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2021届高考化学三轮专题双击训练 化学平衡状态本质及特征(一)
1.“一碳化学”是指以含一个碳原子的化合物(如CO2、CO、CH4、CH3OH等)为初始反应物,合成一系列重要的化工原料和燃料的化学。
(1)以CO2和NH3为原料合成尿素是利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可
表示如下:
反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) ∆H1
反应Ⅱ:NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ∆H2=+72.49 kJ/mol
总反应:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ∆H3=-86.98 kJ/mol
请回答下列问题:
①反应Ⅰ的∆H1=_______kJ/mol。
②反应Ⅱ一般在_______(填“高温”或“低温”)条件下有利于该反应的进行。
③一定温度下,在体积固定的密闭容器中按计量比投料进行反应Ⅰ,下列能说明反应达到了平衡状态的是_______(填字母序号)。
A.混合气体的平均相对分子质量不再变化
B.容器内气体总压强不再变化
C.2v正(NH3)=v逆(CO2)
D.容器内混合气体的密度不再变化
(2)将CO2和H2按物质的量之比为1:3充入一定体积的密闭容器中,发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ∆H。测得CH3OH的物质的量在不同温度下随时间的变化关系如图所示。
①根据图示判断∆H_____0(填“>”或“<”)。
②一定温度下,在容积均为2 L的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物,10 min后达到平衡。
容器
甲
乙
反应物投入量
1 mol CO2、3 mol H2
a mol CO2、b mol H2
c mol CH3OH(g)、c mol H2O(g)
(a、b、c均不为零)
若甲容器平衡后气体的压强为开始时的0.8倍,则反应10 min内甲容器中以CH3OH(g)表示的化学反应速率为_____,此温度下的化学平衡常数为______(保留两位小数);要使平衡后乙容器与甲容器中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则乙容器中c的取值范围为___________。
(3)氢气可将CO2还原为甲烷,反应为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)。ShyamKattel等结合实验与计