甲醇作为燃料,在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。
Ⅰ甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料
(1)汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18(l)]。已知:25℃,101KPa 时,1mol C8H18(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水,放出 5518kJ 热量。该反应的热化学方程式为:_____
(2)已知:25℃,101KPa 时,CH3OH(l)+ 3/2 O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-726.5 kJ·mol-1
相同质量的甲醇和辛烷分别燃烧时,放出热量最多的是_____ (填化学式)
(3)CH3OH(l)+ O2(g)=CO(g)+2H2O(g) ΔH=-393 kJ·mol-1该反应相关化学键键能数据如下表:
则 X=_____ 。
Ⅱ甲醇的合成
(4)以 CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇,反应的能量变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/16/4b956ee4-718d-473c-a6f9-7384da18b7d0.png?resizew=305)
①补全上图:图中A 处应填入_____ 。
②该反应需要加入铜-锌基催化剂。加入催化剂后,该反应 ΔH_____ (填“变大”“变小”“不变”)。
③已知:
CO(g)+ 1/2 O2(g) = CO2(g) ΔH1=-283kJ·mol-1
H2(g)+ 1/2 O2(g) = H2O(g)ΔH2=-242kJ·mol-1
CH3OH(g)+ 3/2 O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH3=-676 kJ·mol-1
以 CO(g)和 H2(g)为原料合成甲醇的反应为 CO(g)+ 2H2(g) = CH3OH(g),该反应的 ΔH=_____ kJ·mol-1。
Ⅰ甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料
(1)汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18(l)]。已知:25℃,101KPa 时,1mol C8H18(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水,放出 5518kJ 热量。该反应的热化学方程式为:
(2)已知:25℃,101KPa 时,CH3OH(l)+ 3/2 O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-726.5 kJ·mol-1
相同质量的甲醇和辛烷分别燃烧时,放出热量最多的是
(3)CH3OH(l)+ O2(g)=CO(g)+2H2O(g) ΔH=-393 kJ·mol-1该反应相关化学键键能数据如下表:
化学键 | O=O | C-O | C=O | H-O | C-H |
E/( kJ·mol-1) | X | 343 | 1076 | 465 | 413 |
Ⅱ甲醇的合成
(4)以 CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇,反应的能量变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/16/4b956ee4-718d-473c-a6f9-7384da18b7d0.png?resizew=305)
①补全上图:图中A 处应填入
②该反应需要加入铜-锌基催化剂。加入催化剂后,该反应 ΔH
③已知:
CO(g)+ 1/2 O2(g) = CO2(g) ΔH1=-283kJ·mol-1
H2(g)+ 1/2 O2(g) = H2O(g)ΔH2=-242kJ·mol-1
CH3OH(g)+ 3/2 O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH3=-676 kJ·mol-1
以 CO(g)和 H2(g)为原料合成甲醇的反应为 CO(g)+ 2H2(g) = CH3OH(g),该反应的 ΔH=
更新时间:2020-09-30 09:23:59
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解题方法
【推荐1】CH4-CO2干气催化重整制合成气(H2+CO)是CO2资源化利用的重要研究方向,生产过程需做好积炭的控制。在密闭容器中,该重整体系发生反应Ⅰ~Ⅳ。
Ⅰ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5765fc30276867c79e5bd28e04d0a432.png)
Ⅱ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c3a3dee96e9503c3375788ab60819525.png)
Ⅲ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/763cf694b6db9f0fdb1cebfa36606709.png)
Ⅳ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3bdb870be27716f03514c08a1a41925.png)
用x表示进料比
。回答下列问题:
(1)t℃时,刚性容器中以一定的进料比发生上述四个反应,下列说法正确的是___________(填标号)。
(2)下表列出反应Ⅱ中3种化学键的键能:
则CO中C≡O的键能为___________
。
(3)反应Ⅰ~Ⅳ中,△H-T△S随温度的升高而增大的是反应___________ 。
(4)101 kPa的密闭容器中,进料比x分别为2.0、1.0和0.5下进行催化重整反应,测得平衡时积炭生成量随反应温度的变化如图所示。___________ (填“甲”“乙”或“丙”)。
②因积炭生成量增加导致反应Ⅰ速率显著降低的原因是___________ 。
③x=1.0,温度低于1000℃,随着温度的升高,积炭生成量减少的原因是___________ 。
(5)t℃、p kPa时,进料比x=0.5,若催化重整只发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,达到平衡时气体总物质的量增加了60%,混合气中n(H2O):n(CO2)=5:6。
①甲烷的平衡转化率为___________ 。
②平衡常数K(Ⅱ)=___________ (列出计算式)。
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5765fc30276867c79e5bd28e04d0a432.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c3a3dee96e9503c3375788ab60819525.png)
Ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/763cf694b6db9f0fdb1cebfa36606709.png)
Ⅳ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3bdb870be27716f03514c08a1a41925.png)
用x表示进料比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0e4307804fdf1af2e9c1286deb2992ee.png)
(1)t℃时,刚性容器中以一定的进料比发生上述四个反应,下列说法正确的是___________(填标号)。
A.平衡时向容器中充入惰性气体,反应Ⅰ逆向移动 |
B.根据混合气体的密度不变可判断重整反应体系已达到平衡状态 |
C.增大CH4的起始浓度,K(Ⅰ)和K(Ⅱ)同时增大 |
D.催化剂能降低反应的活化能,增大CH4的平衡转化率 |
(2)下表列出反应Ⅱ中3种化学键的键能:
化学键 | C=O | H-H | O-H |
键能/(kJ/mol) | 799 | 436 | 463 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(3)反应Ⅰ~Ⅳ中,△H-T△S随温度的升高而增大的是反应
(4)101 kPa的密闭容器中,进料比x分别为2.0、1.0和0.5下进行催化重整反应,测得平衡时积炭生成量随反应温度的变化如图所示。
②因积炭生成量增加导致反应Ⅰ速率显著降低的原因是
③x=1.0,温度低于1000℃,随着温度的升高,积炭生成量减少的原因是
(5)t℃、p kPa时,进料比x=0.5,若催化重整只发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,达到平衡时气体总物质的量增加了60%,混合气中n(H2O):n(CO2)=5:6。
①甲烷的平衡转化率为
②平衡常数K(Ⅱ)=
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名校
【推荐2】Ⅰ.三甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂,对臭氧层无破坏作用。
(1)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3d3df963743df6117cab984aa792bf64.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4a8be30fce91d0bc99c0a97818e05db2.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b818390a9680a57f6f7ad2d7e084e07b.png)
总反应:
的
=______ 。一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的平衡转化率,下列选项中可以采取的措施是______ (填字母)。
a.高温高压 b.加入催化剂 c.减少CO2的浓度 d.分离出二甲醚
(2)已知上述(1)中反应②
在某温度下的平衡常数为100。此温度下在10L密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得容器中各组分的物质的量如下:
①比较此时正、逆反应速率的大小:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c175ae491f8aab736e87cd0c7653fd1e.png)
______
(填“>”“<”或“=”)。
②若在此密闭容器中开始时加入21molCH3OH,则达到平衡时c(CH3OH)=______ 。
Ⅱ.化学反应:
常用于精盐中碘含量测定。
(3)某同学利用上述反应探究浓度对反应速率的影响。实验时均加入1mL淀粉溶液作指示剂,若不经计算,直接通过褪色时间的长短判断浓度与反应速率的关系,下列试剂中应选择______ (填序号)。
①1mL0.01mol/L的碘水
②1mL0.001mol/L的碘水
③4mL0.01mol/L的Na2S2O3溶液
④4mL0.001mol/L的Na2S2O3溶液
(4)若某同学选取(3)中试剂①③进行实验,测得褪色时间为2s,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8dc00f235abd69266bce26b25bf5a60f.png)
______ (结果保留两位有效数字)。
Ⅲ.工业废水中常含有一定量的
和
,它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理,
常用的处理方法有两种。
方法1:还原沉淀法
该法的工艺流程为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bc814fdcd5600541fd433ee930c02c0b.png)
(5)流程第①步存在平衡
,能说明第①步反应达平衡状态的是______ (填字母)。
A.
和
的浓度相同
B.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/06a4701ab6c18bd8338acfd4da7e7a97.png)
C.溶液的颜色不变
(6)流程第③步生成的
在溶液中存在沉淀溶解平衡:
。常温下
的溶度积
,当
降至
时溶液的pH为______ 。
方法2:电解法
该法用Fe做电极电解含
的酸性废水,随着电解的进行,阴极附近溶液pH升高,产生
沉淀。请用电极反应方程式解释下列问题:
(7)用Fe作电极的原因是______ ,阴极附近溶液pH升高的原因是______ 。
(1)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8e835905e5f4f77c58dba6e3e2df660b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3d3df963743df6117cab984aa792bf64.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e49e5d550e2f41e78bbfe97a95cdcb5c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4a8be30fce91d0bc99c0a97818e05db2.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cafb99f233029b6fa031d91d5de04e4b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b818390a9680a57f6f7ad2d7e084e07b.png)
总反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1747f729f66bc546cceb2ddad7bdea37.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
a.高温高压 b.加入催化剂 c.减少CO2的浓度 d.分离出二甲醚
(2)已知上述(1)中反应②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/00eeb19023c8407c13d6ea796c22bbf4.png)
物质 | |||
物质的量/mol | 4.0 | 6.0 | 6.0 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c175ae491f8aab736e87cd0c7653fd1e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b965da982ffb1c164a39a635251bd62e.png)
②若在此密闭容器中开始时加入21molCH3OH,则达到平衡时c(CH3OH)=
Ⅱ.化学反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/72755447e8250197994d135119bd1d1b.png)
(3)某同学利用上述反应探究浓度对反应速率的影响。实验时均加入1mL淀粉溶液作指示剂,若不经计算,直接通过褪色时间的长短判断浓度与反应速率的关系,下列试剂中应选择
①1mL0.01mol/L的碘水
②1mL0.001mol/L的碘水
③4mL0.01mol/L的Na2S2O3溶液
④4mL0.001mol/L的Na2S2O3溶液
(4)若某同学选取(3)中试剂①③进行实验,测得褪色时间为2s,则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8dc00f235abd69266bce26b25bf5a60f.png)
Ⅲ.工业废水中常含有一定量的
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常用的处理方法有两种。
方法1:还原沉淀法
该法的工艺流程为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bc814fdcd5600541fd433ee930c02c0b.png)
(5)流程第①步存在平衡
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/11bdf9b8dd980e6211c9239e69079b68.png)
A.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65229c6b8af46b8c0dc8a444f474dbc6.png)
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B.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/06a4701ab6c18bd8338acfd4da7e7a97.png)
C.溶液的颜色不变
(6)流程第③步生成的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6b9ebc6df31b5ba997e7d081c09acd71.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/024375748dcedc67f153dc6069ae82ab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6b9ebc6df31b5ba997e7d081c09acd71.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/308431722e85ed5038bfdfb072d603e2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5e8b4bd8efdbde3ebae588f9a15acb4f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9f2823434fca3cb7f7e8bc52de178ed5.png)
方法2:电解法
该法用Fe做电极电解含
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65229c6b8af46b8c0dc8a444f474dbc6.png)
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(7)用Fe作电极的原因是
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解答题-工业流程题
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【推荐3】中国环境监测总站数据显示,PM2.5、SO2、NOx等是连续雾霾过程影响空气质量显著的污染物,其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对它们进行研究具有重要意义。请回答:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
根据表中数据计算PM2.5待测试样的pH =_____________ 。
(2)NOx是汽车尾气的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
N2(g)+O2(g)
2NO(g) △H=_____________ 。
(3)消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。
Ⅰ.NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图所示:
①由图可知SCR技术中的氧化剂为_____________ 。
②用Fe做催化剂时,在氨气足量的情况下,当
=1:1时,脱氮率最佳,已知每生成28g N2放出的热量为QkJ,该反应的热化学方程式为_____________ 。
Ⅱ.工业上变“废”为宝,吸收工业中SO2和NO,可获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素):
(4)①装置Ⅰ中的主要反应的离子方程式为_____________ 。
②装置Ⅲ还可以使Ce4+再生,若用甲烷燃料电池电解该装置中的溶液,当消耗1mol CH4时,
理论上可再生_____________ mol Ce4+。
Ⅲ.用活性炭还原法可以处理氮氧化物。如发生反应:
C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g) △H=Q kJ/mol。
在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
(5)①Tl℃时,该反应的平衡常数K=_____________ 。
②30 min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是________ (答一种即可)。
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
离子 | K+ | Na+ | NH | SO![]() | NO | Cl- |
浓度(mol/L) | 4×10−6 | 6×10−6 | 2×10−5 | 4×10−5 | 3×10−5 | 2×10−5 |
(2)NOx是汽车尾气的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/7/646365ee-94b8-4816-8e2a-423616ae9fa9.png?resizew=361)
N2(g)+O2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(3)消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。
Ⅰ.NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/7/b8739fff-bf22-49e2-be66-6e5e39c8390e.png?resizew=242)
①由图可知SCR技术中的氧化剂为
②用Fe做催化剂时,在氨气足量的情况下,当
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6ddd67b4dc35c1efc7da615e2ba6f845.png)
Ⅱ.工业上变“废”为宝,吸收工业中SO2和NO,可获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素):
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/7/1685168b-7265-4556-8633-b5175504e379.png?resizew=664)
(4)①装置Ⅰ中的主要反应的离子方程式为
②装置Ⅲ还可以使Ce4+再生,若用甲烷燃料电池电解该装置中的溶液,当消耗1mol CH4时,
理论上可再生
Ⅲ.用活性炭还原法可以处理氮氧化物。如发生反应:
C(s)+2NO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
时间/min 浓度(mol/L) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.00 | 0.58 | 0.40 | 0.40 | 0.48 | 0.48 |
N2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
CO2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
②30 min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是
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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1】为解决大气中CO2的含量增大的问题,某科学家提出“绿色自由”构想:把工厂排出的富含CO2的废气经净化吹入碳酸钾溶液吸收,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应使废气中的CO2转变为燃料甲醇。“绿色自由”构想的部分技术流程如下:
(1)合成塔中反应的化学方程式为______________________ ;已知△H<0,从平衡移动原理分析,低温有利于提高原料气的平衡转化率。而实际生产中采用300℃的温度,除考虑温度对反应速率的影响外,还主要考虑了 ____________________________________ 。
(2)从合成塔分离出甲醇的原理与下列_______ 操作的原理比较相符(填字母)。
A.过滤 B.分液 C.蒸馏 D.结晶
(3)工业流程中一定包括“循环利用”,“循环利用”是提高效益、节能环保的重要措施。“绿色自由”构想技术流程中能够“循环利用”的,除K2CO3溶液和CO2、H2外,还包括________________ 。
(4)在体积为2L的合成塔中,充入2 mol CO2和6 mol H2,测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。从反应开始到平衡,v(H2) =______________ ;能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的措施有 _______________________ 。
(5)如将CO2与H2以1:4的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4。
已知CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-890.3kJ/mol
2H2 (g)+ O2(g)= 2H2O(l) ΔH2=-571.6kJ/mol
写出CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/1/dc7e3969-277a-439f-971c-12be2556c804.png?resizew=394)
(1)合成塔中反应的化学方程式为
(2)从合成塔分离出甲醇的原理与下列
A.过滤 B.分液 C.蒸馏 D.结晶
(3)工业流程中一定包括“循环利用”,“循环利用”是提高效益、节能环保的重要措施。“绿色自由”构想技术流程中能够“循环利用”的,除K2CO3溶液和CO2、H2外,还包括
(4)在体积为2L的合成塔中,充入2 mol CO2和6 mol H2,测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。从反应开始到平衡,v(H2) =
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/1/0a81ef56-a3f5-4be8-9af2-7ad07d030523.png?resizew=163)
(5)如将CO2与H2以1:4的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4。
已知CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-890.3kJ/mol
2H2 (g)+ O2(g)= 2H2O(l) ΔH2=-571.6kJ/mol
写出CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式
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【推荐2】请根据有关知识,填写下列空白:
(1)一种难溶的废弃矿渣杂卤石,其主要成分可表示为K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O,已知它在水溶液中存在如下平衡:K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s)
2K+(aq)+4
(aq)+Mg2+(aq)+2Ca2+(aq)+2H2O(l)。
用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解出杂卤石中K+的原因:_____ 。
(2)向50mL0.018mol·L-1的AgNO3溶液中加入50mL0.020mol·L−1的盐酸,生成沉淀。已知该温度下AgCl的Ksp=1.8×10−10,忽略溶液的体积变化,请计算:完全沉淀后,溶液中c(Ag+)=_____ mol·L−1.
(3)N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。0.25molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量。
写出N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水热化学方程式_____ 。
(4)硫酸亚铁溶液常压蒸干得到的固体物质是_____ ,原因是_____ 。
(5)NH4Cl溶液可作焊接时的除锈剂,原因是_____ 。
(1)一种难溶的废弃矿渣杂卤石,其主要成分可表示为K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O,已知它在水溶液中存在如下平衡:K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/68b9bfd8728216acb427ce120e517f4c.png)
用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解出杂卤石中K+的原因:
(2)向50mL0.018mol·L-1的AgNO3溶液中加入50mL0.020mol·L−1的盐酸,生成沉淀。已知该温度下AgCl的Ksp=1.8×10−10,忽略溶液的体积变化,请计算:完全沉淀后,溶液中c(Ag+)=
(3)N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。0.25molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量。
写出N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水热化学方程式
(4)硫酸亚铁溶液常压蒸干得到的固体物质是
(5)NH4Cl溶液可作焊接时的除锈剂,原因是
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【推荐3】回答下列问题
(1)25℃时 (1.01×105)Pa下,4g CO在氧气中燃烧生成CO2,放出 9. 6kJ热量,写出CO燃烧的热化学反应方程式_______
(2)一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,发生反应Fe(s)+CO2(g)
FeO(s)+CO(g) ΔH>0,CO2的浓度与时间的关系如图1所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/24/80bd64c3-85fc-4066-b5a7-4b0cbf2f0218.png?resizew=167)
①若铁粉足量,CO2的起始浓度为2.0 mol·L-1,则平衡时CO2的浓度为_______ mol·L-1。
②下列措施中能使平衡常数增大的是_______ (填序号)。
A.升高温度 B.增大压强
C.再充入一定量的CO2 D.再加入一定量铁粉
(3)对于可逆反应Fe(s)+CO2(g)
FeO(s)+CO(g),该反应的逆反应速率随时间变化的关系如图2。从图中看到,反应在t2时达平衡,在t1时改变了某种条件,改变的条件可能是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/24/5eb66e43-1d89-4b9a-b23f-ef043d00652e.png?resizew=211)
A.升温 B.增大CO2浓度 C.使用催化剂
(1)25℃时 (1.01×105)Pa下,4g CO在氧气中燃烧生成CO2,放出 9. 6kJ热量,写出CO燃烧的热化学反应方程式
(2)一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,发生反应Fe(s)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/24/80bd64c3-85fc-4066-b5a7-4b0cbf2f0218.png?resizew=167)
①若铁粉足量,CO2的起始浓度为2.0 mol·L-1,则平衡时CO2的浓度为
②下列措施中能使平衡常数增大的是
A.升高温度 B.增大压强
C.再充入一定量的CO2 D.再加入一定量铁粉
(3)对于可逆反应Fe(s)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/24/5eb66e43-1d89-4b9a-b23f-ef043d00652e.png?resizew=211)
A.升温 B.增大CO2浓度 C.使用催化剂
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【推荐1】研究一个化学反应时,往往需要关注反应进行的方向、快慢,反应的限度以及反应的能量变化。下面是Na2CO3等常见物质所涉及的性质和反应,请按要求填空:
(1)已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1c28bc8250a0e8601a7055160ac436a2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0012248e56b53b9d107f0d9b4df5ed6d.png)
二氧化碳气体通入足量氢氧化钠溶液发生的反应为___________ 反应(填“放热”或“吸热”),其热化学方程式为___________ (
用含a和b的代数式表示)。
(2)Na2CO3和盐酸反应生成CO2的速率非常大,其根本原因是___________ ,为降低反应速率,可采取的措施是___________ 。(任写两点)
(3)向滴有酚酞的Na2CO3溶液中,逐滴滴加盐酸,当溶液恰好为无色时,溶液呈___________ (填“酸性”“碱性”或“中性”),该无色溶液的电荷守恒式可表示为___________ 。(忽略酚酞对溶液中离子的影响)
(4)向Na2CO3溶液中加少量BaSO4固体,发生的离子反应方程式为___________ 。已知:
,
。
(1)已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/900b9e6b7b2d1271c1783aeebd507884.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1c28bc8250a0e8601a7055160ac436a2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22bd8b9873514a95d4fc92dddb013626.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0012248e56b53b9d107f0d9b4df5ed6d.png)
二氧化碳气体通入足量氢氧化钠溶液发生的反应为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
(2)Na2CO3和盐酸反应生成CO2的速率非常大,其根本原因是
(3)向滴有酚酞的Na2CO3溶液中,逐滴滴加盐酸,当溶液恰好为无色时,溶液呈
(4)向Na2CO3溶液中加少量BaSO4固体,发生的离子反应方程式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/58c9f40863cef9568ff759e5f054c072.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/77a586c665092ea39e42ed42fb987fd5.png)
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【推荐2】Ⅰ.消除汽车尾气中的NO、CO,有利于减少PM2.5的排放。已知如下信息:
a.
b.①N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH1
②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH2=-565 kJ·mol-1
(1)ΔH1=________ 。
(2)在催化剂作用下NO和CO转化为无毒气体,写出反应的热化学方程式:_________ 。
Ⅱ. SO2、CO、NOx是对环境影响较大的气体,对它们的合理控制和治理是优化我们生存环境的有效途径。请回答下列问题:
(1)已知25℃、101 kPa时:
①2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH1=-197 kJ·mol-1
②H2O(g)===H2O(l) ΔH2=-44 kJ·mol-1
③2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)===2H2SO4(l) ΔH3=-545 kJ·mol-1
则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是______________________ 。
(2)若反应2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)
ΔH=-241.8 kJ·mol-1,根据下表数据求x=_______ kJ·mol-1。
a.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/26/48782155-a941-4ed3-841a-b8ab93b3ba60.jpg?resizew=351)
b.①N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH1
②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH2=-565 kJ·mol-1
(1)ΔH1=
(2)在催化剂作用下NO和CO转化为无毒气体,写出反应的热化学方程式:
Ⅱ. SO2、CO、NOx是对环境影响较大的气体,对它们的合理控制和治理是优化我们生存环境的有效途径。请回答下列问题:
(1)已知25℃、101 kPa时:
①2SO2(g)+O2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/7/2/1979944475623424/null/STEM/b6cb2b3042b545fd8f25c402fdd80b59.png?resizew=17)
②H2O(g)===H2O(l) ΔH2=-44 kJ·mol-1
③2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)===2H2SO4(l) ΔH3=-545 kJ·mol-1
则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是
(2)若反应2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)
ΔH=-241.8 kJ·mol-1,根据下表数据求x=
化学键 | H—H | O=O | O—H |
断开1 mol化学 键所需的能量/kJ | 436 | x | 463 |
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【推荐3】亚硝酸氯
是有机合成中的重要试剂。亚硝酸氯可由
与
在通常条件下反应得到,化学方程式为
。
(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酸氯,涉及如下反应:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e029cc1f7d07eeb136bd3946a7eb23e3.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32410867843f1a7ef11410da8f3f8dab.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b994a3d0126e44d032969365e6ebc25.png)
则
、
、
之间的关系为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/608dac33274ccc2ee2cd75279bb5b1f5.png)
___________ 。
(2)在
的恒容密闭容器中充入
和
,在不同温度下测得
与时间的关系如图。
时,能作为该反应达到平衡的标志的有___________ (填选项标号)。
A.气体体积保持不变 B.容器压强保持不变
C.平恒常数K保持不变 D.气体颜色保持不变
E.
F.
与
的物质的比值保持不变
②反应开始到
时,
的平均反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ea14ea8cd9affac0f3c69201c29eb444.png)
___________ 。
③温度为
时,
时反应已经达到平衡,该反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
___________ 。
(3)
和
组合形成的燃料电池的结构如图所示,质子
交换膜左右两侧的溶液均为
溶液。___________ (填“正”或“负”极,写出物质a在电极c上发生的反应式为___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9bed4e0517d401fa5aa414a0728153e9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5d69d7191f7166d1c82e92bd9c6ef391.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1ea8e44ea27337b0baacda4296f7f15d.png)
(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酸氯,涉及如下反应:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0e7b30fc80e42a890fdf87a9b3accb93.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e029cc1f7d07eeb136bd3946a7eb23e3.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fe03699c9986e8c30d9fe498cf761bf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32410867843f1a7ef11410da8f3f8dab.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1ea8e44ea27337b0baacda4296f7f15d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b994a3d0126e44d032969365e6ebc25.png)
则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e029cc1f7d07eeb136bd3946a7eb23e3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32410867843f1a7ef11410da8f3f8dab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b994a3d0126e44d032969365e6ebc25.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/608dac33274ccc2ee2cd75279bb5b1f5.png)
(2)在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c424e9f778fdc2a13a59898ab0ccbbe3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4965bebf826996ee6dbb09aa075a7ba0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9372d2ca49080e956758d7013d027ca0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0bdafd0848ffecdbddc8740e305bfaf7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a724b59c890095baa5cb73e267c44.png)
A.气体体积保持不变 B.容器压强保持不变
C.平恒常数K保持不变 D.气体颜色保持不变
E.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/061667afb592af2046eeea693d46452b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2a2254ad35716aabe4a70bd376e55034.png)
②反应开始到
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af12320a8be4ea1051ab6c94cdb93b90.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5d69d7191f7166d1c82e92bd9c6ef391.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ea14ea8cd9affac0f3c69201c29eb444.png)
③温度为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9275bd8ce17fcc4a786510b008414ab0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af12320a8be4ea1051ab6c94cdb93b90.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
(3)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/08b3774fc220fef8dca283e293bbec4f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dabf3433f95b16485024c4eede9f2a50.png)
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【推荐1】能源是现代文明的原动力,通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化,从而开辟新能源和提高能源的利用率,请回答下列问题。
(1) 工业合成氨反应N2+3H2
2NH3是放热的可逆反应,反应条件是高温、高压,并且需要合适的催化剂。已知1mol N2完全反应生成NH3可放出92kJ热量。如果将10 mol N2和足量H2混合,使其充分反应,放出的热量___________ (填“大于”“小于”或“等于”)920 kJ。
(2) 实验室模拟工业合成氨时,在容积为2L的密闭容器内,反应经过10 min后,生成10 mol NH3。
①用N2表示的化学反应速率为___________ 。
②一定条件下,能说明该反应进行到最大限度的是___________ (填序号)
a.N2的转化率达到最大值
b.N2、H2和NH3的体积分数之比为1:3:2
c.体系内气体的密度保持不变
d.体系内各物质的浓度保持不变
(3) 用CH4和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/7/16/2765339256766464/2765562355941376/STEM/1a695110-0996-4da5-a297-a24f2aca6483.png)
①电极d是___________ (填“正极”或“负极”),电极c的电极反应式为___________ 。
②若线路中转移2mol电子,则该燃料电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为___________ L。
(1) 工业合成氨反应N2+3H2
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(2) 实验室模拟工业合成氨时,在容积为2L的密闭容器内,反应经过10 min后,生成10 mol NH3。
①用N2表示的化学反应速率为
②一定条件下,能说明该反应进行到最大限度的是
a.N2的转化率达到最大值
b.N2、H2和NH3的体积分数之比为1:3:2
c.体系内气体的密度保持不变
d.体系内各物质的浓度保持不变
(3) 用CH4和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/7/16/2765339256766464/2765562355941376/STEM/1a695110-0996-4da5-a297-a24f2aca6483.png)
①电极d是
②若线路中转移2mol电子,则该燃料电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为
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【推荐2】CO、CH4和N2H4都可以作为燃料。回答下列问题:
(1)工业制氢气原理如下:CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g) △H=+206.4kJ·mol-1。该反应能自发进行的条件为_______ 。(选填“任何条件”、“低温”、“高温”、“任何条件均不能自发”)
(2)对于上述反应一定可以提高平衡体系中H2百分含量,又能加快反应速率的措施是_______ 。
a.升高温度 b.增大水蒸气浓度 c.加入催化剂 d.降低压强
(3)恒温恒容条件下,以下能说明该反应达到平衡状态的是_______ 。
a.v消耗(CO)=v生成(H2O) b.c(H2O)=c(CO)
c.混合气体的总物质的量不再改变 d.混合气体的密度不再改变
e.混合气体平均相对分子质量不再改变 f.氢气的质量分数不再改变
(4)肼(N2H4)和NO2是一种双组分火箭推进剂。两种物质混合发生反应生成N2和H2O(g),已知8g气体肼在上述反应中放出142kJ热量,其热化学方程式为_______ 。
(1)工业制氢气原理如下:CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g) △H=+206.4kJ·mol-1。该反应能自发进行的条件为
(2)对于上述反应一定可以提高平衡体系中H2百分含量,又能加快反应速率的措施是
a.升高温度 b.增大水蒸气浓度 c.加入催化剂 d.降低压强
(3)恒温恒容条件下,以下能说明该反应达到平衡状态的是
a.v消耗(CO)=v生成(H2O) b.c(H2O)=c(CO)
c.混合气体的总物质的量不再改变 d.混合气体的密度不再改变
e.混合气体平均相对分子质量不再改变 f.氢气的质量分数不再改变
(4)肼(N2H4)和NO2是一种双组分火箭推进剂。两种物质混合发生反应生成N2和H2O(g),已知8g气体肼在上述反应中放出142kJ热量,其热化学方程式为
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【推荐3】东莞市松山湖打造我市首个“氢谷”产业基地;氢气是一种清洁能源,也是重要的化工原料。
(1)纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂。一定温度下,在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.10mol水蒸气发生反应:2H2O(g)
2H2(g)+O2(g) △H=+484kJ·mol-1,不同时段产生O2的量见下表:
上述反应过程中能量转化形式为光能转化为____ 能,达平衡过程中至少需要吸收光能为_____ kJ(保留三位小数)。
(2)氢气是合成氨工业的原料,合成塔中每产生2molNH3,放出92.2kJ热量。已知:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/20/2983397705596928/2983626298834944/STEM/d320a8fe-ce88-4b07-9c04-bf999890f5e0.png?resizew=393)
则1molN-H键断裂吸收的能量约等于_______ kJ。
(3)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.7kJ/mol
则H2还原NO2生成水蒸气和氮气反应的热化学方程式是_______ 。
(4)氢镍电池是近年开发出来的可充电电池,它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是H2+2NiO(OH)
2Ni(OH)2。请由总反应式回答:
①电解质溶液应该是_______ (选填酸溶液、碱溶液);
②电池放电时,负极反应式为_______ ;
③外电路中每通过0.2NA个电子时,H2的质量理论上减小_______ g。
(1)纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂。一定温度下,在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.10mol水蒸气发生反应:2H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ead35600676e039dd2bb9997fa7891df.png)
时间/min | 20 | 40 | 60 | 80 |
n(O2)/mol | 0.0010 | 0.0016 | 0.0020 | 0.0020 |
(2)氢气是合成氨工业的原料,合成塔中每产生2molNH3,放出92.2kJ热量。已知:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/20/2983397705596928/2983626298834944/STEM/d320a8fe-ce88-4b07-9c04-bf999890f5e0.png?resizew=393)
则1molN-H键断裂吸收的能量约等于
(3)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.7kJ/mol
则H2还原NO2生成水蒸气和氮气反应的热化学方程式是
(4)氢镍电池是近年开发出来的可充电电池,它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是H2+2NiO(OH)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf2562d7808d0bfb584dd6cdb3840fa0.png)
①电解质溶液应该是
②电池放电时,负极反应式为
③外电路中每通过0.2NA个电子时,H2的质量理论上减小
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