CO2既是温室气体,也是重要的化工原料,CO2的捕捉和利用是我国能源领域的一个重要战略方向。
(1)已知:①4H2(g)+2O2(g)
4H2O(g) ΔH1=-1067.2 kJ/mol;
②CH4(g)+2O2(g)
CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-802.0 kJ/mol。
则CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH =___________ kJ/mol。
(2)在体积为1 L的密闭恒容容器中,充入4 mol H2和1 mol CO2,发生反应:CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g),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/2021/1/2/2627527753932800/2628053662031872/STEM/32f41b53-1a93-4a60-8e44-0f08c5fcd0f4.png?resizew=367)
①欲提高CO2的平衡转化率,可采取的措施有___________ (填序号)。
A.通入惰性气体 B.升高温度 C.增加H2浓度 D.增加CO2浓度 E.使H2O液化分离
②下列说法正确的是___________ (填序号)。
A.平衡常数大小:KN<KM
B.其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃时CO2的平衡转化率可能位于点M1
C.当压强或混合气体的密度保持不变时均可证明化学反应已达到平衡状态
D.其他条件不变,加入催化剂可以降低该反应活化能,ΔH不变
③已知M点总压为2 MPa,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×体积分数)
(3)工业上用NaOH溶液作CO2捕捉剂可以降低碳排放,若标况下将4.48 L CO2通入200 mL 1.5 mol/L NaOH溶液中,写出此反应的离子方程式:___________ ,所得溶液离子浓度由大到小的顺序为 ___________ ,若常温下某次捕捉后得到pH=10的溶液,则溶液中c(CO
)∶c (HCO
)=___________ 。[已知常温下K1(H2CO3)=4.4×10-7;K2(H2CO3)=5×10-11]
(1)已知:①4H2(g)+2O2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
②CH4(g)+2O2(g)
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则CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH =
(2)在体积为1 L的密闭恒容容器中,充入4 mol H2和1 mol CO2,发生反应:CO2(g)+4H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/2/2627527753932800/2628053662031872/STEM/32f41b53-1a93-4a60-8e44-0f08c5fcd0f4.png?resizew=367)
①欲提高CO2的平衡转化率,可采取的措施有
A.通入惰性气体 B.升高温度 C.增加H2浓度 D.增加CO2浓度 E.使H2O液化分离
②下列说法正确的是
A.平衡常数大小:KN<KM
B.其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃时CO2的平衡转化率可能位于点M1
C.当压强或混合气体的密度保持不变时均可证明化学反应已达到平衡状态
D.其他条件不变,加入催化剂可以降低该反应活化能,ΔH不变
③已知M点总压为2 MPa,该反应在此温度下的平衡常数Kp=
(3)工业上用NaOH溶液作CO2捕捉剂可以降低碳排放,若标况下将4.48 L CO2通入200 mL 1.5 mol/L NaOH溶液中,写出此反应的离子方程式:
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更新时间:2021-01-03 10:51:46
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】氮及其化合物在工农业生产和生命活动中起着重要的作用,但同时又是环境污染的主要物质,研究其转化规律一直是科学家们的热点问题。回答下列问题:
(1)已知氮氧化物转化过程中的能量变化如图(图中表示生成2 mol NO2的能量变化)。1 mol NO氧化为NO2的焓变ΔH=_______ kJ/mol。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/15/580e9149-aa24-45fd-a0f9-f1ed7cdb64cd.png?resizew=160)
(2)某温度下,反应的平衡常数如下:
a.2NO2(g)
N2(g)+2O2(g) K=6.7×1016
b.2NO(g)
N2(g)+O2(g) K=2.2×1030
分解反应趋势较大的反应是_______ (填“a”或“b”);反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)的K=_______ 。
(3)已知反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)的正反应速率v正=k1cm(NO)cn(O2),其中k为速率常数,该反应的历程为:
第一步:NO+NO
N2O2 快速平衡
第二步:N2O2+O2
2NO2慢反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡,第一步反应中:v正=k1c2(NO),ν逆=k-1c(N2O2)。下列叙述不正确的是_______ (填字母)。
A.第一步反应的平衡常数K=![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85567995ea82b1c6092ba22727183a45.png)
B.第二步的活化能比第一步的活化能高
C.v(第一步的正反应)>v(第二步的反应)
D.第二步中N2O2与O2的碰撞100%有效
(4)二氯氨(NHCl2)是由氨气遇氯气生成的化合物,常用作饮用水二级消毒剂,在中性、酸性环境中会与水反应生成具有强杀菌作用的物质,该物质的电子式为_______ 。
(5)在恒温条件下,将2 mol Cl2和1 mol NH3充入某密闭容器中发生反应:2Cl2(g)+NH3(g)
NHCl2(l)+2HCl(g),测得平衡时Cl2和HCl的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示。则A、B、C三点中Cl2转化率最高的是_______ 点(填“A”“B”或“C”);计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=_______ (Kp是平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数。)
(1)已知氮氧化物转化过程中的能量变化如图(图中表示生成2 mol NO2的能量变化)。1 mol NO氧化为NO2的焓变ΔH=
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(2)某温度下,反应的平衡常数如下:
a.2NO2(g)
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b.2NO(g)
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分解反应趋势较大的反应是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(3)已知反应2NO(g)+O2(g)
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第一步:NO+NO
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第二步:N2O2+O2
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其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡,第一步反应中:v正=k1c2(NO),ν逆=k-1c(N2O2)。下列叙述不正确的是
A.第一步反应的平衡常数K=
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B.第二步的活化能比第一步的活化能高
C.v(第一步的正反应)>v(第二步的反应)
D.第二步中N2O2与O2的碰撞100%有效
(4)二氯氨(NHCl2)是由氨气遇氯气生成的化合物,常用作饮用水二级消毒剂,在中性、酸性环境中会与水反应生成具有强杀菌作用的物质,该物质的电子式为
(5)在恒温条件下,将2 mol Cl2和1 mol NH3充入某密闭容器中发生反应:2Cl2(g)+NH3(g)
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/15/c4681af0-8847-44be-b057-f7d0d2b32dc1.png?resizew=186)
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【推荐2】三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题:
(1) SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体,遇潮气时发烟生成(HSiO)2O等,写出该反应的化学方程式___________ 。
(2) SiHCl3在催化剂作用下发生反应:
2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) ΔH1=+48 kJ·mol-1
3SiH2Cl2(g)=SiH4(g)+2SiHCl3(g) ΔH2=-30 kJ·mol-1
则反应4SiHCl3(g)=SiH4(g)+3SiCl4(g)的ΔH为____ kJ·mol-1。
(3)对于反应2SiHCl3(g)
SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/19/ea2774c0-49f9-476b-8a1a-db3f85a92e90.png?resizew=348)
①343 K时,反应的平衡转化率α=________ %。平衡常数K343 K=________ (保留2位小数)。
②在343 K下:要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是______ ;要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有_________ 。
(4)甲醇水蒸气重整制氢(SRM)系统简单,产物中H2 含量高、CO含量低(CO会损坏燃料电池的交换膜),是电动汽车氢氧燃料电池理想的氢源。反应如下:
反应I(主) :CH3OH(g)+ H2O(g)
CO2(g)+ 3H2(g) ΔH1=+49kJ/mol
反应Ⅱ(副) :H2(g)+ CO2(g)
CO(g)+ H2O(g) ΔH2=+41kJ/mol
温度高于300℃则会同时发生反应Ⅲ: CH3OH(g)
CO(g)+2H2(g) ΔH3
反应1能够自发进行的原因是_________ ,升温有利于提高CH3OH转化率,但也存在一个明显的缺点是________ 。写出一条能提高CH3OH转化率而降低CO生成率的措施_______ 。
(1) SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体,遇潮气时发烟生成(HSiO)2O等,写出该反应的化学方程式
(2) SiHCl3在催化剂作用下发生反应:
2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) ΔH1=+48 kJ·mol-1
3SiH2Cl2(g)=SiH4(g)+2SiHCl3(g) ΔH2=-30 kJ·mol-1
则反应4SiHCl3(g)=SiH4(g)+3SiCl4(g)的ΔH为
(3)对于反应2SiHCl3(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/19/ea2774c0-49f9-476b-8a1a-db3f85a92e90.png?resizew=348)
①343 K时,反应的平衡转化率α=
②在343 K下:要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是
(4)甲醇水蒸气重整制氢(SRM)系统简单,产物中H2 含量高、CO含量低(CO会损坏燃料电池的交换膜),是电动汽车氢氧燃料电池理想的氢源。反应如下:
反应I(主) :CH3OH(g)+ H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
反应Ⅱ(副) :H2(g)+ CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
温度高于300℃则会同时发生反应Ⅲ: CH3OH(g)
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反应1能够自发进行的原因是
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(0.4)
解题方法
【推荐3】机动车排放的污染物主要有碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物等。
I.汽油燃油车上安装三元催化转化器,可有效降低汽车尾气污染。
(1)已知:C(s)+O2(g) == CO2(g) △H1= − 393.5kJ·mol−1
2C(s)+O2(g) == 2CO(g) △H2= − 221.0 kJ·mol−1
N2(g)+O2(g) == 2NO(g) △H3 = +180.5 kJ·mol−1
CO和NO两种尾气在催化剂作用下生成N2(g)的热化学方程式是______ 。
(2)研究CO和NO的催化反应,用气体传感器测得在某温度下、一定体积的密闭容器中,不同时间NO和CO浓度如下表:
①前4 s内的平均反应速率υ(CO) =______ mol·L−1·s−1。
②L、X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时,NO(g)的平衡转化率随X的变化关系。X代表的物理量是______ 。判断L1、L2的大小关系,并简述理由:______ 。
II.柴油燃油车是通过尿素-选择性催化还原(Urea-SCR)法处理氮氧化物。
Urea-SCR的工作原理为:尿素[CO(NH2)2]水溶液通过喷嘴喷入排气管中,当温度高于160℃时尿素水解,产生 NH3,生成的NH3与富氧尾气混合后,加入适合的催化剂,使氮氧化物得以处理。
(3)尿素水解的化学方程式是______ 。
(4)下图为在不同投料比[n(尿素)/n(NO)]时NO转化效率随温度变化的曲线。
① 尿素与NO物质的量比a______ b(填“>”、“=”或“<”)
② 由图可知,温度升高,NO转化效率升高,原因是______ 。温度过高,NO转化效率下降,NO的浓度反而升高,可能的原因是______ (写出一种即可)。
I.汽油燃油车上安装三元催化转化器,可有效降低汽车尾气污染。
(1)已知:C(s)+O2(g) == CO2(g) △H1= − 393.5kJ·mol−1
2C(s)+O2(g) == 2CO(g) △H2= − 221.0 kJ·mol−1
N2(g)+O2(g) == 2NO(g) △H3 = +180.5 kJ·mol−1
CO和NO两种尾气在催化剂作用下生成N2(g)的热化学方程式是
(2)研究CO和NO的催化反应,用气体传感器测得在某温度下、一定体积的密闭容器中,不同时间NO和CO浓度如下表:
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)/(10−4mol·L−1) | 10.0 | 4.50 | 2.50 | 1.50 | 1.00 | 1.00 |
c(CO)/(10−3mol·L−1) | 3.60 | 3.05 | 2.85 | 2.75 | 2.70 | 2.70 |
②L、X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时,NO(g)的平衡转化率随X的变化关系。X代表的物理量是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/23/fd0757de-660f-46d2-a583-6878a61f0ebf.jpg?resizew=146)
II.柴油燃油车是通过尿素-选择性催化还原(Urea-SCR)法处理氮氧化物。
Urea-SCR的工作原理为:尿素[CO(NH2)2]水溶液通过喷嘴喷入排气管中,当温度高于160℃时尿素水解,产生 NH3,生成的NH3与富氧尾气混合后,加入适合的催化剂,使氮氧化物得以处理。
(3)尿素水解的化学方程式是
(4)下图为在不同投料比[n(尿素)/n(NO)]时NO转化效率随温度变化的曲线。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/23/9dbf0c28-f54c-4561-9e59-49b0c9100b6f.jpg?resizew=207)
① 尿素与NO物质的量比a
② 由图可知,温度升高,NO转化效率升高,原因是
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(0.4)
解题方法
【推荐1】乙烯是用途最广泛的基本有机原料,可用于生产塑料、合成橡胶等产品。工业上可用乙烷、二氧化碳、甲醇、乙醇等为原料制乙烯。请回答下列相关问题。
(1)已知H2、C2H4、C2H6的燃烧热依次是286kJ/mol、1411kJ/mol、1560kJ/mol,乙烷热裂解制乙烯的热化学方程式是
,则
=_______________ 。
(2)工业上用乙烷热裂解制乙烯时,通常会在保持起始压强不变的情况下用水蒸气对乙烷稀释以提高平衡转化率,其原理是______________________________________________ 。
向温度为1015K、体积为5L的刚性容器中充入0.03mol水蒸气和0.06mol乙烷,起始压强为0.15MPa,30s后体系达到平衡,乙烷的平衡转化率为60%,则建立平衡的过程中平均反应速率v(H2)=______________ mol/(L·s),
的平衡常数KP=_______________ MPa。
(3)二氧化碳的资源化是目前的热门研究领域,在催化剂的作用下二氧化碳可以和氢气发生反应生成甲烷和低级烯烃CnH2n(n=2~4)。其它条件一定时,反应温度对CO2转化率、CH4选择性、CnH2n选择性的影响如下图所示,从生产低级烯烃的角度考虑,最合适的反应温度是___________ 。资料显示原料气中
时,随着
的增大,低级烯烃的选择性会逐渐降低,但氢气的总转化率不发生明显变化,原因可能是_____________________________________________________________________ 。
(1)已知H2、C2H4、C2H6的燃烧热依次是286kJ/mol、1411kJ/mol、1560kJ/mol,乙烷热裂解制乙烯的热化学方程式是
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(2)工业上用乙烷热裂解制乙烯时,通常会在保持起始压强不变的情况下用水蒸气对乙烷稀释以提高平衡转化率,其原理是
向温度为1015K、体积为5L的刚性容器中充入0.03mol水蒸气和0.06mol乙烷,起始压强为0.15MPa,30s后体系达到平衡,乙烷的平衡转化率为60%,则建立平衡的过程中平均反应速率v(H2)=
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(3)二氧化碳的资源化是目前的热门研究领域,在催化剂的作用下二氧化碳可以和氢气发生反应生成甲烷和低级烯烃CnH2n(n=2~4)。其它条件一定时,反应温度对CO2转化率、CH4选择性、CnH2n选择性的影响如下图所示,从生产低级烯烃的角度考虑,最合适的反应温度是
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较难
(0.4)
【推荐2】用α粒子撞击铋-209合成了砹-211。所得样品中砹-211的浓度<10-8mol/L,砹-211同位素半衰期较长,足以用它来研究砹的化学性质。
(1)写出合成砹的核反应方程式_______ 。
(2)已知室温下用CCl4萃取I2分配系数为
(CCl4)/
(H2O)=84,预计用CCl4萃取。AtI的分配系数
(CCl4)/
(H2O)_______ 84(填>,<或=);理由是_______ 。
(3)已知I2+I-⇌I
的平衡常数K=800,可推断AtI+I-⇌AtI
的平衡常数K_______ 800填>,<或=);依据是_______ 。
(4)在AtI中加入I2和I-的混合溶液,滴加AgNO3溶液,发现所得沉淀中只有AgI而没有共沉淀的AgAt(如果有AgAt,必然会被共沉淀),然而在上述产物中加入Pb(IO3)2却发现有砹的共沉淀。写出有关化学方程式_______ ,解释上述实验现象_______ 。
(5)已知室温下ICH2COOH的pKa=3.12,由此可推断AtCH2COOH的pKa_______ 3.12(填>,<或=);理由是:_______ 。
(1)写出合成砹的核反应方程式
(2)已知室温下用CCl4萃取I2分配系数为
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(3)已知I2+I-⇌I
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(4)在AtI中加入I2和I-的混合溶液,滴加AgNO3溶液,发现所得沉淀中只有AgI而没有共沉淀的AgAt(如果有AgAt,必然会被共沉淀),然而在上述产物中加入Pb(IO3)2却发现有砹的共沉淀。写出有关化学方程式
(5)已知室温下ICH2COOH的pKa=3.12,由此可推断AtCH2COOH的pKa
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【推荐3】NOx、SO2是大气的主要污染物。研究消除NOx、SO2的方法和机理一直是环境专家不断追求的目标。
I.以V2O5为催化剂,将SO2氧化为SO3,进一步生产硫酸,变废为宝。该过程的机理如下:
SO2(g)+V2O5(s)
SO3(g)+V2O4(s),活化能为Ea1
2V2O4(s)+O2(g)
2V2O5(s),活化能为Ea2。
(1)则2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)的△H=______ kJ•mol-1(用E1~E5中的合理数据组成的代数式表示)。
Ⅱ.已知:2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g) △H=-akJ•mol-1,在保持其他初始条件不变的情况下,分别在相同时间内,不同温度、不同催化剂下,测得NO转化率与温度的关系如图所示。
(2)在催化剂乙作用下,图中M点______ (填“是”或“不是”)平衡点,温度高于400℃,NO转化率降低的原因可能是______ 。
Ⅲ.中南大学某教授研究团队以CO同时还原NOx和SO2过程为研究对象,发现在一定温度下,平衡体系中发生的反应为:
①4CO(g)+2SO2(g)
4CO2(g)+S2(g)
②4CO(g)+2NO2(g)
N2(g)+4CO2(g)
在该温度下,总压为4MPa条件下,以n(CO):n(SO2):n(NO2)=2:1∶1通入,t1s后达到平衡,CO2的分压为aMPa,N2的分压为bMPa。
(3)当t1s达平衡时,以CO表示的反应速率为______ MPa/s。
(4)反应①在该温度下的Kp=______ (MPa)-1。(列出计算式即可以)
Ⅳ.湖大化工团队在酸性的条件下,以电化学原理消除NOx、SO2,同时又变废为宝。
(5)写出NOx转化的电极反应方程式:______ 。
(6)电解生成的硫酸,电离方程式可表示为:H2SO4=H++HSO
,HSO![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f14edfb3d39d2a93d9a2850aa3bdfbb4.png)
H++SO
。
①25℃时,Na2SO4溶液的pH______ (填“>”“<”或“=”)7。
②0.100mol•L-1的稀硫酸中,c(H+)=0.109mol•L-1,求硫酸第二步电离的电离常数:______ (写出计算过程,结果保留三位有效数字)。
I.以V2O5为催化剂,将SO2氧化为SO3,进一步生产硫酸,变废为宝。该过程的机理如下:
SO2(g)+V2O5(s)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
2V2O4(s)+O2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/11/f8f9aac7-7e82-4bbe-bf68-92afd0a1b5df.png?resizew=271)
(1)则2SO2(g)+O2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
Ⅱ.已知:2NO(g)+2CO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/11/ac42911f-dfcc-4a64-bd69-8a27a70ce2b0.png?resizew=233)
(2)在催化剂乙作用下,图中M点
Ⅲ.中南大学某教授研究团队以CO同时还原NOx和SO2过程为研究对象,发现在一定温度下,平衡体系中发生的反应为:
①4CO(g)+2SO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
②4CO(g)+2NO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
在该温度下,总压为4MPa条件下,以n(CO):n(SO2):n(NO2)=2:1∶1通入,t1s后达到平衡,CO2的分压为aMPa,N2的分压为bMPa。
(3)当t1s达平衡时,以CO表示的反应速率为
(4)反应①在该温度下的Kp=
Ⅳ.湖大化工团队在酸性的条件下,以电化学原理消除NOx、SO2,同时又变废为宝。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/11/0fad1ee3-2396-4687-9aaf-c3cad938b9ed.png?resizew=193)
(5)写出NOx转化的电极反应方程式:
(6)电解生成的硫酸,电离方程式可表示为:H2SO4=H++HSO
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f14edfb3d39d2a93d9a2850aa3bdfbb4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f14edfb3d39d2a93d9a2850aa3bdfbb4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18816f9b3f9fde6e6b87d5ca93476073.png)
①25℃时,Na2SO4溶液的pH
②0.100mol•L-1的稀硫酸中,c(H+)=0.109mol•L-1,求硫酸第二步电离的电离常数:
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解答题-原理综合题
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(0.4)
解题方法
【推荐1】随着氮氧化物对环境及人类活动影响的日趋严重,如何消除大气污染物中的氮氧化物成为人们关注的主要问题之一、利用NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染,其中除去NO的主要反应如下:4NH3(g)+6NO(g)
5N2(g)+6H2O(l)ΔH<0
(1)如何提高NO的转化率(任意写出一种)___________ 。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中按照n(NH3)∶n(NO)=1∶3充入反应物,发生上述反应。下列不能判断该反应达到平衡状态的是___________ 。
A混合气体的平均摩尔质量保持不变
B容器内物质的总质量保持不变
C有1molN-H键断裂的同时,有1molO-H键断裂
Dn(NH3)∶n(NO)保持不变
Ec(H2O)保持不变
(3)已知该反应速率v正=k正•cx(NH3)•cy(NO),v逆=k逆•c5(N2)•c0(H2O)(k正、k逆分别是正、逆反应速率常数),该反应的平衡常数K=k正/k逆,则x=___________ ,y=___________ 。
(4)某研究小组将4molNH3、6molNO和一定量的O2充入2L密闭容器中,在Ag2O催化剂表面发生上述反应,NO的转化率随温度变化的情况如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/7/24/2771128706195456/2771204709654528/STEM/7d0e5c3f-4138-4d4b-a3f7-b6077928fe1c.png?resizew=279)
①从开始到5min末,温度由420K升高到580K,该时段内用NH3表示的平均反应速率v(NH3)___________ 。
②从图象可以看到,如果在有氧条件下,温度升高到580K之后,NO生成N2的转化率开始降低,其可能产生的原因是___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(1)如何提高NO的转化率(任意写出一种)
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中按照n(NH3)∶n(NO)=1∶3充入反应物,发生上述反应。下列不能判断该反应达到平衡状态的是
A混合气体的平均摩尔质量保持不变
B容器内物质的总质量保持不变
C有1molN-H键断裂的同时,有1molO-H键断裂
Dn(NH3)∶n(NO)保持不变
Ec(H2O)保持不变
(3)已知该反应速率v正=k正•cx(NH3)•cy(NO),v逆=k逆•c5(N2)•c0(H2O)(k正、k逆分别是正、逆反应速率常数),该反应的平衡常数K=k正/k逆,则x=
(4)某研究小组将4molNH3、6molNO和一定量的O2充入2L密闭容器中,在Ag2O催化剂表面发生上述反应,NO的转化率随温度变化的情况如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/7/24/2771128706195456/2771204709654528/STEM/7d0e5c3f-4138-4d4b-a3f7-b6077928fe1c.png?resizew=279)
①从开始到5min末,温度由420K升高到580K,该时段内用NH3表示的平均反应速率v(NH3)
②从图象可以看到,如果在有氧条件下,温度升高到580K之后,NO生成N2的转化率开始降低,其可能产生的原因是
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解答题-无机推断题
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(0.4)
解题方法
【推荐2】X、Y、Z三种短周期元素,它们的原子序数之和为16。X、Y、Z三种元素常见单质在常温下都是无色气体,在适当条件下可发生如下图所示变化:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/1/12/1576253472563200/1576253472948224/STEM/30179419727844e4afb232cb9a63e7f5.png?resizew=210)
已知一个B分子中含有的Z元素的原子个数比C
分子中的少一个。请回答下列问题:
(1)Y单质分子的电子式为______________ 。
(2)X的单质与Z的单质可制成新型的化学电源(KOH溶液作电解质溶液),两个电极均由多孔性碳制成,通入的气体由孔隙中逸出,并在电极表面放电,则正极通入__________ (填物质名称或化学式均可);负极电极反应式为______________________________ 。
(3)已知Y的单质与Z的单质生成C的反应是可逆反应,将等物质的量的Y、Z的单质充入一密闭容器中,在适当催化剂和恒温、恒压条件下反应。下列说法中,正确的是__________ (填写下列各项的序号)。
a.达到化学平衡时,正反应速率与逆反应速率相等
b.反应过程中,Y的单质的体积分数始终为50%
c.达到化学平衡时,Y、Z的两种单质在混合气体中的物质的量之比为1:1
d.达到化学平衡的过程中,混合气体平均相对分子质量逐渐减小
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/1/12/1576253472563200/1576253472948224/STEM/30179419727844e4afb232cb9a63e7f5.png?resizew=210)
已知一个B分子中含有的Z元素的原子个数比C
分子中的少一个。请回答下列问题:
(1)Y单质分子的电子式为
(2)X的单质与Z的单质可制成新型的化学电源(KOH溶液作电解质溶液),两个电极均由多孔性碳制成,通入的气体由孔隙中逸出,并在电极表面放电,则正极通入
(3)已知Y的单质与Z的单质生成C的反应是可逆反应,将等物质的量的Y、Z的单质充入一密闭容器中,在适当催化剂和恒温、恒压条件下反应。下列说法中,正确的是
a.达到化学平衡时,正反应速率与逆反应速率相等
b.反应过程中,Y的单质的体积分数始终为50%
c.达到化学平衡时,Y、Z的两种单质在混合气体中的物质的量之比为1:1
d.达到化学平衡的过程中,混合气体平均相对分子质量逐渐减小
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(0.4)
【推荐3】I、
(1)已知:
C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-akJ∙mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2=-bkJ∙mol-1
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-ckJ∙mol-1
根据盖斯定律,计算298K时由C(石墨,s)和H2(g)生成1molC2H2(g)反应的焓变ΔH=___________ (用含有a,b,c的式子表示)
II、一定温度下,向容积为2L的恒容密闭容器中加入等物质的量的H2和I2,发生反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)ΔH<0.测得不同反应时间容器内H2的物质的量如表;
回答下列问题:
(2)0~20min内HI的平均反应速率为___________ 。
(3)反应达到化学平衡状态时,I2的转化率为___________ ,容器内HI的体积分数为___________ 。
(4)该条件下,能说明上述反应达到化学平衡状态的是___________。(填标号)
(5)该反应在三种不同情况下的化学反应速率分别为:①v(H2)=0.02mol·L-1·s-1,②v(I2)=0.32mol·L-1·min-1,③v(HI)=0.84mol·L-1·min-1.则反应进行的速率由快到慢的顺序为___________ 。
(1)已知:
C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-akJ∙mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2=-bkJ∙mol-1
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-ckJ∙mol-1
根据盖斯定律,计算298K时由C(石墨,s)和H2(g)生成1molC2H2(g)反应的焓变ΔH=
II、一定温度下,向容积为2L的恒容密闭容器中加入等物质的量的H2和I2,发生反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)ΔH<0.测得不同反应时间容器内H2的物质的量如表;
时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
n(H2)/mol | 1 | 0.75 | 0.65 | 0.6 | 0.6 |
(2)0~20min内HI的平均反应速率为
(3)反应达到化学平衡状态时,I2的转化率为
(4)该条件下,能说明上述反应达到化学平衡状态的是___________。(填标号)
A.混合气体颜色不再改变 |
B.容器内压强不再改变 |
C.H2、I2、HI三种气体体积分数不再改变 |
D.混合气体密度不再改变 |
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐1】按要求回答下列问题:
Ⅰ、稀Na2S溶液有一种臭鸡蛋气味,加入AlCl3溶液后,臭鸡蛋气味加剧,用离子方程式表示气味加剧过程所发生的离子反应方程式_________________________________ 。
Ⅱ、常温下,向20mL 0.2mol•L﹣1H2A溶液中滴加0.2mol•L﹣1NaOH溶液.有关微粒的物质的量变化如下图(Ⅰ代表H2A,Ⅱ代表HA﹣,Ⅲ代表A2﹣)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/19/1863793714397184/1865398305079296/STEM/63bd41d8-2e87-4d7e-b73f-7cd6276d767b.png?resizew=237)
(1)H2A在水中的电离方程式为_________________________ 。
(2)当V(NaOH)=20 mL时,写出H2A与NaOH反应的离子方程式_________________ 。此时溶液中所有离子浓度大小关系:__________________ 。
(3)向NaHA溶液中加水,HA﹣的电离度_________ 、溶液的pH________ 。(填增大、减小、不变、无法确定)。
(4)V(NaOH)=30 mL时,溶液中存在如下关系:2c(H+)﹣2c(OH﹣)________ 2c(A2﹣)﹣3c(H2A)﹣c(HA﹣)(填“<”“>”或“=”)。
(5)某校研究性学习小组开展了题为“H2A是强酸还是弱酸的实验研究”的探究活动。该校研究性学习小组设计了如下方案:你认为下述方案可行的是_______ (填编号);
A.测量浓度为0.05 mol/L H2A溶液的pH,若pH大于1,则可证明H2A为弱电解质
B.可测NaHA溶液的pH。若pH>7,则H2A是弱酸;若pH<7,则H2A是强酸
C.比较中和等体积、等物质的量浓度的硫酸和H2A溶液所需氢氧化钠的量多少,可证明H2A是强酸还是弱酸。
Ⅰ、稀Na2S溶液有一种臭鸡蛋气味,加入AlCl3溶液后,臭鸡蛋气味加剧,用离子方程式表示气味加剧过程所发生的离子反应方程式
Ⅱ、常温下,向20mL 0.2mol•L﹣1H2A溶液中滴加0.2mol•L﹣1NaOH溶液.有关微粒的物质的量变化如下图(Ⅰ代表H2A,Ⅱ代表HA﹣,Ⅲ代表A2﹣)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/19/1863793714397184/1865398305079296/STEM/63bd41d8-2e87-4d7e-b73f-7cd6276d767b.png?resizew=237)
(1)H2A在水中的电离方程式为
(2)当V(NaOH)=20 mL时,写出H2A与NaOH反应的离子方程式
(3)向NaHA溶液中加水,HA﹣的电离度
(4)V(NaOH)=30 mL时,溶液中存在如下关系:2c(H+)﹣2c(OH﹣)
(5)某校研究性学习小组开展了题为“H2A是强酸还是弱酸的实验研究”的探究活动。该校研究性学习小组设计了如下方案:你认为下述方案可行的是
A.测量浓度为0.05 mol/L H2A溶液的pH,若pH大于1,则可证明H2A为弱电解质
B.可测NaHA溶液的pH。若pH>7,则H2A是弱酸;若pH<7,则H2A是强酸
C.比较中和等体积、等物质的量浓度的硫酸和H2A溶液所需氢氧化钠的量多少,可证明H2A是强酸还是弱酸。
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐2】研究电解质在水溶液中的平衡能了解它的存在形式。
(1)已知部分弱酸的电离常数如下表:
①常温下,pH相同的三种溶液NaF、Na2CO3、Na2S,物质的量浓度最大的是____ 。
②将过量H2S通入Na2CO3溶液,反应的离子方程式是____ 。
(2)二元弱酸H2A溶液中H2A、HA-、A2-的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示。则H2A的电离平衡常数K1=____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/12/1/2345871530696704/2349317092229120/STEM/f3f3d608-8817-4148-b6f9-85e0f92269cc.png?resizew=278)
(3)室温下,用0.100 mol·L-1盐酸溶液滴定20.00 mL 0.l00 mol·L-1的氨水溶液,滴定曲线如图所示。(忽略溶液体积的变化)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/12/1/2345871530696704/2349317092229120/STEM/7715c89c-1de5-44b9-b820-089e5919424e.png?resizew=184)
①a点所示的溶液中c(NH3·H2O)____ c(Cl-)。
②b点所示的溶液中c(Cl-)____ c(NH
)。
③pH =10的氨水与pH=4的NH4C1溶液中,由水电离出的c(H+)之比为____ 。
(4)常温下,要将ZnSO4溶液中的Zn2+沉淀完全(Zn2+的浓度小于10-5 mol·L-1),应控制溶液的pH____ 。(已知25℃时,Ksp[Zn(OH)2] =1.0×l0-17)
(1)已知部分弱酸的电离常数如下表:
化学式 | HF | H2CO3 | H2S |
电离平衡常数K (25℃) | 7.2×10-4 | K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11 | K1=9.1×10-8 K2=1.1×10-12 |
②将过量H2S通入Na2CO3溶液,反应的离子方程式是
(2)二元弱酸H2A溶液中H2A、HA-、A2-的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示。则H2A的电离平衡常数K1=
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/12/1/2345871530696704/2349317092229120/STEM/f3f3d608-8817-4148-b6f9-85e0f92269cc.png?resizew=278)
(3)室温下,用0.100 mol·L-1盐酸溶液滴定20.00 mL 0.l00 mol·L-1的氨水溶液,滴定曲线如图所示。(忽略溶液体积的变化)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/12/1/2345871530696704/2349317092229120/STEM/7715c89c-1de5-44b9-b820-089e5919424e.png?resizew=184)
①a点所示的溶液中c(NH3·H2O)
②b点所示的溶液中c(Cl-)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/12/1/2345871530696704/2349317092229120/STEM/e7fad048b539435984effa166fe8104e.png?resizew=7)
③pH =10的氨水与pH=4的NH4C1溶液中,由水电离出的c(H+)之比为
(4)常温下,要将ZnSO4溶液中的Zn2+沉淀完全(Zn2+的浓度小于10-5 mol·L-1),应控制溶液的pH
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(0.4)
名校
【推荐3】(1)已知:25 ℃时,CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等。25 ℃时,取10 mL 0.1 mol·L-1醋酸溶液测得其pH=3。
①将上述溶液加水稀释至1000 mL,溶液pH数值范围为_______ ,溶液中![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/53ff3e0f000c55703e46115947049058.png)
_______ (填“增大”“减小”“不变”或“不能确定”)。
②25 ℃时,0.1 mol·L-1氨水(NH3·H2O溶液)的pH=_______ 。用pH试纸测定该氨水pH的操作方法为_______ 。
③25 ℃时,0.1 mol·L-1氨水(NH3·H2O溶液)的电离平衡常数约为_______ 。
(2)某温度下,向V1mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液中逐滴加入等浓度的醋酸溶液,溶液中pOH与pH的变化关系如图。已知:pOH=-lgc(OH-)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/18/2638888168259584/2639416264736768/STEM/8b3575da-f6bf-4df8-aa2d-695e76f0dad8.png?resizew=131)
①图中M、Q、N三点所示溶液中水的电离程度最大的点是_______ (填字母)。
②N点溶液加水稀释,
的值_______ (填变大、变小、不变)
(3)在pH=3的NH4Al(SO4)2溶液中,由水电离出来的c(H+)=_______ mol·L-1,pH值相同的NH4Al(SO4)2中的c(NH
)_______ (填“=”“>”“<”) NH4HSO4中的c(NH
)
(4)将等浓度CH3COOH和CH3COONa按2:3的体积比混合,混合溶液中存在等式:2c(CH3COO-)-3c(CH3COOH)=_______ (用c(H+)和c(OH-)表示)
①将上述溶液加水稀释至1000 mL,溶液pH数值范围为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/53ff3e0f000c55703e46115947049058.png)
②25 ℃时,0.1 mol·L-1氨水(NH3·H2O溶液)的pH=
③25 ℃时,0.1 mol·L-1氨水(NH3·H2O溶液)的电离平衡常数约为
(2)某温度下,向V1mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液中逐滴加入等浓度的醋酸溶液,溶液中pOH与pH的变化关系如图。已知:pOH=-lgc(OH-)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/18/2638888168259584/2639416264736768/STEM/8b3575da-f6bf-4df8-aa2d-695e76f0dad8.png?resizew=131)
①图中M、Q、N三点所示溶液中水的电离程度最大的点是
②N点溶液加水稀释,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a2a6da9a604f4ab6ccf83affed91ce07.png)
(3)在pH=3的NH4Al(SO4)2溶液中,由水电离出来的c(H+)=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6ddb44293506338f84e046cdab95a99c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6ddb44293506338f84e046cdab95a99c.png)
(4)将等浓度CH3COOH和CH3COONa按2:3的体积比混合,混合溶液中存在等式:2c(CH3COO-)-3c(CH3COOH)=
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