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以FeO和焦炭为原料的炼铁工业会产生大量的碳氧化物,研究碳氧化物的转化对“双碳”目标的实现具有重要意义。实验室模拟炼铁过程,并在一定条件下完成CO2的转化。测得1000K时相关变化及数据如图所示。回答下列问题:
炼铁工业:

已知:反应aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g),Kθ=
[
p
C
100
kp
]
c
[
p
D
100
kp
]
d
[
p
A
100
kp
]
a
[
p
B
100
kp
]
b

(1)在密闭容器中加入FeO和焦炭(容器中N2与O2的体积比为4:1),发生反应,初始压强为100kPa,经tmin达平衡时O2完全反应,该体系总压为880kPa,计算用CO2压强变化表示的反应速率
400
t
400
t
kPa•min-1,反应Ⅲ的
K
θ
3
=
4
4
。保持其他条件不变,向体系中充入一定量CO2,平衡后p(CO)
不变
不变
(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)1000K时,反应Ⅱ、Ⅲ的ΔHθ分别为-11kJ•mol-1、110.5kJ•mol-1,则反应C(s)+2FeO(s)=2Fe(s)+CO2(g)的ΔHθ=
+88.5kJ/mol
+88.5kJ/mol
,该温度下CO2(g)的标准焓ΔHθ=
88.5-94a
88.5-94a
kJ•mol-1
(3)T℃时,向2L的恒容密闭容器中充入一定量炼铁生产经纯化处理后得到的CO2,再通入一定量H2,使初始压强为1.2kPa。在催化条件下发生反应:CO2+2H2⇌HCHO(g)+H2O(g)。反应达到平衡时,HCHO(g)的分压[p(HCHO)]与起始时
n
H
2
n
C
O
2
的关系如图所示。

①当
n
H
2
n
C
O
2
=2时,反应达到平衡后,若再向容器中加入CO2(g)和H2O(g),使二者分压均增大0.05kPa,则达到新平衡时,H2的平衡转化率将
增大
增大
(“增大”“减小”或不变”)。
②当
n
H
2
n
C
O
2
=2.5时,达到平衡状态后,HCHO的分压可能对应图象中的点
F
F
(填“D”、“E”或“F“)。

【考点】化学平衡的计算
【答案】
400
t
;4;不变;+88.5kJ/mol;88.5-94a;增大;F
【解答】
【点评】
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发布:2024/5/11 8:0:9组卷:46引用:1难度:0.5
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    kJ•mol-1
    (2)T1℃时,向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的转化率为
     
    ;保持其他条件不变,温度改为T2℃,经25s后达到平衡,测得c(CH4)=2c(C2H4),则0~25s内v(C2H4)=
     
    mol•L-1•s-1
    (3)CH4分解时几种气体的平衡分压(pPa)的对数值lgp与温度的关系如图所示。

    ①T℃时,向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只发生反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
     
    (填“>”或“<”)0,此时的平衡常数Kp=
     
    (用平衡分压代替浓度进行计算)Pa2
    ②若只改变一个反应条件使Kp变大,则该条件是
     
    (填标号)。
    A.减小C2H2的浓度
    B.升高温度
    C.增大压强
    D.加入合适的催化剂
    (4)工业上,以KNH2和液氨为电解质,以石墨为电极,电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为
     
    ,一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为
     

    发布:2025/1/4 8:0:1组卷:9引用:3难度:0.5
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    (1)此时A的浓度c(A)=
     
    mol/L,反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=
     
    mol;
    (2)B的平均反应速率v(B)=
     
    mol/(L•min);
    (3)x的值为
     

    发布:2024/12/30 19:0:1组卷:164引用:26难度:0.3
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