苯硫酚(C6H5-SH)是一种用途广泛的有机合成中间体。工业上常用氯苯(C6H5-Cl)和硫化氢(H2S)反应制备苯硫酚,该反应常伴有副产物苯(C6H6)生成,发生如下反应:
①主反应:C6H5-Cl(g)+H2S(g)
C6H5-SH(g)+HCl(g) ΔH1=-16.8kJ·mol-1;
②副反应:C6H5-Cl(g)+H2S(g)
C6H6(g)+HCl(g)+
S8(g) ΔH2;
查阅相关资料可知,C6H5-SH(g)
C6H6(g)+
S8(g) ΔH3=-29.0kJ·mol-1。
回答下列问题:
(1)在副反应中,反应物的键能总和_______ (填“>”、“<”或“=”)生成物的键能总和。
(2)为了提高C6H5-Cl(g)的转化率,可采取的措施有_______ (填一种即可)。
(3)在一定温度下,往容积为5L的恒容密闭容器中,充入2molC6H5-Cl(g)和2molH2S(g),发生上述反应,2min时,反应达到平衡,此时测得容器中反应前后混合气体的总压强之比为
,C6H5-SH(g)的物质的量分数为25%。
①0~2min内,v(C6H5-Cl)=_______ mol·L-1·min-1。
②2min时,c(HCl)=_______ mol·L-1,H2S(g)的转化率为_______ %。
③该温度下,主反应的平衡常数K=_______ (写出计算式即可)。
④下列叙述能用来判断上述反应已达到平衡状态的是_______ (填标号)。
A.混合气体的总质量不再随时间改变
B.混合气体的总压强不再随时间改变
C.混合气体的密度不再随时间改变
D.混合气体的相对分子质量不再随时间改变
①主反应:C6H5-Cl(g)+H2S(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
②副反应:C6H5-Cl(g)+H2S(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
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查阅相关资料可知,C6H5-SH(g)
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回答下列问题:
(1)在副反应中,反应物的键能总和
(2)为了提高C6H5-Cl(g)的转化率,可采取的措施有
(3)在一定温度下,往容积为5L的恒容密闭容器中,充入2molC6H5-Cl(g)和2molH2S(g),发生上述反应,2min时,反应达到平衡,此时测得容器中反应前后混合气体的总压强之比为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e0920759a46b7a5134e04f5189fb49bc.png)
①0~2min内,v(C6H5-Cl)=
②2min时,c(HCl)=
③该温度下,主反应的平衡常数K=
④下列叙述能用来判断上述反应已达到平衡状态的是
A.混合气体的总质量不再随时间改变
B.混合气体的总压强不再随时间改变
C.混合气体的密度不再随时间改变
D.混合气体的相对分子质量不再随时间改变
更新时间:2021-12-18 04:17:53
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【推荐1】氢气不仅是新能源,也是重要的化工原料。
(1)氢气可由甲烷制备:CH4 (g)+H2O(l)
CO(g)+3H2 (g)ΔH=+250.1 kJ·mol-1,已知298 K时,CH4(g)、CO(g)的燃烧热分别为890 kJ·mol-1、283 kJ·mol-1。写出氢气燃烧热的热化学方程式___________ 。
(2)利用反应CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH合成清洁能源CH3OH,CO的平衡转化率与温度的关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/27/bfe931c7-9062-42f5-b8ab-88f77dd5edb3.png?resizew=213)
①该可逆反应的正反应ΔH______ 0; A、B、C三点平衡常数KA、KB、KC的大小关系是_____ ; 压强p1___ p2(填“>”“<”或“=”); 在T1和p2条件下,由D点到B点过程中,正、逆反应速率之间的关系: v正___ v逆(填“>”“<”或“=”)。
②若在恒温恒容条件下进行上述反应,能表示该可逆反应达到平衡状态的是_____________________ (填序号)。
a.CO物质的量保持不变
b.单位时间内消耗CO的浓度和生成甲醇的浓度相等
c.混合气体的压强不再变化
d.混合气体的密度不再变化
③在2 L恒容密闭容器中充入2 mol CO和4 mol H2,在p2 (和T2条件下经10 min达到平衡状态C点,在该条件下,v(CH3OH)=______________________ ;平衡常数K为_________________________________
(1)氢气可由甲烷制备:CH4 (g)+H2O(l)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6706fe00b4e231e62d9ecbec567d526b.png)
(2)利用反应CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
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①该可逆反应的正反应ΔH
②若在恒温恒容条件下进行上述反应,能表示该可逆反应达到平衡状态的是
a.CO物质的量保持不变
b.单位时间内消耗CO的浓度和生成甲醇的浓度相等
c.混合气体的压强不再变化
d.混合气体的密度不再变化
③在2 L恒容密闭容器中充入2 mol CO和4 mol H2,在p2 (和T2条件下经10 min达到平衡状态C点,在该条件下,v(CH3OH)=
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【推荐2】大气污染物CO、N2O可以利用催化剂将其转化为空气成分。回答下列问题:
(1)已知:①2N2O(g)
2N2(g)+O2(g) △H=-164kJ·mol-1。
②CO的燃烧热(△H)为-283kJ·mol-1。
在催化剂存在下,CO(g)与N2O(g)转化为CO2(g)与N2(g)的热化学方程式为_____ 。
(2)CO、N2O在Pt2O+的表面进行反应转化为无毒的气体,其相对能量与反应历程的关系如图所示(T1和T2表示过渡状态,化学式中的“*”表示气体被固体表面吸附)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/14/2916113020469248/2917470935572480/STEM/e184a6a5-e562-4edb-a23d-8191dbef9594.png?resizew=261)
决定总反应速率步骤的方程式为_____ 。
(3)化学研究表明,CO(g)+N2O(g)
CO2(g)+N2(g)的正、逆反应速率可分别表示为v正=k正c(CO)·c(N2O)、v逆=k逆c(CO2)·c(N2),k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,与温度有关。lgk随温度T的变化关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/14/2916113020469248/2917470935572480/STEM/bfc67b9b-2ee8-4ccb-a962-f3dfd8ebe3d9.png?resizew=314)
①其中表示lgk正的曲线是_____ (填“I”或“II”)。
②T1K时,该反应的平衡常数K=_____ 。T1K时,若该反应在密闭容器中进行,投料比
=1,此温度下反应达到平衡时CO的转化率为_____ (结果保留两位有效数字)。
(1)已知:①2N2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
②CO的燃烧热(△H)为-283kJ·mol-1。
在催化剂存在下,CO(g)与N2O(g)转化为CO2(g)与N2(g)的热化学方程式为
(2)CO、N2O在Pt2O+的表面进行反应转化为无毒的气体,其相对能量与反应历程的关系如图所示(T1和T2表示过渡状态,化学式中的“*”表示气体被固体表面吸附)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/14/2916113020469248/2917470935572480/STEM/e184a6a5-e562-4edb-a23d-8191dbef9594.png?resizew=261)
决定总反应速率步骤的方程式为
(3)化学研究表明,CO(g)+N2O(g)
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/14/2916113020469248/2917470935572480/STEM/bfc67b9b-2ee8-4ccb-a962-f3dfd8ebe3d9.png?resizew=314)
①其中表示lgk正的曲线是
②T1K时,该反应的平衡常数K=
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐3】高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品,主要成分为N2、CO、CO2、H2O等,其中可燃成分CO含量约占25%左右,CO2、N2的含量分别占15%、55%。回答下列问题:
(1)上述提及的气体分子中,电子数相等的两种气体是________ (写化学式)。
(2)高炉煤气中CO具有较高的利用价值,可以与H2合成甲烷,已知有关反应的热化学方程式如下:
① H2(g)+
O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ/mol
② CO(g)+
O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ/mol
③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3kJ/mol
则CO(g)+2H2(g)=CH4(g)+
O2(g) △H=_________ kJ/mol。
(3)高炉煤气中N2的含量较高,利用CO前需要对CO 进行富集,实现CO和N2的分离。
① 工业上常采用醋酸亚铜氨溶液来吸收CO,该反应的热化学方程式为
CH3COOCu(NH3)2(aq)+CO(g)=CH3COOCu(NH3)2·CO(aq) △H<0。吸收CO后的溶液经过适当处理可恢复为醋酸亚铜氨溶液,从而实现CO与吸收液的分离,分离过程可采取的措施有______________ (写出一种即可)。
②到目前为止,CO吸附剂的开发大多数以亚铜为活性组分负载在各种载体上,然后采用变压吸附(PSA)方式在含N2体系中脱出CO。下图是变压吸附回收高炉煤气中CO的流程图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/3/16/1903355718090752/1905527689412608/STEM/f077d6b256734c909ee7d9640dddb704.png?resizew=515)
PSA-I吸附CO2时间对PSA-II中CO回收率的影响见下图,由此可见,为了保证载体亚铜吸附剂对CO的吸附和提纯要求,应采取的措施是________ , “放空气体”的主要成分为_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/3/16/1903355718090752/1905527689412608/STEM/11bf946c0752407899e9806a94a6b756.png?resizew=289)
(4)高炉炼铁过程中发生的主要反应为Fe2O3(s)+ 3 CO(g)===2Fe (s)+3CO2(g)。该反应在不同温度下的平衡常数如下表所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/3/16/1903355718090752/1905527689412608/STEM/d7c29daf2cd94fe0b2823e9991387f37.png?resizew=579)
① 该反应的△H______ 0(填“> " " < ”或“= " )。
② 欲提高上述反应中CO 的转化率,可采取的措施是______ 。
a.适当降低反应体系的温度 b.及时移出体系中的CO2 c.加入合适的催化剂
d.减小容器的容积 e.增大Fe2O3的量
(1)上述提及的气体分子中,电子数相等的两种气体是
(2)高炉煤气中CO具有较高的利用价值,可以与H2合成甲烷,已知有关反应的热化学方程式如下:
① H2(g)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f89eef3148f2d4d09379767b4af69132.png)
② CO(g)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f89eef3148f2d4d09379767b4af69132.png)
③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3kJ/mol
则CO(g)+2H2(g)=CH4(g)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f89eef3148f2d4d09379767b4af69132.png)
(3)高炉煤气中N2的含量较高,利用CO前需要对CO 进行富集,实现CO和N2的分离。
① 工业上常采用醋酸亚铜氨溶液来吸收CO,该反应的热化学方程式为
CH3COOCu(NH3)2(aq)+CO(g)=CH3COOCu(NH3)2·CO(aq) △H<0。吸收CO后的溶液经过适当处理可恢复为醋酸亚铜氨溶液,从而实现CO与吸收液的分离,分离过程可采取的措施有
②到目前为止,CO吸附剂的开发大多数以亚铜为活性组分负载在各种载体上,然后采用变压吸附(PSA)方式在含N2体系中脱出CO。下图是变压吸附回收高炉煤气中CO的流程图:
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PSA-I吸附CO2时间对PSA-II中CO回收率的影响见下图,由此可见,为了保证载体亚铜吸附剂对CO的吸附和提纯要求,应采取的措施是
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(4)高炉炼铁过程中发生的主要反应为Fe2O3(s)+ 3 CO(g)===2Fe (s)+3CO2(g)。该反应在不同温度下的平衡常数如下表所示:
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① 该反应的△H
② 欲提高上述反应中CO 的转化率,可采取的措施是
a.适当降低反应体系的温度 b.及时移出体系中的CO2 c.加入合适的催化剂
d.减小容器的容积 e.增大Fe2O3的量
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】工业产生的废气COX、NOX、SOX 对环境有害,若能合理的利用吸收,可以减少污染,变废为宝。
(1)已知:CO2(g)+3H2(g) == CH3OH(g)+H2O(l) ΔH=-akJ·mol-1;
2H2(g)+O2(g) == 2H2O(l) ΔH=-bkJ·mol-1;
CH3OH(g) == CH3OH(l) ΔH=-ckJ·mol-1;
则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为:________________________ 。
(2)光气(COCl2)是一种重要的化工原料,用于农药、医药、聚酯类材料的生产,工业上通过Cl2(g)+CO(g)
COCl2(g)制备。左图为此反应的反应速率随温度变化的曲线,右图为某次模拟实验研究过程中容器内各物质的浓度随时间变化的曲线。回答下列问题:
①0~6 min内,反应的平均速率v(Cl2)=__________ ;
②10min改变的条件是________ .
(3)利用氨水可以将SO2和NO2吸收,原理如下左图所示:,NO2被吸收的离子方程式是____________________ 。
(4)用粗硅作原料,熔融盐电解法制取硅烷原理如上右图,判断B为电源的______ 极,电解时阳极的电极反应式为___________________ 。
(1)已知:CO2(g)+3H2(g) == CH3OH(g)+H2O(l) ΔH=-akJ·mol-1;
2H2(g)+O2(g) == 2H2O(l) ΔH=-bkJ·mol-1;
CH3OH(g) == CH3OH(l) ΔH=-ckJ·mol-1;
则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为:
(2)光气(COCl2)是一种重要的化工原料,用于农药、医药、聚酯类材料的生产,工业上通过Cl2(g)+CO(g)
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/6/8c1251d5-2986-406f-8a00-0f2fe96642b2.png?resizew=481)
①0~6 min内,反应的平均速率v(Cl2)=
②10min改变的条件是
(3)利用氨水可以将SO2和NO2吸收,原理如下左图所示:,NO2被吸收的离子方程式是
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/6/b1e512d0-4316-43ee-9864-ea8e7672d14b.png?resizew=154)
(4)用粗硅作原料,熔融盐电解法制取硅烷原理如上右图,判断B为电源的
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】甲醛(HCHO)在化工、医药、农药等的方面有广泛应用。
(1)甲醇脱氢法可制备甲醛(反应体系中各物质均为气态),结合如图图象回答问题。______ 。
②反应活化能:过程I______ 过程II (填“>”“=”或“<”)
③过程II温度—转化率图如图,下列说法合理的是_____ 。
B.温度高于650°C催化剂烧结,活性减弱
C.及时分离产品有利于提高甲醇生成甲醛的转化率
(2)甲醛超标会危害人体健康,需对甲醛往行含量检测及污染处理。
①某甲醛气体传感器的工作原理如图所示,b极的电极反应式为_________ ________ 。______ 。(用平衡分压代替平衡农度计算,分压=总压×物质的量分数,忽略其它反应)。
(1)甲醇脱氢法可制备甲醛(反应体系中各物质均为气态),结合如图图象回答问题。
②反应活化能:过程I
③过程II温度—转化率图如图,下列说法合理的是
B.温度高于650°C催化剂烧结,活性减弱
C.及时分离产品有利于提高甲醇生成甲醛的转化率
(2)甲醛超标会危害人体健康,需对甲醛往行含量检测及污染处理。
①某甲醛气体传感器的工作原理如图所示,b极的电极反应式为
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】I.某同学设计下图简易装置测定中和热。回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/14/2894160196190208/2940463827394560/STEM/914ab43a-e5d8-4dac-87d9-2b5f5b24c094.png?resizew=220)
(1)该装置中缺少的仪器是___________ 。碎泡沫的作用:______
(2)50 mL 0.10 mol/L的盐酸与50 mL 0.11 mol/L的NaOH溶液混合后,测得反应放出的热量为285J,则中和热△H=___________ 。若将盐酸换成醋酸,会导致测定结果偏___________ (填小或者大)若将环形玻璃搅拌棒换为金属搅拌棒,则测得反应放出的热量将___________ (填“偏多”“偏少”或“不变”)。
II.氮是地球上含量丰富的一种元素,其单质及化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(3)如图是 1 mol NO2(g)和 1 mol CO(g)反应生成 1 mol CO2(g)和 1 mol NO(g)过程中能量变化示意图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/14/2894160196190208/2940463827394560/STEM/46dec7cc-c4be-4df1-b356-affd4c146589.png?resizew=318)
①该反应是___________ (填“吸热”或“放热”)反应。
②请写出反应的热化学方程式___________ 。
③若在该反应体系中加入催化剂对反应热___________ (填“有”或“没有”)影响。
(4)已知,可逆反应2NO2(g)
N2O4(g) ΔH = −56.9 kJ/mol。该反应正向是___________ 反应。(填放热或吸热)在乙烧杯中投入一定量的CaO固体,此烧杯中NO2球的红棕色变深。说明CaO与水反应是___________ 反应(填吸热或者放热)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/14/2894160196190208/2940463827394560/STEM/914ab43a-e5d8-4dac-87d9-2b5f5b24c094.png?resizew=220)
(1)该装置中缺少的仪器是
(2)50 mL 0.10 mol/L的盐酸与50 mL 0.11 mol/L的NaOH溶液混合后,测得反应放出的热量为285J,则中和热△H=
II.氮是地球上含量丰富的一种元素,其单质及化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(3)如图是 1 mol NO2(g)和 1 mol CO(g)反应生成 1 mol CO2(g)和 1 mol NO(g)过程中能量变化示意图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/14/2894160196190208/2940463827394560/STEM/46dec7cc-c4be-4df1-b356-affd4c146589.png?resizew=318)
①该反应是
②请写出反应的热化学方程式
③若在该反应体系中加入催化剂对反应热
(4)已知,可逆反应2NO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/14/2894160196190208/2940463827394560/STEM/4dca33fd-5221-483c-9d86-abeef77d9097.png?resizew=139)
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【推荐1】化石能源对环境污染严重,且不可再生。氢能是重要的绿色能源,越来越受到各国的重视,中国科学院利用生物乙醇来制取氢气的部分反应过程如下图所示。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0ed89257074b84c9b62288053ee12937.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0fd6f53b231cb01aaba548ab5e4e7c5b.png)
则反应I的热化学方程式为______ 。
(2)反应Ⅱ在不同进气比[n(CO):n(H2O)]、不同温度下,测得相应的CO平衡转化率见下表(各点对应的其他反应条件都相同)。
①c点平衡混合物中H2的体积分数为______ ,a、c两点对应的反应温度Ta______ Tc(填“<”“=”或“>”),c点对应的平衡常数K=______ 。
②有利于提高CO平衡转化率的是______ (填标号)。
A.增大压强 B.降低温度 C.增大进气比[n(CO):n(H2O)] D.加入高效催化剂
(3)反应Ⅱ在工业上称为一氧化碳的催化变换反应,若用
表示催化剂,则反应历程可用下式表示:
第一步:
;第二步:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c14b962d58a6fd872cda4dbdf3bb1b12.png)
第二步比第一步反应慢,则第二步反应的活化能比第一步反应______ 。反应整个反应过程中,那个物质的浓度对总反应速率影响最大______ (填标号)。
A.水蒸气 B.氢气 C.一氧化碳 D.二氧化碳
(4)研究所表明,CO催化变换反应的速率方程为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/886a78328f1acb25a2cfd5e7915c69b9.png)
式中,
,分别表示相应的物质的量分数,
为平衡常数,k为反应的速率常数,温度升高时k值增大。在气体组成和催化剂一定的情况下,反应速率随温度变化的曲线如图所示。温度升高时,
催化变换反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0725ccca57433fdec1da45975ab5ae27.png)
______ (填“增大”或“减小”)。根据速率方程分析,
时
逐渐减小的原因是______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1030e40d3f46b349f73edd9e622464f9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0ed89257074b84c9b62288053ee12937.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a0920bcb3f904a7b9a5c694484595800.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0fd6f53b231cb01aaba548ab5e4e7c5b.png)
则反应I的热化学方程式为
(2)反应Ⅱ在不同进气比[n(CO):n(H2O)]、不同温度下,测得相应的CO平衡转化率见下表(各点对应的其他反应条件都相同)。
平衡点 | a | b | c | d |
n(CO):n(H2O) | 2 | 2 | 1 | 1 |
CO平衡转化率/![]() | 25 | 68 | 25 | 60 |
①c点平衡混合物中H2的体积分数为
②有利于提高CO平衡转化率的是
A.增大压强 B.降低温度 C.增大进气比[n(CO):n(H2O)] D.加入高效催化剂
(3)反应Ⅱ在工业上称为一氧化碳的催化变换反应,若用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a8f393ab750145d574ebcab7aad90848.png)
第一步:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5b8faf4ecbbd74b21927568b848fe2c8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c14b962d58a6fd872cda4dbdf3bb1b12.png)
第二步比第一步反应慢,则第二步反应的活化能比第一步反应
A.水蒸气 B.氢气 C.一氧化碳 D.二氧化碳
(4)研究所表明,CO催化变换反应的速率方程为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/886a78328f1acb25a2cfd5e7915c69b9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eaff0864036a265a4b6c9d1321c0ce18.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0725ccca57433fdec1da45975ab5ae27.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0725ccca57433fdec1da45975ab5ae27.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a215dc3a0d13f4a52fcc90c5314ebd17.png)
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【推荐2】“绿水青山就是金山银山”,研究NO2、NO、CO等大气污染物的处理对建设美丽家乡,打造宜居环境具有重要意义。
(1)汽车尾气中含有CO、NO、NO2等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,用含铂等过渡元素的催化剂催化,可使有毒气体相互反应转化成无毒气体。
已知:碳C(s)的燃烧热为393.5 kJ·mol-1,
N2(g) + 2O2(g) =2NO2(g) ΔH1=+ 68 kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH2=-110.5 kJ·mol-1
则2NO2(g)+ 4 CO(g)
4CO2(g)+ N2(g) ΔH=____
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/12/14/2096538981867520/2099495377960960/STEM/5f8ec22c-3b53-456e-a7f8-aeb5ec0469f9.png?resizew=274)
(2)CO 还原法处理 NO:原理为 2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746 kJ • mol-1。在容积为2L的某密闭容器中充入5 mol CO和4 mol NO,发生该反应。平衡体系中NO的体积分数与温度、压强的关系如图所示。
①下列有关说法正确的是___________ (填代号)。
a.温度:T2>T1
b. NO的平衡转化率:F>D>B
c.反应速率:C>D>E
②某温度下,上述反应进行5min时放出的热量为373 kJ,则N2的平均反应速率υ (N2 ) =_________ mol·L−1•min-1。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/12/14/2096538981867520/2099495377960960/STEM/8d423f3f-aa93-460b-9381-a11afe22e2f7.png?resizew=267)
(3)某温度下,N2O在金粉表面发生热分解:
2N2O(g)=2N2(g)+O2(g),测得c(N2O)随时间t变化关系如图所示。已知瞬时反应速率υ与c(N2O)的关系为υ=k cn(N2O)(k是反应速率常数),则n=________ ,k=_____ 。
(4)元素铈(Ce)常见价态有+3、+4,雾霾中含有的污染物NO可以被含Ce4+的溶液吸收,生成NO2-、NO3- 物质的量之比为1:1,试写出该反应的离子方程式:__________________________ 。用电解的方法可将上述吸收液中的NO2- 转化为稳定的无毒气体,同时生成Ce4+,其原理如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/12/14/2096538981867520/2099495377960960/STEM/4366db8a-6a1d-4fcb-ae15-1ccaf20646ae.png?resizew=244)
①无毒气体从电解槽的_____ (填字母代号)口逸出。
②每生成标准状况下11.2L无毒气体,同时可再生Ce4+_____ mol。
(1)汽车尾气中含有CO、NO、NO2等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,用含铂等过渡元素的催化剂催化,可使有毒气体相互反应转化成无毒气体。
已知:碳C(s)的燃烧热为393.5 kJ·mol-1,
N2(g) + 2O2(g) =2NO2(g) ΔH1=+ 68 kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH2=-110.5 kJ·mol-1
则2NO2(g)+ 4 CO(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/12/14/2096538981867520/2099495377960960/STEM/7aab11cbb2e24d93affb601f567d5bf6.png?resizew=33)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/12/14/2096538981867520/2099495377960960/STEM/5f8ec22c-3b53-456e-a7f8-aeb5ec0469f9.png?resizew=274)
(2)CO 还原法处理 NO:原理为 2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746 kJ • mol-1。在容积为2L的某密闭容器中充入5 mol CO和4 mol NO,发生该反应。平衡体系中NO的体积分数与温度、压强的关系如图所示。
①下列有关说法正确的是
a.温度:T2>T1
b. NO的平衡转化率:F>D>B
c.反应速率:C>D>E
②某温度下,上述反应进行5min时放出的热量为373 kJ,则N2的平均反应速率υ (N2 ) =
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/12/14/2096538981867520/2099495377960960/STEM/8d423f3f-aa93-460b-9381-a11afe22e2f7.png?resizew=267)
(3)某温度下,N2O在金粉表面发生热分解:
2N2O(g)=2N2(g)+O2(g),测得c(N2O)随时间t变化关系如图所示。已知瞬时反应速率υ与c(N2O)的关系为υ=k cn(N2O)(k是反应速率常数),则n=
(4)元素铈(Ce)常见价态有+3、+4,雾霾中含有的污染物NO可以被含Ce4+的溶液吸收,生成NO2-、NO3- 物质的量之比为1:1,试写出该反应的离子方程式:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/12/14/2096538981867520/2099495377960960/STEM/4366db8a-6a1d-4fcb-ae15-1ccaf20646ae.png?resizew=244)
①无毒气体从电解槽的
②每生成标准状况下11.2L无毒气体,同时可再生Ce4+
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
【推荐3】S2Cl2和SCl2均为重要的化工原料。已知:
I.S2(l)+Cl2(g)
S2Cl2(g) ΔH1
II.S2Cl2(g)+Cl2(g)
2SCl2(g) ΔH2
III.相关化学键的键能如表所示:
请回答下列问题:
(1)若反应II正反应的活化能E1=dkJ•mol-1,则逆反应的活化能E2=_____ kJ•mol-1(用含a、b、c、d的代数式表示)。
(2)一定压强下,向10L密闭容器中充入1molS2Cl2和1molCl2发生反应II。Cl2与SCl2的消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/22/2921834968580096/3072210920431616/STEM/f5bfabcb930148da904205b110ae3e2b.png?resizew=260)
①A、B、C、D四点对应状态下,达到平衡状态的有_____ (填序号),理由为_____ 。
②ΔH2_____ (填“>”“<”或“=”)0。
(3)已知ΔH1<0。向恒容绝热的容器中加入一定量的S2(l)和Cl2(g),发生反应I,5min时达到平衡,则3min时容器内气体压强____ (填“>”“<”或“=”)5min时的压强。
(4)一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应I和反应II,达到平衡后缩小容器容积,重新达到平衡后,Cl2的平衡转化率_____ (填“增大”“减小”或“不变”),理由为____ 。
I.S2(l)+Cl2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
II.S2Cl2(g)+Cl2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
III.相关化学键的键能如表所示:
化学键 | S-S | S-Cl | Cl-Cl |
键能/(kJ•mol-1) | a | b | c |
(1)若反应II正反应的活化能E1=dkJ•mol-1,则逆反应的活化能E2=
(2)一定压强下,向10L密闭容器中充入1molS2Cl2和1molCl2发生反应II。Cl2与SCl2的消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/22/2921834968580096/3072210920431616/STEM/f5bfabcb930148da904205b110ae3e2b.png?resizew=260)
①A、B、C、D四点对应状态下,达到平衡状态的有
②ΔH2
(3)已知ΔH1<0。向恒容绝热的容器中加入一定量的S2(l)和Cl2(g),发生反应I,5min时达到平衡,则3min时容器内气体压强
(4)一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应I和反应II,达到平衡后缩小容器容积,重新达到平衡后,Cl2的平衡转化率
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【推荐1】氢能是一种极具有发展潜力的清洁能源。工业制取氢气的方法较多。
方法I:一氧化碳水蒸气催化重整法
反应原理:
kJ·mol![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f483eb8188afd27aa8f59e3f0b0ce3e.png)
(1)①研究表明,上述反应在
催化下进行,反应历程如下:
第1步:
(慢)
kJ·mol![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f483eb8188afd27aa8f59e3f0b0ce3e.png)
第2步:
(快) ![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
_______ kJ·mol![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f483eb8188afd27aa8f59e3f0b0ce3e.png)
②下图中能体现一氧化碳水蒸气法反应历程的能量变化的是_______ (填标号)。
A.
B. ![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/7/a5b2309e-1166-41dd-bdd4-9c5a830cc206.png?resizew=201)
C.
D. ![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/7/4dc9bd50-4b1b-40e6-b749-07e788f4e0ab.png?resizew=189)
方法II:丙烷分解法:
。
(2)一定温度下,向5 L恒容密闭容器中充入2 mol
发生反应,测得平衡时气体压强是开始时的1.75倍。
①下列能说明该反应达到平衡状态的是_______ (填标号)。
A.
分解速率与
生成速率相等
B.
保持不变
C.混合气体的密度保持不变
D.混合气的平均摩尔质量保持不变
②
的平衡转化率为_______ 。
(3)总压强分别为
、
时,上述反应在不同温度下达到平衡,测得丙烷和丙烯的物质的量分数分别如下图1所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/7/da2dbef3-9dee-4b1d-9f3c-4ee6e7c6772c.png?resizew=292)
压强:
_______
,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
_______ 0(填“>”或“<”)
在压强
条件下,起始时充入一定量丙烷发生反应,计算Q点对应温度下该反应的压强平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22dc8580117b909bcb9c569349bc8710.png)
_______ (用
表示)。 (用各气体的平衡分压代替其物质的量浓度计算,可表示压强平衡常数,分压=总压×物质的量分数)
方法III:氨电解法:利用电解原理,将氨转化为高纯氢气,其装置如图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/7/1c3028ef-6a3a-42f1-bb4d-1d60521e65e2.png?resizew=214)
(4)阳极的电极反应式为_______ 。
方法I:一氧化碳水蒸气催化重整法
反应原理:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cafb99f233029b6fa031d91d5de04e4b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/debb6d0413dbbf5b56bb01af1234542b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f483eb8188afd27aa8f59e3f0b0ce3e.png)
(1)①研究表明,上述反应在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f8ee03f651a70dac0aa64bf1323f74cd.png)
第1步:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/89421a217573e3129b4b1da4d2bf4991.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7953443152bdc9a44a748d288255e68e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f483eb8188afd27aa8f59e3f0b0ce3e.png)
第2步:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39f16692a44ce70dca76753e2f71acd5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f483eb8188afd27aa8f59e3f0b0ce3e.png)
②下图中能体现一氧化碳水蒸气法反应历程的能量变化的是
A.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/25/3fb558f1-8a16-4f2a-b8d3-5a2fe7ac75e3.png?resizew=201)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/7/a5b2309e-1166-41dd-bdd4-9c5a830cc206.png?resizew=201)
C.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/25/94e9782f-4759-4697-ad0f-31bdd209099b.png?resizew=201)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/7/4dc9bd50-4b1b-40e6-b749-07e788f4e0ab.png?resizew=189)
方法II:丙烷分解法:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b131e4a78bb2995e59966c1dafb94c6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
(2)一定温度下,向5 L恒容密闭容器中充入2 mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/664aa41ab989d20e9d13587f6677a6f1.png)
①下列能说明该反应达到平衡状态的是
A.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/664aa41ab989d20e9d13587f6677a6f1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ccab67a736385c61a9c8bc5f0f97c100.png)
B.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b61f13f51c5f8440de5c9d4b6b155ad1.png)
C.混合气体的密度保持不变
D.混合气的平均摩尔质量保持不变
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/664aa41ab989d20e9d13587f6677a6f1.png)
(3)总压强分别为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8be646cd52d7f2f1714e7542e75810f2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/adad9633b73dfbbb3d84b4f15979e99e.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/7/da2dbef3-9dee-4b1d-9f3c-4ee6e7c6772c.png?resizew=292)
压强:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8be646cd52d7f2f1714e7542e75810f2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/adad9633b73dfbbb3d84b4f15979e99e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
在压强
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8be646cd52d7f2f1714e7542e75810f2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22dc8580117b909bcb9c569349bc8710.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8be646cd52d7f2f1714e7542e75810f2.png)
方法III:氨电解法:利用电解原理,将氨转化为高纯氢气,其装置如图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/7/1c3028ef-6a3a-42f1-bb4d-1d60521e65e2.png?resizew=214)
(4)阳极的电极反应式为
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解答题-原理综合题
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适中
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解题方法
【推荐2】研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)已知:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)
2NO2(g) ΔH=-113.0 kJ·mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g)的ΔH=_______ kJ·mol-1。
(2)一定条件下,将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是_______ 。
a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变 d.每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1∶6,则平衡常数K=_________ 。(保留2位小数)
(3)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。
CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2011/12/9/1576032121577472/1576032121946112/STEM/912352ecfab840ddb7ed72e34c086d90.png?resizew=217)
该反应ΔH_____ 0(填“>”或“ <”)。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是___________________________________ 。
(1)已知:2SO2(g)+O2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2011/12/9/1576032121577472/1576032121946112/STEM/80da8b7877144e6f9c6f58354d3509ce.png?resizew=40)
2NO(g)+O2(g)
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则反应NO2(g)+SO2(g)
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(2)一定条件下,将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是
a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变 d.每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1∶6,则平衡常数K=
(3)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)
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CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。
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该反应ΔH
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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】I.工业上可由氢气、氮气合成氨气,溶于水形成氨水。盐酸和氨水是实验室常见的电解质溶液。一定温度下,向2L 密闭容器中加入N2(g) 和H2(g),发生反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)+ Q(Q>0), NH3物质的量随时间的变化如右图所示。
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(1)0~2 min 内的平均反应速率 v(H2)=___________ 。
(2)该温度下,反应 N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)+ Q(Q>0)的平衡常数表达式K=______ 。其平衡常数K与温度T的关系如下表:
试判断K1________ K2(填写“>”“=”或“<”)。
(3)下列能说明合成氨反应已达到平衡状态的是______ (填字母)(反应是在固定体积的密闭容器中进行的)
a.3v(N2) = v(H2)
b.容器内压强保持不变
c.混合气体的密度保持不变
d.25℃时,测得容器中c(NH3)=0.2 mol·L-1, c(H2) =c(N2) =0.01 mol·L-1
II.常温下,某同学将盐酸与氨水等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH 如下表。
请回答:
(4)①中所得混合溶液, pH_______ 7(填“>”“<”或“=”)。
②中 c___ 0.2(填“>”“<”或“=”),所得混合溶液中各离子浓度大小关系为_____________ 。
(5)请你再设计一个能证明一水合氨是弱电解质的方案。_____________ 。
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(1)0~2 min 内的平均反应速率 v(H2)=
(2)该温度下,反应 N2(g)+3H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/12/24/1845405510139904/1846202162216960/STEM/7535b47ce7114853adba3593d15a850e.png?resizew=33)
T/ ℃ | 25 | 125 | 225 |
平衡常数 K | 4×106 | K1 | K2 |
试判断K1
(3)下列能说明合成氨反应已达到平衡状态的是
a.3v(N2) = v(H2)
b.容器内压强保持不变
c.混合气体的密度保持不变
d.25℃时,测得容器中c(NH3)=0.2 mol·L-1, c(H2) =c(N2) =0.01 mol·L-1
II.常温下,某同学将盐酸与氨水等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH 如下表。
实验编号 | 氨水浓度/mol·L-1 | 盐酸浓度/mol·L-1 | 混合溶液 pH |
① | 0. 2 | 0.2 | pH=x |
② | c | 0.2 | pH=7 |
请回答:
(4)①中所得混合溶液, pH
②中 c
(5)请你再设计一个能证明一水合氨是弱电解质的方案。
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