合成氨是目前最有效工业固氮的方法,解决数亿人口生存问题。回答下列问题:
(1)科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/29/2861628579586048/2865309582729216/STEM/9819d997d76144629b9fa361add0d6f2.png?resizew=504)
由图可知合成氨反应N2(g)+3 H2(g)
2NH3(g)的∆H=___________ kJ·mol-1.该历程中反应速率最慢的步骤的化学方程式为___________ 。
(2)工业合成氨反应为:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),当进料体积比V(N2)∶V(H2)=1∶3时平衡气体中NH3的物质的量分数随温度和压强变化的关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/29/2861628579586048/2865309582729216/STEM/80751ebd72d8459a9751fdc6af450605.png?resizew=282)
①500℃时,反应平衡常数Kp(30MPa)___________ Kp(100MPa)。(填“<”、“=”、“>”)
②500℃、30 MPa时,氢气的平衡转化率为___________ (保留2位有效数字),Kp=___________ (MPa)-2(列出计算式)。
(3)利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O构成电池的方法,既能实现有效消除氮氧化物的排放,减轻环境污染,又能充分利用化学能,装置如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/29/2861628579586048/2865309582729216/STEM/a70d1c618125476cb1e6ce26585ea139.png?resizew=249)
为使电池持续放电,需选用___________ 离子交换膜(“阴”或“阳”),A电极反应式___________
(1)科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/29/2861628579586048/2865309582729216/STEM/9819d997d76144629b9fa361add0d6f2.png?resizew=504)
由图可知合成氨反应N2(g)+3 H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(2)工业合成氨反应为:N2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/29/2861628579586048/2865309582729216/STEM/80751ebd72d8459a9751fdc6af450605.png?resizew=282)
①500℃时,反应平衡常数Kp(30MPa)
②500℃、30 MPa时,氢气的平衡转化率为
(3)利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O构成电池的方法,既能实现有效消除氮氧化物的排放,减轻环境污染,又能充分利用化学能,装置如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/29/2861628579586048/2865309582729216/STEM/a70d1c618125476cb1e6ce26585ea139.png?resizew=249)
为使电池持续放电,需选用
更新时间:2021-12-04 15:50:10
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】载人航天工程对科学研究及太空资源开发具有重要意义,载人航天器必须给航天员提供基本的生存条件,其中涉及氧气再生、二氧化碳清除、水处理以及食物供给等。
(1)氢氧燃料电池是短寿命载人航天器电源的一个合适的选择。下图是一种碱性氢氧燃料电池结构示意图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/17/2caf1b2e-5e7d-48b5-a8ff-628cbab3c083.png?resizew=204)
①电池的正极是___________ (填“a”或“b”),该电极上发生的电极反应是___________ 。
②电池工作时产生的水会以水蒸气的形式被反应物气体带出,在出口加装冷凝器可以将水回收。冷凝器应装在出口___________ (填“c”或“d”)处。
③电池工作时,电解质溶液会因稀释及吸收
而变质,此时电解质溶液的
将___________ (填“升高”或“降低”)。通过循环泵可及时浓缩或更换变质的溶液,维特电池的正常工作。
(2)我国自行研制的“神舟”飞船使用了镍镉蓄电池组,其充放电时发生的反应为:
,其电池装置如图所示,阴离子交换膜两侧均注入
溶液。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/17/2dedc7ca-104d-4ccc-a386-87c0fd09bb44.png?resizew=213)
①下列对于该镍镉电池的分析中,正确的是___________ 。
A.图示中的电池应先充电后,再使用
B.充电时,
从镍电极区迁移进入镉电极区
C.放电时,镍电极为电池的负极,镉电极为电池的正极
D.充电或放电一段时间后,两电极区溶液中
的物质的量均未改变
②镍镉电池在充电时,镉电极上发生的电极反应为___________ ;当
和
耗尽后仍继续充电,则会在电极发生副反应而造成安全隐患,称为电池过充电。此时镉电极上将生成气体___________ (填化学式);镍电极上则会发生反应___________ (填电极反应式)而产生
。
(3)载人航天器中氧气的再生是一个重要环节。利用萨巴蒂尔反应可将人呼出的二氧化碳转化为甲烷和水,配合太阳能电解水可以实现氧气的再生(大体流程如下图)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/17/a7c7c359-fac0-4f7c-95dc-95ea80dba102.png?resizew=381)
已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/00241bb5d96337d42b4bb465ede305bb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/51bb094ff62c674c5341c2737be332c5.png)
萨巴蒂尔反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3a8ea59521d16206aae2ca5a5312186.png)
①萨巴蒂尔反应的焓变![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a03fc493003e2b2b14138686eaee0687.png)
___________ 。
②电解水装置中
产生于___________ (填“正”、“负”、“阴”或“阳”)极。
③通过巴萨尔反应器和电解水装置能否实现H2与
的完全再生?___________ (填“能”或“否”)
(1)氢氧燃料电池是短寿命载人航天器电源的一个合适的选择。下图是一种碱性氢氧燃料电池结构示意图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/17/2caf1b2e-5e7d-48b5-a8ff-628cbab3c083.png?resizew=204)
①电池的正极是
②电池工作时产生的水会以水蒸气的形式被反应物气体带出,在出口加装冷凝器可以将水回收。冷凝器应装在出口
③电池工作时,电解质溶液会因稀释及吸收
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1066e53bf79a3cdff7ec2934bd09e272.png)
(2)我国自行研制的“神舟”飞船使用了镍镉蓄电池组,其充放电时发生的反应为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/070ba503c98a1cc378b56222589ca3e1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f935c5e4a76d7b3eadc6b1438c8ba252.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/17/2dedc7ca-104d-4ccc-a386-87c0fd09bb44.png?resizew=213)
①下列对于该镍镉电池的分析中,正确的是
A.图示中的电池应先充电后,再使用
B.充电时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e4e38f492eda9905b962dfbfc36feef0.png)
C.放电时,镍电极为电池的负极,镉电极为电池的正极
D.充电或放电一段时间后,两电极区溶液中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f935c5e4a76d7b3eadc6b1438c8ba252.png)
②镍镉电池在充电时,镉电极上发生的电极反应为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0a949f97a8c56b69dd67ecbb8b998c41.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d39a1b629cf671323f1b8ae276b8c5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fa4e407156124daed6d1d94dbb26e29.png)
(3)载人航天器中氧气的再生是一个重要环节。利用萨巴蒂尔反应可将人呼出的二氧化碳转化为甲烷和水,配合太阳能电解水可以实现氧气的再生(大体流程如下图)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/17/a7c7c359-fac0-4f7c-95dc-95ea80dba102.png?resizew=381)
已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fec8268fb0f75241a6b7e835dac9ef6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/00241bb5d96337d42b4bb465ede305bb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/99e2e9376aad0d6134c1d0a71c94777e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/51bb094ff62c674c5341c2737be332c5.png)
萨巴蒂尔反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/29a093ba0288b386c8f64c3e3107b110.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3a8ea59521d16206aae2ca5a5312186.png)
①萨巴蒂尔反应的焓变
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a03fc493003e2b2b14138686eaee0687.png)
②电解水装置中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fa4e407156124daed6d1d94dbb26e29.png)
③通过巴萨尔反应器和电解水装置能否实现H2与
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fa4e407156124daed6d1d94dbb26e29.png)
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(0.65)
【推荐2】工业常利用CO来制氢气。已知在25℃时:
C(s,石墨) + 1/2 O2(g) =" CO(g) " △H1= -111kJ/mol
H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(g) △H2= -242kJ/mol
C(s,石墨) + O2(g) = CO2(g) △H3= -394kJ/mol
(1)在25℃时,CO(g) + H2O(g)
CO2(g) + H2(g) △H=_____________ 。
(2)在2L密闭容器中,将2 mol CO与3 mol H2O混合加热到800℃,发生下列反应:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) K=1.0。则平衡后CO的转化率为_______ ,平衡混合物中H2的体积分数为_______ 。
(3)将(2)中的平衡后的混合气体通入300mL 6mol/L NaOH溶液中,充分吸收,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为_________________________________________________ 。
(4)将(3)中剩余的气体通过足量浓硫酸后,再与足量氧气用电火花引燃后通入足量的过氧化钠中,过氧化钠的质量增重______ g。
(5)工业上也可以用CO和H2生产甲醇:CO(g) + 2H2(g) = CH3OH (g),在一定条件下,该反应在一个密闭容器中达到平衡,若维持c(H2)和容器的温度不变,增大容器的体积,则平衡_________ (填字母)
C(s,石墨) + 1/2 O2(g) =" CO(g) " △H1= -111kJ/mol
H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(g) △H2= -242kJ/mol
C(s,石墨) + O2(g) = CO2(g) △H3= -394kJ/mol
(1)在25℃时,CO(g) + H2O(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2011/5/25/1576013215604736/1576013215817728/STEM/314b62f1542446e6b3c19b13ded1613f.png?resizew=35)
(2)在2L密闭容器中,将2 mol CO与3 mol H2O混合加热到800℃,发生下列反应:CO(g)+H2O(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2011/5/25/1576013215604736/1576013215817728/STEM/314b62f1542446e6b3c19b13ded1613f.png?resizew=35)
(3)将(2)中的平衡后的混合气体通入300mL 6mol/L NaOH溶液中,充分吸收,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为
(4)将(3)中剩余的气体通过足量浓硫酸后,再与足量氧气用电火花引燃后通入足量的过氧化钠中,过氧化钠的质量增重
(5)工业上也可以用CO和H2生产甲醇:CO(g) + 2H2(g) = CH3OH (g),在一定条件下,该反应在一个密闭容器中达到平衡,若维持c(H2)和容器的温度不变,增大容器的体积,则平衡
A.不移动 | B.向正反应方向移动 |
C.向逆反应方向移动 | D.无法判断移动的方向 |
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(0.65)
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【推荐3】氨是重要的基础化工原料,可以制备尿素[CO(NH2)2]、N2H4等多种含氮的化工产品。
(1)以NH3与CO2为原料可以合成尿素[CO(NH2)2],涉及的化学反应如下:
反应I:2NH3(g)+CO2(g)
NH2CO2NH4(s) H1=-159.5kJ·mol-1
反应Ⅱ:NH2CO2NH4(s)
CO(NH2)2(s)+H2O(g) H2=+116.5kJ·mol
反应Ⅲ:H2O(1)=H2O(g) H3=+44.0kJ•mol-1
则反应:2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(s)+H2O(1) H=___ kJ/mol
(2)将氨气与二氧化碳在有催化剂的反应器中反应2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(s)+H2O(g),体系中尿素的产率和催化剂的活性与温度的关系如图1所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/17/03efc22f-997b-4e75-ae8d-b2c08693a4e6.png?resizew=433)
①a点___ (填是或不是)处于平衡状态,T1之后尿素产率下降的原因是___ 。
②实际生产中,原料气带有水蒸气,图2表示CO2转化率与氨碳比
、水碳比
的变化关系。曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的水碳比最大的是___ ,测得b点氨的转化率为30%,则x=___ 。
③已知该反应的v(正)=k(逆)c2(NH3)c(CO2),v(逆)=k(逆)c(H2O),k(正)和k(逆)为速率常数,则平衡常数K与k(正),k(逆)的关系式是___ 。
(1)以NH3与CO2为原料可以合成尿素[CO(NH2)2],涉及的化学反应如下:
反应I:2NH3(g)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
反应Ⅱ:NH2CO2NH4(s)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
反应Ⅲ:H2O(1)=H2O(g) H3=+44.0kJ•mol-1
则反应:2NH3(g)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(2)将氨气与二氧化碳在有催化剂的反应器中反应2NH3(g)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/17/03efc22f-997b-4e75-ae8d-b2c08693a4e6.png?resizew=433)
①a点
②实际生产中,原料气带有水蒸气,图2表示CO2转化率与氨碳比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd65afbe12d116094a4ae38326c7e382.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6300d7e5ee37eae9f62f2a7778ed82b7.png)
③已知该反应的v(正)=k(逆)c2(NH3)c(CO2),v(逆)=k(逆)c(H2O),k(正)和k(逆)为速率常数,则平衡常数K与k(正),k(逆)的关系式是
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解题方法
【推荐1】H2是一种清洁能源也是一种重要的化工原料,工业上常利用CO和H2合成可再生能源甲醇。
(1)已知CO(g)、CH3OH(l)的燃烧热(△H)分别为-283.0 kJ·mol-1和-726.5 kJ·mol-1。则CH3OH(l)不完全燃烧生成CO(g)和H2O(l)的热化学方程式为___________ 。
(2)利用反应CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H,可获得化工原料CO,CO2的平衡转化率与温度的关系如图1。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/2/26/2666367417442304/2666508120236032/STEM/82eb4972-0240-4504-98fb-0d10beb50027.png?resizew=740)
①△H___________ (填“>”、“<”或“=”)0。
②240℃时,将3 mol CO2和2 mol H2通入容积为8 L的恒容密闭容器中,达到平衡时CO2的转化率为50%。此时该反应的平衡常数K=___________ 。
③该反应在一恒容密闭容器中进行,反应过程如图2,t1时达到平衡,t2时仅改变一个条件,该条件是___________ 。
(3)300℃时,向一体积为10 L的恒容密闭容器中充入1.32 mol CH3OH和1.2 mol H2O,发生反应:CH3OH(g)+H2O(g)
CO2(g)+3H2(g) △H1=+49 kJ·mol-1。
①高温下,CH3OH(g)+H2O(g)
CO2(g)+3H2(g)能自发进行的原因是___________ 。
②反应经5min达到平衡,测得H2的物质的量为2.97 mol。0~5min内,H2的反应速率为___________ 。
③CH3OH(g)与H2O(g)反应相对于电解水制备H2的优点为___________ 。
(1)已知CO(g)、CH3OH(l)的燃烧热(△H)分别为-283.0 kJ·mol-1和-726.5 kJ·mol-1。则CH3OH(l)不完全燃烧生成CO(g)和H2O(l)的热化学方程式为
(2)利用反应CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/2/26/2666367417442304/2666508120236032/STEM/82eb4972-0240-4504-98fb-0d10beb50027.png?resizew=740)
①△H
②240℃时,将3 mol CO2和2 mol H2通入容积为8 L的恒容密闭容器中,达到平衡时CO2的转化率为50%。此时该反应的平衡常数K=
③该反应在一恒容密闭容器中进行,反应过程如图2,t1时达到平衡,t2时仅改变一个条件,该条件是
(3)300℃时,向一体积为10 L的恒容密闭容器中充入1.32 mol CH3OH和1.2 mol H2O,发生反应:CH3OH(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
①高温下,CH3OH(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
②反应经5min达到平衡,测得H2的物质的量为2.97 mol。0~5min内,H2的反应速率为
③CH3OH(g)与H2O(g)反应相对于电解水制备H2的优点为
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(0.65)
名校
【推荐2】甲烷化反应即为氢气和碳氧化物反应生成甲烷,有利于实现碳循环利用。已知涉及的反应如下:
反应Ⅰ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a91217f93894fbab6a5dcaf59f138292.png)
反应Ⅱ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6a6b24f9217d91185be5cefd9744f532.png)
反应Ⅲ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e24f5f504355cd267f5e077487010f7.png)
积碳反应(
的歧化和
的裂解反应是催化剂积碳的主要成因,可导致催化活性降低),反应如下:
反应Ⅳ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af5eb14d08aeb80a493f117f648ebb87.png)
反应Ⅴ:
。回答下列问题:
(1)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5a6835b07a380ede1ca01c1a4c6b1f5c.png)
___________
。
(2)在360℃时,在固定容积的容器中进行上述反应(不考虑积碳反应),平衡时
和
的转化率及
和
的产率随
变化的情况如图1所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/28/38af761d-7ed0-495e-aeb4-f6c2eccf21b9.png?resizew=239)
①图中表示
转化率、
产率变化的曲线分别是___________ 、___________ (填标号),A、C两点
的值相同,C点通过改变温度达到A点,则A、C两点温度大小为___________ 。
②按
向恒容容器内投料,初始压强为
,若仅发生Ⅰ、Ⅱ两个反应,达到平衡时总压为
,
的平衡转化率为a,反应Ⅰ的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
___________ (用分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
(3)已知各反应的平衡常数随温度的变化曲线如图2所示,相同时间内甲烷产率随温度升高的变化曲线如图3。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/28/b7d3eb1c-096e-44df-b940-4344e05e2bb0.png?resizew=586)
由图2可知,
的歧化反应属于___________ (填“吸热”或“放热”)反应,相同时间内
的产率在温度高于330℃时降低的可能原因之一是催化剂活性降低,高温导致催化剂活性降低的原因是___________ 。
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a91217f93894fbab6a5dcaf59f138292.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6a6b24f9217d91185be5cefd9744f532.png)
反应Ⅲ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e24f5f504355cd267f5e077487010f7.png)
积碳反应(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
反应Ⅳ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af5eb14d08aeb80a493f117f648ebb87.png)
反应Ⅴ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac508e475713cb919cb0b4b76c6bf027.png)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5a6835b07a380ede1ca01c1a4c6b1f5c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)在360℃时,在固定容积的容器中进行上述反应(不考虑积碳反应),平衡时
![](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/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9ca98c1aed35907389c416735448327e.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/28/38af761d-7ed0-495e-aeb4-f6c2eccf21b9.png?resizew=239)
①图中表示
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ba0d6ea6b90b5aac62c76dc5ad96ee91.png)
②按
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/430d37e4c6abdf83f4f213b91176afa5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c68afa13232ba153bcc18ab4824a0bb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d7e49ead040ad66382457b5b22e01f93.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
(3)已知各反应的平衡常数随温度的变化曲线如图2所示,相同时间内甲烷产率随温度升高的变化曲线如图3。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/28/b7d3eb1c-096e-44df-b940-4344e05e2bb0.png?resizew=586)
由图2可知,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
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【推荐3】甲醇是一种很好的燃料,工业上可用多种原料通过不同的反应制得甲醇.
(1)已知在常温常压下:
CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) △H=-442.8kJ∙mol﹣1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566.0kJ∙mol﹣1
H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0kJ∙mol﹣1
则2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H=
(2)已知C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=akJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-220kJ·mol-1
H-H、O=O和O-H键的键能分别为436、496和462kJ·mol-1,则a为____________________
(3)工业上正在研究利用来生产甲醇燃料的方法,该反应为:
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ∙mol﹣1
在某温度下,将6mol CO2和8mol H2充入容积为2L的密闭容器中,8分钟时达平衡状态,H2的转化率为75%.请回答:
①用CH3OH表示该反应在0~8min内的平均反应速率v(CH3OH)=_____ .
②此温度下该反应平衡常数K=_____ ;
(4)一氧化碳与氢气也可以合成甲醇:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H<0
①若该反应在恒温恒容条件下进行,下列说法正确的是_____ ;
a.若混合气体的密度不再改变,说明反应已达化学平衡状态
b.反应达到平衡后,通入CH3OH(g)使压强增大,平衡向右移动
c.反应达到平衡后,通入氩气使压强增大,平衡向右移动
d.反应达到平衡后,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小
e.若使用催化剂,会改变反应的途径,但反应热不变
②某温度下,在一个容积为2L的密闭容器中进行该反应,已知此温度下的平衡常数K=50L2∙mol﹣2,反应到某时刻测得各组分的物质的量如下:
请比较此时正、逆反应速率的大小:v正_____ v逆(填“>”、“<”或“=”).
(1)已知在常温常压下:
CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) △H=-442.8kJ∙mol﹣1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566.0kJ∙mol﹣1
H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0kJ∙mol﹣1
则2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H=
(2)已知C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=akJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-220kJ·mol-1
H-H、O=O和O-H键的键能分别为436、496和462kJ·mol-1,则a为
(3)工业上正在研究利用来生产甲醇燃料的方法,该反应为:
CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
在某温度下,将6mol CO2和8mol H2充入容积为2L的密闭容器中,8分钟时达平衡状态,H2的转化率为75%.请回答:
①用CH3OH表示该反应在0~8min内的平均反应速率v(CH3OH)=
②此温度下该反应平衡常数K=
(4)一氧化碳与氢气也可以合成甲醇:CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
①若该反应在恒温恒容条件下进行,下列说法正确的是
a.若混合气体的密度不再改变,说明反应已达化学平衡状态
b.反应达到平衡后,通入CH3OH(g)使压强增大,平衡向右移动
c.反应达到平衡后,通入氩气使压强增大,平衡向右移动
d.反应达到平衡后,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小
e.若使用催化剂,会改变反应的途径,但反应热不变
②某温度下,在一个容积为2L的密闭容器中进行该反应,已知此温度下的平衡常数K=50L2∙mol﹣2,反应到某时刻测得各组分的物质的量如下:
物质 | CO | H2 | CH3OH |
物质的量/(mol) | 0.4 | 0.4 | 0.8 |
请比较此时正、逆反应速率的大小:v正
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】CH4-CO2干气催化重整制合成气(H2+CO)是CO2资源化利用的重要研究方向,生产过程需做好积炭的控制。在密闭容器中,该重整体系发生反应Ⅰ~Ⅳ。
Ⅰ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5765fc30276867c79e5bd28e04d0a432.png)
Ⅱ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c3a3dee96e9503c3375788ab60819525.png)
Ⅲ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/763cf694b6db9f0fdb1cebfa36606709.png)
Ⅳ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3bdb870be27716f03514c08a1a41925.png)
用x表示进料比
。回答下列问题:
(1)t℃时,刚性容器中以一定的进料比发生上述四个反应,下列说法正确的是___________(填标号)。
(2)下表列出反应Ⅱ中3种化学键的键能:
则CO中C≡O的键能为___________
。
(3)反应Ⅰ~Ⅳ中,△H-T△S随温度的升高而增大的是反应___________ 。
(4)101 kPa的密闭容器中,进料比x分别为2.0、1.0和0.5下进行催化重整反应,测得平衡时积炭生成量随反应温度的变化如图所示。___________ (填“甲”“乙”或“丙”)。
②因积炭生成量增加导致反应Ⅰ速率显著降低的原因是___________ 。
③x=1.0,温度低于1000℃,随着温度的升高,积炭生成量减少的原因是___________ 。
(5)t℃、p kPa时,进料比x=0.5,若催化重整只发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,达到平衡时气体总物质的量增加了60%,混合气中n(H2O):n(CO2)=5:6。
①甲烷的平衡转化率为___________ 。
②平衡常数K(Ⅱ)=___________ (列出计算式)。
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5765fc30276867c79e5bd28e04d0a432.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c3a3dee96e9503c3375788ab60819525.png)
Ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/763cf694b6db9f0fdb1cebfa36606709.png)
Ⅳ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3bdb870be27716f03514c08a1a41925.png)
用x表示进料比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0e4307804fdf1af2e9c1286deb2992ee.png)
(1)t℃时,刚性容器中以一定的进料比发生上述四个反应,下列说法正确的是___________(填标号)。
A.平衡时向容器中充入惰性气体,反应Ⅰ逆向移动 |
B.根据混合气体的密度不变可判断重整反应体系已达到平衡状态 |
C.增大CH4的起始浓度,K(Ⅰ)和K(Ⅱ)同时增大 |
D.催化剂能降低反应的活化能,增大CH4的平衡转化率 |
(2)下表列出反应Ⅱ中3种化学键的键能:
化学键 | C=O | H-H | O-H |
键能/(kJ/mol) | 799 | 436 | 463 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(3)反应Ⅰ~Ⅳ中,△H-T△S随温度的升高而增大的是反应
(4)101 kPa的密闭容器中,进料比x分别为2.0、1.0和0.5下进行催化重整反应,测得平衡时积炭生成量随反应温度的变化如图所示。
②因积炭生成量增加导致反应Ⅰ速率显著降低的原因是
③x=1.0,温度低于1000℃,随着温度的升高,积炭生成量减少的原因是
(5)t℃、p kPa时,进料比x=0.5,若催化重整只发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,达到平衡时气体总物质的量增加了60%,混合气中n(H2O):n(CO2)=5:6。
①甲烷的平衡转化率为
②平衡常数K(Ⅱ)=
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适中
(0.65)
【推荐2】处理、回收利用CO是环境科学研究的热点课题。回答下列问题:
(1)CO用于处理大气污染物
的反应为
。在
作用下该反应的具体过程如图1所示,反应过程中能量变化情况如图2所示,TS表示过渡态,总反应:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b0b59e90493cf7f2902c79b19dedbbde.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bb0c21e8dd1cc9bd46c5a6d9b3f647dd.png)
_____
;该总反应的决速步是反应_____ (填“①”或“②”),该判断的理由是_____ 。
(2)已知:
的速率方程为
,K为速率常数,只与温度有关。为提高反应速率,可采取的措施是_____(填字母序号)。
(3)在总压为100KPa的恒容密闭容器中,充入一定量的
和
发生上述反应,在不同条件下达到平衡时,在
时
的转化率与
的变化曲线以及在
时
的转化率与1/T的变化曲线如图3所示:
①表示
的转化率随
的变化曲线为_____ 曲线(填“Ⅰ”或“Ⅱ”);
②![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/73d745d457ca5344d278621695a54109.png)
_____
(填“>”或“<”)。
③在
温度体积为2L的恒温恒容密闭容器中,充入2mol的
和
发生上述反应,在
温度下达到平衡时浓度平衡常![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3ed32214c012559bd9dc1f48aca0d9d7.png)
_____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/21/e9dd4d4d-947b-4aef-a7b0-3a296ead50fa.png?resizew=636)
(1)CO用于处理大气污染物
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/399d3afa7d61d212b666381c8df20576.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b0b59e90493cf7f2902c79b19dedbbde.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b58aba5dd160f3da1696748ab22c23e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b0b59e90493cf7f2902c79b19dedbbde.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bb0c21e8dd1cc9bd46c5a6d9b3f647dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b0b59e90493cf7f2902c79b19dedbbde.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/370e08d030e8a4487a95055763915c75.png)
A.升温 | B.恒容时,再充入CO |
C.恒压时,再充入![]() | D.恒压时,再充入![]() |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ba8d41defa28f4f06acefb19b1286146.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b0e1ec819756ddf8201b284a6356f1af.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ba52a1cc4069896d08e855c551b50152.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/399d3afa7d61d212b666381c8df20576.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c3b4fdc2117ecad7542d398f5897408.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f3bcac5cfa7e8faeb4479cf545e99b5b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/399d3afa7d61d212b666381c8df20576.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/21/9f4a9dd7-a6a1-471f-a3f6-f40a2d047b4a.png?resizew=355)
①表示
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/399d3afa7d61d212b666381c8df20576.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c3b4fdc2117ecad7542d398f5897408.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/73d745d457ca5344d278621695a54109.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c60e724570deb429fd3c0dc6e7bb0485.png)
③在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c60e724570deb429fd3c0dc6e7bb0485.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ba8d41defa28f4f06acefb19b1286146.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d3294a82944fe7275ec9e35c9a054646.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c60e724570deb429fd3c0dc6e7bb0485.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3ed32214c012559bd9dc1f48aca0d9d7.png)
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】CH4、CH3OH(甲醇)既是重要的化工原料,又是未来重要的能源物质。
(1)将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入容积为2L的反应室,在一定条件下发生反应如下:CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g),测得在5min时达到平衡,此时CO的浓度为0.2mol/L。则0~5min内,CH4的平衡转化率为_______ 。
(2)一定条件下将1.0molCH4与2.0molH2O(g)充入密闭容器中发生反应如下:CH4(g)+H2O(g)⇌CH3OH(g)+H2(g),下列措施可以提高化学反应速率的是_______ (填选项序号)。
a.恒容条件下充入He b.增大体积 c.升高温度 d.投入更多的H2O(g)
(3)在恒容条件下进行反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),则下列实验事实可以作为判断该反应达到平衡状态标志的是_______ (填选项序号)。
a.消耗1molCO2同时生成1molCH3OH b.容器内压强保持不变
c.混合气体的密度保持不变 d.CH3OH(g)的浓度保持不变
(4)氨气具有广泛的用途,工业上合成氨的反应是N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
①已知:
则合成氨的热化学方程式是_______ 。
②一定温度下,在一个容积固定的密闭容器中若反应起始时N2、H2、NH3的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.1mol/L,达到平衡时NH3浓度c(NH3)的范围是_______ 。
(5)以KOH为电解质的甲醇—空气燃料电池是一种高效、轻污染的车载电池,其工作原理如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/3/8bc80d39-230c-410b-9ae7-2247c3456a39.png?resizew=254)
回答下列问题:
①该原电池的正极是_______ (填“甲”或“乙”)。
②负极的电极反应式_______ 。
(1)将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入容积为2L的反应室,在一定条件下发生反应如下:CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g),测得在5min时达到平衡,此时CO的浓度为0.2mol/L。则0~5min内,CH4的平衡转化率为
(2)一定条件下将1.0molCH4与2.0molH2O(g)充入密闭容器中发生反应如下:CH4(g)+H2O(g)⇌CH3OH(g)+H2(g),下列措施可以提高化学反应速率的是
a.恒容条件下充入He b.增大体积 c.升高温度 d.投入更多的H2O(g)
(3)在恒容条件下进行反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),则下列实验事实可以作为判断该反应达到平衡状态标志的是
a.消耗1molCO2同时生成1molCH3OH b.容器内压强保持不变
c.混合气体的密度保持不变 d.CH3OH(g)的浓度保持不变
(4)氨气具有广泛的用途,工业上合成氨的反应是N2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
①已知:
化学键 | H—H | N≡N | N—H |
键能kJ/mol(断开1mol化学键所需要的能量) | 436 | 945 | 391 |
②一定温度下,在一个容积固定的密闭容器中若反应起始时N2、H2、NH3的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.1mol/L,达到平衡时NH3浓度c(NH3)的范围是
(5)以KOH为电解质的甲醇—空气燃料电池是一种高效、轻污染的车载电池,其工作原理如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/3/8bc80d39-230c-410b-9ae7-2247c3456a39.png?resizew=254)
回答下列问题:
①该原电池的正极是
②负极的电极反应式
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适中
(0.65)
【推荐1】
甲烷化是绿色低碳前沿技术研发的热点方向之一,在环境保护方面显示出较大潜力。涉及反应如下:
主反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/37cd1f4a298f1ff46fbfd45ed75be938.png)
副反应:
,
回答下列问题:
(1)向
密闭容器中充入
反应合成
,平衡时混合气体中含碳物质的物质的量随温度的变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/15/d8bc0cd9-6273-49cb-8693-c3667c38904b.png?resizew=317)
①工业上,常选用
作为合成温度,原因是__________ 。
②
时,经过t分钟反应达平衡,t分钟内用
表示的反应速率为______
;该温度下
对甲烷的选择性=________ 。(已知:选择性
)
(2)在体积相等的多个恒容密闭容器中,分别充入
和
发生上述主反应(忽略副反应),已知该反应的速率方程为
,
,其中
为速率常数,只受温度影响。在不同温度下反应相同时间,测得
转化率与温度关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/15/d0dffd25-cb9a-4a4c-8498-17dbce53de26.png?resizew=356)
①c点______ (填“达平衡”或“未平衡”)。
②主反应活化能
(正)___
(逆)(填“>”或“<”),代表
的曲线是______ (填“
”或“
”)。
③
温度下达平衡时总压为p,该反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
________ (列出计算式)。
(3)生物电化学系统可实现
合成甲烷。阴极功能微生物
可以直接从阴极表面获得电子还原二氧化碳生产甲烷。酸性环境下该过程的电极反应式________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
主反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/80df188d27dddaed3f38308d4968ef58.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/37cd1f4a298f1ff46fbfd45ed75be938.png)
副反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b35e90d9301361fd4631e9560221c133.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/19e48e13b2754bf8ce320992fe63c05f.png)
回答下列问题:
(1)向
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bcdbcfa56af123635b4f5bae5908df69.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e22a57ad2333c466f19050220c64a4b7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/15/d8bc0cd9-6273-49cb-8693-c3667c38904b.png?resizew=317)
①工业上,常选用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ed41841137ee3d6e3fa4cdf1163dc07b.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d5798e33a2ceffddaab550afaaeff840.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03a5c8a45b70251a7fa0506a5b4b8ac9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5547f6339f968a7af10c5c0c781308a9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6971f2fff64f4612243d9326b0b54e66.png)
(2)在体积相等的多个恒容密闭容器中,分别充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd22b38b2826d9ea0c76f5ffd300c1a5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b243638060de0cbf0e65164b02c2cf8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c2918c504a9b0c247446343c8ede851.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/295491b533f129290ecf1d44d6705344.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/731c7dc8fd8225cc5dc76c4d666546ff.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/222d12db1b1d57df64017f0e8b069d72.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/15/d0dffd25-cb9a-4a4c-8498-17dbce53de26.png?resizew=356)
①c点
②主反应活化能
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b98e9bec0c48c34a1088cab8dd70d20d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b98e9bec0c48c34a1088cab8dd70d20d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3f698c40cbff0f6eeb3b25f03b46da5f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0fe849164e765d11dad0a16bd4e5fc47.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b048b8451f5be0ffb7c8fb62218d685.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85242e455a682eb4aa47abd6fb6af8fc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
(3)生物电化学系统可实现
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d403087704ca1c4078c151e119461aa8.png)
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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(化学式:
)是一种无色有刺激性气味的液体,在生产生活中有重要用途,同时也是一种重要的化工原料。
(1)已知
的能量变化如图所示,下列说法正确的是___________ (填字母)。
转变成
的过程是一个吸收能量的过程
b.化学变化不仅有新物质生成,同时也一定有能量变化
c.
的生成速率与
的消耗速率之比为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/37d65e051e943ab28fa57aee2fb57994.png)
d.1mol
键断裂的同时2mol
键断裂,则反应达最大限度
(2)某温度下,将5mol
和2mol
充入2L的密闭容器中,经过4min反应达到平衡,测得
,4min内平均反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eb2e7a1805b312cbe323aa8b61b9e2c9.png)
___________ ,则
的转化率为___________ 。
(3)
燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一,这种燃料电池如图所示,由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。其中负极反应式为___________ ,下列说法正确的是___________ (填序号)。
b.电池放电时,电解质溶液的碱性逐渐减弱
c.电池放电时每消耗6.4g
转移1.2mol电子
d.电池放电时
向a电极移动
(4)科学家制造出了一种使用固体电解质的燃料电池,其效率很高,可用于航天航空。如图所示装置中,以稀土金属材料为惰性电极,在两极上分别加入甲醇和空气,其中固体电解质是掺杂了
的
固体,它在高温下能传导
。则c电极的名称为___________ (填“正极”或“负极”),d电极上的电极反应式为___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
(1)已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7f75dcbba06cb0e174d5b80ed2b36bc4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
b.化学变化不仅有新物质生成,同时也一定有能量变化
c.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/37d65e051e943ab28fa57aee2fb57994.png)
d.1mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/88b56a3c2524d9d157219efd70f2f083.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c7057760a7af8398505eb06f646ded28.png)
(2)某温度下,将5mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4cbc8462e3c8c8908188b00f900d01e8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eb2e7a1805b312cbe323aa8b61b9e2c9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
(3)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
b.电池放电时,电解质溶液的碱性逐渐减弱
c.电池放电时每消耗6.4g
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
d.电池放电时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e4e38f492eda9905b962dfbfc36feef0.png)
(4)科学家制造出了一种使用固体电解质的燃料电池,其效率很高,可用于航天航空。如图所示装置中,以稀土金属材料为惰性电极,在两极上分别加入甲醇和空气,其中固体电解质是掺杂了
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/60761d55c60756ce7b1f58a5ba60f9c0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8e26ee35e356fb7b4700345b48bfd96a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dba67aa38857c9bcdb03161595252d74.png)
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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3】回答下列问题
(1)如图所示是一种原电池的装置图。请回答:
若溶液C为氯化铁溶液,电流表指针发生偏转,A、B电极材料分别为铜和银,则A、B电极上发生的电极反应分别为___________ 、___________
(2)
与
反应还可制备
,
可作为燃料使用,用
和
组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图所示:
电池总反应为
,a口通入的物质是___________ ,若线路中转移
电子,则消耗的
在标准状况下的体积为___________ L。
(3)家用液化气中主要成分之一是丁烷。当
丁烷气体完全燃烧并生成
和气态水时,放出热量
。每摩尔水气化时吸收
的热量,试写表示丁烷燃烧热的热化学方程式:___________ 。
(1)如图所示是一种原电池的装置图。请回答:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/25/a32fcbf7-1162-4dca-8d57-6988098254d5.png?resizew=143)
若溶液C为氯化铁溶液,电流表指针发生偏转,A、B电极材料分别为铜和银,则A、B电极上发生的电极反应分别为
(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/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/25/60b6718f-5339-44aa-9576-8edc426b095c.png?resizew=253)
电池总反应为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/314934a148a4b1d1edd45ae972ae746c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/779bd758cc24b24758e41227bfd651b6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
(3)家用液化气中主要成分之一是丁烷。当
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0460b94c32637cc3f6d243b93266ca85.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2199e1101673c17f33dde40217443d43.png)
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