如图所示的氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分,人类活动加剧了氮循环中的物质转化。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/8/28/2537616565280768/2539180583346176/STEM/5376341f-914f-41f2-a148-a3567dee7679.png?resizew=398)
(1)结合上图判断下列说法正确的是____________ (填字母序号)。
A 固氮过程中,N2只作氧化剂
B 在硝化细菌作用下发生的硝化过程需要有氧化剂参与
C 反硝化过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响
D 同化、氨化过程中,氮元素均从无机物转移至有机物
(2)硝化过程中,NH3转化成HNO2的化学方程式为____________ 。
(3)反硝化过程中,CH3OH可作为反应的还原剂,请将该反应的离子方程式补充完整:
5CH3OH+6NO![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fae5d08d37e32d492827e4c5056c5ce7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f7f769c59c81350160740050d43efca2.png)
____ N2↑+4HCO
+_____ +______ 。
(4)利用下表数据进行估算,写出工业合成氨反应的热化学方程式:____________
(5)已知,氨气易液化,可做制冷剂,试比较NH3的沸点______ (选填“高于”或“低于”)PH3,原因是_______________________ 。
(6)已知:①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H1= -a kJ/mol
②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H2= -bkJ/mol;
③H2(g)+
O2(g)=H2O(g) △H3= -c kJ/mol
④H2(g)+
O2(g)=H2O(l) △H4= -d kJ/mol
有关下列叙述不正确的是_____________ 。
a.由上述热化学方程式可知△H3<△H4
b.H2的燃烧热为d kJ/mol
c.4NH3(g)+4O2(g)=2NO(g)+N2(g)+6H2O(g) △H=(-a-b) kJ/mol
d.4NH3(g)
2N2(g)+6H2(g) △H =(6d-b)kJ/mol
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(1)结合上图判断下列说法正确的是
A 固氮过程中,N2只作氧化剂
B 在硝化细菌作用下发生的硝化过程需要有氧化剂参与
C 反硝化过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响
D 同化、氨化过程中,氮元素均从无机物转移至有机物
(2)硝化过程中,NH3转化成HNO2的化学方程式为
(3)反硝化过程中,CH3OH可作为反应的还原剂,请将该反应的离子方程式补充完整:
5CH3OH+6NO
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fae5d08d37e32d492827e4c5056c5ce7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f7f769c59c81350160740050d43efca2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fae5d08d37e32d492827e4c5056c5ce7.png)
(4)利用下表数据进行估算,写出工业合成氨反应的热化学方程式:
共价键 | N≡N | H-H | N-H |
断开1 mol共价键所需能量(kJ) | 946 | 436 | 391 |
(6)已知:①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H1= -a kJ/mol
②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H2= -bkJ/mol;
③H2(g)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f89eef3148f2d4d09379767b4af69132.png)
④H2(g)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baf369527715a7d4b4e22a84286bec40.png)
有关下列叙述不正确的是
a.由上述热化学方程式可知△H3<△H4
b.H2的燃烧热为d kJ/mol
c.4NH3(g)+4O2(g)=2NO(g)+N2(g)+6H2O(g) △H=(-a-b) kJ/mol
d.4NH3(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
更新时间:2020-08-30 21:19:01
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解答题-无机推断题
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【推荐1】化合物X是由四种短周期元素组成的盐,不带结晶水,某兴趣小组按如下流程对其进行探究实验。已知化合物X的焰色反应呈黄色。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/20/2920729025658880/2921838882062336/STEM/0462c1a2-125c-4808-bb58-b0c63e173df3.png?resizew=757)
请回答:
(1)化合物X的组成元素为_______ (填元素符号)和Na,气体D的化学式为________ 。
(2)写出确定气体B的依据:_______ 。
(3)上述流程中固体
生成无色溶液的离子方程式为______ 。
(4)已知固体X在高温下可将CuO还原成Cu,写出该反应方程式______ 。取足量固体X与WgCuO(设CuO完全反应)共热,请设计实验证明还原产物的组成______ 。
(提示:CuO的还原产物可能为
,
在酸性条件下不稳定,发生反应为
)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/20/2920729025658880/2921838882062336/STEM/0462c1a2-125c-4808-bb58-b0c63e173df3.png?resizew=757)
请回答:
(1)化合物X的组成元素为
(2)写出确定气体B的依据:
(3)上述流程中固体
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/024e2379c58191758f8bd7602a6bcb9f.png)
(4)已知固体X在高温下可将CuO还原成Cu,写出该反应方程式
(提示:CuO的还原产物可能为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c6f4af513d36352e9c7f396f6a3548b6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c6f4af513d36352e9c7f396f6a3548b6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/243fd6e42ed0da99b83ed66ffb880093.png)
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解答题-无机推断题
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】电镀废水中常含有阴离子A,排放前可加
溶液处理,使之转化为沉淀B。取一定质量沉淀B按如图流程进行实验:
(1)组成B的三种元素为______ ,黑色固体E的化学式为______ 。
(2)气体F的结构式______ ,阴离子A的电子式______
(3)沉淀B隔绝空气加热分解的化学方程式是______
(4)固体C在沸腾的稀盐酸中会生成一种弱酸和一种白色沉淀,该白色沉淀是共价化合物(测其分子量为99.5),则反应的化学方程式是______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2a83733b1b1ca4969b6b7b7db98b038f.png)
(1)组成B的三种元素为
(2)气体F的结构式
(3)沉淀B隔绝空气加热分解的化学方程式是
(4)固体C在沸腾的稀盐酸中会生成一种弱酸和一种白色沉淀,该白色沉淀是共价化合物(测其分子量为99.5),则反应的化学方程式是
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】
是一种光催化材料。工业利用某废催化剂(主要含
、
、NiO及少量
、
)制备
的工艺流程如下:
、NiO都是不溶于水的碱性氧化物
Ⅱ.0.1
溶液的pH=1.0
Ⅲ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/54a91c8de6aea362b430bfb5e0cd7380.png)
回答下列问题:
(1)滤渣的主要成分是___________ ;酸化时,
完全转化为
的最大pH为___________ 。(已知
;离子浓度≤10-5mol/L时沉淀完全)
(2)“酸化”后的溶液中存在
,则“还原”时发生反应的离子方程式为___________ 。
(3)反萃取剂应选用___________ (填“酸性”、“中性”或“碱性”)溶液;若“萃取”、“反萃取”的过程中钒的总回收率为90%,则“还原”时加入的
和“氧化”时加入的
的物质的量之比为___________ 。
(4)生成
的化学方程式为___________ ,实验测得溶液pH、温度和
溶液浓度对生成
的粒径影响图像如下:
晶体的最佳条件是___________ ;制备过程中需加入NaOH维持最佳pH,若
过量,需要增加NaOH的用量,原因是___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fada4232ed292fa2017412e18caf77bf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/603722e97b4e59d9543c888a58c67acc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/faa2622b058f1c7fa80f33dbcdf9d988.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c80d9015ef1b9e7dee298b5cf0458ac3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61f83e3c8bcb8237b5aa8a808ad68a45.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fada4232ed292fa2017412e18caf77bf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/faa2622b058f1c7fa80f33dbcdf9d988.png)
Ⅱ.0.1
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/82a82a02cfbb831b2a127f7b4093c020.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/596c36ae23e984ccf3ff24c855c0de89.png)
Ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/54a91c8de6aea362b430bfb5e0cd7380.png)
回答下列问题:
(1)滤渣的主要成分是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/84f072f81842210b04cc494aed0c28f2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd608d53ac6e6b41303a7b7f85721d27.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3845a155abc36bcbc2ac6447ac48e96d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8472ea1bd69d85e596850da66bc8586a.png)
(2)“酸化”后的溶液中存在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b90fc253c30872d6249311d09d68ef2f.png)
(3)反萃取剂应选用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8aed0fad5e08ec91fba4c3822026543d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dba691d1bc4ff68df5662783f61765c8.png)
(4)生成
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fada4232ed292fa2017412e18caf77bf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/596c36ae23e984ccf3ff24c855c0de89.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fada4232ed292fa2017412e18caf77bf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fada4232ed292fa2017412e18caf77bf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/596c36ae23e984ccf3ff24c855c0de89.png)
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐1】已知氮元素及其化合物的转化关系如下图所示,回答下列问题。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/25/2576433b-0e68-4bf4-87b5-226679263215.png?resizew=463)
(1)①~④各步转化中,属于氮的固定的是_______ (填序号)。
(2)实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气。
①化学方程式是_______ 。
②干燥氨气不可选用的试剂是_______ (填字母)。
a.浓硫酸 b.碱石灰 c.NaOH固体
(3)工业制硝酸时尾气中含有NO、
,可用以下方法吸收:
①水吸收法。结合化学方程式说明用水吸收
的缺陷_______ 。
②NaOH溶液吸收法。发生的反应有:
,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/38e422a82e3bf84f2007d9a26f4df12b.png)
_______
(填化学式,不需要配平方程式)。______
③用不同浓度的NaOH溶液吸收
含量不同的尾气,关系如下图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/25/5a071269-8f50-4eaa-ab2e-0f1d9243d89e.png?resizew=342)
(α表示尾气里NO、
中
的含量)
i.根据上图得知_______ (填字母)。
a.NaOH溶液浓度越大,氮氧化物的吸收率越大
b.
含量越大,氮氧化物的吸收率越大
ii.当α小于50%时,加入
能提升氮氧化物的吸收率,原因是_______
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/25/2576433b-0e68-4bf4-87b5-226679263215.png?resizew=463)
(1)①~④各步转化中,属于氮的固定的是
(2)实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气。
①化学方程式是
②干燥氨气不可选用的试剂是
a.浓硫酸 b.碱石灰 c.NaOH固体
(3)工业制硝酸时尾气中含有NO、
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.png)
①水吸收法。结合化学方程式说明用水吸收
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.png)
②NaOH溶液吸收法。发生的反应有:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f10e7a7755aca3a0498ba677986d6e0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/38e422a82e3bf84f2007d9a26f4df12b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cd7068ebc435825a1ba7687b202cca07.png)
③用不同浓度的NaOH溶液吸收
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/25/5a071269-8f50-4eaa-ab2e-0f1d9243d89e.png?resizew=342)
(α表示尾气里NO、
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.png)
i.根据上图得知
a.NaOH溶液浓度越大,氮氧化物的吸收率越大
b.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.png)
ii.当α小于50%时,加入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9c38c6b842b451f57d81f9f8dd320e4c.png)
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解答题-无机推断题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】“价-类”二维图是以物质的类别为横坐标,以某种元素的化合价为纵坐标,在二维平面内绘制的含有该元素物质的图像,该图是高中化学学习元素化合物知识的重要工具。氮及其部分化合物的“价-类”二维图如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/3/b0e22c45-8580-418b-af0b-9a1c95963e01.png?resizew=468)
(1)请填写化学式:P_______ ,Q_______ 。
(2)从氮元素化合价的角度分析,P具有_______ 性(选填“氧化”或“还原”),体现在可与_______ 发生氧化还原反应(选填编号)。
A.H2O B.O2 C.HNO3
(3)P溶于水,大部分与水结合,写出结合产物的电离方程式,_______ 。
(4)以上①~⑤的转化过程,其中属于氮的固定的是_______ (填写编号)
(5)氮肥厂产生的氨氮废水中的氮元素多以
的形式存在,实验室里检验
的原理是(用离子方程式表达)_______ ,如观察到_______ 现象,说明样品中含有
。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/3/b0e22c45-8580-418b-af0b-9a1c95963e01.png?resizew=468)
(1)请填写化学式:P
(2)从氮元素化合价的角度分析,P具有
A.H2O B.O2 C.HNO3
(3)P溶于水,大部分与水结合,写出结合产物的电离方程式,
(4)以上①~⑤的转化过程,其中属于氮的固定的是
(5)氮肥厂产生的氨氮废水中的氮元素多以
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e3ec42431044eb85982aefc8f0ec7175.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e3ec42431044eb85982aefc8f0ec7175.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e3ec42431044eb85982aefc8f0ec7175.png)
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐3】氮元素在海洋中的循环,是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用图表示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/27/26607182-a0b9-446f-8b35-fc0ab336ded0.png?resizew=297)
(1)海洋中的氮循环起始于氮的固定,其中属于固氮作用的一步是______ (填图中数字序号)
(2)下列关于海洋氮循环的说法正确的是______ (填字母序号)
a.海洋中存在游离态的氮
b.海洋中的氮循环起始于氮的氧化
c.海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与
d.向海洋排放含
的废水会影响海洋中
的含量
(3)有氧时,在硝化细菌作用下,
可实现过程④的转化,将过程④的离子方程式补充完整:___
+5O2=2
+___ H++______ +______
(4)为了避免含氮废水对海洋氮循环系统的影响,需经处理后排放。如图是电解产物氧化工业废水中氨氮(
)的示意图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/27/a7e8c67e-1452-4f81-8dff-37fcccd400fb.png?resizew=133)
①阳极的电极反应式:______ ;
②写出电解产物氧化去除氨氮的离子方程式:______ ;
③若生成H2和N2的物质的量之比为3:1,则处理后废水的c(H+)将______ (填“增大”“不变”或“减小”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/27/26607182-a0b9-446f-8b35-fc0ab336ded0.png?resizew=297)
(1)海洋中的氮循环起始于氮的固定,其中属于固氮作用的一步是
(2)下列关于海洋氮循环的说法正确的是
a.海洋中存在游离态的氮
b.海洋中的氮循环起始于氮的氧化
c.海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与
d.向海洋排放含
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39d25d04ffd68ad7301498342f1f2853.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e3ec42431044eb85982aefc8f0ec7175.png)
(3)有氧时,在硝化细菌作用下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e3ec42431044eb85982aefc8f0ec7175.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e3ec42431044eb85982aefc8f0ec7175.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8765900eac71688450fcd150f35b15ac.png)
(4)为了避免含氮废水对海洋氮循环系统的影响,需经处理后排放。如图是电解产物氧化工业废水中氨氮(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e3ec42431044eb85982aefc8f0ec7175.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/27/a7e8c67e-1452-4f81-8dff-37fcccd400fb.png?resizew=133)
①阳极的电极反应式:
②写出电解产物氧化去除氨氮的离子方程式:
③若生成H2和N2的物质的量之比为3:1,则处理后废水的c(H+)将
您最近一年使用:0次
【推荐1】电催化合成氨方法被认为是人工固氮最有前途的方法之一,具有反应条件温和、利用可再生能源驱动、直接以水为氢源等优点,近年来引起科研工作者广泛的研究兴趣。
(1)已知H2的燃烧热△H=-a kJ/mol,NH3的燃烧热△H=-b kJ/mol,请计算反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)的△H=____ 。
(2)向一恒定温度的密闭容器中充入0.1 mol N2和0.3 mol H2的混合气体,保持30 MPa条件下反应:
①下列哪些选项可以判断反应已达到平衡_____ 。
a.3v(H2)正=2v(NH3)逆 b.N2的体积分数不再变化
c.N2和H2的物质的量之比为定值 d.混合气体的密度不再变化
②上述混合气体中氢气的转化率如图1所示,图中曲线I为氢气的平衡转化率与温度的关系,曲线II表示不同温度下经过相同反应时间后的氢气转化率,请说明随着温度的升高,曲线II向曲线I逼近,于M点重合,其原因是____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/19/2961367411703808/2962157940015104/STEM/99975e03-4f63-4ade-831c-b2da2acd43cb.png?resizew=245)
③上述条件下,在不同催化剂作用下,相同时间内H2的转化率随温度的变化如图2所示,催化剂效果最佳的是催化剂____ (填I、II、III)。b点v正____ v逆(填>、<或=)。测得a点H2的转化率为60.0%,a点对应温度下反应的平衡常数Kp=____ MPa-2。(Kp为以各组分分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(1)已知H2的燃烧热△H=-a kJ/mol,NH3的燃烧热△H=-b kJ/mol,请计算反应N2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(2)向一恒定温度的密闭容器中充入0.1 mol N2和0.3 mol H2的混合气体,保持30 MPa条件下反应:
①下列哪些选项可以判断反应已达到平衡
a.3v(H2)正=2v(NH3)逆 b.N2的体积分数不再变化
c.N2和H2的物质的量之比为定值 d.混合气体的密度不再变化
②上述混合气体中氢气的转化率如图1所示,图中曲线I为氢气的平衡转化率与温度的关系,曲线II表示不同温度下经过相同反应时间后的氢气转化率,请说明随着温度的升高,曲线II向曲线I逼近,于M点重合,其原因是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/19/2961367411703808/2962157940015104/STEM/99975e03-4f63-4ade-831c-b2da2acd43cb.png?resizew=245)
③上述条件下,在不同催化剂作用下,相同时间内H2的转化率随温度的变化如图2所示,催化剂效果最佳的是催化剂
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/19/2961367411703808/2962157940015104/STEM/879631f1-ff74-4252-9cb2-dce055c9b01b.png?resizew=241)
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【推荐2】CO2是一种主要的温室气体,研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
(1)金刚石和石墨燃烧反应中的能量变化如图a所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/15/2958758692306944/2958937159974912/STEM/4b2d270a-091c-46aa-a099-f8bc515bef70.png?resizew=318)
在通常状况下金刚石和石墨中,_______ (填“金刚石”或“石墨”)更稳定。12 g石墨在一定量空气中燃烧,生成气体36 g,该过程放出的热量_______ 。
(2)CO2为原料还可合成多种物质。工业上常以CO2(g)与H2(g)为原料合成乙醇。
①2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3CH2OH(g)+3H2O(l)该反应物的总能量大于生成物的总能量,则该反应的∆H_______ (填“>0”、“<0”、“=0”或“不能确定”)
②图b所示是一种酸性燃料电池酒精(CH3CH2OH)检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测(醋酸:CH3COOH) 。该电池负极的电极反应为_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/15/2958758692306944/2958937159974912/STEM/c2b3dc25-cf15-4bdc-aff2-0492edced573.png?resizew=190)
(3)在一定的温度和压力条件下,将按一定比例混合的CO2和H2通过装有催化剂的反应器可得到甲烷:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) 。催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心,在两种不同催化剂条件下反应相同时间,测得CO2转化率随温度变化的影响如图1所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/15/2958758692306944/2958937159974912/STEM/6167cb04-03a5-41f6-bc48-a082b2cc177e.png?resizew=234)
①对比上述两种催化剂的催化性能,工业上应选择的催化剂是_______ ,使用的合适温度约为_______ ℃。
②近年来新兴的生物电催化技术运用微生物电解池也可实现CO2甲烷化,其工作原理如图2所示:该微生物电解池实现CO2甲烷化的阴极(发生还原反应)电极反应式为_______
(1)金刚石和石墨燃烧反应中的能量变化如图a所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/15/2958758692306944/2958937159974912/STEM/4b2d270a-091c-46aa-a099-f8bc515bef70.png?resizew=318)
在通常状况下金刚石和石墨中,
(2)CO2为原料还可合成多种物质。工业上常以CO2(g)与H2(g)为原料合成乙醇。
①2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3CH2OH(g)+3H2O(l)该反应物的总能量大于生成物的总能量,则该反应的∆H
②图b所示是一种酸性燃料电池酒精(CH3CH2OH)检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测(醋酸:CH3COOH) 。该电池负极的电极反应为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/15/2958758692306944/2958937159974912/STEM/c2b3dc25-cf15-4bdc-aff2-0492edced573.png?resizew=190)
(3)在一定的温度和压力条件下,将按一定比例混合的CO2和H2通过装有催化剂的反应器可得到甲烷:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) 。催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心,在两种不同催化剂条件下反应相同时间,测得CO2转化率随温度变化的影响如图1所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/15/2958758692306944/2958937159974912/STEM/6167cb04-03a5-41f6-bc48-a082b2cc177e.png?resizew=234)
①对比上述两种催化剂的催化性能,工业上应选择的催化剂是
②近年来新兴的生物电催化技术运用微生物电解池也可实现CO2甲烷化,其工作原理如图2所示:该微生物电解池实现CO2甲烷化的阴极(发生还原反应)电极反应式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/15/2958758692306944/2958937159974912/STEM/a56b58c2-4cdb-4120-bd66-15842a80e186.png?resizew=227)
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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3】科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。
(1)合成氨的原理为:
,该反应的能量变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/31/b9f2a1a2-538a-4303-bb4d-bdd6b3651438.png?resizew=224)
①在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,
的变化是___________ ,
的变化是___________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②将0.3mol
和0.5mol
充入体积不变的密闭容器中,在一定条件下达到平衡,测得容器内气体的物质的量变为原来的
,此时
的转化率为___________ ;欲提高该容器中
的转化率,下列措施不可行的是___________ (填选项字母)。
a.向容器中按原比例再充入原料气 b.改变反应的催化剂
c.向容器中再充入一定量
d.分离出生成物氨
(2)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,
在催化剂(掺有少量
和
)表面与水发生反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/64e55ca801e9c9cae5ebbdf057ac900a.png)
又知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/67e8a5547761ba4ee6cc85bb6710e35e.png)
则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
___________
,该反应的化学平衡常数表达式为K=___________ ,控制其他条件不变,降低温度,K值___________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(1)合成氨的原理为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2cbcd3a17798901bd8d07b221de6e1c6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2e72d6570822e5ec7b00d0d4562109d5.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/31/b9f2a1a2-538a-4303-bb4d-bdd6b3651438.png?resizew=224)
①在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f2390a6180968fdf5f44eea2801f70a6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/977cc765a2ee766b0952dd7e34aebb07.png)
②将0.3mol
![](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/f558992e649b93ee36f37513781311a8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
a.向容器中按原比例再充入原料气 b.改变反应的催化剂
c.向容器中再充入一定量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
(2)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd64433131ff93fd151abc85cfe05dba.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a514d343660159732a5051502d79a65d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f29c1bc67ce4a05eb56ce5a1e100295.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/64e55ca801e9c9cae5ebbdf057ac900a.png)
又知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/53125c1a672845b0af102b5a34f5d386.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/67e8a5547761ba4ee6cc85bb6710e35e.png)
则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae6710c829b127c7cdeff74b068148ee.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/17ac68c255ad454565a22fca2d29ac35.png)
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【推荐1】二甲醚(DME)在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独特的用途。工业上常用合成气制备二甲醚的主要原理如下:
①CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ∆H1<0
②2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) ∆H2<0
③CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g) ∆H3<0
回答下列问题:
(1)已知:CO(g)、H2(g)、CH3OCH3(g)的燃烧热分别是∆H(CO)=-283kJ·mol-1、∆H(H2)=-285kJ·mol-1和∆H(CH3OCH3)=-1453kJ·mol-1,则反应2CO(g)+4H2(g)
CH3OCH3(g)+H2O(1)的∆H=___________ kJ·mol-1,反应③的正反应的活化能___________ 逆反应的活化能(填“>、<或=”)。
(2)在催化剂作用下,发主上述3个反应,CO的转化率、CH3OH和CO2的产率和随温度变化关系如图1所示。总压分别为100kPa、10kPa时,平衡体系中CO和CH3OCH3(g)的物质的量分数随温度变化关系如图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/15/a450dc7a-e3ca-4bef-a761-8c81e623e326.png?resizew=550)
①图1中CO的转化率随温度升高而上升的原因是___________ 。
②图1中780℃时,CH3OCH3的选择性为___________ 。 (
)
③能提高CH3OCH3选择性的最关键因素是___________ 。
④100kPa时,CO和CH3OCH3的物质的量分数随温度变化关系的曲线分别是___________ 、___________ 。
(3)在100MPa下,将3molH2、2molCO充入T℃恒容密闭容器中,若只发生反应①和反应②,达到平衡时,测得n(CH3OH)=0.25mol、n(H2O)=0.5mol,则反应①平衡常数Kp=___________ (MPa)-2(Kp为用气体分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
①CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
②2CH3OH(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
③CO(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
回答下列问题:
(1)已知:CO(g)、H2(g)、CH3OCH3(g)的燃烧热分别是∆H(CO)=-283kJ·mol-1、∆H(H2)=-285kJ·mol-1和∆H(CH3OCH3)=-1453kJ·mol-1,则反应2CO(g)+4H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(2)在催化剂作用下,发主上述3个反应,CO的转化率、CH3OH和CO2的产率和随温度变化关系如图1所示。总压分别为100kPa、10kPa时,平衡体系中CO和CH3OCH3(g)的物质的量分数随温度变化关系如图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/15/a450dc7a-e3ca-4bef-a761-8c81e623e326.png?resizew=550)
①图1中CO的转化率随温度升高而上升的原因是
②图1中780℃时,CH3OCH3的选择性为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5a0409f566bfb7c60b179f13857fa0dd.png)
③能提高CH3OCH3选择性的最关键因素是
④100kPa时,CO和CH3OCH3的物质的量分数随温度变化关系的曲线分别是
(3)在100MPa下,将3molH2、2molCO充入T℃恒容密闭容器中,若只发生反应①和反应②,达到平衡时,测得n(CH3OH)=0.25mol、n(H2O)=0.5mol,则反应①平衡常数Kp=
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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】我国提出 2060 年达“碳中和”目标, 通过反应
将
转化为高附加值产品
是 实现该目标的一种方式。回答下列问题:
(1)向恒容密闭容器中充入
和
, 发生反应:
。测定不同温度下
的平衡转化率数据如下表所示:
①该反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ba7ca65268dece097f4152efcf736ed.png)
___________ 0(填“
”或“
”)。已知:
, 则反应![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/980a4ee48067c31a666c78a3d5d71de8.png)
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cc2b94e482d3e85e7fcc02f2df6b0ca.png)
__________ 用
和
表示)。
②下列有利于提高
的平衡转化率的措施有___________ (填标号)。
A. 增大反应体系的压强
B. 增大![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61f67c2b607203c75ae71c598e23bb1a.png)
C. 降低反应温度
D. 移出![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e06b60f5d0be1cd442c0065e4c794b76.png)
③
下, 平衡时压强为P, 用各物质的平衡分压(分压
总压
物质的量分数)表示该反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d934718943040323e4382b3e68ed126c.png)
___________ (用含
和P的代数式表示)。
(2)浙江大学某国家实验室用水热法还原
转化为
, 探究了不同条件下
的转化率,数据如下图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/9/6/3060659273809920/3060822940123136/STEM/1f50327bf39749fdac9dfa6860873366.png?resizew=292)
依据以上数据,最佳的
摩尔比和反应时间是___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/67eaff013eca72f55c1385260efb0b9e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d6fb0a1c5019a3371c7cd8d470dbdff9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e06b60f5d0be1cd442c0065e4c794b76.png)
(1)向恒容密闭容器中充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cbe9c2347da9021a3874a19b17878aa0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/013e5b93dfd11c1958d1a9240ba5b0ef.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f6facfdc0b93a1710f5906d7cf639c7c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d6fb0a1c5019a3371c7cd8d470dbdff9.png)
T/K | 373 | 473 | 573 | 673 |
平衡转化率 | ![]() | 8.4![]() | 24.3![]() | 37.5![]() |
①该反应的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ba7ca65268dece097f4152efcf736ed.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/31db3ba331bea0ffb87ff44ab40d9cf4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/31db3ba331bea0ffb87ff44ab40d9cf4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/97b9ef58a7cf9e0be2a053dc0203e7da.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/980a4ee48067c31a666c78a3d5d71de8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9beaa653e5eaaf3e798d9e812dd18094.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cc2b94e482d3e85e7fcc02f2df6b0ca.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ba7ca65268dece097f4152efcf736ed.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0df06fe9dfc64d93a448cf9f31948e91.png)
②下列有利于提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d6fb0a1c5019a3371c7cd8d470dbdff9.png)
A. 增大反应体系的压强
B. 增大
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61f67c2b607203c75ae71c598e23bb1a.png)
C. 降低反应温度
D. 移出
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e06b60f5d0be1cd442c0065e4c794b76.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14467518885383f4754315094a01e2b1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6706fe00b4e231e62d9ecbec567d526b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2468403b3eba9e40bfa36f464e927738.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d934718943040323e4382b3e68ed126c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e514bc1761deff47d27c1909c1906ab4.png)
(2)浙江大学某国家实验室用水热法还原
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e06b60f5d0be1cd442c0065e4c794b76.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d6fb0a1c5019a3371c7cd8d470dbdff9.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/9/6/3060659273809920/3060822940123136/STEM/1f50327bf39749fdac9dfa6860873366.png?resizew=292)
依据以上数据,最佳的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/afa339fee9c9d5eef4f24021996e2120.png)
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【推荐3】氨是重要的基础化工原料,可以制备尿素[CO(NH2)2]、N2H4等多种含氮的化工产品。
(1)以NH3与CO2为原料可以合成尿素[CO(NH2)2],涉及的化学反应如下:
反应I:2NH3(g)+CO2(g)
NH2CO2NH4(s) H1=-159.5kJ·mol-1
反应Ⅱ:NH2CO2NH4(s)
CO(NH2)2(s)+H2O(g) H2=+116.5kJ·mol
反应Ⅲ:H2O(1)=H2O(g) H3=+44.0kJ•mol-1
则反应:2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(s)+H2O(1) H=___ kJ/mol
(2)将氨气与二氧化碳在有催化剂的反应器中反应2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(s)+H2O(g),体系中尿素的产率和催化剂的活性与温度的关系如图1所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/17/03efc22f-997b-4e75-ae8d-b2c08693a4e6.png?resizew=433)
①a点___ (填是或不是)处于平衡状态,T1之后尿素产率下降的原因是___ 。
②实际生产中,原料气带有水蒸气,图2表示CO2转化率与氨碳比
、水碳比
的变化关系。曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的水碳比最大的是___ ,测得b点氨的转化率为30%,则x=___ 。
③已知该反应的v(正)=k(逆)c2(NH3)c(CO2),v(逆)=k(逆)c(H2O),k(正)和k(逆)为速率常数,则平衡常数K与k(正),k(逆)的关系式是___ 。
(1)以NH3与CO2为原料可以合成尿素[CO(NH2)2],涉及的化学反应如下:
反应I:2NH3(g)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
反应Ⅱ:NH2CO2NH4(s)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
反应Ⅲ:H2O(1)=H2O(g) H3=+44.0kJ•mol-1
则反应:2NH3(g)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(2)将氨气与二氧化碳在有催化剂的反应器中反应2NH3(g)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/17/03efc22f-997b-4e75-ae8d-b2c08693a4e6.png?resizew=433)
①a点
②实际生产中,原料气带有水蒸气,图2表示CO2转化率与氨碳比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd65afbe12d116094a4ae38326c7e382.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6300d7e5ee37eae9f62f2a7778ed82b7.png)
③已知该反应的v(正)=k(逆)c2(NH3)c(CO2),v(逆)=k(逆)c(H2O),k(正)和k(逆)为速率常数,则平衡常数K与k(正),k(逆)的关系式是
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