工业合成尿素以NH3和CO2作为原料,在合成塔中存在如下转化:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/9/2696094883389440/2697068485894144/STEM/84c1127c-cb2a-46dd-aa70-9c00cc9eaa02.png?resizew=511)
回答下列问题:
(1)液相中,合成尿素总反应的热化学方程式为:
∆H=_______ ![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)在不同温度下,反应中CO2的转化率与时间的关系如图1。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/9/2696094883389440/2697068485894144/STEM/f39e1e91-779f-46b9-8925-2048fbcf8154.png?resizew=302)
①温度T1_______ T2(填“>”、“<”或“=”),原因是_______ 。
②保持容器体积不变,在反应初期,可以提高单位时间内CO2转化率措施有_______ 。
a.增大氨气的浓度b.通入惰性气体
c.升高温度d.增大水的分压(分压=总压×物质的量分数)
(3)在液相中,CO2的平衡转化率与温度、初始氨碳比
、初始水碳比
关系如图2。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/9/2696094883389440/2697068485894144/STEM/4adaf09f-ead9-4309-9b27-55570fd74a48.png?resizew=290)
①曲线A、B,W较大的曲线是_______ (填“A”或“B”)。
②其它条件不变时,随着温度的升高,平衡转化率下降的原因是_______ 。
③对于液相反应常用某组分M达到平衡时的物质的量分数x(M)表示平衡常数(记作Kx),195℃时,则该反应中N点的平衡常数Kx=_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/9/2696094883389440/2697068485894144/STEM/84c1127c-cb2a-46dd-aa70-9c00cc9eaa02.png?resizew=511)
回答下列问题:
(1)液相中,合成尿素总反应的热化学方程式为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9b77a00dc3444e1cd33055eb18ee380.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)在不同温度下,反应中CO2的转化率与时间的关系如图1。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/9/2696094883389440/2697068485894144/STEM/f39e1e91-779f-46b9-8925-2048fbcf8154.png?resizew=302)
①温度T1
②保持容器体积不变,在反应初期,可以提高单位时间内CO2转化率措施有
a.增大氨气的浓度b.通入惰性气体
c.升高温度d.增大水的分压(分压=总压×物质的量分数)
(3)在液相中,CO2的平衡转化率与温度、初始氨碳比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/052b2ba711fe95a131e9591a8950cd42.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6b88f896f8bcacff0757acfde17bb92b.png)
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①曲线A、B,W较大的曲线是
②其它条件不变时,随着温度的升高,平衡转化率下降的原因是
③对于液相反应常用某组分M达到平衡时的物质的量分数x(M)表示平衡常数(记作Kx),195℃时,则该反应中N点的平衡常数Kx=
更新时间:2021-04-10 23:02:47
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【推荐1】以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。
(1)已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g) ∆H1= a kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g)∆H2= b kJ/mol
2NO(g)+2CO(g)=2CO2(g)+N2(g) ∆H3= c kJ/mol
则2NO(g)+C(s) = CO2(g)+N2(g) ∆H=___________ kJ/mol
(2)NO和CO均为汽车尾气的成分,在催化转换器中二者可发生反应减少尾气污染。
已知2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g) ∆H<0。
①在500℃时,向恒容密闭体系中通入1mol的NO和1mol的CO进行反应时,下列描述能说明反应达到平衡状态的是___________ 。
A.v(CO)正 = 2v(N2)逆 B.体系中混合气体密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变 D.体系中NO、CO的浓度相等
E.单位时间内消耗nmol的NO同时消耗nmol的N2
②向1L密闭容器中通入1mol的NO和1mol的CO气体,在不同温度下反应达到平衡时,NO的平衡转化率随压强变化曲线如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/12/19988cb5-e32f-49b5-b29c-8625a9dc6a42.png?resizew=304)
T1___________ T2(填“>”、“<”),理由是___________ 。M点时混合气体中CO的体积分数为___________ 。
③一定温度下,向恒容容器中通入等物质的量的NO和CO气体,测得容器中压强随时间的变化关系如表所示:
该反应条件下的平衡常数Kp=___________ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数),该反应中的v正=k正·p2(NO)p2(CO),v逆=k逆·p(N2)p2(CO2),则该反应达到平衡时,k正___________ k逆(填“>”、“<”或“=”)。
(3)间接电化学法可对NO进行无害化处理,其原理如图所示(质子膜允许H+和H2O通过)。电极Ⅰ接电源负极,其电极反应式为:___________ 。标准状况下,每处理2 mol NO,得到___________ LO2
(1)已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g) ∆H1= a kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g)∆H2= b kJ/mol
2NO(g)+2CO(g)=2CO2(g)+N2(g) ∆H3= c kJ/mol
则2NO(g)+C(s) = CO2(g)+N2(g) ∆H=
(2)NO和CO均为汽车尾气的成分,在催化转换器中二者可发生反应减少尾气污染。
已知2NO(g)+2CO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
①在500℃时,向恒容密闭体系中通入1mol的NO和1mol的CO进行反应时,下列描述能说明反应达到平衡状态的是
A.v(CO)正 = 2v(N2)逆 B.体系中混合气体密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变 D.体系中NO、CO的浓度相等
E.单位时间内消耗nmol的NO同时消耗nmol的N2
②向1L密闭容器中通入1mol的NO和1mol的CO气体,在不同温度下反应达到平衡时,NO的平衡转化率随压强变化曲线如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/12/19988cb5-e32f-49b5-b29c-8625a9dc6a42.png?resizew=304)
T1
③一定温度下,向恒容容器中通入等物质的量的NO和CO气体,测得容器中压强随时间的变化关系如表所示:
t/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
p/kPa | 200 | 185 | 173 | 165 | 160 | 160 |
(3)间接电化学法可对NO进行无害化处理,其原理如图所示(质子膜允许H+和H2O通过)。电极Ⅰ接电源负极,其电极反应式为:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/12/23518b0c-e060-4281-b920-8f37f6441088.png?resizew=313)
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【推荐2】谚语“雷雨发庄稼”的第一步化学方程式为:N2(g) +O2(g) = 2NO(g) △H= +180.5 kJ ·mol-1,但是汽车尾气中过多的NO会造成酸雨、破坏臭氧层、形成光化学烟雾,并能与人体血红蛋白结合危害人类健康。
(1)汽车尾气中的NO和CO可在催化剂存在下反应并转化为参与大气循环的无污染气体,参考下图写出NO与CO反应的热化学方程式:___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/17/95876a73-d1fa-4ef1-8d65-45ada8a46a7e.png?resizew=204)
(2)汽车尾气中的NO也可以用乙烯(
)除去,反应过程如下图所示,则总反应的化学方程式为___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/17/58428b8b-abb7-4747-9128-fdc25010146d.png?resizew=166)
(3)在催化剂存在的条件下,当
、
和
按照起始的物质的量分数分别为15%、15%和70%,投料时,分别在1.0 MPa、2.5 MPa和4.0 MPa压强下发生(1)中的反应消除汽车尾气的污染,NO的平衡转化率α随温度的变化如下图所示。则反应在4.0MPa、550 ℃时的α=___________ ,其判断的依据为___________ 。影响α的因素有___________ (写两条)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/17/4454b4db-4692-4a08-be63-4de2eac76c43.png?resizew=245)
(4)300℃时,在催化剂存在的条件下,
和
的混合气体在恒容密闭容器中发生(1)中的反应消除汽车尾气的污染。NO的转化率和容器内总压强的关系如下图所示(M点达到平衡)。则300℃下,该反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
___________
(
为以分压表示的平衡常数)。反应达到平衡后,升高温度,容器内总压强___________ (填变大、变小或不变),其理由是___________ 。
(1)汽车尾气中的NO和CO可在催化剂存在下反应并转化为参与大气循环的无污染气体,参考下图写出NO与CO反应的热化学方程式:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/17/95876a73-d1fa-4ef1-8d65-45ada8a46a7e.png?resizew=204)
(2)汽车尾气中的NO也可以用乙烯(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/49662a5a87cc16ff17ce89f2e1dc276b.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/17/58428b8b-abb7-4747-9128-fdc25010146d.png?resizew=166)
(3)在催化剂存在的条件下,当
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e04dd741d9788d913f4fc7ee32542312.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3081d749d9045c5aa360112c99a7e0b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/67ba987cd00c966fb52f40b8d1584538.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/17/4454b4db-4692-4a08-be63-4de2eac76c43.png?resizew=245)
(4)300℃时,在催化剂存在的条件下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3081d749d9045c5aa360112c99a7e0b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e04dd741d9788d913f4fc7ee32542312.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff3dcd5e9a094a60ff298af4b5d9ec14.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/17/b98181df-dc28-49b2-abb4-1e57628bacdf.png?resizew=244)
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【推荐3】甲醇水蒸气重整制氢的反应转换条件温和,副产物少,成为了诸多制氢方法的首选之一、甲醇水蒸气重整制氢过程中发生的化学反应如下:
i.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/534c793e77f21dd1cfb968a7ccdc5490.png)
ii.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e524b9af7d22fa730862edb770919842.png)
iii.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8faddcf52a53736d7e04f273a0cb87c1.png)
(1)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/52460e3cfda44d9cbcf407818fd2d535.png)
___________
;若反应i正反应的活化能
,则逆反应的活化能![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/511e66e2970262b73a02746d1234b0fd.png)
___________
。
(2)下图为含碳产物的选择性(如
的选择性是指反应生成
的甲醇占转化的甲醇的百分比)及产氢率随水醇物质的量之比
的变化图像,曲线___________ (填“a”“b”或“c”)是
的选择性曲线。由图可知,下列最优水醇物质的量之比是___________ (填字母)。
(3)若甲醇水蒸气重整反应是在吸附剂
存在的情况下进行的,产氢量随温度和
的影响如下图所示。已知吸附剂
的碳酸化反应为:
。
一定时,温度小于
,随温度升高产氢量增加;温度大于
时,产氢量随温度升高而降低,降低的原因是___________ 。
②在温度为
的恒容密闭的石英管中,加入碳酸钙,加热至反应完全后(碳酸钙始终有剩余),测得二氧化碳压强为
。在相同温度下的恒容密闭石英管中按
通入水蒸气和甲醇,并加入适量
,测得压强为
,待反应达平衡后,测得二氧化碳的选择性为80%,氢气的分压为
,若氧化钙对二氧化碳的吸收率为50%,则
的平衡分压为___________
,反应iii的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28b9e3bcda34e39b1be3b9adb2f52905.png)
___________ 。若继续加入甲醇,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f825b371e2f44661dd5d216ce8e20ea0.png)
___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
i.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/534c793e77f21dd1cfb968a7ccdc5490.png)
ii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e524b9af7d22fa730862edb770919842.png)
iii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8faddcf52a53736d7e04f273a0cb87c1.png)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/52460e3cfda44d9cbcf407818fd2d535.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/06d9ed80ea5d580230a0e4d74d20ec81.png)
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(2)下图为含碳产物的选择性(如
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(3)若甲醇水蒸气重整反应是在吸附剂
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b111a57ced26b1adb55b7ab2ed9a6cd.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b111a57ced26b1adb55b7ab2ed9a6cd.png)
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②在温度为
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【推荐1】空气中
含量的控制和
资源利用具有重要意义。
(1)利用高炉炼铁尾气中的
制取有机物的过程如下:
随电解电压的变化如图1所示:
,选择性
。
“电解”在质子交换膜电解池中进行,生成
的电极反应式为___________ ,当电解电压为
时,生成
和
的选择性之比为___________ 。
(2)利用铟氧化物催化
制取
的可能机理如图2所示,
无催化活性,形成氧空位后具有较强催化活性,将固定比例的
混合气体以不同流速通过装有催化剂的反应管,
选择性、
转化率随气体流速变化曲线如图3所示,
放出
的热量,其热化学方程式为___________ 。
②若原料气中
比例过低、过高均会减弱催化剂活性,原因是___________ 。
③制取
时,同时发生反应
,气体流速分别为
和
,相同时间内生成
的质量,前者___________ 后者(选填“>”、“="或“<”);保持气体流速不变,反应管内温度从
升高到
,测得出口处
和
的物质的量均减小,可能的原因是___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(1)利用高炉炼铁尾气中的
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/62a2703e0505d5d9ce31c1de5a0c5aef.png)
“电解”在质子交换膜电解池中进行,生成
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e06b60f5d0be1cd442c0065e4c794b76.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9737789616007a19be16c6eb4432fee7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a270adb1edf9e59f1fd852a46077a88e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e06b60f5d0be1cd442c0065e4c794b76.png)
(2)利用铟氧化物催化
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98a1fc3ed5d65f594b6e777b133b7b51.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3f97fbf8406f8b13665de66ede39ff36.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98a1fc3ed5d65f594b6e777b133b7b51.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd0b2ebef2bea6f52fae4ef24b536d08.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fb465bc17382887abe1a8d7d3bac90ab.png)
②若原料气中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
③制取
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/51ef32aa2e24bf50e574f16d1e425e84.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/900c5dcef23bbe2f2f369067c6adc40c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/52d57b1d7b1490c2a0454b500b9c5915.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/92fd63e34c1e6b6ad7a52cd81bf91d79.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/930786d8f47b78d1d950d21000668b3f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
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【推荐2】碳氧化物的转化有重大用途,回答关于CO和
的问题。
已知:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a071bed7db13f28ae24b6cdbb06ea7ec.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1aab008747d2b734fff473f68b3c37bb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/040df440c573c4755cd1f526f50ba5de.png)
则
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8846d7ea69d6f5842929f792136a704c.png)
______
用
、
、
表示
。
对于化学平衡
,在不同温度下,CO的浓度与反应时间的关系如图所示,由图可得出如下规律:
随着温度升高,______ 、______
某温度下,将
和足量碳充入3L的恒容密闭容器中,发生如下反应:
,达到平衡时测得
为平衡常数
,求平衡时
的转化率___________ ?
写出计算过程![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04582116cd765fcc5a52f44279ad6c94.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9bf6c84731e5e1bd335ecfc2d36c3d81.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a071bed7db13f28ae24b6cdbb06ea7ec.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1aab008747d2b734fff473f68b3c37bb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/040df440c573c4755cd1f526f50ba5de.png)
则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7eb1797517181723da9f70b01cb9dff8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8846d7ea69d6f5842929f792136a704c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd995178601c2ad7b40f973d268c7bb7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27c478025d8591ebc78625e17e73f570.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a31b21d21bec52ed33f99fb38309479c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/737c685698db8a8369c208ccc00283ab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04582116cd765fcc5a52f44279ad6c94.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1f53190d6ead827a6338b9de847aeaf1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c512c047783c07da1d4f4455a4033ef5.png)
随着温度升高,
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/25/11766a6c-4b67-4b81-a60d-ee6c046892c1.png?resizew=191)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f62295c36d2e2174908c2bec0eb5b30f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0828d222d3c23b17ae8c46491fea5edc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f6287dab91a4428da92c3ce8f5550973.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/817c7549085bec9919d0c482fe5a4c6c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2da74e6ba58f39b9f1acceaf4561965e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04582116cd765fcc5a52f44279ad6c94.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f6287dab91a4428da92c3ce8f5550973.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd995178601c2ad7b40f973d268c7bb7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04582116cd765fcc5a52f44279ad6c94.png)
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解题方法
【推荐3】NO、NO2是汽车尾气中重要的含氮氧化物。回答下列问题:
(1)某温度下,反应的平衡常数如下:
a.2NO2(g)
N2(g)+2O2(g) K1=6.7×1016;
b.2NO(g)
N2(g)+O2(g) K2=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=_______ 。
(2)已知反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)的正反应速率v(正)=k1·cm(NO)·cn(O2),其中k1为速率常数,可通过下列实验数据计算m、n。
则m=_______ 、n=_______ 。
(3)已知反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)的历程可表示为
第一步:NO+NO
N2O2快速平衡
第二步N2O2+ O2
2 NO2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)=k1·c2(NO),v(逆)=k—1·c(N2O2),下列叙述正确的是_______(填字母)。
(4)SCR(选择性催化还原)脱硝法是工业上消除氮氧化物的常用方法,反应原理为4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)
4N2(g)+6H2O(g) ΔH<0,其他条件相同,在甲、乙两种催化剂作用下,相同时间时NO转化率与温度的关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/12/12/3129334544982016/3129511764361216/STEM/44e9fd5363db4722a8163a9d34e9eeb6.png?resizew=282)
①工业上选择催化剂_______ (填“甲”或“乙”)。
②在催化剂甲作用下,图中M点处(对应温度为210 ℃)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。
(1)某温度下,反应的平衡常数如下:
a.2NO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
b.2NO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
分解反应趋势较大的反应是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(2)已知反应2NO(g)+O2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
组别 | 起始浓度/(mol/L) | 初始速率/[mol/(L·s)] | |
NO | O2 | ||
1 | 0.02 | 0.0125 | 7.98×10-3 |
2 | 0.02 | 0.0250 | 15.96×10-3 |
3 | 0.04 | 0.0125 | 31.96×10-3 |
(3)已知反应2NO(g)+O2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
第一步:NO+NO
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2f13a3227b518156381982e460294de4.png)
第二步N2O2+ O2
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cc74cd89d051b8decdc9277805226ec0.png)
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)=k1·c2(NO),v(逆)=k—1·c(N2O2),下列叙述正确的是_______(填字母)。
A.第一步反应的平衡常数K=![]() | B.v(第一步的正反应)<v(第二步的反应) |
C.第二步的活化能比第一步的活化能高 | D.第二步中N2O2与O2的碰撞100%有效 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/12/12/3129334544982016/3129511764361216/STEM/44e9fd5363db4722a8163a9d34e9eeb6.png?resizew=282)
①工业上选择催化剂
②在催化剂甲作用下,图中M点处(对应温度为210 ℃)NO的转化率
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(0.4)
解题方法
【推荐1】当今研发二氧化碳利用技术降低空气中二氧化碳含量成了研究热点。
Ⅰ.二氧化碳催化加氢制甲醇,有利于减少温室气体
,总反应可表示为:
。该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cbe0ba919dd7741d9b7b0325d41d1951.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f27e57dff59c03d7b44986260a70f999.png)
(1)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
_______
。
(2)一定条件下,向体积为1L的恒容密闭容器中通入1![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
和3![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
发生上述反应,达到平衡时,容器中
为a
,
为b
,反应①的平衡常数为_______ (用含a,b的代数式表示)。
(3)总反应
在Ⅰ、Ⅱ两种不同催化剂作用下建立平衡过程中,
的转化率[
]随时间(t)的变化曲线如图。活化能:过程Ⅰ_______ 过程Ⅱ(填“<”,“>”,“=”),
时刻改变了某一反应条件,下列说法正确的是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/24/1979db51-e9a2-49f2-a671-8826e423f216.png?resizew=170)
A.恒温恒压,
时刻通入惰性气体
B.恒温恒容,
时刻通入一定量氢气
C.n点的v(正)一定大于m点的v(逆)
D.
时刻,可能是移走了一部分水蒸气
Ⅱ.以
和
为原料合成尿素[
]是固定和利用
的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应(均自发进行)可表示:
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
反应Ⅲ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a95d800b889e9e22aa00ec16b7f0a794.png)
(4)某研究小组为探究反应Ⅲ影响
转化率的因素,在其它条件一定时,下图为
转化率受温度变化影响的曲线。当温度高于T℃后,
转化率变化趋势如图所示,其原因是_______ 。(不考虑催化剂活性变化)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/24/bd02a1b9-fb92-45a7-84e8-b16b7961f9c7.png?resizew=158)
(5)在某恒定温度下,将
和
物质的量之比按2:1充入一体积为10L的密闭容器中(假设容器体积不变,生成物的体积忽略不计且只发生反应Ⅰ),经15min达到平衡,各物质浓度的变化曲线下图所示。若保持平衡的温度和体积不变,25min时再向该容器中充入2![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
和1![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
,在40min时重新达到平衡,请在下图中画出25-50min内
的浓度变化趋势曲线_______ 。
Ⅰ.二氧化碳催化加氢制甲醇,有利于减少温室气体
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ceb77b8ad2adc2b9dc86a417bd636f3d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/005347070dffab62c10dba68c72af84e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cbe0ba919dd7741d9b7b0325d41d1951.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/448214d120a423ca1014cde0d1eaefc8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f27e57dff59c03d7b44986260a70f999.png)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/17ac68c255ad454565a22fca2d29ac35.png)
(2)一定条件下,向体积为1L的恒容密闭容器中通入1
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d44074982980cd8e0e9d474bb88195de.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
(3)总反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ceb77b8ad2adc2b9dc86a417bd636f3d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bff67d91cd8a6e9ff1ea10357165fa90.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5cd84a8f95166367063218ee03ffd5a7.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/24/1979db51-e9a2-49f2-a671-8826e423f216.png?resizew=170)
A.恒温恒压,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5cd84a8f95166367063218ee03ffd5a7.png)
B.恒温恒容,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5cd84a8f95166367063218ee03ffd5a7.png)
C.n点的v(正)一定大于m点的v(逆)
D.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5cd84a8f95166367063218ee03ffd5a7.png)
Ⅱ.以
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbe2066525aa0616cf44d051d57bf713.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3b8fdb72557361bef4acdf249b489044.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/47b1fc1db9bc4766d7eb105b6f78f120.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/11784d26e2139af5764096ba30a916f3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
反应Ⅲ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b457c2019ee9b8c5387bcfcc0dd1d43.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a95d800b889e9e22aa00ec16b7f0a794.png)
(4)某研究小组为探究反应Ⅲ影响
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/24/bd02a1b9-fb92-45a7-84e8-b16b7961f9c7.png?resizew=158)
(5)在某恒定温度下,将
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbe2066525aa0616cf44d051d57bf713.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbe2066525aa0616cf44d051d57bf713.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/24/f0bf2da3-c976-4814-895b-b1cc867bf428.png?resizew=178)
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解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】二甲醚(
)是一种洁净液体燃料。工业上以CO和
为原料生产
的新工艺主要发生以下两个反应:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4ed634a4f52116482cee1d2f2331265.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af8916c4f9492a481e7de2f6076e686a.png)
回答下列问题:
(1)反应
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
_______ 。
(2)在容器内控制条件只单独发生反应①达到平衡,在保证
浓度不变的情况下,增大容器的体积,平衡_______ (填标号)。
A.向正反应方向移动 B.向逆反应方向移动 C.不移动
作出此判断的理由是_______ 。
(3)上述反应①②在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有_______(填标号)。
(4)有研究者在使用催化剂、压强为5.0 MPa、反应时间为10分钟的条件下,通过反应①②制备二甲醚,结果如图所示。260℃时CO转化率高但
产率很低的原因可能是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/17/2896311108902912/2897209219833856/STEM/7913d0c2-c459-462e-9aa7-b5156438b83e.png?resizew=221)
(5)CO和
在合适的条件下还可用于制备合成天然气。涉及的主要反应如下:
CO甲烷化:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5595d96c0e98081ef89b6908c404b041.png)
水煤气变换:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1564a32629ebd1e5efcb16035104e649.png)
在恒压管道反应器中按
通入原料气,在催化剂作用下制备合成天然气,400℃,p总为100 kPa时反应体系平衡组成如下表所示:
该条件下CO的总转化率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f0e74f5d2716172d144336dd9820fb5d.png)
_______ (列出计算式即可)。若将管道反应器升温至500℃,反应迅速达到平衡后
的体积分数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d12e7c6df1963f7716eeb7100772f4.png)
_______ 45.0%(填“>”“<”或“=”)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae8957816dcba4d350e21dcdfafa8c62.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae8957816dcba4d350e21dcdfafa8c62.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/448214d120a423ca1014cde0d1eaefc8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4ed634a4f52116482cee1d2f2331265.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/00eeb19023c8407c13d6ea796c22bbf4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af8916c4f9492a481e7de2f6076e686a.png)
回答下列问题:
(1)反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c1d70ccdf604b219e5e030b78b3dacfc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
(2)在容器内控制条件只单独发生反应①达到平衡,在保证
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
A.向正反应方向移动 B.向逆反应方向移动 C.不移动
作出此判断的理由是
(3)上述反应①②在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有_______(填标号)。
A.降低反应温度,反应①②的正、逆反应速率都减小 |
B.移去部分![]() |
C.加入反应②的催化剂,可减小反应②的活化能和提高![]() |
D.压缩容器体积增大压强,反应①的正反应速率增大,反应②的正反应速率不变 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae8957816dcba4d350e21dcdfafa8c62.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/17/2896311108902912/2897209219833856/STEM/7913d0c2-c459-462e-9aa7-b5156438b83e.png?resizew=221)
(5)CO和
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
CO甲烷化:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5a86cb76439df8b93379ca41c8a48b3c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5595d96c0e98081ef89b6908c404b041.png)
水煤气变换:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cafb99f233029b6fa031d91d5de04e4b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1564a32629ebd1e5efcb16035104e649.png)
在恒压管道反应器中按
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f68b108b85e4324e484ba769d10c8a2a.png)
组分 | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | CO |
体积分数![]() | 45.0 | 42.5 | 10.0 | 2.00 | 0.500 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f0e74f5d2716172d144336dd9820fb5d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d12e7c6df1963f7716eeb7100772f4.png)
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|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】回收利用
是目前解决空间站供氧问题的有效途径,其物质转化如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/5/f656bac9-d465-4f67-b088-fca22dcc7c03.png?resizew=255)
反应A为
,是回收利用
的关键步骤。
发生反应A的过程中,有副反应发生,主要涉及的副反应如下:
Ⅰ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2e1d0ee40d31c5a0cf71d85a1c27a9c.png)
Ⅱ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/42e2d9ee27a7047310eeb3852f9e5ab7.png)
(1)反应
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41a0c6971b36d0629239b4e185ecad3a.png)
_______
。
(2)向某容积为
的恒容密闭容器中充入
和
,在纳米镍粒子催化剂作用下,假设只发生反应A(不考虑副反应),在相同时间内测得
的物质的量分数与温度的变化曲线如图所示(不考虑催化剂失效问题)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/5/a430f8d4-ec47-434b-bcd0-5e8b519eb04e.png?resizew=254)
①请用虚线 在上图中画出在250℃-550℃间内,反应
达到平衡时,
的物质的量分数随温度变化的曲线_______ 。
②在470℃时,反应
的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a761a3001e77c4e3ffea4a830c3c7026.png)
_______
(用含a的最简分数表示)。
③实际生产中,温度过高或温度过低均不利于该反应的进行,原因是_______ 。
(3)下列关于空间站内物质转化和能量变化的说法中,不正确 的是_______ (填字母)。
a.反应B的能量变化是电能(或光能)
化学能
b.目前科学家致力于开发新型催化剂,此催化剂可将
的分解转为放热反应,降低生产
的成本
c.反应Ⅰ的
,反应II的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eea9a2890b2189af31407996c7fb4932.png)
d.镍粒子催化剂的颗粒大小不影响反应速率
(4)用
代替反应A,可实现氢、氧元素完全循环利用,缺点是使用一段时间后催化剂的催化效果会明显下降,其原因是_______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/5/f656bac9-d465-4f67-b088-fca22dcc7c03.png?resizew=255)
反应A为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3be3e8749ff647f1860635d0e63e5eef.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
发生反应A的过程中,有副反应发生,主要涉及的副反应如下:
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2e1d0ee40d31c5a0cf71d85a1c27a9c.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/42e2d9ee27a7047310eeb3852f9e5ab7.png)
(1)反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff4489d9b83072184c0e1d6b09be50ca.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41a0c6971b36d0629239b4e185ecad3a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/17ac68c255ad454565a22fca2d29ac35.png)
(2)向某容积为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b54fef3fe3968e7c106ee83221f17fe4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e3ce9a2c2510bb42dd4ebb9dbd130f05.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/580e6d8d907e1502e83bdc08909aa684.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98183b7becdd0efb6fe8f57cdcbce983.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/5/a430f8d4-ec47-434b-bcd0-5e8b519eb04e.png?resizew=254)
①请用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff4489d9b83072184c0e1d6b09be50ca.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98183b7becdd0efb6fe8f57cdcbce983.png)
②在470℃时,反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff4489d9b83072184c0e1d6b09be50ca.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a761a3001e77c4e3ffea4a830c3c7026.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e8a337544401e5e7daccd52aee066cc5.png)
③实际生产中,温度过高或温度过低均不利于该反应的进行,原因是
(3)下列关于空间站内物质转化和能量变化的说法中,
a.反应B的能量变化是电能(或光能)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/370f60b08759485072f1e43237788b0f.png)
b.目前科学家致力于开发新型催化剂,此催化剂可将
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98183b7becdd0efb6fe8f57cdcbce983.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
c.反应Ⅰ的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/80a345f16e333d451f4f2bf878647797.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eea9a2890b2189af31407996c7fb4932.png)
d.镍粒子催化剂的颗粒大小不影响反应速率
(4)用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/490d3b1c8dc9cdf61ba06b1381d28fcf.png)
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
名校
【推荐1】羰基硫COS的结构与CO2相似,广泛存在于以煤为原料的各种化工原料气中,能引起催化剂中毒、化学产品质量下降和大气污染。羰基硫的氢解反应和水解反应是两种常用的脱硫方法,其反应式分别为:
①氢解反应:COS(g)+H2(g)
H2S(g)+ CO(g) △H=+7 kJ/mol
②水解反应: COS(g)+H2O(g)
H2S(g)+ CO2(g) △H = ?
已知反应中相关的化学键键能数据如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/11/8/1812655575842817/1813477571969024/STEM/bf3af5f6ccee4087ab42c2906241edfc.png?resizew=497)
回答下列问题:
(1)羰基硫的结构式为:___________ ,
(2)已知热化学方程式CO(g)+H2O(g)
H2(g)+ CO2(g) △H3 则△H3 =__________ kJ/mol。
(3)COS的氢解反应的平衡常数K与温度T具有如下的关系式
,式中a和b均为常数。
①如图中,表示COS氢解反应的直线为__________ ;
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/11/8/1812655575842817/1813477571969024/STEM/78a9547e293c4ac8a2d430a2c14f5667.png?resizew=360)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/11/8/1812655575842817/1813477571969024/STEM/4d2b5ecba6b1476195c59aaef8e02c14.png?resizew=204)
②一定条件下,催化剂A和B对COS的氢解反应均具有催化作用,相关数据如表所示:
则a1____ a2 (填“>”或“<”或“=”)。
③某温度下,在体积不变的容器中,若COS和H2的起始体积比为1:V,平衡后COS和H2的体积比为1:10V,则此温度下该反应的化学平衡常数K=_________ 。(关于V的表达式)
(1)COS完全燃烧会生成大气污染物SO2。目前,科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硫(SO2)方法,其脱硫机理如图2,脱硫率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图3。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/11/8/1812655575842817/1813477571969024/STEM/fd216b6f409940beaea79dcdf5ccfa42.png?resizew=446)
①该脱硫原理总反应的化学方程式为_________________________________________ ;
②据图3,为达到最佳脱硫效果,应采取的具体反应条件是________________________ ;
③根据a曲线在450℃以上的变化趋势,分析可能的原因是:______________________ 。
(5)为测定某工厂烟道气中SO2的含量,现将16.00 L烟道气缓慢通过1.00 L水,设SO2完全被吸收,且溶液体积不变。取出20.00 mL溶液,用1.18×10-3mol·L-1的饱和碘水与之反应,若恰好完全反应时消耗碘水19.07 mL,则该厂烟道气中SO2的含量为________________ mg·L-1。
①氢解反应:COS(g)+H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/11/8/1812655575842817/1813477571969024/STEM/8d1e2d4d5ca1440cb525f8ff4afda1f5.png?resizew=27)
②水解反应: COS(g)+H2O(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/11/8/1812655575842817/1813477571969024/STEM/8d1e2d4d5ca1440cb525f8ff4afda1f5.png?resizew=27)
已知反应中相关的化学键键能数据如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/11/8/1812655575842817/1813477571969024/STEM/bf3af5f6ccee4087ab42c2906241edfc.png?resizew=497)
回答下列问题:
(1)羰基硫的结构式为:
(2)已知热化学方程式CO(g)+H2O(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/11/8/1812655575842817/1813477571969024/STEM/8d1e2d4d5ca1440cb525f8ff4afda1f5.png?resizew=27)
(3)COS的氢解反应的平衡常数K与温度T具有如下的关系式
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/11/8/1812655575842817/1813477571969024/STEM/37aac704b2fb4f5a8716b83fe435fe5c.png?resizew=80)
①如图中,表示COS氢解反应的直线为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/11/8/1812655575842817/1813477571969024/STEM/78a9547e293c4ac8a2d430a2c14f5667.png?resizew=360)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/11/8/1812655575842817/1813477571969024/STEM/4d2b5ecba6b1476195c59aaef8e02c14.png?resizew=204)
②一定条件下,催化剂A和B对COS的氢解反应均具有催化作用,相关数据如表所示:
则a1
③某温度下,在体积不变的容器中,若COS和H2的起始体积比为1:V,平衡后COS和H2的体积比为1:10V,则此温度下该反应的化学平衡常数K=
(1)COS完全燃烧会生成大气污染物SO2。目前,科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硫(SO2)方法,其脱硫机理如图2,脱硫率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图3。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/11/8/1812655575842817/1813477571969024/STEM/fd216b6f409940beaea79dcdf5ccfa42.png?resizew=446)
①该脱硫原理总反应的化学方程式为
②据图3,为达到最佳脱硫效果,应采取的具体反应条件是
③根据a曲线在450℃以上的变化趋势,分析可能的原因是:
(5)为测定某工厂烟道气中SO2的含量,现将16.00 L烟道气缓慢通过1.00 L水,设SO2完全被吸收,且溶液体积不变。取出20.00 mL溶液,用1.18×10-3mol·L-1的饱和碘水与之反应,若恰好完全反应时消耗碘水19.07 mL,则该厂烟道气中SO2的含量为
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
名校
【推荐2】科研工作者积极展开了碳的氧化物和烃的含氧衍生物在新能源和精细化工方面应用的研究。
Ⅰ.CO和CH4,在一定条件下可发生反应:CO(g)+CH4(g)
CH3CHO(g)。
(1)向2L恒容密闭容器中充入2 mol CO和a mol CH4,在一定条件下发生反应,CO的平衡转化率与温度、投料比[X=
]的关系如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/23/ff8da0cc-aeec-4718-b734-20f5d97bb70a.png?resizew=173)
①X1____ X2(填“>”“<”或“ =”,下同),平衡常数KA____ KB,理由是__________ 。
②若A点混合气体中CH3CHO(g)的体积分数为25%,则X1 =_______ 。
(2)在T K、1.0×104 kPa下,等物质的量的CO与CH4混合气体发生上述反应,反应速率v = v 正-v逆 = k正p(CO)·p(CH4)-k逆p(CH3CHO),k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,p为气体的分压(气体分压p = 气体总压p总×体积分数)。
①反应达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数____ k逆增大的倍数(填“>”、“<”或“=”)。
②若用气体分压表示的平衡常数Kp= 4.5×10-5(kPa)-1,当CO的转化率为20%时,
=____ 。
Ⅱ.CO2的回收与利用是科学家研究的热点课题,可利用CO2与CH4制备甲醇、二甲醚等燃料产品。合成甲醇后,可脱水制得二甲醚,反应为:2CH3OH(g)
CH3OCH3(g) + H2O(g)。经查阅资料,在一定范围内,上述反应化学平衡常数与热力学温度(单位为K)存在如下关系:lnK = −2.205 +
。
(1)在一定温度范围内,随温度升高,CH3OH(g)平衡转化率将_____ (填“增大”、 “减小”或“不变”)。
(2)某温度下,K=200,在密闭容器中加入一定量CH3OH,反应到某时刻测得各组分的物质的量如下:
此时该可逆反应_______ (填“正向进行”、 “逆向进行”或“已达平衡”)。
(3)在恒容真空密闭容器中加入一定量的CH3OH(g),在T ℃下测得CH3OH(g)的体积分数随时间变化如图所示。若保持温度不变,在t3时刻向容器内再加入一定量的CH3OH(g),t4时刻重新达到平衡,请在图中画出t3~t5这段时间内CH3OH(g)体积分数的变化曲线_____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/23/5e4a435e-4a84-4815-bcf4-79c93ad1d14f.png?resizew=238)
(4)500 K下,在密闭容器中加入一定量甲醇CH3OH,反应到达平衡状态时,体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数_____ 。
A 小于
B 等于
C 大于
D 不能确定
Ⅰ.CO和CH4,在一定条件下可发生反应:CO(g)+CH4(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(1)向2L恒容密闭容器中充入2 mol CO和a mol CH4,在一定条件下发生反应,CO的平衡转化率与温度、投料比[X=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4345c452350eacbfeb34c24ef16983d0.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/23/ff8da0cc-aeec-4718-b734-20f5d97bb70a.png?resizew=173)
①X1
②若A点混合气体中CH3CHO(g)的体积分数为25%,则X1 =
(2)在T K、1.0×104 kPa下,等物质的量的CO与CH4混合气体发生上述反应,反应速率v = v 正-v逆 = k正p(CO)·p(CH4)-k逆p(CH3CHO),k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,p为气体的分压(气体分压p = 气体总压p总×体积分数)。
①反应达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数
②若用气体分压表示的平衡常数Kp= 4.5×10-5(kPa)-1,当CO的转化率为20%时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6781953b9b1b2dc635ac81df8ab598e8.png)
Ⅱ.CO2的回收与利用是科学家研究的热点课题,可利用CO2与CH4制备甲醇、二甲醚等燃料产品。合成甲醇后,可脱水制得二甲醚,反应为:2CH3OH(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/54a631d48c1defa11d2ca6662c5a94e4.png)
(1)在一定温度范围内,随温度升高,CH3OH(g)平衡转化率将
(2)某温度下,K=200,在密闭容器中加入一定量CH3OH,反应到某时刻测得各组分的物质的量如下:
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
物质的量/mol | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
此时该可逆反应
(3)在恒容真空密闭容器中加入一定量的CH3OH(g),在T ℃下测得CH3OH(g)的体积分数随时间变化如图所示。若保持温度不变,在t3时刻向容器内再加入一定量的CH3OH(g),t4时刻重新达到平衡,请在图中画出t3~t5这段时间内CH3OH(g)体积分数的变化曲线
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/23/5e4a435e-4a84-4815-bcf4-79c93ad1d14f.png?resizew=238)
(4)500 K下,在密闭容器中加入一定量甲醇CH3OH,反应到达平衡状态时,体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数
A 小于
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3f1dd362f843e640ce551ad1787c9873.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3f1dd362f843e640ce551ad1787c9873.png)
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
【推荐3】肼(
)及其衍生物的合成与利用具有重要意义。
(1)“肼合成酶”以其中的
“配合物为催化中心,可将
与
转化为肼,其反应历程如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/5/11a55924-a6e2-4444-a8ed-034674a5c774.png?resizew=540)
①上图所示的反应步骤Ⅱ、Ⅳ中Fe元素化合价的变化可分别描述为___________ 。
②将
替换为
,反应所得产物的化学式为___________ 。
(2)在碱性条件下,水合肼(
)在催化剂Rh(铑)g-
作用下发生如下分解反应:
反应Ⅰ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a213eb4c24960977823ae62fc673077a.png)
反应Ⅱ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/142cb592cba1626b8db0a0a61f1eabfe.png)
转化频率(TOF)能反映催化剂的性能。
(t为反应时间)
保持温度不变,相同时间内反应中不同
对应的TOF如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/5/f6d0e7f8-8d35-4495-afc7-d2b15c72a25b.png?resizew=195)
①催化剂载体g-
可由三聚氰胺(
)在空气中焙烧得到。已知
具有六元环结构,其结构简式可表示为___________ 。
②TOF随
变化的原因是___________ 。
(3)相同条件下,测得
诱导肼、甲肼(
)和偏二甲肼[
]低温反应(均为吸热反应)产物与反应物能量差
、反应速率常数k值(k越大,反应越快)如下表。
①请补充上表所缺反应产物的结构简式___________ 。
②相较甲肼而言,肼、偏二甲肼与
的反应效果不佳的原因分别是___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/81e9438580f9be20006d85b3a5c36404.png)
(1)“肼合成酶”以其中的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/53f76c716b2947251bc5385f9f910aab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/05f7ce9ccde4c917f42fac2f60472e67.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbe2066525aa0616cf44d051d57bf713.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/5/11a55924-a6e2-4444-a8ed-034674a5c774.png?resizew=540)
①上图所示的反应步骤Ⅱ、Ⅳ中Fe元素化合价的变化可分别描述为
②将
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/05f7ce9ccde4c917f42fac2f60472e67.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c3b626ab87c75f3ebe9c5fa62d10550.png)
(2)在碱性条件下,水合肼(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2bf1bc9fe1aa6c33901e5ea12057ca2e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/745290db0a4f8bb6590befdc96efe313.png)
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a213eb4c24960977823ae62fc673077a.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/142cb592cba1626b8db0a0a61f1eabfe.png)
转化频率(TOF)能反映催化剂的性能。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d70a7fcaa7f0ea188951cf592a17e4fa.png)
保持温度不变,相同时间内反应中不同
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/95ce4a4d723eb1bf5fc2295d74d63da6.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/5/f6d0e7f8-8d35-4495-afc7-d2b15c72a25b.png?resizew=195)
①催化剂载体g-
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/745290db0a4f8bb6590befdc96efe313.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/02cf682fefb4ba15af3b72e6888e6699.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/02cf682fefb4ba15af3b72e6888e6699.png)
②TOF随
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/95ce4a4d723eb1bf5fc2295d74d63da6.png)
(3)相同条件下,测得
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a1ee76a4bf939a9c03df15c46178faae.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/256f35483cca80b27065cf38bc328fa6.png)
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燃料 | 反应产物 | ![]() | k值 |
![]() | 5.73 | ![]() | |
![]() | ![]() | 14.15 | ![]() |
![]() | ![]() | 47.81 | - |
②相较甲肼而言,肼、偏二甲肼与
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