一定温度下,在容积为2L的密闭容器内,某一反应中气体M和气体N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示,请根据图示回答下列问题。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/15/b7a495fd-8220-4ff2-b6dd-c269e2be2a1d.png?resizew=193)
(1)写出该反应的化学方程式:__________ 。
(2)t1~t3时间段,以M的浓度变化表示的平均反应速率为__________ (用含t1、t3的式子表示)。
(3)比较a点与b点正反应速率大小,va__________ vb(填“>”“=”或“<”)。
(4)如图所示的三个时刻中,__________ (填t1、t2、或t3)时刻处于平衡状态。
(5)反应达到平衡状态时,反应物N的转化率为__________ 。
(6)下列叙述中,能说明该反应达到平衡状态的是__________ 。
A.单位时间内每消耗1molN,同时生成0.5molM
B.气体M的体积分数不再变化
C.混合气体的密度不再变化
D.混合气体的平均相对分子质量不再变化
E.v逆(N)=2v正(M)
(7)该温度下,反应的平衡常数为__________ L•mol-1,t3时向该容器中加入1molM和1molN,平衡__________ (正向、逆向或不)移动。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/15/b7a495fd-8220-4ff2-b6dd-c269e2be2a1d.png?resizew=193)
(1)写出该反应的化学方程式:
(2)t1~t3时间段,以M的浓度变化表示的平均反应速率为
(3)比较a点与b点正反应速率大小,va
(4)如图所示的三个时刻中,
(5)反应达到平衡状态时,反应物N的转化率为
(6)下列叙述中,能说明该反应达到平衡状态的是
A.单位时间内每消耗1molN,同时生成0.5molM
B.气体M的体积分数不再变化
C.混合气体的密度不再变化
D.混合气体的平均相对分子质量不再变化
E.v逆(N)=2v正(M)
(7)该温度下,反应的平衡常数为
更新时间:2020-10-13 11:42:16
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【推荐1】化学反应速率是描述化学反应进行快慢程度的物理量。某学生为了探究镁条与盐酸反应过程中反应速率的变化,利用如图装置测定一定时间内反应放出氢气的体积(加入稀盐酸的体积为100mL.忽略反应中溶液体积的变化),实验记录如下表(累计值):
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/6/30/1978646955532288/1979717707284480/STEM/efeb5f3069d74e16bc512188d5e09eab.png?resizew=168)
(1)除如图所示的实验用品外,还需要的一件实验仪器是_________ 。
(2)实验前,检查该装置气密性的方法是_________ 。
(3)装置气密性良好,0~lmin时间段氢气体积却很少的原因是_________ 。
(4)反应速率最大的时间段是_________ min(填“0~1”1~2”2~3”3~4”“4~5”或“5~6”),原因是_________ (从影响反应速率因素的角度解释)。
(5)3~4min时间段,以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率为_________ (设溶液体积不变)。
(6)由于反应太快,测量氢气体积时不好控制,他就事先在盐酸溶液中分别加入等体积的下列液体以减慢反应速率,你认为不可行的是_________ (填相应字母)。
A.蒸馏水 B.KCl溶液 C.KNO3溶液 D.CuSO4溶液
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/6/30/1978646955532288/1979717707284480/STEM/efeb5f3069d74e16bc512188d5e09eab.png?resizew=168)
时间(min) | l | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
氢气体积(mL)(标准状况) | 1 | 50 | 120 | 232 | 288 | 310 |
(1)除如图所示的实验用品外,还需要的一件实验仪器是
(2)实验前,检查该装置气密性的方法是
(3)装置气密性良好,0~lmin时间段氢气体积却很少的原因是
(4)反应速率最大的时间段是
(5)3~4min时间段,以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率为
(6)由于反应太快,测量氢气体积时不好控制,他就事先在盐酸溶液中分别加入等体积的下列液体以减慢反应速率,你认为不可行的是
A.蒸馏水 B.KCl溶液 C.KNO3溶液 D.CuSO4溶液
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解题方法
【推荐2】我国含煤量和煤使用量均为全球第一,所以如何提高煤的使用效率,同时减少对环境的危害一直是我国科学家研究的重要课题。其中重要的汽化反应为:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)
(1)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566 kJ/mol;2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484 kJ/mol,则反应CO和水蒸气反应生成CO2和H2的热化学方程式:_______ 。
(2)为提高该汽化反应的CO转化率,可采用的方法有_______(填编号)。
(3)在3L密闭容器中,将4.0 mol CO与8.0 mol H2O混合迅速加热到600℃,在600℃时跟踪测定CO的物质的量变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/21/2983898562134016/2984274617417728/STEM/ccf1d948-d3ca-45ed-be70-f9fb7e83382e.png?resizew=248)
①该体系在第_______ min时达到化学平衡,从反应开始到5 min时,用CO2表示的反应速率为_______ ,600℃的平衡常数为_______ 。
②保持温度不变,15 min后向该密闭容器中再次充入3 mol CO、1 mol H2O(g)、1 mol CO2(g)、1 mol H2(g),此时平衡_______ (填“正移”、“不移”或“逆移”),其原因是_______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(1)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566 kJ/mol;2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484 kJ/mol,则反应CO和水蒸气反应生成CO2和H2的热化学方程式:
(2)为提高该汽化反应的CO转化率,可采用的方法有_______(填编号)。
A.选择适当的催化剂 | B.增大压强 |
C.升高温度 | D.及时分离出CO2 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/21/2983898562134016/2984274617417728/STEM/ccf1d948-d3ca-45ed-be70-f9fb7e83382e.png?resizew=248)
①该体系在第
②保持温度不变,15 min后向该密闭容器中再次充入3 mol CO、1 mol H2O(g)、1 mol CO2(g)、1 mol H2(g),此时平衡
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解答题-结构与性质
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解题方法
【推荐3】研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
Ⅰ.利用反应:6NO2+8NH3
7N2+12H2O处理
Ⅱ.一定条件下NO2与SO2可发生反应:NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g)-Q (Q>0)
Ⅲ.CO可用于合成甲醇,反应方程式为:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)
(1)硫离子的电子结构示意图为_____ ,氨气分子的电子式为______ ,氨气分子属于______ 分子(填“极性”或者“非极性”)。
(2)C、O、S这三种元素中属于同周期元素的非金属性由强到弱的顺序为_____________ ,能证明其递变规律的事实是_______ 。
a.最高价氧化物对应水化物的酸性 b.气态氢化物的沸点
c.单质与氢气反应的难易程度 d.其两两组合形成的化合物中元素的化合价
(3)对于Ⅰ中的反应,120℃时,该反应在一容积为2L的容器内反应,20min时达到平衡,10min时电子转移了1.2mol,则0~10min时,平均速率v(NO2)=______________ 。
(4)对于Ⅱ中的反应,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中反应,下列能说明反应达到平衡状态的是______ 。
a.体系压强保持不变 b.NO2浓度保持不变
c.NO2和SO3的体积比保持不变 d.混合气体的平均相对分子质量保持不变
Ⅰ.利用反应:6NO2+8NH3
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/df7ce09e5e8e95564a5474d46a602102.png)
Ⅱ.一定条件下NO2与SO2可发生反应:NO2(g)+SO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
Ⅲ.CO可用于合成甲醇,反应方程式为:CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(1)硫离子的电子结构示意图为
(2)C、O、S这三种元素中属于同周期元素的非金属性由强到弱的顺序为
a.最高价氧化物对应水化物的酸性 b.气态氢化物的沸点
c.单质与氢气反应的难易程度 d.其两两组合形成的化合物中元素的化合价
(3)对于Ⅰ中的反应,120℃时,该反应在一容积为2L的容器内反应,20min时达到平衡,10min时电子转移了1.2mol,则0~10min时,平均速率v(NO2)=
(4)对于Ⅱ中的反应,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中反应,下列能说明反应达到平衡状态的是
a.体系压强保持不变 b.NO2浓度保持不变
c.NO2和SO3的体积比保持不变 d.混合气体的平均相对分子质量保持不变
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐1】当前情况下散烧煤和没有清洁的煤是造成中国城市雾霾或者东部雾霾的主要原因。煤的气化是解决雾霾,清洁地利用煤炭的重要途径之一。
(1)已知:H2O(g)=H2O(l) △H=-44 kJ·mol-1
⑴请写出煤的气化反应生成合成气(CO和H2)的热化学方程式_______ 。
②在恒温、恒容的反应器中,能表明上述反应达到平衡状态的是_______ 。
a.混合气体平均相对分子质量不再改变
b.气体压强不再改变
c.各气体浓度相等
d.反应体系中温度保持不变
e.断裂氢氧键速率是断裂氢氧键速率的2倍
f.混合气体密度不变
g.单位时间内,消耗水的质量与生成氢气的质量比为9:1
(2)甲醇是重要的化工原料,又可作为燃料。工业上利用合成气(主要成分为CO、CO2、H2)在催化剂的作用下合成甲醇,其中部分主反应如下:
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH (g) +H2O(g) △H=-58kJ/mol
①请推断该反应自发进行的条件为____________
②若将lmolCO2和2molH2充入容积为2L的恒容密闭容器中,在两种不同温度下发生反应。测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图所示。
曲线I、II对应的平衡常数大小关系为KI__ KII(填“>”或“=”或“<”);若5min后反应达到平衡状态,H2的转化率为90%,则用CO2表示的平均反应速率为_____ ,该温度下的平衡常数为___ ;若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是_____ 。
a.升高温度b.使用合适的催化剂 c.充入He d.按原比例再充入CO2和H2
(3)CH4燃料电池利用率很高,装置中添加1L 2 mol·L-1 的KOH溶液为电解质,持续缓慢通入标准状况下甲烷2.24L时负极电极反应为_________________ 。
(1)已知:H2O(g)=H2O(l) △H=-44 kJ·mol-1
物质 | H2(g) | C(s) | CO(g) |
燃烧热kJ·mol-1 | 285.8 | 393.5 | 283.0 |
②在恒温、恒容的反应器中,能表明上述反应达到平衡状态的是
a.混合气体平均相对分子质量不再改变
b.气体压强不再改变
c.各气体浓度相等
d.反应体系中温度保持不变
e.断裂氢氧键速率是断裂氢氧键速率的2倍
f.混合气体密度不变
g.单位时间内,消耗水的质量与生成氢气的质量比为9:1
(2)甲醇是重要的化工原料,又可作为燃料。工业上利用合成气(主要成分为CO、CO2、H2)在催化剂的作用下合成甲醇,其中部分主反应如下:
CO2(g)+3H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/5/5/1680682655588352/1681380796137472/STEM/e6257d0418154da3b7a8d769da6d6a7a.png?resizew=33)
①请推断该反应自发进行的条件为
②若将lmolCO2和2molH2充入容积为2L的恒容密闭容器中,在两种不同温度下发生反应。测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图所示。
曲线I、II对应的平衡常数大小关系为KI
a.升高温度b.使用合适的催化剂 c.充入He d.按原比例再充入CO2和H2
(3)CH4燃料电池利用率很高,装置中添加1L 2 mol·L-1 的KOH溶液为电解质,持续缓慢通入标准状况下甲烷2.24L时负极电极反应为
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【推荐2】建设“美丽中国”首先要做好环境保护与治理。氮氧化物(NOx)是严重的大气污染物,其主要来源有汽车尾气和硝酸工厂等。氮氧化物(NOX)能引起雾霾、光化学烟雾、酸雨等环境问题。某科研机构设计了如下转化氮氧化物的几种方案。请回答下列问题:
(1)方案Ⅰ:利用甲烷在催化剂条件下还原NOx,相关反应如下:
①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ∆H1=+180.5kJ/mol
②CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) ∆H2= -574kJ/mol
③CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+ CO2(g)+2H2O(l) ∆H3= -1160kJ/mol
则表示甲烷燃烧热的热化学反应方程式是________ 。
(2)方案Ⅱ:利用CO在催化剂条件下还原NOx:2NOx(g)+2xCO(g)⇌N2(g)+2xCO2(g) ∆H。向容积均为2L的甲(温度为T1)、乙(温度为T2)两个恒容密闭容器中分别充入2 mol NO2(g)和3 mol CO(g)。反应过程中两容器内CO2的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/2/860ba7f7-ba1e-46ab-ad8a-5d4d11b3885d.png?resizew=143)
①甲容器中,平衡时NO2的转化率为____ ;
②T1___ T2(填“>”或“<”);△H___ 0(填“>”或“<”),判定的依据是____ ;
③T2温度时,该反应的平衡常数K=____ ;
④乙容器达到平衡后,再充入3 mol NO2和2 molCO2,此时v(正)___ v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
(1)方案Ⅰ:利用甲烷在催化剂条件下还原NOx,相关反应如下:
①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ∆H1=+180.5kJ/mol
②CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) ∆H2= -574kJ/mol
③CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+ CO2(g)+2H2O(l) ∆H3= -1160kJ/mol
则表示甲烷燃烧热的热化学反应方程式是
(2)方案Ⅱ:利用CO在催化剂条件下还原NOx:2NOx(g)+2xCO(g)⇌N2(g)+2xCO2(g) ∆H。向容积均为2L的甲(温度为T1)、乙(温度为T2)两个恒容密闭容器中分别充入2 mol NO2(g)和3 mol CO(g)。反应过程中两容器内CO2的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/2/860ba7f7-ba1e-46ab-ad8a-5d4d11b3885d.png?resizew=143)
①甲容器中,平衡时NO2的转化率为
②T1
③T2温度时,该反应的平衡常数K=
④乙容器达到平衡后,再充入3 mol NO2和2 molCO2,此时v(正)
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【推荐3】以CO2为原料合成CH3OH和CH3OCH3是实现碳中和的重要途径之一。有关反应如下:
反应I.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.0kJ·mol-1
反应Ⅱ.2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-25.0kJ·mol-1
反应Ⅲ.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH3=+41.2kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)反应Ⅳ:2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH4=___________ 。
(2)在Cu-ZnO-ZrO2催化剂上CO2氢化合成甲醇(反应I)的历程如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/8/10/3299739475361792/3299892405886976/STEM/26d638b061704f77a24068e4430c7146.png?resizew=313)
在反应气中加入少量水能够提升甲醇产率的原因是___________ 。
(3)催化条件下,某密闭容器中投入CO2和H2发生反应I和反应Ⅱ,实验测得温度对平衡体系中甲醇、甲醚含量的影响如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/8/10/3299739475361792/3299892405886976/STEM/ad65b941aed141f9bf2252c3fc62f292.png?resizew=246)
600K以下,甲醇百分含量变化的可能原因是___________ ;一定温度下,增大压强,甲醚的百分含量___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)在5MPa下,CO2和H2按物质的量之比为1∶3进行投料,发生反应I和反应Ⅲ,平衡时CO和CH3OH在含碳产物中的物质的量分数及CO2转化率随温度的变化如图所示。图中n代表的物质是___________ ;150~400℃范围内,随温度升高,H2O的平衡产量变化趋势是___________ ;270℃时CH3OH的分压为___________ (保留2位有效数字,下同),反应Ⅲ的平衡常数Kp=___________ (Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
反应I.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.0kJ·mol-1
反应Ⅱ.2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-25.0kJ·mol-1
反应Ⅲ.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH3=+41.2kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)反应Ⅳ:2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH4=
(2)在Cu-ZnO-ZrO2催化剂上CO2氢化合成甲醇(反应I)的历程如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/8/10/3299739475361792/3299892405886976/STEM/26d638b061704f77a24068e4430c7146.png?resizew=313)
在反应气中加入少量水能够提升甲醇产率的原因是
(3)催化条件下,某密闭容器中投入CO2和H2发生反应I和反应Ⅱ,实验测得温度对平衡体系中甲醇、甲醚含量的影响如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/8/10/3299739475361792/3299892405886976/STEM/ad65b941aed141f9bf2252c3fc62f292.png?resizew=246)
600K以下,甲醇百分含量变化的可能原因是
(4)在5MPa下,CO2和H2按物质的量之比为1∶3进行投料,发生反应I和反应Ⅲ,平衡时CO和CH3OH在含碳产物中的物质的量分数及CO2转化率随温度的变化如图所示。图中n代表的物质是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/8/10/3299739475361792/3299892405886976/STEM/43f81dad06c94fce850de2e1231ba691.png?resizew=193)
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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】一氧化碳、氮的氧化物、硫的氧化物是主要的大气污染物,对这些有害气体的治理及合理利用显得尤为重要。回答下列问题:
(1)已知:
变成
吸收
的能量,在一定条件下,CO与水蒸气反应可制备氢能源,反应过程中的能量变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/15/4fa047f7-8f94-4a73-bfa1-8ed45bcb3893.png?resizew=216)
反应
为_______ (填“放热”或“吸热”)反应。图中虚线不可能是
的能量变化曲线,原因是_______
(2)某工业烟气中含
,需进行一系列处理后才能排入空气中,其中脱硝、脱硫就是重要一环,一种脱硝、脱硫的简易流程如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/15/d04559ef-aeb7-4020-b191-752ece11ab88.png?resizew=244)
反应塔中涉及如下反应(忽略
与
的相互转化):
Ⅰ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac3c328b404d2f03d27818551b82a09f.png)
Ⅱ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/285ddde577d1af1fb187e0a2e970e9d5.png)
Ⅲ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d0c09e763865684c09bc81272937cab.png)
①恒温恒容条件下,反应塔中
,反应
内测得
,则
末时NO的转化率为_______
②保持反应塔中起始浓度
,在相同时间内,测得吸收塔中脱硝率、脱硫率与
的关系曲线如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/15/f6e41ba8-d64e-48f1-a32e-07d94893a361.png?resizew=205)
表示脱硫率的曲线是_______ (填“甲”或“乙”),理由是_______
③在某恒容密闭容器中充入一定量的
,发生上述反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,下列说法错误的是_______ (填序号)
a.升高温度,化学反应速率加快
b.容器中混合气体的密度不变说明反应达到平衡状态
c.容器中混合气体的压强不变说明反应达到平衡状态
d.容器中混合气体的颜色不变说明反应达到平衡状态
e.缩小容器的容积,压强增大,脱硝率和脱硫率均不变
(1)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6d3e4c6bbe2ad83ae9e833820fa404b5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f34203879f9b8b650fc6c64595e516f4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/689a863db8445c55d7eb50f6b045282e.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/15/4fa047f7-8f94-4a73-bfa1-8ed45bcb3893.png?resizew=216)
反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/503860865e8df78e704c8255486e0676.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4c27239b6af9108bdfa181afc24c12ae.png)
(2)某工业烟气中含
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a279ff0ef6317daf8a055aaaf39e6149.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/15/d04559ef-aeb7-4020-b191-752ece11ab88.png?resizew=244)
反应塔中涉及如下反应(忽略
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b0a6c15428939414834c004df67176f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1d4fb62d809cb43c9db4996658a310d4.png)
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac3c328b404d2f03d27818551b82a09f.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/285ddde577d1af1fb187e0a2e970e9d5.png)
Ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d0c09e763865684c09bc81272937cab.png)
①恒温恒容条件下,反应塔中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39a7c7f90288f0adba2b3914e99b2401.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dae4d3ed12f6bff03015b1131f600f8c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/46bcc016f5e6b857f0bf97c43b1d6b96.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a90dada1aaa7fc627ac13037050d11fb.png)
②保持反应塔中起始浓度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39a7c7f90288f0adba2b3914e99b2401.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d5f5edd7b433b06f33f7447acf93804.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/15/f6e41ba8-d64e-48f1-a32e-07d94893a361.png?resizew=205)
表示脱硫率的曲线是
③在某恒容密闭容器中充入一定量的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f7b2e269f6f9b7a6db8d0f96816086b7.png)
a.升高温度,化学反应速率加快
b.容器中混合气体的密度不变说明反应达到平衡状态
c.容器中混合气体的压强不变说明反应达到平衡状态
d.容器中混合气体的颜色不变说明反应达到平衡状态
e.缩小容器的容积,压强增大,脱硝率和脱硫率均不变
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
【推荐2】碳、氮及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。请回答下列问题:
(1)用CH4 催化还原NOx 可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g) + 4NO2(g) =4NO(g)+CO2(g) + 2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·molˉ1
CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g)+CO2(g) + 2H2O(g) ΔH2
若2mol CH4 还原NO2 至N2,整个过程中放出的热量为1734 kJ,则ΔH2=______________ 。
(2)据报道,科学家在一定条件下利用Fe2O3与甲烷反应可制取“纳米级”的金属铁。其反应为:Fe2O3(s)+3CH4(g)
2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g) ΔH>0
①若反应在5L的密闭容器中进行,1min后达到平衡,测得Fe2O3在反应中质量减少3.2g。则该段时间内CO的平均反应速率为____________________
②若该反应在恒温恒容容器中进行,能表明该反应达到平衡状态的是__________________ A.H2的逆反应速率
B.CH4的的体积分数
C.混合气体的平均相对分子质量
D.CO的体积分数
③该反应达到平衡时某物理量随温度变化如图所示,当温度由T1升高到T2时,平衡常数KA_______ KB(填“>”、“<”或“=”)。纵坐标可以表示的物理量有哪些___________________
A.CH4的转化率等于CO的产率
B.混合气体的密度不变
C.v(CO)与v(H2)的比值为1:2
D.固体的总质量不变
(3)若往20mL 0.0lmol·L-l的弱酸HNO2溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液,测得混合溶液的温度变化如图所示,下列有关说法正确的是_______________
①该烧碱溶液的浓度为0.02mol·L-1
②该烧碱溶液的浓度为0.01mol·L-1
③HNO2的电离平衡常数:b>a
④从b点到c点,混合溶液中一直存在:c(Na+)>c(
)>c(OH
)>c(H+)
(1)用CH4 催化还原NOx 可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g) + 4NO2(g) =4NO(g)+CO2(g) + 2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·molˉ1
CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g)+CO2(g) + 2H2O(g) ΔH2
若2mol CH4 还原NO2 至N2,整个过程中放出的热量为1734 kJ,则ΔH2=
(2)据报道,科学家在一定条件下利用Fe2O3与甲烷反应可制取“纳米级”的金属铁。其反应为:Fe2O3(s)+3CH4(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
①若反应在5L的密闭容器中进行,1min后达到平衡,测得Fe2O3在反应中质量减少3.2g。则该段时间内CO的平均反应速率为
②若该反应在恒温恒容容器中进行,能表明该反应达到平衡状态的是
B.CH4的的体积分数
C.混合气体的平均相对分子质量
D.CO的体积分数
③该反应达到平衡时某物理量随温度变化如图所示,当温度由T1升高到T2时,平衡常数KA
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/3/b9126ea0-5c8c-4672-a67d-cc0c481c6cfb.png?resizew=105)
A.CH4的转化率等于CO的产率
B.混合气体的密度不变
C.v(CO)与v(H2)的比值为1:2
D.固体的总质量不变
(3)若往20mL 0.0lmol·L-l的弱酸HNO2溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液,测得混合溶液的温度变化如图所示,下列有关说法正确的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/3/afe852ca-2258-48c9-985f-566f6054464e.png?resizew=164)
①该烧碱溶液的浓度为0.02mol·L-1
②该烧碱溶液的浓度为0.01mol·L-1
③HNO2的电离平衡常数:b>a
④从b点到c点,混合溶液中一直存在:c(Na+)>c(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/afc7c002726c6c8848e7037e1d158caa.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/4/6/1576393035612160/1576393036111872/STEM/d51d561d7da44023aaca201f02fb5781.png?resizew=11)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/4/6/1576393035612160/1576393036111872/STEM/ec55ec137c6b4c5f9b836b69b2837f97.png?resizew=13)
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【推荐3】在80℃时,将0.4mol的四氧化二氮气体充入2L已抽空的固定容积的密闭容器中,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
反应进行至100s后将反应混合物的温度降低,发现气体的颜色变浅。该反应的化学方程式为N2O4
2NO2。
①0~20s内N2O4的平均反应速率为______________ 。
②该反应的平衡常数表达式K=______________ ,在80℃时该反应的平衡常数K值为____ (保留2位小数)。
③下列说法正确的是_____________ 。
A.温度越高,K值越大,N2O4的转化率越高
B.加压,平衡逆向移动,气体颜色变浅
C.增大N2O4的浓度,新平衡建立过程中正反应速率不断加快
D.起始条件相同,将等量的N2O4分别在A、B两个相同的容器中反应建立平衡,A保持恒温、恒容;B保持恒温、恒压,达到平衡后,A中的N2O4平衡转化率小于B
④写出恒温恒容下,能判断该反应达到平衡状态的依据_____________ 、_____________ 。(写出2条即可)
时间(s) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
c(N2O4) | 0.20 | a | 0.10 | c | d | e |
c(NO2) | 0.00 | 0.12 | b | 0.22 | 0.22 | 0.22 |
反应进行至100s后将反应混合物的温度降低,发现气体的颜色变浅。该反应的化学方程式为N2O4
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/8/23/2533851885961216/2534660960346112/STEM/ba4d39e76fa843489f2fcb92089c3d55.png?resizew=33)
①0~20s内N2O4的平均反应速率为
②该反应的平衡常数表达式K=
③下列说法正确的是
A.温度越高,K值越大,N2O4的转化率越高
B.加压,平衡逆向移动,气体颜色变浅
C.增大N2O4的浓度,新平衡建立过程中正反应速率不断加快
D.起始条件相同,将等量的N2O4分别在A、B两个相同的容器中反应建立平衡,A保持恒温、恒容;B保持恒温、恒压,达到平衡后,A中的N2O4平衡转化率小于B
④写出恒温恒容下,能判断该反应达到平衡状态的依据
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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】为实现“碳中和”,可以使二氧化碳与氢气反应,一定条件下,CO2和H2可发生如下两个平行反应:
i.CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)-42kJ
ii.CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)+49.6kJ
(1)为了提高CH3OH的产率,理论上应采用的措施是(填编号)______ 。
(2)保持温度533K,压强3MPa,按投料比
=
向密闭容器中充入CO2和H2,反应相同时间测得不同催化剂下CO2转化率和CH3OH选择性的相关实验数据如表所示(已知CH3OH选择性:转化的CO2中生成CH3OH的百分比)。
上述条件下,使用cat.2作催化剂,下列说法能判断反应ii达到平衡状态的是______ (填编号)
(3)一定条件下,向0.5L恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2,只发生上述反应ii,达平衡时,H2的转化率为80%,则该温度下的平衡常数K=______ (保留两位小数)。
(4)若恒容密闭容器中只发生上述反应i,在进气比n(CO2):n(H2)不同、温度不同时,测得相应的CO2平衡转化率如图所示,则B和D两点的温度T(B)______ T(D)(填“<”,“>”,或“=”),结合平衡常数分析原因:______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/2/55976dee-995c-40b5-9e4e-f45dcbd2b7bb.png?resizew=283)
在工业生产和环境保护中,可以用NaOH溶液捕获CO2,减少碳排放,可得到Na2CO3和NaHCO3两种盐。
(5)0.1mol/L的NaHCO3溶液中c(OH-)>c(H+),用水解和电离理论的角度解释其原因______ ;若往溶液中加入氨水至中性,则c(Na+)______ c(
)+c(
)+c(H2CO3)(填“>”、“﹤”或“=”)。
(6)往0.1mol/L的Na2CO3溶液加入少量Na2CO3固体,完全溶解后溶液中c(Na+):c(CO
)的比值______ (填“变大”、“变小”或“保持不变”)。
i.CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
ii.CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
(1)为了提高CH3OH的产率,理论上应采用的措施是(填编号)
A.低温低压 | B.高温低压 | C.高温高压 | D.低温高压 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24a81273b87e4d6247485215d92cf947.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4dac452fbb5ef6dd653e7fbbef639484.png)
催化剂 | CO2转化率 | CH3OH选择性 |
cat.1 | 21.9% | 67.3% |
cat.2 | 36.1% | 100.0% |
A.气体压强不再变化 |
B.气体平均相对分子质量不再变化 |
C.CH3OH和H2O的物质的量之比为1:1 |
D.CO2和H2的物质的量之比不再变化 |
(4)若恒容密闭容器中只发生上述反应i,在进气比n(CO2):n(H2)不同、温度不同时,测得相应的CO2平衡转化率如图所示,则B和D两点的温度T(B)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/2/55976dee-995c-40b5-9e4e-f45dcbd2b7bb.png?resizew=283)
在工业生产和环境保护中,可以用NaOH溶液捕获CO2,减少碳排放,可得到Na2CO3和NaHCO3两种盐。
(5)0.1mol/L的NaHCO3溶液中c(OH-)>c(H+),用水解和电离理论的角度解释其原因
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/990ea0fd806f2a823c908705100860e8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/023ebef177e58b125407e6e072daebae.png)
(6)往0.1mol/L的Na2CO3溶液加入少量Na2CO3固体,完全溶解后溶液中c(Na+):c(CO
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ec51523940a9cbe7e38ffd6591908d2.png)
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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2】上饶市正在创建“全国文明城市”,对碳的化合物做广泛深入的研究并妥善处理具有重要意义。
I.CO2与H2合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。最近采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒,在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇方向取得重要进展,该反应历程如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/16/931060ff-7f9b-4770-985d-b0fde561cb3a.png?resizew=291)
(1)容易得到的副产物有CO和CH2O,其中相对较少的副产物为______ ;上述合成甲醇的反应速率较慢,要使反应速率加快,主要降低下列变化中______ (填字母)的能量变化。
A.•OCH3
•CH3OH B.•CO
•OCH
C. •OCH2
•OCH3 D.•CO + •OH
•CO + •H2O
II.天然气一个重要的用途是制取H2,其原理为CO2(g)+ CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g)。
(2)在密闭容器中通入物质的量均为 0.1 mol 的CH4和CO2,在一定条件下发生反应,CH4的平衡转化率与温度及压强(单位Pa)的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/4/2692733084753920/2692784312860672/STEM/9c1cfc1fb97d46c99f8cae54c6bccfc7.png?resizew=317)
y点:v(CO)正______ v(H2)逆(填“大于”“小于”或“等于”)。已知气体分压(p分)=气体总压(p总)×气体的物质的量分数。若平衡时气体的总压强为3×106Pa,求x点对应温度下反应的平衡常数Kp=______ Pa2。
(3)天然气中少量的杂质通常用氨水吸收,产物为硫氢化铵。一定条件下向硫氢化铵溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生。写出再生反应的化学方程式:______ 。
III.利用铜基配合1,10-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,其装置原理如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/16/d9460c13-01c1-4e44-8711-b1466423675c.png?resizew=305)
(4)电池工作过程中,阴极的电极反应式为______ 。
(5)每转移0.2mol电子,阳极室溶液质量减少______ g。
I.CO2与H2合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。最近采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒,在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇方向取得重要进展,该反应历程如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/16/931060ff-7f9b-4770-985d-b0fde561cb3a.png?resizew=291)
(1)容易得到的副产物有CO和CH2O,其中相对较少的副产物为
A.•OCH3
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ef73aff3fe470e367f4af24fdfff3df.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ef73aff3fe470e367f4af24fdfff3df.png)
C. •OCH2
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ef73aff3fe470e367f4af24fdfff3df.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ef73aff3fe470e367f4af24fdfff3df.png)
II.天然气一个重要的用途是制取H2,其原理为CO2(g)+ CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g)。
(2)在密闭容器中通入物质的量均为 0.1 mol 的CH4和CO2,在一定条件下发生反应,CH4的平衡转化率与温度及压强(单位Pa)的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/4/2692733084753920/2692784312860672/STEM/9c1cfc1fb97d46c99f8cae54c6bccfc7.png?resizew=317)
y点:v(CO)正
(3)天然气中少量的杂质通常用氨水吸收,产物为硫氢化铵。一定条件下向硫氢化铵溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生。写出再生反应的化学方程式:
III.利用铜基配合1,10-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,其装置原理如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/16/d9460c13-01c1-4e44-8711-b1466423675c.png?resizew=305)
(4)电池工作过程中,阴极的电极反应式为
(5)每转移0.2mol电子,阳极室溶液质量减少
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】碳、硫氧化物的综合利用是目前研究的热点之一。已知:
Ⅰ.2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)△H1=-196.6kJ•mol-1
Ⅱ.C(s)+2H2O(g)
CO2(g)+2H2(g)△H2=+90.1kJ•mol-1
Ⅲ.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H3=-483.6kJ•mol-1
回答下列问题:
(1) 2SO2(g)+C(s)+2O2(g)
2SO3(g)+CO2(g)△H=___ 。
(2)研究发现细小炭粒能将O2转化为活性氧而加快SO2的氧化速率,在干燥和潮湿两种环境中的反应历程如图1所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/9/2674005121933312/2676864498589696/STEM/31795982c4654b54875bc89e0fee2477.png?resizew=554)
①活化氧的过程适宜在___ (填“干燥”或“潮湿”)环境中进行,理由为___ 。
②反应Ⅰ的速率方程为v=kp-1(SO2)p(O2)(k为与温度有关的常数)。一定可以加快反应Ⅰ速率的措施有__ (答出一点即可)。
(3)一定温度下,向起始容积为5L的恒压密闭容器中加入2molC(s)和2molH2O(g),发生反应Ⅱ。实验测得CO2的平衡物质的量为0.6mol。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/9/2674005121933312/2676864498589696/STEM/38da09f79fe84a3bb615e494377880b8.png?resizew=296)
①H2O(g)的平衡转化率为__ 。
②反应的平衡常数Kc=__ (保留两位有效数字)。
③H2O(g)的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示。则x表示的物理量为_ (填“温度”或“压强”);y1__ y2(填“>”或“<”)。
Ⅰ.2SO2(g)+O2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
Ⅱ.C(s)+2H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
Ⅲ.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H3=-483.6kJ•mol-1
回答下列问题:
(1) 2SO2(g)+C(s)+2O2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(2)研究发现细小炭粒能将O2转化为活性氧而加快SO2的氧化速率,在干燥和潮湿两种环境中的反应历程如图1所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/9/2674005121933312/2676864498589696/STEM/31795982c4654b54875bc89e0fee2477.png?resizew=554)
①活化氧的过程适宜在
②反应Ⅰ的速率方程为v=kp-1(SO2)p(O2)(k为与温度有关的常数)。一定可以加快反应Ⅰ速率的措施有
(3)一定温度下,向起始容积为5L的恒压密闭容器中加入2molC(s)和2molH2O(g),发生反应Ⅱ。实验测得CO2的平衡物质的量为0.6mol。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/9/2674005121933312/2676864498589696/STEM/38da09f79fe84a3bb615e494377880b8.png?resizew=296)
①H2O(g)的平衡转化率为
②反应的平衡常数Kc=
③H2O(g)的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示。则x表示的物理量为
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