化学反应是有历程的。研究反应机理对于认识反应和调控反应意义重大。
I:NO和H2可以反应生成N2和水蒸气,其中每生成7gN2,放出166kJ的热量。该反应的速率表达式为v=k·cm(NO)·cn(H2)(k、m、n待测),其反应历程包含下列两步:
①2NO+H2=N2+H2O2(慢) Ea1
②H2O2+H2=2H2O(快) Ea2
T℃时测得有关实验数据如下:
(1)该反应的热化学方程式为___________ 。
(2)活化能Ea1___________ Ea2(填“>或<或=”)。
(3)m=___________ ,n=___________ 。
II:催化剂参与反应过程,能加快反应速率。
(4)2SO2+O2=2SO3的速率很慢,NO和NO2都可以作为该反应的催化剂,发生两步基元反应,快速生成SO3。请结合催化剂的特点,写出NO做催化剂时,这两步基元反应的方程式___________ 。
(5)请在下图中画出加入催化剂时的能量变化过程__________ (已知该两步反应均为放热反应)。
I:NO和H2可以反应生成N2和水蒸气,其中每生成7gN2,放出166kJ的热量。该反应的速率表达式为v=k·cm(NO)·cn(H2)(k、m、n待测),其反应历程包含下列两步:
①2NO+H2=N2+H2O2(慢) Ea1
②H2O2+H2=2H2O(快) Ea2
T℃时测得有关实验数据如下:
序号 | c(NO)/(mol·L-1) | c(H2)/(mol·L-1) | 速率/(mol·L-1·min-1) |
I | 0.0060 | 0.0010 | 1.8×10-4 |
II | 0.0060 | 0.0020 | 3.6×10-4 |
III | 0.0010 | 0.0060 | 3.0×10-5 |
IV | 0.0020 | 0.0060 | 1.2×10-4 |
(1)该反应的热化学方程式为
(2)活化能Ea1
(3)m=
II:催化剂参与反应过程,能加快反应速率。
(4)2SO2+O2=2SO3的速率很慢,NO和NO2都可以作为该反应的催化剂,发生两步基元反应,快速生成SO3。请结合催化剂的特点,写出NO做催化剂时,这两步基元反应的方程式
(5)请在下图中画出加入催化剂时的能量变化过程
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/1/2819824787849216/2820042889011200/STEM/671c3c0c-8e55-4c7b-a21e-5fd2793dd777.png?resizew=213)
更新时间:2021-10-01 16:54:51
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名校
【推荐1】氮的化合物应用广泛,但氮氧化物是重要的空气污染物,应降低其排放。
(1)用CO2和NH3可合成氮肥尿素
已知:①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s) ΔH=-159.5kJ·mol-1
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+116.5kJ·mol-1
③H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44.0kJ·mol-1
用CO2和NH3合成尿素(副产物是液态水)的热化学方程式为___________ 。
(2)工业上常用如下反应消除氮氧化物的污染:CH4(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH。在温度为T1和T2时,分别将0.40molCH4和1.0molNO2充入体积为1L的密闭容器中,n(CH4)随反应时间的变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/6/2888672164454400/3072508804931584/STEM/3329b981ad6042939cf37040605b17c8.png?resizew=163)
①根据如图判断该反应的ΔH___________ 0(填“>”“<”或“=”),理由是___________ 。
②温度为T1时,0~10min内NO2的平均反应速率v(NO2)=___________ ,反应的平衡常数K=___________ (保留一位小数)。
③该反应达到平衡后,为再提高反应速率同时提高NO2的转化率,可采取的措施有___________ (填编号)。
A.改用高效催化剂 B.升高温度 C.缩小容器的体积 D.增加CH4的浓度
(3)利用原电池反应可实现NO2的无害化,总反应为6NO2+8NH3=7N2+12H2O,电解质溶液为NaOH溶液,工作一段时间后,该电池正极区附近溶液pH___________ (填“增大”“减小”或“不变”),负极的电极反应式为___________ 。
(1)用CO2和NH3可合成氮肥尿素
已知:①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s) ΔH=-159.5kJ·mol-1
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+116.5kJ·mol-1
③H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44.0kJ·mol-1
用CO2和NH3合成尿素(副产物是液态水)的热化学方程式为
(2)工业上常用如下反应消除氮氧化物的污染:CH4(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH。在温度为T1和T2时,分别将0.40molCH4和1.0molNO2充入体积为1L的密闭容器中,n(CH4)随反应时间的变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/6/2888672164454400/3072508804931584/STEM/3329b981ad6042939cf37040605b17c8.png?resizew=163)
①根据如图判断该反应的ΔH
②温度为T1时,0~10min内NO2的平均反应速率v(NO2)=
③该反应达到平衡后,为再提高反应速率同时提高NO2的转化率,可采取的措施有
A.改用高效催化剂 B.升高温度 C.缩小容器的体积 D.增加CH4的浓度
(3)利用原电池反应可实现NO2的无害化,总反应为6NO2+8NH3=7N2+12H2O,电解质溶液为NaOH溶液,工作一段时间后,该电池正极区附近溶液pH
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解答题-原理综合题
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(0.65)
解题方法
【推荐2】我国力争2030年前实现碳达峰,
的捕集、利用已成为科学家研究的热点。
在固体催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生如下反应:
主反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4f235e8fc9cfab1cf0da417c51d0b7ce.png)
副反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d259ddc075733a33f765aae6d5b131e2.png)
(1)
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cc36e17ae25f5b5c3abdbedce82ee0ea.png)
___________
,从化学平衡移动的角度分析,为了提高甲烷的产率,反应适宜在___________ 条件下进行。
A.低温、低压 B.低温、高压 C.高温、高压 D.高温、低压
(2)若在恒容绝热的容器中只发生副反应Ⅱ,下列能说明该反应一定达到平衡状态的是___________。
(3)在一定条件下,在某催化剂作用下,向恒容密闭容器中充入一定量的
和
,若只发生主反应Ⅰ,测得在相同时间内,不同温度下
的转化率如图所示,已知
时已达平衡状态。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/2/3/3425254157115392/3433786394460160/STEM/00a2355ea3934967943cbbf53679a2ad.png?resizew=210)
①a点![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/89e242db798aaff70342c9ec88af31eb.png)
___________
(填“>”、“<”或“=”);
②c点的转化率比b点低的原因是___________ ;
③温度为
时,将等物质的量的
和
充入体积为1L的密闭容器中,若只发生主反应Ⅰ,该反应的平衡常数K=2.实验测得:
、
,
、
为速率常数。温度为
,达平衡时:
,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/67cfcf91d55e4644da44b24f16401cce.png)
___________ (填“>”、“<”或“=”)
。
(4)500℃时,向IL恒容密闭容器中充入
和
,初始压强为p,20min时主、副反应都达到平衡状态,测得
,体系压强为
,则0~20min内![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/45609efc0f7d44fdbd60aface9006412.png)
___________
;500℃,副反应Ⅱ的压强平衡常数Kp=___________ (用平衡分压代替平衡浓度来计算,分压=总压×物质的量分数,计算结果保留2位有效数字)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
主反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d9af41813f6d3aa226dd63a53a11a7c3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4f235e8fc9cfab1cf0da417c51d0b7ce.png)
副反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/97d979f2b91ea403c50df259bcdc1d23.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d259ddc075733a33f765aae6d5b131e2.png)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c4dd103b7d3818567f1b25a03f553197.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cc36e17ae25f5b5c3abdbedce82ee0ea.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
A.低温、低压 B.低温、高压 C.高温、高压 D.高温、低压
(2)若在恒容绝热的容器中只发生副反应Ⅱ,下列能说明该反应一定达到平衡状态的是___________。
A.容器内气体密度不再改变 |
B.容器内的压强不再改变 |
C.容器内![]() |
D.单位时间内,断开H-H键的数目和断开H-O键的数目之比为1∶2 |
![](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/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9275bd8ce17fcc4a786510b008414ab0.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/2/3/3425254157115392/3433786394460160/STEM/00a2355ea3934967943cbbf53679a2ad.png?resizew=210)
①a点
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/89e242db798aaff70342c9ec88af31eb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c48bf604902bd8d68bbcfbd2a7889182.png)
②c点的转化率比b点低的原因是
③温度为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ea29a5cd9a03f80fecdc6ca39fb14913.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/f92ab0dbc4048258b775759f15585c75.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c8af16ac9fda7c7445b993aff65b691e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6115766fdc93e803b2e4ef6612bb238e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4f0168c0b10d9d09d7e7651c79b2cd16.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/67cfcf91d55e4644da44b24f16401cce.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e0a81595b730492585dcd48bd44023ea.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/67cfcf91d55e4644da44b24f16401cce.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ea29a5cd9a03f80fecdc6ca39fb14913.png)
(4)500℃时,向IL恒容密闭容器中充入
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9deb5d288c0de2009f24463c5f04bedf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/91bf1e7d221ec4209d7022aaa08fe57a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f846c0e7e5286079b0e8e07cabcc70e0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/45609efc0f7d44fdbd60aface9006412.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5547f6339f968a7af10c5c0c781308a9.png)
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】硫磺(主要成份:S)和黄铁矿(主要成份:
)均是工业制取硫酸的主要原料。
Ⅰ.已知:①单质硫的燃烧热为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3bdcfd488437d07d11721e2d620b8cc5.png)
②![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/80fe0470d657b07d9f72d41e1246b7cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a184816f8f73621d34195099f678619e.png)
(1)写出由
生成
的热化学反应方程式_______
Ⅱ.黄铁矿因其浅黄铜色和明亮的金属光泽,常被误认为是黄金,故又称为“愚人金”。某兴趣小组设计如下实验方案,测定某高纯黄铁矿石中硫元素的含量。
称取
该黄铁矿样品放入如下图所示装置(夹持和加热装置省略)的石英管中,从a处不断地缓缓通入空气,高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全得到红棕色固体和一种刺激性气味的气体。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/12/0e2fe1e2-51bd-4d3e-9d6b-d5544af6ceb2.png?resizew=425)
(2)写出石英管中发生反应的化学方程式:_______ 。
(3)上图中,干燥管甲内所盛试剂是_______ 。
(4)有同学提出该实验装置存在安全 隐患,请用简洁的文字说明:_______ 。
反应结束后,将乙瓶中的溶液进行如下处理:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/12/3a166981-f095-4f57-98df-18a07a411901.png?resizew=460)
(5)为准确 测定该黄铁矿石中硫元素的质量分数,请将上述步骤补充完整_______ 。
(6)某同学设计如下实验,探究反应后乙瓶中溶液所含的阴离子种类 ,请完成下列表格
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2f8dd3411d4346af2ee9b80b682dd5fa.png)
Ⅰ.已知:①单质硫的燃烧热为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3bdcfd488437d07d11721e2d620b8cc5.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/80fe0470d657b07d9f72d41e1246b7cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a184816f8f73621d34195099f678619e.png)
(1)写出由
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6436c7d7488b9a320c22806dfcfc9717.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd0c046ea9c70fe5061b281b0fba4765.png)
Ⅱ.黄铁矿因其浅黄铜色和明亮的金属光泽,常被误认为是黄金,故又称为“愚人金”。某兴趣小组设计如下实验方案,测定某高纯黄铁矿石中硫元素的含量。
称取
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/793d4299ba29f871d4ba915d59c6eccf.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/12/0e2fe1e2-51bd-4d3e-9d6b-d5544af6ceb2.png?resizew=425)
(2)写出石英管中发生反应的化学方程式:
(3)上图中,干燥管甲内所盛试剂是
(4)有同学提出该实验装置存在
反应结束后,将乙瓶中的溶液进行如下处理:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/12/3a166981-f095-4f57-98df-18a07a411901.png?resizew=460)
(5)为
(6)某同学设计如下实验,探究反应后乙瓶中溶液所含的
步骤 | 实验操作 | 现象及结论 |
a | 取适量锥形瓶乙中反应后的溶液,滴加足量稀盐酸至不再有气泡产生,将所产生的气体通入到足量 | 红色褪去,说明有![]() |
b | 取步骤a所得溶液,滴加 | 有白色沉淀产生,说明有![]() |
c | 另取适量锥形瓶乙中反应后的溶液, | 溶液变红,说明有![]() |
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐1】按要求回答下列问题:
(1)如图所示是原电池的装置图。若需将反应:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成如图所示的原电池装置,则A(负极)极材料为_______ ,B(正极)极材料为_______ ,溶液C为_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/24/c87fa4f5-81b8-4580-be50-eb10fca649b3.png?resizew=142)
(2)利用原电池工作原理测定汽车尾气中CO的浓度,其装置如图所示。该电池中O2-可以在固体介质NASICON(固溶体)内自由移动,工作时O2-的移动方向_______ (填“从a到b”或“从b到a”),负极发生的电极反应式为:_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/24/4eafdd47-2783-44b3-9b58-8d58b7f3648c.png?resizew=238)
(3)有人设想以N2和H2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图所示,电池正极的电极反应式是_______ ,A是_______ (填名称)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/24/88e7dbf0-35f8-4c06-955a-6ece1b04d434.png?resizew=217)
(4)把2.5 mol A和 2.5 mol B混合放入容积为2 L的密闭容器里,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g),经 5 s反应达平衡,在此5 s内C的平均反应速率为0.2 mol·L-1·s-1,同时生成1 mol D,下列叙述中正确的是_______ 。
A.x=4
B.达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强之比为6∶5
C.5 s内B的平均反应速率v(B)=0.05mol·L-1·s-1
D.达到平衡状态时A的转化率为50%
(1)如图所示是原电池的装置图。若需将反应:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成如图所示的原电池装置,则A(负极)极材料为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/24/c87fa4f5-81b8-4580-be50-eb10fca649b3.png?resizew=142)
(2)利用原电池工作原理测定汽车尾气中CO的浓度,其装置如图所示。该电池中O2-可以在固体介质NASICON(固溶体)内自由移动,工作时O2-的移动方向
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(3)有人设想以N2和H2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图所示,电池正极的电极反应式是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/24/88e7dbf0-35f8-4c06-955a-6ece1b04d434.png?resizew=217)
(4)把2.5 mol A和 2.5 mol B混合放入容积为2 L的密闭容器里,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g),经 5 s反应达平衡,在此5 s内C的平均反应速率为0.2 mol·L-1·s-1,同时生成1 mol D,下列叙述中正确的是
A.x=4
B.达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强之比为6∶5
C.5 s内B的平均反应速率v(B)=0.05mol·L-1·s-1
D.达到平衡状态时A的转化率为50%
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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】恒温恒容下,将2mol气体A和2mol气体B通入体积为2L的密闭容器中,发生如下反应:2A(g)+B(g)
xC(g)+2D(s),2min后反应达到平衡状态,此时剩余1.2mol B,并测得C的浓度为1.2mol/L。
(1)2min内,B的转化率为___________ 。
(2)从开始反应至达到平衡状态,消耗A的平均反应速率为___________ , x=___________ 。
(3)下列各项不能作为该反应达到平衡状态的标志的是___________(填字母)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(1)2min内,B的转化率为
(2)从开始反应至达到平衡状态,消耗A的平均反应速率为
(3)下列各项不能作为该反应达到平衡状态的标志的是___________(填字母)。
A.气体密度不再变化 | B.压强不再变化 |
C.A的消耗速率与B的消耗速率之比为2:1 | D.气体平均相对分子质量不再变化 |
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
【推荐3】某实验小组通过铁与盐酸反应的实验,研究影响反应速率的因素(铁的质量相等,铁块的形状一样,盐酸均过量),设计实验如下表:
(1)若四组实验均反应1分钟(铁有剩余),则以上实验需要测出的数据是___________ 。
(2)实验___________ 和___________ (填实验编号)是研究盐酸的浓度对该反应速率的影响;实验1和2是研究___________ 对该反应速率的影响。
(3)测定在不同时间产生氢气体积V的数据,绘制出图甲,则曲线c、d分别对应的实验组别可能是___________ 、___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/27/8772373e-53a0-4cab-8ae4-5f5d2fea7eca.png?resizew=100)
(4)分析其中一组实验,发现产生氢气的速率随时间变化情况如图乙所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/27/3151d661-7480-45db-898e-7039446b1e7e.png?resizew=98)
①其中t1~t2速率变化的主要原因是___________ 。
②t2~t3速率变化的主要原因是___________ 。
(5)实验1产生氢气的体积如图丙中的曲线a,添加某试剂能使曲线a变为曲线b的是___________(填序号)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/27/be8f2bf7-8043-4666-a427-7162a0178da1.png?resizew=107)
(6)在2 L密闭容器中进行反应:mX(g)+nY(g)
pZ(g)+qQ(g),式中m、n、p、q为化学计量数。在0~3 min内,各物质的物质的量的变化如下表所示:
已知:2 min内v(Q)=0.075 mol/(L·min),v(Z):v(Y)=1:2。
请回答下列问题:
①2 min内Z的反应速率v(Z)=___________ 。
②起始时n(Y)=___________ 、n(Q)=___________ 。
③化学方程式中m=___________ 、n=___________ 、p=___________ 、q=___________ 。
④对于该反应,能增大正反应速率的措施是___________ (填序号)。
A.增大容器容积 B.移走部分Q C.通入大量X D.升高温度
实验编号 | 盐酸浓度/(mol/L) | 铁的形态 | 温度/K |
1 | 4.00 | 块状 | 293 |
2 | 4.00 | 粉末 | 293 |
3 | 2.00 | 块状 | 293 |
4 | 2.00 | 粉末 | 313 |
(2)实验
(3)测定在不同时间产生氢气体积V的数据,绘制出图甲,则曲线c、d分别对应的实验组别可能是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/27/8772373e-53a0-4cab-8ae4-5f5d2fea7eca.png?resizew=100)
(4)分析其中一组实验,发现产生氢气的速率随时间变化情况如图乙所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/27/3151d661-7480-45db-898e-7039446b1e7e.png?resizew=98)
①其中t1~t2速率变化的主要原因是
②t2~t3速率变化的主要原因是
(5)实验1产生氢气的体积如图丙中的曲线a,添加某试剂能使曲线a变为曲线b的是___________(填序号)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/27/be8f2bf7-8043-4666-a427-7162a0178da1.png?resizew=107)
A.CuO粉末 | B.NaNO3固体 | C.NaCl溶液 | D.浓H2SO4 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
物质 | X | Y | Z | Q |
n(起始)/mol | 0.7 | 1.0 | ||
n(2 min末)/mol | 0.8 | 2.7 | 0.8 | 2.7 |
n(3 min末)/mol | 0.8 |
请回答下列问题:
①2 min内Z的反应速率v(Z)=
②起始时n(Y)=
③化学方程式中m=
④对于该反应,能增大正反应速率的措施是
A.增大容器容积 B.移走部分Q C.通入大量X D.升高温度
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【推荐1】回答下列问题:
(1)已知:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f36640c5863c2fab49649e84b456b930.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a7c81fc218415f8b05933311b165c890.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c1d678a2ee0c598dd2e4c382ade2eeb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0a6195b68e77744350d94a91ec81af52.png)
则反应
的
=___________
。
(2)二十世纪初,工业上以CO2和NH3,为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步:
i.CO2和NH3生成NH2COONH4;ii.NH2COONH4分解生成尿素。
①合成尿素反应的热化学方程式为___________ 。
②结合反应过程中能量变化示意图1,下列说法正确的是___________ (填序号)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/13/bf52156b-dfea-409e-a699-f1a5f0686a69.png?resizew=374)
a.活化能:反应i<反应ii
b.i为放热反应,ii为吸热反应
c.对总反应速率影响较大的是反应i
(3)某研究团队合成的低配位Cu在碱性条件下催化CO2还原生成乙烯的电化学装置如图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/13/86b0aff4-e6e4-439d-bf15-1f8ad188f58c.png?resizew=348)
①Y为电源的___________ (填“正极”或“负极”)。
②电极A上的电极反应式为___________ 。
③理论上电极A上消耗的
与电极B上生成的
的物质的量之比为___________ 。
(4)以Al和
为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,该电池保护地下铁管道不被腐蚀,铁管道应连接电池的___________ 电极[填“Al”或“
”]。
(1)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f36640c5863c2fab49649e84b456b930.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a7c81fc218415f8b05933311b165c890.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c1d678a2ee0c598dd2e4c382ade2eeb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0a6195b68e77744350d94a91ec81af52.png)
则反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6880fb6ec33b5ddd9515ebb8a133e5a9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)二十世纪初,工业上以CO2和NH3,为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步:
i.CO2和NH3生成NH2COONH4;ii.NH2COONH4分解生成尿素。
①合成尿素反应的热化学方程式为
②结合反应过程中能量变化示意图1,下列说法正确的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/13/bf52156b-dfea-409e-a699-f1a5f0686a69.png?resizew=374)
a.活化能:反应i<反应ii
b.i为放热反应,ii为吸热反应
c.对总反应速率影响较大的是反应i
(3)某研究团队合成的低配位Cu在碱性条件下催化CO2还原生成乙烯的电化学装置如图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/13/86b0aff4-e6e4-439d-bf15-1f8ad188f58c.png?resizew=348)
①Y为电源的
②电极A上的电极反应式为
③理论上电极A上消耗的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
(4)以Al和
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/056b6b70e1c61e0fab1e1484e0c67c39.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/54545e0162274e679abb582357afe498.png)
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
【推荐2】合成氨工艺是人工固氮的重要途径,解决了数亿人口生存问题。
(1)已知:①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/62464be9d8dd8e14488e8d702a529745.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2a4a7d8bec7bc43b6dd1626593f08ebd.png)
则
=___________ 。
(2)合成氨的反应历程可表示如下:
第一步:
;
(慢反应)
第二步:
(快反应)
①第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能,理由是___________ 。
②下列关于合成氨反应条件的选择是利用勒夏特列原理的是___________ (填序号)。
A.选择400~500℃ B.选择10~30MPa
C.使用铁触媒催化剂 D.及时分离出氨气
(3)在一定条件下,向某反应容器中充入1molN2、3molH2在不同温度下反应,平衡体系中氨的物质的量分数随压强变化的曲线如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/2/2842754263662592/2844108566724608/STEM/330461dd-58a5-4707-97d0-5867aed6c458.png?resizew=215)
温度T1、T2、T3由高到低的顺序为___________ ,M点H2的平衡转化率为___________ %(保留一位小数)。
(4)将N2和H2以一定的流速分别通过甲、乙两种催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中N2的含量,从而确定N2的转化率,结果如图所示,则在合理的温度下,___________ (填“甲”或“乙”)催化剂的催化效果更好。
(1)已知:①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a73591c64a65e762d9c7d7ffb15fefdb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/62464be9d8dd8e14488e8d702a529745.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0e2ab0c37523363f107b090b40f59037.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2a4a7d8bec7bc43b6dd1626593f08ebd.png)
则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af2a78a8bcdac336fa20eabfcc8cd2a6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
(2)合成氨的反应历程可表示如下:
第一步:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b708f53bfc21a3f0f4e509d42a050ed9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7a6718a107bb6056d3bded3ed1444741.png)
第二步:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b3055c64a406f1835b80ffbc049a9a58.png)
①第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能,理由是
②下列关于合成氨反应条件的选择是利用勒夏特列原理的是
A.选择400~500℃ B.选择10~30MPa
C.使用铁触媒催化剂 D.及时分离出氨气
(3)在一定条件下,向某反应容器中充入1molN2、3molH2在不同温度下反应,平衡体系中氨的物质的量分数随压强变化的曲线如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/2/2842754263662592/2844108566724608/STEM/330461dd-58a5-4707-97d0-5867aed6c458.png?resizew=215)
温度T1、T2、T3由高到低的顺序为
(4)将N2和H2以一定的流速分别通过甲、乙两种催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中N2的含量,从而确定N2的转化率,结果如图所示,则在合理的温度下,
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/2/2842754263662592/2844108566724608/STEM/611d6db8-87ac-43d1-a753-af0720e5b9cd.png?resizew=240)
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【推荐3】近年来雾霾天气经常出现,研究雾霾成因和治理是当前环保的重要话题。汽车尾气和燃煤是造成空气污染的原因之一、因此研究氮氧化物的反应机理,对消除和防治环境污染有重要意义。
(1)利用反应2CO(g)+2NO(g)
2CO2(g)+N2(g) ΔH<0,可实现汽车尾气的无害化处理。一定条件下进行该反应,测得CO的平衡转化率与温度、起始投料比m[m=
]的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/11/2892092940476416/2938340430946304/STEM/069781a7-1d83-4212-9fd4-183bc0116a7d.png?resizew=208)
①投料比m1、m2、m3从大到小的顺序为___________ 。
②随着温度的升高,不同投料比下CO平衡转化率趋于相近的原因是___________ 。
(2)如图为均相NO-CO的反应历程,TS代表过渡态,IM表示反应过程中的复杂中间产物(反应路径中每一阶段内各驻点的能量均为相对于此阶段内反应物能量的能量之差)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/11/2892092940476416/2938340430946304/STEM/029804da-0d63-4dcd-acba-6dc26329254c.png?resizew=472)
①CO(g)+2NO(g)
CO2(g)+N2O(g) ΔH=___________ 。
②整个反应分为三个基元反应阶段,第___________ (填“一”“二”或“三”)阶段反应活化能最大。
(3)碳单质也可用于氮氧化合物的净化,2C(s)+2NO2(g)
N2(g)+2CO2(g) △H=-64.2kJ·mol-1,在密闭容器中加入一定量的碳和NO2,维持温度为T°C,如图为不同压强下反应经过相同时间NO2的转化率随着压强变化的示意图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/11/2892092940476416/2938340430946304/STEM/2646c971-fd19-4a72-b8ff-b67aac99fcd5.png?resizew=378)
①试分析,1050kPa前,NO2转化率随着压强增大而增大的原因___________ 。
②用某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T°C、1.1×106Pa时,该反应的化学平衡常数___________ (用计算表达式表示,不必化简);已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。
(4)利用固体氧化物电解池通过电解方式分解氮氧化物的原理如下图所示。原理是用Pt电极将N2O在电解池中分解成无污染的N2和O2除去,两电极间是新型固体氧化物电解质,在一定条件下可自由传导O2-,电解池阴极反应式为___________ 。
(1)利用反应2CO(g)+2NO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fac6d7765461a4e837d8265ab353a5fd.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/11/2892092940476416/2938340430946304/STEM/069781a7-1d83-4212-9fd4-183bc0116a7d.png?resizew=208)
①投料比m1、m2、m3从大到小的顺序为
②随着温度的升高,不同投料比下CO平衡转化率趋于相近的原因是
(2)如图为均相NO-CO的反应历程,TS代表过渡态,IM表示反应过程中的复杂中间产物(反应路径中每一阶段内各驻点的能量均为相对于此阶段内反应物能量的能量之差)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/11/2892092940476416/2938340430946304/STEM/029804da-0d63-4dcd-acba-6dc26329254c.png?resizew=472)
①CO(g)+2NO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
②整个反应分为三个基元反应阶段,第
(3)碳单质也可用于氮氧化合物的净化,2C(s)+2NO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/11/2892092940476416/2938340430946304/STEM/2646c971-fd19-4a72-b8ff-b67aac99fcd5.png?resizew=378)
①试分析,1050kPa前,NO2转化率随着压强增大而增大的原因
②用某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T°C、1.1×106Pa时,该反应的化学平衡常数
(4)利用固体氧化物电解池通过电解方式分解氮氧化物的原理如下图所示。原理是用Pt电极将N2O在电解池中分解成无污染的N2和O2除去,两电极间是新型固体氧化物电解质,在一定条件下可自由传导O2-,电解池阴极反应式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/11/2892092940476416/2938340430946304/STEM/91d315dd-a8f6-4bb2-8590-5b79b43ff5e1.png?resizew=252)
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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】CO2-CH4催化重整是减缓温室效应、实现碳中和的重要方式,其主反应为CO2(g)+CH4(g)
2CO(g)+2H2(g) △H=+247kJ•mol-1,反应体系还涉及以下副反应:
i.CH4(g)
C(s)+2H2(g) △H1=+75.0kJ•mol-1
ii.CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H2=+41.0kJ•mol-1
iii.CO(g)+H2(g)
C(s)+H2O(g) △H3
(1)反应iii的△H3=_______ kJ•mol-1。
(2)我国学者对催化重整的主反应通过计算机模拟进行理论研究,提出在Pt-Ni或Sn-Ni合金催化下,先发生甲烷逐级脱氢反应,其反应历程(能垒图)如图1所示。*表示吸附在催化剂表面,吸附过程产生的能量称为吸附能。(已知:气固相催化反应的表面反应过程由吸附、表面反应、脱附步骤形成)
①该历程中最大垒能为______ eV;对于CH4*=C*+4H*,其它条件相同,Pt-Ni与Sn-Ni合金催化下的△E不相等的原因是______ 。
②其它条件相同时,催化重整的主反应在不同催化剂下反应相同时间,CO的产率随反应温度的变化如图2所示。A是______ 合金催化下CO的产率随温度的变化曲线,A、B曲线到达W点后重合,原因是______ 。
(3)在恒容密闭容器中通入1molH2及一定量CO,发生反应iii,CO的平衡转化率随n(CO)及温度变化如图3所示。
①A、B两点对应的CO正反应速率v正(A)______ (填“>”“=”或“<”,下同)v正(B),B和D两点对应的反应温度TB______ TD。
②已知反应速率v正=k正x(CO)x(H2),v逆=k逆x(H2O),k为反应速率常数,x为气体的体积分数,在达到平衡状态为C点的反应过程(此过程为恒温)中,当某时刻CO的转化率刚好达到60%时,c[H2(g)]=0.4mol•L-1,则
=______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
i.CH4(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
ii.CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
iii.CO(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
(1)反应iii的△H3=
(2)我国学者对催化重整的主反应通过计算机模拟进行理论研究,提出在Pt-Ni或Sn-Ni合金催化下,先发生甲烷逐级脱氢反应,其反应历程(能垒图)如图1所示。*表示吸附在催化剂表面,吸附过程产生的能量称为吸附能。(已知:气固相催化反应的表面反应过程由吸附、表面反应、脱附步骤形成)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/17/dc6ee4bc-6485-4cb6-98ad-f6d5f168a64d.png?resizew=495)
①该历程中最大垒能为
②其它条件相同时,催化重整的主反应在不同催化剂下反应相同时间,CO的产率随反应温度的变化如图2所示。A是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/17/7087491a-bca6-4a16-8c77-84905482bf85.png?resizew=253)
(3)在恒容密闭容器中通入1molH2及一定量CO,发生反应iii,CO的平衡转化率随n(CO)及温度变化如图3所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/17/41ba10f9-b3ee-47f6-a754-f7173796c3da.png?resizew=239)
①A、B两点对应的CO正反应速率v正(A)
②已知反应速率v正=k正x(CO)x(H2),v逆=k逆x(H2O),k为反应速率常数,x为气体的体积分数,在达到平衡状态为C点的反应过程(此过程为恒温)中,当某时刻CO的转化率刚好达到60%时,c[H2(g)]=0.4mol•L-1,则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/49d6a16d6f42089fc46ce9f2383744ad.png)
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【推荐2】一定条件下,CH4和CO2都能与H2O形成笼状结构的水合物晶体,CH4与H2O形成的水合物俗称“可燃冰”。
(1)“可燃冰”晶体中平均每46个H2O分子构建8个笼,其中6个笼分别容纳1个CH4分子,另外2个笼分别容纳1个H2O分子,则“可燃冰”平均组成可表示为________ (填化学式)。
(2)已知:
CO2(g)+nH2O(l)=CO2·nH2O(s) △H=-57.98kJ·mol-1
CH4(g)+nH2O(l)=CH4·nH2O(s) △H=-54.49kJ·mol-1
反应CO2(g)+CH4·nH2O(s)=CH4(g)+CO2·nH2O(s)的△H=________ kJ·mol-1
(3)科学家提出用CO2“置换”CH4开采海底“可燃冰”的设想,提出该设想的理论依据是________ 。
(4)图中显示,CO2·nH2O的生产速率明显大于 CH4·nH2O释放出的速率,其原因是________ 。
(5)利用CO2的弱氧化性,开发了丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺。该工艺可采用铬的氧化物为催化剂,其反应机理如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/12/1/2345915642609664/2347918580039680/STEM/a7b278b1-5ab6-4d9f-99d1-2e813bc1c8c9.png)
①反应(i)的化学方程式为________ 。
②该工艺可以有效消除催化剂表面的积炭,维持催化剂活性,原因是________ 。
(1)“可燃冰”晶体中平均每46个H2O分子构建8个笼,其中6个笼分别容纳1个CH4分子,另外2个笼分别容纳1个H2O分子,则“可燃冰”平均组成可表示为
(2)已知:
CO2(g)+nH2O(l)=CO2·nH2O(s) △H=-57.98kJ·mol-1
CH4(g)+nH2O(l)=CH4·nH2O(s) △H=-54.49kJ·mol-1
反应CO2(g)+CH4·nH2O(s)=CH4(g)+CO2·nH2O(s)的△H=
(3)科学家提出用CO2“置换”CH4开采海底“可燃冰”的设想,提出该设想的理论依据是
(4)图中显示,CO2·nH2O的生产速率明显大于 CH4·nH2O释放出的速率,其原因是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/12/1/2345915642609664/2347918580039680/STEM/1639ab76-527a-4210-919f-55b5b991aa7c.png)
(5)利用CO2的弱氧化性,开发了丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺。该工艺可采用铬的氧化物为催化剂,其反应机理如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/12/1/2345915642609664/2347918580039680/STEM/a7b278b1-5ab6-4d9f-99d1-2e813bc1c8c9.png)
①反应(i)的化学方程式为
②该工艺可以有效消除催化剂表面的积炭,维持催化剂活性,原因是
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
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解题方法
【推荐3】铁及铁的氧化物广泛应于生产、生活、航天、科研领域。
(1)Fe2O3与CH4反应可制备“纳米级”金属铁,其反应为:3 CH4(g)+Fe2O3(s)
Fe(s)+6H2(g)+3CO(g) ΔH
①在容积均为VL的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中加入足量“纳米级”金属铁,然后分别充入amolCO和2amolH2,三个容器的反应温度分别保持T1、T2、T3,在其它条件相同的情况下,实验测得反应均进行到tmin时CO的体积分数如图1所示,此时Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个容器中一定处于化学平衡状态的是____ (填Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ);制备“纳米级”金属铁的反应:ΔH______ 0(填“>”“<”)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/24/01848abb-25e9-4d34-8598-22d1543c22ef.png?resizew=476)
②在T℃时,向某恒容密闭容器中加入3molCH4(g)和2molFe2O3(s),进行上述反应,反应起始时压强为P0,反应进行至10min时达到平衡,测得此时容器的气体压强是起始压强的2倍。T℃下该反应的KP=_______ ;T℃下若起始时该容器中加入2molCH4(g)、4molFe2O3(s)、1molFe(s)、2molH2(g)、2molCO(g),则起始时v(正)_____ v(逆)(填“>”“<”或“=”)
(2)纳米铁粉与水中NO
反应的离子方程式为4Fe+NO
+10H+=4Fe2++NH
+3H2O
①研究发现,若pH偏低将会导致NO
的去除率下降,其原因是___ 。
②相同条件下,纳米铁粉去除不同水样中NO
的速率有较大差异,图2中所产生的差异的可能原因是 ____________ 。(答一条)
(1)Fe2O3与CH4反应可制备“纳米级”金属铁,其反应为:3 CH4(g)+Fe2O3(s)
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①在容积均为VL的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中加入足量“纳米级”金属铁,然后分别充入amolCO和2amolH2,三个容器的反应温度分别保持T1、T2、T3,在其它条件相同的情况下,实验测得反应均进行到tmin时CO的体积分数如图1所示,此时Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个容器中一定处于化学平衡状态的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/24/01848abb-25e9-4d34-8598-22d1543c22ef.png?resizew=476)
②在T℃时,向某恒容密闭容器中加入3molCH4(g)和2molFe2O3(s),进行上述反应,反应起始时压强为P0,反应进行至10min时达到平衡,测得此时容器的气体压强是起始压强的2倍。T℃下该反应的KP=
(2)纳米铁粉与水中NO
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①研究发现,若pH偏低将会导致NO
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fae5d08d37e32d492827e4c5056c5ce7.png)
②相同条件下,纳米铁粉去除不同水样中NO
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