2022年,第24届冬奥会将在中国北京、张家口两地举办。中国绿色碳汇基金会发起“我们的冬奥碳汇林”众筹项目,计划在张家口市崇礼区种植小树。碳汇,是指通过植树造林、森林管理、植被恢复等措施,利用植物光合作用吸收大气中的二氧化碳[6CO2(g)+6H2O(l)→C6H12O6(s)+6CO2(g)],并将其固定在植被和土壤中,从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。已知利用植物的光合作用每吸收1molCO2需要吸收的能量约为470kJ。请回答下列问题:
(1)碳汇过程中能量的转化形式为___________ 能转化为___________ 能;有资料表明,某块林木通过光合作用大约吸收了1.88×107kJ能量,则吸收的CO2为___________ kg;葡萄糖完全燃烧生成液态水的热化学方程式为___________ 。
(2)工业废气中的CO2可用碱液吸收。已知:
①CO2(g)+2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)+H2O(l)
=-akJ/mol;
②CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq)
=-bkJ/mol。
反应CO2(g)+H2O(l)+Na2CO3(aq)=2NaHCO3(aq)的
=___________ kJ/mol(用含a、b的代数式表示)。
(3)生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3和CO2一样,也是一种温室气体,其在大气中能够稳定存在数百年。下表是几种化学键的键能:
①关于反应N2(g)+3F2(g)=2NF3(g),下列说法中不正确的是__________ 。
A.过程N2(g)=2N(g)放出能量
B.反应N2(g)+3F2(g)=2NF3(g)放出能量
C.使用催化剂能减小反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
②NF3对半导体硅进行蚀刻时,在蚀刻物表面不留任何残留物,试写出蚀刻反应方程式___________ 。
(1)碳汇过程中能量的转化形式为
(2)工业废气中的CO2可用碱液吸收。已知:
①CO2(g)+2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)+H2O(l)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
②CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
反应CO2(g)+H2O(l)+Na2CO3(aq)=2NaHCO3(aq)的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
(3)生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3和CO2一样,也是一种温室气体,其在大气中能够稳定存在数百年。下表是几种化学键的键能:
化学键 | N≡N | F-F | N-F |
键能/kJ/mol | 946.0 | 157.0 | 283.0 |
①关于反应N2(g)+3F2(g)=2NF3(g),下列说法中不正确的是
A.过程N2(g)=2N(g)放出能量
B.反应N2(g)+3F2(g)=2NF3(g)放出能量
C.使用催化剂能减小反应的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
②NF3对半导体硅进行蚀刻时,在蚀刻物表面不留任何残留物,试写出蚀刻反应方程式
更新时间:2021-09-14 20:52:30
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解答题-原理综合题
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【推荐1】金属钨用途广泛,主要用于制造硬质或耐高温的合金,以及灯泡的灯丝。高温下,在密闭容器中用H2还原WO3可得到金属钨,其总反应为:WO3 (s) + 3H2 (g)
W (s) + 3H2O (g)
请回答下列问题:
(1)上述反应的化学平衡常数表达式为___________________________ 。
(2)某温度下反应达平衡时,H2与水蒸气的体积比为2:3,则H2的平衡转化率为_____ ;随温度的升高,H2与水蒸气的体积比减小,则该反应为反应_______ (填“吸热”或“放热”)。
(3)上述总反应过程大致分为三个阶段,各阶段主要成分与温度的关系如下表所示:
第一阶段反应的化学方程式为_____________ ;
580℃时,固体物质的主要成分为________ ;假设WO3完全转化为W,则三个阶段消耗H2物质的量之比为____________ 。
(4)已知:温度过高时,WO2 (s)转变为WO2 (g);
WO2 (s) + 2H2 (g)
W (s) + 2H2O (g);ΔH = +66.0 kJ·mol-1
WO2 (g) + 2H2(g)
W (s) + 2H2O (g);ΔH = -137.9 kJ·mol-1
则WO2 (s)
WO2 (g) 的ΔH = ______________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/10/14/1795137776263168/1798044157190144/STEM/44b9ae00523147cbb8f89bc026a1cd90.png?resizew=63)
请回答下列问题:
(1)上述反应的化学平衡常数表达式为
(2)某温度下反应达平衡时,H2与水蒸气的体积比为2:3,则H2的平衡转化率为
(3)上述总反应过程大致分为三个阶段,各阶段主要成分与温度的关系如下表所示:
温度 | 25℃ ~ 550℃ ~ 600℃ ~ 700℃ |
主要成分 | WO3 W2O5 WO2 W |
580℃时,固体物质的主要成分为
(4)已知:温度过高时,WO2 (s)转变为WO2 (g);
WO2 (s) + 2H2 (g)
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WO2 (g) + 2H2(g)
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则WO2 (s)
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解题方法
【推荐2】回答下列问题:
(1)根据图示能量关系
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/7/17/2766400995393536/2767121450549248/STEM/518d668d3fcc486c88c73130bcdef8b5.png?resizew=294)
①
变为
时需要___________ (填“放出”或“吸收”)___________
的能量。
②
与
生成
的反应是___________ (填“放热”或“吸热”)反应。
(2)一定温度下,在容积为2L的密闭容器中进行反应:
,M、N、P的物质的量随时间变化的曲线如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/7/17/2766400995393536/2767121450549248/STEM/206970a873ae4aa48bdaf965220d5bfd.png?resizew=266)
①下列措施不能提高反应速率的是___________ 。
A.升高温度 B.加入适量N C.加压压缩 D.及时分离出P
②
到
这段时刻,以M的浓度变化表示的平均反应速率为:___________ ,反应达平衡状态时,N的转化率为:___________ 。
(1)根据图示能量关系
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①
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/00fa9ce431b2cb34b9375e6ad569d628.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9235414bc13fe2ad07f1f6fd8f14c9ad.png)
②
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(2)一定温度下,在容积为2L的密闭容器中进行反应:
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/7/17/2766400995393536/2767121450549248/STEM/206970a873ae4aa48bdaf965220d5bfd.png?resizew=266)
①下列措施不能提高反应速率的是
A.升高温度 B.加入适量N C.加压压缩 D.及时分离出P
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dc81721771be6948eb38a430078977d5.png)
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐3】能源是现代文明的原动力,通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化,从而开辟新能源和提高能源的利用率.
(1)氢气在O2中燃烧的反应是______ 热反应(填“放”或“吸”),这是由于反应物的总能量______ 生成物的总能量(填“大于”、“小于”或“等于”,下同);
(2)从化学反应的本质角度来看,氢气的燃烧是由于断裂反应物中的化学键吸收的总能量______ 形成产物的化学键放出的总能量。已知破坏1mol H-H键、1mol O=O键、1mol H-O键时分别需要吸收a kJ、b kJ、c kJ的能量。则2mol H2(g)和1mol O2(g)转化为2mol H2O(g)时放出的热量为
____________________ kJ。
(3)通过氢气的燃烧反应,可以把氢气中蕴含的化学能转化为热能,如果将该氧化还原反应设计成原电池装置,就可以把氢气中蕴含的化学能转化为电能,下图就是能够实现该转化的装置(其中电解质溶液为KOH溶液),被称为氢氧燃料电池.该电池的正极是___ (填a或b),负极反应式为______________ 。
(4)若将右图中的氢氧燃料电池用固体金属氧化物陶瓷作电解质(能够传导O2-),已知正极上发生的电极反应式为:O2+4e-===2O2-则负极上发生的电极反应式为________ ;电子从________ 极(填a或b)流出。
(1)氢气在O2中燃烧的反应是
(2)从化学反应的本质角度来看,氢气的燃烧是由于断裂反应物中的化学键吸收的总能量
(3)通过氢气的燃烧反应,可以把氢气中蕴含的化学能转化为热能,如果将该氧化还原反应设计成原电池装置,就可以把氢气中蕴含的化学能转化为电能,下图就是能够实现该转化的装置(其中电解质溶液为KOH溶液),被称为氢氧燃料电池.该电池的正极是
(4)若将右图中的氢氧燃料电池用固体金属氧化物陶瓷作电解质(能够传导O2-),已知正极上发生的电极反应式为:O2+4e-===2O2-则负极上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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解题方法
【推荐1】工业上利用脱硫后的天然气合成氨的某流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/3/2152586318987264/2155361319436290/STEM/763c0df3-354f-419f-a9b0-ae379c3cc001.png?resizew=550)
(1)“一次转化”中H2O(g)过量的目的是___________ 。
(2)已知部分物质燃烧的热化学方程式如下:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-802kJ·mol-1
“二次转化”时CH4和O2反应生成CO和H2的热化学方程式为___________ 。
(3)“CO变换”的反应是CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)某温度下,该反应的平衡常数K=1,若要使CO的转化率达到90%,则起始时c(H2O)︰c(CO)应不低于___________ 。
(4)“脱碳”后的溶液再生的方法是___________ (以化学方程式表示)。
(5)“净化”时发生的反应为[Cu(NH3)2]Ac(aq)+CO(g)+NH3(g)
[Cu(NH3)3·CO]Ac(aq),△H<0。充分吸收CO采取的措施是___________ (选填序号)。
a.升温 b.降温 c.加压 d.减压
(6)已知N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H<0,平衡时NH3的体积分数φ(NH3)与氢氮比x(H2与N2的物质的量比)的关系如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/3/2152586318987264/2155361319436290/STEM/c8fb4cea-6ab8-4c2c-9552-0447d04bc74a.png?resizew=193)
①T1___________ T2(填“>”、“=”或“<”)。
②a点总压为50Mpa,T2时Kp=___________ (Mpa)-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
③实验测得一定条件下合成氨反应的速率方程为v=kc(N2)c1.5(H2)c-1(NH3)。以下措施既能加快反应速率,又能提高H2平衡转化率的是_____
a.加压 b.使用催化剂 c.增大氢氮比 d.分离NH3
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(1)“一次转化”中H2O(g)过量的目的是
(2)已知部分物质燃烧的热化学方程式如下:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-802kJ·mol-1
“二次转化”时CH4和O2反应生成CO和H2的热化学方程式为
(3)“CO变换”的反应是CO(g)+H2O(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/3/2152586318987264/2155361319436290/STEM/941d20c0522e42eba101a99965cc89b5.png?resizew=33)
(4)“脱碳”后的溶液再生的方法是
(5)“净化”时发生的反应为[Cu(NH3)2]Ac(aq)+CO(g)+NH3(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/3/2152586318987264/2155361319436290/STEM/941d20c0522e42eba101a99965cc89b5.png?resizew=33)
a.升温 b.降温 c.加压 d.减压
(6)已知N2(g)+3H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/3/2152586318987264/2155361319436290/STEM/941d20c0522e42eba101a99965cc89b5.png?resizew=33)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/3/2152586318987264/2155361319436290/STEM/c8fb4cea-6ab8-4c2c-9552-0447d04bc74a.png?resizew=193)
①T1
②a点总压为50Mpa,T2时Kp=
③实验测得一定条件下合成氨反应的速率方程为v=kc(N2)c1.5(H2)c-1(NH3)。以下措施既能加快反应速率,又能提高H2平衡转化率的是
a.加压 b.使用催化剂 c.增大氢氮比 d.分离NH3
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解题方法
【推荐2】完成下列问题。
(1)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时,立即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热,已知0.4mol液态肼与足量液态双氧水反应生成水蒸气和氮气放出256kJ的热量,该反应的热化学方程式为_______ ;已知H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44kJ·mol-1,则32g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是_______ kJ。
(2)硝酸厂的尾气直接排放将污染空气,目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水,其反应机理为
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=—574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=—1160kJ·mol-1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为_______ 。
(3)①将pH=1的盐酸和pH=4的硫酸溶液等体积混和(体积变化忽略不计,已知lg5=0.7),pH=_______ 。
②常温下将pH=3的醋酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合后,溶液呈_______ (填“酸”“中”或“碱”)性。
③100℃时(Kw=1.0×10-12),若盐酸中c(H+)=5×10-4mol·L-1,则由水电离产生的c(H+)是_______ 。
(4)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图甲所示,若生成1molN2,其ΔH=___ kJ·mol-1。
(1)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时,立即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热,已知0.4mol液态肼与足量液态双氧水反应生成水蒸气和氮气放出256kJ的热量,该反应的热化学方程式为
(2)硝酸厂的尾气直接排放将污染空气,目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水,其反应机理为
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=—574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=—1160kJ·mol-1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为
(3)①将pH=1的盐酸和pH=4的硫酸溶液等体积混和(体积变化忽略不计,已知lg5=0.7),pH=
②常温下将pH=3的醋酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合后,溶液呈
③100℃时(Kw=1.0×10-12),若盐酸中c(H+)=5×10-4mol·L-1,则由水电离产生的c(H+)是
(4)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图甲所示,若生成1molN2,其ΔH=
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/10/21/3092411671134208/3093390532837376/STEM/e9e52a0647704fa1be6bd912f9c160d5.png?resizew=172)
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【推荐3】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_____ (填“吸收”或“放出”)的能量是________ kJ;
(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2L的密闭容器中,合成甲醇反应:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g),在其他条件不变的情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300℃);
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/11/17/1819026050867200/1820059481784320/STEM/87526e085cbc4c798a062fe866b50f93.png?resizew=193)
(A、B曲线分别对应T1、T2)
①T1_____ T2(填“>”或“ <”)。
②该反应为_____ 热反应。
③该反应在T1时的平衡常数比T2时的____ (填“大”或“小”)。
④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时n(H2)/n(CH3OH)_____ 。
⑤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a,则容器内的压强与起始压强之比为_________ 。
(1)用太阳能分解10mol水
(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2L的密闭容器中,合成甲醇反应:CO2(g)+3H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/11/17/1819026050867200/1820059481784320/STEM/0ab2ca16250d4f98bcef729f65106e07.png?resizew=41)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/11/17/1819026050867200/1820059481784320/STEM/87526e085cbc4c798a062fe866b50f93.png?resizew=193)
(A、B曲线分别对应T1、T2)
①T1
②该反应为
③该反应在T1时的平衡常数比T2时的
④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时n(H2)/n(CH3OH)
⑤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a,则容器内的压强与起始压强之比为
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解题方法
【推荐1】二甲醚(CH3OCH3)是一种基本有机化工原料,可用作溶剂、气雾剂、制冷剂和麻醉剂等。利用二氧化碳氢化法合成二甲醚,可实现碳中和,对于保障经济高速、可持续发展具有重要的战略意义。其中涉及的反应有:
I.CO2(g)+ 3H2(g)
CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH1=- 49.1kJ·mol-1
II.2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+ H2O(g) ΔH2= - 24.5 kJ·mol-1
III.CO2(g)+ H2(g)
CO(g)+ H2O(g) ΔH3=+41.2 kJ·mol-1
已知:生成物A的选择性S=-
回答下列问题:
(1)写出CO2 (g) 与H2 (g)转化为CH3OCH3 (g)和H2O (g) (反应IV)的热化学方程式___________ 。
(2)在恒温恒压条件下,将一定量的CO2、H2通入密闭容器中(含催化剂)发生上述反应。下列不能够说明该反应体系已达化学平衡状态的是________ 。
A.反应I中v正(H2) = 3v逆(CH3OH)
B. n(CH3OH):n(CH3OCH3)=2:1
C.混合气体的密度不变
D.混合气体的平均相对分子质量不变
E. CO2的转化率不变
(3)反应I、II、 III的吉布斯自由能随温度变化如下图1所示,下列说法正确的是___________。
(4)在3.0MPa下,研究人员在恒压密闭容器中充入4molH2和lmolCO2发生反应,CO2的平衡转化率和生成物的选择性随温度变化如上图2所示(不考虑其他因素影响)。
①在220°C条件下,平衡时n(H2O)=___________ ,计算反应2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+ H2O(g)在220°C下的平衡常数为___________ (结果保留三位有效数字)。
②温度高于280°C,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是________ 。
③当其他条件不变,压强为4.0MPa、温度为260°C时,图中点________ (填“A”、“B”、“C”或“D”)可表示二甲醚的选择性。
I.CO2(g)+ 3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
II.2CH3OH(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
III.CO2(g)+ H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
已知:生成物A的选择性S=-
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b2d6e937b8a54580864cb4b84b8df47b.png)
回答下列问题:
(1)写出CO2 (g) 与H2 (g)转化为CH3OCH3 (g)和H2O (g) (反应IV)的热化学方程式
(2)在恒温恒压条件下,将一定量的CO2、H2通入密闭容器中(含催化剂)发生上述反应。下列不能够说明该反应体系已达化学平衡状态的是
A.反应I中v正(H2) = 3v逆(CH3OH)
B. n(CH3OH):n(CH3OCH3)=2:1
C.混合气体的密度不变
D.混合气体的平均相对分子质量不变
E. CO2的转化率不变
(3)反应I、II、 III的吉布斯自由能随温度变化如下图1所示,下列说法正确的是___________。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/21/1b3a5723-86f7-428a-b49c-91aa89049ffb.png?resizew=280)
A.常温下,反应I、II、III均能自发进行 |
B.410K 时,反应II和反应III的热效应相同。 |
C.温度升高,CH3OH 的选择性降低,CO 的选择性升高 |
D.提高二甲醚产率的关键是寻找对甲醇具有高选择性的催化剂 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/21/8aa9df09-7aeb-4b15-8b69-65f38c33e0c1.png?resizew=281)
①在220°C条件下,平衡时n(H2O)=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
②温度高于280°C,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是
③当其他条件不变,压强为4.0MPa、温度为260°C时,图中点
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【推荐2】研究氮、硫、碳及其化合物的转化对于减少如雾霾、酸雨、酸雾等环境污染问题有重大意义。请回答下列问题:
(1)在一定条件下,CH4可与NO2反应生成对环境无污染的物质。
已知:①CH4的燃烧热:∆H=-890.3 kJ•mol-1②N2(g)+2O2(g)⇌2NO2(g)∆H=+67.0 kJ•mol-1③H2O(g)=H2O(l)∆H=-41.0 kJ•mol-1,则CH4(g)+2NO2 (g) ⇌CO2+2H2O (g)+N2(g)∆H=___ kJ•mol -1。
(2)活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO。在2L恒容密闭容器中加入0.1000molNO和2.030mol固体活性炭,生成CO2、N2两种气体,在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量如表所示:
①反应的正反应为________ (填“吸热”或“放热”)反应。
②一定温度下,下列能说明该反应已达到平衡状态的是_______ 。
A. N2与NO 的生成速率相等 B. 混合气体的密度保持不变
C.∆H 保持不变 D. 容器的总压强保持不变
③ 200 ℃时,平衡后向该容器中再充入0.1molNO,再次平衡后,NO的百分含量将______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)SO2经催化氧化可制取硫酸,在一定温度下,往一恒容密闭容器中以体积比2∶1,通入SO2和O2,测得容器内总压强在不同温度下与反应时间的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/16/81cc54e0-92b4-4181-a843-a4b15a7ce2b1.png?resizew=225)
图中C 点时,SO2的转化率为________ 。
②其中C 点的正反应速率υC(正)与A点的逆反应速率υA(逆)的大小关系为:υC(正)____ υA(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
(4)有人设想将CO按下列反应除去:2CO(g)=2C(s)+O2(g) ∆H>0,请你分析该设想能否实现?_____ (填“能”或“否”),依据是__________ 。
(5)利用人工光合作用,借助太阳能使CO2和H2O转化为HCOOH,如图所示,在催化剂b表面发生的电极反应为:___________ 。
(1)在一定条件下,CH4可与NO2反应生成对环境无污染的物质。
已知:①CH4的燃烧热:∆H=-890.3 kJ•mol-1②N2(g)+2O2(g)⇌2NO2(g)∆H=+67.0 kJ•mol-1③H2O(g)=H2O(l)∆H=-41.0 kJ•mol-1,则CH4(g)+2NO2 (g) ⇌CO2+2H2O (g)+N2(g)∆H=
(2)活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO。在2L恒容密闭容器中加入0.1000molNO和2.030mol固体活性炭,生成CO2、N2两种气体,在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量如表所示:
温度 | 固体活性炭/mol | NO/mol | N2/mol | CO2/mol |
200℃ | 2.000 | 0.0400 | 0.0300 | 0.0300 |
335℃ | 2.005 | 0.0500 | 0.0250 | 0.0250 |
②一定温度下,下列能说明该反应已达到平衡状态的是
A. N2与NO 的生成速率相等 B. 混合气体的密度保持不变
C.∆H 保持不变 D. 容器的总压强保持不变
③ 200 ℃时,平衡后向该容器中再充入0.1molNO,再次平衡后,NO的百分含量将
(3)SO2经催化氧化可制取硫酸,在一定温度下,往一恒容密闭容器中以体积比2∶1,通入SO2和O2,测得容器内总压强在不同温度下与反应时间的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/16/81cc54e0-92b4-4181-a843-a4b15a7ce2b1.png?resizew=225)
图中C 点时,SO2的转化率为
②其中C 点的正反应速率υC(正)与A点的逆反应速率υA(逆)的大小关系为:υC(正)
(4)有人设想将CO按下列反应除去:2CO(g)=2C(s)+O2(g) ∆H>0,请你分析该设想能否实现?
(5)利用人工光合作用,借助太阳能使CO2和H2O转化为HCOOH,如图所示,在催化剂b表面发生的电极反应为:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/2/20/2403039967199232/2403227370987521/STEM/6c61440d2fd94ea2860c5b52f8ea9a86.png?resizew=184)
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】化工生产和汽车尾气中排放的氮氧化物严重影响空气质量,通过化学方法有效减少污染,推广使用清洁能源,对环境保护有着重要的意义。回答下列问题:
I.以氨气作为还原剂,可除去烟气中的氮氧化物。已知下列反应:
①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/19bf4fd6496edc013bb3773cdf7aecd3.png)
②![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dd859039fd89a7fe69e949392d3359e6.png)
③![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/11d9ea2c2ac69236ba9a6a9c1c04ba3b.png)
(1)请写出300℃时,氨气还原
气体的热化学方程式:_______ 。
Ⅱ.氢能是一种清洁能源,可由甲烷与水蒸气催化重整制得,该反应原理为:
。
(2)有利于该反应自发进行的条件是_______ (填“高温”“低温”或“任何温度”)。
(3)既能提高该反应的反应速率,也能使平衡正向移动的措施是_______ (答出1点即可)。
(4)恒温条件下,向
密闭容器中通入
和
,反应
时,若
的转化率是
,则用
表示的反应速率为_______ ,下列能判断该反应达到平衡状态的是_______ (填标号)。
A.混合气体的密度不变 B.混合气体的平均摩尔质量不变
C.容器内的总压不变 D.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c737da368a85e9d5e9d5ffba5bc1769b.png)
Ⅲ.汽车尾气中氮氧化物的催化转化涉及反应:
,恒压条件下,按
投料,反应达到平衡状态时,四种组分的物质的量分数随温度的变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/3/a49a0130-d3a6-4149-a2c1-37c45bd841af.png?resizew=227)
(5)图中表示
和
的曲线分别是_______ (填上图字母),该反应的正反应是_______ (填“吸热”或“放热”)反应。
(6)图中
点的纵坐标为
,则用物质的量分数计算该反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5b1abdd727683a8eecf899f519b0c05c.png)
_______ (结果保留2位小数)。
I.以氨气作为还原剂,可除去烟气中的氮氧化物。已知下列反应:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/19bf4fd6496edc013bb3773cdf7aecd3.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dd859039fd89a7fe69e949392d3359e6.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/11d9ea2c2ac69236ba9a6a9c1c04ba3b.png)
(1)请写出300℃时,氨气还原
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
Ⅱ.氢能是一种清洁能源,可由甲烷与水蒸气催化重整制得,该反应原理为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eee6847f07e2fcef18ddc30f63274283.png)
(2)有利于该反应自发进行的条件是
(3)既能提高该反应的反应速率,也能使平衡正向移动的措施是
(4)恒温条件下,向
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c424e9f778fdc2a13a59898ab0ccbbe3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03dfdb47f940e30ee8bcbcfa776034ad.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/722b28ef91321039ea6623b5b4c4b4e8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/276544dddf27f079144b8db1e570b9ed.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9eb5ead0db01fc4961b16e85199424ef.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
A.混合气体的密度不变 B.混合气体的平均摩尔质量不变
C.容器内的总压不变 D.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c737da368a85e9d5e9d5ffba5bc1769b.png)
Ⅲ.汽车尾气中氮氧化物的催化转化涉及反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1b507efe2504efa5bc0c83ecdd80d4cd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c7e3a304a6363c58ec60ba966306942.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/3/a49a0130-d3a6-4149-a2c1-37c45bd841af.png?resizew=227)
(5)图中表示
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(6)图中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/29bcdd8c05cd04f46c6f4ba8aa3cb1d0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5e986b253b15e4f9480a988b72cc3aab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5b1abdd727683a8eecf899f519b0c05c.png)
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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】回答下列问题:
(1)汽车尾气主要含有一氧化碳、二氧化硫、一氧化氮等物质,是造成城市空气污染的主要因素之一。已知汽缸中氮气和氧气反应生成一氧化氮的能量变化值如图所示,则由该反应生成2molNO时,应_______ (填“释放”或“吸收”) _______ kJ能量。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/11/17/3369785969672192/3445659318558720/STEM/429c9d91ec0344edbf1a6aa25e7419bb.png?resizew=361)
(2)用氮化硅(
)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件,能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/80ffa3d92d7b302df3e771972c9c5b67.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd7f294bf2b30cda3cc3b33006f464af.png)
。
①写出
的电子式:_______ 。
②在一定温度下进行上述反应,若反应容器的容积为2L,3min后达到平衡,测得固体的质量增加了2.80g,则H2的平均反应速率_______ 。
③写出该反应的平衡常数表达式:K=_______
④一定条件下,在密闭恒容的容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是_______ 。
A.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ed1a165ed692f8d74d38863173a1d4eb.png)
B.容器内压强保持不变
C.混合气体密度保持不变
D.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1f1d258e50a8200a1c728cc55d6cbd4d.png)
(3)CO2/ HCOOH循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。 研究 HCOOH燃料电池性能的装置如图所示,两电极区间用允许K+、H+通过的半透膜隔开。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/11/17/3369785969672192/3445659318558720/STEM/11494ffe99554dee888830bbcea933af.png?resizew=317)
放电过程中需补充的物质A为_______ (填化学式)。
(1)汽车尾气主要含有一氧化碳、二氧化硫、一氧化氮等物质,是造成城市空气污染的主要因素之一。已知汽缸中氮气和氧气反应生成一氧化氮的能量变化值如图所示,则由该反应生成2molNO时,应
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/11/17/3369785969672192/3445659318558720/STEM/429c9d91ec0344edbf1a6aa25e7419bb.png?resizew=361)
(2)用氮化硅(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eecd79849b3f392c1e59ad84f820f0e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/80ffa3d92d7b302df3e771972c9c5b67.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd7f294bf2b30cda3cc3b33006f464af.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad31858726f77d9fdce04c274e83c3a2.png)
①写出
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
②在一定温度下进行上述反应,若反应容器的容积为2L,3min后达到平衡,测得固体的质量增加了2.80g,则H2的平均反应速率
③写出该反应的平衡常数表达式:K=
④一定条件下,在密闭恒容的容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是
A.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ed1a165ed692f8d74d38863173a1d4eb.png)
B.容器内压强保持不变
C.混合气体密度保持不变
D.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1f1d258e50a8200a1c728cc55d6cbd4d.png)
(3)CO2/ HCOOH循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。 研究 HCOOH燃料电池性能的装置如图所示,两电极区间用允许K+、H+通过的半透膜隔开。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/11/17/3369785969672192/3445659318558720/STEM/11494ffe99554dee888830bbcea933af.png?resizew=317)
放电过程中需补充的物质A为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】二甲醚是一种重要的清洁燃料,可代替氟利昂作制冷剂,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚,反应为
。请回答下列问题:
(1)煤是一种___________ (填“可”或“不可”)再生能源,写出直接用煤作燃料可能带来的环境问题:___________ (填两条即可)。
(2)某些共价键的键能如下表:
该反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
___________ 。
(3)向容积为1L的恒容密闭容器中,充入
和
,在t℃下发生反应,实验测得
的物质的量(n)随时间变化的曲线如图1所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/6/2888495139356672/2890088794972160/STEM/f0880e05-82c2-4c48-8486-f9ea9c92da9f.png?resizew=195)
①
内,反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75961fb85af6d75c442561fa6252e9e0.png)
___________
。达到平衡时,压强为0.8MPa,Kp为用平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数(分压=总压×物质的量分数),则该温度下的平衡常数Kp为___________
。
②下列说法能判断该反应达到平衡状态的是___________ (填标号)
A.单位时间内断裂
的同时断裂
B.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f3f98b1b5ef069d4df56d209dd51bc22.png)
C.3v正(CO)=v逆(CO2) D.混合气体的密度不再变化
(4)恒压条件下,H2的平衡转化率与起始投料比
、温度的变化关系如图2所示,则三条曲线对应温度最高的是___________ 。测得B点CO的转化率为30%,则x1=___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5eeeaf8a6da06a461e7b0460c546b91c.png)
(1)煤是一种
(2)某些共价键的键能如下表:
化学键 | C-O | C-H | H-H | C=O | ![]() |
E/(kJ/mol) | 358 | 413 | 436 | 799 | 1072 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
(3)向容积为1L的恒容密闭容器中,充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/94e8979f28376e7ac4442a2eb8f16ac8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/009bcc4b11c146c2c39c893063a659da.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ca9880fb5ed77b05cde37bbf023cb3dd.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/6/2888495139356672/2890088794972160/STEM/f0880e05-82c2-4c48-8486-f9ea9c92da9f.png?resizew=195)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/992e93b1b05260f8b9a56c6b22427d56.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75961fb85af6d75c442561fa6252e9e0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b0936cd2e8c06ca16d5998c2c68b3a45.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cbc85134acf0ea72e0f3bd72895cc36c.png)
②下列说法能判断该反应达到平衡状态的是
A.单位时间内断裂
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbd6a9d61b69c9a330b8472404d3f4eb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af963238237139f443470874d71afc12.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f3f98b1b5ef069d4df56d209dd51bc22.png)
C.3v正(CO)=v逆(CO2) D.混合气体的密度不再变化
(4)恒压条件下,H2的平衡转化率与起始投料比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bfc8e0e2ff680bc5d38603bb2856f290.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/6/2888495139356672/2890088794972160/STEM/91fd03f5-d331-4003-9b46-26cea13d74f6.png?resizew=157)
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适中
(0.65)
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【推荐3】能源危机是当前全球性的问题,“开源节流”是应对能源危机的重要举措。
(1)下列做法有助于能源“开源节流”的是_______ (填序号)。
a.大力发展农村沼气,将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
b.大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求
c.开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源,减少使用煤、石油等化石燃料
d.减少资源消耗,增加资源的重复使用、资源的循环再生
(2)金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳,氧气充足时燃烧生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/24/2943039870689280/3046979214884864/STEM/2ed2623be0cd4e909fd5349c7c0561ac.png?resizew=417)
①在通常状况下,_______ (填“金刚石”或“石墨”)更稳定,石墨的燃烧热为_______ 。
②12 g石墨在24 g氧气中燃烧,生成气体36 g,该过程放出的热量为_______ 。
(3)已知:N2、O2分子中化学键的键能分别是946 kJ·mol-1、497 kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.0 kJ·mol-1。
NO分子中化学键的键能为_______ kJ·mol-1。
(4)综合上述有关信息,请写出CO和NO反应的热化学方程式:_______ 。
(1)下列做法有助于能源“开源节流”的是
a.大力发展农村沼气,将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
b.大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求
c.开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源,减少使用煤、石油等化石燃料
d.减少资源消耗,增加资源的重复使用、资源的循环再生
(2)金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳,氧气充足时燃烧生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/24/2943039870689280/3046979214884864/STEM/2ed2623be0cd4e909fd5349c7c0561ac.png?resizew=417)
①在通常状况下,
②12 g石墨在24 g氧气中燃烧,生成气体36 g,该过程放出的热量为
(3)已知:N2、O2分子中化学键的键能分别是946 kJ·mol-1、497 kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.0 kJ·mol-1。
NO分子中化学键的键能为
(4)综合上述有关信息,请写出CO和NO反应的热化学方程式:
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