氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/6/24/2749946477961216/2752547739262976/STEM/f9d89e6a-a2bc-4d07-a1ec-dc48db9c72ff.png?resizew=472)
(1)反应Ⅰ的化学方程式是___ 。
(2)反应Ⅱ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) △H=+550kJ•mol-1。该反应自发进行的条件是__ (填“高温”、“低温”或“任意温度”),理由是__ 。
反应Ⅱ由两步反应组成:i.H2SO4(l)=SO3(g)+H2O(g) △H=+177kJ•mol-1
ii.SO3(g)分解。则SO3(g)分解的热化学方程式为___ 。
(3)L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。如图表示L一定时,ii中SO3(g)的平衡转化率随X的变化关系。
①X代表的物理量是___ 。
②判断L1、L2的大小关系,L1___ L2,并简述理由:___ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/6/24/2749946477961216/2752547739262976/STEM/88e98b9c-437a-421f-a7bd-630d4d17a560.png?resizew=219)
(4)煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2,严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定,从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下:
CaSO4(s)+CO(g)
CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) △H1=218.4kJ•mol-1(反应Ⅰ)
CaSO4(s)+4CO(g)
CaS(s)+4CO2(g) △H2=-175.6kJ•mol-1(反应Ⅱ)
恒温恒容条件下,假设反应Ⅰ和Ⅱ同时发生,且v1>v2,请画出反应体系中c(SO2)随时间
变化的总趋势图___ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/6/24/2749946477961216/2752547739262976/STEM/34ce4b74-bbd5-41ca-b63d-d54d28eff874.png?resizew=281)
(5)工业生产中产生的SO2废气也可用如图方法获得H2SO4。写出电解的阳极反应式___ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/6/24/2749946477961216/2752547739262976/STEM/f9d89e6a-a2bc-4d07-a1ec-dc48db9c72ff.png?resizew=472)
(1)反应Ⅰ的化学方程式是
(2)反应Ⅱ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) △H=+550kJ•mol-1。该反应自发进行的条件是
反应Ⅱ由两步反应组成:i.H2SO4(l)=SO3(g)+H2O(g) △H=+177kJ•mol-1
ii.SO3(g)分解。则SO3(g)分解的热化学方程式为
(3)L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。如图表示L一定时,ii中SO3(g)的平衡转化率随X的变化关系。
①X代表的物理量是
②判断L1、L2的大小关系,L1
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/6/24/2749946477961216/2752547739262976/STEM/88e98b9c-437a-421f-a7bd-630d4d17a560.png?resizew=219)
(4)煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2,严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定,从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下:
CaSO4(s)+CO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
CaSO4(s)+4CO(g)
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恒温恒容条件下,假设反应Ⅰ和Ⅱ同时发生,且v1>v2,请画出反应体系中c(SO2)随时间
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(5)工业生产中产生的SO2废气也可用如图方法获得H2SO4。写出电解的阳极反应式
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/6/24/2749946477961216/2752547739262976/STEM/1363f4a3-9d1a-4c6a-975c-c2c4db386cfa.png?resizew=259)
更新时间:2021-06-28 08:15:37
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】铁及其化合物在生产、生活中有广泛应用,如高铁酸钾(K2FeO4)具有极强的氧化性,是一种优良的水处理剂;又知高炉炼铁过程中发生的主要反应为:
Fe2O3(s)+CO(g)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
Fe(s)+CO2(g)+ Q kJ,下表中是该反应在不同温度下的平衡常数 :
(1)该反应的平衡常数表达式K=______ ;Q______ 0(填“>”、“<”或“=”);
(2)在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,此时υ正___ υ逆(填“>”、“<”或“=”).经过10min,在1000℃达到平衡,则该时间范围内反应的平均反应速率υ(CO2)=______ ;
(3)已知:4FeO42-+10H2O
4Fe(OH)3+8OH-+3O2。 K2FeO4在处理水的过程中所起的作用有____________ 、____________ ;
(4)高铁酸钾水溶液中FeO42-的存在形态及它们的物质的量分数随pH的变化如下图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/6/7fee39b8-401a-4f0f-85fa-8953e2097f57.png?resizew=235)
(i)pH=2时溶液存在如下等量关系: c(K+)=_____________ ;
(ii)向pH=6的溶液中加入KOH溶液,发生反应的离子方程式为_________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4dac452fbb5ef6dd653e7fbbef639484.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf31876698721a199c7c53c6b320aa86.png)
温度/℃ | 1000 | 1115 | 1300 |
平衡常数 | 4.0 | 3.7 | 3.5 |
(1)该反应的平衡常数表达式K=
(2)在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,此时υ正
(3)已知:4FeO42-+10H2O
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(4)高铁酸钾水溶液中FeO42-的存在形态及它们的物质的量分数随pH的变化如下图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/6/7fee39b8-401a-4f0f-85fa-8953e2097f57.png?resizew=235)
(i)pH=2时溶液存在如下等量关系: c(K+)=
(ii)向pH=6的溶液中加入KOH溶液,发生反应的离子方程式为
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【推荐2】温室气体让地球“发烧”,倡导低碳生活,是一种可持续发展的环保责任,通过化学、生物等方法将其转化为更具附加值的能源、化工原料和精细化学品成为目前研究热点。回答下列问题:
(1)通过使用不同的新型催化剂,实现二氧化碳加氢合成转化为二甲醚(CH3OCH3)也有广泛的应用。
反应Ⅰ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/33b69d3af480ca39ca14422ad45ec07b.png)
反应Ⅱ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/deba043f4bd4ea4c36d67a71e0b28119.png)
反应Ⅲ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/237db98bb5de952d2642d1b97ff54d8b.png)
则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/47d07d523f27536943749eb72a7cf1b0.png)
___________
。
(2)一定条件下,
的反应历程如图所示。该反应的反应速率由第___________ (填“1”或“2”)步决定。
(3)向2L恒容密闭容器中充入amolCO2和3amolH2,在一定条件下,仅发生上述反应Ⅰ;在甲、乙两种不同催化剂的作用下,反应时间均为tmin时,测得甲醇的物质的量分数随温度的变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/6/03632162-7dbb-43b9-8342-6090ead32547.png?resizew=330)
①相同温度下,催化剂效果更好的是___________ (填“甲”或“乙”)。
②T2℃和T5℃下,平衡常数:K2___________ (填“>”“<”或“=”)K5。
③T5℃下,甲醇的平均反应速率为___________
,反应开始时容器中的总压为p0MPa,该温度下反应的平衡常数Kp=___________ (列出计算式即可,气体分压=气体总压
气体的物质的量分数)。
(4)甲醇(CH3OH)是重要的化工原料及能源物质,如图是甲醇燃料电池工作原理示意图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/6/964d08f4-1aac-4779-811a-0e6e79f5e1bc.png?resizew=222)
①a电极是电池的___________ (填“正”或“负”)极。
②b电极的电极反应式为___________ 。
(1)通过使用不同的新型催化剂,实现二氧化碳加氢合成转化为二甲醚(CH3OCH3)也有广泛的应用。
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/33b69d3af480ca39ca14422ad45ec07b.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/deba043f4bd4ea4c36d67a71e0b28119.png)
反应Ⅲ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/237db98bb5de952d2642d1b97ff54d8b.png)
则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/47d07d523f27536943749eb72a7cf1b0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)一定条件下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a1a0a7e8797859917d04ff18a6a89d4c.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/11/b15eec10-d44a-4a68-bf22-521952d3b71e.png?resizew=335)
(3)向2L恒容密闭容器中充入amolCO2和3amolH2,在一定条件下,仅发生上述反应Ⅰ;在甲、乙两种不同催化剂的作用下,反应时间均为tmin时,测得甲醇的物质的量分数随温度的变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/6/03632162-7dbb-43b9-8342-6090ead32547.png?resizew=330)
①相同温度下,催化剂效果更好的是
②T2℃和T5℃下,平衡常数:K2
③T5℃下,甲醇的平均反应速率为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/36e533d654a153e681b831fa9ccefb53.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2468403b3eba9e40bfa36f464e927738.png)
(4)甲醇(CH3OH)是重要的化工原料及能源物质,如图是甲醇燃料电池工作原理示意图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/6/964d08f4-1aac-4779-811a-0e6e79f5e1bc.png?resizew=222)
①a电极是电池的
②b电极的电极反应式为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐3】I.已知:N2(g)+O2(g) =2NO(g) △H=akJ•mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=bkJ•mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=ckJ•mol-1
(1)一氧化氮和一氧化碳气体生成氮气和二氧化碳气体的热化学方程式为_____ 。
(2)已知T℃下,向体积为1L的密闭容器中通入1molNO和3,6molCO,发生(1)中反应。平衡时测得c(NO)为0.10mol•L-1,则该温度下的平衡常数Kc=_____ L•mol-1。
(3)下列能说明该反应达到化学平衡状态的是_____ 。
II.可乐中的食品添加剂有白砂糖、二氧化碳、焦糖色、磷酸(H3PO4)、咖啡因等。可乐的辛辣味与磷酸有一定关系。
(4)室温下,测得0.1mol•L-1H3PO4溶液的pH=1.5,用电离方程式解释原因:_____ 。
(5)长期过量饮用可乐会破坏牙釉质,使下面的平衡向脱矿方向移动,造成龋齿。结合平衡移动原理解释原因:_____ 。
Ca5(PO4)3OH(s)
5Ca2+(aq)+3PO
(aq)+OH-(aq)
(6)已知H3PO4的电离平衡常数:Ka1=6.9×10-3;Ka2=6.2×10-8;Ka3=4.8×10-13,则下列关于0.1mol•L-1Na2HPO4溶液的说法正确的是_____ (填序号)。
A.Na2HPO4溶液显碱性,原因是HPO
的水解程度大于其电离程度
B.c(Na+)+c(H+)=c(H2PO
)+2c(HPO
)+3c(PO
)+c(OH-)
C.c(Na+)=c(H2PO
)+c(HPO
)+c(PO
)+c(H3PO4)
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=bkJ•mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=ckJ•mol-1
(1)一氧化氮和一氧化碳气体生成氮气和二氧化碳气体的热化学方程式为
(2)已知T℃下,向体积为1L的密闭容器中通入1molNO和3,6molCO,发生(1)中反应。平衡时测得c(NO)为0.10mol•L-1,则该温度下的平衡常数Kc=
(3)下列能说明该反应达到化学平衡状态的是
A.v(CO)=2v(N2) | B.CO2的体积分数不再变化 |
C.容器内的压强不再变化 | D.混合气体的密度不再变化 |
II.可乐中的食品添加剂有白砂糖、二氧化碳、焦糖色、磷酸(H3PO4)、咖啡因等。可乐的辛辣味与磷酸有一定关系。
(4)室温下,测得0.1mol•L-1H3PO4溶液的pH=1.5,用电离方程式解释原因:
(5)长期过量饮用可乐会破坏牙釉质,使下面的平衡向脱矿方向移动,造成龋齿。结合平衡移动原理解释原因:
Ca5(PO4)3OH(s)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/472c43f74164cbd559f0139a828c2483.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61810fdb65f896b1412c12521431d638.png)
(6)已知H3PO4的电离平衡常数:Ka1=6.9×10-3;Ka2=6.2×10-8;Ka3=4.8×10-13,则下列关于0.1mol•L-1Na2HPO4溶液的说法正确的是
A.Na2HPO4溶液显碱性,原因是HPO
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18816f9b3f9fde6e6b87d5ca93476073.png)
B.c(Na+)+c(H+)=c(H2PO
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f14edfb3d39d2a93d9a2850aa3bdfbb4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18816f9b3f9fde6e6b87d5ca93476073.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61810fdb65f896b1412c12521431d638.png)
C.c(Na+)=c(H2PO
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f14edfb3d39d2a93d9a2850aa3bdfbb4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18816f9b3f9fde6e6b87d5ca93476073.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61810fdb65f896b1412c12521431d638.png)
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】钒及其化合物在工业上有许多用途。某钒精矿的主要成分及质量分数如下表:
一种从该钒精矿中提取五氧化二钒的流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/13/8699f3c9-a8d2-46f6-ae3c-d17fa3dea2b5.png?resizew=550)
(1)萃取剂对四价钒具有高选择性,且萃取Fe3+而不萃取Fe2+,所以萃取前可用___________ (填名称,下同)对浸出液进行“还原”处理。为检验“还原”后的滤液中是否含有Fe3+,可选用的化学试剂是___________
(2)“溶剂萃取与反萃取”可表示为:VO2++(HR2PO4)2(O)
(VOR2PO4)2(O)+2H+。其中(HR2PO4)2(O)为萃取剂,为了提高VO2+的产率,反萃取剂应该呈___________ 性(填“酸”“碱”或“中”)。
物质 | V2O5 | V2O3 | K2O | SiO2 | Fe2O3 | Al2O3 |
质量分数% | 0.81 | 1.70 | 2.11 | 63.91 | 5.86 | 12.51 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/13/8699f3c9-a8d2-46f6-ae3c-d17fa3dea2b5.png?resizew=550)
(1)萃取剂对四价钒具有高选择性,且萃取Fe3+而不萃取Fe2+,所以萃取前可用
(2)“溶剂萃取与反萃取”可表示为:VO2++(HR2PO4)2(O)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fcd7b8f1b0c371b894fdc1f3d624a629.png)
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解答题-原理综合题
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适中
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名校
解题方法
【推荐2】I.“嫦娥”五号预计在海南文昌发射中心发射,火箭的第一、二级发动机中,所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮,偏二甲肼可用肼来制备。用肼(N2H4)作燃料,四氧化二氮作氧化剂,二者反应生成氮气和气态水。已知:
①N2(g)+2O2(g)=N2O4(g) ΔH=+10.7 kJ·mol-1
②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-543 kJ·mol-1
(1)写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式:_______ 。
II.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如表:
回答下列问题:
(2)该反应的化学平衡常数表达式为K=_______ 。
(3)该反应为_______ 反应(填“吸热”或“放热”)。
(4)某温度下,各物质的平衡浓度符合下式:3c(CO2)·c(H2)=5c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为_______ 。
(5)若830 ℃时,向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O,反应达到平衡后,其化学平衡常数K_______ 1.0(填“大于”“小于”或“等于”)。
(6)830 ℃时,容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下,扩大容器的体积。平衡_______ 移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。
①N2(g)+2O2(g)=N2O4(g) ΔH=+10.7 kJ·mol-1
②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-543 kJ·mol-1
(1)写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式:
II.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如表:
t/℃ | 700 | 800 | 830 | 1 000 | 1 200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
回答下列问题:
(2)该反应的化学平衡常数表达式为K=
(3)该反应为
(4)某温度下,各物质的平衡浓度符合下式:3c(CO2)·c(H2)=5c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为
(5)若830 ℃时,向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O,反应达到平衡后,其化学平衡常数K
(6)830 ℃时,容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下,扩大容器的体积。平衡
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】“低碳循环”引起各国的高度重视,而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。
(1)已知:① CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g) ΔH=-41 kJ·mol-1
② C(s)+2H2(g)
CH4(g) ΔH=-73 kJ·mol-1
③ 2CO(g)
C(s)+CO2(g) ΔH=-171 kJ·mol-1
写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式___________ 。
(2)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:
2CO2(g)+6H2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g)
已知一定条件下,该反应中CO2的平衡转化率随温度、投料比[n(H2)/n(CO2)]的变化曲线如下左图:___________
②某温度下,将2.0 mol CO2(g)和6.0 mol H2(g)充入容积为2L的密闭容器中,反应到达平衡时,改变压强和温度,平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数变化情况如下图所示,关于温度和压强的关系判断正确的是___________ 。
C.P2>P4,T4>T2 D.P1>P4,T2>T3
(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的CO和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下表所示:
该反应的平衡常数的表达式为:___________
该反应的正反应方向是___________ 反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的浓度均为0.020 mol·L-1,在该条件下CO的平衡转化率为___________ 。
(1)已知:① CO(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
② C(s)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
③ 2CO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式
(2)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:
2CO2(g)+6H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/589309b440187bc3138bb977edae43c0.png)
已知一定条件下,该反应中CO2的平衡转化率随温度、投料比[n(H2)/n(CO2)]的变化曲线如下左图:
②某温度下,将2.0 mol CO2(g)和6.0 mol H2(g)充入容积为2L的密闭容器中,反应到达平衡时,改变压强和温度,平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数变化情况如下图所示,关于温度和压强的关系判断正确的是
C.P2>P4,T4>T2 D.P1>P4,T2>T3
(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的CO和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:CO(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
该反应的正反应方向是
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适中
(0.65)
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【推荐1】(1)同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),在光照和点燃条件下的ΔH(化学计量数相同)分别为ΔH1、ΔH2,ΔH1______ ΔH2(填“>”“<”或“=”,下同)。
(2)相同条件下,2 mol氢原子所具有的能量______ 1 mol 氢分子所具有的能量。
(3)0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态水时,放出445 kJ的热量。写出CH4燃烧的热化学方程式:______ 。
(4)在恒温(500 K)、体积为1.0 L的密闭容器中通入1.0 mol N2和1.0 mol H2,发生合成氨反应N2+3H2⇌2NH3,20 min后达到平衡,测得反应放出的热量为18.4 kJ,混合气体的物质的量为1.6 mol,该反应的热化学方程式为______ 。
(5)下图表示在密闭容器反应:2SO2+O2⇌2SO3ΔH<0达到平衡时,由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况,ab过程中改变的条件可能是______ ;bc过程中改变的条件可能是______ ; 若增大压强时,反应速度变化情况画在c—d处_____ 。
(2)相同条件下,2 mol氢原子所具有的能量
(3)0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态水时,放出445 kJ的热量。写出CH4燃烧的热化学方程式:
(4)在恒温(500 K)、体积为1.0 L的密闭容器中通入1.0 mol N2和1.0 mol H2,发生合成氨反应N2+3H2⇌2NH3,20 min后达到平衡,测得反应放出的热量为18.4 kJ,混合气体的物质的量为1.6 mol,该反应的热化学方程式为
(5)下图表示在密闭容器反应:2SO2+O2⇌2SO3ΔH<0达到平衡时,由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况,ab过程中改变的条件可能是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/9/8c318f30-c241-428a-920c-62bf97990ed5.png?resizew=209)
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解答题-原理综合题
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(0.65)
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解题方法
【推荐2】合成氨对人类的生存和发展有着重要意义,1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨,实现了人工固氮。
(1)请结合下列数据分析,工业上选用氮气与氢气反应固氮,而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是_____ 。
(2)合成氨的反应原理为
;在一容积为2L的密闭容器中加入一定量的
和0.5mol
,在一定条件下发生合成氨反应,反应中
的物质的量浓度的变化情况如下图
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/24/94536b31-9f9d-48d3-b93c-af1ebb8affff.png?resizew=224)
①根据上图,计算从反应开始到平衡时,平均反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4fbcb44a11bda6bae439ce6758c50d15.png)
_____ 。
②平衡时测得
的物质的量为0.10mol,则的转化率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/caf78a8d8145e16b674abc850209ca06.png)
_____ ,该温度下的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
_____ 。
(3)对于反应
,在一定条件下氨的平衡含量如下表。
①该反应为_____ (填“吸热”或“放热”)反应。
②其他条件不变时,温度升高,氨的平衡含量减小的原因是_____ 。
③哈伯选用的条件是550℃、10MPa,而非200℃、10MPa,可能的原因是_____ 。
(1)请结合下列数据分析,工业上选用氮气与氢气反应固氮,而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是
序号 | 化学反应 | K(298K)的数值 |
① | ![]() | ![]() |
② | ![]() | ![]() |
(2)合成氨的反应原理为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e91778fa94055d80a04917bf5350ac0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbe2066525aa0616cf44d051d57bf713.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/24/94536b31-9f9d-48d3-b93c-af1ebb8affff.png?resizew=224)
①根据上图,计算从反应开始到平衡时,平均反应速率
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4fbcb44a11bda6bae439ce6758c50d15.png)
②平衡时测得
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/caf78a8d8145e16b674abc850209ca06.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
(3)对于反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e91778fa94055d80a04917bf5350ac0.png)
温度/℃ | 压强/MPa | 氨的平衡含量 |
200 | 10 | 81.5% |
550 | 10 | 8.25% |
②其他条件不变时,温度升高,氨的平衡含量减小的原因是
③哈伯选用的条件是550℃、10MPa,而非200℃、10MPa,可能的原因是
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解答题-原理综合题
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(0.65)
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【推荐3】(1)化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度,K值越大,表示________ ,K值大小与温度的关系是:温度升高,K值______ (填一定增大、一定减小、或可能增大也可能减小)。
(2)在一体积为10L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在850℃时发生如下反应:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) +Q(Q>0),CO和H2O浓度变化如下图,则0~4min的平均反应速率v(CO)=______ mol/(L·min)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/6/3d97e954-ef11-4e29-b7cd-f1902583088f.png?resizew=245)
(3)t1℃(高于850℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如下表。
①表中3min~4min之间反应处于________ 状态;C1数值________ 0.08mol/L(填大于、小于或等于)。
②反应在4min~5min问,平衡向逆方向移动,可能的原因是_______ ,表中5min~6min之间数值发生变化,可能的原因是_______ 。
a.增加水蒸气 b.降低温度 c.使用催化剂 d.增加氢气浓度
(2)在一体积为10L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在850℃时发生如下反应:CO(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/6/3d97e954-ef11-4e29-b7cd-f1902583088f.png?resizew=245)
(3)t1℃(高于850℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如下表。
t1℃时物质浓度(mol/L)的变化 | ||||
时间(min) | CO | H2O | CO2 | H2 |
0 | 0.200 | 0.300 | 0 | 0 |
2 | 0.138 | 0.238 | 0.062 | 0.062 |
3 | C1 | C2 | C3 | C3 |
4 | C1 | C2 | C3 | C3 |
5 | 0.116 | 0.216 | 0.084 | |
6 | 0.096 | 0.266 | 0.104 |
①表中3min~4min之间反应处于
②反应在4min~5min问,平衡向逆方向移动,可能的原因是
a.增加水蒸气 b.降低温度 c.使用催化剂 d.增加氢气浓度
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(0.65)
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解题方法
【推荐1】某课外小组分别用如图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/12/87acf1cb-653a-45aa-9c2b-5f87984c84e8.png?resizew=251)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/12/01bb3f52-be2e-4fb5-a148-67ff2fb818f3.png?resizew=94)
请回答:
用图1所示装置进行第一组实验(K闭合)
(1)Zn极为___ 极。实验过程中,甲中SO![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18816f9b3f9fde6e6b87d5ca93476073.png)
___ (填“从左向右”、“从右问左”或“不”)移动;反应初期乙中N极发生的电极反应为____ 。
(2)反应一段时间后,打开K,向乙中加入0.1molCu(OH)2后恰好复原,则上述电解过程中转移的电子数为___ 。
(3)用图2所示装置进行第二组实验,实验中Y极区产生FeO
,溶液呈浅紫红色。Y极上的电极反应式为___ 。
(4)电解过程中、X极区溶液的pH___ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)在碱性锌电池中,用高铁酸钾作为正极材料,电池反应式为:2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO4,该电池正极发生的电极反应式为___ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/12/87acf1cb-653a-45aa-9c2b-5f87984c84e8.png?resizew=251)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/12/01bb3f52-be2e-4fb5-a148-67ff2fb818f3.png?resizew=94)
请回答:
用图1所示装置进行第一组实验(K闭合)
(1)Zn极为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18816f9b3f9fde6e6b87d5ca93476073.png)
(2)反应一段时间后,打开K,向乙中加入0.1molCu(OH)2后恰好复原,则上述电解过程中转移的电子数为
(3)用图2所示装置进行第二组实验,实验中Y极区产生FeO
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18816f9b3f9fde6e6b87d5ca93476073.png)
(4)电解过程中、X极区溶液的pH
(5)在碱性锌电池中,用高铁酸钾作为正极材料,电池反应式为:2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO4,该电池正极发生的电极反应式为
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】氯碱厂电解饱和食盐水制取的工艺流程图如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/8/22/2274311106101248/2276418687885312/STEM/cb62950b-0dc8-438c-b86d-993243711751.png?resizew=460)
(1)在电解过程中,与电源正极相连的电极上所发生反应的电极反应式为______________ ,与电源负极相连的电极上所发生反应的电极反应式为__________________ 。
(2)工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质,精制过程中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________ 。
(3)如果粗盐中
含量较高,必须添加钡试剂除去
,该钡试剂可以是______ (填字母)。
a、Ba(OH)2 b、Ba(NO3)2 c、BaCl2
(4)为有效除去Ca2+、Mg2+、
,加入试剂的合理顺序为________ 。
a、先加NaOH,后加Na2CO3,再加钡试剂
b、先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3
c、先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO3
(5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异,通过________ 、冷却、结晶、________ (填写操作名称)除去NaCl。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/8/22/2274311106101248/2276418687885312/STEM/cb62950b-0dc8-438c-b86d-993243711751.png?resizew=460)
(1)在电解过程中,与电源正极相连的电极上所发生反应的电极反应式为
(2)工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质,精制过程中发生反应的离子方程式为
(3)如果粗盐中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cb9c2154d56f75429cb5615019f87502.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cb9c2154d56f75429cb5615019f87502.png)
a、Ba(OH)2 b、Ba(NO3)2 c、BaCl2
(4)为有效除去Ca2+、Mg2+、
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cb9c2154d56f75429cb5615019f87502.png)
a、先加NaOH,后加Na2CO3,再加钡试剂
b、先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3
c、先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO3
(5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异,通过
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐3】
的有效化利用,可以实现碳达峰和碳中和的目标。
(1)
催化合成聚碳酸酯。常温常压下,某些催化剂可以催化
、环氧化物类有机物等物质共聚合成多种
基聚碳酸酯。
①
和
催化反应可以生成聚碳酸酯
,同时还会生成一种分子式为
的五元环状结构副产物,其结构式可表示为___________ 。
②CuO可以用作合成聚碳酸酯的催化剂,
热分解可制备CuO。与
热分解制备的CuO相比,
热分解制备的CuO具有更好的催化性能,其原因是___________ 。
(2)
催化加氢制备甲醇。在密闭容器中,8MPa、
时,在催化剂作用下测得平衡时容器中
、
、
的物质的量分数随温度变化情况如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/3/44cd9e31-30c1-445d-ae3b-8808ba94d547.png?resizew=187)
与
主要发生下列反应:
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c523e50f790218235eae777f95a8a724.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d92a9a01739ffe21a97e84c7c62c823.png)
反应Ⅲ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c523e50f790218235eae777f95a8a724.png)
随着温度的升高,
的物质的量分数几乎不变的原因是___________ 。
(3)电催化还原
制备HCHO。电催化还原装置如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/3/123074ec-05cf-47f7-86d1-be7310064acd.png?resizew=270)
①阴极
生成HCHO的电极反应式为___________ 。电解过程中还可能得到一种新的气体物质为___________ 。
②电解过程中阳极室和阴极室使用质子交换膜隔开,其作用除了可以维持两室的电荷平衡外,还有___________ 。
(4)电催化还原
制备
、
等烃。纳米材料内部的孔通道数量与纳米材料的粒子粒径成正比。在相同条件下,电解得到的部分还原产物的法拉第效率(FE\%)随催化剂粒径大小的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/3/d39781d6-72e5-4bd0-be82-8c356a746b3e.png?resizew=217)
,其中,
,n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量,F表示法拉第常数。随着催化剂粒径不断增大,碳氢化合物的法拉第效率逐渐升高的原因是___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(1)
![](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)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/3/7b79c2f5-e5c4-438e-a2ac-5f9ac162bcac.png?resizew=68)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/3/4fd89f4d-1d78-432a-8f1e-6ed19cf4f26b.png?resizew=146)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f62f5910e22eee9c8f9dfaaa5d4fd5d1.png)
②CuO可以用作合成聚碳酸酯的催化剂,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/54753ca6714c701c1b96e21a38ce0f15.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5dab5d0f51f2e8818e75fd078d8de6f4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/54753ca6714c701c1b96e21a38ce0f15.png)
(2)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/89da6b476beffcf109589441162144f0.png)
![](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/98183b7becdd0efb6fe8f57cdcbce983.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/3/44cd9e31-30c1-445d-ae3b-8808ba94d547.png?resizew=187)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2556970400cf30ace21369934cabd252.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c523e50f790218235eae777f95a8a724.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c9c1c1b305e55085ab2f4bb954a44c78.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d92a9a01739ffe21a97e84c7c62c823.png)
反应Ⅲ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4c47a43636d84b5c210d4dcc47c54dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c523e50f790218235eae777f95a8a724.png)
随着温度的升高,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(3)电催化还原
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/3/123074ec-05cf-47f7-86d1-be7310064acd.png?resizew=270)
①阴极
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
②电解过程中阳极室和阴极室使用质子交换膜隔开,其作用除了可以维持两室的电荷平衡外,还有
(4)电催化还原
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