100kPa时,反应
中NO的平衡转化率与温度的关系如图中曲线所示,回答下列问题。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/16/2830455878721536/2831336101249024/STEM/18e2a5ec-23fe-458d-bee8-bf425e969e36.png?resizew=285)
(1)100kPa时,200~500℃温度范围内,NO平衡转化率随温度变化情况可描述为___________ ,该反应的反应热![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
___________ 0(填“>”、“<”、“=”或“无法确定”)。
(2)根据图示和所学知识,该反应发生的最佳条件为___________ 。
(3)图中A、B、C三点表示不同压强或温度下,
达到平衡时NO的转化率,三个点对应的压强PA、PB、PC由大到小的顺序是___________ ,判断PB、PC大小关系的理由是___________ 。平衡常数KA、KB、KC的大小关系是___________ 。
(4)某温度时,在1L容器中充入2molNO和1molO2,发生反应
,若其平衡转化率为40%,计算平衡常数K?(写出计算过程,结果保留两位有效数字)。___________
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d6dc9768622030fbc31b7a8526404d16.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/16/2830455878721536/2831336101249024/STEM/18e2a5ec-23fe-458d-bee8-bf425e969e36.png?resizew=285)
(1)100kPa时,200~500℃温度范围内,NO平衡转化率随温度变化情况可描述为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
(2)根据图示和所学知识,该反应发生的最佳条件为
(3)图中A、B、C三点表示不同压强或温度下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d6dc9768622030fbc31b7a8526404d16.png)
(4)某温度时,在1L容器中充入2molNO和1molO2,发生反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d6dc9768622030fbc31b7a8526404d16.png)
更新时间:2021-10-17 15:50:57
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】甲烷及其衍生物在国民经济中有着重要的作用。
(1)工业上甲烷可用于制造合成气,常温常压下其反应为:CH4(g)+H2O(l)⇌CO(g)+3H2(g) ΔH=+250.1kJ・mol-1
①CO(g)、H2(g)的燃烧热依次为283.0kJ・mol-1、285.8kJ・mol-1。常温常压下,16g甲烷完全燃烧生成液态水放出的热量为____ kJ。
②将1molCH4(g)和1molH2O(g)充入温度恒为298K、压强恒为100kPa的密闭容器中,发生反应,正反应速率v
=k
×p(CH4)×p(H2O),p为分压(分压=总压×物质的量分数)。若该条件下k
=4.5×10-4kPa-1•s-1,当CH4分解率为20%时,反应达到平衡,此时v
=___ kPa•s-1,Kp=___ kPa2(以分压代替浓度表示,保留小数点后1位)。
(2)工业上还可以用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),在不同温度下发生该反应,CH4的浓度变化如图所示,
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/22/38b5b7c8-897e-4b9e-99df-fea9c5750811.png?resizew=280)
下列说法正确的是_____ (填序号)。
A.T1大于T2
B.c点时二氧化碳的浓度为1.2mol/L
C.a点正反应速率大于b点的逆反应速率
D.a点的反应速率一定比c点的反应速率小
(3)甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,可能发生的反应如下:
I.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-48.9kJ・mol-1
II.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.1kJ・mol-1
III.CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g) ΔH=+90kJ・mol-1
一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/22/2097ba5a-12b4-4d12-848f-68ab6734ae94.png?resizew=249)
①温度为470K时,图中P点___ (填“处于”或“不处于”)平衡状态,490K之后,甲醇的产率随温度的升高而减小的原因除了升高温度使反应I平衡逆向移动以外,还有____ 、____ 。
②一定能提高甲醇产率的措施是___ 。
A.增大压强 B.升高温度 C.加入大量催化剂
(1)工业上甲烷可用于制造合成气,常温常压下其反应为:CH4(g)+H2O(l)⇌CO(g)+3H2(g) ΔH=+250.1kJ・mol-1
①CO(g)、H2(g)的燃烧热依次为283.0kJ・mol-1、285.8kJ・mol-1。常温常压下,16g甲烷完全燃烧生成液态水放出的热量为
②将1molCH4(g)和1molH2O(g)充入温度恒为298K、压强恒为100kPa的密闭容器中,发生反应,正反应速率v
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/19/2724244137402368/2724352238002176/STEM/67f5cda1d1a547b0a6a0068341036cbf.png?resizew=7)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/19/2724244137402368/2724352238002176/STEM/67f5cda1d1a547b0a6a0068341036cbf.png?resizew=7)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/19/2724244137402368/2724352238002176/STEM/67f5cda1d1a547b0a6a0068341036cbf.png?resizew=7)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/19/2724244137402368/2724352238002176/STEM/67f5cda1d1a547b0a6a0068341036cbf.png?resizew=7)
(2)工业上还可以用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),在不同温度下发生该反应,CH4的浓度变化如图所示,
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/22/38b5b7c8-897e-4b9e-99df-fea9c5750811.png?resizew=280)
下列说法正确的是
A.T1大于T2
B.c点时二氧化碳的浓度为1.2mol/L
C.a点正反应速率大于b点的逆反应速率
D.a点的反应速率一定比c点的反应速率小
(3)甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,可能发生的反应如下:
I.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-48.9kJ・mol-1
II.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.1kJ・mol-1
III.CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g) ΔH=+90kJ・mol-1
一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/22/2097ba5a-12b4-4d12-848f-68ab6734ae94.png?resizew=249)
①温度为470K时,图中P点
②一定能提高甲醇产率的措施是
A.增大压强 B.升高温度 C.加入大量催化剂
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
【推荐2】某工厂利用黄铁矿(主要成分为
)制取硫酸的工艺流程如下:
第一步:将黄铁矿粉碎后在沸腾炉中高温处理造气,可获得
和炉渣(主要成分为
)。
第二步:将获得的气体净化后与空气按一定比例通入催化反应室中,在催化剂
的作用下转化为
。
第三步:用吸收塔吸收后,再加适量水稀释至质量分数为98%的
(密度约为1.84g·cm-3)。
工业生产中产生的尾气用
吸收,使其转化为
后,再用
处理,生成SO2和
,这样得到的SO2含量较高,可循环用作原料。
根据上述短文,回答下列问题:
(1)上述10种物质中属于氧化物的是___________ (填序号,下同)。
(2)常温下,⑦⑧⑨⑩四种物质中能导电的是___________ 。
(3)写出③与⑨反应的离子方程式:___________ 。
(4)第三步中对应⑥的物质的量浓度为___________ mol·L-1。
(5)标准状况下,1.12L②完全转化为⑤时,反应中转移的电子的物质的量为___________ mol。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f27a4ed184d2b36953e92bbd30846adf.png)
第一步:将黄铁矿粉碎后在沸腾炉中高温处理造气,可获得
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2418ec774f1209c1465f0f00d04b6d94.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cd917e90968f4e3f1377ac5e51418dcf.png)
第二步:将获得的气体净化后与空气按一定比例通入催化反应室中,在催化剂
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d3fc5722299bfa5c46b3df5506bdca4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75ecadd85612c8c2b4a49d1bce6c8149.png)
第三步:用吸收塔吸收后,再加适量水稀释至质量分数为98%的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a13d1657db2bbb07a2fe9914ace708ac.png)
工业生产中产生的尾气用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eb17a19a5417967cad68e9fe5f7184da.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a82416b3b02d8ea493708e0c68d92f8e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2a17a0c8fd178f9c0dda5600217f3b68.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9347ce9deb0f195b53154259a8a3fa95.png)
根据上述短文,回答下列问题:
(1)上述10种物质中属于氧化物的是
(2)常温下,⑦⑧⑨⑩四种物质中能导电的是
(3)写出③与⑨反应的离子方程式:
(4)第三步中对应⑥的物质的量浓度为
(5)标准状况下,1.12L②完全转化为⑤时,反应中转移的电子的物质的量为
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解题方法
【推荐3】水体砷污染已成为一个亟待解决的全球性环境问题,我国科学家研究零价铁活化过硫酸钠(Na2S2O8)去除废水中的正五价砷[As(V )],其机制模型如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/15/ff9c3a40-0c66-4f13-9b7e-d04bb80c24cb.png?resizew=400)
零价铁活化过硫酸钠去除改水中As(V)的机制模型
资料:
I.酸性条件下
●为主要的自由基,中性及弱碱性条件下
●和●OH同时存在,强碱性条件下,●OH为主要的自由基。
II. Fe2+、Fe3+形成氢氧化物沉淀的pH
(1)砷与磷在元素周期表中位于同一主族,其原子比磷多一个电子层。
①砷在元素周期表中的位置是____________________ 。
②砷酸的化学式是__________________________ ,其酸性比H3PO4__________________________
(填“强”或“弱”)。
(2)零价铁与过硫酸钠反应,可持续释放Fe2+,Fe2+与
反应生成Fe3+和自由基,自由基具有强氧化性,利于形成Fe2+和Fe3+,以确保As( V)去除完全。
①零价铁与过硫酸钠反应的离子方程式是________________________ 。
②Fe3+转化为Fe2+的离子方程式是________________________________ 。
(3)不同pH对As(V)去除率的影响如图。5 min内pH=7和pH=9时去除率高的原因是________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/15/ff9c3a40-0c66-4f13-9b7e-d04bb80c24cb.png?resizew=400)
零价铁活化过硫酸钠去除改水中As(V)的机制模型
资料:
I.酸性条件下
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8a560c2fe9caeb20e494466d48ea9599.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8a560c2fe9caeb20e494466d48ea9599.png)
II. Fe2+、Fe3+形成氢氧化物沉淀的pH
离子 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Fe2+ | 7.04 | 9.08 |
Fe3+ | 1.87 | 3.27 |
①砷在元素周期表中的位置是
②砷酸的化学式是
(填“强”或“弱”)。
(2)零价铁与过硫酸钠反应,可持续释放Fe2+,Fe2+与
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cc18fce387f01ba53812e42df4267b2e.png)
①零价铁与过硫酸钠反应的离子方程式是
②Fe3+转化为Fe2+的离子方程式是
(3)不同pH对As(V)去除率的影响如图。5 min内pH=7和pH=9时去除率高的原因是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/15/04a41a43-14fe-472e-8419-fafbf9ce8868.png?resizew=291)
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐1】丙烯是一种重要的化工原料,在催化剂作用下,可以由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。
反应Ⅰ(直接脱氢):
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
反应Ⅱ(氧化脱氢):
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/67016e60562bffa80b738b9f1940fa8e.png)
反应Ⅲ(氢气燃烧):
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fc825749862115ea9d56b865544cf8fc.png)
(1)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14d7083610c69e55d959b9b8678e8543.png)
_____ kJ/mol。
(2)对于反应Ⅰ,总压恒定为100kPa,在密闭容器中通入
和Ar的混合气体。在温度为
时,
的平衡转化率与通入气体中
的物质的量分数的关系如图1
①结合图1,从平衡移动的角度分析,“通入Ar”的作用是_____ 。
②若要将
的平衡转化率提高到60%,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/691df67a8456e5fbf27bf622da720334.png)
_____ 。
(3)恒温条件下,测得反应Ⅰ平衡时
的物质的量浓度与平衡总压的关系如图2.请在图上画出平衡时
的物质的量浓度随平衡总压变化的曲线_____ 。(在图中C点平衡总压为10Mpa时,丙烷和丙烯的物质的浓度相等)。
(4)①关于反应Ⅲ,下列说法正确的是_____ 。
A.该反应在任何温度下都能自发进行
B.升高温度,反应Ⅱ的平衡常数增大
C.通入的氧气越多,越有利于丙烷的氧化脱氢
D.将水液化分离出来,既可以加快反应速率,又能提高
的转化率
②与直接脱氢反应相比,氧化脱氢制备丙烯的优点是_____ 。
(5)研究表明,
可催化氧化
脱氢制丙烯。在p=0.1MPa,
,催化剂X的催化下,气体按一定流速通过反应器,丙烷转化率和产物选择性(丙烯的选择性=丙烯的产率÷丙烷的转化率×100%)随温度变化如下表:
下列说法不正确的是_____。
反应Ⅰ(直接脱氢):
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bc5b622b9aa81f27cf83397154057856.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
反应Ⅱ(氧化脱氢):
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bbf4b0f8fe478594bbd48f31481809c4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/67016e60562bffa80b738b9f1940fa8e.png)
反应Ⅲ(氢气燃烧):
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/86077119b647767a5cb941a966b85128.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fc825749862115ea9d56b865544cf8fc.png)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14d7083610c69e55d959b9b8678e8543.png)
(2)对于反应Ⅰ,总压恒定为100kPa,在密闭容器中通入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/664aa41ab989d20e9d13587f6677a6f1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a724b59c890095baa5cb73e267c44.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/664aa41ab989d20e9d13587f6677a6f1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/664aa41ab989d20e9d13587f6677a6f1.png)
①结合图1,从平衡移动的角度分析,“通入Ar”的作用是
②若要将
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/664aa41ab989d20e9d13587f6677a6f1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/691df67a8456e5fbf27bf622da720334.png)
(3)恒温条件下,测得反应Ⅰ平衡时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6171b786719170673699ff8751c6104b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2400cf36dccbab9a775b3dc764261809.png)
(4)①关于反应Ⅲ,下列说法正确的是
A.该反应在任何温度下都能自发进行
B.升高温度,反应Ⅱ的平衡常数增大
C.通入的氧气越多,越有利于丙烷的氧化脱氢
D.将水液化分离出来,既可以加快反应速率,又能提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/664aa41ab989d20e9d13587f6677a6f1.png)
②与直接脱氢反应相比,氧化脱氢制备丙烯的优点是
(5)研究表明,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/664aa41ab989d20e9d13587f6677a6f1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d034e0e43f89bdaedfaff20c87229d28.png)
t℃ | 丙烷转化率 | 产物的选择性 | ||
![]() | ![]() | CO | ||
400 | 4.06 | 93.12 | 2.20 | 4.68 |
500 | 12.32 | 91.23 | 3.16 | 5.61 |
600 | 35.22 | 85.44 | 7.73 | 6.83 |
A.在较高温度下,催化剂X可提高产生丙烯反应的速率 |
B.![]() ![]() |
C.相同条件下,使用不同的催化剂,丙烷的平衡转化率相同 |
D.温度升高,催化剂X的活性下降,丙烯的产率降低 |
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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2】氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列有关含氮物质的问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/11/76f238e1-a2d8-43bf-8bf9-528469195034.png?resizew=237)
(1)图是1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式______________________________________________ ;
恒温恒容条件下,不能说明该反应已达到平衡状态的是________
填序号
。
A.容器内混合气体颜色不再变化
容器内的压强保持不变
C.v逆(NO2)=v正(NO)
容器内混合气体密度保持不变
(2)汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:
N2(g)+O2(g)⇌2NO(g) ∆H>0,已知该反应在2404℃时,平衡常数K=64×10-4。
该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L和3.0×10-3mol/L,此时反应的正反应速率和逆反应速率的关系:v正_____ v逆(填“>”、“<”或“=”)。
(3)肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。总电池反应为N2H4+O2=N2+2H2O。该电池放电时,负极的电极反应式是______________ 。
(4)盐酸肼(N2H6Cl2)是一种重要的化工原料,属于离子化合物,易溶于水,溶液呈酸性,水解原理与NH4Cl类似。写出盐酸肼第一步水解反应的离子方程式____________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/11/76f238e1-a2d8-43bf-8bf9-528469195034.png?resizew=237)
(1)图是1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式
恒温恒容条件下,不能说明该反应已达到平衡状态的是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd995178601c2ad7b40f973d268c7bb7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04582116cd765fcc5a52f44279ad6c94.png)
A.容器内混合气体颜色不再变化
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/20b3a677acee1095cce645d49b7186f3.png)
C.v逆(NO2)=v正(NO)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7b556edf757293861aab5ed0c0b11843.png)
(2)汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:
N2(g)+O2(g)⇌2NO(g) ∆H>0,已知该反应在2404℃时,平衡常数K=64×10-4。
该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L和3.0×10-3mol/L,此时反应的正反应速率和逆反应速率的关系:v正
(3)肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。总电池反应为N2H4+O2=N2+2H2O。该电池放电时,负极的电极反应式是
(4)盐酸肼(N2H6Cl2)是一种重要的化工原料,属于离子化合物,易溶于水,溶液呈酸性,水解原理与NH4Cl类似。写出盐酸肼第一步水解反应的离子方程式
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】甲苯(C7H8)和二甲苯(C8H10)是重要的化工原料。利用苯(C6H6)和甲醇(CH3OH)在催化剂作用下反应得到C7H8、C8H10和副产物三甲苯(C9H12),发生的主要反应如下:
Ⅰ.C6H6(g)+CH3OH(g)⇌C7H8(g)+H2O(g)
Ⅱ.C7H8(g)+CH3OH(g)⇌C8H10(g)+H2O(g)
Ⅲ.C8H10(g)+CH3OH(g)⇌C9H12(g)+H2O(g)
(1)500℃、0.18Mpa条件下,反应达到平衡时,结果如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/1/0c0f52e4-a02f-43af-aa65-146eb23a0de7.png?resizew=243)
①由图分析,随着投料比
增加,CH3OH的平衡转化率___ ,平衡时
的值___ 。(填“增大”、“减小”或“不变”)
②投料比
为1.0时,C6H6的平衡转化率为50%,产物中C7H8、C8H10和C9H12物质的量之比为6︰3︰1。CH3OH的平衡转化率为___ ,反应I的平衡常数K=___ 。
(2)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了反应I在固体酸(HB)催化剂表面进行的反应历程如图所示。其中吸附在固体酸(HB)表面的物种用*标注。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/1/5f17f0f5-d605-4c1e-96f9-173d27bfd5e0.png?resizew=595)
①反应I的∆H=___ kJ·mol-1。
②吸附CH3OH的焓变___ 吸附C6H6的焓变(填“>”或“<”)。
③C6H6*在催化剂表面转化为C7H8*的反应方程式为___ 。
④在固体酸(HB)催化作用下,测得反应I的速率方程为v=k∙p(C6H6)(k为速率常数)。在刚性容器中发生反应I,关于反应I的平衡常数(K)和反应速率(v)的叙述正确的是__ (填标号)。
A.升高温度,K和v均增大
B.增大p(C6H6),K不变,v增大
C.降低温度,K和v均减小
D.增大p(CH3OH),K不变,v增大
Ⅰ.C6H6(g)+CH3OH(g)⇌C7H8(g)+H2O(g)
Ⅱ.C7H8(g)+CH3OH(g)⇌C8H10(g)+H2O(g)
Ⅲ.C8H10(g)+CH3OH(g)⇌C9H12(g)+H2O(g)
(1)500℃、0.18Mpa条件下,反应达到平衡时,结果如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/1/0c0f52e4-a02f-43af-aa65-146eb23a0de7.png?resizew=243)
①由图分析,随着投料比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5875420a85264e0bff0c8c89e442206.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7f8840455efd4a3fe7c2ee8f126f3501.png)
②投料比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5875420a85264e0bff0c8c89e442206.png)
(2)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了反应I在固体酸(HB)催化剂表面进行的反应历程如图所示。其中吸附在固体酸(HB)表面的物种用*标注。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/1/5f17f0f5-d605-4c1e-96f9-173d27bfd5e0.png?resizew=595)
①反应I的∆H=
②吸附CH3OH的焓变
③C6H6*在催化剂表面转化为C7H8*的反应方程式为
④在固体酸(HB)催化作用下,测得反应I的速率方程为v=k∙p(C6H6)(k为速率常数)。在刚性容器中发生反应I,关于反应I的平衡常数(K)和反应速率(v)的叙述正确的是
A.升高温度,K和v均增大
B.增大p(C6H6),K不变,v增大
C.降低温度,K和v均减小
D.增大p(CH3OH),K不变,v增大
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【推荐1】近年来我国大力加强温室气体CO2催化氢化合成甲醇技术的工业化量产研究,实现可持续发展。回答下列问题:
(1)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e029cc1f7d07eeb136bd3946a7eb23e3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32410867843f1a7ef11410da8f3f8dab.png)
写出CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式_________ ;用
、
表示此反应的化学平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
________ 。
(2)为提高
的产率,理论上应采用的条件是______ (填序号)。
a.高温高压 b.低温低压 c.高温低压 d.低温高压
(3)若该反应在恒温恒容条件下进行,下列描述中能说明上述反应已达平衡的是_______ (选填编号)。
a.
b.容器中气体压强不随时间而变化
C.
d.容器中气体平均相对分子质量不随时间而变化
(4)催化剂和反应条件与反应物的转化率和产物的选择性高度相关。控制相同投料比和相同反应时间,四组实验数据:得到如下
根据上表所给数据,用CO2生产甲醇的最优条件为________ (填实验编号)。
(5)工业上也可用CO生产甲醇。在一容积可变的密闭容器中充入10molCO与20molH2,在催化剂作用下发生反应:
。CO的平衡转化率
与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/24/e63e9554-fa87-4c12-97f9-d8d812099220.png?resizew=179)
①由图可知,该反应在A、B、C三点条件下的平衡常数
、
和
由大到小的顺序为:________ 。
②若
,计算
条件下的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
_______ (
等于平衡时生成物分压幂之积除以反应物分压幂之积,某物质的分压=总压×该物质的物质的量分数)。
(6)用于检测酒驾的酸性燃料电池酒精检测仪工作原理如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/24/073a767e-83cb-4257-bcad-e1c7fcda6dae.png?resizew=295)
负极的电极反应式为_________ 。
(1)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1b1d40ebbc1f613d901159f2ee2f045.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3550309ea02b1fce84e3d6657afc9f7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e029cc1f7d07eeb136bd3946a7eb23e3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e93a62c38a0c9c910e0cb08af44e843.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e280e5c7193027085d94eab162b51939.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32410867843f1a7ef11410da8f3f8dab.png)
写出CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e029cc1f7d07eeb136bd3946a7eb23e3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32410867843f1a7ef11410da8f3f8dab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
(2)为提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/55907e8da682ed478c7da5e3e84aa7c7.png)
a.高温高压 b.低温低压 c.高温低压 d.低温高压
(3)若该反应在恒温恒容条件下进行,下列描述中能说明上述反应已达平衡的是
a.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e234eddd51bf3aa629203df4eafe6546.png)
C.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/25c0baed21416fc285033f50dbbfd635.png)
(4)催化剂和反应条件与反应物的转化率和产物的选择性高度相关。控制相同投料比和相同反应时间,四组实验数据:得到如下
实验编号 | 温度/K | 催化剂 | ![]() | 甲醇的选择性/% |
A | 543 | ![]() | 12.3 | 42.3 |
B | 543 | ![]() | 11.9 | 72.7 |
C | 553 | ![]() | 15.3 | 39.1 |
D | 553 | ![]() | 12.0 | 70.6 |
(5)工业上也可用CO生产甲醇。在一容积可变的密闭容器中充入10molCO与20molH2,在催化剂作用下发生反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e93a62c38a0c9c910e0cb08af44e843.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3785fadf6caac37a68854b533533b7e1.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/24/e63e9554-fa87-4c12-97f9-d8d812099220.png?resizew=179)
①由图可知,该反应在A、B、C三点条件下的平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b23d08f125873b66e1233472050914b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5b7706c6abbe0f7086d405c8c5e4c0d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0e579281706c2457d723bebe84db0d1f.png)
②若
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/617868c54769f3899589b72cf5d0c2a7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a724b59c890095baa5cb73e267c44.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff3dcd5e9a094a60ff298af4b5d9ec14.png)
(6)用于检测酒驾的酸性燃料电池酒精检测仪工作原理如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/24/073a767e-83cb-4257-bcad-e1c7fcda6dae.png?resizew=295)
负极的电极反应式为
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【推荐2】2020年,我国明确提出“碳达峰”与“碳中和”研究二氧化碳的回收对这一宏伟目标的实现具有现实意义。
(1)已知:CH4(g)
C(s) + 2H2(g) △H= +75.0kJ·mol-1
CO2(g) + H2(g)
CO(g) + H2O(g) △H=+41.0kJ·mol-1
CO(g) + H2(g)
C(s) + H2O(g) △H=-131.0kJ·mol-1
则反应I:CO2(g)+CH4(g)
2CO(g) +2H2(g)的△H=_______ 。
(2)若在一密闭容器中通入1mol CO2和1mol CH4,一定条件下发生反应I,测得CH4的平衡转化率、温度及压强的关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/24/2986295148855296/2986542545969152/STEM/d6599658-e4c9-4dc8-a8a8-5ee3c0e6e00f.png?resizew=312)
①下列描述能说明该反应处于化学平衡状态的是_______ (填标号)。
A.CO的体积分数保持不变
B.容器内混合气体的总质量保持不变
C.v(H2) =2v(CH4)
D.容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变
②图中p1、p2、p3、p4,压强最小的是_______ ,判断理由是_______ 。
③已知v正(CO)=1.28×10-2 p(CH4)·p(CO2) (kPa·s-1),p(CH4)、p(CO2)代表各组分的分压(分压=总压×物质的量分数)。当p4=360kPa时,a点v正(CO2) =_______ kPa·s-1,此时平衡常数Kp=_______ (列出计算式即可,用平衡分压代替平衡浓度计算)。
(3)EleyRideal的反应机理认为CO2和CH4重整的反应历程如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/24/2986295148855296/2986542545969152/STEM/dfebb290-4f1b-478d-a7cb-416745d546e0.png?resizew=265)
①该重整反应的决速步骤为_______ (填“反应①” 或“反应②”)。
②不同温度下,产品气(H2和CO)的体积分数和氢碳比(H2/CO)如表所示。1000℃时的氢碳比与900℃时相比几乎没有变化,原因是_______ 。
(1)已知:CH4(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
CO2(g) + H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
CO(g) + H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
则反应I:CO2(g)+CH4(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
(2)若在一密闭容器中通入1mol CO2和1mol CH4,一定条件下发生反应I,测得CH4的平衡转化率、温度及压强的关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/24/2986295148855296/2986542545969152/STEM/d6599658-e4c9-4dc8-a8a8-5ee3c0e6e00f.png?resizew=312)
①下列描述能说明该反应处于化学平衡状态的是
A.CO的体积分数保持不变
B.容器内混合气体的总质量保持不变
C.v(H2) =2v(CH4)
D.容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变
②图中p1、p2、p3、p4,压强最小的是
③已知v正(CO)=1.28×10-2 p(CH4)·p(CO2) (kPa·s-1),p(CH4)、p(CO2)代表各组分的分压(分压=总压×物质的量分数)。当p4=360kPa时,a点v正(CO2) =
(3)EleyRideal的反应机理认为CO2和CH4重整的反应历程如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/24/2986295148855296/2986542545969152/STEM/dfebb290-4f1b-478d-a7cb-416745d546e0.png?resizew=265)
①该重整反应的决速步骤为
②不同温度下,产品气(H2和CO)的体积分数和氢碳比(H2/CO)如表所示。1000℃时的氢碳比与900℃时相比几乎没有变化,原因是
温度(℃) | H2(%) | CO(%) | H2/CO |
800 | 19.02 | 22.26 | 0.85 |
900 | 28.97 | 40.23 | 0.72 |
1000 | 38.27 | 53.76 | 0.71 |
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】中科院大连化学物理研究所的一项最新成果实现了甲烷高效生产乙烯,甲烷在催化作用下脱氢,在气相中经自由基偶联反应生成乙烯,如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/9/2415707210203136/2416379725078528/STEM/644c4226-af79-469e-bb1e-7378ff8a1ac2.png?resizew=324)
(1)现代石油化工采用Ag作催化剂,可实现乙烯与氧气制备X(分子式C2H4O,不含双键),该反应符合最理想的原子经济,则反应的化学方程式是___ (有机物请写结构简式)。
(2)已知相关物质的燃烧热如上表,写出甲烷制备乙烯的热化学方程式___ 。
(3)在400℃时,向初始体积1L的恒压反应器中充入1molCH4,发生上述反应,测得平衡混合气体中C2H4的体积分数为20.0%。则:
①在该温度下,其平衡常数K=__ 。
②若向该容器通入高温水蒸气(不参加反应,高于400℃),C2H4的产率将__ (选填“增大”“减小”“不变”“无法确定”),理由是___ 。
③若容器体积固定,不同压强下可得变化如图,则压强的关系是___ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/9/2415707210203136/2416379725078528/STEM/cff154b7-0830-4abf-bb55-f9a176623507.png?resizew=207)
④实际制备C2H4时,通常存在副反应:2CH4(g)→C2H6(g)+H2(g)。反应器和CH4起始量不变,不同温度下C2H6和C2H4的体积分数与温度的关系曲线如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/9/2415707210203136/2416379725078528/STEM/9ae6ff4d-5544-49f6-bfac-ee18182b100a.png?resizew=207)
在200℃时,测出乙烷的量比乙烯多的主要原因可能是___ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/9/2415707210203136/2416379725078528/STEM/644c4226-af79-469e-bb1e-7378ff8a1ac2.png?resizew=324)
物质 | 燃烧热/(kJ·mol-1) |
氢气 | 285.8 |
甲烷 | 890.3 |
乙烯 | 1411.0 |
(1)现代石油化工采用Ag作催化剂,可实现乙烯与氧气制备X(分子式C2H4O,不含双键),该反应符合最理想的原子经济,则反应的化学方程式是
(2)已知相关物质的燃烧热如上表,写出甲烷制备乙烯的热化学方程式
(3)在400℃时,向初始体积1L的恒压反应器中充入1molCH4,发生上述反应,测得平衡混合气体中C2H4的体积分数为20.0%。则:
①在该温度下,其平衡常数K=
②若向该容器通入高温水蒸气(不参加反应,高于400℃),C2H4的产率将
③若容器体积固定,不同压强下可得变化如图,则压强的关系是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/9/2415707210203136/2416379725078528/STEM/cff154b7-0830-4abf-bb55-f9a176623507.png?resizew=207)
④实际制备C2H4时,通常存在副反应:2CH4(g)→C2H6(g)+H2(g)。反应器和CH4起始量不变,不同温度下C2H6和C2H4的体积分数与温度的关系曲线如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/9/2415707210203136/2416379725078528/STEM/9ae6ff4d-5544-49f6-bfac-ee18182b100a.png?resizew=207)
在200℃时,测出乙烷的量比乙烯多的主要原因可能是
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐1】“推动绿色发展,绘就绿水青山齐鲁画卷”是山东“十四五”时期的战略任务之一。采用镍系催化剂的水煤气(主要有效成分为
和
)甲烷化是推动绿色发展的有效途径,该过程中涉及的反应有:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/43637d411f37efadd603c368406642c6.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/53ce451b19a213f1f34a7c146d30c8a3.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3081471a59571d1e73e59fc72fb098ef.png)
③
已知:反应①称为甲烷化反应;
转化率
,甲烷的选择性
,两式中的L为进口或出口流量(
)。
回答下列问题:
(1)相应条件下,用焦炭与水蒸气制取水煤气的热化学方程式为_______ 。
(2)积碳会造成催化剂性能大幅度下降。向反应器中通入水蒸气可有效抑制积碳现象,但过量的水蒸气会对生产造成不利。下列说法正确的是_______ (填标号)。
A.积碳会导致反应的平衡常数减小,影响反应发生
B.通入水蒸气抑制积碳现象,反应③重新达到平衡后,正反应速率增大,逆反应速率减小
C.加入过量的水蒸气会抑制反应①的进行,使
的产率降低
适当增大氢碳比
也可有效抑制积碳。实验表明当氢碳比逐渐增加到3的过程中,既提高了
平衡转化率和
选择性,又有效抑制了积碳现象,主要原因是_______ 。
(3)当氢碳比为3时,
的转化率和
的选择性与不同的氢气流速变化关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/20/ce6c4dd3-eae3-4306-8f81-9c6b494b9f52.png?resizew=256)
氢气流速低于或高于
都不利于甲烷化反应,可能的原因是_______ 。
(4)若向一定温度下的密闭容器中投入n![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
和1![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
,发生上述3个反应,达到平衡时,测得气体总压为p
,容器中存在x![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
,y
C,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/985a7f699b8d1b1da53d9ac03fae1884.png)
和_______ ![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
(用含n、x、y、z和p的式子表示,下同),该温度下,甲烷化反应①的分压平衡常数Kp=_______
。
(5)为了同时提高
的转化率与
的选择性,可选择的反应条件为_______ (填标号)。
A.高温高压、高氢碳比(3~4) B.低温低压、低氢碳比(1~2)
C.低温高压、高氢碳比(3~4) D.低温高压、低氢碳比(1~2)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/43637d411f37efadd603c368406642c6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c80a66b29ecd34ee6d2e32c915daa2ad.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/53ce451b19a213f1f34a7c146d30c8a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/520728c1609d290e62db2456460d441a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3081471a59571d1e73e59fc72fb098ef.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/896fdc4f3bb632cde4c0544db7a73545.png)
已知:反应①称为甲烷化反应;
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b8b99d3550c59138bdceff81e461c5d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cc113f4dd6d71284bbd75643feb8b8c6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/140443d04e0bab023803cd5ffc764a4b.png)
回答下列问题:
(1)相应条件下,用焦炭与水蒸气制取水煤气的热化学方程式为
(2)积碳会造成催化剂性能大幅度下降。向反应器中通入水蒸气可有效抑制积碳现象,但过量的水蒸气会对生产造成不利。下列说法正确的是
A.积碳会导致反应的平衡常数减小,影响反应发生
B.通入水蒸气抑制积碳现象,反应③重新达到平衡后,正反应速率增大,逆反应速率减小
C.加入过量的水蒸气会抑制反应①的进行,使
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
适当增大氢碳比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/55d0c52a653eb67d7eb265abf16159dc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
(3)当氢碳比为3时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/20/ce6c4dd3-eae3-4306-8f81-9c6b494b9f52.png?resizew=256)
氢气流速低于或高于
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6ea67244006bf5f2b913a9b1217ca75b.png)
(4)若向一定温度下的密闭容器中投入n
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8d06ee61e4cb925cb80f41de2564ada0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/985a7f699b8d1b1da53d9ac03fae1884.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98183b7becdd0efb6fe8f57cdcbce983.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fdcb1e27df26857e2f9bf0877a12935e.png)
(5)为了同时提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
A.高温高压、高氢碳比(3~4) B.低温低压、低氢碳比(1~2)
C.低温高压、高氢碳比(3~4) D.低温高压、低氢碳比(1~2)
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】甲醇是重要的化工原料,又可作燃料。回答下列问题:
(1)利用CO生产甲醇的反应为
。已知:
,其中v正、v逆为正、逆反应速率,k正、k逆为速率常数,x为各组分的体积分数。在密闭容器中按物质的量之比为2∶1充入
和CO,测得平衡混合物中
的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/25/2643954586804224/2645027092611072/STEM/fb3e9a8d-cc43-4aec-95cc-53ae6f868a33.png?resizew=287)
①该反应的∆H_______ 0(填“>”或“<”);B点与C点的平衡常数关系为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fab1e37468bcd95deb3960afec6cbd16.png)
_______
(填“>”“<”或“=”).向平衡体系中加入高效催化剂,
将_______ (填“增大”“减小”或“不变”);再次增大体系压强,
的值将_______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
②C点对应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
_______
(
为以分压表示的平衡常数,气体分压=气体总压×体积分数)。
③一定温度下,将
和
按物质的量之比1∶1、1∶2和2∶1进行初始投料。则达到平衡后,初始投料比为_______ 时,
转化率最大。
(2)甲醇水蒸气重整制氢
系统可作为电动汽车燃料电池的理想氢源,系统中的两个反应如下:
主反应:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/25c0fbe228e19ec8315906fdc39a5be2.png)
副反应:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/312efdd1ba32eab8f3f61afadc01ab14.png)
单位时间内,
转化率与CO生成率随温度的变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/25/2643954586804224/2645027092611072/STEM/443a71aa-293b-4d3c-8559-6cf7bc550d74.png?resizew=419)
升温过程中
实际反应转化率不断接近平衡状态转化率的原因是_______ ;温度升高,CO实际反应生成率并没有不断接近平衡状态的生成率,其原因可能是_______ (填标号)。
A.副反应逆向进行
B.部分CO转化为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50a5c6d26e9821c59de16c928dcb79f0.png)
C.催化剂对副反应的选择性低
D.升温提高了副反应的焓变
(1)利用CO生产甲醇的反应为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d1d69f0b2133f6e6880d44f624b59a47.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/129d7376808c5fce33404849506247bf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50a5c6d26e9821c59de16c928dcb79f0.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/25/2643954586804224/2645027092611072/STEM/fb3e9a8d-cc43-4aec-95cc-53ae6f868a33.png?resizew=287)
①该反应的∆H
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fab1e37468bcd95deb3960afec6cbd16.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4fe60721c86d58e3d70a78e00f9909d0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/107b36d289d37d904b3dcc548ea6fa56.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/70fe43fab78e7021615d11d938cca7bb.png)
②C点对应的平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fdcb1e27df26857e2f9bf0877a12935e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/febe6ae46e15c2df1772464535e1ce23.png)
③一定温度下,将
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
(2)甲醇水蒸气重整制氢
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/793fd87420b7923cf553da7890137ddb.png)
主反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/25c0fbe228e19ec8315906fdc39a5be2.png)
副反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/312efdd1ba32eab8f3f61afadc01ab14.png)
单位时间内,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50a5c6d26e9821c59de16c928dcb79f0.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/25/2643954586804224/2645027092611072/STEM/443a71aa-293b-4d3c-8559-6cf7bc550d74.png?resizew=419)
升温过程中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50a5c6d26e9821c59de16c928dcb79f0.png)
A.副反应逆向进行
B.部分CO转化为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50a5c6d26e9821c59de16c928dcb79f0.png)
C.催化剂对副反应的选择性低
D.升温提高了副反应的焓变
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】完成下列问题。
(1)以氨为原料生产尿素的方程式为2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(1)+H2O(g)。
①为进一步提高NH3的平衡转化率,下列措施能达到目的的是___________ (填标号)。
A.增大CO2的浓度 B.增大压强
C.及时转移生成的尿素 D.使用更高效的催化剂
②尿素的合成分两步进行:
a.2NH3(g)+CO2(g)
NH2COONH4(l) ΔH=-117kJ/mol
b.NH2COONH4(1)
CO(NH2)2(l)+H2O(g) ΔH=+15kJ/mol
第一步反应速率快,可判断活化能较大的是___________ (填“第一步”或“第二步”)。
(2)工业用甲烷催化法制取乙烯:2CH4(g)
C2H4(g)+2H2(g) ΔH>0,T℃时,向2L的恒容反应器中充入2molCH4,仅发生上述反应,反应过程中CH4的物质的量随时间变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/1/48698d8e-9111-4cc5-ba4d-3f3406587e11.png?resizew=221)
实验测得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆·c(C2H4)·c2(H2),k正、k逆为速率常数,只与温度有关,T℃时k正与k逆的比值为_________ (用含x的代数式表示);若将温度升高,速率常数增大的倍数:k正_________ k逆(填“>”“=”或“<”)。
(3)氯乙烯是制备塑料的重要中间体,可通过乙炔选择性催化加氢制备。已知:
Ⅰ.C2H2(g)+HCl(g)
C2H3Cl(g) ΔH1=-124.8kJ/mol
Ⅱ.C2H2(g)+2HCl(g)
C2H4Cl2(g) ΔH2=-179.3kJ/mol
Ⅲ.C2H2(g)
2C(s)+H2(g) ΔH3=-277.8kJ/mol
在体积可变的密闭容器中以物质的量之比为1∶1充入C2H2(g)和HCl(g),分别在不同压强下发生反应,实验测得乙炔的平衡转化率与温度的关系如图所示。pa、pb、pc由大到小的顺序为___________ 。随温度升高,三条曲线逐渐趋于重合的原因为___________ 。
(1)以氨为原料生产尿素的方程式为2NH3(g)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
①为进一步提高NH3的平衡转化率,下列措施能达到目的的是
A.增大CO2的浓度 B.增大压强
C.及时转移生成的尿素 D.使用更高效的催化剂
②尿素的合成分两步进行:
a.2NH3(g)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
b.NH2COONH4(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
第一步反应速率快,可判断活化能较大的是
(2)工业用甲烷催化法制取乙烯:2CH4(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4501da1cfdb09b3ce2b4d4f951b3376f.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/1/48698d8e-9111-4cc5-ba4d-3f3406587e11.png?resizew=221)
实验测得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆·c(C2H4)·c2(H2),k正、k逆为速率常数,只与温度有关,T℃时k正与k逆的比值为
(3)氯乙烯是制备塑料的重要中间体,可通过乙炔选择性催化加氢制备。已知:
Ⅰ.C2H2(g)+HCl(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
Ⅱ.C2H2(g)+2HCl(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
Ⅲ.C2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
在体积可变的密闭容器中以物质的量之比为1∶1充入C2H2(g)和HCl(g),分别在不同压强下发生反应,实验测得乙炔的平衡转化率与温度的关系如图所示。pa、pb、pc由大到小的顺序为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/1/7be8d147-5bdb-4ce0-9912-aa87ee54410a.png?resizew=199)
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