生产生活中的化学反应都伴随着能量的变化,请根据有关知识回答下列问题:
(1)有科学家预言,氢能将成为21世纪的主要能源,而且是一种理想的绿色能源。在
下,
氢气完全燃烧生成液态水放出
的热量,
①请写出表示氢气燃烧热的热化学方程式____ 。
②将上述反应设计成下图所示的原电池,其中Y为___ 极(填“正”或“负”),该极电极反应式为___ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/22/56655ea2-fd2e-4f51-99d9-a3034a282b88.png?resizew=293)
(2)最新一期国际学术期刊《自然·纳米技术》介绍了我国科学家曾杰团队的成果:在含铂高效催化剂作用下把二氧化碳高效转化清洁液态燃料——甲醇
。
①该法利用
制取甲醇的有关化学反应如下:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5d976d3247ff9e00de50f31713a3177f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf246506677356ed997926587ca1bac4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8940d19affbaad7d843087b7c9515a31.png)
已知:i.断开
中的化学键共吸收
的能量
ii.反应①中部分化学键键能数据如下:
由此计算断开
需要吸收____ kJ的能量,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7d563c55e1af831166c36033cd056a84.png)
____
。
②甲醇燃烧时发生如下反应(a、b、c、d均大于0):
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/19fe2c3475f7c73a059973b1ce492d65.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d0c5dafa1cb42bc147e8a59972070e05.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/90241491d86e02a97079da9cbba25bd8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3d1223bfb67c7db490ef9582dfbbd776.png)
由此知,a、b、c、d由小到大排序为_______ 。
③将甲醇完全燃烧生成液态水的反应设计成原电池,以
为电解质。工作时负极的电极反应式__ 。
(1)有科学家预言,氢能将成为21世纪的主要能源,而且是一种理想的绿色能源。在
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/06f16a5b925d7633e028ea30b5e838bb.png)
①请写出表示氢气燃烧热的热化学方程式
②将上述反应设计成下图所示的原电池,其中Y为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/22/56655ea2-fd2e-4f51-99d9-a3034a282b88.png?resizew=293)
(2)最新一期国际学术期刊《自然·纳米技术》介绍了我国科学家曾杰团队的成果:在含铂高效催化剂作用下把二氧化碳高效转化清洁液态燃料——甲醇
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①该法利用
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8940d19affbaad7d843087b7c9515a31.png)
已知:i.断开
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ii.反应①中部分化学键键能数据如下:
化学键 | H-H | H-O |
键能/(![]() | 436 | 463 |
由此计算断开
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②甲醇燃烧时发生如下反应(a、b、c、d均大于0):
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/19fe2c3475f7c73a059973b1ce492d65.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3d1223bfb67c7db490ef9582dfbbd776.png)
由此知,a、b、c、d由小到大排序为
③将甲醇完全燃烧生成液态水的反应设计成原电池,以
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更新时间:2021-04-16 16:57:21
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【推荐1】CO2 资源化对环境保护具有重大意义,因此将CO2转化为CH4的技术成为科学研究的热点。CO2甲烷化反应为: CO2(g) +4H2(g)==CH4(g) +2H2O(g),该反应又称Sabatier反应。回答下列问题:
(1)已知: CH4(g) +2O2(g)=CO2(g) +2H2O(g) ∆H1
2H2(g) +O2(g)=2H2O(g) △H2
相关的化学键键能数据如下表所示:
Sabatier反应的∆H=____ (用 ∆H1、∆H2表示),根据上表数据估算∆H____ kJ . mol -1。
(2)在一定温度下,提高CO2平衡转化率的方法有_____ 、_____ 。
(3)其他条件一定时,不同压强下,CO2的转化率和CH4的产率如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/2/4d49cd68-a4b6-4312-af5d-226b0e920d63.png?resizew=346)
CO2甲烷化应该选择的压强约为____ Mpa; CH4的产率小于CO2转化率的原因是_____________ 。
(4)在总压为p MPa的恒温恒压密闭容器中,投入1molCO2. 4 mol H2进行上述反应,达到平衡后,若CO2的转化率和CH4的产率均为
,则该反应的平衡常数Kp= _______ ( 用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(5) CO2 转化为CH4也可通过电化学反应实现,其原理如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/2/66b8d8bd-9511-43e1-bc52-518db106ddb1.png?resizew=303)
电解过程中,阴极室,阳极室的KHCO3溶液浓度基本保持不变。阴极的电极反应式为________ ; 若生成1 mol CH4. 理论上阳极室生成混合气体的体积为_____ l, (标准状况,忽略气体的溶解)。
(1)已知: CH4(g) +2O2(g)=CO2(g) +2H2O(g) ∆H1
2H2(g) +O2(g)=2H2O(g) △H2
相关的化学键键能数据如下表所示:
化学键 | H-H | H-O | C-H | C=O |
E(kJ/mol) | 436 | 463 | 413 | 803 |
Sabatier反应的∆H=
(2)在一定温度下,提高CO2平衡转化率的方法有
(3)其他条件一定时,不同压强下,CO2的转化率和CH4的产率如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/2/4d49cd68-a4b6-4312-af5d-226b0e920d63.png?resizew=346)
CO2甲烷化应该选择的压强约为
(4)在总压为p MPa的恒温恒压密闭容器中,投入1molCO2. 4 mol H2进行上述反应,达到平衡后,若CO2的转化率和CH4的产率均为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e170f206fdbbd834aad7580c727e2cc6.png)
(5) CO2 转化为CH4也可通过电化学反应实现,其原理如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/2/66b8d8bd-9511-43e1-bc52-518db106ddb1.png?resizew=303)
电解过程中,阴极室,阳极室的KHCO3溶液浓度基本保持不变。阴极的电极反应式为
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【推荐2】我国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标,“碳中和”对我国意味着:一是能源转型首当其冲:二是通过工艺改造、节能等措施减少二氧化碳的排放在能源的产生、转换、消费过程。
I.减少二氧化碳排放的方法之一是将CO2催化还原,比如:
反应1:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-53.7kJ•mol-1
反应2:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H2
都是目前处理CO2的重要方法。回答下列问题:
(1)反应1在_____ 的条件下能自发发生,该反应的活化能Ea(正)_____ Ea(逆)(填“大于”或“小于”)。
(2)已知:①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ•mol-1和-285.8kJ•mol-1
②H2O(l)=H2O(g) △H3=44.0kJ•mol-1,则△H2=_____ kJ•mol-1。
(3)恒温恒容的密闭容器中,投入物质的量之比为1∶3的CO2和H2,发生反应:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-53.7kJ•mol-1达到平衡,下列有关叙述正确的是_____ 。
(4)一定条件下,在1L密闭容器中加入2molCO2和2molH2只发生反应2:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g),如图是随着反应的进行,CO2的浓度随时间改变的变化图。若在t1时刻再加入1molCO2,t2时刻到达新的平衡。请你画出t1~t3内时刻CO2的物质的量浓度随时间改变的变化图_____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/15/661d8549-5e43-49a8-a014-eecef6234430.png?resizew=236)
(5)II.减少二氧化碳排放的方法之二是使用合适催化剂可由CO2和CH4可转化为CH3COOH,但反应中催化剂活性会因积碳反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)而降低,同时存在的消碳反应CO2(s)+C(s)=2CO(g)则使积碳量减少。在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程:v=k•p(CH4)•[p(CO2)]-0.5 (k为速率常数)。在p(CH4)一定时,pa(CO2)>pb(CO2)>pc(CO2),如图可以表示不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势的是_____ (填序号)。
(6)III.减少二氧化碳排放的方法之三是使用电化学方法转化CO2,研究证明:CO2也可在熔融碳酸钠中通过电解生成CO,收集CO进行其他有机类合成。则生成CO的反应发生在_____ 极,该电极反应式是____ 。
I.减少二氧化碳排放的方法之一是将CO2催化还原,比如:
反应1:CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
反应2:CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
都是目前处理CO2的重要方法。回答下列问题:
(1)反应1在
(2)已知:①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ•mol-1和-285.8kJ•mol-1
②H2O(l)=H2O(g) △H3=44.0kJ•mol-1,则△H2=
(3)恒温恒容的密闭容器中,投入物质的量之比为1∶3的CO2和H2,发生反应:CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
A.升高温度,逆反应速率增加,平衡常数减小 |
B.再加入一定量的CO2和H2,CO2和H2的转化率不可能同时都增大 |
C.加入合适的催化剂可以提高CO2的平衡转化率 |
D.其他条件不变,改为恒温恒压,可以提高平衡时CH3OH的百分含量 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/15/661d8549-5e43-49a8-a014-eecef6234430.png?resizew=236)
(5)II.减少二氧化碳排放的方法之二是使用合适催化剂可由CO2和CH4可转化为CH3COOH,但反应中催化剂活性会因积碳反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)而降低,同时存在的消碳反应CO2(s)+C(s)=2CO(g)则使积碳量减少。在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程:v=k•p(CH4)•[p(CO2)]-0.5 (k为速率常数)。在p(CH4)一定时,pa(CO2)>pb(CO2)>pc(CO2),如图可以表示不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势的是
A.![]() | B.![]() |
C.![]() | D.![]() |
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【推荐3】丙醛是一种重要的有机原料,在许多领域都有广泛的应用。在铑催化剂作用下,乙烯羰基合成丙醛涉及的反应如下:
主反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
副反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
回答下列问题:
(1)T℃时,向恒压容器中充入0.2mol
、0.2mol
和0.2molCO(g),若在该条件下只发生主反应Ⅰ:
①达平衡时,放出15.48kJ的能量;若向相同容器中充入0.4mol
,在相同条件下达到平衡时,吸收20.64kJ的能量,则反应Ⅰ的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14d7083610c69e55d959b9b8678e8543.png)
___________ kJ/mol。
②下列说法能说明反应I达到平衡的是( )
A、CO的消耗速率等于
的生成速率
B、气体的密度不再随时间改变
C、平衡常数K不再随时间改变
D、气体平均摩尔质量不再随时间改变
(2)在恒压密闭容器中,通入1mol
、1molCO和一定物质的量的
,在一定温度和铑催化剂作用下,发生上述反应,测得
的转化率(α)和丙醛选择性(x)
随
变化关系如图1所示。
表示乙烯转化率的曲线是___________ (填a或b)
(3)保持温度不变,在恒容反应器中,按照
投料,发生Ⅰ、Ⅱ反应,起始总压为3pkPa,反应达到平衡时
的转化率为80%,
的选择性为25%,则
的转化率为___________ %,反应Ⅰ的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
___________
(用含p的代数式表示)。
(4)在恒压条件下,按照
投料,匀速通入装有催化剂的反应器中发生反应Ⅰ和Ⅱ,相同时间内,测得不同温度下
的转化率(α)如图2中曲线n所示(图2中,曲线m表示相同条件下
的平衡转化率随温度的变化)。测得![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/07446203c416f85806c27bde2230fe6d.png)
___________
(填“>”、“=”、“<”),产生这一结果的原因可能是___________ 。
主反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0e5d61242d217939b47b462398aa0b02.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
副反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/83d3287e7de91724a0b2af830f52d728.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/3/67f865c6-fd21-41eb-9ab1-64d61c743798.png?resizew=484)
回答下列问题:
(1)T℃时,向恒压容器中充入0.2mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bdc60edb8cba93be989aebaa04675e7b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85973e3cffda90b16b2ac900d7f914fd.png)
①达平衡时,放出15.48kJ的能量;若向相同容器中充入0.4mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/efd345846b611022f0d64186e5a87b20.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14d7083610c69e55d959b9b8678e8543.png)
②下列说法能说明反应I达到平衡的是
A、CO的消耗速率等于
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d0bbf6d5d902782d32a97eb3084f81bb.png)
B、气体的密度不再随时间改变
C、平衡常数K不再随时间改变
D、气体平均摩尔质量不再随时间改变
(2)在恒压密闭容器中,通入1mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4e6553c72b887ca38fa8b1381a128f9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4e6553c72b887ca38fa8b1381a128f9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85f8d35179735f760fca8810fc241be6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e979930453510c14b4204330daab33a3.png)
表示乙烯转化率的曲线是
(3)保持温度不变,在恒容反应器中,按照
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eed1c64c162292e2c440bcfd0ca6260c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4e6553c72b887ca38fa8b1381a128f9.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
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(4)在恒压条件下,按照
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4e6553c72b887ca38fa8b1381a128f9.png)
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解答题-原理综合题
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较难
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【推荐1】Ⅰ.SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中,只存在S—F键,已知1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ,F—F键能为160 kJ·mol-1,S—F键能为330 kJ·mol-1,试写出S(s)和F2(g)反应生成SF6(g)的热化学方程式_______________________________ 。
Ⅱ.V、W、X、Y、Z是由四种短周期元素中的2种或3种组成的5种化合物,其中W、X、Z均由2种元素组成,X是导致温室效应的主要气体,Z是天然气的主要成分,Y、W都既能与酸反应,又能与强碱溶液反应。上述5种化合物涉及的四种元素的原子序数之和等于28;V由一种金属元素A和两种非金属元素B与C组成,其化学式构成为A(BC3)3 。它们之间的反应关系如下图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/9/1856686085595136/1857948813287424/STEM/b13d4a81f8754e4cb410f66dfdd82168.png?resizew=362)
(1)写出物质W的一种用途:__________________________________________________ 。
(2)写出V与足量NaOH溶液反应的化学方程式:________________________________ 。
(3)将少量的X通入某种物质的水溶液中可以生成Y,该反应的离子方程式为________________________________________________________________________ 。
(4)写出气体X的结构式__________ 。
(5)以Z为燃料,活性炭为电极,熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下制成燃料电池的负极反应式为_________________________________________________ 。
Ⅱ.V、W、X、Y、Z是由四种短周期元素中的2种或3种组成的5种化合物,其中W、X、Z均由2种元素组成,X是导致温室效应的主要气体,Z是天然气的主要成分,Y、W都既能与酸反应,又能与强碱溶液反应。上述5种化合物涉及的四种元素的原子序数之和等于28;V由一种金属元素A和两种非金属元素B与C组成,其化学式构成为A(BC3)3 。它们之间的反应关系如下图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/9/1856686085595136/1857948813287424/STEM/b13d4a81f8754e4cb410f66dfdd82168.png?resizew=362)
(1)写出物质W的一种用途:
(2)写出V与足量NaOH溶液反应的化学方程式:
(3)将少量的X通入某种物质的水溶液中可以生成Y,该反应的离子方程式为
(4)写出气体X的结构式
(5)以Z为燃料,活性炭为电极,熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下制成燃料电池的负极反应式为
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【推荐2】以硅石(主要成分SiO2)为起始原料生产高纯多晶硅的简化工艺流程如下图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/25/2126427154128896/2132641880432640/STEM/97a5f8be-05ce-4a98-ba64-2a5840bdf3b4.png?resizew=640)
(1)在电弧炉中,生成粗硅的化学方程式为____________ ,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为_____________ 。
(2)合成炉中有关反应的数据如下表所示:
①主反应的温度需严格控制在280~300℃之间,若温度过低,则__________________ ;若温度太高,SiHCl3则会转化生成SiCl4,该转化的热化学方程式为_____________________ 。
②平衡时,
的值a随着
的值b的变化而变化,则
=______ (用含K1、K2的代数式表示)。工业上用H2适当稀释HCl来提高
的值,请用平衡移动原理加以解释________________________ 。
(3)还原炉中的主要反应为SiHCl3(g)+H2(g)=Si(s)+3HCl(g) △H>0。实验室中在1.0L密闭容器中研究得到SiHCl3的转化率在不同温度条件下随n(H2)/(SiHCl3)变化的曲线如图所示。t1、t2、t3表示的温度高低顺序为_______ ;t1温度时平衡常数Ka=______ (保留两位小数)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/25/2126427154128896/2132641880432640/STEM/97a5f8be-05ce-4a98-ba64-2a5840bdf3b4.png?resizew=640)
(1)在电弧炉中,生成粗硅的化学方程式为
(2)合成炉中有关反应的数据如下表所示:
热化学方程式 | 平衡常数 | |
主反应 | Si(s)+3HCl(g)![]() | K1 |
副反应 | Si(s)+4HCl(g) ![]() | K2 |
①主反应的温度需严格控制在280~300℃之间,若温度过低,则
②平衡时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/55cd697d7a6d1e4b12547a680ec8b0b1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/661d067f9742e14156da893064f0ec8a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7f28182320d54274bee03da8e165a7a0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/55cd697d7a6d1e4b12547a680ec8b0b1.png)
(3)还原炉中的主要反应为SiHCl3(g)+H2(g)=Si(s)+3HCl(g) △H>0。实验室中在1.0L密闭容器中研究得到SiHCl3的转化率在不同温度条件下随n(H2)/(SiHCl3)变化的曲线如图所示。t1、t2、t3表示的温度高低顺序为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/25/2126427154128896/2132641880432640/STEM/8a443791-9132-44e1-8cc5-699f58083e3f.png?resizew=493)
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【推荐3】研究二氧化碳合成甲醇对实现“碳中和”具有重要意义,二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH K,该反应一般认为通过如下步骤来实现,反应进程与体系能量变化关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/9/14/2808057557893120/2808141250764800/STEM/485fe000-fd47-4e51-bb2d-8663f3d77552.png)
①CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH1 K1
②2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g) ΔH2 K2
回答下列问题:
(1)ΔH2_______ 0(填“>”或“<”,下同),反应①在高温下能自发进行,则ΔS_______ 0。
(2)对于合成甲醇总反应,要加快其反应速率并使其在一定条件下建立的平衡正向移动,可采取的措施有_______ (填字母,后同)。
A.增大反应容器的容积
B.缩小反应容器的容积
C.从平衡体系中及时分离出CH3OH
D.升高温度
E.使用合适的催化剂
(3)一定温度下,将CO2和H2以物质的量之比为1:1充入盛有催化剂的密闭容器中,发生合成甲醇总反应;某时刻t1,当下列量不再变化时,一定能说明该反应处于平衡状态的是_______(填字母)
(4)500℃时,已知K1=2.5,K2=1.0.往2L恒容密闭容器中充入1molCO2和3moH2,测得某时刻t2,合成甲醇总反应中CO2的平衡转化率为66.67%(约转化了
mol),则t2时合成甲醇总反应的v(正)____ v(逆)(填>、<”或“=”),并通过计算说明理由_____ 。
(5)甲醇燃料电池工作原理如下图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/9/14/2808057557893120/2808141250764800/STEM/71ed2a6b-4c54-4c45-8108-acc13eb1a19f.png)
通入a气体的电极为原电池的_______ (填“正”或“负”)极,其电极反应式为_______
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/9/14/2808057557893120/2808141250764800/STEM/485fe000-fd47-4e51-bb2d-8663f3d77552.png)
①CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
②2H2(g)+CO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
回答下列问题:
(1)ΔH2
(2)对于合成甲醇总反应,要加快其反应速率并使其在一定条件下建立的平衡正向移动,可采取的措施有
A.增大反应容器的容积
B.缩小反应容器的容积
C.从平衡体系中及时分离出CH3OH
D.升高温度
E.使用合适的催化剂
(3)一定温度下,将CO2和H2以物质的量之比为1:1充入盛有催化剂的密闭容器中,发生合成甲醇总反应;某时刻t1,当下列量不再变化时,一定能说明该反应处于平衡状态的是_______(填字母)
A.平衡常数K不再变化 | B.CO2的体积分数不再变化 |
C.CH3OH的体积分数不再变化 | D.反应的焓变ΔH不再变化 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4c8b45edad1f59a7454739675fd2de55.png)
(5)甲醇燃料电池工作原理如下图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/9/14/2808057557893120/2808141250764800/STEM/71ed2a6b-4c54-4c45-8108-acc13eb1a19f.png)
通入a气体的电极为原电池的
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【推荐1】第19届杭州亚运会上,“零碳”甲醇火炬彰显了“绿色亚运”的精神。“零碳”甲醇是利用焦炉气副产物
和工业尾气中的
合成,涉及以下反应:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cbceb4a5cba24519ddabbee911793c9a.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/77b3d05ade53cdc8aa69cf0f1d281a66.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a95d800b889e9e22aa00ec16b7f0a794.png)
(1)反应③的
为___________
;有利于反应②自发进行的条件是___________ (填“低温”或“高温”)。
(2)一定条件下,向容积为V L的恒容密闭容器中通入1mol
和2mol
发生上述反应,反应20min时容器内反应达到平衡,容器中CO为
,
为
。
①以
表示的0~20min内平均反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5e62c8d8af5df512abb2e3c328278973.png)
___________
(用含a、b、V的代数式表示,下同),此时
的浓度为___________
,反应②的平衡常数为___________ 。
③下列叙述正确的有___________ (填字母)。
A.混合气体的密度不变能表明反应①达到化学平衡状态
B.增大压强,会增大反应②的平衡常数
C.适当提高氢碳比,有利于提高
的平衡产率
D.适当升高温度,反应①②③的速率均会增大
(3)
优异的
催化加氢制甲醇性能逐渐受到科研工作者的关注,其晶体结构单元如图所示(
之间紧密堆积,
位于
形成的空隙中且未画出),其中
半径为
,晶体结构单元的高为
,该结构单元含
的个数是___________ 。已知阿伏加德罗常数的值为
,则
晶体的摩尔体积![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8eadba0ee8b0c62d3474ddb22bfeae7b.png)
___________
。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1b1d40ebbc1f613d901159f2ee2f045.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cbceb4a5cba24519ddabbee911793c9a.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e93a62c38a0c9c910e0cb08af44e843.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/77b3d05ade53cdc8aa69cf0f1d281a66.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61127a206e8bc4be15d6fd3472a8b52e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a95d800b889e9e22aa00ec16b7f0a794.png)
(1)反应③的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a95d800b889e9e22aa00ec16b7f0a794.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)一定条件下,向容积为V L的恒容密闭容器中通入1mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f7c8164a49f3b1e0733a9c175f9b8d4a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/55907e8da682ed478c7da5e3e84aa7c7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e7d8b8d2ff7eecfa0f86d766fde8dbce.png)
①以
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5e62c8d8af5df512abb2e3c328278973.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/36e533d654a153e681b831fa9ccefb53.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fe385606322e88ff02712045e1834e43.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c4d9129b79ac985bc46c88b092aeb02.png)
③下列叙述正确的有
A.混合气体的密度不变能表明反应①达到化学平衡状态
B.增大压强,会增大反应②的平衡常数
C.适当提高氢碳比,有利于提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
D.适当升高温度,反应①②③的速率均会增大
(3)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3f97fbf8406f8b13665de66ede39ff36.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dba67aa38857c9bcdb03161595252d74.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4914ac7370df8981611662b04151b9aa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dba67aa38857c9bcdb03161595252d74.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dba67aa38857c9bcdb03161595252d74.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b9224314166374262b3693469edf9a52.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7d859747fa366b2cf3f63a77f4e056f8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4914ac7370df8981611662b04151b9aa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/004d5c84e9636ffab4f1825ea166307d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3f97fbf8406f8b13665de66ede39ff36.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8eadba0ee8b0c62d3474ddb22bfeae7b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a88218bd9d0fbe4d47d9c05020b16d6f.png)
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解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
【推荐2】CH4-CO2重整技术是获得合成气(CO、H2)、实现碳中和的重要途径之一,具有一定的经济效应和社会意义,反应原理为CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g) △H=+247.4kJ·mol-1
(1)上述反应在____ (填“低温”或“高温”)条件下能自发进行;已知:CO、H2的燃烧热△H分别为-283.0kJ·mol-1、-285.8kJ·mol-1,则CH4的燃烧热△H=____ 。
(2)研究表明,在某催化剂作用下上述反应历程可能分两步,其能量变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/7/f36887c3-b33a-449a-b92f-b60e9c90693a.png?resizew=306)
①积碳反应:CH4(g)
C(ads)+2H2(g)[C(ads)为吸附性活性炭];
②消碳反应:C(ads)+CO2(g)
2CO(g)。
决定上述反应速率的步骤是____ (填序号);催化剂表面的C(ads)会影响催化剂的活性,为了消除C(ads)并提高反应速率,可采取的措施有____ (填两点)。
(3)以Ni/α-Al2O3为催化剂进行CH4-CO2重整实验。
①按起始投料比
=
充入恒温恒容密闭容器中,测得容器中总压强p总随时间的变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/7/d392edd5-d4db-445f-a070-7d8413a38fbc.png?resizew=263)
研究表明CO的生成速率v(CO)正=1.5p(CH4)·p(CO2)×10-2(单位略,压强以kPa为单位),则t1时刻v(CO)正=____ (填数字)。
②容器甲、乙为相同的恒容密闭容器,向甲中充入1molCH4和1molCO2,向乙中充入1molCH4和2molCO2,测得CH4的平衡转化率随温度的变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/7/c3722c30-9d96-4f3a-8184-9b6088d4bf72.png?resizew=229)
图中a、b、c三处平衡体系中,H2的体积分数最小的是____ (填“a”“b”或“c”)。
(4)以合成气为原料,以Cu-Mn合金为催化剂制备二甲醚的相关反应原理为:
主反应:3H2(g)+3CO(g)
CH3OCH3(g)+CO2(g)
副反应:2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g)
已知:二甲醚的选择性=
×100%。
一定温度下,在1L恒容密闭容器中充入1molCO和1molH2,若平衡时CO的转化率为80%、二甲醚的选择性为90%,则H2的平衡转化率为____ ;用气体的平衡分压代替其物质的量浓度得到的化学平衡常数为Kp,若平衡时的总压强为20MPa,该温度下副反应的化学平衡常数Kp为____ MPa-2(用计算式表示,不必化简;气体分压=气体总压×物质的量分数)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
(1)上述反应在
(2)研究表明,在某催化剂作用下上述反应历程可能分两步,其能量变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/7/f36887c3-b33a-449a-b92f-b60e9c90693a.png?resizew=306)
①积碳反应:CH4(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
②消碳反应:C(ads)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
决定上述反应速率的步骤是
(3)以Ni/α-Al2O3为催化剂进行CH4-CO2重整实验。
①按起始投料比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae13e2c3eb477f3aedf6ddc528ce1a5c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7294f5ae2a24ff42e84cd9773b2a7287.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/7/d392edd5-d4db-445f-a070-7d8413a38fbc.png?resizew=263)
研究表明CO的生成速率v(CO)正=1.5p(CH4)·p(CO2)×10-2(单位略,压强以kPa为单位),则t1时刻v(CO)正=
②容器甲、乙为相同的恒容密闭容器,向甲中充入1molCH4和1molCO2,向乙中充入1molCH4和2molCO2,测得CH4的平衡转化率随温度的变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/7/c3722c30-9d96-4f3a-8184-9b6088d4bf72.png?resizew=229)
图中a、b、c三处平衡体系中,H2的体积分数最小的是
(4)以合成气为原料,以Cu-Mn合金为催化剂制备二甲醚的相关反应原理为:
主反应:3H2(g)+3CO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
副反应:2H2(g)+CO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
已知:二甲醚的选择性=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/db6411bec4a87d0a8161ba31a5a3b504.png)
一定温度下,在1L恒容密闭容器中充入1molCO和1molH2,若平衡时CO的转化率为80%、二甲醚的选择性为90%,则H2的平衡转化率为
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解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员丁云杰团队以功能化改性的活性炭为载体,研究了
单核络合物催化剂的多相甲醇羰基化反应性能。
①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f354a7e21b2fec293f4a345a7e0c2e93.png)
②![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a356bebcc78a1161bf2166a6b6a86871.png)
回答下列问题:
(1)已知:几种共价键的键能如下表。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac4fe034ddc5dc5c445012d675b82738.png)
___________
。
(2)一定温度下,向恒容密闭容器中充入一定量
和
,发生上述反应①和②。下列情况表明该反应达到平衡状态的有___________(填字母标号)。
(3)已知几种反应的热化学方程式如下:
i.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c6af1d0de0390896e0b1a3ad25a612ae.png)
ii.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/11ea521d6ead5400c16d3bb596c8b5e7.png)
iii.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a0904e2996a819f7c1d625e0e0f4006f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2edf3ec4c25802a60151619a6cf99822.png)
___________
(用含a、b、c的式子表示)。
(4)反应①的平衡常数K与温度关系如图所示,其中曲线___________ (填“a”“b”或“c”)变化符合实际,理由是___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/29/f8d1c6eb-42d3-46b7-9d5e-f2aae92ac0a9.png?resizew=201)
(5)一定温度下,向体积可变的密闭容器中充入
和
。
平衡转化率与压强、
的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/29/4c094c78-51f7-44c1-b245-6b60f7651d64.png?resizew=246)
①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6d84bab7901806dd271674f40f2b531c.png)
___________
(填“>”“<”或“=”)。
②随着
增大,
平衡转化率增大的原因是___________ 。
(6)一定温度下,保持总压强为
时,向反应器中充入
和
,达到平衡时,
转化率为
,
选择性为
。反应①的平衡常数
为_________
。
提示:用分压计算的平衡常数叫压强平衡常数(
),分压=总压×物质的量分数。
选择性
。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7f46333cc5243c9192a26f67433b0585.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f354a7e21b2fec293f4a345a7e0c2e93.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a356bebcc78a1161bf2166a6b6a86871.png)
回答下列问题:
(1)已知:几种共价键的键能如下表。
共价键 | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
键能/(![]() | 413 | 343 | 465 | 1076 | 745 | 348 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac4fe034ddc5dc5c445012d675b82738.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24cde03068deb44bd00e929884761b9d.png)
(2)一定温度下,向恒容密闭容器中充入一定量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2982eaa1e5b7d98a9da3e4f1aa320d8b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3081d749d9045c5aa360112c99a7e0b.png)
A.混合气体密度不随时间变化 |
B.气体总压强不随时间变化 |
C.气体平均摩尔质量不随时间变化 |
D.![]() |
(3)已知几种反应的热化学方程式如下:
i.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c6af1d0de0390896e0b1a3ad25a612ae.png)
ii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/11ea521d6ead5400c16d3bb596c8b5e7.png)
iii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a0904e2996a819f7c1d625e0e0f4006f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2edf3ec4c25802a60151619a6cf99822.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24cde03068deb44bd00e929884761b9d.png)
(4)反应①的平衡常数K与温度关系如图所示,其中曲线
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/29/f8d1c6eb-42d3-46b7-9d5e-f2aae92ac0a9.png?resizew=201)
(5)一定温度下,向体积可变的密闭容器中充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5daa606ed9bbba906ee74f2e489bbc41.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8634d406cd56518167b7ba5e3a8677ae.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2982eaa1e5b7d98a9da3e4f1aa320d8b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/884e7af9ac0f070ded5da5cc4854ad93.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/29/4c094c78-51f7-44c1-b245-6b60f7651d64.png?resizew=246)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6d84bab7901806dd271674f40f2b531c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2084c1828df4002a8923bbf0ef4ee5b7.png)
②随着
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/884e7af9ac0f070ded5da5cc4854ad93.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50a5c6d26e9821c59de16c928dcb79f0.png)
(6)一定温度下,保持总压强为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eb9d89bd597684e8c6d4fe9278d2ffee.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/46c25eff09695a897c022a62a64c3e39.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b71460db2a8eee6c4b345e830e6c713f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50a5c6d26e9821c59de16c928dcb79f0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/358d1067c81a8f997a4d457088a769d5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/710cba6e15521c742c3b2535eadd19ba.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fbb00d558e456638de8ff1788db5a8d4.png)
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提示:用分压计算的平衡常数叫压强平衡常数(
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【推荐1】CO、CO2是化石燃料燃烧的主要产物。
(1)将含0.02 molCO2和0.01molCO的混合气体通入有足量Na2O2固体的密闭容器中,同时不断地用电火花点燃,充分反应后,固体质量增加_________ g。
(2)已知1500℃时,在密闭容器中发生反应:CO2(g)
CO(g)+O(g)。反应过程中O(g)的物质的量浓度随时间的变化如图1 所示,则0~2 min 内,CO2的平均反应速率 υ(CO2)=_________ 。
(3)在某密闭容器中发生反应:2CO2(g)
2CO(g)+O2(g),1molCO2在不同温度下的平衡分解量如图2 所示。
①恒温恒容条件下,能表示该可逆反应达到平衡状态的有_________ (填字母)。
A.CO 的体积分数保持不变
B.容器内混合气体的密度保持
不变
C.容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变
D.单位时间内,消耗CO 的浓度等于生成CO2的浓度
②分析图2,若1500℃时反应达到平衡状态,且容器体积为1L,则此时反应的平衡常数K=_________ (计算结果保留1 位小数)。
③向恒容密闭容器中充入2molCO2(g),发生反应:2CO2(g)
2CO(g) +O2(g),测得温度为T℃时,容器内O2的物质的量浓度随时间的变化如曲线II 所示。图中曲线I 是相对于曲线II仅改
变一种反应条件后c(O2)随时间的变化,则改变的条件是________ ;a、 b两点用CO浓度变化表示的净反应速率关系为υa(CO)_________ (填“>”“<”或“=”) υb( CO)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/6/25/1974874227056640/1977944601886720/STEM/47e9c843042147e5bc92bfdcf7f79c19.png?resizew=220)
(4)科学家还研究了其它转化温室气体的方法,利用下图所示装置可以将CO2转化为气体燃料CO。该装置工作时,N电极的电极反应式为___________________________ ,若导线中通过电子为a mol,则M极电解质溶液中H+改变量为________ mol。
(1)将含0.02 molCO2和0.01molCO的混合气体通入有足量Na2O2固体的密闭容器中,同时不断地用电火花点燃,充分反应后,固体质量增加
(2)已知1500℃时,在密闭容器中发生反应:CO2(g)
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/6/25/1974874227056640/1977944601886720/STEM/14437d7d985d4408b937d9ff3e1c6f2d.png?resizew=211)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/6/25/1974874227056640/1977944601886720/STEM/41df7c2269b5447e962c3151ea5330d5.png?resizew=274)
(3)在某密闭容器中发生反应:2CO2(g)
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①恒温恒容条件下,能表示该可逆反应达到平衡状态的有
A.CO 的体积分数保持不变
B.容器内混合气体的密度保持
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C.容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变
D.单位时间内,消耗CO 的浓度等于生成CO2的浓度
②分析图2,若1500℃时反应达到平衡状态,且容器体积为1L,则此时反应的平衡常数K=
③向恒容密闭容器中充入2molCO2(g),发生反应:2CO2(g)
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/6/25/1974874227056640/1977944601886720/STEM/1f97665b576e4eda8826bba108ceb540.png?resizew=4)
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(4)科学家还研究了其它转化温室气体的方法,利用下图所示装置可以将CO2转化为气体燃料CO。该装置工作时,N电极的电极反应式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/6/25/1974874227056640/1977944601886720/STEM/59c9e6b3148e489db6a0669e23e76d23.png?resizew=246)
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【推荐2】电化学在我们的生产生活中占有越来越重要的地位。
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(1)燃料电池是一种绿色环保、高效的化学电源。则上图甲池中负极反应式为________ 。
(2)用甲醇燃料电池电解2L,1mol/L硫酸铜溶液,一段时间后:两极共收集到标准状况下的气体89.6L,则电路中共转移_________ mol电子。
(3)利用电化学原理,模拟工业电解法来处理含
废水,如上图所示。
①阳极的电极反应式为______________ 。
②电解过程中溶液中发生的反应离子方程式为______________ 。
③向完全还原为Cr3+的乙池工业废水中滴加NaOH溶液,可将铬以Cr(OH)3沉淀的形式除去,已知Cr(OH)3存在以下溶解平衡:Cr(OH)3(s)
Cr3+(aq)+3OH-(aq),常温下Cr(OH)3的溶度积Kgp=c(Cr3+).c3(OH-)=1.0×10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至______________ 。
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(1)燃料电池是一种绿色环保、高效的化学电源。则上图甲池中负极反应式为
(2)用甲醇燃料电池电解2L,1mol/L硫酸铜溶液,一段时间后:两极共收集到标准状况下的气体89.6L,则电路中共转移
(3)利用电化学原理,模拟工业电解法来处理含
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①阳极的电极反应式为
②电解过程中溶液中发生的反应离子方程式为
③向完全还原为Cr3+的乙池工业废水中滴加NaOH溶液,可将铬以Cr(OH)3沉淀的形式除去,已知Cr(OH)3存在以下溶解平衡:Cr(OH)3(s)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/8/6/2521875538911232/2522076573130752/STEM/33a68fabe02949ed9091c11dd4c560d2.png?resizew=33)
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【推荐3】科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为—285.8kJ·mol-1、—283.0kJ·mol-1和—726.5kJ·mol-1。请回答下列问题:
(1)用太阳能分解10mol水消耗的能量是_____________ ;
(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_______________________________________________________ ;
(3)在容积为2L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,考查温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300℃);
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/9/7/2027337060737024/2028115447308288/STEM/0cd4e6b0ea78474994b190a4348d3b50.png?resizew=262)
下列说法正确的是________ (填序号)
a.温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为:v(CH3OH)=
mol·L-1·min-1
b.T1> T2
c.该反应为放热反应
d.处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时
增大
(4)在T1温度时,将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容器中,充分反应达到平衡后,若CO2转化率为α, 则容器内的压强与起始压强之比为_______________________ ;
(5)在直接以甲醇为燃料的电池中,电解质溶液为碱性,负极的反应式为________________________________________________________ 。
(1)用太阳能分解10mol水消耗的能量是
(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为
(3)在容积为2L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,考查温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300℃);
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/9/7/2027337060737024/2028115447308288/STEM/0cd4e6b0ea78474994b190a4348d3b50.png?resizew=262)
下列说法正确的是
a.温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为:v(CH3OH)=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5a8a45a269df7a5f54d5414b4edb0cf5.png)
b.T1> T2
c.该反应为放热反应
d.处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/072b991e4b19ea3e6478610b30b2566c.png)
(4)在T1温度时,将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容器中,充分反应达到平衡后,若CO2转化率为α, 则容器内的压强与起始压强之比为
(5)在直接以甲醇为燃料的电池中,电解质溶液为碱性,负极的反应式为
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