目前人们对环境保护、新能源开发很重视。
(1)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气中的氮氧化物NOx,可用CH4催化还原,消除氮氧化物的污染。
已知:
①CH4(g)+ 2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-860.0kJ·mol-1
②2NO2(g) N2O4(g) ΔH =-66.9 kJ·mol-1
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2、H2O(g)和CO2的热化学方程式:_________ 。
(2)用焦炭还原NO的反应为:2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g),向容积均为1L的甲、乙、丙三个恒容恒温(反应温度分别为400℃、400℃、T℃)的容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO,测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示:
①该正反应为_______ (填“放热”或“吸热”)反应。
②乙容器在200 min达到平衡状态,则0~200 min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率(NO)________ 。
(3)用焦炭还原NO2的反应为:2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1 molNO2和足量C发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:
①A.B两点的浓度平衡常数关系:Kc(A)=______ Kc(B)(填“>”、“<”或“=”)。
②A、B、C三点中NO2的转化率最低的是_____ (填“A”、“B”或“C”)点。
③计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=_____ (Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)实验室常用NaOH溶液吸收法处理NOx,反应的化学方程式如下(已知NO不能与NaOH溶液反应):
NO+ NO2 + 2NaOH=2NaNO2 + H2O 2NO2 +2NaOH=NaNO2+ NaNO3 + H2O
①若NOx(此时为NO和NO2的混合气体)能被NaOH溶液完全吸收,则x的取值范围为_______ 。
②1 mol NO2和溶质物质的量为1 mol的NaOH溶液恰好完全反应后,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为,___________ 。
(1)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气中的氮氧化物NOx,可用CH4催化还原,消除氮氧化物的污染。
已知:
①CH4(g)+ 2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-860.0kJ·mol-1
②2NO2(g) N2O4(g) ΔH =-66.9 kJ·mol-1
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2、H2O(g)和CO2的热化学方程式:
(2)用焦炭还原NO的反应为:2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g),向容积均为1L的甲、乙、丙三个恒容恒温(反应温度分别为400℃、400℃、T℃)的容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO,测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示:
t/min | 0 | 40 | 80 | 120 | 160 |
n(NO)(甲容器,400℃)/mol | 2.00 | 1.50 | 1.10 | 0.60 | 0.60 |
n(NO )(乙容器,400℃)/mol | 1.00 | 0.80 | 0.65 | 0.53 | 0.45 |
n(NO )(丙容器,T℃)/mol | 2.00 | 1.00 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
①该正反应为
②乙容器在200 min达到平衡状态,则0~200 min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率(NO)
(3)用焦炭还原NO2的反应为:2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1 molNO2和足量C发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:
①A.B两点的浓度平衡常数关系:Kc(A)=
②A、B、C三点中NO2的转化率最低的是
③计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=
(4)实验室常用NaOH溶液吸收法处理NOx,反应的化学方程式如下(已知NO不能与NaOH溶液反应):
NO+ NO2 + 2NaOH=2NaNO2 + H2O 2NO2 +2NaOH=NaNO2+ NaNO3 + H2O
①若NOx(此时为NO和NO2的混合气体)能被NaOH溶液完全吸收,则x的取值范围为
②1 mol NO2和溶质物质的量为1 mol的NaOH溶液恰好完全反应后,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为,
更新时间:2020-09-23 09:31:02
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【推荐1】CO2是最强温室气体,研究CO2的有效利用、制造更高价值化学品具有重大意义。以CO2为主要原料可合成清洁能源二甲醚。已知:
I.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.1kJ/mol;
II.2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-24.5kJ/mol;
II.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) △H3=+41.2kJ/mol
(1)CO2(g)与H2(g)转化为CH3OCH3(g)和H2O(g)的热化学方程式为____________ 。
(2)为实现上述反应I在常温常压下进行,科学家设计了如图所示装置(其中质子交换膜允许H+通过)。该装置为______ (填“原电池”或“电解池”),甲槽中电极上发生的反应式为_________ 。
(3)在10.0L的密闭容器中投入1molCO2和2.75molH2,在不同条件下发生反应I,实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强变化如图:
①图中压强p1______ (填">”或“<")p2。
②在图中M点,平衡常数K=__________ (计算结果保留2位小数)。
I.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.1kJ/mol;
II.2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-24.5kJ/mol;
II.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) △H3=+41.2kJ/mol
(1)CO2(g)与H2(g)转化为CH3OCH3(g)和H2O(g)的热化学方程式为
(2)为实现上述反应I在常温常压下进行,科学家设计了如图所示装置(其中质子交换膜允许H+通过)。该装置为
(3)在10.0L的密闭容器中投入1molCO2和2.75molH2,在不同条件下发生反应I,实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强变化如图:
①图中压强p1
②在图中M点,平衡常数K=
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【推荐2】回答下列问题。
(1)用NH3可以消除氮氧化物的污染,已知:
反应Ⅰ:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH1=a kJ·mol-1
反应Ⅱ:N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH2=b kJ·mol-1
反应Ⅲ:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) ΔH3=c kJ·mol-1
则反应Ⅱ中的b=___________ (用含a、c的代数式表示),反应Ⅲ中的ΔS___________ (填“>”“<”或“=”)0。
(2)已知:①2CO(g)+SO2(g)S(l)+2CO2(g) ΔH1=-37.0 kJ·mol-1
②2H2(g)+SO2(g)S(l)+2H2O(g) ΔH2=+45.4 kJ·mol-1
③CO的燃烧热ΔH3=-283 kJ·mol-1,
请回答:
表示液态硫(S)的燃烧热的热化学方程式为___________ ;反应②中,正反应活化能E1___________ (填“>”“<”或“=”)ΔH2。
(3)若某温度下,CH3COOH(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH=-46.8 kJ·mol-1,H2SO4(aq)与NaOH(aq)的中和热为57.3 kJ·mol-1,则CH3COOH在水溶液中电离的反应热ΔH1=___________ 。
(4)已知:
则 +H2(g) ΔH=___________ ;又知H2和苯乙烯的燃烧热ΔH分别为-290 kJ·mol-1和-4400 kJ·mol-1,则乙苯的燃烧热ΔH=___________ kJ·mol-1。
(1)用NH3可以消除氮氧化物的污染,已知:
反应Ⅰ:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH1=a kJ·mol-1
反应Ⅱ:N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH2=b kJ·mol-1
反应Ⅲ:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) ΔH3=c kJ·mol-1
则反应Ⅱ中的b=
(2)已知:①2CO(g)+SO2(g)S(l)+2CO2(g) ΔH1=-37.0 kJ·mol-1
②2H2(g)+SO2(g)S(l)+2H2O(g) ΔH2=+45.4 kJ·mol-1
③CO的燃烧热ΔH3=-283 kJ·mol-1,
请回答:
表示液态硫(S)的燃烧热的热化学方程式为
(3)若某温度下,CH3COOH(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH=-46.8 kJ·mol-1,H2SO4(aq)与NaOH(aq)的中和热为57.3 kJ·mol-1,则CH3COOH在水溶液中电离的反应热ΔH1=
(4)已知:
化学键 | C—H | C—C | C=C | H—H |
键能/(kJ·mol-1) | 412 | 348 | 612 | 436 |
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【推荐3】2016年10月11日,神舟十一号飞船搭乘CZ﹣2F火箭成功发射。在重达495 吨的起飞重量中,95%的都是化学推进剂。
(1)降冰片烯(C7H10)是一种重要的高密度液体燃料化学推进剂。已知:
写出表示降冰片烯标准燃烧热的热化学方程式:_____ 。
(2)CH3OH和液氧是常用的液体火箭推进剂。
①已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(l)△H1
2H2(g)+O2(l)=2H2O(l)△H2
CH3OH(g)=CH3OH(l)△H3
2CH3OH(l)+3O2(l)=2CO2(g)+4H2O(l)△H4
则△H4=_____ (用△H1、△H2、△H3来表示)。
②某温度下,发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。在体积为2L的密闭容器中加入1mol CH3OH和1mol H2O,第4min达到平衡,容器内c(CO2)随时间的变化情况如图1所示,求此反应在该温度下的平衡常数_____ 。保持其它条件不变,在第5min时向体系中再充入0.2mol CO2和0.4mol H2,第8min重新达到平衡,此时c(H2)=c(CH3OH)。请在图中画出5到9min的c(CO2)变化曲线示意图。
(3)NH4NO3也是一种重要的固体推进剂,可通过电解NO制备NH4NO3,其工作原理如图2所示,A电极的名称为_____ 极,请写出在B电极上发生的电极反应式:_____ 。
(1)降冰片烯(C7H10)是一种重要的高密度液体燃料化学推进剂。已知:
燃料 | 密度(g•cm-3) | 体积热值(J•L-1) |
降冰片烯 | 1.0 | 4.2×107 |
写出表示降冰片烯标准燃烧热的热化学方程式:
(2)CH3OH和液氧是常用的液体火箭推进剂。
①已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(l)△H1
2H2(g)+O2(l)=2H2O(l)△H2
CH3OH(g)=CH3OH(l)△H3
2CH3OH(l)+3O2(l)=2CO2(g)+4H2O(l)△H4
则△H4=
②某温度下,发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。在体积为2L的密闭容器中加入1mol CH3OH和1mol H2O,第4min达到平衡,容器内c(CO2)随时间的变化情况如图1所示,求此反应在该温度下的平衡常数
(3)NH4NO3也是一种重要的固体推进剂,可通过电解NO制备NH4NO3,其工作原理如图2所示,A电极的名称为
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【推荐1】大气污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。
(1)汽车尾气中的CO、NOx、碳氢化合物是大气污染物。
①使用稀土等催化剂能将CO、NO转化成无毒物质。
已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH1=+180.5 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2=-221 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=-393.5 kJ·mol-1
写出NO(g)与CO(g)催化转化成N2(g)和CO2(g)的热化学方程式:_____________________ 。
②醛类、O3、PAN(过氧硝酸乙酰)等污染物气体和颗粒物所形成的烟雾称为光化学烟雾。某研究性学习小组为模拟光化学烟雾的形成,用紫外线照射装在密闭容器内的被污染空气样品,所得物质的浓度随时间的变化如图1所示。请你根据光化学烟雾的形成原理,对减少光化学烟雾的发生提出一个合理建议:________________________________ 。
(2)利用NH3催化还原氮氧化物(SCR技术)是目前应用广泛的烟气脱硝技术。SCR技术的主要反应之一为4NO(g)+4NH3(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g)ΔH=-1627.2 kJ·mol-1。NO和NH3在有氧条件及Ag2O催化作用下,当反应温度升高到550~700 ℃,NO转化率明显下降,NO2产率明显上升(见图2)的可能原因是__________________________ 。(用化学方程式表达)
(3)目前,科学家还在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理,其脱硝机理示意图如图3,脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图4所示。
①写出该脱硝原理总反应的化学方程式_____ 。(已知NO与C2H4体积比为3:1)
②为达到最佳脱硝效果,应选择的条件是_________________________________ 。
(4)NO(g)与CO(g)催化转化成N2(g)和CO2(g)的反应达到平衡后,20min时,若改变反应条件,导致N2浓度发生如下图5所示的变化,则改变的条件可能是________ (填字母)。
A.加入催化剂 B.降低温度 C.增加CO2的量 D.缩小容器体积
(5)在一定条件下,将SO2和NO2通入绝热恒容密闭容器中,发生反应:SO2(g)+NO2(g) SO3(g) +NO(g),正反应速率随时间变化如图6所示。由图可得出的正确结论是___ (填字母)
A.反应在c点达到平衡状态
B.反应物浓度:b点小于c点
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
D.△t1=△t2时,SO2的转化率:a~b段小于b~c段
(1)汽车尾气中的CO、NOx、碳氢化合物是大气污染物。
①使用稀土等催化剂能将CO、NO转化成无毒物质。
已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH1=+180.5 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2=-221 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=-393.5 kJ·mol-1
写出NO(g)与CO(g)催化转化成N2(g)和CO2(g)的热化学方程式:
②醛类、O3、PAN(过氧硝酸乙酰)等污染物气体和颗粒物所形成的烟雾称为光化学烟雾。某研究性学习小组为模拟光化学烟雾的形成,用紫外线照射装在密闭容器内的被污染空气样品,所得物质的浓度随时间的变化如图1所示。请你根据光化学烟雾的形成原理,对减少光化学烟雾的发生提出一个合理建议:
图1 图2
(2)利用NH3催化还原氮氧化物(SCR技术)是目前应用广泛的烟气脱硝技术。SCR技术的主要反应之一为4NO(g)+4NH3(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g)ΔH=-1627.2 kJ·mol-1。NO和NH3在有氧条件及Ag2O催化作用下,当反应温度升高到550~700 ℃,NO转化率明显下降,NO2产率明显上升(见图2)的可能原因是
(3)目前,科学家还在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理,其脱硝机理示意图如图3,脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图4所示。
①写出该脱硝原理总反应的化学方程式
②为达到最佳脱硝效果,应选择的条件是
(4)NO(g)与CO(g)催化转化成N2(g)和CO2(g)的反应达到平衡后,20min时,若改变反应条件,导致N2浓度发生如下图5所示的变化,则改变的条件可能是
A.加入催化剂 B.降低温度 C.增加CO2的量 D.缩小容器体积
图5 图6
(5)在一定条件下,将SO2和NO2通入绝热恒容密闭容器中,发生反应:SO2(g)+NO2(g) SO3(g) +NO(g),正反应速率随时间变化如图6所示。由图可得出的正确结论是
A.反应在c点达到平衡状态
B.反应物浓度:b点小于c点
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
D.△t1=△t2时,SO2的转化率:a~b段小于b~c段
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【推荐2】二氧化碳催化加氢制甲醇,不仅有利于减少温室气体二氧化碳,而且还可以获得大量的重要有机化工原料甲醇。回答下列问题:
(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 平衡常数K
该反应一般认为通过如下步骤来实现:
i.CO2(g)+3H2(g)CO(g) +H2O(g) △H= +41 kJ/mol 平衡常数K1
ii.CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g) △H =-90 kJ/mol 平衡常数K2
①则总反应的△H=____ kJ/mol;平衡常数K=_______ (用K1、K2表示)。
②上述总反应在容积不变的密闭容器进行,在t0时达到平衡,当其他条件不变时,改变某一条件,下列图像的描述,说法正确的是__________ 。
A.图甲表示t0时升高温度对反应速率的影响
B.图乙表示t0时加压或催化剂对反应速率的影响
C.图丙表示t0时分离出甲醇对反应速率的影响, 同时可以提高甲醇的产率
D.图丁表示t0时增加CO2的物质的量对反应速率的影响,同时可以提高CO2的转化率
(2)若T1时时将6 molCO2和8molH2充入容积为2 L的密闭容器中发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),H2的物质的量变化如下表所示。
①在T℃条件下0- 5min内, 以CO2表示的该反应速率v(CO2)=_____ ,该条件 下的平面常数K=_______ 。
②第15 min后,温度调整到T1℃, 数据变化如上表所示,则T1______ T2(填“>”、“<” 或“=”)。
③若15 min时,保持T1不变,向该容器中再加入该四种反应混合物各1 mol,则此时反应_____ 移动(填*正向”、“逆向" 或“不");
④T1℃达到平衡后,保持其他条件不变,在t1时刻迅速将容器体积压缩至1 L,t2时重新达到平衡,请在图中画出t1时刻后c(H+)的变化趋势_____ 。
。
(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 平衡常数K
该反应一般认为通过如下步骤来实现:
i.CO2(g)+3H2(g)CO(g) +H2O(g) △H= +41 kJ/mol 平衡常数K1
ii.CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g) △H =-90 kJ/mol 平衡常数K2
①则总反应的△H=
②上述总反应在容积不变的密闭容器进行,在t0时达到平衡,当其他条件不变时,改变某一条件,下列图像的描述,说法正确的是
A.图甲表示t0时升高温度对反应速率的影响
B.图乙表示t0时加压或催化剂对反应速率的影响
C.图丙表示t0时分离出甲醇对反应速率的影响, 同时可以提高甲醇的产率
D.图丁表示t0时增加CO2的物质的量对反应速率的影响,同时可以提高CO2的转化率
(2)若T1时时将6 molCO2和8molH2充入容积为2 L的密闭容器中发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),H2的物质的量变化如下表所示。
物质的量/mol | T1/℃ | T2/℃ | |||||
0 | 5 min | 10 min | 15 min | 20 min | 25 min | 30 min | |
H2 | 8.0 | 3.5 | 2.0 | 2.0 | 1.5 | 1.0 | 1.0 |
②第15 min后,温度调整到T1℃, 数据变化如上表所示,则T1
③若15 min时,保持T1不变,向该容器中再加入该四种反应混合物各1 mol,则此时反应
④T1℃达到平衡后,保持其他条件不变,在t1时刻迅速将容器体积压缩至1 L,t2时重新达到平衡,请在图中画出t1时刻后c(H+)的变化趋势
。
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【推荐3】CO、H2是重要的工业原料,在高温、催化剂存在的条件下,可用甲烷 和水蒸气为原料制取它:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH0
(1)已知:
① 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1=-484kJ·mol-1
② CH4(g)+1.5O2(g)=CO(g)+2H2O(g) ΔH2=-564kJ·mol-1。
则ΔH0 =_____ 。
(2)一定温度下,将一定量甲烷与水蒸气的混合气体置于某密闭容器中发生反应 生成 CO、H2,测得反应体系中平衡时的某种量值 X 与温度(T)、压强(P)之间的关系如图 所示:
若 X 表示 CH4的百分含量,则 T1_________ T2(填“>”“<”“无法确定”,下同),X 还可 以表示_____ (在下列选项中选填序号),a、b 两点的平衡常数 K(a) ____ K(b)。
A.混合气体的平均摩尔质量 B.CO 的产率 C.ΔH 值
(3)若在 T3时将 4mol H2O(g)与 a mol CH4置于 2L 恒容密闭容器中,测得 CO 的 浓度(mol/L)与时间 t(min)的关系如图 所示。
①反应 4min 后达平衡, 反应 4min 内用 H2浓度变化表示的反应速率 v(H2)=__________________
②若在第 5 分钟时改变条件,CO 浓度变化曲线如图 所示,则改变条件可能是____________
(4)从焓变角度上看,反应 CO2(g)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)+O2(g)_____ (填“具 有”或“不具有”)自发性。
(1)已知:
① 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1=-484kJ·mol-1
② CH4(g)+1.5O2(g)=CO(g)+2H2O(g) ΔH2=-564kJ·mol-1。
则ΔH0 =
(2)一定温度下,将一定量甲烷与水蒸气的混合气体置于某密闭容器中发生反应 生成 CO、H2,测得反应体系中平衡时的某种量值 X 与温度(T)、压强(P)之间的关系如图 所示:
若 X 表示 CH4的百分含量,则 T1
A.混合气体的平均摩尔质量 B.CO 的产率 C.ΔH 值
(3)若在 T3时将 4mol H2O(g)与 a mol CH4置于 2L 恒容密闭容器中,测得 CO 的 浓度(mol/L)与时间 t(min)的关系如图 所示。
①反应 4min 后达平衡, 反应 4min 内用 H2浓度变化表示的反应速率 v(H2)=
②若在第 5 分钟时改变条件,CO 浓度变化曲线如图 所示,则改变条件可能是
(4)从焓变角度上看,反应 CO2(g)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)+O2(g)
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【推荐1】研究NO2、NO、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)已知:CO可将部分氮的氧化物还原为N2。
反应Ⅰ:2CO(g)+2NO(g) ⇌N2(g)+2CO2(g) △H=-746kJ/mol
反应Ⅱ:4CO(g)+2NO2(g) ⇌N2(g)+4CO2(g) △H=-1200kJ/mol
则反应NO2(g) + CO(g) ⇌CO2(g) + NO(g)的△H=_____________ kJ/mol。
(2)温度为T℃时,在一个容积为10L的恒容密闭容器中,充入1mol CO和0.5mol SO2发生反应:2CO(g)+ SO2(g) ⇌2CO2(g)+S(g)。实验测得生成的CO2的体积分数(ψ)随着时间的变化曲线如图所示:
①达到平衡时,SO2的转化率为_____________ 。
②该温度下反应的平衡常数K=______________ 。
③其它条件保持不变,再向上述平衡体系中充入CO(g)、SO2(g)、CO2(g)、S(g)各0.2mol,此时v(正)_________ v(逆)。(填>、<或=)
(3)SCR法是工业上消除氮氧化物的常用方法,反应原理为:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) ⇌4N2(g)+6H2O(g) △H<0。在催化剂作用下,NO转化率与温度的关系如图所示:
①图中A点处NO的转化率______ (填“可能是”、“一定是”或“一定不是”)该温度下的平衡转化率。
②B点之后,NO转化率降低的原因可能是_________ (选填字母)。
A.平衡常数变大 B.副反应增多
C.催化剂活性降低 D.反应的活化能增大
(4)2SO2(g)+O2(g) ⇌2SO3(g) △H=-198 kJ/mol是制备硫酸的重要反应。在VL恒容密闭容器中充入2molSO2和1molO2,在不同条件下进行反应,反应体系总压强随时间的变化如图所示。a和b平衡时,SO3体积分数较小的是_________ (填“a”或“b”)。
(1)已知:CO可将部分氮的氧化物还原为N2。
反应Ⅰ:2CO(g)+2NO(g) ⇌N2(g)+2CO2(g) △H=-746kJ/mol
反应Ⅱ:4CO(g)+2NO2(g) ⇌N2(g)+4CO2(g) △H=-1200kJ/mol
则反应NO2(g) + CO(g) ⇌CO2(g) + NO(g)的△H=
(2)温度为T℃时,在一个容积为10L的恒容密闭容器中,充入1mol CO和0.5mol SO2发生反应:2CO(g)+ SO2(g) ⇌2CO2(g)+S(g)。实验测得生成的CO2的体积分数(ψ)随着时间的变化曲线如图所示:
①达到平衡时,SO2的转化率为
②该温度下反应的平衡常数K=
③其它条件保持不变,再向上述平衡体系中充入CO(g)、SO2(g)、CO2(g)、S(g)各0.2mol,此时v(正)
(3)SCR法是工业上消除氮氧化物的常用方法,反应原理为:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) ⇌4N2(g)+6H2O(g) △H<0。在催化剂作用下,NO转化率与温度的关系如图所示:
①图中A点处NO的转化率
②B点之后,NO转化率降低的原因可能是
A.平衡常数变大 B.副反应增多
C.催化剂活性降低 D.反应的活化能增大
(4)2SO2(g)+O2(g) ⇌2SO3(g) △H=-198 kJ/mol是制备硫酸的重要反应。在VL恒容密闭容器中充入2molSO2和1molO2,在不同条件下进行反应,反应体系总压强随时间的变化如图所示。a和b平衡时,SO3体积分数较小的是
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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】向某体积固定的密闭容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量(未知)的B三种气体,一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如图所示,已知在反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化,请回答:
(1)①写出反应的化学方程式:_______
②平衡时体系内的压强为初始状态的_______ 倍。
(2)已知断裂几种化学键要吸收的能量如下:
16gCH4在O2中完全燃烧生成气态CO2和气态水时_______ (填“吸收”或 “放出”)约_______ kJ热量。
(3)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置,如图为甲烷燃料电池的工作原理示意图,a、b均为惰性电极。
①使用时,空气从_______ 口通入(填“A”或“B”);
②a极的电极反应为:_______
(1)①写出反应的化学方程式:
②平衡时体系内的压强为初始状态的
(2)已知断裂几种化学键要吸收的能量如下:
化学键 | C—H | O=O | C=O | H—O |
断裂1mol键吸收的能量/kJ | 415 | 497 | 745 | 463 |
16gCH4在O2中完全燃烧生成气态CO2和气态水时
(3)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置,如图为甲烷燃料电池的工作原理示意图,a、b均为惰性电极。
①使用时,空气从
②a极的电极反应为:
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【推荐3】煤的气化产物(CO、H2)可用于制备合成天然气(SNG),涉及的主要反应如下:
CO甲烷化:CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)H1=-206.2kJ/mol
水煤气变换:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H2=-41.2.kJ/mol
回答下列问题:
(1)反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)H=_____ kJ/mol。某温度下,分别在起始体积相同的恒容容器A、恒压容器B中加入1molCO2和4molH2的混合气体,两容器反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是_____ (填“A”或“B”)。
(2)在恒压管道反应器中按n(H2) : n(CO)=3:1通入原料气,在催化剂作用下制备合成天然气,400°C、P总为100kPa时反应体系平衡组成如下表所示。
①该条件下CO的总转化率α=______ 。若将管道反应器升温至500°C,反应迅达到平衡后CH4的体积分数φ______ 45.0%(填“>”、“<”或“=”)。
②Kp、Kx分别是以分压、物质的量分数表示的平衡常数,Kp只受温度影响。400°C时,CO甲烷化反应的平衡常数Kp=_____ kPa-2(计算结果保留1位小数);Kx=______ (以K和P总表示)。其他条件不变,增大P总至150kPa,Kx____ (填“增大”、减小”或“不变”)。
(3)制备合成天然气采用在原料气中通入水蒸气来缓解催化剂积碳。积碳反应为:
反应ⅠCH4(g)C(s)+2H2(g)H=+75kJ/mol
反应Ⅱ2CO(g)C(s)+CO2(g)H=-172kJ/mol
平衡体系中水蒸气浓度对积碳量的影响如下图所示,下列说法正确的是______ (双选)。
A.曲线1在550-700°C积碳量增大的原因可能是反应Ⅰ、Ⅱ的速率增大
B.曲线1在700-800°C积碳量减小的原因可能是反应Ⅱ逆向移动
C.曲线2、3在550-800°C积碳量较低的原因是水蒸气的稀释作用使积碳反应速率减小
D.水蒸气能吸收反应放出的热量,降低体系温度至550°C以下,有利于减少积碳
CO甲烷化:CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)H1=-206.2kJ/mol
水煤气变换:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H2=-41.2.kJ/mol
回答下列问题:
(1)反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)H=
(2)在恒压管道反应器中按n(H2) : n(CO)=3:1通入原料气,在催化剂作用下制备合成天然气,400°C、P总为100kPa时反应体系平衡组成如下表所示。
①该条件下CO的总转化率α=
②Kp、Kx分别是以分压、物质的量分数表示的平衡常数,Kp只受温度影响。400°C时,CO甲烷化反应的平衡常数Kp=
(3)制备合成天然气采用在原料气中通入水蒸气来缓解催化剂积碳。积碳反应为:
反应ⅠCH4(g)C(s)+2H2(g)H=+75kJ/mol
反应Ⅱ2CO(g)C(s)+CO2(g)H=-172kJ/mol
平衡体系中水蒸气浓度对积碳量的影响如下图所示,下列说法正确的是
A.曲线1在550-700°C积碳量增大的原因可能是反应Ⅰ、Ⅱ的速率增大
B.曲线1在700-800°C积碳量减小的原因可能是反应Ⅱ逆向移动
C.曲线2、3在550-800°C积碳量较低的原因是水蒸气的稀释作用使积碳反应速率减小
D.水蒸气能吸收反应放出的热量,降低体系温度至550°C以下,有利于减少积碳
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐1】将铜锌合金溶解后与足量溶液反应(不与反应),生成的用标准溶液滴定,根据消耗的溶液体积可测算合金中铜的含量.实验过程如下:
(1)的电子式为______________ ,“溶解”步骤中铜发生反应的离子方程式是______________ ,“煮沸”步骤的目的是______________ .
(2)“缓冲溶液”是浓度均为的和的混合溶液.时,缓冲溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为______________ .[时,]
(3)“调步骤将溶液由1.调到6,如果缺少这一步,对实验的影响为______________ .
(4)“沉淀”步骤中有沉淀产生,反应的离子方程式为______________ .
(5)“转化”步骤中,转化为.沉淀完全转化后,溶液中______________ [已知:;]
(1)的电子式为
(2)“缓冲溶液”是浓度均为的和的混合溶液.时,缓冲溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为
(3)“调步骤将溶液由1.调到6,如果缺少这一步,对实验的影响为
(4)“沉淀”步骤中有沉淀产生,反应的离子方程式为
(5)“转化”步骤中,转化为.沉淀完全转化后,溶液中
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐2】25℃时,有浓度均为0.10mol/L的下列4种溶液:①NaCN溶液;②NaOH溶液;③CH3COOH溶液;④NaHCO3溶液。
(1)这4种溶液pH由大到小的顺序是____ (填序号),其中②由水电离的H+浓度为_____ ,若将①②③3种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是____ 。
(2)①中各离子浓度由大到小的顺序是____ 。向NaCN溶液中通入少量CO2,则发生反应的离子方程式为____ 。
(3)测得HCN和NaCN的混合溶液的pH=11,则约为____ (保留小数点后2位)。
(4)CH3COOH和CH3COONa混合溶液中,若溶液pH=6则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)=____ mol/L(求精确值,保留小数点后1位)。
(5)NaHCO3的水解平衡常数Kh=____ (保留小数点后1位)。
(6)常温下,向FeCl3溶液中加入NaHCO3溶液,可观察到的现象是____ ,发生反应的离子方程式为_____ 。
HCN | H2CO3 | CH3COOH |
Ka=5.0×10-10mol/L | Ka1=4×10-7mol/L Ka2=5.6×10-11mol/L | Ka=1.7×10-5mol/L |
(2)①中各离子浓度由大到小的顺序是
(3)测得HCN和NaCN的混合溶液的pH=11,则约为
(4)CH3COOH和CH3COONa混合溶液中,若溶液pH=6则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)=
(5)NaHCO3的水解平衡常数Kh=
(6)常温下,向FeCl3溶液中加入NaHCO3溶液,可观察到的现象是
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】电解质水溶液中存在电离平衡、水解平衡,已知部分弱电解质的电离常数如下表:
回答下列问题:
(1)的NaClO溶液和的溶液中,___________ (填“>”“<”或“=”)。
(2)将少量通入NaClO溶液,反应的离子方程式是___________ 。
(3)将体积相同,的HCOOH和分别加水稀释到,需要水的体积:HCOOH___________ (填“大于”“小于”或者“等于”);
(4)25℃时,的HCOOH和的氨水等体积混合后溶液呈___________ (填“酸”或“碱”)性;若的HCOOH与的NaOH溶液等体积混合,所得溶液中,则该温度下HCOOH的电离常数___________ (用含a的代数式表示,写出精确结果,不近似)。
(5)室温下,用的盐酸滴定20.00mL氨水,滴定曲线如图所示。
①d点所示的溶液中离子浓度由大到小的顺序为___________ 。
②b点所示的溶液中___________ (写出精确结果,不做近似计算)。
弱酸 | HCOOH | HClO | ||
电离常数(25℃) |
(1)的NaClO溶液和的溶液中,
(2)将少量通入NaClO溶液,反应的离子方程式是
(3)将体积相同,的HCOOH和分别加水稀释到,需要水的体积:HCOOH
(4)25℃时,的HCOOH和的氨水等体积混合后溶液呈
(5)室温下,用的盐酸滴定20.00mL氨水,滴定曲线如图所示。
①d点所示的溶液中离子浓度由大到小的顺序为
②b点所示的溶液中
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