i.研究CO2的利用具有现实意义,比如将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用于炼铁、设计燃料电池等。
已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH1=+489kJ/mol
C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH2=+172kJ/mol
写出Fe2O3和CO为原料冶炼铁的热化学方程式_______ 。
ii.环境空气质量指数(AQI)日报和实时报告包括了NO2、CO、O3、PM10、PM2.5等指标,为公众提供健康指引,引导当地居民合理安排出行和生活。请回答下列问题:
(1)汽车排出的尾气中含有CO和NO等气体,用化学方程式解释产生NO的原因:_______ 。
(2)汽车排气管内安装催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物转化为无毒的大气循环物质。已知:
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔΗ=+180.5kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔΗ=-221.0kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔΗ=-393.5kJ·mol-1
则反应2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)的ΔΗ=_______ kJ·mol-1。
iii.据报道,最近摩托罗拉公司研制了一种由甲醇和氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池,电量可达现用镍氢电池或锂电池的10倍。已知该电池的总反应为
。请回答下列问题:
(1)该燃料电池的正极反应式为_______ 。
(2)该燃料电池的负极反应式为_______ 。
(3)当外电路中通过1.2mol电子时,理论上消耗甲醇的质量是_______ g。
已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH1=+489kJ/mol
C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH2=+172kJ/mol
写出Fe2O3和CO为原料冶炼铁的热化学方程式
ii.环境空气质量指数(AQI)日报和实时报告包括了NO2、CO、O3、PM10、PM2.5等指标,为公众提供健康指引,引导当地居民合理安排出行和生活。请回答下列问题:
(1)汽车排出的尾气中含有CO和NO等气体,用化学方程式解释产生NO的原因:
(2)汽车排气管内安装催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物转化为无毒的大气循环物质。已知:
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔΗ=+180.5kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔΗ=-221.0kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔΗ=-393.5kJ·mol-1
则反应2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)的ΔΗ=
iii.据报道,最近摩托罗拉公司研制了一种由甲醇和氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池,电量可达现用镍氢电池或锂电池的10倍。已知该电池的总反应为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2850dd44305cdb9c29aaaa5cfdda7fa2.png)
(1)该燃料电池的正极反应式为
(2)该燃料电池的负极反应式为
(3)当外电路中通过1.2mol电子时,理论上消耗甲醇的质量是
更新时间:2021-07-07 22:04:23
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【推荐1】硝酸工业的基础是氨的催化氧化,在催化剂作用下发生如下反应:
①4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g) ∆H=-905kJ/mol ①主反应
②4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(g) ∆H=-1268kJ/mol ②副反应
有关物质产率与温度的关系如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/8/72c59940-3346-4efe-91cc-c4b602c4e263.jpg?resizew=216)
(1)由反应①②可知反应③N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)的反应热ΔH=_______
(2)由图甲可知工业上氨催化氧化生成NO时,反应温度最好控制在_______
(3)在一定条件下,体积为3L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO):CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/8/522438c1-aeff-49d1-a9c9-5c211cc0a7d4.jpg?resizew=256)
根据题意完成下列各题。
①反应达到平衡时,平衡常数表达式为K=_______ ,升高温度,K值_______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
②在500℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=_______ 。用(nB、tB表示)。
③在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2,下列说法正确的是_______ 。
a.氢气的浓度减少 b.正反应速率加快,逆反应速率也加快
c.甲醇的物质的量增加 d.重新平衡时
增大
④据研究,反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变,原因是_______ (用化学方程式表示)。
①4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g) ∆H=-905kJ/mol ①主反应
②4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(g) ∆H=-1268kJ/mol ②副反应
有关物质产率与温度的关系如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/8/72c59940-3346-4efe-91cc-c4b602c4e263.jpg?resizew=216)
(1)由反应①②可知反应③N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)的反应热ΔH=
(2)由图甲可知工业上氨催化氧化生成NO时,反应温度最好控制在
(3)在一定条件下,体积为3L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO):CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/8/522438c1-aeff-49d1-a9c9-5c211cc0a7d4.jpg?resizew=256)
根据题意完成下列各题。
①反应达到平衡时,平衡常数表达式为K=
②在500℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=
③在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2,下列说法正确的是
a.氢气的浓度减少 b.正反应速率加快,逆反应速率也加快
c.甲醇的物质的量增加 d.重新平衡时
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④据研究,反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变,原因是
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐2】课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法,是德国诺贝尔化学奖获得者哈伯发明的。其合成原理为:N2(g) + 3H2(g) ![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
2NH3(g) △H<0,△S <0。
(1)下列关于工业合成氨的说法不正确的是_______
A.因为△H<0,所以该反应一定能自发进行
B.因为△S<0,所以该反应一定不能自发进行
C.在高温下进行是为了提高反应物的转化率
D.使用催化剂加快反应速率是因为催化剂降低了反应的△H
(2)在恒温恒容密闭容器中进行合成氨的反应,下列能说明该反应已达到平衡状态的是_______
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2 b.v正(N2)= v逆(H2)
c.容器内压强保持不变 d.合气体的密度保持不变
(3)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度,n表示H2物质的量)。
①图象中T2和T1的关系是:T2__________ T1(填“>,<或=”,下同)
②a、b、c、d四点所处的平衡状态中,反应物N2 的转化率最高的是______ (填字母)。
(4)恒温下,往一个4L的密闭容器中充入5.2mol H2和2mol N2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:
①此条件下该反应的化学平衡常数K=___________ 。
②若维持容器体积不变,温度不变,往原平衡体系中加入H2、N2和NH3各4mol,化学平衡将向_______ 反应方向移动(填“正”或“逆”)。
③N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)△H= -92kJ/mol。在恒温恒容的密闭容器中充入1mol N2和一定量的H2发生反应。达到平衡后,测得反应放出的热量为18.4 kJ,混合气体的物质的量为3.6 mol,容器内的压强变为原来的90%,则起始时充入的H2的物质的量为______ mol。
(5)已知:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)△H= -92kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH= +181kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH= -484kJ/mol
写出氨气催化氧化生成NO和水蒸气的热化学方程式_________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
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(1)下列关于工业合成氨的说法不正确的是
A.因为△H<0,所以该反应一定能自发进行
B.因为△S<0,所以该反应一定不能自发进行
C.在高温下进行是为了提高反应物的转化率
D.使用催化剂加快反应速率是因为催化剂降低了反应的△H
(2)在恒温恒容密闭容器中进行合成氨的反应,下列能说明该反应已达到平衡状态的是
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2 b.v正(N2)= v逆(H2)
c.容器内压强保持不变 d.合气体的密度保持不变
(3)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度,n表示H2物质的量)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/27/c4d95713-17c7-4e8b-8728-01dd44993f67.png?resizew=207)
①图象中T2和T1的关系是:T2
②a、b、c、d四点所处的平衡状态中,反应物N2 的转化率最高的是
(4)恒温下,往一个4L的密闭容器中充入5.2mol H2和2mol N2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:
时间/min | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
c(NH3)/mol·L-1 | 0.08 | 0.14 | 0.18 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
①此条件下该反应的化学平衡常数K=
②若维持容器体积不变,温度不变,往原平衡体系中加入H2、N2和NH3各4mol,化学平衡将向
③N2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(5)已知:N2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH= +181kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH= -484kJ/mol
写出氨气催化氧化生成NO和水蒸气的热化学方程式
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【推荐3】合理利用和转化PCl5、NO2、SO2、CO、NO等污染性气体是环保领域的重要课题。
(1)已知:P4(s) + 6Cl2(g) = 4PCl3(g) △H1= c kJ•mol-1
P4(s) +10Cl2(g) = 4PCl5(g) △H2= d kJ•mol-1
PCl3、PCl5分子的结构如图,其中实线表示化学键。若断开PCl5分子中1mol P-Cl键,平均消耗x kJ的能量,断开PCl3中1mol P-Cl键消耗1.2x kJ的能量。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/11/9abc12c9-e6a9-45dc-8a7d-51f97223d2e5.png?resizew=181)
①写出PCl3与Cl2反应的热化学方程式_______ 。(热值用c、d表示)
②断开1mol的Cl-Cl键消耗的能量为________ 。
(2)NOx的排放主要来自于汽车尾气,利用反应:C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g) ΔH = -34.0 kJ•mol-1;用活性炭对NO进行吸附。已知在恒压密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体,测得NO的转化率随温度的变化如图2所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/11/180208c4-be2e-4040-91cf-80df9fe61dbc.png?resizew=253)
①由图2可知,反应在温度1050K之前,NO的转化率随温度升高而增大,其原因是_______ ;在1100K时,CO2的体积分数为___ 。
②用物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。在1050K、1.1×106Pa时,该反应的化学平衡常数Kp=________ 。[已知:气体分压P分=气体总压(P总)×气体物质的量分数]
(3)反应N2O4(g)
2NO2(g) ΔH > 0 ,在一定条件下N2O4与NO2的消耗速率与各自的分压有如下关系:υ(N2O4)=k1·p(N2O4);υ(NO2)=k2·p2(NO2)。其中k1、k2是与温度有关的常数,相应的速率与N2O4或NO2的分压关系如图3所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/11/54ccc3e0-4773-4a1a-b3c0-f9d893ad38e2.png?resizew=228)
①在T℃时,图3中M、N点能表示该反应达到平衡状态,理由是________ 。
②改变温度,υ(NO2)会由M点变为A、B或C,υ(N2O4)会由N点变为D、E或F,当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,NO2和N2O4相对应的点分别是___ 、 ___ (填字母)
(4)据报道,以二氧化碳为原料采用特殊的电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到多种燃料,其原理如图4所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/11/d2956e3f-abc2-4c94-9163-684ce3995eb7.png?resizew=225)
①a极发生________ (填“氧化”或“还原”)反应。
②电解时,b极上生成乙烯的电极反应为________ 。
(1)已知:P4(s) + 6Cl2(g) = 4PCl3(g) △H1= c kJ•mol-1
P4(s) +10Cl2(g) = 4PCl5(g) △H2= d kJ•mol-1
PCl3、PCl5分子的结构如图,其中实线表示化学键。若断开PCl5分子中1mol P-Cl键,平均消耗x kJ的能量,断开PCl3中1mol P-Cl键消耗1.2x kJ的能量。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/11/9abc12c9-e6a9-45dc-8a7d-51f97223d2e5.png?resizew=181)
①写出PCl3与Cl2反应的热化学方程式
②断开1mol的Cl-Cl键消耗的能量为
(2)NOx的排放主要来自于汽车尾气,利用反应:C(s)+2NO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/11/180208c4-be2e-4040-91cf-80df9fe61dbc.png?resizew=253)
①由图2可知,反应在温度1050K之前,NO的转化率随温度升高而增大,其原因是
②用物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。在1050K、1.1×106Pa时,该反应的化学平衡常数Kp=
(3)反应N2O4(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/11/54ccc3e0-4773-4a1a-b3c0-f9d893ad38e2.png?resizew=228)
①在T℃时,图3中M、N点能表示该反应达到平衡状态,理由是
②改变温度,υ(NO2)会由M点变为A、B或C,υ(N2O4)会由N点变为D、E或F,当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,NO2和N2O4相对应的点分别是
(4)据报道,以二氧化碳为原料采用特殊的电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到多种燃料,其原理如图4所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/11/d2956e3f-abc2-4c94-9163-684ce3995eb7.png?resizew=225)
①a极发生
②电解时,b极上生成乙烯的电极反应为
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适中
(0.65)
【推荐1】许多国家以天然气为原料制备氢气,用于氨的合成。回答下列问题:
(1)已知:①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c34193185df7d6d1b5d6c8f29ec58d66.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ecf452e26ff12ca27a6875637dbfc4ec.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1554b45cfdbc59d629b34bf21a8aa139.png)
反应②的平衡常数表达式为___________ ,反应③的ΔH3=___________ kJ·mol-1。
(2)T℃时,在2L密闭容器中加入甲烷和过量水蒸气,起始量和反应5min后反应混合物的量如表所示:
起始5min内,反应的平均速率 v(H2)=___________ mol/( L·min)
(3)不同条件对反应②的影响如图所示。图1中的水碳比为2,图2中的温度为800℃。(注:水碳比为水和甲烷的物质的量比)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/18/2875061319458816/2875308055273472/STEM/568e8b37-bf2e-492a-a7f9-e36eb660db8d.png?resizew=421)
从图1中看出,800℃、5MPa时甲烷平衡转化率为___________ 。分析图1和图2,写出有利于甲烷转化的措施___________ (写3点)
(4)工业中甲烷转化过程通常适当加压,加压的作用是___________(填标号)。
(1)已知:①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50fa9570e06a6668a2a163741b42841c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c34193185df7d6d1b5d6c8f29ec58d66.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/141b58d352ee6e51855019d85f3d1418.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ecf452e26ff12ca27a6875637dbfc4ec.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a0920bcb3f904a7b9a5c694484595800.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1554b45cfdbc59d629b34bf21a8aa139.png)
反应②的平衡常数表达式为
(2)T℃时,在2L密闭容器中加入甲烷和过量水蒸气,起始量和反应5min后反应混合物的量如表所示:
反应时间 | CH4/mol | H2O/mol | CO2/mol | H2/mol |
起始 | 1.0 | 3.0 | 0 | 0 |
5min时 | 0.8 | a | b | c |
起始5min内,反应的平均速率 v(H2)=
(3)不同条件对反应②的影响如图所示。图1中的水碳比为2,图2中的温度为800℃。(注:水碳比为水和甲烷的物质的量比)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/18/2875061319458816/2875308055273472/STEM/568e8b37-bf2e-492a-a7f9-e36eb660db8d.png?resizew=421)
从图1中看出,800℃、5MPa时甲烷平衡转化率为
(4)工业中甲烷转化过程通常适当加压,加压的作用是___________(填标号)。
A.增加反应物浓度 | B.加快反应速率 |
C.有利于平衡右移 | D.提高平衡转化率 |
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(0.65)
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【推荐2】已知
ΔH=-a kJ·mol-1(a>0),在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2 mol A和1 mol B,在500 ℃时充分反应达平衡后,C的浓度为ω mol·L-1,放出的热量为b kJ。
(1)已知:
ΔH=-133.2 kJ·mol-1;
ΔH=-650.4 kJ·mol-1。则a=________ 。
(2)不同温度下该反应的平衡常数如表所示。由此可推知,表中T1________ T2(填“>”“=”或“<”)。
(3)若将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同),起始时加入2 mol A和1 mol B,500 ℃时充分反应达平衡后,放出的热量为d kJ,则d________ b(填“>”“=”或“<”)。
(4)在一定温度下,向一个容积可变的恒压容器中,通入3 mol A和2 mol B,发生反应
,平衡时容器内气体物质的量为起始时的80%。保持同一反应温度,在相同容器中,将起始投入量改为6 mol A、4 mol B,则平衡时A的体积分数为________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/efbe2d6da324e97e32985f3533f054c8.png)
(1)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ab65d143e507354f290bb3619f58c6a6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3e967fbb1373fa394061a0f84adcb148.png)
(2)不同温度下该反应的平衡常数如表所示。由此可推知,表中T1
T/K | T1 | T2 | T3 |
K | 6.86 | 2.45 | 1.88 |
(4)在一定温度下,向一个容积可变的恒压容器中,通入3 mol A和2 mol B,发生反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/efbe2d6da324e97e32985f3533f054c8.png)
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适中
(0.65)
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【推荐3】我国航天事业高速发展,火箭推进剂的研究一直是航天工业的热点课题。火箭推进剂燃料有肼(
)、液氢等,常见氧化剂有
、液氧等。回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式如下:
ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4a1e60b63ed31189cf95dcf7399deb95.png)
ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/37d968575f570a23ce1c1a2e9a9ffb61.png)
ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/834f49a83c6750d547a42bc6553aedc7.png)
①则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
__________
。
②反应ⅲ可自发进行的原因是__________ 。
③火箭推进器内氢氧燃烧的简化反应历程如图所示:__________ 。
(2)利用甲烷和水蒸气催化制氢主要存在如下两个反应:
a:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/90e8c801c501f5e1ad41a58f26717b83.png)
b:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/415624e4e7cb1eb95256a009dc99256d.png)
恒定压强为
时,将物质的量之比为
的
与
混合投入反应容器中,600℃时平衡体系中部分组分的物质的量分数如下表所示:
①下列操作中,能提高
平衡转化率的是__________ (填字母)。
A.提高
与
的投料比 B.移除CO
C.选择合适的催化剂 D.恒温恒压下通入Ar气
②已知
为反应的压强平衡常数,其表达方法为:在浓度平衡常数表达式中,用各组分气体平衡时的分压代替浓度;分压=总压×物质的量分数。600℃时反应a的压强平衡常数为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
__________
(列出计算式)。
③平衡体系中
的物质的量分数随温度
的变化如图,解释原因__________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/81e9438580f9be20006d85b3a5c36404.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/94679132b75edf2fc0643e4832a1e845.png)
(1)已知下列反应的热化学方程式如下:
ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7afc36ff700bb7ef4f1b2c8f0089e119.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4a1e60b63ed31189cf95dcf7399deb95.png)
ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c13e326c5aa1f79494f3d2b86354fec2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/37d968575f570a23ce1c1a2e9a9ffb61.png)
ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fa417623099af1f8b216c85ae90e81f9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/834f49a83c6750d547a42bc6553aedc7.png)
①则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c0ae602c135a481430087717fae2aa7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
②反应ⅲ可自发进行的原因是
③火箭推进器内氢氧燃烧的简化反应历程如图所示:
(2)利用甲烷和水蒸气催化制氢主要存在如下两个反应:
a:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dfc69cb6c82180ee9e3bf745ba0c421d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/90e8c801c501f5e1ad41a58f26717b83.png)
b:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b05efe66c0e0954c289a0f6f05e4faa3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/415624e4e7cb1eb95256a009dc99256d.png)
恒定压强为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5d637429c3dd2731be7e657116382c5e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fc5881f1ce9b4172ca346032d0fd1e3d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6766b8615ea1436cbf23546260768e44.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fe385606322e88ff02712045e1834e43.png)
物质 | ||||
物质的量分数 | 0.04 | 0.32 | 0.50 | 0.08 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6766b8615ea1436cbf23546260768e44.png)
A.提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6766b8615ea1436cbf23546260768e44.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fe385606322e88ff02712045e1834e43.png)
C.选择合适的催化剂 D.恒温恒压下通入Ar气
②已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff3dcd5e9a094a60ff298af4b5d9ec14.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac88ce026b1357722d8f682465f889b0.png)
③平衡体系中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0b68df477b3ee45ac0f725db00d465a1.png)
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇(CH3OH)。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g),图1表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol—1)的变化。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/6/23/1714951226834944/1715898568130560/STEM/61cedca0abb742d998cba6b0f9976589.png?resizew=403)
(1)该反应为_________ 热反应,原因是_____________________ 。
(2)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是_________ (填序号)
A.v (H2)=3v(CO2) B.容器内气体压强保持不变
C.v逆(CO2)=v正(CH3OH) D.容器内气体密度保持不变
E.CH3OH 中1 mol H—O键断裂的同时2 mol C=O键断裂
F. 混合气体的平均摩尔质量不变
(3)在体积为1 L的密闭容器中,充入1 molCO2和3 molH2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示。从反应开始到平衡,用氢气浓度变化表示的平均反应速率v (H2)=________ 。 达平衡时容器内平衡时与起始时的压强比____________ 。
(4)甲醇、氧气在酸性条件下可构成燃料电池,其负极的电极反应为________________ ,
与铅蓄电池相比,当消耗相同质量的负极物质时,甲醇燃料电池的理论放电量是铅蓄电池的___________ 倍(保留小数点后1位)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/6/23/1714951226834944/1715898568130560/STEM/48e67f011333481aa77b6f7bc288ca42.png?resizew=31)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/6/23/1714951226834944/1715898568130560/STEM/61cedca0abb742d998cba6b0f9976589.png?resizew=403)
(1)该反应为
(2)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是
A.v (H2)=3v(CO2) B.容器内气体压强保持不变
C.v逆(CO2)=v正(CH3OH) D.容器内气体密度保持不变
E.CH3OH 中1 mol H—O键断裂的同时2 mol C=O键断裂
F. 混合气体的平均摩尔质量不变
(3)在体积为1 L的密闭容器中,充入1 molCO2和3 molH2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示。从反应开始到平衡,用氢气浓度变化表示的平均反应速率v (H2)=
(4)甲醇、氧气在酸性条件下可构成燃料电池,其负极的电极反应为
与铅蓄电池相比,当消耗相同质量的负极物质时,甲醇燃料电池的理论放电量是铅蓄电池的
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
【推荐2】研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)已知:Ⅰ.2SO2(g) + O2(g)
2SO3(g)ΔH=-196.6 kJ· mol-1
Ⅱ.2NO(g) + O2(g)
2NO2(g)ΔH=-113.0 kJ· mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g)的ΔH=____ kJ· mol-1。
(2)一定条件下,将NO2(g)与SO2(g)以体积比2∶1置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是____ 。
A.体系压强保持不变 B.混合气体颜色保持不变
C.SO3和NO的体积比保持不变 D.每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO
(3)CO可用于合成甲醇,化学方程式为CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图甲所示,该反应的ΔH____ 0(填“>”或“<”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/10/8/2049160974163968/2050093034602496/STEM/2c04654f91744130a4866a9261c69c48.png?resizew=267)
(4)依据燃烧的反应原理,合成的甲醇可以设计成如图乙所示的原电池装置。
①该电池工作时,OH-向____ (填“正”或“负”)极移动。
②该电池正极的电极反应式为___________ 。
(1)已知:Ⅰ.2SO2(g) + O2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/10/8/2049160974163968/2050093034602496/STEM/9c88d22b96454996915069bb154f37b0.png?resizew=23)
Ⅱ.2NO(g) + O2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/10/8/2049160974163968/2050093034602496/STEM/9c88d22b96454996915069bb154f37b0.png?resizew=23)
则反应NO2(g)+SO2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/10/8/2049160974163968/2050093034602496/STEM/9c88d22b96454996915069bb154f37b0.png?resizew=23)
(2)一定条件下,将NO2(g)与SO2(g)以体积比2∶1置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是
A.体系压强保持不变 B.混合气体颜色保持不变
C.SO3和NO的体积比保持不变 D.每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO
(3)CO可用于合成甲醇,化学方程式为CO(g)+2H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/10/8/2049160974163968/2050093034602496/STEM/9c88d22b96454996915069bb154f37b0.png?resizew=23)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/10/8/2049160974163968/2050093034602496/STEM/2c04654f91744130a4866a9261c69c48.png?resizew=267)
(4)依据燃烧的反应原理,合成的甲醇可以设计成如图乙所示的原电池装置。
①该电池工作时,OH-向
②该电池正极的电极反应式为
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】能源短缺是人类社会面临的重大问题.甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H1
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H2
①上述反应符合“原子经济”原则的是________ (填“I”或“Ⅱ”);
②下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数(K)
由表中数据判断△H1________ 0 (填“>”、“=”或“<”);
③某温度下,将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为________ ,此时的温度为________ (从上表中选择);
(2)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H=﹣1275.6kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=﹣566.0kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l) △H=﹣44.0kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:___________ ;
(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置。
①该电池正极的电极反应为___________ ;
②工作一段时间后,测得溶液的pH减小,该电池总反应的离子方程式为___________ 。
(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H1
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H2
①上述反应符合“原子经济”原则的是
②下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数(K)
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
③某温度下,将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为
(2)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H=﹣1275.6kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=﹣566.0kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l) △H=﹣44.0kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:
(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/31/d41b360b-0fab-4b23-94a9-26860f18f9a2.png?resizew=257)
①该电池正极的电极反应为
②工作一段时间后,测得溶液的pH减小,该电池总反应的离子方程式为
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