平衡转化率 平衡转化率是指平衡时已转化了的某反应物的量与转化前该反应物的量之比. 自学一会儿.例题 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

化学平衡状态是指
[     ]
A.反应不再发生
B.在一定条件下,反应混合物中各组成成分的浓度不随时间改变
C.反应容器内的总压强保持不变
D.反应物的转化率不再变化

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一碳化学是指以研究分子中只含一个碳原子的化合物[如甲烷(CH4)、合成气(CO和H2)、CO2、CH3OH等]为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学。科学家提出一种“绿色自由”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使空气中的CO2转变为其它化工原料,如下图所示。
(1)碳酸钾溶液所起的作用是__________。
(2)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
① 下图表示该反应过程中能量(单位为kJ/mol)的变化,关于该反应的下列说法中,正确的是__________ (填字母)。 
A.△H>0,△S>0     B.△H>0,△S<0
C.△H<0,△S<0     D.△H<0,△S>0
在上图中,曲线_______ (填:a或b)表示使用了催化剂。
② 在压强为5MPa,体积为VL的反应室中,bmolCO2与 3bmolH2在催化剂作用下反应生成甲醇,CO2的转化率与某物理量的关系如下图。则表中横坐标的物理量为__________,R1时该反应的平衡常数K=________________(用含字母的代数式表示)。当该物理量从R1到 R2进行  改变,平衡常数K将________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)过氧化尿素合成反应式如下:CO(NH2)+H2O→ CO(NH2)2·H2O △H<0。当n (过氧化氢):n (尿素) 为 1.3∶1,反应时间45 min,用水杨酸作为稳定剂,分别考察反应温度对反应效果的影响如下图所示(活性氧含量可视为CO(NH2)2·H2O2产量的直观表示)
从图中可以看出,在实验选定的温度范围内,随反应温度的升高,产品活性氧含量先增加而随后减少。
① 根据图中信息,最佳反应温度为__________________。
② 如何说明该反应中在实验选定的温度范围内,随反应温度的升高,产品活性氧含量先增加而随后减少_________________ 。

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人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程。据报道,常温、常压、光照条件下,N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应,生成的主要产物为NH3,相应的热化学方程式为:N2(g)+3H2O(l)2NH3(g)+O2(g)  △H="+765.0kJ" /mol。

Ⅰ.请在下图所示的坐标中画出上述反应在有催化剂和无催化剂两种情况下反应体系中的能量变化示意图,并进行标注(包括△H)。

Ⅱ.目前工业合成氨的原理是:N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g)  △H=-93.0kJ /mol。

回答下列问题:

(1)氢气的燃烧热△H=_______________kJ/mol。

(2)在恒温恒容密闭容器中进行的合成氨反应,下列能表示达到平衡状态的是_______(填序号)。

a.混合气体的压强不再发生变化

b.混合气体的密度不再发生变化

c.反应容器中N2、NH3的物质的量的比值不再发生变化

d.单位时间内断开a个H-H键的同时形成3 a个N-H键

e.三种物质的浓度比恰好等于化学方程式中各物质的化学计量数之比

(3)在恒温恒容的密闭容器中,合成氨反应的各物质浓度变化曲线如下图所示。请回答下列问题:

① 表示N2的浓度变化的曲线是              (选填曲线代号“A”、“B”或“C”)。

② 前25 min 内,用H2的浓度变化表示的化学反应平均速率是            

③在25 min 末反应刚好达到平衡,则该温度下反应的平衡常数K =        (计算结果可用分数表示)。若升高温度,该反应的平衡常数值将_______(填“增大”、 “减小”或“不变”)。

(4)在第25 min 末,保持其它条件不变,若升高反应温度并设法保持该温度不变,在第35 min末再次达到平衡。平衡移动过程中H2浓度变化了1.5 mol·L1,请你在图中画出第25 min ~ 40 min NH3浓度变化曲线。

(5)在一定温度下,将1 mol N2和3 mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应,达到平衡状态时,测得气体总物质的量为2.8 mol 。

①达平衡时,H2的转化率α1 = ____________。

②在相同条件下,若起始时只将NH3置于该容器中,达到平衡状态时NH3的转化率为α2,当α1 + α2 =1时,则起始时n (NH3)= ________mol。

 

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人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程.
I.最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实验氮的固定一电解法合成氨,大大提高了氮气和氢气的转化率.
总反应式为:N2(g)+3H2(g)数学公式2NH3(g)
则在电解法合成氨的过程中,应将H2不断地通入______极(填“阴”或“阳”);向另一电极通入N2,该电极的反应式为______.
II.据报道,在一定条件下,N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应,主要产物为NH3,相应的反应方程式为:2N2(g)+6H2O(g)═4NH3(g)+3O2(g),△H=Q.
(1)上述反应的平衡常数表达式为______.
(2)取五份等体积N2和H2O的混合气体(物质的量之比均为1:3),分别加入体积相同的恒玉密闭容器中,在温度不相同的情况下发生反应,反应相同时间后,测得氮气的体积分数φ(N2)与反应温度T的关系曲线如图(1)所示,则上述反应的Q______0(填“>”、“<”或“=”).
(3)若上述反应在有人化剂的情况下发生,则如图(2)所示的a、b、c、d四条曲线中,能表示反应体系能量变化的是______(选填字母代号),图(2)中△H的绝对值为1530kJ?mol-1
III.目前工业合成氨的原理是:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-93.0kJ?mol-1
回答下列问题:
(1)结合II中的数据,则:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的△H=______.

(2)在一定温度下,将1mol N2和3mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应,达到平衡状态时,测得气体总物质的量为2.8mol.
①达平衡时,H2的转化率α1=______.
②在相同条件下,若起始时只将NH3置于该容器中,达到平衡状态时NH3的转化率为α2,当α12=1时,则起始时NH3的物质的量n(NH3)______mol.

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(17分)人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程。据报道,常温、常压、光照条件下,N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应,生成的主要产物为NH3,相应的热化学方程式为:N2(g)+3H2O(l)2NH3(g)+O2(g)  △H="+765.0kJ" /mol。
Ⅰ.请在下图所示的坐标中画出上述反应在有催化剂和无催化剂两种情况下反应体系中的能量变化示意图,并进行标注(包括△H)。

Ⅱ.目前工业合成氨的原理是:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  △H=-93.0kJ /mol。
回答下列问题:
(1)氢气的燃烧热△H=_______________kJ/mol。
(2)在恒温恒容密闭容器中进行的合成氨反应,下列能表示达到平衡状态的是_______(填序号)。
a.混合气体的压强不再发生变化
b.混合气体的密度不再发生变化
c.反应容器中N2、NH3的物质的量的比值不再发生变化
d.单位时间内断开a个H-H键的同时形成3 a个N-H键
e.三种物质的浓度比恰好等于化学方程式中各物质的化学计量数之比
(3)在恒温恒容的密闭容器中,合成氨反应的各物质浓度变化曲线如下图所示。请回答下列问题:

① 表示N2的浓度变化的曲线是              (选填曲线代号“A”、“B”或“C”)。
② 前25 min 内,用H2的浓度变化表示的化学反应平均速率是            
③在25 min 末反应刚好达到平衡,则该温度下反应的平衡常数K =        (计算结果可用分数表示)。若升高温度,该反应的平衡常数值将_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)在第25 min 末,保持其它条件不变,若升高反应温度并设法保持该温度不变,在第35 min末再次达到平衡。平衡移动过程中H2浓度变化了1.5 mol·L-1,请你在图中画出第25 min ~ 40 min NH3浓度变化曲线。
(5)在一定温度下,将1 mol N2和3 mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应,达到平衡状态时,测得气体总物质的量为2.8 mol 。
①达平衡时,H2的转化率α1 = ____________。
②在相同条件下,若起始时只将NH3置于该容器中,达到平衡状态时NH3的转化率为α2,当α1 + α2 =1时,则起始时n (NH3)= ________mol。

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