.按要求回答下列问题:
(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=+72.49kJ/mol
总反应:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H3=-86.98kJ/mol
①反应Ⅰ的△H1=__ 。
②一定温度下,在体积固定的密闭容器中按n(NH3):n(CO2)=2:1进行反应Ⅰ,下列能说明反应Ⅰ达到了平衡状态的是__ (填序号)。
A.容器内气体总压强不再变化
B.NH3与CO2的转化率相等
C.容器内混合气体的密度不再变化
(2)在一定体积的密闭容器中进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示:
回答下列问题:
①该反应的化学平衡常数表达式为K=__ 。
②该反应为__ (填“吸热”或“放热”)反应。
③某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为__ ℃。
④在800℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2mol·L-1,c(H2)为1.5mol·L-1,c(CO)为1mol·L-1,c(H2O)为3mol·L-1,此时反应向__ (填“正向”或“逆向”)进行。
(3)工业上从废铅蓄电池废液回收铅的过程中,常用纯碱溶液与处理后的铅膏(主要含PbSO4)发生反应:PbSO4(s)+CO(aq)PbCO3(s)+SO( aq)。
已知溶度积常数:Ksp(PbSO4)=1.6×10-8,Ksp(PbCO3)=7.4×10-14,则该反应的化学平衡常数K=__ 。
Ⅱ.N2H4—O2燃料电池是一种高效低污染的新型电池,其装置如图所示:
(1)N2H4的电子式为__ ;
(2)a极的电极反应方程式为___ 。
(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=+72.49kJ/mol
总反应:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H3=-86.98kJ/mol
①反应Ⅰ的△H1=
②一定温度下,在体积固定的密闭容器中按n(NH3):n(CO2)=2:1进行反应Ⅰ,下列能说明反应Ⅰ达到了平衡状态的是
A.容器内气体总压强不再变化
B.NH3与CO2的转化率相等
C.容器内混合气体的密度不再变化
(2)在一定体积的密闭容器中进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示:
t/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
回答下列问题:
①该反应的化学平衡常数表达式为K=
②该反应为
③某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为
④在800℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2mol·L-1,c(H2)为1.5mol·L-1,c(CO)为1mol·L-1,c(H2O)为3mol·L-1,此时反应向
(3)工业上从废铅蓄电池废液回收铅的过程中,常用纯碱溶液与处理后的铅膏(主要含PbSO4)发生反应:PbSO4(s)+CO(aq)PbCO3(s)+SO( aq)。
已知溶度积常数:Ksp(PbSO4)=1.6×10-8,Ksp(PbCO3)=7.4×10-14,则该反应的化学平衡常数K=
Ⅱ.N2H4—O2燃料电池是一种高效低污染的新型电池,其装置如图所示:
(1)N2H4的电子式为
(2)a极的电极反应方程式为
更新时间:2020-07-01 07:49:11
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(0.4)
【推荐1】如图表示时合成氨反应的能量变化曲线图,据图回答下列问题:
(1)若反应中生成2mol氨,则反应____ (填“吸收”或“放出”)____ kJ热量。
(2)图甲中曲线____ (填“a”或“b”)表示加入铁触媒(催化剂)的能量变化曲线,铁触媒能加快反应速率的原理是____ 。
(3)合成氨反应中平衡混合物中氨气的体积分数与压强、温度的关系如图所示。若曲线a对应的温度为500℃,则曲线b对应的温度可能是____ 。
A.600℃ B.550℃ C.500℃ D.450℃
(4)合成氨所需的氢气可由甲烷与水反应制备,发生的反应为 。一定条件下,在1L容器中发生上述反应,各物质的物质的量浓度的变化如表所示:
①表中x=____ ;前2min内的平均反应速率为______ 。
②3~4min内,反应过程中氢气浓度量增大的原因可能是____ 。
A.升高温度 B.使用催化剂 C.充入氢气
(1)若反应中生成2mol氨,则反应
(2)图甲中曲线
(3)合成氨反应中平衡混合物中氨气的体积分数与压强、温度的关系如图所示。若曲线a对应的温度为500℃,则曲线b对应的温度可能是
A.600℃ B.550℃ C.500℃ D.450℃
(4)合成氨所需的氢气可由甲烷与水反应制备,发生的反应为 。一定条件下,在1L容器中发生上述反应,各物质的物质的量浓度的变化如表所示:
0 | 0 | 0 | ||
2 | ||||
3 | ||||
4 |
①表中x=
②3~4min内,反应过程中氢气浓度量增大的原因可能是
A.升高温度 B.使用催化剂 C.充入氢气
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解题方法
【推荐2】甲醛(HCHO)是一种重要的化工产品,工业上可用甲醇脱氢法制备,相关反应方程式为:CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g) △H=+akJ/mol回答下列问题:
(1)反应过程中需要向体系中通入空气,通过以下反应提供上述反应所需要的热量:H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-bkJ/mol
要使反应温度维持在650℃,则进料时,甲醇和空气的体积比应为___ (已知空气中氧气的体积分数为20%,b>a)。
(2)Na2CO3是甲醇脱氢制甲醛的催化剂,有研究指出,催化反应的部分机理如下:
历程i:CH30H→・H+・CH2OH(・H叫做氢自由基,实际上就是H原子,有很高的反应活性,
“・”代表有一个单电子可以参与配对成键)
历程ii:・CH2OH→・H+HCHO
历程iii:・CH2OH→3•H+CO
历程iv:自由基发生碰撞形成新化学键而湮灭
如图1所示为在体积为2L的恒容容器中,投入1molCH3OH(g),在碳酸钠催化剂作用下开始反应,20min后,测得甲醇的转化率(X)与甲醛的选择性(S)与温度的关系(副反应仅考虑CH3OHCO+2H2):
①请在图2所给坐标中,画出历程iv的反应过程一能量变化示意图___ 。
②下列说法合理的是__ 。
a.升高温度,甲醇转化率提高,平衡常数变大
b.当体系气体密度保持不变时,达到平衡状态
c.及时分离产品有利于提高甲醇生成甲醛的转化率
③600℃时,前20min甲醇的平均反应速率为__ ,此时生成甲醛的反应的Qp=___ (Qp的表达式与平衡常数Kp相同,p为物质的分压,分压=总压×物质的量分数,体系初始压强为P0)
④650℃以后,甲醛的选择性降低,而甲醇的转化率升高的可能原因是___ 。
(3)氧化剂可处理甲醛污染,结合以下图象分析夏季(水温约20℃)应急处理甲醛污染的水源最好应选择的试剂为____ 。
(1)反应过程中需要向体系中通入空气,通过以下反应提供上述反应所需要的热量:H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-bkJ/mol
要使反应温度维持在650℃,则进料时,甲醇和空气的体积比应为
(2)Na2CO3是甲醇脱氢制甲醛的催化剂,有研究指出,催化反应的部分机理如下:
历程i:CH30H→・H+・CH2OH(・H叫做氢自由基,实际上就是H原子,有很高的反应活性,
“・”代表有一个单电子可以参与配对成键)
历程ii:・CH2OH→・H+HCHO
历程iii:・CH2OH→3•H+CO
历程iv:自由基发生碰撞形成新化学键而湮灭
如图1所示为在体积为2L的恒容容器中,投入1molCH3OH(g),在碳酸钠催化剂作用下开始反应,20min后,测得甲醇的转化率(X)与甲醛的选择性(S)与温度的关系(副反应仅考虑CH3OHCO+2H2):
①请在图2所给坐标中,画出历程iv的反应过程一能量变化示意图
②下列说法合理的是
a.升高温度,甲醇转化率提高,平衡常数变大
b.当体系气体密度保持不变时,达到平衡状态
c.及时分离产品有利于提高甲醇生成甲醛的转化率
③600℃时,前20min甲醇的平均反应速率为
④650℃以后,甲醛的选择性降低,而甲醇的转化率升高的可能原因是
(3)氧化剂可处理甲醛污染,结合以下图象分析夏季(水温约20℃)应急处理甲醛污染的水源最好应选择的试剂为
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【推荐3】常用作有机合成与生物化学中间体,可由脱氢制得,体系中同时发生如下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:(1)在T℃,恒压密闭容器中只发生反应Ⅰ。初始通入0.2mol 和1mol H2,达平衡时,体系向环境放热a kJ;若初始加入0.8mol (g),达平衡时,体系向环境吸热b kJ。则
(2)一定温度下,向恒压密闭容器中通入1mol (g),发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,测得的平衡转化率为,。
①平衡体系中的物质的量为
②平衡后,保持其他条件不变,再向该容器中通入1mol He,再次达到平衡,的值将(填“增大”“减小”或“不变”)
②N点的平衡转化率比M点高,原因可能是
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【推荐1】Ⅰ.认识反应条件对化学反应方向,限度及快慢的影响,有利于运用这些规律解决实际问题。
(1)下列有关说法正确的是__________
(2)与的加成反应分为两步,能量与反应历程如图所示。下列说法中正确的是__________
(3)一定条件下在催化剂表面与水发生反应,,如果反应的平衡常数K值变大,该反应__________
(4)下列有关可逆反应:的分析中,一定正确的是__________
Ⅱ.金属钛(Ti)在工业领域有着重要用途。目前生产钛的方法之一是先将转化为,再进一步还原得到钛。工业上将转化为的方法为:
碳氯化法:
(5)平衡常数表达式___________ ;恒温恒容时,下列叙述一定能说明该反应达到平衡状态的是___________ 。
A.混合气体的压强保持不变 B.
C.混合气体的密度保持不变 D.和物质的量相等
(6)若反应容器的容积为,后,测得固体的质量减少,则的平均反应速率为___________ 。从碰撞理论解释升高温度反应速率加快的原因:___________ 。
Ⅲ.工业上将转化为的方法为还有直接氯化法:
直接氯化法:
(7)从和的角度说明碳氯化法的反应趋势远大于直接氯化法的原因:___________ 。
(8)由冶炼钛方法有:900℃,;从平衡移动角度解释上述冶炼金属钛的反应原理___________ 。
(1)下列有关说法正确的是__________
A.,该过程熵值增大 |
B.,,该反应一定能自发进行 |
C.,该过程熵值增大 |
D.,,,此反应低温自发 |
A.决速步骤是第一步 | B.总反应为吸热反应 |
C.总能量:反应物低于生成物 | D.过渡态1比过渡态2更稳定 |
A.在平衡移动时正反应速率先减小后增大 | B.一定向正反应方向移动 |
C.在平衡移动时逆反应速率先增大后减小 | D.一定向逆反应方向移动 |
A.增大压强,平衡不移动,则 |
B.升高温度,A的转化率诚小,则正反应是吸热反应 |
C.保持容器体积不变,移走C,平衡正向移动,正反应速率增大 |
D.保持容器体积不变,加入B,容器中D的质量增加,则B是气体 |
Ⅱ.金属钛(Ti)在工业领域有着重要用途。目前生产钛的方法之一是先将转化为,再进一步还原得到钛。工业上将转化为的方法为:
碳氯化法:
(5)平衡常数表达式
A.混合气体的压强保持不变 B.
C.混合气体的密度保持不变 D.和物质的量相等
(6)若反应容器的容积为,后,测得固体的质量减少,则的平均反应速率为
Ⅲ.工业上将转化为的方法为还有直接氯化法:
直接氯化法:
(7)从和的角度说明碳氯化法的反应趋势远大于直接氯化法的原因:
(8)由冶炼钛方法有:900℃,;从平衡移动角度解释上述冶炼金属钛的反应原理
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【推荐2】化学在解决雾霾污染中有着重要的作用,雾霾由多种污染物形成,其中包含颗粒物(包括PM2.5)、氮氧化物(NOx)、CO、SO2等。
(1)已知:NO(g)+O2(g)NO2(g)△H=﹣56.5kJ•mol﹣1
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=﹣196.6kJ•mol﹣1
则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)△H=_____________ kJ•mol﹣1
一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于恒温恒容的密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的有___________ 。
a.混合气体的平均相对分子质量 b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变 d.每消耗1mol SO3的同时生成1mol NO2
(2)CO综合利用。
①CO用于合成甲醇反应方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),若起始投入1molCO,2mol H2,CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图1,得知该反应△H______ 0,该反应实际生产条件控制在___________ ℃、1.3×104kPa左右最为适宜。
②电解CO制备CH4,电解质为碳酸钠溶液,工作原理如图2所示,写出阴极区电极反应式___________ 。
(1)已知:NO(g)+O2(g)NO2(g)△H=﹣56.5kJ•mol﹣1
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=﹣196.6kJ•mol﹣1
则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)△H=
一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于恒温恒容的密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的有
a.混合气体的平均相对分子质量 b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变 d.每消耗1mol SO3的同时生成1mol NO2
(2)CO综合利用。
①CO用于合成甲醇反应方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),若起始投入1molCO,2mol H2,CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图1,得知该反应△H
②电解CO制备CH4,电解质为碳酸钠溶液,工作原理如图2所示,写出阴极区电极反应式
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【推荐3】通过化学的方法实现的资源化利用是一种非常理想的减排途径。
Ⅰ.利用制备
一定温度下,在恒容密闭容器中进行如下反应:
(1)该反应的平衡常数表达式___________ 。
(2)下列事实能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填字母序号)
Ⅱ.利用制备甲醇(CH3OH)
一定条件下,向恒容密闭容器中通入一定量的和。涉及反应如下:
主反应:
副反应:
已知:产率
(3)一段时间后,测得体系中。产率=___________ (用代数式表示)。
(4)探究温度对反应速率的影响(其他条件相同)
实验测得不同温度下,单位时间内的转化率和与的物质的量之比[]如图1所示。
由图1可知,随着温度的升高,转化率升高,的值下降。解释其原因:___________ 。
(5)探究温度和压强对平衡的影响(其他条件相同)
不同压强下,平衡时转化率随温度的变化关系如图2所示。
①压强___________ (填“大于”或“小于”)。
②图2中温度高于时,两条曲线重叠的原因是___________ 。
③下列条件中,平衡产率最大的是___________ (填字母序号)。
a. b. c.
Ⅰ.利用制备
一定温度下,在恒容密闭容器中进行如下反应:
(1)该反应的平衡常数表达式
(2)下列事实能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填字母序号)
A.体系内 | B.体系压强不再发生变化 |
C.体系内各物质浓度不再发生变化 | D.体系内的物质的量分数不再发生变化 |
Ⅱ.利用制备甲醇(CH3OH)
一定条件下,向恒容密闭容器中通入一定量的和。涉及反应如下:
主反应:
副反应:
已知:产率
(3)一段时间后,测得体系中。产率=
(4)探究温度对反应速率的影响(其他条件相同)
实验测得不同温度下,单位时间内的转化率和与的物质的量之比[]如图1所示。
由图1可知,随着温度的升高,转化率升高,的值下降。解释其原因:
(5)探究温度和压强对平衡的影响(其他条件相同)
不同压强下,平衡时转化率随温度的变化关系如图2所示。
①压强
②图2中温度高于时,两条曲线重叠的原因是
③下列条件中,平衡产率最大的是
a. b. c.
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【推荐1】.研究表明: CO2和 CO可以作为新碳源,解决当前应用最广泛的碳源(石油和天然气)枯竭危机。
(1)目前工业上有一种方法是用 CO2加氢合成低碳烯烃。现以合成乙烯(C2H4)为例,该过程分两步进行:
反应 I: CO2(g)+H2(g)CO(g)+ H2O(g) △H =+41.3kJ·mol -1
反 应 II: 2CO(g)+ 4H2(g) C2H4(g) +2H2O(g) △H =-210.5kJ·mol -1
①CO2加氢合成乙烯的热化学方程式为_____ 。
②一定条件下的密闭容器中,上述反应 I 达到平衡后,要加快反应速率并提高 CO2 的转化率,可以采取的措施是_____ (填字母)。
A.减小压强
B 分离出水蒸气.
C.加入适当催化剂
D.增大 H2浓度
E.升高温度
(2)将不同物质的量的H2O(g)和 CO(g)分别通入体积为 2 L 的恒容密闭容器中,进行反应:H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
若 a=2,b=1,则 c=_____ ,达到平衡时实验组Ⅱ中 H2O(g)和实验组Ⅲ中 CO的转化率的关系为 αⅡ(H2O)_____ (填“<”“>”或“=”)αⅢ(CO)。
(3)可以用CO在催化剂存在下制备二甲醚的反应原理为:2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),已知一定条件下,该反应中 CO 的平衡转化率随温度、投料比 n(H2)/ n(CO)的变化曲线如图所示。
①a、b、c 按从大到小的顺序排序为_____
②根据图象可以判断该反应为放热反应,理由是_________________
(4)工业上还可利用 CO或 CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:
据反应①与②可推导出 K1、K2与 K3之间的关系,则 K3=_____ (用 K1、K2表示); 反应③的ΔH_____ (填“>”或“<”)0。
(1)目前工业上有一种方法是用 CO2加氢合成低碳烯烃。现以合成乙烯(C2H4)为例,该过程分两步进行:
反应 I: CO2(g)+H2(g)CO(g)+ H2O(g) △H =+41.3kJ·mol -1
反 应 II: 2CO(g)+ 4H2(g) C2H4(g) +2H2O(g) △H =-210.5kJ·mol -1
①CO2加氢合成乙烯的热化学方程式为
②一定条件下的密闭容器中,上述反应 I 达到平衡后,要加快反应速率并提高 CO2 的转化率,可以采取的措施是
A.减小压强
B 分离出水蒸气.
C.加入适当催化剂
D.增大 H2浓度
E.升高温度
(2)将不同物质的量的H2O(g)和 CO(g)分别通入体积为 2 L 的恒容密闭容器中,进行反应:H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组 | 温度/℃ | 起始量/ mol | 平衡量/ mol | 达到平衡所 需时间/min | ||
H2O | CO | CO | H2 | |||
Ⅰ | 650 | 2 | 4 | 2.4 | 1.6 | 5 |
Ⅱ | 900 | 1 | 2 | 1.6 | 0.4 | 3 |
Ⅲ | 900 | a | b | c | d | t |
(3)可以用CO在催化剂存在下制备二甲醚的反应原理为:2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),已知一定条件下,该反应中 CO 的平衡转化率随温度、投料比 n(H2)/ n(CO)的变化曲线如图所示。
①a、b、c 按从大到小的顺序排序为
②根据图象可以判断该反应为放热反应,理由是
(4)工业上还可利用 CO或 CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:
化学反应 | 平衡常数 | 温度/℃ | |
500 | 800 | ||
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) | K1 | 2.5 | 0.15 |
②H2(g)+CO2H2O(g)+CO(g) | K2 | 1.0 | 2.50 |
③3H2(g)+CO2CH3OH(g)+H2O(g) | K3 |
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【推荐2】合成氨对工、农业生产和国防都有重要意义。
已知:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g);△H= -92.4 kJ·mol-1,请回答:
(1)合成氨工业中采取的下列措施可以用勒夏特列原理解释的是_____ (填字母)。
a.用铁触媒(催化剂)加快化学反应速率
b.采用较高压强(20 MPa~50 MPa)
c.将原料气中的少量CO等气体净化除去
d.将生成的氨液化并及时从体系中分离出来
(2)一定温度下,在密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2并发生反应。
①若容器容积V恒定,达到平衡时,气体的压强为原来的,则N2的转化率=_____ ,此时,反应放热_____ kJ;该温度下合成氨反应的平衡常数K=_____ (只需列出数字表达式);
②若容器压强恒定,则达到平衡时,容器中N2的转化率__ (填“>、<或=”)。
(3)随着对合成氨研究的发展,希腊科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极,实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氨(装置如下图)。钯电极A是电解池的____ 极(填“阳”或 “阴”),该极上的电极反应式是______________________________________ 。
已知:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g);△H= -92.4 kJ·mol-1,请回答:
(1)合成氨工业中采取的下列措施可以用勒夏特列原理解释的是
a.用铁触媒(催化剂)加快化学反应速率
b.采用较高压强(20 MPa~50 MPa)
c.将原料气中的少量CO等气体净化除去
d.将生成的氨液化并及时从体系中分离出来
(2)一定温度下,在密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2并发生反应。
①若容器容积V恒定,达到平衡时,气体的压强为原来的,则N2的转化率=
②若容器压强恒定,则达到平衡时,容器中N2的转化率
(3)随着对合成氨研究的发展,希腊科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极,实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氨(装置如下图)。钯电极A是电解池的
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【推荐3】碳、氮、硫是中学化学重要的非金属元素,在工农业生产中有广泛的应用。
(1)CO与镍反应会造成含镍催化剂的中毒。为防止镍催化剂中毒,工业上常用SO2将CO氧化,二氧化硫转化为单质硫。已知:CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-Q1kJ•mol-1;S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-Q2kJ•mol-1;则SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g)△H=______ kJ•mol-1。
(2)298K时,在2L密闭容器中发生可逆反应:2NO2(g)N2O4(g)△H=-akJ•mol-1(a>0),N2O4的物质的量浓度随时间变化如图1所示。达平衡时,N2O4的浓度为NO2的2倍,回答下列问题:
①298K时,该反应的平衡常数为______ (精确到小数点后两位)。
②在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2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______ 。
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.由状态B到状态A,可以用加热的方法
③若反应在398K进行,某时刻测得n(NO2)=0.6mol,n(N2O4)=1.2mol,则此时v正______ v逆(填“>”“<”或“=”)。
(3)NH4HSO4在分析试剂、电子工业中用途广泛。现向100mL0.1mol•L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1mol•L-1NaOH溶液,得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图3所示。试分析图中a、b、c、d、e五个点。
①a-b发生反应的离子方程式为______ 。
②水的电离程度最大的是_____ 。(选填a、b、c、d、e五个点,下同)
③其溶液中c(OH-)的数值最接近NH3•H2O的电离常数K数值的是_____ 。
(1)CO与镍反应会造成含镍催化剂的中毒。为防止镍催化剂中毒,工业上常用SO2将CO氧化,二氧化硫转化为单质硫。已知:CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-Q1kJ•mol-1;S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-Q2kJ•mol-1;则SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g)△H=
(2)298K时,在2L密闭容器中发生可逆反应:2NO2(g)N2O4(g)△H=-akJ•mol-1(a>0),N2O4的物质的量浓度随时间变化如图1所示。达平衡时,N2O4的浓度为NO2的2倍,回答下列问题:
①298K时,该反应的平衡常数为
②在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2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
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.由状态B到状态A,可以用加热的方法
③若反应在398K进行,某时刻测得n(NO2)=0.6mol,n(N2O4)=1.2mol,则此时v正
(3)NH4HSO4在分析试剂、电子工业中用途广泛。现向100mL0.1mol•L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1mol•L-1NaOH溶液,得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图3所示。试分析图中a、b、c、d、e五个点。
①a-b发生反应的离子方程式为
②水的电离程度最大的是
③其溶液中c(OH-)的数值最接近NH3•H2O的电离常数K数值的是
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(0.4)
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解题方法
【推荐1】化石燃料的燃烧会产生大量污染大气的二氧化硫和温室气体二氧化碳。而氢气和氮气都被认为是无碳无污染的清洁能源。
I. “氢能”将是未来最理想的新能源。
(1)某些合金可用于储存氢,金属储氢的原理可表示为:M+xH2=MH2x △H<0 (M表示某种合金)
下图表示温度分别为T1、T2时,最大吸氢量与氢气压强的关系。
则下列说法中,正确的是_______ 。
a. T1>T2
b.增大M的量,上述平衡向右移动
c.增大氢气压强,加快氢气的吸收速率
d.金属储氢过程中M做还原剂,价态升高
(2)工业上通常用生产水煤气的方法制得氢气。其中C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g),在850℃时平衡常数K=1。若向1L的恒容密闭真空容器中同时加入xmolC和6.OmolH2O。
①850℃ 时反应达到平衡,x应满足的条件是____________ 。
②对于上述平衡状态,改变下列条件能使反应速率增大,且平衡向正向移动的是_______ 。
a.选用更高效的催化剂 b.升高温度
c.及时分离出氢气 d.增加氢气的浓度
II. CO2是合成尿素的原料
现在以熔融碳酸盐为电解质,稀土金属材料为电极组成氢氧燃料电池(如装置甲所示),其中负极通入H2,正极通入O2和CO2的混合气体。乙装置中a、b为石墨,电解一段时间后,b电极附近滴入酚酞溶液变红,NaCl溶液的体积为100mL。
工作过程中,甲装置中d电极的电极反应式是___________ ,乙装置中电极a为_____ 极(填电极名称)。
(2)若在a极产生112mL(标准状况)气体,25℃时乙装置中所得溶液pH =_______ (忽略电解前后溶液体积变化)
III.氨是制备尿素的原料,NH3、N2O4等在工农业生产,航天航空等领域有广泛应用。
(1)氨在氧气中燃烧,生成水和一种空气组成成分的单质。已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H =-92.4kJ/mol及H2的燃烧热为286kJ/mol。试写出氨在氧气中燃烧生成液态水的热化学方程式:__________________ 。
(2)氨气溶于水得到氨水,在25℃ 下,将a mol·L-1的氨水和b mol·L-1的硫酸以3:2的体积比混合,反应后溶液呈中性。用含a和b的代数式表示出NH3 H2O的电离平衡常数________ 。
I. “氢能”将是未来最理想的新能源。
(1)某些合金可用于储存氢,金属储氢的原理可表示为:M+xH2=MH2x △H<0 (M表示某种合金)
下图表示温度分别为T1、T2时,最大吸氢量与氢气压强的关系。
则下列说法中,正确的是
a. T1>T2
b.增大M的量,上述平衡向右移动
c.增大氢气压强,加快氢气的吸收速率
d.金属储氢过程中M做还原剂,价态升高
(2)工业上通常用生产水煤气的方法制得氢气。其中C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g),在850℃时平衡常数K=1。若向1L的恒容密闭真空容器中同时加入xmolC和6.OmolH2O。
①850℃ 时反应达到平衡,x应满足的条件是
②对于上述平衡状态,改变下列条件能使反应速率增大,且平衡向正向移动的是
a.选用更高效的催化剂 b.升高温度
c.及时分离出氢气 d.增加氢气的浓度
II. CO2是合成尿素的原料
现在以熔融碳酸盐为电解质,稀土金属材料为电极组成氢氧燃料电池(如装置甲所示),其中负极通入H2,正极通入O2和CO2的混合气体。乙装置中a、b为石墨,电解一段时间后,b电极附近滴入酚酞溶液变红,NaCl溶液的体积为100mL。
工作过程中,甲装置中d电极的电极反应式是
(2)若在a极产生112mL(标准状况)气体,25℃时乙装置中所得溶液pH =
III.氨是制备尿素的原料,NH3、N2O4等在工农业生产,航天航空等领域有广泛应用。
(1)氨在氧气中燃烧,生成水和一种空气组成成分的单质。已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H =-92.4kJ/mol及H2的燃烧热为286kJ/mol。试写出氨在氧气中燃烧生成液态水的热化学方程式:
(2)氨气溶于水得到氨水,在25℃ 下,将a mol·L-1的氨水和b mol·L-1的硫酸以3:2的体积比混合,反应后溶液呈中性。用含a和b的代数式表示出NH3 H2O的电离平衡常数
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(0.4)
【推荐2】(1)合成氨反应的热化学方程式:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=-92.2 kJ·mol-1
已知合成氨反应是一个反应物不能完全转化为生成物的反应,在某一定条件下,N2的转化率仅为10%,要想通过该反应得到92.2 kJ的热量,则在反应混合物中要投放N2的物质的量的取值范围为________ mol。
(2)肼(N2H4)-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。肼-空气燃料电池放电时:负极的电极反应式:__________ ,正极的电极反应式:__________ 。
(3)如图是一个电解过程示意图。
①锌片上发生的电极反应式是:_______________
②假设使用肼-空气燃料电池作为该过程中的电源,锌片质量变化为64 g,则肼-空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气__________ L(假设空气中氧气体积分数为20%)。
已知合成氨反应是一个反应物不能完全转化为生成物的反应,在某一定条件下,N2的转化率仅为10%,要想通过该反应得到92.2 kJ的热量,则在反应混合物中要投放N2的物质的量的取值范围为
(2)肼(N2H4)-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。肼-空气燃料电池放电时:负极的电极反应式:
(3)如图是一个电解过程示意图。
①锌片上发生的电极反应式是:
②假设使用肼-空气燃料电池作为该过程中的电源,锌片质量变化为64 g,则肼-空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气
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(0.4)
解题方法
【推荐3】二甲醚(CH3OCH3)常用作溶剂冷冻剂、喷雾剂等,易燃烧。
(1)25℃、101 kPa时,69 g气态二甲醚完全燃烧生成CO2(g)、H2O(l)放出2184 kJ热量,则表示气态二甲醚燃烧热的热化学方程式为______ ;当CH3OCH3(g)完全燃烧生成CO2(g)、H2O(l)放出728 kJ热量时,转移的电子数为______ (用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(2)已知H2(g)和CO(g)的燃烧热分别是285.8 kJ·mol-1、283.0 kJ·mol-1,则反应2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(l)的反应热△H=______ 。
(3)在一个体积不变的密闭容器中,用3 mol H2和1 mol CO2合成二甲醚,其反应为6H2(g)+2CO2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g),在不同温度下,反应相同时间时二甲醚的体积分数如图所示。
①该反应的△H______ 0(填“>”“<”或“=”,下同)。
②A点CO2的逆反应速率______ B点CO2的逆反应速率;D点二甲醚的正反应速率______ D点二甲醚的逆反应速率。
③B点的平衡常数______ C点的平衡常数。
(4)以CH3OCH3和空气作为碱性燃料电池的反应物,总反应为CH3OCH3+3O2+4OH-=2CO+5H2O,则负极的电极反应式是______ 。
(1)25℃、101 kPa时,69 g气态二甲醚完全燃烧生成CO2(g)、H2O(l)放出2184 kJ热量,则表示气态二甲醚燃烧热的热化学方程式为
(2)已知H2(g)和CO(g)的燃烧热分别是285.8 kJ·mol-1、283.0 kJ·mol-1,则反应2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(l)的反应热△H=
(3)在一个体积不变的密闭容器中,用3 mol H2和1 mol CO2合成二甲醚,其反应为6H2(g)+2CO2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g),在不同温度下,反应相同时间时二甲醚的体积分数如图所示。
①该反应的△H
②A点CO2的逆反应速率
③B点的平衡常数
(4)以CH3OCH3和空气作为碱性燃料电池的反应物,总反应为CH3OCH3+3O2+4OH-=2CO+5H2O,则负极的电极反应式是
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