高炉炼铁是冶炼铁的主要方法,发生的主要反应为:Fe2O3(s)+3CO(g)
2Fe(s)+3CO2(g) ΔH = a kJ·mol-1
(1)已知:①Fe2O3(s) + 3C(石墨) = 2Fe(s) + 3CO(g) ΔH1= + 489.0 kJ·mol-1
②C(石墨) + CO2(g) = 2CO(g) ΔH2 = +172.5 kJ·mol-1
则a =_____________ kJ·mol-1。
(2)冶炼铁反应的平衡常数表达式K =__________ ,温度升高后,K值_________ (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)在T℃时,该反应的平衡常数K=64,在 2L恒容密闭容器甲和乙中,分别按下表所示加入物质,反应经过一段时间后达到平衡。
①甲容器中CO的平衡转化率为________________________ 。
②下列说法正确的是__________________ (填字母)。
a.若容器内气体密度恒定时,标志反应达到平衡状态
b.增加Fe2O3可以提高CO的转化率
c.甲、乙容器中,CO的平衡浓度之比为2∶3
(4)采取一定措施可防止钢铁腐蚀。下列装置中的烧杯里均盛有等浓度、等体积的NaCl溶液。
①在abc装置中能保护铁的是___________________ (填字母)
②若用d装置保护铁,X极的电极材料应是____________________ (填名称)
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(1)已知:①Fe2O3(s) + 3C(石墨) = 2Fe(s) + 3CO(g) ΔH1= + 489.0 kJ·mol-1
②C(石墨) + CO2(g) = 2CO(g) ΔH2 = +172.5 kJ·mol-1
则a =
(2)冶炼铁反应的平衡常数表达式K =
(3)在T℃时,该反应的平衡常数K=64,在 2L恒容密闭容器甲和乙中,分别按下表所示加入物质,反应经过一段时间后达到平衡。
Fe2O3 | CO | Fe | CO2 | |
甲/mol | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
乙/mol | 1.0 | 2.0 | 1.0 | 1.0 |
①甲容器中CO的平衡转化率为
②下列说法正确的是
a.若容器内气体密度恒定时,标志反应达到平衡状态
b.增加Fe2O3可以提高CO的转化率
c.甲、乙容器中,CO的平衡浓度之比为2∶3
(4)采取一定措施可防止钢铁腐蚀。下列装置中的烧杯里均盛有等浓度、等体积的NaCl溶液。
①在abc装置中能保护铁的是
②若用d装置保护铁,X极的电极材料应是
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更新时间:2019-12-23 16:41:33
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解题方法
【推荐1】氮氧化物是形成雾霾的重要原因之一,综合治理氮氧化物,还自然一片蓝天。回答下列问题:
(1)在催化剂作用下,甲烷可还原氮氧化物。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=−574 kJ·mol−1;
②4NO2(g)+2N2(g)=8NO(g) ΔH=+586 kJ·mol−1.
则CH4(g)+4NO(g)= 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=___________ kJ·mol−1.
(2)已知Cl2可与NO作用:2NO(g)+Cl2(g)
2ClNO(g) ΔH<0,反应的速率方程式为v正=k正·c2(NO)·c(Cl2),v逆=k逆·c2(ClNO),k正、k逆表示速率常数,与温度、活化能有关。
①升高温度,k正的变化程度___________ (填“大于”“小于”或“等于”)k逆的变化程度。
②某温度条件下,向1 L恒容密闭容器中加入2 mol NO和1 mol Cl2,测得初始压强是平衡时压强的1.2倍。则该温度下平衡常数K=___________ 。若平衡时压强为p,则
=___________ (用p表示)。
(3)工业烟气中的氮氧化物可用NH3催化还原,发生反应:4NH3(g)+6NO(g)= 5N2(g)+ 6H2O(g) ΔH<0,研究表明不同氨氮比[m=
]条件下测得NO的残留率与温度关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/13/2698811575631872/2698892920438784/STEM/e1d2858a23644d0787fe462f9154b184.png?resizew=190)
①指出氨氮比m1、m2、m3的大小关系___________ 。
②随着温度不断升高,NO的残留率趋近相同的可能原因是___________ 。
(4)利用Au/Ag3PO4光催化去除氮氧化物(O2将氮氧化物氧化为
),研究表明,不同Au的负载量与氮氧化物的去除效果、催化去除速率常数(用k表示,其他条件不变时,速率常数越大,速率越大)大小的关系分别如图1、图2表示。已知:催化剂的活性与其表面的单位面积活性位点数有关。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/13/2698811575631872/2698892920438784/STEM/d16b013718814a7d833d86e0e2f1755e.png?resizew=230)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/13/2698811575631872/2698892920438784/STEM/c07e758fc22f438c877074720b04e5b9.png?resizew=273)
①综合图1、图2可知催化效果最佳的是___________ (填催化剂)。
②图2中表面随着Au的负载量不断增加,反应速率常数先增大后减小,试分析反应速率常数减小的原因是___________ 。
(1)在催化剂作用下,甲烷可还原氮氧化物。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=−574 kJ·mol−1;
②4NO2(g)+2N2(g)=8NO(g) ΔH=+586 kJ·mol−1.
则CH4(g)+4NO(g)= 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=
(2)已知Cl2可与NO作用:2NO(g)+Cl2(g)
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①升高温度,k正的变化程度
②某温度条件下,向1 L恒容密闭容器中加入2 mol NO和1 mol Cl2,测得初始压强是平衡时压强的1.2倍。则该温度下平衡常数K=
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(3)工业烟气中的氮氧化物可用NH3催化还原,发生反应:4NH3(g)+6NO(g)= 5N2(g)+ 6H2O(g) ΔH<0,研究表明不同氨氮比[m=
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①指出氨氮比m1、m2、m3的大小关系
②随着温度不断升高,NO的残留率趋近相同的可能原因是
(4)利用Au/Ag3PO4光催化去除氮氧化物(O2将氮氧化物氧化为
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①综合图1、图2可知催化效果最佳的是
②图2中表面随着Au的负载量不断增加,反应速率常数先增大后减小,试分析反应速率常数减小的原因是
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(0.4)
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【推荐2】国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话:应对气候变化《巴黎协定》代表了全球绿色低碳转型的大方向,中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。各国要树立创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念,抓住新一轮科技革命和产业变革的历史性机遇,推动疫情后世界经济"“绿色复苏”,汇聚起可持续发展的强大合力。CO2和CH4是两种主要的温室气体,以CH4和CO2为原料制造更高价值的化学产品是用来缓解温室效应的研究方向,回答下列问题:
(1)工业上CH4一H2О催化重整是目前大规模制取合成气(CO和H2混合气称为合成气)的重要方法,其原理为:
反应I:CH4(g)+H2O(g)
CO2(g)+3H2(g) △H1=+206.4kJ/mol
反应II:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) △H2=-41kJ/mol
CH4(g)和H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式是___________ 。
(2)将1molCH4(g)和1molH2O(g)加入恒温恒压的密闭容器中(温度298K、压强100kPa),发生反应I,不考虑反应II的发生,该反应中,正反应速率v正=k正p(CH4)×p(H2O),p为分压(分压=总压×物质的量分数),若该条件下k正=4.5×10-4kPa-1·s-1,当CH4分解20%时,v正___________ kPa·s-1。
(3)将CO2和CH4在一定条件下反应可制得合成气,在1L密闭容器中通入CH4与CO2,使其物质的量浓度均为1.0mol/L,在一定条件下发生反应:CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/12/e99404dc-7a39-4b0f-8180-3d40b3565082.png?resizew=319)
①压强P1、P2、P3、P4由小到大的关系为___________ 。
②对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数(记作Kp),如果P4=2MPa,求x点的平衡常数Kp=___________ (用平衡分压代替平衡浓度计算)。
③下列措施中能使平衡正向移动的是___________ (填字母)。
a.升高温度
b.增大压强
c.保持温度、压强不变,充入He
d.恒温、恒容,再充入1molCO2和1molCH4
(4)科学家研究了利用如图所示装置可以将温室气体CO2转化为燃料气体CO。下列说法中正确的是___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/12/b4650376-9493-4c59-b560-7eb5b3a1fefe.png?resizew=239)
A.该装置工作时,H从b极区向a极区移动
B.反应过程中,电极a附近溶液的pH值将增大
C.该过程的总反应方程式为:2CO2=O2+2CO
D.该装置中每生成1molCO,同时生成11.2LO2
该装置工作时,b电极的电极反应式为___________ 。
(1)工业上CH4一H2О催化重整是目前大规模制取合成气(CO和H2混合气称为合成气)的重要方法,其原理为:
反应I:CH4(g)+H2O(g)
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反应II:CO(g)+H2O(g)
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CH4(g)和H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式是
(2)将1molCH4(g)和1molH2O(g)加入恒温恒压的密闭容器中(温度298K、压强100kPa),发生反应I,不考虑反应II的发生,该反应中,正反应速率v正=k正p(CH4)×p(H2O),p为分压(分压=总压×物质的量分数),若该条件下k正=4.5×10-4kPa-1·s-1,当CH4分解20%时,v正
(3)将CO2和CH4在一定条件下反应可制得合成气,在1L密闭容器中通入CH4与CO2,使其物质的量浓度均为1.0mol/L,在一定条件下发生反应:CH4(g)+CO2(g)
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①压强P1、P2、P3、P4由小到大的关系为
②对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数(记作Kp),如果P4=2MPa,求x点的平衡常数Kp=
③下列措施中能使平衡正向移动的是
a.升高温度
b.增大压强
c.保持温度、压强不变,充入He
d.恒温、恒容,再充入1molCO2和1molCH4
(4)科学家研究了利用如图所示装置可以将温室气体CO2转化为燃料气体CO。下列说法中正确的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/12/b4650376-9493-4c59-b560-7eb5b3a1fefe.png?resizew=239)
A.该装置工作时,H从b极区向a极区移动
B.反应过程中,电极a附近溶液的pH值将增大
C.该过程的总反应方程式为:2CO2=O2+2CO
D.该装置中每生成1molCO,同时生成11.2LO2
该装置工作时,b电极的电极反应式为
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(0.4)
【推荐3】雾霾天气严重影响人们的生活质量,其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。
(1)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图1所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/13/fcd3e1e4-f146-4e95-9a37-b38c1f074868.png?resizew=459)
①由图1可知SCR技术中的氧化剂为:_______ 。
②图2是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率,由图可知最佳的催化剂和相应的温度分别为:_______ 。
③用Fe做催化剂时,在氨气足量的情况下,不同c(NO2)/c(NO)对应的脱氮率如图3所示,脱氮效果最佳的c(NO2)/c(NO)=________ 。已知生成1 mol N2反应放出的热量为Q kJ,此时对应的脱氮反应的热化学方程式为_____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/13/b5666678-4ab8-4300-a450-01a457f73b53.png?resizew=360)
(2)利用喷雾干燥法脱硫工艺是除去SO2的常见方法,先将含SO2的废气溶于水,再用饱和石灰浆吸收,具体步骤如下:
SO2(g)+H2O(l)⇌H2SO3(l)⇌H+(aq)+
(aq) Ⅰ
(aq)⇌H+(aq)+
(aq) Ⅱ
Ca(OH)2(s)⇌Ca2+(aq)+2OH-(aq) Ⅲ
Ca2+(aq)+
(aq)⇌CaSO3(s) Ⅳ
④步骤Ⅱ的平衡常数K的表达式为_______ 。
⑤该温度下,测定吸收后液体中c(Ca2+)一直保持为0.70 mol/L,已知Ksp(CaSO3)=1.4×10-7,试计算吸收后溶液中的
的浓度___________ 。(写出计算过程)
(1)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图1所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/13/fcd3e1e4-f146-4e95-9a37-b38c1f074868.png?resizew=459)
①由图1可知SCR技术中的氧化剂为:
②图2是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率,由图可知最佳的催化剂和相应的温度分别为:
③用Fe做催化剂时,在氨气足量的情况下,不同c(NO2)/c(NO)对应的脱氮率如图3所示,脱氮效果最佳的c(NO2)/c(NO)=
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/13/b5666678-4ab8-4300-a450-01a457f73b53.png?resizew=360)
(2)利用喷雾干燥法脱硫工艺是除去SO2的常见方法,先将含SO2的废气溶于水,再用饱和石灰浆吸收,具体步骤如下:
SO2(g)+H2O(l)⇌H2SO3(l)⇌H+(aq)+
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ee721599871226ed5459d1f84e27d101.png)
Ca(OH)2(s)⇌Ca2+(aq)+2OH-(aq) Ⅲ
Ca2+(aq)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ee721599871226ed5459d1f84e27d101.png)
④步骤Ⅱ的平衡常数K的表达式为
⑤该温度下,测定吸收后液体中c(Ca2+)一直保持为0.70 mol/L,已知Ksp(CaSO3)=1.4×10-7,试计算吸收后溶液中的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ee721599871226ed5459d1f84e27d101.png)
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解题方法
【推荐1】氮及氮的化合物在生产生活中有着重要的用途,NH3、HNQ3等是重要化工产品。
(1)合成氨的原料气N2和H2通常是以焦炭、水和空气为原料来制取的。其主要反应是:
①2C+ O2→2CO
②C+H2O(g)→CO+H2
③CO+H2O(g)→CO2+H2
某次生产中将焦炭、H2O(g)和空气(设空气中N2和O2的体积比为4:1,下同)混合反应,所得气体产物经分析,组成如下表:表中x=_______ m3,实际消耗了_____ kg焦炭。
(2)一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收:2CO(g)+SO2(g)
2CO2(g)+S(1) ΔH<0。若向2L 恒容密闭容器中通入2molCO和1molSO2,反应在不同条件下进行上述反应,反应体系总压强随时间的变化如图所示
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/3/30/1913485945970688/1914222675001344/STEM/a78672b3-fa0e-438c-8056-5e44f3a73dd3.png?resizew=231)
①与实验a相比,c组改变的实验条件可能是____________ 。
②用P0表示开始时总压强,P表示平衡时总压强,.用α表示SO2的平衡转化率,则α表达式为________ 。
(3)已知N2O4
2NO2,N2O4与NO2共存的温度是264-413K,低于熔点264K时,全部为无色的N2O4晶体,达到264K时N2O4开始分解,沸点294K时成为红棕色的混合气体,温度高与413K时,气体又变为无色。(2NO2
2NO+O2)。在1L的密闭容器中发生反应N2O4
2NO2 达到平衡状态。
①若此时为标准状态下(273K 101KPa),再向其中加入4.6g纯的NO2,则达到平衡时混合物的颜色____ (和原平衡状态比,填选项字母,下同)
A.增大(加深) B.减小(变浅) C.不变 D.不能确定
②若此时为25℃,101KPa下,再向其中加入4.6g纯的NO2,则达到平衡时混合物的颜色______ ,混合物中NO2的体积分数___________ 。
(4)查阅资料可知:常温下,Ksp[Ag(NH3)2+]= 1.00×107。Ksp[AgC1]=2.50×10-10.
①银氨溶液中存在平衡:Ag+(aq)+2NH3(aq)
Ag(NH3)2+ (aq),该反应平衡常数的表达式为K稳=__________ ;
②计算得到可逆反应AgCl (s)+2NH3(aq)
Ag(NH3)2+ (aq)+Cl-(aq)的化学平衡常数K=______ ,1 L 1 mol/L氨水中最多可以溶解AgCl_______ mol(保留2位有效数字)
(1)合成氨的原料气N2和H2通常是以焦炭、水和空气为原料来制取的。其主要反应是:
①2C+ O2→2CO
②C+H2O(g)→CO+H2
③CO+H2O(g)→CO2+H2
某次生产中将焦炭、H2O(g)和空气(设空气中N2和O2的体积比为4:1,下同)混合反应,所得气体产物经分析,组成如下表:表中x=
气体 | CO | N2 | CO2 | H2 | O2 |
体积(m3)(标准状况) | x | 20 | 12 | 60 | 1.0 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9a4c8993c3a71699758aa74113818be9.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/3/30/1913485945970688/1914222675001344/STEM/a78672b3-fa0e-438c-8056-5e44f3a73dd3.png?resizew=231)
①与实验a相比,c组改变的实验条件可能是
②用P0表示开始时总压强,P表示平衡时总压强,.用α表示SO2的平衡转化率,则α表达式为
(3)已知N2O4
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①若此时为标准状态下(273K 101KPa),再向其中加入4.6g纯的NO2,则达到平衡时混合物的颜色
A.增大(加深) B.减小(变浅) C.不变 D.不能确定
②若此时为25℃,101KPa下,再向其中加入4.6g纯的NO2,则达到平衡时混合物的颜色
(4)查阅资料可知:常温下,Ksp[Ag(NH3)2+]= 1.00×107。Ksp[AgC1]=2.50×10-10.
①银氨溶液中存在平衡:Ag+(aq)+2NH3(aq)
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②计算得到可逆反应AgCl (s)+2NH3(aq)
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【推荐2】“氯碱工业”电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品,氯气是实验室和工业上的常用气体。请回答:
(1)下列说法不正确的是___________。
(2)在一定温度下,氯气溶于水的过程及其平衡常数为:
;
,其中p为
的平衡压强,
为Cl2在水溶液中的平衡浓度。
①
的焓变![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
___________ 0。(填“>”、“=”或“<”)
②平衡常数K2的表达式为K2=___________ 。氯气在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)为c,则c=___________ 。(用平衡压强p和上述平衡常数表示,忽略HClO的电离)
(3)工业上常采用“加碳氯化”的方法以高钛渣(主成分
)为原料生产
,相应化学方程式为:
Ⅰ.
,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c5680122f5591b9925516056ef4f375f.png)
Ⅱ.
,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4635061a2e299779eaac45cd32b72e08.png)
结合数据说明氯化过程中加碳的理由___________ 。
(4)在一定温度下,以
为催化剂,氯苯和
在
中发生平行反应,分别生成邻二氯苯和对二氯苯,两产物浓度之比与反应时间无关。反应物起始浓度均为0.5mol/L,反应30min测得氯苯15%转化为邻二氯苯,25%转化为对二氯苯。保持其他条件不变,若要提高产物中邻二氯苯的比例,可采用的最佳措施是___________ 。
(1)下列说法不正确的是___________。
A.可采用碱石灰干燥氯气 |
B.可通过排饱和食盐水法收集氯气 |
C.常温下,可通过加压使氯气液化而储存于钢瓶中 |
D.工业上,常用氢气和氯气反应生成的氯化氢溶于水制取盐酸 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/808ad7d38d2f7e26c7dcc1df2cb689a4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/71bf1b4cd2446bff0efc443e0f672b8b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/86bab3589f87f69440c36d9dc83c0e8a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dde368c6ccef4dd2865f7e6163f45cce.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/adcc4f0feac4dee9f7e3cedcf3ebcd61.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/808ad7d38d2f7e26c7dcc1df2cb689a4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
②平衡常数K2的表达式为K2=
(3)工业上常采用“加碳氯化”的方法以高钛渣(主成分
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b81fcccb8b1700a22d49b6f9bc997854.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5be61dd60262860d12f52c21dacd0088.png)
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/63748119ced4b45d860f16d8e2980402.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56a27b72bb333a46f22ac01563c084c7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c5680122f5591b9925516056ef4f375f.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9013a0e03f4870f05d08863e1a65db74.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/40377b337867eadc03dd4271454bd6e9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4635061a2e299779eaac45cd32b72e08.png)
结合数据说明氯化过程中加碳的理由
(4)在一定温度下,以
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c1e6f69e28b8e3f0dbf9b70773a0f86.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39db0d5f5533066dab682ec1bf4c39bf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/156c149626c539a50fc42c9074830737.png)
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
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解题方法
【推荐3】工业上可利用甲烷水蒸气重整制备氢气,体系中发生反应:
i.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d6c8dc259f7cd88ac347e9853676a07.png)
ii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/862da9454c8ee121db9b877496682043.png)
回答下列问题:
(1)在恒容密闭容器中通入水蒸气和一定量
,若只发生反应i,
的平衡转化率按不同投料比
随温度的变化曲线如图所示,投料比![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/57c7980558c93fa014f6b2f75816fb0b.png)
_____________
(填“>”“<”或“=”);a、b、c中反应速率最大的点是_____________ 。
和
按
发生反应,已知反应ii的速率方程可表示为
,其中
分别为正、逆反应速率常数。升高温度时![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2dbd8e7237fb217dd8ca028e43cb1a7e.png)
_____________ (填“增大”“减小”或“不变”);
与
的关系如图,表示反应ii的
的直线是_____________ (填序号)。
恒容密闭容器中通入
发生反应i、ii,达到平衡时,容器中
为
为
,反应i的化学平衡常数为_____________ (用含a、b、V的代数式表示)。
(4)不同压强下,
和
按照
投料,实验测定
的平衡转化率和
的平衡产量
随温度的变化关系如图所示,其中纵坐标表示
的平衡转化率的是图_____________ (填“甲”或“乙”);压强
,由大到小的顺序为_____________ ;
温度时,三条线几乎交于一点的原因是_____________ 。
i.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5ec4cb3b67b43205a8ff8b690cbb9f6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d6c8dc259f7cd88ac347e9853676a07.png)
ii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3081471a59571d1e73e59fc72fb098ef.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/862da9454c8ee121db9b877496682043.png)
回答下列问题:
(1)在恒容密闭容器中通入水蒸气和一定量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03a5c8a45b70251a7fa0506a5b4b8ac9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03a5c8a45b70251a7fa0506a5b4b8ac9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3c489872e8b8dbc24dbb8968861d12b9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/57c7980558c93fa014f6b2f75816fb0b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0b43e16760ddfeeeec1265502e248688.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ef653f5cb330066f4e8a08ce08056613.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf1c295fd10f4dcc21955ce39560b5c6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/74d348026cc3b0664630d8c19d5162d8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/731c7dc8fd8225cc5dc76c4d666546ff.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2dbd8e7237fb217dd8ca028e43cb1a7e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61a9e2a4671354dc7c21ff9b06f22014.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4079003d1292898e98f11669dc3edce.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/90f52403ee5e67e63b95a363ab61c507.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b9e1aca1a7244e11a77545bea6b47a33.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/97befaf0984a8a08ef6a0bdae1f02067.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ef653f5cb330066f4e8a08ce08056613.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/31382451b9f8c26ca35455ef330c2e5a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5b94eef9296e8e89df584cd528071e34.png)
(4)不同压强下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ef653f5cb330066f4e8a08ce08056613.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/37d65e051e943ab28fa57aee2fb57994.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c34204c220cc8b476bb01e657d91869.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5aa227b4b086a04d17c140ca682f853.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce79a25cc5f02fdb6ee3df433f8c4dce.png)
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解答题-原理综合题
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(0.4)
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解题方法
【推荐1】氨在工业生产中应用广泛,可由N2、H2合成NH3。
(1)天然气蒸汽转化法是获取原料气中H2的主流方法。CH4经过两步反应完全转化为H2和CO2,其能量变化示意图如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/30/de6bfc81-99fa-4866-a912-8e5385a7fca4.png?resizew=554)
结合图象,写出CH4通过蒸汽转化为CO2和H2的热化学方程式_______ 。
(2)利用透氧膜,一步即获得N2、H2,工作原理如图所示(空气中N2与O2的物质的量之比按4∶1计)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/30/66ecfa56-7666-4ec7-bf28-a32190f31842.png?resizew=303)
若膜Ⅰ侧所得气体
=1,写出上述过程反应方程式:_______ 。
(3)甲小组模拟工业合成氨在一恒温恒容的密闭容器中发生如下反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH< 0。t1时刻到达平衡后,在t2时刻改变某一条件,其反应过程如图所示,下列说法正确的是_______
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/30/8aa2f7c0-1d76-4e43-ad2e-034aa6d87174.png?resizew=275)
a. Ⅰ、Ⅱ两过程到达平衡时,平衡常数:KⅠ>KⅡ
b. Ⅰ、Ⅱ两过程到达平衡时,NH3的体积分数:Ⅰ<Ⅱ
c. Ⅰ、Ⅱ两过程到达平衡的标志:混合气体平均相对分子质量不再变化
d. t2时刻改变的条件可以是向密闭容器中加N2和H2混合气
(4)乙小组模拟不同条件下的合成氨反应,向容器充入9.0mol N2和23.0mol H2,图为不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(P )的关系图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/30/7d5579ef-3abf-487d-8351-ce939f01c129.png?resizew=244)
①T1、T2、T3由大到小的排序为_______ 。
②计算T2、60MPa 平衡体系的平衡常数Kp=_______ 。(保留两位有效数字)(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
(1)天然气蒸汽转化法是获取原料气中H2的主流方法。CH4经过两步反应完全转化为H2和CO2,其能量变化示意图如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/30/de6bfc81-99fa-4866-a912-8e5385a7fca4.png?resizew=554)
结合图象,写出CH4通过蒸汽转化为CO2和H2的热化学方程式
(2)利用透氧膜,一步即获得N2、H2,工作原理如图所示(空气中N2与O2的物质的量之比按4∶1计)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/30/66ecfa56-7666-4ec7-bf28-a32190f31842.png?resizew=303)
若膜Ⅰ侧所得气体
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d86f13535bb5d4811a3412cc2251b4cc.png)
(3)甲小组模拟工业合成氨在一恒温恒容的密闭容器中发生如下反应:N2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/30/8aa2f7c0-1d76-4e43-ad2e-034aa6d87174.png?resizew=275)
a. Ⅰ、Ⅱ两过程到达平衡时,平衡常数:KⅠ>KⅡ
b. Ⅰ、Ⅱ两过程到达平衡时,NH3的体积分数:Ⅰ<Ⅱ
c. Ⅰ、Ⅱ两过程到达平衡的标志:混合气体平均相对分子质量不再变化
d. t2时刻改变的条件可以是向密闭容器中加N2和H2混合气
(4)乙小组模拟不同条件下的合成氨反应,向容器充入9.0mol N2和23.0mol H2,图为不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(P )的关系图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/30/7d5579ef-3abf-487d-8351-ce939f01c129.png?resizew=244)
①T1、T2、T3由大到小的排序为
②计算T2、60MPa 平衡体系的平衡常数Kp=
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【推荐2】甲烷是一种重要的清洁能源,也是一种重要的化工原料。我国西部和南海都有着丰富的甲烷资源。研究
的相关性质具有重要的现实意义,根据所学知识回答下列相关问题:
(1)工业上可用甲烷裂解法制取乙炔,反应为
,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/982f2458d10f164caaf1b5b6116ddc67.png)
。已知有关化学键的键能如表所示,则a=_________ 。
(2)
和
在一定条件下可以合成
和
。
①已知:
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
写出
和
在一定条件下反应生成CO(g)和
的热化学方程式______ 。
②在刚性密闭容器中,加入等物质的量的
和
加入催化剂发生上述反应,起始总压![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7535eab0ad20d8ece741df5723cc9aa6.png)
,测得
和
两种温度下
的转化率随反应时间(
)的变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/8/2631574644948992/2631728348774400/STEM/3bbb2ab7f7d04e008be6684659a8c2c2.png?resizew=214)
则该反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
_______ (填“>”或“<”)0,若
,
时![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f6066740acc8efd36fb84efdba1a0f0d.png)
,则A点时![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eb412a531f9601bf998e566732f03508.png)
___________ 。计算
时平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
___________ (
为以分压表示的平衡常数)。
(3)沼气的主要成分是
,还含有
,
等。
①Jo De Vrieze等设计利用膜电解法脱除沼气中的
和
,在酸性水溶液中,
在阳极上转化为
而除去,其电极反应式为___________ 。
②在以石墨烯为载体的催化剂作用下,25℃时
可将得到的纯净的
转化为含氧有机物,其主要原理如图所示,则步骤
得到的有机物是______ ,步骤
的总反应的化学方程式为_____ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
(1)工业上可用甲烷裂解法制取乙炔,反应为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/afc7510cff4b79baa728f5d9bac1a66a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/982f2458d10f164caaf1b5b6116ddc67.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
化学键 | ![]() | ![]() | ![]() |
键能/(![]() | 414 | 837 | 436 |
(2)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
①已知:
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50ca7d9a8f4db8256ac41a8d061c7e1c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d846de66030047b6804cdf1af28cb92.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
写出
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/521981899ff2eb449d1f8f58a6217903.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/229665da78773c8b0ecd4f0856c13da2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85973e3cffda90b16b2ac900d7f914fd.png)
②在刚性密闭容器中,加入等物质的量的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7535eab0ad20d8ece741df5723cc9aa6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8d06ee61e4cb925cb80f41de2564ada0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85242e455a682eb4aa47abd6fb6af8fc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/36a1b09c653185842513e24ebba60bb3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/8/2631574644948992/2631728348774400/STEM/3bbb2ab7f7d04e008be6684659a8c2c2.png?resizew=214)
则该反应的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2c4dcf1dc93f98cd0a164b737d599088.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f6066740acc8efd36fb84efdba1a0f0d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4745b5612853c58730a66e14551cbda2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eb412a531f9601bf998e566732f03508.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85242e455a682eb4aa47abd6fb6af8fc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/febe6ae46e15c2df1772464535e1ce23.png)
(3)沼气的主要成分是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c0ff39217fa6c54887ed810296599fad.png)
①Jo De Vrieze等设计利用膜电解法脱除沼气中的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c0ff39217fa6c54887ed810296599fad.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c0ff39217fa6c54887ed810296599fad.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3e467b1d06fca46dc6b0fb64aa7e4767.png)
②在以石墨烯为载体的催化剂作用下,25℃时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8ac7a3563e2aee0587329ff03d892c1d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/88c07d068069cf710949e7dd60874dad.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27c015ed289a0be89a26b32265c26520.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/8/2631574644948992/2631728348774400/STEM/f9a531f6593b4866b8ea7ad560e7d952.png?resizew=657)
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解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
【推荐3】绿色能源是当今重要的研究热点,2022年3月12日,中科院大连化物所的
制汽油科研项目成功了,这是一项重大成功,直接影响的是国计民生。寻找新的能源成为了科学研究的热点。
Ⅰ.
甲烷化反应为:
,该反应又称Sabatier反应。
(1)相关的化学键键能数据如下表所示:
Sabatier反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
__________
。
(2)若要同时提高反应的速率和甲烷的平衡转化率,可以采取的措施有:__________ (写一点即可)。
(3)在体积为
的恒温密闭容器中,投入
、
进行上述反应,达到平衡后,若
的转化率为20%,则该反应的平衡常数为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
__________
(写计算式)。
(4)
转化为
也可通过电化学反应实现,其原理如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/27/774ec729-a405-4697-a39e-6fbdaa62bfcf.png?resizew=288)
电解过程中,阴极室和阳极室的
溶液浓度基本保持不变,阴极的电极反应式为__________ ;若生成
理论上阳极室生成混合气体的体积为__________ L(标准状况,忽略气体的溶解)。
(5)
是共价化合物,分子中所有的原子都达到稳定结构,
此分子中含有__________ mol共用电子对,试写出其分子的结构式:__________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3be3e8749ff647f1860635d0e63e5eef.png)
(1)相关的化学键键能数据如下表所示:
化学键 | H—H | H—O | C—H | C=O |
436 | 463 | 413 | 803 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)若要同时提高反应的速率和甲烷的平衡转化率,可以采取的措施有:
(3)在体积为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c424e9f778fdc2a13a59898ab0ccbbe3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/979ffcaa8b1bff91952fd9aaefc72e42.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9063388cfe384835a8fb6cc931f7bd0a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f77b8567031ea161a7e09d7c5b6a363f.png)
(4)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/27/774ec729-a405-4697-a39e-6fbdaa62bfcf.png?resizew=288)
电解过程中,阴极室和阳极室的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/973f6b90d1f7b6a69da4304d0637d5d6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/331b62afabebfb7ff2c89c27d09905a3.png)
(5)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/08579d3b2bdf1a72f7ecac770b1258da.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/26edabbe2c43af4e74203ad34c4eff2d.png)
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】工业废水中的六价铬[Cr(VI)]常采用还原沉淀法、离子交换法和微生物法等方法进行处理。
(1)室温下,含Cr(VI)的微粒在水溶液中存在如下平衡:
H2CrO4⇌H++HCrO
ΔH1
HCrO
⇌H++CrO
ΔH2
2HCrO
⇌
+H2O ΔH3
室温下,反应2CrO
+2H+⇌
+H2O的ΔH=_______ (用含ΔH1、ΔH2或ΔH3的代数式表示)。
(2)还原沉淀法:使用Na2SO3将Cr(VI)还原为Cr3+,再将Cr3+转化为沉淀除去。
①酸性条件下Cr(VI)具有很强的氧化能力,
将
还原为Cr3+的离子方程式为_______ 。
②其他条件相同,用Na2SO3处理不同初始pH的含Cr(VI)废水相同时间,当pH<2时,Cr(VI)的去除率随pH降低而降低的原因是_______ 。
(3)微生物法:
①用硫酸盐还原菌(SRB)处理含Cr(VI)废水时,Cr(VI)去除率随温度的变化如图所示。55℃时,Cr(VI)的去除率很低的原因是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/6/23/3007580569116672/3008108699836416/STEM/0c485998ccc14408b67ffe95d5cc0fee.png?resizew=178)
②水体中,Fe合金在SRB存在条件下腐蚀的机理如图所示。Fe腐蚀后生成FeS的过程可描述为:Fe失去电子转化为Fe2+,_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/6/23/3007580569116672/3008108699836416/STEM/29a25b3d41ce4f1483dc8ff7b1a03612.png?resizew=200)
(4)离子交换法:用强碱性离子交换树脂(ROH)与
和HCrO
等发生离子交换,交换过程中发生如下反应:
ROH(s)+HCrO
(aq)⇌ RHCrO4(s)+OH-(aq)
2ROH(s)+
(aq)⇌ R2CrO4(s)+2OH-(aq)
其他条件相同,当pH>4时,Cr(VI)去除率随pH升高而下降的原因是_______ 。
(1)室温下,含Cr(VI)的微粒在水溶液中存在如下平衡:
H2CrO4⇌H++HCrO
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32012df55ea8afc3ef45038c18a6360d.png)
HCrO
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32012df55ea8afc3ef45038c18a6360d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/000f98cbc3846bbe3289747f3f1bdbee.png)
2HCrO
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32012df55ea8afc3ef45038c18a6360d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e6d42c4c1add1febe3099929775fc3e0.png)
室温下,反应2CrO
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/000f98cbc3846bbe3289747f3f1bdbee.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e6d42c4c1add1febe3099929775fc3e0.png)
(2)还原沉淀法:使用Na2SO3将Cr(VI)还原为Cr3+,再将Cr3+转化为沉淀除去。
①酸性条件下Cr(VI)具有很强的氧化能力,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ee721599871226ed5459d1f84e27d101.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e6d42c4c1add1febe3099929775fc3e0.png)
②其他条件相同,用Na2SO3处理不同初始pH的含Cr(VI)废水相同时间,当pH<2时,Cr(VI)的去除率随pH降低而降低的原因是
(3)微生物法:
①用硫酸盐还原菌(SRB)处理含Cr(VI)废水时,Cr(VI)去除率随温度的变化如图所示。55℃时,Cr(VI)的去除率很低的原因是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/6/23/3007580569116672/3008108699836416/STEM/0c485998ccc14408b67ffe95d5cc0fee.png?resizew=178)
②水体中,Fe合金在SRB存在条件下腐蚀的机理如图所示。Fe腐蚀后生成FeS的过程可描述为:Fe失去电子转化为Fe2+,
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/6/23/3007580569116672/3008108699836416/STEM/29a25b3d41ce4f1483dc8ff7b1a03612.png?resizew=200)
(4)离子交换法:用强碱性离子交换树脂(ROH)与
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09d1d83067750015e85d977cb2668b89.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32012df55ea8afc3ef45038c18a6360d.png)
ROH(s)+HCrO
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32012df55ea8afc3ef45038c18a6360d.png)
2ROH(s)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09d1d83067750015e85d977cb2668b89.png)
其他条件相同,当pH>4时,Cr(VI)去除率随pH升高而下降的原因是
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【推荐2】铁的腐蚀与防护与生产生活密切相关。
Ⅰ.研究铁的腐蚀
实验步骤如下:
步骤1:将铁粉放置于0.002
溶液中浸泡,过滤后用水洗涤。
步骤2:向15.00 mL 1
NaCl溶液(用盐酸调pH=1.78)中加入浸泡过的Fe粉。
步骤3:采集溶液pH随时间变化的数据。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/25/2943717065850880/2943975237804032/STEM/1343e23b-c917-41d0-a025-2ffe2ec6a0c4.png?resizew=407)
(1)第一阶段,主要发生析氢腐蚀,Cu上发生的电极反应为___________ 。
(2)第二、三阶段主要发生吸氧腐蚀。
①选取b点进行分析,经检验溶液中含有
,写出Fe被腐蚀的总反应___________ 。
②取b点溶液向其中滴加KSCN无明显现象,加入稀盐酸后立即变红。写出b点
被氧化的离子方程式___________ 。
③依据b点发生的反应,分析第二阶段pH上升的原因是___________ 。
Ⅱ.研究铁的防护
(3)在铁表面镀锌可有效防止铁被腐蚀
已知:
放电的速率缓慢且平稳,有利于得到致密、细腻的镀层。
①镀件Fe应与电源的___________ 相连。
②向
电解液中加入NaCN溶液,将
转化为
,电解得到的镀层更加致密、细腻,原因是___________ 。
(4)电镀后的废水中含有
,一种测定其含量的方法是:取废水50 mL,再加KI溶液1 mL,用c
溶液滴定,消耗
溶液V mL。已知:
(无色)
,
。
①滴定终点的现象是___________ 。
②废水中
的含量是___________
(填计算式)。
Ⅰ.研究铁的腐蚀
实验步骤如下:
步骤1:将铁粉放置于0.002
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c4d9129b79ac985bc46c88b092aeb02.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/710f0f5e533d2bef0fe0bd291e51f858.png)
步骤2:向15.00 mL 1
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c4d9129b79ac985bc46c88b092aeb02.png)
步骤3:采集溶液pH随时间变化的数据。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/25/2943717065850880/2943975237804032/STEM/1343e23b-c917-41d0-a025-2ffe2ec6a0c4.png?resizew=407)
(1)第一阶段,主要发生析氢腐蚀,Cu上发生的电极反应为
(2)第二、三阶段主要发生吸氧腐蚀。
①选取b点进行分析,经检验溶液中含有
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2e9f11c5f7bf05bd112139d48e7d4588.png)
②取b点溶液向其中滴加KSCN无明显现象,加入稀盐酸后立即变红。写出b点
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2e9f11c5f7bf05bd112139d48e7d4588.png)
③依据b点发生的反应,分析第二阶段pH上升的原因是
Ⅱ.研究铁的防护
(3)在铁表面镀锌可有效防止铁被腐蚀
已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9c7cedd610b8a62c6e2cf8bd66e5ffcc.png)
①镀件Fe应与电源的
②向
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2e674d6360d500329ad54d0065ea76e8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9c7cedd610b8a62c6e2cf8bd66e5ffcc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e7a74195445b15948cda55b206e37545.png)
(4)电镀后的废水中含有
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2035073f4f6900eb0e2f41d5a290e984.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c4d9129b79ac985bc46c88b092aeb02.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/958b40d0f00f07d0d5cf507caf8a858c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/958b40d0f00f07d0d5cf507caf8a858c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e4e767bf60703c7939522b5ee8ee99e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de846095233489353526ae38b255a94f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8bb7a08d1e6f850e31ea5fe3bfe82b79.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4da8c636556df59313aada06921ddae5.png)
①滴定终点的现象是
②废水中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2035073f4f6900eb0e2f41d5a290e984.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/70df68b33e13dd551ca589b03e3f31d9.png)
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解答题-实验探究题
|
较难
(0.4)
【推荐3】某学习小组探究
溶液与
溶液在某种条件下的反应。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/16/2917735707123712/2918181847932928/STEM/e415a50a-48ef-4378-8ebf-9dc0eb124d3d.png?resizew=454)
已知:FeS、
均为黑色固体,难溶于水。
(1)
只能大量存在于碱性溶液环境的原因是___________ (用化学用语回答)。
(2)小组同学们对试管b中黑色沉淀的提出猜想
猜想1:黑色沉淀是FeS
猜想2:黑色沉淀是![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ea9089f573a812b73326679044df10b3.png)
①若猜想1成立,甲同学推测还应该有S生成。甲同学推测所依据的离子方程式___________ 。经检验后确认黑色沉淀中无S单质,猜想1不成立。
②乙同学根据
溶液呈碱性,推测试管b中黑色沉淀除
外,还可能存在
,进行如下实验,以便获得有效信息。
向
浊液中滴加pH=12.5的0.1mol/L
溶液,观察到红褐色沉淀很快转化为黑色。
该实验现象能确定的结论是___________ ;不能确定的是___________ 。
(3)丙同学利用电化学原理继续进行探究并设计实验:
丙同学依据实验得出结论:pH=1的0.1mol/L
溶液与pH=12.5的0.1mol/L
溶液___________ (填“能”或“不能”)发生氧化还原反应。
(4)综合以上研究,分析试管b中黑色沉淀是
而不是FeS的原因___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/df13fef9f3b41ec1eb588b99606e64f0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5e7234d623a9f6d2ca546534671dc08d.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/16/2917735707123712/2918181847932928/STEM/e415a50a-48ef-4378-8ebf-9dc0eb124d3d.png?resizew=454)
已知:FeS、
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ea9089f573a812b73326679044df10b3.png)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8f4d151f0911797daca573975ae87f72.png)
(2)小组同学们对试管b中黑色沉淀的提出猜想
猜想1:黑色沉淀是FeS
猜想2:黑色沉淀是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ea9089f573a812b73326679044df10b3.png)
①若猜想1成立,甲同学推测还应该有S生成。甲同学推测所依据的离子方程式
②乙同学根据
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5e7234d623a9f6d2ca546534671dc08d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ea9089f573a812b73326679044df10b3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4a3929e1a61b2f636428358e5cab0438.png)
向
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4a3929e1a61b2f636428358e5cab0438.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5e7234d623a9f6d2ca546534671dc08d.png)
该实验现象能确定的结论是
(3)丙同学利用电化学原理继续进行探究并设计实验:
装置 | 操作及现象 |
![]() | ①电流计指针有微弱偏转 ②2分钟后,取左侧烧杯溶液,滴加 ![]() ![]() |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/df13fef9f3b41ec1eb588b99606e64f0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5e7234d623a9f6d2ca546534671dc08d.png)
(4)综合以上研究,分析试管b中黑色沉淀是
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