 D.化合反應(yīng)都是放熱反應(yīng)【答案】D【解析】A.舊鍵斷裂吸收能量,則反應(yīng)中斷裂的化學(xué)鍵要吸收能量,A正確;B.新鍵形成釋放能量,反應(yīng)中形成的化學(xué)鍵要釋放能量,B正確;C.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),則反應(yīng)物的總能量比生成物的高,C正確;D.化合反應(yīng)不一定是放熱反應(yīng),如CO2和C的化合反應(yīng),是吸熱反應(yīng),D錯(cuò)誤;故選:D。4.工業(yè)合成氨反應(yīng)為:,該反應(yīng)若在密閉容器中進(jìn)行,下列有關(guān)說法正確的是A.減壓可以提高NH3產(chǎn)量B.使用催化劑可加快反應(yīng)速率C.升高溫度可以實(shí)現(xiàn)N2的完全轉(zhuǎn)化D.平衡時(shí)NH3的物質(zhì)的量是N2的兩倍【答案】B【解析】A.減小壓強(qiáng),平衡向氣體系數(shù)和增大的方向移動(dòng),減小壓強(qiáng)平衡逆向移動(dòng),所以減壓可以降低NH3產(chǎn)量,故A錯(cuò)誤;B.催化劑能降低反應(yīng)活化能,提高反應(yīng)速率,使用催化劑可加快反應(yīng)速率,故B正確;C.是可逆反應(yīng),可逆反應(yīng)中反應(yīng)物不可能完全轉(zhuǎn)化為生成物,故C錯(cuò)誤;D.平衡時(shí)各物質(zhì)濃度不變,但NH3的物質(zhì)的量不一定是N2的兩倍,故D錯(cuò)誤;選B。5.(2022·云南·昆明一中高二期末)合成氨反應(yīng)為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

△H=-92.4kJ·mol-1。下列說法正確的是A.合成氨反應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)B.1molN2與過量H2充分反應(yīng)放熱92.4kJC.合成氨實(shí)際生產(chǎn)中選擇高壓和低溫D.將氨液化分離,可促進(jìn)平衡正移及循環(huán)利用氮?dú)夂蜌錃狻敬鸢浮緿【解析】A.合成氨時(shí)放熱且熵減的反應(yīng),根據(jù)?G=?H-T?S<0能自發(fā)可知,該反應(yīng)低溫下能自發(fā),A錯(cuò)誤;B.該反應(yīng)為可逆反應(yīng),不能完全進(jìn)行,因此1molN2與過量H2充分反應(yīng)放熱小于92.4kJ,B錯(cuò)誤;C.為了加快反應(yīng)速率,實(shí)際生產(chǎn)中選擇高壓(10-20MPa)和高溫(400℃-500℃),C錯(cuò)誤;D.氨氣易液化,液化分離后生成物減少,平衡正向移動(dòng),沒有液化的H2和N2可以繼續(xù)放入反應(yīng)器中反應(yīng),循環(huán)利用,D正確;故選D。6.完成下列問題。(1)工業(yè)合成氨的反應(yīng)為。設(shè)在容積為2.0L的密閉容器中充入0.60mol和1.60mol,反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時(shí),的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(的物質(zhì)的量與反應(yīng)體系中總的物質(zhì)的量之比)為,試計(jì)算:①該條件下平衡轉(zhuǎn)化率為_______,的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為_______(小數(shù)點(diǎn)后保留一位)。②該條件下的平衡轉(zhuǎn)化率_______(小數(shù)點(diǎn)后保留一位)。③該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)為_______。(2)已知:H—H鍵的鍵能為,H—N鍵的鍵能為,鍵的鍵能為,則與反應(yīng)生成的熱化學(xué)方程式為_______。(3)已知

。蒸發(fā)1mol需要吸收的能量為44kJ,其他相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示:1mol分子中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收的能量/kJabzd表中z的大小用x、a、b、d表示為_______。(4)常溫常壓下,1.5g火箭燃料二甲基肼()完全燃燒放出50kJ熱量,則二甲基肼的燃燒熱為_______。【答案】(1)

75%

28.6%

66.7%

0.005(2)

(3)(4)【解析】(1)由三段式可知:達(dá)到平衡時(shí),的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(的物質(zhì)的量與反應(yīng)體系中總的物質(zhì)的量之比)為,則,x=0.4mol;①該條件下平衡轉(zhuǎn)化率為,的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為。②該條件下的平衡轉(zhuǎn)化率。③反應(yīng)后氮?dú)狻錃?、氨氣的物質(zhì)的濃度分別為、、,則該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)為,反應(yīng)的平衡常數(shù)為;(2)反應(yīng)焓變=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和;則與反應(yīng)生成的熱化學(xué)方程式:;(3)蒸發(fā)1mol需要吸收的能量為44kJ,則蒸發(fā)6mol需要吸收的能量為264kJ,反應(yīng)焓變=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和;則-x+264=4a+5b-4z-6d,z=;(4)燃燒熱是在101kPa時(shí),1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量;1.5g的物質(zhì)的量為,則1mol完全燃燒放出。7.某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室用和模擬工業(yè)合成氨。某溫度下,在容積恒定為2.0L的密閉容器中充入和,一段時(shí)間后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。(1)已知在該條件下,與反應(yīng)生成,每轉(zhuǎn)移電子放出的熱量,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_______。(2)一定條件下,能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______(填標(biāo)號)。A.的物質(zhì)的量不再改變 B.反應(yīng)停止進(jìn)行C.、和的反應(yīng)速率之比為1∶3∶2 D.混合氣體總壓強(qiáng)不再改變(3)反應(yīng)過程中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:0124600.240.360.400.40①內(nèi)用表示的平均反應(yīng)速率為_______。②平衡時(shí)的物質(zhì)的量濃度為_______?!敬鸢浮?1)(2)AD(3)

【解析】(1)與反應(yīng)生成,每轉(zhuǎn)移電子生成1molNH3,即生成1molNH3放出的熱量,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。(2)A.反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),各物質(zhì)濃度不再改變,的物質(zhì)的量不再改變,說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故選A;

B.反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),正逆反應(yīng)速率相等但不等于0,反應(yīng)沒有停止,故B錯(cuò)誤;C.任意時(shí)刻,反應(yīng)速率比等于系數(shù)比,、和的反應(yīng)速率之比為1∶3∶2,反應(yīng)不一定平衡,故不選C;D.反應(yīng)前后氣體總物質(zhì)的量不同,容器體積不變,壓強(qiáng)是變量,混合氣體總壓強(qiáng)不再改變,反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài),故選D;選AD。(3)①內(nèi)生成0.4molNH3,則消耗0.2molN2,用表示的平均反應(yīng)速率為。②平衡時(shí)生成0.4molNH3,則消耗0.6molH2,的物質(zhì)的量濃度為。8.氮及其化合物在生產(chǎn)、生活中有著重要作用。請回答下列問題:(1)工業(yè)合成氨的反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是一個(gè)可逆反應(yīng),反應(yīng)條件是高溫、高壓,并且需要合適的催化劑。已知斷裂1mol相應(yīng)化學(xué)鍵需要的能量如下:化學(xué)鍵H-HN-HN≡N能量436kJ391kJ946kJ若反應(yīng)生成lmolNH3(g),可_______(填“吸收”或“放出”)熱量_______kJ;實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)合成氨時(shí),在容積為2L的密閉容器內(nèi),反應(yīng)經(jīng)過10分鐘后,生成10mol氨氣,則用氮?dú)獗硎镜幕瘜W(xué)反應(yīng)速率是_______mol·L-1·min-1。(2)汽車尾氣中含有的NO是造成城市空氣污染的主要因素之一,通過NO傳感器可監(jiān)測汽車尾氣中NO含量,其工作原理如圖所示:NiO電極為_______(填“正極”或“負(fù)極”)。Pt電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為_______。當(dāng)電路中有1mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí),消耗NO的體積為_______L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。(3)一種新型催化劑能使NO和CO發(fā)生反應(yīng)2CO+2NON2+2CO2。為驗(yàn)證溫度和催化劑的比表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下三組實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)編號T(°C)NO初始濃度(mol/L)CO初始濃度(mol/L)催化劑的比表面積(m2/g)I2801.20×10-35.80×10-382II2801.20×10-3b124III350a5.80×10-382①a=_______。②能驗(yàn)證溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響規(guī)律的實(shí)驗(yàn)是_______(填實(shí)驗(yàn)編號)。③恒溫恒容條件下,不能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______(填序號)。a.容器內(nèi)的壓強(qiáng)保持不變b.容器內(nèi)各氣體的物質(zhì)的量之比為2:2:1:2c.v逆(CO2)=v正(NO)d.容器內(nèi)混合氣體密度不再改變【答案】(1)

放出

46

0.25(2)

負(fù)極

11.2(3)

1.20×10-3

I、III

bd【解析】(1)焓變=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能,N2(g)+3H2(g)2NH3(g),則生成1molNH3放出46KJ的能量;在容積為2L的密閉容器內(nèi),反應(yīng)經(jīng)過10分鐘后,生成10mol氨氣,則反應(yīng)消耗5molN2,則用氮?dú)獗硎镜幕瘜W(xué)反應(yīng)速率是mol·L-1·min-1。(2)根據(jù)圖示,NiO電極NO生成NO2,N元素化合價(jià)升高,發(fā)生氧化反應(yīng),NiO電極為負(fù)極。氧氣在Pt電極得電子生成氧離子,電極反應(yīng)式為。負(fù)極反應(yīng)為,當(dāng)電路中有1mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí),消耗0.5molNO,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L。(3)①驗(yàn)證溫度和催化劑的比表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律,根據(jù)控制變量法,反應(yīng)物濃度必須相等,所以a=1.20×10-3。②根據(jù)“控制變量法”,能驗(yàn)證溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響規(guī)律的實(shí)驗(yàn),只能溫度是變量,所以I、III是能驗(yàn)證溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響規(guī)律。③a.反應(yīng)前后氣體系數(shù)和不同,壓強(qiáng)是變量,容器內(nèi)的壓強(qiáng)保持不變,反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài),故a不符題意;B.反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),各物質(zhì)濃度不變,容器內(nèi)各氣體的物質(zhì)的量之比為2:2:1:2,不能判斷是否發(fā)生改變,反應(yīng)不一定平衡,故b符合題意;C.反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),正逆反應(yīng)速率比等于系數(shù)比,v逆(CO2)=v正(NO)一定達(dá)到平衡狀態(tài),故c不符題意;D.反應(yīng)前后氣體總質(zhì)量不變、容器體積不變,密度是恒量,若容器內(nèi)混合氣體密度不再改變,反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài),故d符合題意;選bd。9.(2022·遼寧·營口市第二高級中學(xué))合成氨生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)立開辟了人工固氮的途徑,對化學(xué)工業(yè)技術(shù)也產(chǎn)生了重大影響。合成氨工業(yè)中原料氣N2可以從空氣中分離得到,H2可用甲烷或焦炭與水蒸氣反應(yīng)制得。(1)在三個(gè)相同容器中各充入1molN2和3molH2,在不同條件下反應(yīng)達(dá)到平衡,氨的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。下列說法中正確的是_______(填字母)。A.圖Ⅰ可能是不同壓強(qiáng)對反應(yīng)的影響,且p2>p1B.圖Ⅱ可能是不同壓強(qiáng)對反應(yīng)的影響,且p1>p2C.圖Ⅲ可能是不同溫度對反應(yīng)的影響,且T1>T2D.圖Ⅱ可能是同溫同壓下不同催化劑對反應(yīng)的影響,且催化劑性能1>2(2)將水蒸氣通過紅熱的焦炭即產(chǎn)生水煤氣,熱化學(xué)方程式為C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)ΔH=+131.3kJ·mol-1,ΔS=+133.7J·mol-1·K-1。該反應(yīng)在常溫(298K)下_______(填“能”或“不能”)自發(fā)進(jìn)行。(3)在一個(gè)容積為2L的密閉容器中,通入0.8molA2氣體和0.6molB2氣體,一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):A2(g)+B2(g)2AB(g)

ΔH<0,反應(yīng)中各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間的變化情況如圖所示。下列說法不正確的是_______A.圖中a點(diǎn)的值為0.15B.該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.03C.升高溫度,平衡常數(shù)K減小D.平衡時(shí)A2的轉(zhuǎn)化率為62.5%(4)從能量的變化和反應(yīng)的快慢等角度探究反應(yīng):2H2+O22H2O。已知該反應(yīng)為放熱反應(yīng),下圖能正確表示該反應(yīng)中能量變化的是_______(填“A”或“B”)。從斷鍵和成鍵的角度分析上述反應(yīng)中能量的變化?;瘜W(xué)鍵的鍵能如下表:化學(xué)鍵H—HO=OH-O鍵能/(kJ·mol-1)436496463則生成1mol水可以放出熱量_______kJ。(5)以下反應(yīng):①木炭與水制備水煤氣;②氯酸鉀分解;③炸藥爆炸;④酸與堿的中和反應(yīng);⑤生石灰與水作用制熟石灰;⑥Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)。其中屬于放熱反應(yīng)的有_______(填序號)?!敬鸢浮?1)D(2)不能(3)B(4)

A

242(5)②③④⑤【解析】(1)A.根據(jù)先拐先平數(shù)值大知壓強(qiáng):p2>p1,增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng)導(dǎo)致氨氣體積分?jǐn)?shù)增大,圖像不符合,故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)先拐先平數(shù)值大知壓強(qiáng):p1>p2,增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng)導(dǎo)致氨氣體積分?jǐn)?shù)增大,圖像不符合,故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)先拐先平數(shù)值大知溫度:T1>T2,升高溫度平衡逆向進(jìn)行,氨氣體積分?jǐn)?shù)減小,圖像不符合,故C錯(cuò)誤;D.催化劑只改變化學(xué)反應(yīng)速率不影響平衡移動(dòng),所以只改變反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)間不改變氨氣體積分?jǐn)?shù),圖像符合,故D正確;答案選D;(2)如果△G=△H-T△S<0,反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,該反應(yīng)在常溫(298K)下△G=△H-T△S=131.3kJ/mol-298×133.7J/mol=91457.4J/mol>0,不能自發(fā)進(jìn)行;(3)A.當(dāng)AB的濃度改變0.5mol?L-1,由方程式知,A2的濃度改變?yōu)?.25mol?L-1,所以a=(0.4-0.25)mol?L-1=0.15mol?L-1,即圖中a點(diǎn)的值為0.15,A正確;B.當(dāng)AB的濃度改變0.5mol?L-1,由方程式知,B2的濃度改變?yōu)?.25mol?L-1,所以平衡時(shí)B2的濃度為=(0.3-0.25)mol?L-1=0.05mol?L-1,,B錯(cuò)誤;C.已知A2(g)+B2(g)2AB(g)△H<0,所以溫度升高,平衡逆移,平衡常數(shù)K值減小,C正確;D.當(dāng)AB的濃度改變0.5mol?L-1,由方程式知,A2的濃度改變?yōu)?.25mol?L-1,已知A2的初始量為0.4mol?L-1,所以平衡時(shí)A2的轉(zhuǎn)化率為0.25÷0.4=62.5%,D正確;答案選B;(4)氫氣燃燒是放熱反應(yīng),反應(yīng)物總能量高于生成物總能量,因此圖像A正確;斷裂1molH-H需要吸熱是436kJ,斷裂0.5molO=O需要吸熱是496kJ÷2=248kJ,形成2molH-O需要放熱是463kJ×2=926kJ,則生成1molH2O(g)可以放出熱量為(926-436-248)kJ=242kJ;(5)①⑥為吸熱反應(yīng),②③④⑤為放熱反應(yīng)。題組二化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控題組二化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控1.圖1表示接觸室中催化劑隨溫度變化圖像,圖2表示SO2的轉(zhuǎn)化率a(SO2)隨溫度T及壓強(qiáng)P的變化圖像。你認(rèn)為接觸室中最合適的溫度和壓強(qiáng)是___________?!敬鸢浮?50℃(或400℃-500℃)、101kpa【解析】400℃~500℃、101KPa時(shí)二氧化硫的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高,再增大壓強(qiáng),會(huì)增大成本,二氧化硫轉(zhuǎn)化率提高不大,該溫度下反應(yīng)速率較快、催化劑活性最好,故答案為:400℃~500℃、101kpa。2.鈷具有廣泛用途,其正三價(jià)化合物具有強(qiáng)氧化性。利用含鈷廢料(主要成分為Co3O4,還含有少量的鋁箔、LiCoO2等雜質(zhì))制備碳酸鈷的工藝流程如下圖所示:(1)“堿浸”過程中,可以加快反應(yīng)速率和提高原料利用率的方法是__________(任寫兩點(diǎn))。(2)“濾液①”主要成分是__________;“操作②”的分離方法是__________。(3)“酸溶”時(shí),Co、Li元素的浸出率隨溫度的變化如圖所示:“酸溶”的適宜溫度是__________;“酸溶”時(shí)有無色氣體產(chǎn)生,該氣體為__________;若用Na2S2O3代替H2O2則有兩種硫酸鹽生成,寫出Na2S2O3在“酸溶”時(shí)發(fā)生的化學(xué)方程式:__________?!敬鸢浮?1)升高溫度、粉碎廢料、適當(dāng)增大NaOH溶液的濃度等(任寫兩點(diǎn))(2)

NaAlO2

萃取分液或分液(3)

80℃或80℃左右

O2

4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O【解析】“堿浸”過程中,Co3O4和LiCoO2不與堿反應(yīng)存在于濾渣中,Al在堿性溶液中發(fā)生反應(yīng)生成NaAlO2,濾液①主要成分為NaAlO2,濾渣中加入硫酸和過氧化氫發(fā)生反應(yīng)使濾渣溶解,過濾后加入有機(jī)磷萃取,得到有機(jī)相和無機(jī)相,有機(jī)相反萃取后加入Na2CO3沉鈷,得到CoCO3,以此解答。(1)“堿浸”過程中可以加快反應(yīng)速率和提高原料利用率的方法是升高溫度、粉碎礦石、適當(dāng)增加NaOH的濃度等,故答案為:升高溫度、粉碎廢料或適當(dāng)增大NaOH溶液的濃度等;(2)由分析知,濾液①主要成分為NaAlO2;操作②為萃取分液或分液,故答案為:NaAlO2;萃取分液或分液;(3)由圖可知,當(dāng)溫度過高時(shí),鈷元素的浸出率降低,則酸浸的適宜溫度是80℃;由分析知,“酸溶”時(shí)H2O2的作用為還原劑,則產(chǎn)生的氣體為O2;若用Na2S2O3代替H2O2,根據(jù)題意知,生成CoSO4和Na2SO4,結(jié)合得失電子守恒、元素守恒配平的化學(xué)方程式為4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O,故答案為:80℃;O2;4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O。3.甲醇是一種重要的有機(jī)化工原料,在工業(yè)上有著重要的用途。(1)二氧化碳催化加氫制甲醇反應(yīng)的化學(xué)方程式為3H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CH3OH(g)。在2L恒容密閉容器中加入4molH2和1molCO2在一定條件下發(fā)生上述反應(yīng),10min時(shí)剩余1.6molH2,此時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為____,用CH3OH表示10min內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率為____,增加該反應(yīng)中活化分子百分?jǐn)?shù)的方法有____(答兩點(diǎn))。(2)若在催化劑a或b存在下,CO2和H2能同時(shí)發(fā)生兩個(gè)反應(yīng):①3H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CH3OH(g),②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。在控制CO2和H2初始投料比,為1:2.2,相同壓強(qiáng)下,經(jīng)過相同反應(yīng)時(shí)間測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表(甲醇選擇性指轉(zhuǎn)化的CO2中生成甲醇的百分比):實(shí)驗(yàn)編號T/K催化劑CO2轉(zhuǎn)化率(%)甲醇選擇性(%)1543催化劑a12.342.32543催化劑b10.972.73553催化劑a15.339.14553催化劑b12.071.6①在相同溫度下,不同的催化劑對CO2轉(zhuǎn)化成CH3OH的選擇性有顯著的影響,你認(rèn)為原因是____。②553K下,反應(yīng)①在無催化劑、催化劑a和催化劑b三種情況下,活化能最小的是____。(3)工業(yè)上常用下列反應(yīng)合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH<0。若在450℃和1.01×106Pa時(shí),向某密閉容器中通入1molCO和3molH2,充分反應(yīng)后CO的轉(zhuǎn)化率達(dá)到95%,若其他條件相同時(shí),改為通入1molH2和1molCH3OH,則CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率為_____;工業(yè)實(shí)際生產(chǎn)時(shí),采用圖中M點(diǎn)對應(yīng)的反應(yīng)條件,而不是N點(diǎn),請說明選擇的理由:____?!敬鸢浮?1)

80%

0.04mol·L-1·min-1

升高溫度,采用更高效的催化劑(2)

反應(yīng)未達(dá)到平衡,不同的催化劑對反應(yīng)①的催化能力不同,反應(yīng)速率不同

催化劑b(3)

5%

M點(diǎn)溫度較高,反應(yīng)速率較快,CO的平衡轉(zhuǎn)化率與N點(diǎn)相差不大,壓強(qiáng)為常壓,對設(shè)備要求不高,更經(jīng)濟(jì)【解析】(1)10min時(shí)剩余1.6molH2,該時(shí)間段消耗H2的物質(zhì)的量為(4mol-1.6mol)=2.4mol,消耗CO2的物質(zhì)的量為=0.8mol,CO2的轉(zhuǎn)化率為×100%=80%;v(CH3OH)==0.04mol/(L·min);升高溫度和使用更高效的催化劑,均會(huì)提高活化分子的百分?jǐn)?shù),加快反應(yīng)速率;故答案為80%;0.04mol/(L·min);升高溫度,使用更高效的催化劑;(2)①從表格中數(shù)據(jù)分析,在相同的溫度下,不同的催化劑,相同的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)CO2的轉(zhuǎn)化率不同,說明此時(shí)反應(yīng)未達(dá)到平衡,不同的催化劑對反應(yīng)①的催化能力不同,反應(yīng)速率不同,因而對甲醇的選擇性有影響;故答案為反應(yīng)未達(dá)到平衡,不同的催化劑對反應(yīng)①的催化能力不同,反應(yīng)速率不同;②由實(shí)驗(yàn)3、4可知,4中甲醇選擇性高,則相同溫度下,催化劑b對CO2轉(zhuǎn)化成CH3OH有較高的選擇性,對應(yīng)的活化能最?。还蚀鸢笧榇呋瘎゜;(3)通入1molH2和1molCH3OH與通入1molCO和3molH2達(dá)到的平衡為等效平衡,正向CO的平衡轉(zhuǎn)化率為95%,則逆向甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率為5%。相對于N點(diǎn)而言,M點(diǎn)溫度在500~600K之間,溫度較高,反應(yīng)速率較快,CO的平衡轉(zhuǎn)化率與N點(diǎn)相差不大,且常壓對設(shè)備和動(dòng)力要求低,更經(jīng)濟(jì);故答案為5%;M點(diǎn)溫度較高,反應(yīng)速率較快,CO的平衡轉(zhuǎn)化率與N點(diǎn)相差不大,壓強(qiáng)為常壓,對設(shè)備要求不高,更經(jīng)濟(jì)。4.近年來,我國大力加強(qiáng)溫室氣體氫化合成甲醇技術(shù)的工業(yè)化量產(chǎn)研究,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。在合適的催化劑作用下,二氧化碳可催化加氫制甲醇。(1)已知:①

則反應(yīng)③

_______。(2)若將物質(zhì)的量之比為1∶3的(g)和(g)充入容積為1.0L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)③,不同壓強(qiáng)下轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。a.A、B兩條曲線的壓強(qiáng)分別為、,則_______(填“>”、“<”或“=”);b.在曲線A的條件下,起始充入(g)和(g)的物質(zhì)的量分別為1mol、3mol,且c點(diǎn)時(shí)K=300,則c點(diǎn)對應(yīng)轉(zhuǎn)化率為_______。(3)在MPa、原料氣、合適催化劑的條件下發(fā)生反應(yīng),溫度對轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率、選擇性的影響如圖所示。已知:選擇性。a.轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大的原因可能是_______;b.選擇性隨溫度升高而減小的原因可能是_______;c.寫出240℃時(shí)反應(yīng)①的平衡常數(shù)的表達(dá)式:_______。(4)除調(diào)控合適的溫度外,使選擇性增大的方法有_______。【答案】(1)-49.1(2)

>

90%(3)

反應(yīng)①為吸熱反應(yīng),溫度升高不但能加快反應(yīng)速率,而且有利于該反應(yīng)正向進(jìn)行

反應(yīng)②(或反應(yīng)③)為放熱反應(yīng),而反應(yīng)①為吸熱反應(yīng),所以溫度升高不利于的合成,但有利于CO的生成,所以產(chǎn)率降低

(4)增大壓強(qiáng)或使用更高效的催化劑【解析】(1)反應(yīng)③=反應(yīng)①+反應(yīng)②,則ΔH3=ΔH1+ΔH2=+41.4

kJ?mol?1+(-90.5kJ?mol?1)=-49.1kJ?mol?1。(2)a.反應(yīng)③是氣體體積減小的反應(yīng),同一溫度下,增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),CO2轉(zhuǎn)化率升高,則pA>pB;b.在曲線A的條件下,起始充入CO2(g)和H2(g)的物質(zhì)的量分別為1mol、3mol,則CO2(g)和H2(g)的起始濃度分別為1mol/L、3mol/L,設(shè)c點(diǎn)時(shí),CO2的轉(zhuǎn)化濃度為xmol/L,則H2、CH3OH、H2O的轉(zhuǎn)化濃度分別為3xmol/L、xmol/L、xmol/L,則c點(diǎn)時(shí)CO2、H2、CH3OH、H2O的濃度分別為(1-x)mol/L、(3-3x)mol/L、xmol/L、xmol/L,K==300,則=300,解得x=0.9,則c點(diǎn)對應(yīng)CO2轉(zhuǎn)化率為=90%。(3)a.反應(yīng)①為吸熱反應(yīng),溫度升高不但能加快反應(yīng)速率,而且有利于該反應(yīng)正向進(jìn)行,故CO2轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大;b.反應(yīng)②(或反應(yīng)③)為放熱反應(yīng),而反應(yīng)①為吸熱反應(yīng),所以溫度升高不利于CH3OH的合成,但有利于CO的生成,所以CH3OH產(chǎn)率降低,CH3OH選擇性減?。籧.反應(yīng)①的平衡常數(shù)的表達(dá)式為K=。(4)反應(yīng)②(或反應(yīng)③)是氣體體積減小的反應(yīng),反應(yīng)①是氣體體積不變的反應(yīng),增大壓強(qiáng),反應(yīng)①的平衡不移動(dòng),反應(yīng)②(或反應(yīng)③)的平衡正向移動(dòng),CH3OH產(chǎn)率增大,CH3OH選擇性增大;使用更高效的催化劑,加快反應(yīng)②(或反應(yīng)③)的速率,使CH3OH產(chǎn)率增大,從而使CH3OH選擇性增大;綜上所述,除調(diào)控合適的溫度外,使CH3OH選擇性增大的方法有增大壓強(qiáng)或使用更高效的催化劑。5.某處工廠排出的煙道氣中含氮氧化物(主要為NO、NO2)、粉塵和少量水蒸氣。課外興趣活動(dòng)小組對該工廠排出的煙道氣進(jìn)行處理,并檢測其氮氧化物含量,實(shí)驗(yàn)裝置如圖:已知:①活潑金屬易形成氧化膜②形成原電池能加快反應(yīng)速率③HClO的氧化性比NaClO

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