碳和氮的化合物在生产、生活中广泛存在。请回答下列问题:
(1)甲醇是重要的化工原料,又可作为燃料,工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关反应的化学方程式及其在不同温度下的化学平衡常数如下表所示。
①下列措施能使反应③的平衡体系中
增大的是_______ (填字母代号)。
A.将H2O(g)从体系中分离出去
B.恒容充入H2(g), 使体系压强增大
C.升高温度
D.恒容时再充入l mol H2(g)
②500℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、 CH3OH(g)、 H2O(g)的浓度分别为0.8 mol/L、0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.15 mol/L,则此时v(正)________ (填“>”“ =“或“<")v (逆)。
(2)如图表示反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H<0 在某一时间段反应速率与反应过程的曲线关系图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/28/7376ff82-2d85-4dfe-afcd-3d16fdca497b.png?resizew=367)
①达到平衡后,若只改变一个条件,则t1条件为_____ ;t3条件为_____ ;t4条件为_____ ;
②则图中氨的百分含量最低的时间段是________ (填选项字母).
A. t0-t1 B. t2-t3 C. t3-t4 D. t5-t6 .
③请在上图中画出t6时刻既增加氢气浓度同时又减小氨气浓度的速率随时间的变化图____________ 。
(1)甲醇是重要的化工原料,又可作为燃料,工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关反应的化学方程式及其在不同温度下的化学平衡常数如下表所示。
化学反应 | 化学平衡常数 | 温度(℃) | ||
500 | 700 | 800 | ||
①2H2(g)+CO(g![]() | K1 | 2.5 | 0.34 | 0.15 |
②H2(g)+CO2(g)![]() | K2 | 1.0 | 1.70 | 2.52 |
③3H2(g)+CO2(g)![]() | K3 |
①下列措施能使反应③的平衡体系中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f82bf9b39e7f067a31ffa8f0e19875b.png)
A.将H2O(g)从体系中分离出去
B.恒容充入H2(g), 使体系压强增大
C.升高温度
D.恒容时再充入l mol H2(g)
②500℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、 CH3OH(g)、 H2O(g)的浓度分别为0.8 mol/L、0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.15 mol/L,则此时v(正)
(2)如图表示反应N2(g)+3H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/8/17/2529793472167936/2529918766948352/STEM/07f779ec373b45f6b168b29a00002e54.png?resizew=33)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/28/7376ff82-2d85-4dfe-afcd-3d16fdca497b.png?resizew=367)
①达到平衡后,若只改变一个条件,则t1条件为
②则图中氨的百分含量最低的时间段是
A. t0-t1 B. t2-t3 C. t3-t4 D. t5-t6 .
③请在上图中画出t6时刻既增加氢气浓度同时又减小氨气浓度的速率随时间的变化图
更新时间:2020-08-17 19:15:49
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【推荐1】用化学术语回答下列问题:
(1)由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ,写出氢气与氧气反应生成水蒸气的热化学方程式:_______ 。若1mol水蒸气转化成液态水放热44kJ,则反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)的△H=_______ kJ·mol-1。
(2)电解CuSO4溶液阴极电极反应式(惰性电极)_______ 。
(3)电解NaCl溶液阳极电极反应式(惰性电极)_______ 。
(4)防止铁被腐蚀的防护方法有_______ 。(填字母)
A.铁表层涂沥青 B.隔绝空气 C.制成不锈钢
(1)由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ,写出氢气与氧气反应生成水蒸气的热化学方程式:
(2)电解CuSO4溶液阴极电极反应式(惰性电极)
(3)电解NaCl溶液阳极电极反应式(惰性电极)
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解题方法
【推荐2】工业烟气中的SO2严重污染环境,可用多种方法进行脱除。
(1)H2O2氧化法。
H2O2可以将SO2氧化生成H2SO4.由于H2O2储存过程可能发生分解反应:2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g) △H<0.某兴趣小组研究I-催化分解H2O2历程如下:
第一步:H2O2(aq)+I-(aq)=IO-(aq)+H2O(l) △H>0慢反应
第二步:___________ △H<0 快反应
请根据I-催化H2O2的分解反应历程补充剩余的能量示意图___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/20/2876655049859072/2878031529779200/STEM/20dea9e5340c47b5b3edfba639cbf523.png?resizew=188)
(2)ZnO水悬浊液吸收SO2。
已知:室温下,ZnSO3微溶于水,Zn(HSO3)2易溶于水。向ZnO水悬浊液中匀速缓慢通入SO2,在开始吸收的40min内,SO2吸收率、溶液pH均经历了从几乎不变到迅速降低的变化,如图。溶液pH几乎不变的阶段,主要产物是___________ (填化学式);SO2吸收率迅速降低阶段,主要反应的离子方程式为___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/20/2876655049859072/2878031529779200/STEM/4273d1007944443aa2a8b0a4f838f0c9.png?resizew=297)
(3)SO2经富集后可用于制备硫酸。现向某密闭容器中充入1molSO2、1molO2在催化条件下发生反应:2SO2+O2
2SO3,SO2的平衡转化率与反应温度、压强的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/20/2876655049859072/2878031529779200/STEM/b3b7907c8d6d472aa7d2778ab27fb68e.png?resizew=259)
①图中A、B、C三点逆反应速率由大到小的顺序为___________ ;若600℃、aMPa时,经过20min达平衡,则用SO3表示的反应速率v(SO3)=___________ mol/min。
②实际工业生产时选择A点生产条件而非B点,原因是___________ 。
③C点对应的Kp为___________ MPa-1(写出关于a的表达式,保留一位小数,Kp为用分压表示的化学平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(1)H2O2氧化法。
H2O2可以将SO2氧化生成H2SO4.由于H2O2储存过程可能发生分解反应:2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g) △H<0.某兴趣小组研究I-催化分解H2O2历程如下:
第一步:H2O2(aq)+I-(aq)=IO-(aq)+H2O(l) △H>0慢反应
第二步:
请根据I-催化H2O2的分解反应历程补充剩余的能量示意图
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/20/2876655049859072/2878031529779200/STEM/20dea9e5340c47b5b3edfba639cbf523.png?resizew=188)
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已知:室温下,ZnSO3微溶于水,Zn(HSO3)2易溶于水。向ZnO水悬浊液中匀速缓慢通入SO2,在开始吸收的40min内,SO2吸收率、溶液pH均经历了从几乎不变到迅速降低的变化,如图。溶液pH几乎不变的阶段,主要产物是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/20/2876655049859072/2878031529779200/STEM/4273d1007944443aa2a8b0a4f838f0c9.png?resizew=297)
(3)SO2经富集后可用于制备硫酸。现向某密闭容器中充入1molSO2、1molO2在催化条件下发生反应:2SO2+O2
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/20/2876655049859072/2878031529779200/STEM/b3b7907c8d6d472aa7d2778ab27fb68e.png?resizew=259)
①图中A、B、C三点逆反应速率由大到小的顺序为
②实际工业生产时选择A点生产条件而非B点,原因是
③C点对应的Kp为
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【推荐3】化学反应中的能量变化通常表现为热量变化,研究热量变化具有重要的意义。化学反应的反应热可通过实验测定,也可通过计算间接获得。
(1)下列变化属于吸热反应的是___________ (填序号)。
①液态水气化 ②胆矾加热变成白色粉末 ③浓硫酸稀释 ④碳酸氢钠与柠檬酸的反应 ⑤碳酸钙高温分解 ⑥氢氧化钾和稀硫酸反应 ⑦灼热的木炭与
的反应 ⑧
晶体与
晶体的反应 ⑨甲烷在空气中燃烧的反应
(2)在25℃、
下,
乙醇
完全燃烧生成
和液态水时放热
,则表示乙醇摩尔燃烧焓的热化学方程式为___________ 。
I.中和反应反应热的实验测定
设计实验测定反应
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
(3)实验室中盐酸和
溶液已耗尽,请你为该兴趣小组推荐一种酸___________ 和一种碱___________ 。
(4)选用合理的试剂,用如图装置进行实验,从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器___________ 。某次实验测得中和热
,与理论值
出现较大偏差,产生偏差的原因不可能是___________ (填字母序号)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/29/92288c6a-9c44-464d-90c3-27480207c302.png?resizew=183)
A.实验装置保温、隔热效果差
B.分多次把碱溶液倒入盛有酸的小烧杯中
C.用温度计测定碱溶液起始温度后直接测定酸溶液的温度
D.用量筒量取酸和碱溶液的体积时均仰视读数
II.通过计算间接获得反应热
(5)利用合成气(主要成分为
、
和
)在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d873ce5502758c7c2b739f801b53946.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c0bb503d46619ccaabb196b7ce0ced2.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14aa494345f61c5c935c3113dd990b8a.png)
已知反应①中相关的化学键键能数据如下:
(已知甲醇与CO的结构式分别如图:
)
由此计算![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3376ddc858ad460f6093738d0238a56a.png)
___________ ;已知
,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
___________ 。
(1)下列变化属于吸热反应的是
①液态水气化 ②胆矾加热变成白色粉末 ③浓硫酸稀释 ④碳酸氢钠与柠檬酸的反应 ⑤碳酸钙高温分解 ⑥氢氧化钾和稀硫酸反应 ⑦灼热的木炭与
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ed3338a6904c6cbfb2fc523fd1109216.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/648b45686eba2e2cb73251542a27e54a.png)
(2)在25℃、
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5b80bd27a3c2befaf183b5c0a3978496.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd2718c725cd51220ca9fc1dee58577f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/168e00f0de77d21b2c746600bc3147ad.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4202b2a9ab370c9820d7209455a7014a.png)
I.中和反应反应热的实验测定
设计实验测定反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e16bbaad25c66c24715dcb317f2fd0b5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
(3)实验室中盐酸和
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce93086f0133444d40743d654cba1c55.png)
(4)选用合理的试剂,用如图装置进行实验,从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fc7d622f9888ddf27e93276638e26e66.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a53d99a5be7bf83730daf0d2bab37070.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/29/92288c6a-9c44-464d-90c3-27480207c302.png?resizew=183)
A.实验装置保温、隔热效果差
B.分多次把碱溶液倒入盛有酸的小烧杯中
C.用温度计测定碱溶液起始温度后直接测定酸溶液的温度
D.用量筒量取酸和碱溶液的体积时均仰视读数
II.通过计算间接获得反应热
(5)利用合成气(主要成分为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/97a408841dda3b02ca97bcb8356afe4a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d873ce5502758c7c2b739f801b53946.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0ce6046c269d72ee39d83d6ef49c5108.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c0bb503d46619ccaabb196b7ce0ced2.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/97d979f2b91ea403c50df259bcdc1d23.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14aa494345f61c5c935c3113dd990b8a.png)
已知反应①中相关的化学键键能数据如下:
化学键 | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
![]() | 436 | 343 | 1076 | 465 | 413 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/29/9783ac76-00fc-4bb4-a2bc-98824bd20cde.png?resizew=158)
由此计算
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3376ddc858ad460f6093738d0238a56a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c5a71c2797e98103e2f59f7368d3ed1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
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【推荐1】研究NOx之间的转化具有重要意义。
(1)已知:N2O4(g)
2NO2(g) ΔH>0,将一定量N2O4气体充入恒容的密闭容器中,控制反应温度为T1。
①t1时刻反应达到平衡,混合气体平衡总压强为p,N2O4气体的平衡转化率为75%,则反应N2O4(g)
2NO2(g)的平衡常数Kp=_______ (对于气相反应,用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数,记作Kp,如p(B)=p·x(B),p为平衡总压强,x(B)为平衡系统中B的物质的量分数)。
②反应温度T1时,c(N2O4)随t(时间)变化曲线如图1,在图1中画出0~t2时段,c(NO2)随t变化曲线。保持其它条件不变,改变反应温度为T2(T2>T1),再次画出0~t2时段,c(NO2)随t变化趋势的曲线。______
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/10/6365e7fe-f446-43b0-8354-601f4b358706.png?resizew=298)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/10/f020d95b-d56b-4035-98ff-052809de94be.png?resizew=223)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/10/700d22e6-debc-43ce-8064-f64cf0c4d653.png?resizew=170)
(2) NO氧化反应:2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)分两步进行,其反应过程能量变化示意图如图2。
I.2NO(g)
N2O2(g) ΔH1 II.N2O2(g)+O2(g)
2NO2(g) ΔH2
①决定NO氧化反应速率的步骤是________ (填“I”或“II”)
②在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和O2气体,保持其它条件不变,控制反应温度分别为T3和T4(T4>T3),测得c(NO)随t(时间)的变化曲线如图3。转化相同量的NO,在温度_____ (填“T3”或“T4”)下消耗的时间较长,试结合反应过程能量图分析其原因:__________
(1)已知:N2O4(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
①t1时刻反应达到平衡,混合气体平衡总压强为p,N2O4气体的平衡转化率为75%,则反应N2O4(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
②反应温度T1时,c(N2O4)随t(时间)变化曲线如图1,在图1中画出0~t2时段,c(NO2)随t变化曲线。保持其它条件不变,改变反应温度为T2(T2>T1),再次画出0~t2时段,c(NO2)随t变化趋势的曲线。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/10/6365e7fe-f446-43b0-8354-601f4b358706.png?resizew=298)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/10/f020d95b-d56b-4035-98ff-052809de94be.png?resizew=223)
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(2) NO氧化反应:2NO(g)+O2(g)
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I.2NO(g)
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①决定NO氧化反应速率的步骤是
②在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和O2气体,保持其它条件不变,控制反应温度分别为T3和T4(T4>T3),测得c(NO)随t(时间)的变化曲线如图3。转化相同量的NO,在温度
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐2】(1)某科研小组研究在其他条件不变的情况下,改变起始氢气物质的量[用n(H2)表示]对N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)反应的影响,实验结果可表示成如下图所示的规律(图中T表示温度,n表示物质的量):
①比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是__________ 。
②若容器容积为1L,n=3mol,反应达到平衡时N2、H2的转化率均为60%,则在起始时体系中加入N2的物质的量为__________ mol,此条件下(T2),反应的平衡常数K=_________ ,当温度升高时该平衡常数将__________ 。
③图象中T2和T1的关系是__________ 。(填“高于”、“低于”、“等于”、“无法确定”)。
(2)氨气和氧气从145℃就开始反应,在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如图):
4NH3+5O2
4NO+6H2O 4NH3+3O2
2N2+6H2O
温度较低时以生成__________ 为主,温度高于900℃时,NO产率下降的原因是___________________
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/7/b8e6b697-4ab3-443c-bad5-fb05a9d29cdb.png?resizew=256)
①比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是
②若容器容积为1L,n=3mol,反应达到平衡时N2、H2的转化率均为60%,则在起始时体系中加入N2的物质的量为
③图象中T2和T1的关系是
(2)氨气和氧气从145℃就开始反应,在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如图):
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/6/a8f9d5c0-c200-427b-b6a7-2de74125ceda.png?resizew=200)
4NH3+5O2
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
温度较低时以生成
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】过氧化氢和碘化氢是两种重要的化工产品,在工业生产、医疗生活中应用广泛。
已知:
①碘化氢可由红磷和碘混合制取,条件是加少量水微热,同时获得另外一种化工产品—亚磷酸(H3PO3)。
②室温下,过氧化氢与碘化氢发生反应,实验数据如图所示(纵坐标代表从混合到出现棕黄色的时间,横坐标代表H2O2或HI的浓度)。
回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/22/632f8075-40cf-447f-911b-2f16e5a6c6b8.png?resizew=260)
(1)写出由红磷和碘制取碘化氢的化学方程式_______ 。
(2)通过图1数据,从影响化学反应速率的因素考虑,可以得出的结论是_______ 。
(3)取等浓度的过氧化氢和碘化氢,分别升高不同温度,发现升高温度较小的一组,棕黄色出现加快,升高温度较大的一组,棕黄色出现反而变慢,请你分析解释原因_______ 。
(4)某同学欲用碘化钾替代氢碘酸验证上述实验结果,在实验过程中,观察到产生了无色气体。查阅资料提出两种假设:
假设1:KI可能是过氧化氢分解反应的催化剂。反应机理如下:
KI+H2O2→KIO+H2O KIO→KI+
O2↑
假设2:H2O2+2KI=2KOH+I2,生成的OH-对双氧水的分解起到促进作用。
请设计实验验证假设2成立:_______ 。
已知:
①碘化氢可由红磷和碘混合制取,条件是加少量水微热,同时获得另外一种化工产品—亚磷酸(H3PO3)。
②室温下,过氧化氢与碘化氢发生反应,实验数据如图所示(纵坐标代表从混合到出现棕黄色的时间,横坐标代表H2O2或HI的浓度)。
回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/22/632f8075-40cf-447f-911b-2f16e5a6c6b8.png?resizew=260)
(1)写出由红磷和碘制取碘化氢的化学方程式
(2)通过图1数据,从影响化学反应速率的因素考虑,可以得出的结论是
(3)取等浓度的过氧化氢和碘化氢,分别升高不同温度,发现升高温度较小的一组,棕黄色出现加快,升高温度较大的一组,棕黄色出现反而变慢,请你分析解释原因
(4)某同学欲用碘化钾替代氢碘酸验证上述实验结果,在实验过程中,观察到产生了无色气体。查阅资料提出两种假设:
假设1:KI可能是过氧化氢分解反应的催化剂。反应机理如下:
KI+H2O2→KIO+H2O KIO→KI+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cfa1e7ffae662aefb49a44c52d4954d.png)
假设2:H2O2+2KI=2KOH+I2,生成的OH-对双氧水的分解起到促进作用。
请设计实验验证假设2成立:
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】在一定条件下,可逆反应A+B
mC变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/13/2117772145147904/2119304153980928/STEM/f9930801bbd646cd95bef2748199e4bb.png?resizew=191)
已知纵坐标表示在不同温度和压强下生成物C在混合物中的质量分数,p为反应在T2温度时达到平衡后容器内增加压强的变化情况,问:
(1)温度T1________ T2(填“大于”、“等于”或“小于”),正反应是________ 反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)如果A、B、C均为气体,则m________ 2(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)当温度和容积不变时,如向平衡体系中加入一定量的某稀有气体,则体系的压强________ (填“增大”、“减小”或“不变”),平衡________ 移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”,下同)。
(4)当温度和压强不变时,如向平衡体系中加入一定量的某稀有气体,平衡______ 移动。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/13/2117772145147904/2119304153980928/STEM/2ac0cbd3733b4792b40bfe901e75e125.png?resizew=25)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/13/2117772145147904/2119304153980928/STEM/f9930801bbd646cd95bef2748199e4bb.png?resizew=191)
已知纵坐标表示在不同温度和压强下生成物C在混合物中的质量分数,p为反应在T2温度时达到平衡后容器内增加压强的变化情况,问:
(1)温度T1
(2)如果A、B、C均为气体,则m
(3)当温度和容积不变时,如向平衡体系中加入一定量的某稀有气体,则体系的压强
(4)当温度和压强不变时,如向平衡体系中加入一定量的某稀有气体,平衡
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】根据要求回答下列有关问题。
(1)高炉炼铁是冶炼铁的主要方法,发生的主要反应为:
Fe2O3(s)+3CO(g)
2Fe(s)+3CO2(g) ∆H=-28.5kJ/mol
冶炼铁反应的平衡常数表达式K=____________ ,温度升高后,K 值________ (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨)2Fe(s)+3CO(g) ∆H1=+489.0kJ/mol
②Fe2O3(s)+3CO(g)
2Fe(s)+3CO2(g) ∆H2=-28.5kJ/mol
③C(石墨)+ CO2(g)=2CO(g) ∆H3=akJ/mol
则a=__________ kJ/mol。
(3)在T℃时,反应Fe2O3(s)+3CO(g)
2Fe(s)+3CO2(g)的平衡常数K=64,在2L恒容密闭容器中,按下表所示加入物质,经过一段时间后达到平衡。(已知
=4)
①平衡时CO 的转化率为___________ 。
②下列情况标志反应达到平衡状态正确的是________ (填字母)。
a.容器内气体密度保持不变
b.容器内气体压强保持不变
c.CO的消耗速率和CO2的生成速率相等
(4)一定条件下发生反应:N2(g)+ 3H2(g)
2NH3(g)∆H<0。
① 在某温度时,向容积固定的容器中加入1mol N2和3mol H2,达到平衡后:
a.若向容器中通入N2,则N2的转化率将___________ (填“增大”、“减小”或“不变”,下同)。
b.若再通入1mol N2和3mol H2,氮气的转化率将________ 。
②三个相同的容器中各充入1molN2和3molH2,在不同条件下分别达到平衡,氨气的体积分数随时间变化如图,下列说法正确的是___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/11/910cafea-433d-48c6-9825-603f9ba13e92.png?resizew=559)
a.图Ⅰ可能是不同温度对反应的影响,且T1>T2
b.图Ⅱ可能是同温同压下有无催化剂, 1表示没加入催化剂, 2表示加入了催化剂
c.图Ⅲ可能是不同压强对反应的影响,且p1>p2
(1)高炉炼铁是冶炼铁的主要方法,发生的主要反应为:
Fe2O3(s)+3CO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
冶炼铁反应的平衡常数表达式K=
(2)已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨)2Fe(s)+3CO(g) ∆H1=+489.0kJ/mol
②Fe2O3(s)+3CO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
③C(石墨)+ CO2(g)=2CO(g) ∆H3=akJ/mol
则a=
(3)在T℃时,反应Fe2O3(s)+3CO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cb62d1cb7645baca74f50439bd7d002a.png)
Fe2O3 | CO | Fe | CO2 | |
始态mol | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
①平衡时CO 的转化率为
②下列情况标志反应达到平衡状态正确的是
a.容器内气体密度保持不变
b.容器内气体压强保持不变
c.CO的消耗速率和CO2的生成速率相等
(4)一定条件下发生反应:N2(g)+ 3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
① 在某温度时,向容积固定的容器中加入1mol N2和3mol H2,达到平衡后:
a.若向容器中通入N2,则N2的转化率将
b.若再通入1mol N2和3mol H2,氮气的转化率将
②三个相同的容器中各充入1molN2和3molH2,在不同条件下分别达到平衡,氨气的体积分数随时间变化如图,下列说法正确的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/11/910cafea-433d-48c6-9825-603f9ba13e92.png?resizew=559)
a.图Ⅰ可能是不同温度对反应的影响,且T1>T2
b.图Ⅱ可能是同温同压下有无催化剂, 1表示没加入催化剂, 2表示加入了催化剂
c.图Ⅲ可能是不同压强对反应的影响,且p1>p2
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】工业利用
、
催化合成氨实现了人类“向空气中要面包”的梦想。
(1)原料气(含
、
、CO)中的CO能被催化剂吸附,需经过铜氨液处理除去,反应为:
。
①除去原料气中CO的理由是___________ 。
②为提高CO吸收率,应选择的条件为___________ 。
A.高温高压 B.高温低压 C.低温高压 D.低温低压
③
中的配体为___________
(2)研究发现铁催化剂表面上合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在铁催化剂表面上的物种用*标注。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/5/17/3239545454600192/3239872011427840/STEM/d5a865cd07064695aefe67f1588edc56.png?resizew=455)
合成氨反应:
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cc36e17ae25f5b5c3abdbedce82ee0ea.png)
___________
(用图中字母表示)。
(3)反应
的标准平衡常数可表达为:
,其中
为标准压强(0.1MPa),
、
和
分别为各组分的平衡分压(分压=总压×物质的量分数)。若
和
起始物质的量之比为1∶3,反应在恒温、恒压(10MPa)下进行,平衡时
转化率为50%,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6d94207e8d1eb07d35eb53ac984b079c.png)
___________ (写出计算过程,结果保留两位有效数字)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
(1)原料气(含
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9f725eb96b28ba15899704747003d326.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd993f36fefb8a63935ae62f60e62966.png)
①除去原料气中CO的理由是
②为提高CO吸收率,应选择的条件为
A.高温高压 B.高温低压 C.低温高压 D.低温低压
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5d5250f2fab92fec73eb1135762b519d.png)
(2)研究发现铁催化剂表面上合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在铁催化剂表面上的物种用*标注。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/5/17/3239545454600192/3239872011427840/STEM/d5a865cd07064695aefe67f1588edc56.png?resizew=455)
合成氨反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/53c44dcfa1140a1374b5c5064d8504a6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cc36e17ae25f5b5c3abdbedce82ee0ea.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(3)反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/966e4481dc54460b7d7fa0c2c1fc5026.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a8ad372d1a1e76ce7ab672f155ece0f1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ab62954d6992fa40a2e7dc468e45d096.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ef44f0e3f8d2bbe151d0f283eb3185af.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2baaa462b38b72f6182b7a4587f1d515.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/476b3fc9a1b26c52c223a6005c5d9453.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6d94207e8d1eb07d35eb53ac984b079c.png)
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】利用CO2合成甲醇、二甲醚技术是有效利用CO2资源,实现“碳中和”目标的重要途径。
(1)开发CO2直接催化加氢合成二甲醚技术是很好的一个研究方向。
主反应:2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H1=-122.54kJ•mol-1
副反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) △H2
①已知25℃和101kPa下,H2(g)、CO(g)的燃烧热△H分别为-285.8kJ•mol-1、-283.0kJ•mol-1,H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ•mol-1,则△H2=_______ kJ/mol。
②其他条件相同时,反应温度对CO2平衡转化率影响如下图所示。CO2平衡转化率随温度的升高先减小后增大的原因可能是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/12/14/3130907204608000/3131286262063104/STEM/129ea45720534c71b45469db68885509.png?resizew=313)
③在催化剂作用下,向恒温恒压(250℃、3.0MPa)的密闭容器中充入反应气,n(CO):(CO2):n(H2)=1:5:20。反应平衡时测得CO2的转化率为20%,二甲醚的选择性为80%(已知二甲醚的选择性=
×100%),则副反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)的Kp=_______ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(2)利用CO2合成甲醇也是有效利用CO2资源的重要途径。将原料气(CO2):n(H2)=1:3充入某一恒容密闭容器中,只发生CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H3<0,在不同催化剂作用下,反应tmin时CO2的转化率随温度的变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/12/14/3130907204608000/3131286262063104/STEM/4665bd2950a942f8b5be67e787c7b875.png?resizew=224)
①下列说法正确的是_______ 。
A.使用催化剂I时,d点已达到平衡
B.T3K的平衡常数大于T4K的平衡常数
C.若a点时,v(H2)正=3v(CH3OH)逆,则此条件下反应已达到最大限度
D.c点转化率比a点低的原因一定是催化剂活性降低
②若图中a点时反应已达平衡,现原料气按(CO2):n(H2)=1:2.8充入同一恒容密闭容器中,在催化剂I的作用下发生反应。请在图中用实线画出了T3K~T5K之间CO2的平衡转化率变化曲线_______ 。
(3)水煤气变换反应的机理被广泛研究,其中有一种为羧基机理,某催化剂催化CO*+H2O*⇌CO2*+H2(g) (*表示吸附态、Ea表示活化能)步骤如下:
Ⅰ.H2O*→OH*+H* Ea1=141.7kJ/mol
Ⅱ.CO*+OH*→COOH* Ea2=39.5kJ/mol
Ⅲ.COOH*→CO2*+H* Ea3=132.1kJ/mol
Ⅳ.2H*→H2(g) Ea4=97.4kJ/mol
反应CO*+H2O*⇌CO2*+H2(g)的决速步骤是_______ (填序号)。
(1)开发CO2直接催化加氢合成二甲醚技术是很好的一个研究方向。
主反应:2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H1=-122.54kJ•mol-1
副反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) △H2
①已知25℃和101kPa下,H2(g)、CO(g)的燃烧热△H分别为-285.8kJ•mol-1、-283.0kJ•mol-1,H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ•mol-1,则△H2=
②其他条件相同时,反应温度对CO2平衡转化率影响如下图所示。CO2平衡转化率随温度的升高先减小后增大的原因可能是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/12/14/3130907204608000/3131286262063104/STEM/129ea45720534c71b45469db68885509.png?resizew=313)
③在催化剂作用下,向恒温恒压(250℃、3.0MPa)的密闭容器中充入反应气,n(CO):(CO2):n(H2)=1:5:20。反应平衡时测得CO2的转化率为20%,二甲醚的选择性为80%(已知二甲醚的选择性=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/348eaae1ea35fb7d06e7092627a17e50.png)
(2)利用CO2合成甲醇也是有效利用CO2资源的重要途径。将原料气(CO2):n(H2)=1:3充入某一恒容密闭容器中,只发生CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H3<0,在不同催化剂作用下,反应tmin时CO2的转化率随温度的变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/12/14/3130907204608000/3131286262063104/STEM/4665bd2950a942f8b5be67e787c7b875.png?resizew=224)
①下列说法正确的是
A.使用催化剂I时,d点已达到平衡
B.T3K的平衡常数大于T4K的平衡常数
C.若a点时,v(H2)正=3v(CH3OH)逆,则此条件下反应已达到最大限度
D.c点转化率比a点低的原因一定是催化剂活性降低
②若图中a点时反应已达平衡,现原料气按(CO2):n(H2)=1:2.8充入同一恒容密闭容器中,在催化剂I的作用下发生反应。请在图中用实线画出了T3K~T5K之间CO2的平衡转化率变化曲线
(3)水煤气变换反应的机理被广泛研究,其中有一种为羧基机理,某催化剂催化CO*+H2O*⇌CO2*+H2(g) (*表示吸附态、Ea表示活化能)步骤如下:
Ⅰ.H2O*→OH*+H* Ea1=141.7kJ/mol
Ⅱ.CO*+OH*→COOH* Ea2=39.5kJ/mol
Ⅲ.COOH*→CO2*+H* Ea3=132.1kJ/mol
Ⅳ.2H*→H2(g) Ea4=97.4kJ/mol
反应CO*+H2O*⇌CO2*+H2(g)的决速步骤是
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【推荐2】维持大气中CO2的平衡对生态环境保护有着重要意义。
(1)CO2催化加氢合成低碳烯烃技术能有效利用大气中的CO2。
以合成C2H4为例,该转化分为两步进行:
第一步:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH1= +41.3kJ/mol
第二步:2CO(g)+4H2(g)⇌C2H4(g)+2H2O(g) ΔH2= -210.5kJ/mol
CO2加氢合成乙烯的热化学方程式为________ 。
(2)CO2催化加氢在一定条件下还可以合成CH4。已知反应CO2(g) +4H2(g)⇌CH4(g) + 2H2O(g)。在体积为1L的密闭刚性容器中,充入4mol H2和1mol CO2,测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/27/97c711d4-f5df-4486-993e-23bb90bdd0b3.png?resizew=322)
①已知M点总压为1MPa,该反应在此温度下的平衡常数Kp=________ MPa‑2。(Kp 是用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数,气体分压=气体总压×物质的量分数。)
②欲增加二氧化碳的平衡转化率,可采取的措施有________ (填字母)。
A.通入惰性气体 B.提高温度 C.增加二氧化碳浓度 D.增加氢气浓度
(3)利用铜基配合物l,10-phenanthroline -Cu催化剂电催化CO2还原制备碳基燃料(包括CO、烷烃和酸等)是减少CO2在大气中累积和实现可再生能源有效利用的关键手段之一,其装置原理如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/27/3a2c85dc-2696-4b20-8fad-5130455978a8.png?resizew=330)
电池工作过程中,图中Pt电极附近溶液的pH________ (填 “变大”或“变小”),阴极的电极反应式为________ ,每转移2mol电子,阴极室溶液质量增加________ g。
(1)CO2催化加氢合成低碳烯烃技术能有效利用大气中的CO2。
以合成C2H4为例,该转化分为两步进行:
第一步:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH1= +41.3kJ/mol
第二步:2CO(g)+4H2(g)⇌C2H4(g)+2H2O(g) ΔH2= -210.5kJ/mol
CO2加氢合成乙烯的热化学方程式为
(2)CO2催化加氢在一定条件下还可以合成CH4。已知反应CO2(g) +4H2(g)⇌CH4(g) + 2H2O(g)。在体积为1L的密闭刚性容器中,充入4mol H2和1mol CO2,测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/27/97c711d4-f5df-4486-993e-23bb90bdd0b3.png?resizew=322)
①已知M点总压为1MPa,该反应在此温度下的平衡常数Kp=
②欲增加二氧化碳的平衡转化率,可采取的措施有
A.通入惰性气体 B.提高温度 C.增加二氧化碳浓度 D.增加氢气浓度
(3)利用铜基配合物l,10-phenanthroline -Cu催化剂电催化CO2还原制备碳基燃料(包括CO、烷烃和酸等)是减少CO2在大气中累积和实现可再生能源有效利用的关键手段之一,其装置原理如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/27/3a2c85dc-2696-4b20-8fad-5130455978a8.png?resizew=330)
电池工作过程中,图中Pt电极附近溶液的pH
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
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解题方法
【推荐3】Ⅰ.“十四五”规划明确了“碳达峰、碳中和”工作的定位。某科研机构想利用CO2和H2合成燃料。已知:
①CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
②CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g) ΔH2
③C(s)+2H2(g)
CH4(g) ΔH3
④2CO(g)
C(s)+CO2(g) ΔH4
(1)试写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式为_______ 。
Ⅱ.CO2可用来生产燃料甲醇。CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49kJ·mol-1,在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1molCO2和2molH2,一定条件下发生上述反应,测得
的浓度随时间的变化如表所示:
(2)H2的平衡转化率=_______ 该条件下上述反应的平衡常数K=_______ 。
(3)下列措施中能使平衡体系中
增大且不减慢化学反应速率的是_______。
(4)当反应达到平衡时,H2的物质的量浓度为c1,然后向容器中再加入一定量H2,待反应再一次达到平衡后,H2的物质的量浓度为c2,则c1_______ c2(填“>”、“<”或“=”)。
(5)要提高CO2的转化率,可以采取的措施是_______(填序号)。
(6)T℃时,向恒容密闭容器中充入CO2和H2,发生反应CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H。在使用不同催化剂时,相同时间内测得CO2的转化率随温度的变化如下图所示。
则催化效果最佳的是催化剂_______ (填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)
①CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
②CO(g)+H2O(g)
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③C(s)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
④2CO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(1)试写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式为
Ⅱ.CO2可用来生产燃料甲醇。CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2982eaa1e5b7d98a9da3e4f1aa320d8b.png)
时间/min | 0 | 3 | 5 | 10 | 15 |
浓度/mol/L | 0 | 0.3 | 0.45 | 0.5 | 0.5 |
(3)下列措施中能使平衡体系中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bdb051140fc8bf0b06e3681d268e6152.png)
A.升高温度 | B.充入He(g),使体系压强增大 |
C.再充入1molH2 | D.将H2O(g)从体系中分离出去 |
(5)要提高CO2的转化率,可以采取的措施是_______(填序号)。
A.加入催化剂 | B.增大CO2的浓度 | C.通入惰性气体 | D.通入H2 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/10/928b6e50-426b-488d-b94b-95beb434b92a.png?resizew=347)
则催化效果最佳的是催化剂
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