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,发生的主反应如下:
①CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)△H1
②CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)△H2
③CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)△H3
回答下列问题:
(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
由此计算△H1=___ kJ·mol-1,已知△H2=-58kJ·mol-1,则△H3=___ kJ·mol-1。
(2)科学家提出制备“合成气反应历程分两步:
反应①:CH4(g)=C(ads)+2H2(g)(慢反应)
反应②:C(ads)+CO2(g)=2CO(g)(快反应)
上述反应中C(ads)为吸附性活性炭,反应历程的能量变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/18/2831856863395840/2832079417622528/STEM/2510d0f9-d0a3-4a4f-857f-06a9d9f202ac.png?resizew=308)
CH4与CO2制备合成气的热化学方程式为__ 。
(3)利用铜基配合物1,10—phenanthroline—Cu催化剂电催化CO2还原制备碳基燃料(包括CO、烷烃和酸等)是减少CO2在大气中累积和实现可再生能源有效利用的关键手段之,其装置原理如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/18/2831856863395840/2832079417622528/STEM/68ec668c-01ff-410f-8f2d-28d53a662353.png?resizew=267)
①电池工作过程中,图中Pt电极附近溶液的pH__ (填“变大”或“变小”),阴极的电极反应式为___ 。
②每转移2mol电子,阴极室溶液质量增加___ g。
(4)利用“Na—CO2”电池将CO2变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“Na—CO2”电池,以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料,总反应为4Na+3CO2
2Na2CO3+C.放电时该电池“吸入CO2,其工作原理如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/18/2831856863395840/2832079417622528/STEM/7e1b9e81-76ee-4120-bcd0-2f8ffeb14f5c.png?resizew=200)
①放电时,正极的电极反应式为___ 。
②若生成的Na2CO3和C全部沉积在电极表面,当转移0.2mol电子时,两极的质量差为___ g。(假设放电前两电极质量相等)
①CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
②CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
③CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
回答下列问题:
(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
化学键 | H—H | C—O | C≡O | H—O | C—H |
E/(kJ·mol-1) | 436 | 343 | 1076 | 465 | 413 |
(2)科学家提出制备“合成气反应历程分两步:
反应①:CH4(g)=C(ads)+2H2(g)(慢反应)
反应②:C(ads)+CO2(g)=2CO(g)(快反应)
上述反应中C(ads)为吸附性活性炭,反应历程的能量变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/18/2831856863395840/2832079417622528/STEM/2510d0f9-d0a3-4a4f-857f-06a9d9f202ac.png?resizew=308)
CH4与CO2制备合成气的热化学方程式为
(3)利用铜基配合物1,10—phenanthroline—Cu催化剂电催化CO2还原制备碳基燃料(包括CO、烷烃和酸等)是减少CO2在大气中累积和实现可再生能源有效利用的关键手段之,其装置原理如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/18/2831856863395840/2832079417622528/STEM/68ec668c-01ff-410f-8f2d-28d53a662353.png?resizew=267)
①电池工作过程中,图中Pt电极附近溶液的pH
②每转移2mol电子,阴极室溶液质量增加
(4)利用“Na—CO2”电池将CO2变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“Na—CO2”电池,以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料,总反应为4Na+3CO2
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①放电时,正极的电极反应式为
②若生成的Na2CO3和C全部沉积在电极表面,当转移0.2mol电子时,两极的质量差为
更新时间:2021-10-18 17:03:14
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐1】已知
可以独立或与氮的化合物协同舒张血管平滑肌,同时还起人体重要生理调节功能。
(1)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4fcbf0b5c9f9643557b335e36e5ccdc5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/06e9d8dc22d49efb8e4db2b5a0601886.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f4488bd9dbe1b233b1c0c93c81fe58f.png)
利用
和
计算
时,还需要利用_______ 反应(填写化学方程式)的
。
(2)NiFeV催化剂能在温和条件下实现固氮,其催化机理如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/30/92016da4-d1bd-4153-a31e-aee901ebeaa2.png?resizew=437)
该反应总方程式为_______ 。
(3)有人设想将
、
与
用电解的方法实现下列转化,其原理如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/30/01da6b0f-5da6-4ab8-881f-843f17ae5f6e.png?resizew=214)
该装置中所选交换膜为_______ (填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。请你对该设计的优缺点进行评价:_______ 。
(4)芬顿反应原理是高级氧化水中含氮化合物技术的经典工艺之一,如图所示(
和
为速率常数)
。
相同条件下,基元反应I的活化能_______ (填:大于、小于、等于、无法确定)基元反应II的活化能。解释上述反应进行后,初始阶段反应体系中溶液的酸碱性变化及原因_______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/761f7c13c79228f0fbc2e5d20f4ceed1.png)
(1)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/25a5dd176f2ec9cd2fbcf952e7f7f5c6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4fcbf0b5c9f9643557b335e36e5ccdc5.png)
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利用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e2ff3a06c8ec4f513cd8182eaea433c7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d99536f8ac9daa9bff458c5d257e5c9.png)
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(2)NiFeV催化剂能在温和条件下实现固氮,其催化机理如图。
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该反应总方程式为
(3)有人设想将
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该装置中所选交换膜为
(4)芬顿反应原理是高级氧化水中含氮化合物技术的经典工艺之一,如图所示(
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32410867843f1a7ef11410da8f3f8dab.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/30/e4ec9234-675e-4d7f-9b53-6041b7ec44a1.png?resizew=452)
相同条件下,基元反应I的活化能
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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】原理综合题
汽车尾气中含有
、
、
等大气污染物,可发生以下反应:
Ⅰ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9e08102ea84d074a5bb4ac027e30146a.png)
Ⅱ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d79098c12a0e4d19c27a111e31e7fe1.png)
Ⅲ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b6cc67618c9a5c201a4295060fea24e8.png)
(1)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/837385921b3c092beebebc3566e35361.png)
______
忽略
受温度的影响
。
(2)反应Ⅰ的平衡常数
的关系如图
所示,则反应Ⅰ为______
填“吸热”或“放热”
反应。温度为
时,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41b779afa4959fa9f0d5725a21c51d40.png)
______ ,向恒容密闭容器中加入
和
若只发生反应Ⅰ
,测得起始压强为
,达到平衡时,
的转化率为______ ,
的平衡分压为______
。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/31/31e4e56f-69ab-4357-a7de-596fcbde0396.png?resizew=175)
(3)将等物质的量的
和
分别充入盛有催化剂
和
的体积相同的密闭容器中,进行反应Ⅲ,经过相同时间测量两容器中
的含量,从而确定
的转化率,结果如图
所示。试判断图像中
点是否一定处于平衡状态并分析原因:______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/31/270db149-1586-4bfe-b3ac-cb8fa3d629fe.png?resizew=265)
(4)间接电解法可对大气污染物
进行无害化处理,工作原理如图
所示,质子膜允许
和
通过。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/31/9b947b41-3a23-4726-8b91-784651f4b772.png?resizew=206)
①电极
的电极反应式为______ 。
②工作时有
通过质子膜时,理论上可处理标准状况下
的体积为______
。
汽车尾气中含有
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/31dd10c75ef9e20cac8696eb379e4927.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6453362594675c87f347fa0b3697374e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8dc9eeed65fa59eff749ef5e1d75d2a8.png)
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9e08102ea84d074a5bb4ac027e30146a.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d79098c12a0e4d19c27a111e31e7fe1.png)
Ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b6cc67618c9a5c201a4295060fea24e8.png)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/837385921b3c092beebebc3566e35361.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c3c2609a8f81702e7c53e803bc8678f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8935f9e9ec2ce5e289a1c3e3638fefc0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/987517758fad59f6f695761deb2a5ebd.png)
(2)反应Ⅰ的平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cd80257d6bab06c0273e73f83360826b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bdaa19de263700a15fcf213d64a8cd57.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/11d71379442f28c038d367d49422cf90.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/987517758fad59f6f695761deb2a5ebd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e4b7c2db7676ea68c9a299ca753d7c35.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41b779afa4959fa9f0d5725a21c51d40.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/66fce27001d40ce54089ba8a737bed36.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/40ca4a9478cbc4d074963797e8dba9dc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/987517758fad59f6f695761deb2a5ebd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/adacc7db17ad2f898167f887dfe6479a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8dc9eeed65fa59eff749ef5e1d75d2a8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6453362594675c87f347fa0b3697374e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e04dd138f841ec5bd667aa8575282740.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/31/31e4e56f-69ab-4357-a7de-596fcbde0396.png?resizew=175)
(3)将等物质的量的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6453362594675c87f347fa0b3697374e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/31dd10c75ef9e20cac8696eb379e4927.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5ab62e096428849cddf4cb8cdaf12d7d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c4dac47abbc8f28e1a4ee53aacc9c776.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6453362594675c87f347fa0b3697374e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6453362594675c87f347fa0b3697374e.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/554165bc8be9bf5d2b1d6092bbd159b3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/31/270db149-1586-4bfe-b3ac-cb8fa3d629fe.png?resizew=265)
(4)间接电解法可对大气污染物
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6453362594675c87f347fa0b3697374e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5ca7d1107389675d32b56ec097464c14.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/42e881ccaa98b5612366b2b7965a9f3d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6bb44f04da15d0a1538f2969155b58ec.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/31/9b947b41-3a23-4726-8b91-784651f4b772.png?resizew=206)
①电极
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7b331bbdd68d110681fc4547748b93bb.png)
②工作时有
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/99fc99489bf5787017fac5874ccbe871.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6453362594675c87f347fa0b3697374e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5cbd292edd70736f07fa1022a1e11ca5.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3】为避免汽车尾气中的氮氧化合物对大气的污染,需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中NO(g)和CO(g)反应生成无毒的
和
。
(1)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/51ecd94ba220a3df09ba60f2ada4c69e.png)
CO的燃烧热![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af15d7856b07084682da260fbcb8069c.png)
则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
_______
。
(2)实验测得,反应
的
,
。(
、
为速率常数,只与温度有关)
①达到平衡后,仅升高温度,
增大的倍数_______ (填“>”、“<”或“=”)
增大的倍数。
②若在2 L的密闭容器中充入1 mol CO和1 mol NO,一定温度下达到平衡时,CO的转化率为40%,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eed39067fc1754fdec4913a35760ce55.png)
_______ (精确到0.1)。
(3)化学研究小组在三个容积为5 L的恒容密闭容器中,分别充入0.4 mol NO和0.4 mol CO,发生反应
。在三种不同实验条件下进行上述反应(体系各自保持温度不变),反应体系总压强随时间的变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/15/2851706555940864/2852023540137984/STEM/5b436beefe3749f2b698f1418d43ee5a.png?resizew=183)
①温度:T1_______ T2(填“<”、“=”或“>”,下同)。
②CO的平衡转化率:Ⅰ_______ Ⅱ_______ Ⅲ。
③T2时的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be67926dcdcae9406c284c19b51258b9.png)
_______ (列出计算式即可)。
(4)碘蒸气存在能大幅度提高
的分解速率,反应历程为:
第一步:
(快反应)
第二步:
(慢反应)
第三步:
(快反应)
实验表明,含碘时
分解速率方程
(k为速率常数)。下列表述正确的是_______(填字母)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
(1)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/00954556ce8025de192e8769d6a55195.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/51ecd94ba220a3df09ba60f2ada4c69e.png)
CO的燃烧热
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af15d7856b07084682da260fbcb8069c.png)
则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b0f2af488f7b872776941fd6f5e63ab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)实验测得,反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b0f2af488f7b872776941fd6f5e63ab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e58f2268fb072496d9a8d6701602c754.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b232ff022f08d6868139c35ad71df26c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4c4a30857dca04760c6ff10b9cdba4b9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6b45e1c601ebd6b233e8ed92079112c6.png)
①达到平衡后,仅升高温度,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4c4a30857dca04760c6ff10b9cdba4b9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6b45e1c601ebd6b233e8ed92079112c6.png)
②若在2 L的密闭容器中充入1 mol CO和1 mol NO,一定温度下达到平衡时,CO的转化率为40%,则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eed39067fc1754fdec4913a35760ce55.png)
(3)化学研究小组在三个容积为5 L的恒容密闭容器中,分别充入0.4 mol NO和0.4 mol CO,发生反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b0f2af488f7b872776941fd6f5e63ab.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/15/2851706555940864/2852023540137984/STEM/5b436beefe3749f2b698f1418d43ee5a.png?resizew=183)
①温度:T1
②CO的平衡转化率:Ⅰ
③T2时的平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be67926dcdcae9406c284c19b51258b9.png)
(4)碘蒸气存在能大幅度提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/399d3afa7d61d212b666381c8df20576.png)
第一步:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/df847c58c038b26ce9f5f859e4b4f7f4.png)
第二步:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/868b157cff29929df9178b2a24055632.png)
第三步:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baca5c05908bc55f806c769508f51d07.png)
实验表明,含碘时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/399d3afa7d61d212b666381c8df20576.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/991141c82dc6c852988fa858f922dfe5.png)
A.![]() |
B.第二步对总反应速率起决定作用 |
C.第二步活化能最小 |
D.IO为反应的催化剂 |
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【推荐1】完成下列问题。
(1)已知:①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18ad0f28e895ebe2d1364ceea935b44c.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9852e9b70a93561e7c75ebafe2ac71a1.png)
则表示氨气燃烧热的热化学方程式为___________ ,该反应可设计为碱性条件下的燃料电池,负极电极反应式为___________ 。
(2)已知几种化学键的键能和热化学方程式如下:
,则
=___________ 。
(3)4种不饱和烃分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷(
)的能量变化如图所示。根据图示计算反应
(l)=
(l)的
=___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/8/05bb87a8-8dfd-4c59-a8bb-c53bd592cc25.png?resizew=230)
(4)Fe和氨气在640℃可发生置换反应,产物之一的晶胞结构如图所示,写出该反应的化学方程式:___________ ,若两个最近的
原子间的距离为
,则该晶体的密度是___________
。
(1)已知:①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3bfd3409223f19fc6af434d039ddf4cb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18ad0f28e895ebe2d1364ceea935b44c.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/23c5cb9fe7d1cfe58b0993ab0b01e43e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9852e9b70a93561e7c75ebafe2ac71a1.png)
则表示氨气燃烧热的热化学方程式为
(2)已知几种化学键的键能和热化学方程式如下:
化学键 | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
键能/(![]() | 391 | 193 | 243 | ![]() | 432 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/15bc951263dca7a75b5bfbfecc36e2fb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0d7135892ff70e8e19dd56cb6d6333f4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0a6936d370d6a238a608ca56f87198de.png)
(3)4种不饱和烃分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷(
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/8/96477ec1-5ff0-4542-a8e3-c8df5d77f4cb.png?resizew=55)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/8/aea2f14d-430a-42e1-9525-1992dfe4a10e.png?resizew=56)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/8/f1ea7c5f-f60f-4355-bdc6-af591572ba8a.png?resizew=52)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/8/05bb87a8-8dfd-4c59-a8bb-c53bd592cc25.png?resizew=230)
(4)Fe和氨气在640℃可发生置换反应,产物之一的晶胞结构如图所示,写出该反应的化学方程式:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af2aa4ca3dbdf24490f5d82b714fe5b4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18703d241f6fe0a0dedcc815603322fc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b765f83eea48c6f49c74f6c38be42f7a.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/8/4ffdf459-7061-470f-9f0d-272314e11a45.png?resizew=167)
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料。以生物材质(以C计)与水蒸气反应制取H2是一种低耗能、高效率的制H2方法。该方法由气化炉制造H2和燃烧炉再生CaO两步构成。气化炉中涉及的反应为:
Ⅰ.C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) K1;
Ⅱ.CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) K2;
Ⅲ.CaO(s)+CO2(g)
CaCO3(s) K3;
燃烧炉中涉及的反应为:
Ⅳ.C(s)+O2(g) = CO2(g) Ⅴ.CaCO3(s) = CaO(s)+CO2(g)
(1)该工艺制H2总反应可表示为C(s)+2H2O(g)+CaO(s)
CaCO3(s)+2H2(g),其反应的平衡常数K=__ (用K1、K2、K3的代数式表示)。在2L的密闭容器中加入一定量的C(s)、H2O(g)和CaO(s)。下列能说明反应达到平衡的是___ 。
A.混合气体的体积不再变化
B.H2与H2O(g)的物质的量之比不再变化
C.混合气体的密度不再变化
D.形成amolH—H键的同时断裂2amolH—O键
(2)已知反应Ⅱ(CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) 的ΔH=-41.1kJ·mol−1,C=O、O—H、H—H的键能分别为803kJ·mol−1,464kJ·mol−1、436kJ·mol−1,则CO中碳氧键的键能为___ kJ·mol−1。
(3)对于反应Ⅲ,[CaO(s)+CO2(g)
CaCO3(s)]若平衡时再充入CO2,使其浓度增大到原来的2倍,则平衡移动方向为______ ;当重新平衡后,CO2浓度________ (填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。试运用所学知识,解决下列问题:
①已知某反应的平衡表达式为:K=
,它所对应的化学方程式为:_________ 。
②已知在400℃时,N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H<0的K=0.5,则400℃时,在0.5L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol,则此时反应υ(N2)正________ υ(N2)逆(填:>、<、=、不能确定)。欲使该反应的化学反应速率加快,同时使平衡时NH3的体积百分数增加,可采取的正确措施是_________ (填序号)
A.缩小体积增大压强 B.升高温度 C.加催化剂 D.使氨气液化移走
Ⅰ.C(s)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
Ⅱ.CO(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
Ⅲ.CaO(s)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
燃烧炉中涉及的反应为:
Ⅳ.C(s)+O2(g) = CO2(g) Ⅴ.CaCO3(s) = CaO(s)+CO2(g)
(1)该工艺制H2总反应可表示为C(s)+2H2O(g)+CaO(s)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
A.混合气体的体积不再变化
B.H2与H2O(g)的物质的量之比不再变化
C.混合气体的密度不再变化
D.形成amolH—H键的同时断裂2amolH—O键
(2)已知反应Ⅱ(CO(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(3)对于反应Ⅲ,[CaO(s)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(4)实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。试运用所学知识,解决下列问题:
①已知某反应的平衡表达式为:K=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/df767c608cf346f96066362497c4a1cd.png)
②已知在400℃时,N2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
A.缩小体积增大压强 B.升高温度 C.加催化剂 D.使氨气液化移走
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适中
(0.65)
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解题方法
【推荐3】甲醇是重要的化工原料,又是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)已知反应CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)∆H=-99kJ.mol-1中的相关化学键键能如下:
则x=__________________ 。
(2)在一容积可变的密闭容器中,1molCO与2molH2发生反应:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ∆H1<0,CO在不同温度下的平衡转化率(α)与压强的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/18/1c669515-c075-4aaf-8cd9-7cee9de10773.png?resizew=227)
①a、b两点的反应速率:v(a)______ v(b)(填“>”、“<”、“=”)
②T1______ T2(填“>”、“<”、“=”),原因是_________________________ 。
③在c点条件下,下列叙述能说明上述反应能达到化学平衡状态的是________ (填代号)
a.H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍
b.CH3OH的体积分数不再改变
c.混合气体的密度不再改变
d.CO和CH3OH的物质的量之和保持不变
④计算图中a点的平衡常数KP=______ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(1)已知反应CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
化学键 | H-H | C-O | C≡C | H-O | C-H |
E/(kJ/mol) | 436 | 343 | x | 465 | 413 |
则x=
(2)在一容积可变的密闭容器中,1molCO与2molH2发生反应:CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/18/1c669515-c075-4aaf-8cd9-7cee9de10773.png?resizew=227)
①a、b两点的反应速率:v(a)
②T1
③在c点条件下,下列叙述能说明上述反应能达到化学平衡状态的是
a.H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍
b.CH3OH的体积分数不再改变
c.混合气体的密度不再改变
d.CO和CH3OH的物质的量之和保持不变
④计算图中a点的平衡常数KP=
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】CO2的转化和利用是实现碳中和的有效途径。回答下列问题。
I.利用CO2合成淀粉涉及的关键反应如下:
①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dd1caded4bf5e99f381180e7a4aace91.png)
②![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09aa96849b6fe871bcb37f6cffeda40d.png)
③![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2dc24e5b269ca9498baa19574c58d6fa.png)
(1)反应③中ΔH3=___________ ,该反应的自发条件是___________ (填“高温自发”、“低温自发”或“任何温度下都自发”)。
(2)在催化剂作用下,按
的比例向某密闭容器中通入一定量的原料气只发生①②两个反应。维持压强为
,测得不同温度下,反应经过相同时间时,CO2的转化率、甲醇的选择性如图1所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/5/adee6a6d-e750-4d8a-8187-e4c60cbd34f6.png?resizew=203)
已知:甲醇的选择性=
。
①从图中曲线的变化趋势也可以判断出反应①是放热的,判断的依据是___________ 。
②在实际工业生产中压强不能过高也不能过低的原因是___________ 。
③T1K时,若反应从开始到达到a点所用时间为
,则H2的分压=___________ MPa,反应②的
Kp=___________ (Kp指用平衡分压代替平衡浓度进行计算的平衡常数,A的平衡分压=A的物质的量分数
,最终结果用分数表示)。
Ⅱ.Al-CO2电池电容量大,能有效捕获利用CO2,其工作原理如图2所示。其中,离子液体是具有导电性的优良溶剂,O2是电极反应的催化剂,电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/5/6234549e-31e0-498b-a2d8-e9fa6387d75e.png?resizew=196)
(3)该电池的正极反应式为___________ 。
I.利用CO2合成淀粉涉及的关键反应如下:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dd1caded4bf5e99f381180e7a4aace91.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09aa96849b6fe871bcb37f6cffeda40d.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2dc24e5b269ca9498baa19574c58d6fa.png)
(1)反应③中ΔH3=
(2)在催化剂作用下,按
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b50777fcbbb2e0e82679b46c75d1b66e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04a4d788aefaefeb32bb864667bcc2a8.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/5/adee6a6d-e750-4d8a-8187-e4c60cbd34f6.png?resizew=203)
已知:甲醇的选择性=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8eee40b3e383014b5f72bd4ecf6b501d.png)
①从图中曲线的变化趋势也可以判断出反应①是放热的,判断的依据是
②在实际工业生产中压强不能过高也不能过低的原因是
③T1K时,若反应从开始到达到a点所用时间为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fb21c93732b200bdddc5217b66090722.png)
Kp=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0866d1d93d474e7bb5ced82c53c949e7.png)
Ⅱ.Al-CO2电池电容量大,能有效捕获利用CO2,其工作原理如图2所示。其中,离子液体是具有导电性的优良溶剂,O2是电极反应的催化剂,电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/5/6234549e-31e0-498b-a2d8-e9fa6387d75e.png?resizew=196)
(3)该电池的正极反应式为
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解题方法
【推荐2】按照要求回答下列问题。
(1)工业上,在强碱性条件下用电解法除去废水中的
,装置如图所示,依次发生的反应有:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/20/f2e4cafb-9bc4-442d-8a7c-05633e22cab3.png?resizew=278)
i.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b8d8f5b30e0cffa6677330d2c63dab3.png)
ii.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b4260a459a7b5b429292ba37789ec82c.png)
iii.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96cf9a21aaaccfb417cb6aec4d4bfae1.png)
①a为电源_______ 极。
②通电过程中溶液pH不断_______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
③除去0.1mol
,外电路中至少需要转移_______ mol电子。
④为了使电解池连续工作,需要不断补充_______ 、_______ 。(填化学式)
(2)用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(
)已成为环境修复研究的热点之一、Fe还原水体中的
的反应原理如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/20/95a9243c-7aff-40ca-a800-866911b6cd96.png?resizew=188)
①作负极的物质是_______ 。
②正极的电极反应式是_______ 。
(3)通过
传感器可监测
的含量,其工作原理示意图如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/20/950ba28c-5115-416a-a7cd-7969ea9a8d17.png?resizew=229)
①Pt电极上发生的是_______ 反应(填“氧化”或“还原”)。
②写出NiO电极的电极反应式:_______ 。
(1)工业上,在强碱性条件下用电解法除去废水中的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b893cfa1ab07df33d301bdb9ca21d83.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/20/f2e4cafb-9bc4-442d-8a7c-05633e22cab3.png?resizew=278)
i.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b8d8f5b30e0cffa6677330d2c63dab3.png)
ii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b4260a459a7b5b429292ba37789ec82c.png)
iii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96cf9a21aaaccfb417cb6aec4d4bfae1.png)
①a为电源
②通电过程中溶液pH不断
③除去0.1mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b893cfa1ab07df33d301bdb9ca21d83.png)
④为了使电解池连续工作,需要不断补充
(2)用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65c41754d5a6063c49f6ee429dc68065.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65c41754d5a6063c49f6ee429dc68065.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/20/95a9243c-7aff-40ca-a800-866911b6cd96.png?resizew=188)
①作负极的物质是
②正极的电极反应式是
(3)通过
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①Pt电极上发生的是
②写出NiO电极的电极反应式:
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】人类的一切活动都离不开能量,而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。
(1)已知:在25℃和101kPa条件下,断开1mol
中的化学键要吸收436kJ能量,断开lmol
中的化学键要吸收243kJ能量,断开1mol HCl中的化学键要吸收431kJ能量。则反应
中,生成1mol HCl时,该反应______ (填“吸收”或“放出”)______ kJ能量。
(2)有关的电池装置如下:_______ (填“正极”或“负极”)。
②乙装置中,外电路中电流的流向是_______ (填“从Zn流向Cu”或“从Cu流向Zn”)。
③丙装置中,铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为
,其中
难溶于水,则负极发生的电极反应式为_________ 。
④燃料电池具有清洁、安全、高效等优点。某氢气燃料电池的工作原理如丁图所示,其电解质溶液为稀硫酸。正极的电极反应式为___________ 。如果该电池工作时电路中通过2mol电子,则消耗的
的体积为_______ L(标准状况下)。
(1)已知:在25℃和101kPa条件下,断开1mol
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(2)有关的电池装置如下:
②乙装置中,外电路中电流的流向是
③丙装置中,铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为
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④燃料电池具有清洁、安全、高效等优点。某氢气燃料电池的工作原理如丁图所示,其电解质溶液为稀硫酸。正极的电极反应式为
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