的平衡转化率(α)的关系。α随着x增大而增大的原因是 ;B点处,NH3的平衡转化率为____________。
③一定温度下,在3L定容密闭容器中充入NH3和CO2, 若x=2,当反应后气体压强变 2为起始时气体压强的3时达到平衡,测得此时生成尿素90g。该反应的平衡常数K
= 。
4.以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。
(1) N2O是一种强温室气体,且易形成颗粒性污染物,研究N2O的分解对环境保护有重要意义。碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为: 第一步I2(g)→2I(g)(快反应)
第二步I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反应) 第三步IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I2(g)(快反应)
实验表明,含碘时N2O分解速率方程v?k?c?N2O???下列表述正确?c?I2???(k为速率常数)。的是__________。
A.N2O分解反应中:分解速率与是否含碘蒸气有关 B.第三步对总反应速率起决定作用
C.第二步活化能比第三步小 D.IO为反应的催化剂 (2)汽车尾气中含有较多的氮氧化物和不完全燃烧的CO,汽车三元催化器可以实现降低氮氧化物的排放量。汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在催化剂的作用下转化成两种无污染的气体。如,
反应I:2CO +2NO → N2+2CO2 ?H1; 反应II:4CO +2NO2 → N2+4CO2
0.5?H2?0。
?针对反应I:①已知:反应N2(g)+O2(g)?2NO(g) ?H3=+180.0kJ·mol1,若CO的燃烧热为
-283.5kJ·moll 则反应I的?H1=_________kJ·mol1。
?
?
②若在恒容的密闭容器中,充入2molCO和1molNO,发生反应I,下列选项中不能说明该反应已经达到平衡状态的是_______。
A.CO和NO的物质的量之比不变 持不变
C.混合气体的压强保持不变
B.混合气体的密度保
vN2)vCO)D. 2(正?(逆
(3)根据原电池原理和电解原理进行如图回答。请回答: 用如图所示装置进行实验(K闭合).
? -①Zn极为________极;实验过程中,SO2________(填“从左向右”、“从右向左”或“不”)移4动。
②y极的电极反应现象为________;
③写出生活中对钢闸门的一种电化学保护方法 。
④有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl?NH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池,请写出该电池的正极反应式______________________。 5.CO、H2是煤的气化产物,在生产生活中用途广泛。 (1)CO还原法处理大气污染物SO2
① 2CO?g? + SO2?g??S?s?+2CO2?g? ?H? ?270kJ?mol-1,该反应的平衡常数表达式为 。
② 在绝热恒容的密闭容器中进行上述反应,下列说法正确的是 。 a.若混合气体密度保持不变,则已达平衡状态 b.达平衡后若再充人一定量CO2,平衡常数保持不变 c.分离出部分S,正、逆反应速率均保持不变,平衡不移动
催化剂d.从反应开始到平衡,容器内气体的压强保持不变
③向2 L恒温恒容密闭容器中通人2 mol CO、1 mol SO2,分别进行a、b、c三组实验。在不同催化剂件下发生反应:2CO?g? + SO2?g??S?s?+2CO2?g? ?H? ?270kJ?mol-1,反应体系总压随时间的变化如下表所示,则三组实验温度的大小关系是 (用a、b、c表示),实验a从反应开始至45s达到平衡,则该过程反应速率v?SO2? (结果保留2位有效数字)。 0s 40s 45s 60s 催化剂a 175 142 140 140 b 160 120 120 120 c 160 130 125 120 (2)利用CO、H2可制备天然气,主要反应为:
CO?g? + 3H2?g??CH4?g? + H2O?g? ?H1??206.2kJ?mol-1; CO?g? + H2O?g??CO2?g? + H2?g? ?H2? ?41.0kJ?mol-1; H2O?l?=H2O?g? ?H3=+44kJ?mol-1。 回答下列问题:
①反应CO2?g? + 4H2?g??CH4?g? + 2H2O?l?的?H4? kJ?mol-1。某温度下,分别在起始容积相同的恒压容器A、恒容容器B中加人1mol CO2和4mol H2的混合气体,两容器反应达到平衡后放出或吸收的热量较多的是 ( 填“A”或“B\。
②在恒压管道反应器中按n(H2):n(CO) = 3:1通入原料气,在催化剂作用下制备合成天然气,400 ℃ p总为100 kPa时反应体系平衡组成如下表所示:
组分 CH4 H2O H2 CO2 CO 体积分数/% 45.0 42.5 10.0 1.50 1.00 则该条件下CO的总转化率α= 。
③制备合成天然气采用在原料气中通入水蒸气来缓解催化剂积碳。 积碳反应为:反应I :CH4?g??C?s? + 2H2?g? ?H= +75kJ?mol-1;
反应II :2CO?g??C?s? + CO2?g? ?H= -172kJ?mol-1,
平衡体系中水蒸气浓度对积碳量的影响如图所示,下列说法正确的是 。 A.曲线1在700 ~ 800℃积碳量减小的原因可能是反应II逆向移动 B.曲线1在550 ~700℃积碳量增大的原因可能是反应I、II的速率增大
C.曲线2、3在550 ~800℃积碳量较低的原因是水蒸气稀释作用使积碳反应速率减小 D.水蒸气能吸收反应放出的热量,降低体系温度至550℃以下,有利于减少积碳
6.甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一。 (1)甲烷水蒸气催化重整发生如下反应: i. CH4(g) + H2O(g) ii. CH4(g) + 2H2O(g)
CO(g) + 3H2(g)
mol-1 ΔH = +206 kJ·
CO2(g) + 4H2(g) ΔH = +165 kJ·mol-1
把甲烷和水蒸气按物质的量之比 1:3 通入反应器中,其他条件不变,在不同温度下探究 CaO 对平衡时干燥出口气中 H2 物质的量分数的影响,结果如下:
① 反应 ii 平衡常数:K(500℃)____________K(700℃)(填“大于”、“等于”或“小于”)。 ② 在 400~600℃范围内,反应器中有 CaO 能大幅提高 H2 物质的量分数,原因是_______________(用化学方程式表示);600℃后,随温度升高,氢气的物质的量分数逐渐降低,主要原因是___________(填标号)。 A.催化剂活性降低
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