竖炉冶铁工艺流程如图,使天然气产生部分氧化,并在特殊的燃烧器中使氧气和天然气燃烧CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g),催化反应室发生的反应为
题型:不详难度:来源:
竖炉冶铁工艺流程如图,使天然气产生部分氧化,并在特殊的燃烧器中使氧气和天然气燃烧CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g),催化反应室发生的反应为:CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)△H1=+216kJ/mol;CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)△H2=+260kJ/mol(不考虑其他平衡的存在),下列说法正确的是( )A.增大催化反应室的压强,甲烷的转化率减小 | B.催化室需维持在550~750℃,目的仅是提高CH4转化的速率 | C.设置燃烧室的主要目的是产生CO2和水蒸气作原料气与甲烷反应 | D.若催化反应室中,达到平衡时,容器中n(CH4)=amol,n(CO)=bmol,n(H2)=cmol,则通入催化反应室的CH4的物质的量为a+(b+c)/4 |
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答案
A、增大催化反应室的压强,催化反应室中的两个反应是气体体积增大的反应,加压,平衡逆向进行,甲烷的转化率减小,故A正确; B、催化室需维持在550~750℃,主要是此温度下催化剂的活性最大,温度越高应是平衡逆向进行,甲烷转化率减少,故B错误; C、依据流程中的转化关系,设置燃烧室的主要目的是提供原料气之外,还提供了能量,故C错误; D、CH4(g)+H2O(g)→CO(g)+3H2(g) CH4(g)+CO2(g)→2CO(g)+2H2(g) 起始:m 0 0 n 0 0 转化:x x x 3x y y 2y 2y 平衡:m-x x 3x n-y 2y 2y 有x+2y=b,3x+2y=c 得出x+y=(b+c)/4,而平衡时n(CH4)=m-x+n-y=amol,则通入催化反应室的CH4的物质的量为m+n=a+x+y=a+(b+c)/4mol,故D正确: 故选AD. |
举一反三
相同温度下,在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol.实验测得起始、平衡时的有关数据如下表:
容器编号 | 起始时各物质物质的量/mol | 平衡时反应中的能量变化 | N2 | H2 | NH3 | ① | 1 | 3 | 0 | 放出热量a kJ | ② | 2 | 3 | 0 | 放出热量b kJ | ③ | 2 | 6 | 0 | 放出热量c kJ | 配位平衡也是一种相对平衡状态,存在着平衡移动,它同溶液的pH值、沉淀的反应、氧化还原反应等有密切关系,也就是说,在溶液中形成配位物时,常常出现颜色的变化、溶解度的变化、PH值的改变等现象.Br-与Cu2+反应生成配位化合物,就存在配位平衡. Cu2++2Br-⇌Cu Br2Cu2++4Br-⇌[Cu Br4]2- 已知:Cu2+在水溶液中显蓝色,[Cu Br4]2-在水溶液中显黄色,蓝色与黄色并存时显绿色,[Cu Br4]2-浓度越大,颜色越深.同时,温度可能对[Cu Br4]2-的稳定性有影响. 某化学探究小组的同学为了探究温度、浓度对Br-与Cu2+的配位平衡的影响,于是做了下列的假设与猜想(填写空缺的假设): [假设与猜想] 1、增大配位离子(Br-)的浓度,平衡向正反应方向移动,生成配合物的浓度增大,溶液颜色加深; 2、______. 3、温度变化可能影响配合物的稳定性,促进配合物的形成,平衡向正反应方向移动. 4、温度变化也可能使化学平衡向左移动,抑制配合物的形成. [实验准备] (1)CuSO4溶液的准备:分别取3份8g无水CuSO4固体,各加入水稀释到100ml、50ml、25ml(第三种溶液已饱和); (2)NaBr溶液的准备:分别取2.06g、4.12g、4.12gNaBr晶体,各加入水稀释到50ml、50ml、25ml. 问题1:粗略配制上述溶液需要用到的仪器有:______; 表1、不同浓度的Br-溶液与某一浓度的Cu2+溶液反应
编号 | 5mlCu2+溶液(mol•L-1) | 10ml Br-溶液(mol•L-1) | 现象 | ① | 第一份CuSO4溶液 | a | 溶液由蓝色变为蓝绿色 | ② | 第一份CuSO4溶液 | b | 溶液由蓝色变为草绿色 | ③ | 第一份CuSO4溶液 | c | 溶液由蓝色变为亮绿色 | 运用化学知识解决生产、生活中的有关问题备受关注.请回答下列问题: (1)已知水存在如下平衡:H2O⇌H++OH-△H>0,现欲使平衡向右移动,且所得溶液显碱性,选择方法是______. A.向水中加入NaHSO4固体 B.向水中加Na2CO3固体 C.加热至100℃[其中c(H+)=1×10-6 mol•L-1]D.向水中加入NH4Cl固体 (2)常温下,浓度均为0.1mol•L-1的下列五种钠盐溶液的pH如下表;
溶质 | CH3COONa | NaHCO3 | Na2CO3 | NaClO | NaCN | pH | 8.8 | 9.7 | 11.6 | 10.3 | 11.1 | 合成氨反应为N2+3H2⇌2NH3,今有A、B、C、D四个容器,每个容器中有两种操作,两种操作分别达到平衡后,操作1中N2和操作2中NH3转化率之和一定不为1的是(起始体积相同)( )A.恒温恒容:操作1:加1 mol N2+3 mol H2,操作2:加2 mol NH3 | B.恒温恒压:操作1:加1 mol N2+3 mol H2,操作2:加2 mol NH3 | C.恒温恒容:操作1:加1 mol N2+3 mol H2,操作2:加3 mol NH3 | D.恒温恒压:操作1:加1 mol N2+3 mol H2,操作2:加3 mol NH3 |
| 在一定条件下,可逆反应2NO2(g)⇌N2O4(g)△H<0达到平衡,当分别改变下列条件时,请填空: (1)保持容器容积不变,通入一定量的NO2,则达到平衡时NO2的百分含量______(填“增大”、“减小”或“不变”,下同);保持容器容积不变,通入一定量N2O4,则达到平衡时NO2的百分含量______. (2)保持压强不变,通入一定量的NO2,则达到平衡时NOΡ的百分含量;保持压强不变,通入一定量N2O4,则达到平衡时NO2的百分含量______. (3)保持容器容积不变,通入一定量的氖气,则达到平衡时NO2的转化率______;保持压强不变,通入氖气使体系的容积增大一倍,则达到平衡时NO2的转化率______. |
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