工业上制备H2的一种重要方法是: CO(g) + H2O(g) CO2 (g) + H2(g) △H=Q kJ/mol 。已知该反应的平衡常数K与温度T的关系如图所示。若在一固定的密闭容器中, 850℃ 时发生上述反应,测得容器内各物质的浓度 (mol/L)随时间的变化关系如下表:
已知:850℃ 时该反应的化学平衡常数K ="1.0" ,请回答下列问题:
(1)Q 0(填“ > ”、“ = ”或“<” )。
(2)可以判断该反应达到化学平衡状态的叙述是 (填字母)。
A.单位时间内减少 CO(g)的浓度等于生成 CO2 (g)的浓度 |
B.反应容器内的压强不发生变化 |
C.混合气体中 H2 (g)的浓度不再发生改变 |
D.氢气的生成速率等于水的生成速率 |
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生如下可逆反应:
反应Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) (NH4)2CO3(aq)ΔH1
反应Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) NH4HCO3(aq)ΔH2
反应Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g) 2NH4HCO3(aq)ΔH3
请回答下列问题:
(2)为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响,在某温度T1下,将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中,并充入一定量的CO2气体(用氮气作为稀释剂),在t时刻,测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下,保持其他初始实验条件不变,重复上述实验,经过相同时间测得CO2气体浓度,得到趋势图(见图1)。则:
①ΔH3________0(填“>”、“=”或“<”)。
②在T1~T2及T4~T5两个温度区间,容器内CO2气体浓度呈现如图1所示的变化趋势,其原因是____________________________________________________________________________。
③反应Ⅲ在温度为T1时,溶液pH随时间变化的趋势曲线如图2所示。当时间到达t1时,将该反应体系温度迅速上升到T2,并维持该温度。请在该图中画出t1时刻后溶液的pH变化总趋势曲线。
(3)利用反应Ⅲ捕获CO2,在(NH4)2CO3初始浓度和体积确定的情况下,提高CO2吸收量的措施有________________________(写出2个)。
(4)下列物质中也可能作为CO2捕获剂的是__________。
A.NH4Cl | B.Na2CO3 |
C.HOCH2CH2OH | D.HOCH2CH2NH2 |
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已知:2NO2(g)N2O4(g);△H<0。在恒温恒容条件下,将一定量NO2和N2O4的混合气体通入容积为2L的密闭容器中,反应过程中各物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系如图⑴所示。请回答:
(1)a点时,v(正) v(逆)(填“<”、“>”或“=”),X线、Y线中代表N2O4的是 ;
(2)反应在第10 min达到平衡,则前10 min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)= mol·L-1·min-1。该温度下,反应的平衡常数K= (可用分数表示);
(3)在第25分钟,进行的操作是 ;
(4)a、b、c、d四点对应的时刻,NO2物质的量浓度由小到大的顺序是 ,再次平衡时的d点NO2的体积分数比b点时 (填“大”、“小”或“相等”);
(5)假如在第35分钟从容器中移去0.4mol N2O4,并加入适当催化剂使反应在第40分钟达到平衡,请在图⑴中画出从第35分钟以后两种物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系,并标注所画线条对应的物质。
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在10 L的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t/℃ | 700 | 800 | 830 | 1 000 | 1 200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
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工业上采用乙苯与CO2脱氢生产重要化工原料苯乙烯
(g)+CO2(g)(g)+CO(g)+H2O(g) ΔH="-166" kJ·mol-1
(1)①乙苯与CO2反应的平衡常数表达式为:K= 。
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 (填代号)。
(2)在3 L密闭容器内,乙苯与CO2的反应在三种不同的条件下进行实验,乙苯、CO2的起始浓度分别为1.0 mol·L-1和3.0 mol·L-1,其中实验Ⅰ在T1℃,0.3 MPa,而实验Ⅱ、Ⅲ分别改变了实验其他条件;乙苯的浓度随时间的变化如图1所示。
图1 图2
①实验Ⅰ乙苯在0~50 min时的反应速率为 。
②实验Ⅱ可能改变的条件是 。
③图2是实验Ⅰ中苯乙烯体积分数V%随时间t的变化曲线,请在图2中补画实验Ⅲ中苯乙烯体积分数V%随时间t的变化曲线。
(3)若实验Ⅰ中将乙苯的起始浓度改为1.2 mol·L-1,其他条件不变,乙苯的转化率将 (填“增大”“减小”或“不变”),计算此时平衡常数为 。
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已知,在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2mol 和1mol ,在500℃时充分反应达平衡后的浓度为w mol/L,放出热量b kJ。
(1)比较a______b(填>、=、<)
(2)下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知,表中(填“>”、“<”或“=”)
若在原来的容器中,只加入2mol 时充分反应达平衡后,吸收热量ckJ,的浓度________(填>、=、<)w mol/L。
(3)在相同条件下要想得到2akJ热量,加入各物质的物质的量可能是
A.4mol和2mol B.4mol、2mol和2mol
C.4mol和4mol D.6mol和4mol
(4)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是___________。
A.及时分离出气体 B.适当升高温度
C.增大的浓度 D.选择高效的催化剂
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工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。
(1)图1是表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化情况。从反应开始到平衡,用CO浓度变化表示平均反应速率v(CO)= ; H2的平衡转化率为_________________________。
(2)图2表示该反应进行过程中能量的变化。曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化,曲线b表示使用催化剂后的能量变化。写出反应的热化学方程式 。
(3)该温度下,反应平衡常数K=______________(填数值),温度升高,平衡常数K_________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(4)恒容条件下,下列措施中能使反应体系中增大的措施有 。
a.升高温度 b.充入He气 c.再充入2 molH2 d.使用催化剂
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固定和利用CO2能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体。工业上有一种用CO来生产甲醇燃料的方法: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H = -49.0 kJ·mol-1,
某科学实验将6molCO2和8molH2充入2L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如下图所示(实线)。
(1)a点正反应速率_______(填大于、等于或小于)逆反应速率。
(2)下列时间段平均反应速率最大的是__________。
A.0~1min | B.1~3min | C.3~8min | D.8~11min |
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(1)化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度,K值越大,表示_____________,K值大小与温度的关系是:温度升高,K值______________(填“一定增大”、“一定减小”、或“可能增大也可能减小”)。
(2)在一体积为10L的容器中,通人一定量的CO和H2O,在850℃时发生如下反应:CO(g)十H2O(g) CO2(g)十H2 (g) △H < 0 ;CO和H2O浓度变化如下图,则 0—4min的平均反应速率v(CO)=______ mol/(L·min)
(3)t℃(高于850℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如上表。
①表中3min—4min之间反应处于_________状态; C1数值_________0.08 mol/L (填大于、小于或等于)。
②反应在4min—5min问,平衡向逆方向移动,可能的原因是________(单选), 表中5min—6min之间数值发生变化,可能的原因是__________(单选)。
A.增加水蒸气 | B.降低温度 |
C.使用催化剂 | D.增加氢气浓度 |
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