节能和减排建设友好型社会的必然选择。回答下列问题:
(1)已知在一定温度下,①C(s)+CO2(g) 2CO(g) ΔH1=a kJ·mol-1 平衡常数K1;
②CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) ΔH2=b kJ·mol-1 平衡常数K2。
某反应的平衡常数表达式K3= ,请写出此反应的热化学方程式______________,K1、K2、K3之间的关系是_____________。
(2)将原料气按n(CO2)∶n(H2)=1∶4置于密闭容器中发生CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)反应,测得H2O(g)的物质的量分数与温度的关系如下图所示:
①该反应的平衡常数K随温度降低而________(填“增大”或“减小”)。
②在密闭恒温(高于100℃)恒容装置中进行该反应,达到平衡状态的是________。
a.混合气体密度不再改变 b.混合气体压强不再改变
c.混合气体平均摩尔质量不再改变 d.n(CO2)∶n(H2)=1:2
③200℃达到平衡时体系的总压强为P,该反应平衡常数Kp的计算表达式为______(不必化简,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(3)500℃时,CO与水反应生成CO2和H2,将其分离得到H2的过程示意图如下:
①阳极反应式是_______________________________________________。
②结合电极反应式,简述K2CO3溶液的再生原理___________________。
高三化学综合题困难题
节能和减排建设友好型社会的必然选择。回答下列问题:
(1)已知在一定温度下,①C(s)+CO2(g) 2CO(g) ΔH1=a kJ·mol-1 平衡常数K1;
②CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) ΔH2=b kJ·mol-1 平衡常数K2。
某反应的平衡常数表达式K3= ,请写出此反应的热化学方程式______________,K1、K2、K3之间的关系是_____________。
(2)将原料气按n(CO2)∶n(H2)=1∶4置于密闭容器中发生CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)反应,测得H2O(g)的物质的量分数与温度的关系如下图所示:
①该反应的平衡常数K随温度降低而________(填“增大”或“减小”)。
②在密闭恒温(高于100℃)恒容装置中进行该反应,达到平衡状态的是________。
a.混合气体密度不再改变 b.混合气体压强不再改变
c.混合气体平均摩尔质量不再改变 d.n(CO2)∶n(H2)=1:2
③200℃达到平衡时体系的总压强为P,该反应平衡常数Kp的计算表达式为______(不必化简,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(3)500℃时,CO与水反应生成CO2和H2,将其分离得到H2的过程示意图如下:
①阳极反应式是_______________________________________________。
②结合电极反应式,简述K2CO3溶液的再生原理___________________。
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实施以节约能源和减少废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。试运用所学知识,回答下列问题:
(1)已知在一定温度下,①C(s)+CO2(g) 2CO(g) △H1=a kJ/mol 平衡常数K1;
②CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) △H2=b kJ/mol 平衡常数K2;
某反应的平衡常数表达式K3=,请写出此反应的热化学方程式:__________,K1、K2、K3之间的关系是:_____________。
(2)将原料气按n(CO2):n(H2)=1:4置于密闭容器中发生CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)反应,测得H2O(g)的物质的量分数与温度的关系如图所示
(虚线表示平衡曲线)。
①该反应的平衡常数K随温度降低而________(填“增大”或“减小”)。
②在密闭恒温(高于100℃)恒容装置中进行该反应,下列能说明达到平衡状态的是_____。
A.混合气体密度不再改变
B.混合气体压强不再改变
C.混合气体平均摩尔质量不再改变
D. n(CO2):n(H2)=1:2
③200℃达到平衡时体系的总压强为p,该反应平衡常数Kp的计算表达式为______。(不必化简,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
(3)500℃时,CO与水反应生成CO2和H2。将CO2和H2分离得到H2的过程示意图如下。
①吸收池中所有离子浓度的等式关系是____________________________。
②结合电极反应式,简述K2CO3溶液的再生原理:___________________。
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实施以节约能源和减少废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。试运用所学知识,回答下列问题:
Ⅰ.已知反应:①CH4(g)+H2O (g) CO(g)+3H2(g) ΔH=+206 kJ·mol-1
②C(s)+H2O (g) CO(g)+ H2(g) ΔH=+131 kJ·mol-1
(1)工业制取炭黑的方法之一是将甲烷隔绝空气加热到1300℃进行裂解。填写空白。CH4(g) C(s)+2H2(g) ΔH=________kJ·mol-1。
(2)若800℃时,反应①的平衡常数K1=1.0,某时刻测得该温度下,密闭容器中各物质的物质的量浓度分别为:c(CH4)=4.0 mol·L-1; c(H2O)=5.0 mol·L-1;c (CO)=1.5 mol·L-1;c(H2)=2.0 mol·L-1,则此时该可逆反应的状态是_______(填序号)
a.达到平衡 b.向正反应方向移动 c.向逆反应方向移动
Ⅱ.甲醇是一种可再生能源,工业上用CO与H2来合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),回答下列问题:
(1)一定条件下,将CO与H2以物质的量之比1:1置于恒容密闭容器中发生以上反应,平衡时,下列说法正确的是_______。
A.v(H2)正=v(CH3OH)逆 B.2v(CO)=v(H2)
C.CO与H2转化率相等 D.CO与H2的物质的量之比不再改变
(2)图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。温度T1和T2大小关系是T1____T2(填“>”、“<”或“=”),对应温度的平衡常数大小关系是K1____K2(填“>”、“<”或“=”)。
(3)用甲醇燃料电池作为直流电源,设计如图2装置制取Cu2O,写出铜电极的电极反应式_______。
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实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。试运用所学知识,解决下列问题:
⑴已知某反应的平衡表达式为:
它所对应的化学反应方程式为:
⑵利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g);ΔH=-90.8kJ·mol
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g);ΔH=-23.5kJ·mol
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g);ΔH=-41.3kJ·mol
总反应:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=__________
(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下表所示:
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
该反应的正反应方向是反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,CO的平衡转化率为:。
(4)从氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等。
对反应:N2O4(g)2NO2(g)△H>0,在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是。
A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
D.由状态B到状态A,可以用加热的方法
E.A、C两点的化学平衡常数:A>C
(5)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ·mol-1。现在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下。下列说法正确的是
高三化学填空题极难题查看答案及解析
实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求,依靠理论知识做基础。试运用所学知识,解决下列问题:
(1)已知某反应的平衡表达式为:它所对应的化学反应为:_____________________________
(2)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g);ΔH=-90.8 kJ/mol
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g);ΔH=-23.5 kJ/mol
③CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+H2(g);ΔH=-41.3 kJ/mol
总反应:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=__________ ,
二甲醚(CH3OCH3)直接作燃料电池具有启动快,效率高等优点,若电解质为酸性,该电池的负极反应为_____________________________。
(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下表所示:
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
该反应的正反应方向是_________反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,CO的平衡转化率为:________。
(4)从氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等。对反应 N2O4(g) 2NO2(g) △H>0,在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是___________。
A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
D.由状态B到状态A,可以用加热的方法
E.A、C两点的化学平衡常数:A>C
(5)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3 。25℃时,将m mol NH4NO3溶于水,溶液显酸性,向该溶液滴加n L氨水后溶液呈中性,则滴加氨水的过程中水的电离平衡将______(填”正向”“不”或“逆向”)移动,所滴加氨水的浓度为_______mol·L-1。(NH3·H2O的电离平衡常数取Kb=2X10-5 mol·L-1)
(6)某科研单位利用原电池原理,用SO2和O2来制备硫酸,装置如右图,电极为多孔的材料能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触.
①溶液中H+的移动方向由______ 极到______极;(用A、B表示)
②B电极的电极反应式为__________________________。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求,依靠理论知识做基础。试运用所学知识,解决下列问题:
(1)已知某反应的平衡表达式为:K=,它所对应的化学反应为:________________。
(2)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) △H=-90.8 kJ/mol
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-23.5 kJ/mol
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41.3 kJ/mol
总反应:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) 的△H =____________;二甲醚(CH3OCH3)直接作燃料电池具有启动快,效率高等优点,若电解质为酸性,该电池的负极反应为________________。
(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题.已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下表所示:
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
该反应的正反应方向是_______反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为 0.020 mol/L,在该条件下,CO的平衡转化率为:________________。
(4)从氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如 NO、NO2、N2O4等,对反应N2O4(g)2NO2(g) △H >0,在温度为 T1、T2 时,平衡体系中 NO2的体积分数随压强变化曲线如图甲所示.下列说法正确的是________________。
A. A、C 两点的反应速率:A>C
B. A、C 两点气体的颜色:A 深,C浅
C. B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
D. 由状态 B 到状态 A,可以用加热的方法
E. A、C 两点的化学平衡常数:A>C
(5)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3,25℃时,将m mol NH4NO3溶于水,溶液显酸性,向该溶液滴加 n L 氨水后溶液呈中性,则滴加氨水的过程中水的电离平衡将________(填“正向”“不”或“逆向”)移动,所滴加氨水的浓度为________mol/L(NH3·H2O的电离平衡常数取Kb=2×10﹣5 mol/L)。
(6)某科研单位利用原电池原理,用SO2和O2来制备硫酸,装置如图乙所示,电极为多孔的材料能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触。
①溶液中H+的移动方向由________极到________极;(用 A、B 表示)
②B电极的电极反应式为____________。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
(13分)实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。下图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:
(1)该产业链中属于高中阶段常见的在低温下能自发进行的反应是:
(2)已知该产业链中某反应的平衡表达式为:
它所对应的化学反应为:________
(3)已知在一定温度下,
C(s)+CO2(g) 2CO(g)平衡常数K1;
CO(g)+H2O(g H2(g)+CO2(g)平衡常数K2;
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) 平衡常数K3;
则K1、K2、K3之间的关系是:________ 。
(4)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下表所示:
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
该反应的正反应方向是________反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,CO的平衡转化率为:________。
(5)从上图看出氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等。对反应N2O4(g) 2NO2(g) △H>0在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是 。
A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
D.由状态B到状态A,可以用加热的方法
E.A、C两点的化学平衡常数:A>C
(6)0.2mol/L的NaOH与0.4mol/L的上述产业链中一产品化肥硝酸铵溶液等体积混合后,溶液中各离子的物质的量浓度从大到小的顺序是________。
高三化学填空题简单题查看答案及解析
化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。请回答下列问题:
(1)已知C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g),则该反应的平衡常数表达式为。
(2)已知在一定温度下,
C(s)+CO2(g) 2CO(g) △H1
CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) △H2
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) △H3
则△H1、△H2、△H3之间的关系是:________。
(3)通过研究不同温度下平衡常数可以解决某些实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应时,会发生如下反应: CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如表所示。
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
则该反应的正反应方向是________反应(填“吸热”或“放热”),在500℃时,若设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,则CO的平衡转化率为________。
(4)从氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等。对反应N2O4(g) 2NO2(g) △H>0在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是________:
A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
D.由状态A到状态B,可以用加热的方法
E.A、C两点的化学平衡常数:A=C
(5)工业上用Na2SO3吸收尾气中的SO2,再用下图装置电解(惰性电极)NaHSO3制取H2SO4(阴离子交换膜只永许阴离子通过),阳极电极反应式为:________,阳极区逸出气体的成分为________(填化学式)。
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为倡导“节能减排”和“低碳经济”,目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料乙醇: 2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ΔH<0。在一定条件下,温度在450 K,在20 L密闭容器中按物质的量比为1∶3充入CO2和H2.
(1)n(H2)随时间变化如表所示:
t/min | 0 | 1 | 3 | 5 |
n(H2)/mol | 8 | 6 | 5 | 5 |
在450 ℃、0~1 min,v(CO2)=________;此温度下该反应的化学平衡常数为 ________(结果保留三位有效数字)。
(2) 在5 MPa下测得平衡体系中各物质的体积分数随温度的变化曲线如图所示:
曲线乙表示的是 ________(填物质的化学式)的体积分数,图像中A点对应的体积分数b=________%(结果保留三位有效数字)。
(3)下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是 ________。
A.升高温度 B.将CH3CH2OH(g)及时液化抽出
C.选择高效催化剂 D.再充入l mol CO2和3 mol H2
(4)25 ℃、1.01×105Pa时,9.2 g液态乙醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出273.4 kJ的热量,写出表示乙醇燃烧的热化学方程式: _________________。
(5)以石墨为电极,氢氧化钠、乙醇、水、氧气为原料的燃料电池,写出发生还原反应的电极反应式: _______________。
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CH4-CO2催化重整时发生反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),不仅可以得到合成气(CO和H2),还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题:
(1)某温度下,向1L的密闭容器中充入0.2molCH4与0.1molCO2,发生CH4-CO2催化重整反应,10min时达到平衡,测得平衡混合物中CO(g)的体积分数为20%,则用CH4表示的反应速率为______,CO2的平衡转化率为______。
(2)若CO2的平衡转化率(a)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。由图可知:压强p1______p2(选填“>“、“<“或“=”),理由是______。
(3)在一定温度下,向固定容积为2L的密闭容器中充入0.1moCH4与0.1mo1CO2发生CH4-CO2催化重整反应,达平衡时CO2的平衡转化率为50%,则此条件下该反应的平衡常数为K=______;平衡后保持温度不变,若再充入0.15molCH4、0.15molCO2、0.1molCO、0.1molH2,则此时v正______(选填“>”、“<”或“=”)v逆。
(4)已知:C(s)+2H2(g)=CH4(g)△H1=-75 kJ•mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-394 kJ•mol-1
C(s)+O2(g)=CO(g)△H3=-111 kJ•mol-1
①催化重整反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)的△H=______kJ•mol-1。
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)=CO(g) | ||
△H/(kJ•mol-1) | 75 | 172 | |
活化能/(kJ•mol-1) | 催化剂X | 33 | 91 |
催化剂Y | 43 | 72 |
由上表判断,催化剂X______Y(填“优于”或“劣于”),理由是______。
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