摘要: 会判断等效平衡及分析等效平衡形成的条件及相关的计算.

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随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍重视。
(1)目前,用超临界CO2(其状态介于气态和液态之间)代替氟利昂作冷剂已成为一种趋势,这一做法对环境的积极意义在于__________________________。
(2)将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多,如
以上反应中,最节能的是_______________,原子利用率最高的是__________________。
(3)为探究用CO2来生产燃料甲醇的反应原理,现进行如下实验:
在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/mol 测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=_________mol/(L·min)
②该反应的平衡常数表达式为_________,升高温度,平衡常数的数值将_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是_____________.
A.升高温度
B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离
D.再充入1molCO2和3molH2
(4)氢气是合成氨的重要原料,合成氨反应的热化学方程式如下: N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
△H=-93.4kJ/mol
①当合成氨反应达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、H2和NH3的量),反应速率与时间的关系如下图所示。
图t1时引起平衡移动的条件可能是_____________。其中表示平衡混合物中NH3含量最高的一段时间是
_______________。
(5)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2.某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料.已知该反应的阳极反应为:4OH-―4e-=O2↑+2H2O,则阴极反应式为__________________________.有人提出,可以设计反应2CO=2C+O2(△H>0、△S<0)来消除CO的污染.请你判断是否可行并说出理由_________________________________________.
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如图1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)已知该产业链中某反应的平衡表达式为:K=
[H2][CO]
[H2O]

它所对应的化学反应为:
C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)
C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)

(2)已知在一定温度下,各反应的平衡常数如下:
C(s)+CO2(g)?2CO(g),K1                  ①
CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g),K2        ②
C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g),K3         ③
则K1、K2、K3,之间的关系是:
K3=K1×K2
K3=K1×K2

反应①的平衡常数K随温度的升高而
增大
增大
(增大/减小/不变).
一定温度下,在三个容积均为2L的容器中均进行着③反应,各物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示.请填写表中相应的空格.
容器编号 n(C)mol n(H2O)mol n(CO)mol n(H2)mol v、v比较
0.2 0.12 1.20 0.20 v=v
0.16 0.20 0.40 0.80 v
v
简述理由:
Q=
0.2×0.4
0.1
=0.8<1=K,Q<K 平衡向正方向进行,所以v>v
Q=
0.2×0.4
0.1
=0.8<1=K,Q<K 平衡向正方向进行,所以v>v

(3)该产业链中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>O,在温度为T1、T2时,平衡体系中N02的体积分数随压强变化曲线如图2所示.下列说法正确的是
D
D
 
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
(4)如果(3)中的反应达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2O4、NO2的量),反应速率v与时间t关系如右图所示.图中t4时引起平衡移动的条件可能是
增大压强
增大压强
;图中表示平衡混合物中NO2的含量最高的一段时间是
t3~t4
t3~t4
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