我国力争于2060年前实现碳中和。因此,降低空气中二氧化碳含量成为研究热点,研发二氧化碳的利用技术,对于改善环境,实现绿色发展至关重要。
(1)CO2和C2H6反应制备C2H4涉及的主要反应如下:
Ⅰ.C2H6(g)
C2H4(g)+H2(g) △H1=+136kJ•mol-1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H2
相关的几种化学键键能如表所示:
则反应C2H6(g)+CO2(g)
C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)的△H3=______ kJ•mol-1。
(2)T℃时在2L密闭容器中通入2molC2H6和2molCO2混合气体,发生反应C2H6(g)+CO2(g)
C2H4(g)+H2O(g)+CO(g),初始压强为mPa,反应进行到100min时达到平衡,平衡时
的体积分数为20%。0到100min内C2H6的平均反应速率为______ Pa/min,则该温度下的平衡常数Kp=______ (分压=总压×物质的量分数)。
(3)乙烷热裂解制乙烯的主反应C2H6(g)
C2H4(g)+H2(g),还存在副反应C2H6(g)
3H2(g)+2C(s)。向乙烷热裂解制乙烯体系中加入10g的催化剂,在不同温度下,催化剂固体质量变化对催化效率的影响如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/10/2891562131431424/2892746008182784/STEM/c635f4a3-d16d-4fb5-9046-f446b6d6a081.png?resizew=367)
①对于主反应,图中M和N两点的化学平衡常数大小:KM______ KN(填“>”、“<”或“=”)。
②当反应温度高于700℃时催化剂固体质量增加的原因是______ 。
③当反应温度高于700℃后向体系中通入过量的CO2,可以提高催化效率的原因是______ 。
(1)CO2和C2H6反应制备C2H4涉及的主要反应如下:
Ⅰ.C2H6(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
相关的几种化学键键能如表所示:
化学键 | C=O | H—H | C≡O | H—O |
键能/(kJ•mol-1) | 803 | 436 | 1072 | 464.5 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
(2)T℃时在2L密闭容器中通入2molC2H6和2molCO2混合气体,发生反应C2H6(g)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a04799c004338bfa74009abe24ff14aa.png)
(3)乙烷热裂解制乙烯的主反应C2H6(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/10/2891562131431424/2892746008182784/STEM/c635f4a3-d16d-4fb5-9046-f446b6d6a081.png?resizew=367)
①对于主反应,图中M和N两点的化学平衡常数大小:KM
②当反应温度高于700℃时催化剂固体质量增加的原因是
③当反应温度高于700℃后向体系中通入过量的CO2,可以提高催化效率的原因是
更新时间:2022-01-12 10:09:43
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【推荐1】探究甲醇对丙烷制丙烯的影响。丙烷制烯烃过程主要发生的反应有
ⅰ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3ebe795de7c84c3074a68c9b60ee24e3.png)
ⅱ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7590ff3189251a9db3c905db3370c99c.png)
ⅲ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2fdd78aba99582b8701b58caf9b221a2.png)
已知:
为用气体分压表示的平衡常数,分压=物质的量分数×总压。在
下,丙烷单独进料时,平衡体系中各组分的体积分数
见下表。
(1)比较反应自发进行(∆G=∆H-T∆S<0)的最低温度,反应ⅰ_____ 反应 ⅱ(填“>”或“<”)。
(2)①从初始投料到达到平衡,反应 ⅰ、ⅱ、ⅲ 的丙烷消耗的平均速率从大到小的顺序为:_____ 。
②平衡体系中检测不到
,可认为存在反应:
,下列相关说法正确的是_____ (填标号)。
a.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3b51aa598b2e16328eeb06bb192e211.png)
b.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2e47d62ea5d4d7af6366910053c1b309.png)
c.使用催化剂,可提高丙烯的平衡产率
d.平衡后再通入少量丙烷,可提高丙烯的体积分数
③由表中数据推算:丙烯选择性![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/58b266e38d1125a4dfcb967072d4817e.png)
_____ (列出计算式)。
(3)丙烷甲醇共进料时,还发生反应:ⅳ.
,在
下,平衡体系中各组分体积分数与进料比的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/17/fbe7cc81-3c1c-4c1e-acf2-06194bd23653.png?resizew=296)
①进料比n(丙烷):n(甲醇)
时,体系总反应:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/01796dd655033885a044c3483f598de0.png)
______
。
②随着甲醇投料增加,平衡体系中丙烯的体积分数降低的原因是______ 。
ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3ebe795de7c84c3074a68c9b60ee24e3.png)
ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7590ff3189251a9db3c905db3370c99c.png)
ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2fdd78aba99582b8701b58caf9b221a2.png)
已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/febe6ae46e15c2df1772464535e1ce23.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a074e558843805db9689ddd658daa37a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6581916f5a65edfea257c804efee007e.png)
物质 | 丙烯 | 乙烯 | 甲烷 | 丙烷 | 氢气 |
体积分数(%) | 21 | 23.7 | 55.2 | 0.1 | 0 |
(1)比较反应自发进行(∆G=∆H-T∆S<0)的最低温度,反应ⅰ
(2)①从初始投料到达到平衡,反应 ⅰ、ⅱ、ⅲ 的丙烷消耗的平均速率从大到小的顺序为:
②平衡体系中检测不到
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/858311ce426469446b9ba40787f21e53.png)
a.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3b51aa598b2e16328eeb06bb192e211.png)
b.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2e47d62ea5d4d7af6366910053c1b309.png)
c.使用催化剂,可提高丙烯的平衡产率
d.平衡后再通入少量丙烷,可提高丙烯的体积分数
③由表中数据推算:丙烯选择性
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/58b266e38d1125a4dfcb967072d4817e.png)
(3)丙烷甲醇共进料时,还发生反应:ⅳ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d76594f6c5eea9d1204d1217e83f80d4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a074e558843805db9689ddd658daa37a.png)
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①进料比n(丙烷):n(甲醇)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f90bae886c8ab958aa4c693bf8e0627d.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
②随着甲醇投料增加,平衡体系中丙烯的体积分数降低的原因是
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【推荐2】随着人类社会的发展,氮氧化物的排放导致一系列环境问题。
(1)NO加速臭氧层被破坏,其反应过程如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/4/b4a69d5a-db0f-4552-ac89-d3e176ce8ae6.png?resizew=216)
反应O3(g)+O(g)=2O2(g) ∆H=−143kJ/mol
反应1:O3(g)+NO(g)=NO2(g)+O2(g) ∆H1=−200.2kJ/mol
反应2:热化学方程式为______ 。
(2)①汽车发动机工作时会引发反应N2(g)+O2(g)
2NO(g)。2000K时,向固定容积的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2发生上述反应,下列能说明反应已达到平衡状态的是_____ 。
A.混合气体的密度保持不变 B.v正(NO)=2v逆(N2)
C.混合气体的平均相对分子质量不变 D.O2的浓度不再发生变化
反应过程各组分体积分数(φ)的变化如图1所示,N2的平衡转化率为______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/4/15118cdf-6e74-4970-af92-9a81b3ba6907.png?resizew=245)
②在密闭、固定容积的容器中,一定量NO发生分解的过程中,NO的转化率随时间变化关系如图2所示。反应2NO(g)
N2(g)+O2(g) ∆H______ 0(填“>”或“<”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/4/743c64d5-4999-4eb3-bbee-4d078edac3bc.png?resizew=196)
(3)利用脱氮菌可净化低浓度NO废气。当废气在塔内停留时间均为90s的情况下,测得不同条件下NO的脱氮率如图I、Ⅱ所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/4/a04a26e8-1f84-4eed-a033-a958e8a3bd44.png?resizew=591)
①由图Ⅰ知,当废气中的NO含量增加时,宜选用________ 法提高脱氮的效率。
②图Ⅱ中,循环吸收液加入Fe2+、Mn2+,提高了脱氮的效率,其可能原因为_______ 。
(4)研究表明:NaClO/H2O2酸性复合吸收剂可同时有效脱硝。图Ⅲ所示为复合吸收剂组成一定时,温度对脱硝的影响。温度高于60℃后,NO去除率下降的主要原因为_______ 。
(5)电解NO制备NH4NO3,是处理氮氧化物的排放的方法之一,发生反应8NO+7H2O
3NH4NO3+2HNO3,其工作原理如图所示:阴极的电极反应式为:______ 。
(1)NO加速臭氧层被破坏,其反应过程如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/4/b4a69d5a-db0f-4552-ac89-d3e176ce8ae6.png?resizew=216)
反应O3(g)+O(g)=2O2(g) ∆H=−143kJ/mol
反应1:O3(g)+NO(g)=NO2(g)+O2(g) ∆H1=−200.2kJ/mol
反应2:热化学方程式为
(2)①汽车发动机工作时会引发反应N2(g)+O2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
A.混合气体的密度保持不变 B.v正(NO)=2v逆(N2)
C.混合气体的平均相对分子质量不变 D.O2的浓度不再发生变化
反应过程各组分体积分数(φ)的变化如图1所示,N2的平衡转化率为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/4/15118cdf-6e74-4970-af92-9a81b3ba6907.png?resizew=245)
②在密闭、固定容积的容器中,一定量NO发生分解的过程中,NO的转化率随时间变化关系如图2所示。反应2NO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/4/743c64d5-4999-4eb3-bbee-4d078edac3bc.png?resizew=196)
(3)利用脱氮菌可净化低浓度NO废气。当废气在塔内停留时间均为90s的情况下,测得不同条件下NO的脱氮率如图I、Ⅱ所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/4/a04a26e8-1f84-4eed-a033-a958e8a3bd44.png?resizew=591)
①由图Ⅰ知,当废气中的NO含量增加时,宜选用
②图Ⅱ中,循环吸收液加入Fe2+、Mn2+,提高了脱氮的效率,其可能原因为
(4)研究表明:NaClO/H2O2酸性复合吸收剂可同时有效脱硝。图Ⅲ所示为复合吸收剂组成一定时,温度对脱硝的影响。温度高于60℃后,NO去除率下降的主要原因为
(5)电解NO制备NH4NO3,是处理氮氧化物的排放的方法之一,发生反应8NO+7H2O
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7ef96369e7450b696eddf9ee81e16a08.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/5/12426aac-5bb9-4c07-b226-f14929241baa.png?resizew=285)
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【推荐3】煤制天然气的关键是从合成气中生产
。合成气转化为
的过程中涉及以下反应:
反应Ⅰ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4cb0b931885c6826caa28e37fff25680.png)
反应Ⅱ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c850cf11e35dfa7c8743b679a802738.png)
反应Ⅲ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d36ba1e95099775711cc4cc6e1e72b1.png)
(1)已知几种物质的燃烧热如下表
液态水的汽化焓为+44kJ/mol,根据上述数据,可知![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3376ddc858ad460f6093738d0238a56a.png)
_______ kJ/mol。
(2)往含催化剂的恒压反应管中以一定的流速通入合成气
,在一定温度和压强(
)下发生反应,在恒压反应管的进、出口检测各成分的含量,并计算下列物理量:
转化率:
选择性:
产率:
①对于反应Ⅰ,下列说法正确的是___________ (填序号)。
A.混入
能提高了
的转化率,其原因是混入
后能促进平衡正向移动。
B.恒压反应管的进、出口气体物质的量相同时,说明反应在反应器内已达平衡。
C.相同条件下,在恒压反应管中和恒容密闭容器中分别达到平衡,前者
更大
D.为了提高
,需要使
增大的同时抑制反应Ⅰ以外的化学反应
②某次实验过程中测得如下数据:
此次实验中![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/90215f0684d76c7ce9a2dd20cefb3833.png)
___________ ,氢气的转化率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0d5f57682149d735cbaacb40b00e6cab.png)
___________ 。若实验过程中反应Ⅰ~Ⅲ均达到平衡,试计算此时反应Ⅱ的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0b2b0ee868eb34b403d04d36a9060a88.png)
___________ 。(计算结果均保留2位有效数字)
(3)利用太阳能电池在室温下能将
转化为
,工作原理如图所示:
变为10,此时溶液中
___________ 。已知该条件下
的
。
②
转化为
的电极反应式为___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4cb0b931885c6826caa28e37fff25680.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c850cf11e35dfa7c8743b679a802738.png)
反应Ⅲ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d36ba1e95099775711cc4cc6e1e72b1.png)
(1)已知几种物质的燃烧热如下表
物质 | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
燃烧热![]() | -283 | -286 | -890 | -727 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3376ddc858ad460f6093738d0238a56a.png)
(2)往含催化剂的恒压反应管中以一定的流速通入合成气
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7d6c9e9cfe5d3bad9534992c3190642e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b7a66d541bbb403eea905a7f9d94f0b9.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/58412410b208f06dd9e75b4346e1cfd5.png)
①对于反应Ⅰ,下列说法正确的是
A.混入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
B.恒压反应管的进、出口气体物质的量相同时,说明反应在反应器内已达平衡。
C.相同条件下,在恒压反应管中和恒容密闭容器中分别达到平衡,前者
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c0b6e51ca720773fbfd11190a2964a55.png)
D.为了提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cdf58d44cc4df13f1f202c6ed6d80b7c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c0b6e51ca720773fbfd11190a2964a55.png)
②某次实验过程中测得如下数据:
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
![]() | 1.00 | 0.87 | 0.02 | 0.01 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/90215f0684d76c7ce9a2dd20cefb3833.png)
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(3)利用太阳能电池在室温下能将
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
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②
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【推荐1】甲醇是重要的化工原料,又可作为燃料。工业上利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:
①CO(g)+2H2 (g)
CH3OH(g) △H1;
②CO2 (g)+3H2 (g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H=-58kJ/mol;
③CO2 (g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H==+41k J/ mol。
回答下列问题:
(1)已知反应①中相关的化学键键能数据如下表:
则x=___________ 。
(2)合成气组成n(H2)/n(CO+ CO2)=2.60时,体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图甲所示。α(CO)值随温度升高而___________ (填“增大”或“减小”),其原因是_____ ;图中的压强由大到小为___________ ,其判断理由是_____________ 。
(3)若将1mol CO2和2molH2充入容积为2L的恒容密闭容器中,在两种不同温度下发生反应②。测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图所示。
①曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K1___________ KⅡ(填“>”“=”或“<”)。
②一定温度下,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是___________ (填序号)。
a.容器中压强不变 b.甲醇和水蒸气的体积比保持不变
c.v正(H2)=3v逆(CH3OH) d.2个C=0断裂的同时有6个H-H断裂
③若5min后反应达到平衡状态,H2的转化率为90%,则用CO2表示的平均反应速率为____ ,该温度下的平衡常数为___________ ;若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是___________ 。(填序号)。
a.缩小反应容器的容积 b.使用合适的催化剂
c.充入He d.按原比例再充入CO2和H2
①CO(g)+2H2 (g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/3/2152630073630720/2155355633901568/STEM/85c27475607b4a34bb34768d01529695.png?resizew=33)
②CO2 (g)+3H2 (g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/3/2152630073630720/2155355633901568/STEM/85c27475607b4a34bb34768d01529695.png?resizew=33)
③CO2 (g)+H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/3/2152630073630720/2155355633901568/STEM/85c27475607b4a34bb34768d01529695.png?resizew=33)
回答下列问题:
(1)已知反应①中相关的化学键键能数据如下表:
化学键 | H—H | C-O | C≡O | H-O | C—H |
E/(kJ·mol-1) | 436 | 343 | 1076 | 465 | x |
则x=
(2)合成气组成n(H2)/n(CO+ CO2)=2.60时,体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图甲所示。α(CO)值随温度升高而
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/22/46ec0a23-01de-46bb-a257-fb615f8a7f7f.png?resizew=371)
(3)若将1mol CO2和2molH2充入容积为2L的恒容密闭容器中,在两种不同温度下发生反应②。测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图所示。
①曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K1
②一定温度下,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是
a.容器中压强不变 b.甲醇和水蒸气的体积比保持不变
c.v正(H2)=3v逆(CH3OH) d.2个C=0断裂的同时有6个H-H断裂
③若5min后反应达到平衡状态,H2的转化率为90%,则用CO2表示的平均反应速率为
a.缩小反应容器的容积 b.使用合适的催化剂
c.充入He d.按原比例再充入CO2和H2
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解题方法
【推荐2】I.甲醇是一种基础有机化工原料,广泛应用于有机合成、医药、农药、染料、高分子等化工生产领域。利用二氧化碳合成甲醇,能有效降低二氧化碳排放量,为甲醇合成提供了一条绿色合成的新途径。
相关化学键的键能数据
在一定温度下,利用催化剂将CO2和H2合成CH3OH。已知各反应物、产物均为气体。回答下列问题:
(1)写出CO2和H2反应生成CH3OH和水的热化学方程式:___________ 。
(2)某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂条件下,将1molCO2和3molH2通入2L密闭容器中进行反应(此时容器内总压强为200kPa),反应物和产物的分压随时间的变化曲线如图所示。若保持容器体积不变,t1时反应达到平衡,测得H2的体积分数为
,
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/29/07dc30a5-f33c-4564-83ea-ea78dfb7aa8a.png?resizew=296)
①此时用H2压强表示0-t1时间内的反应速率v(H2)=___________ kPa·min-1。
②t2时将容器体积迅速压缩为原来的一半,图中能正确表示压缩体积后CO2分压变化趋势的曲线是___________ (用图中a、b、c、d表示)。
若其它条件不变,T1°C时测得平衡体系的压强为plkPa;T2°C时,测得平衡体系的压强为p2kPa,若p1>p2,则T1___________ T2(填“>”、“<”或“无法确定)。
II.环氧丙烷(
,简写为PO)也是一种重要的工业原料,利用丙烯(C3H6)气相直接环氧化是未来工业生产的趋势,寻找合适的催化剂是目前实验研究的热点。
(3)选用Au/TS-1为催化剂,发生丙烯气相直接环氧化反应为:C3H6(g)+ H2(g)+ O2(g)
(g)+ H2O(g) ;
副反应如下:
C3H6(g) + H2(g) + O2(g)
CH3CH2CHO(g) + H2O(g)
C3H6(g) + O2(g)
CH2=CHCHO(g) + H2O(g)
为探究TS-1的粒径对Au/TS-1催化活性的影响,恒温200℃、恒压p kPa条件下,C3H6与H2、O2各20.0 mmol通入反应装置中,t min后部分组分的物质的量如下表所示:
当粒径为240 nm, t min时反应恰好达到平衡状态,则C3H6的总转化率为___________ ,若H2的总转化率为α,则环氧化反应的平衡常数Kp为___________ kPa-1。
相关化学键的键能数据
化学键 | C=O | H-H | C-H | C-O | H-O |
键能E/(kJ·mol-1) | 806 | 436 | 413 | 343 | 465 |
(1)写出CO2和H2反应生成CH3OH和水的热化学方程式:
(2)某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂条件下,将1molCO2和3molH2通入2L密闭容器中进行反应(此时容器内总压强为200kPa),反应物和产物的分压随时间的变化曲线如图所示。若保持容器体积不变,t1时反应达到平衡,测得H2的体积分数为
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/29/07dc30a5-f33c-4564-83ea-ea78dfb7aa8a.png?resizew=296)
①此时用H2压强表示0-t1时间内的反应速率v(H2)=
②t2时将容器体积迅速压缩为原来的一半,图中能正确表示压缩体积后CO2分压变化趋势的曲线是
若其它条件不变,T1°C时测得平衡体系的压强为plkPa;T2°C时,测得平衡体系的压强为p2kPa,若p1>p2,则T1
II.环氧丙烷(
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/4/19/3220059257241600/3220486291095552/STEM/3edad5a5b48f42a8ab6d0eabbdbae69f.png?resizew=120)
(3)选用Au/TS-1为催化剂,发生丙烯气相直接环氧化反应为:C3H6(g)+ H2(g)+ O2(g)
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/4/19/3220059257241600/3220486291095552/STEM/414e8efb3d134ca08fd851fb91fd53b5.png?resizew=122)
副反应如下:
C3H6(g) + H2(g) + O2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
C3H6(g) + O2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
为探究TS-1的粒径对Au/TS-1催化活性的影响,恒温200℃、恒压p kPa条件下,C3H6与H2、O2各20.0 mmol通入反应装置中,t min后部分组分的物质的量如下表所示:
粒径大小/nm | 240 | 450 | 810 | 1130 | |
物质的量 /mmol | PO | 1.80 | 1.45 | 1.09 | 0.672 |
所有C3副产物 | 0.20 | 0.32 | 0.05 | 0.092 |
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(0.4)
解题方法
【推荐3】按要求填空:
(1)拆开1 mol H—H键,1 mol N—H键,1 mol N≡N键分别需要吸收的能量为436 kJ,391 kJ,946 kJ。则理论上1 mol N2生成NH3___________ 热量(填:“吸收”或“放出”) _______ kJ;事实上,反应的热量总小于理论值,理由是__________________________ 。
(2)X、Y两元素能形成XY2型化合物,XY2中共有38个电子,若XY2是离子化合物,其化学式是___________ ;若XY2是共价化合物其结构式是____________ 。
(3)第三周期内,X、Y两元素的原子序数之差为4,它们组成的XY型化合物,其电子式为____________ 。
(4)某非金属X的最高正价为+m,它的最高价氧化物对应的水化物中有b个氧原子,则这种酸的化学式是____________ 。
(5)X元素的最高正价和负价绝对值之差为6,Y元素和X元素原子的次外电子层上都有8个电子,X和Y形成的化合物YX2在水溶液中能电离出电子层结构相同的离子,用电子式表示该化合物的形成过程______________
(1)拆开1 mol H—H键,1 mol N—H键,1 mol N≡N键分别需要吸收的能量为436 kJ,391 kJ,946 kJ。则理论上1 mol N2生成NH3
(2)X、Y两元素能形成XY2型化合物,XY2中共有38个电子,若XY2是离子化合物,其化学式是
(3)第三周期内,X、Y两元素的原子序数之差为4,它们组成的XY型化合物,其电子式为
(4)某非金属X的最高正价为+m,它的最高价氧化物对应的水化物中有b个氧原子,则这种酸的化学式是
(5)X元素的最高正价和负价绝对值之差为6,Y元素和X元素原子的次外电子层上都有8个电子,X和Y形成的化合物YX2在水溶液中能电离出电子层结构相同的离子,用电子式表示该化合物的形成过程
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【推荐1】乙烯是一种用途广泛的有机化工原料。由乙烷制乙烯的研究备受关注。回答下列问题:
【乙烷制乙烯】
(1)
氧化脱氢反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85c4138352236058175397f9f7c88f9a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f647aaabbe874175313df3ba406d8ed9.png)
计算:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
_______ ![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24cde03068deb44bd00e929884761b9d.png)
(2)
直接脱氢反应为
,
的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c907be56e75f681b5e195a5294f7c05.png)
_______ 0(填“>”“<”或“=”)。结合下图。下列条件中,达到平衡时转化率最接近
的是_______ (填标号)。
b.
c.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf6755ab3af7e84879bf64cc9e25ca39.png)
(3)一定温度和压强下、反应i![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f498aefe9c30e72f5f985d4c24dc0cd3.png)
反应ⅱ
(
远大于
)(
是以平衡物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数)
①仅发生反应i时。
的平衡转化宰为
,计算![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf48074ceb0041d23ab39739138c2722.png)
_______ 。
②同时发生反应i和ⅱ时。与仅发生反应i相比,
的平衡产率_______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
【乙烷和乙烯混合气的分离】
(4)通过
修饰的Y分子筛的吸附-脱附。可实现
和
混合气的分离。
的_______ 与
分子的
键电子形成配位键,这种配位键强弱介于范德华力和共价键之间。用该分子筛分离
和
的优点是_______ 。
(5)常温常压下,将
和
等体积混合,以一定流速通过某吸附剂。测得两种气体出口浓度(c)与进口浓度(
)之比随时间变化关系如图所示。下列推断合理的是_______ (填标号)。
,两种气体均未被吸附
B.p点对应的时刻,出口气体的主要成分是![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0e5d9e2c6a98546c6c16f4a0c58f8251.png)
C.a-b对应的时间段内,吸附的
逐渐被
替代
【乙烷制乙烯】
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0e5d9e2c6a98546c6c16f4a0c58f8251.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3a9ed09080c14c8b9dd8d9a539f75147.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85c4138352236058175397f9f7c88f9a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9a7003d67c7706cb5e18ab43201d4be8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f647aaabbe874175313df3ba406d8ed9.png)
计算:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ea219f566cfe6015a53a08ccc4d03bb8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24cde03068deb44bd00e929884761b9d.png)
(2)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0e5d9e2c6a98546c6c16f4a0c58f8251.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7717f7aa67eed8a0183ce5c696f9356e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0e5d9e2c6a98546c6c16f4a0c58f8251.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c907be56e75f681b5e195a5294f7c05.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d0797a4e8f5cb2a7746ce2e4ea4e81f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be7c2fbc1a7fb09604c06143196bd553.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d5ee528aee84be6509d9bfbdc4871e1c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf6755ab3af7e84879bf64cc9e25ca39.png)
(3)一定温度和压强下、反应i
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f498aefe9c30e72f5f985d4c24dc0cd3.png)
反应ⅱ
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3701386f475e3eff9bb78a8879ca5f32.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d37074595e254e13b77f9fe93b2dd393.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/91bfd8f4576063ebef91d9b7b799e285.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6747a6f573a35942ab96adc802d9746b.png)
①仅发生反应i时。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0e5d9e2c6a98546c6c16f4a0c58f8251.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/53ebf395d5e6252143994082fcca3416.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf48074ceb0041d23ab39739138c2722.png)
②同时发生反应i和ⅱ时。与仅发生反应i相比,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/49662a5a87cc16ff17ce89f2e1dc276b.png)
【乙烷和乙烯混合气的分离】
(4)通过
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d9b538c7c3fae04d2315d51d1f5a4702.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/49662a5a87cc16ff17ce89f2e1dc276b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0e5d9e2c6a98546c6c16f4a0c58f8251.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d9b538c7c3fae04d2315d51d1f5a4702.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/49662a5a87cc16ff17ce89f2e1dc276b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/70f5389990c3a0c5373f3bd9fb2454c9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/49662a5a87cc16ff17ce89f2e1dc276b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0e5d9e2c6a98546c6c16f4a0c58f8251.png)
(5)常温常压下,将
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0e5d9e2c6a98546c6c16f4a0c58f8251.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8447ea311d7350caca67127864b219d1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/606e0458cc92a47e2b585c2e701e3cf6.png)
B.p点对应的时刻,出口气体的主要成分是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0e5d9e2c6a98546c6c16f4a0c58f8251.png)
C.a-b对应的时间段内,吸附的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0e5d9e2c6a98546c6c16f4a0c58f8251.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/49662a5a87cc16ff17ce89f2e1dc276b.png)
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】新技术的开发应用,不仅有利于改善环境质量,而且能充分开发“废物”的潜在价值。回答下列问题:
(1)用烟道气与氢气来合成甲醇涉及到如下几个反应:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c792164ef5795c6c57fbcd1fcfca4cd6.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/97878230e829a0bb04050afbdce84093.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f15379fd3bfa6db47e8601525fb4908a.png)
④
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cc36e17ae25f5b5c3abdbedce82ee0ea.png)
_____________
。
(2)在容积均为
的两个恒容密闭容器中发生反应
,有关数据如下:
①
时该反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
___________ 。
②容器2中,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e352b320a9922111df1324b6d7794e7e.png)
___________ ,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c8a06878909c66b735fdab09689000d4.png)
___________ 。
③若
起始时,在2L恒容密闭容器中加入CO、
、
、
各1mol,则此时![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/efa0115b6fc641a07f4966c283db6138.png)
___________
填“
”“
”或“
”
。
(3)反应
可用于捕捉空气中的
,为研究温度对
捕获
效率的影响,在某温度
下,将一定量的
溶液置于密闭容器中,并充入一定量的
气体,在t时刻,测得容器中
气体的浓度。然后分别在温度为
、
、
、
下,保持其他初始实验条件不变,重复上述实验,经过相同时间测定
气体的浓度,得到的曲线图如下:
①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14a750b7c5269f03752e465dc98ed7d1.png)
____________
填“
”“
”或“
”
。
区间,
变化的原因是_____________ 。
②已知常温下
的电离常数
,碳酸的电离常数
、
,则恰好完全反应时所得的
溶液中![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/347c2f97373ec84da6048a5601228ec0.png)
__________
填“
”“
”或“
”
。
③在图中所示五种温度下,该反应的平衡常数最大的温度是____________ 。
(1)用烟道气与氢气来合成甲醇涉及到如下几个反应:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4c47a43636d84b5c210d4dcc47c54dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c792164ef5795c6c57fbcd1fcfca4cd6.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/29a8dd714f64c6a830818018751e9570.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/97878230e829a0bb04050afbdce84093.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b9baaa1fefaec9fac7d7f636831bdaa6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f15379fd3bfa6db47e8601525fb4908a.png)
④
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2556970400cf30ace21369934cabd252.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cc36e17ae25f5b5c3abdbedce82ee0ea.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)在容积均为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c424e9f778fdc2a13a59898ab0ccbbe3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cafb99f233029b6fa031d91d5de04e4b.png)
容器 | 温度![]() | 起始量 | 达到平衡 | |||
![]() | ![]() | ![]() | CO转化率 | 所需时间![]() | ||
1 | 800 | 2 | 1 | ![]() | 3 | |
2 | 800 | 1 | 2 | n | x |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b707d5add315ab2bb6c9c8187521284b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
②容器2中,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e352b320a9922111df1324b6d7794e7e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c8a06878909c66b735fdab09689000d4.png)
③若
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b707d5add315ab2bb6c9c8187521284b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98183b7becdd0efb6fe8f57cdcbce983.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/efa0115b6fc641a07f4966c283db6138.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1d9e46538cc635fefb50fd8b3fb67473.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/392cdb9d30684cce244bef94b8d861b9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ff7942da6c3fc4005256fb1458557c0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6706fe00b4e231e62d9ecbec567d526b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04582116cd765fcc5a52f44279ad6c94.png)
(3)反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cd7625c6ab3b07ed5bdb2ca501224ad8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14a750b7c5269f03752e465dc98ed7d1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/92073d57fa8279eff937f1f8e5ae5674.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75fdaa192f0623277463886f15a815c2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/92073d57fa8279eff937f1f8e5ae5674.png)
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/18/ae14420e-f37f-47ff-b57e-3d7b04ec9d55.png?resizew=241)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14a750b7c5269f03752e465dc98ed7d1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9ff4965b4552bd6f5311453eca7d3db5.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6706fe00b4e231e62d9ecbec567d526b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04582116cd765fcc5a52f44279ad6c94.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e27bf22744e5d4ade80794a3d9e5ef20.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1f651bc4c89846d81ac767f85074c356.png)
②已知常温下
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/94372c0541a707d6b42fcfc676e5c535.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1c158fdaf543b674abbfeeb31e2d79dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eed2164bfec2030262d090532b1fb4e1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3d7055eb991ffbd4b70746a3741e1ee3.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a919097c677ce94041648db816209df7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/392cdb9d30684cce244bef94b8d861b9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ff7942da6c3fc4005256fb1458557c0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6706fe00b4e231e62d9ecbec567d526b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04582116cd765fcc5a52f44279ad6c94.png)
③在图中所示五种温度下,该反应的平衡常数最大的温度是
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(0.4)
解题方法
【推荐3】乙醇是一种重要的化工原料,在生活、生产中的应用广泛。
(1)工业上利用二甲醚合成乙醇
反应①:CH3OCH3(g) + CO(g)
CH3COOCH3(g) △H1
反应②:CH3COOCH3(g) + 2H2(g)
CH3OH(g) + C2H5OH(g) △H2
一定压强下,温度对二甲醚和乙酸甲酯平衡转化率影响如图所示,则△H1
_____________ 0(填“>”或“<”,下同)、△H2_____________ 0。温度对平衡体系中乙酸甲酯的含量和乙醇含量的影响如图所示。在300 K~600 K范围内,乙酸甲酯的百分含量逐渐增加,乙醇的百分含量逐渐减小的原因是_____________ 。
(2)乙醇加入汽油(平均分子式为C8H18)中能改善油品质量,减少对环境的影响。
①乙醇汽油可提高燃油的燃烧效率,减少CO等不完全燃烧产物的生成。相同条件下,等物质的量的乙醇与汽油完全燃烧消耗氧气之比为_____________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/5/31/1698701867802624/1699002329808896/STEM/9a2d589918d2481c9e7877379a91c608.png?resizew=240)
②NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag−ZSM−5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如右图所示。若不使用CO,温度超过775 K,发现NO的分解率降低,其可能的原因为_____________ ;在
=1的条件下,应控制的最佳温度在_____________ 左右。写出此条件下发生反应的化学方程式:_____________ 。
(3)某乙醇燃料电池采用质子(H+)溶剂,在200℃左右供电的电池总反应为C2H5OH+3O2
2CO2+3H2O。该电池负极的电极反应式为_____________ 。
(1)工业上利用二甲醚合成乙醇
反应①:CH3OCH3(g) + CO(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/5/31/1698701867802624/1699002329808896/STEM/b88d7fce1d8647f3b9cf60075a0495a3.png?resizew=35)
反应②:CH3COOCH3(g) + 2H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/5/31/1698701867802624/1699002329808896/STEM/b88d7fce1d8647f3b9cf60075a0495a3.png?resizew=35)
一定压强下,温度对二甲醚和乙酸甲酯平衡转化率影响如图所示,则△H1
(2)乙醇加入汽油(平均分子式为C8H18)中能改善油品质量,减少对环境的影响。
①乙醇汽油可提高燃油的燃烧效率,减少CO等不完全燃烧产物的生成。相同条件下,等物质的量的乙醇与汽油完全燃烧消耗氧气之比为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/5/31/1698701867802624/1699002329808896/STEM/9a2d589918d2481c9e7877379a91c608.png?resizew=240)
②NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag−ZSM−5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如右图所示。若不使用CO,温度超过775 K,发现NO的分解率降低,其可能的原因为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e252202a78aa7fa179bca7c5a726b9d5.png)
(3)某乙醇燃料电池采用质子(H+)溶剂,在200℃左右供电的电池总反应为C2H5OH+3O2
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/5/31/1698701867802624/1699002329808896/STEM/c0c6e75ab2c04dae994b840440e9317d.png?resizew=39)
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐1】汞及其化合物在催化、科学研究等方面具有重要应用。
(1)HgO可作为光催化剂降解有机染料污染物(如罗丹明B,以下简称B)。
①在三组100mL12mg•L-1的B溶液中分别加入0.075gHgO,在不同波长的可见光照射下做光催化活性测试,溶液中某时刻B的浓度c与初始浓度c0的比值随光照时间t的变化如下图所示,三条曲线产生差异的原因可能是___________ 。___________ mg•L-1•min-1。
(2)乙炔(HC≡CH)能在汞盐溶液催化下与水反应生成CH3CHO,反应历程及相对能垒如下图所示。___________ (用相对能量E表示)。
②下列说法正确的是___________ 。
A.本反应历程涉及的物质中,CH2=CHOH最不稳定
B.过程①中,Hg2+的空轨道接受水分子中氧原子的孤对电子
C.该反应历程中,存在非极性键的断裂和形成
D.增大压强和乙炔的浓度均能加快反应速率,并且增大乙炔的平衡转化率
(3)常温下,Hg2+与Cl-的配合物存在如下平衡:HgCl![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/000f98cbc3846bbe3289747f3f1bdbee.png)
HgCl![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fae5d08d37e32d492827e4c5056c5ce7.png)
HgCl2
HgCl+
Hg2+,含Hg微粒的分布系数δ与lgc(Cl-)的关系如下图所示:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e6ea6bfd4ec2372a1775e90de9d0e5d.png)
①图中能代表HgCl2曲线是___________ (填字母),平衡常数K4=___________ 。
②在P点,溶液中c(HgCl2):c(Hg2+)=___________ (写出计算过程)。
(1)HgO可作为光催化剂降解有机染料污染物(如罗丹明B,以下简称B)。
①在三组100mL12mg•L-1的B溶液中分别加入0.075gHgO,在不同波长的可见光照射下做光催化活性测试,溶液中某时刻B的浓度c与初始浓度c0的比值随光照时间t的变化如下图所示,三条曲线产生差异的原因可能是
(2)乙炔(HC≡CH)能在汞盐溶液催化下与水反应生成CH3CHO,反应历程及相对能垒如下图所示。
②下列说法正确的是
A.本反应历程涉及的物质中,CH2=CHOH最不稳定
B.过程①中,Hg2+的空轨道接受水分子中氧原子的孤对电子
C.该反应历程中,存在非极性键的断裂和形成
D.增大压强和乙炔的浓度均能加快反应速率,并且增大乙炔的平衡转化率
(3)常温下,Hg2+与Cl-的配合物存在如下平衡:HgCl
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/000f98cbc3846bbe3289747f3f1bdbee.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/52f6d749558dcc0f1528a8e550b5e3c4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fae5d08d37e32d492827e4c5056c5ce7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d75407f52556f84a6a6ad9fa1d2ee219.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/078a280d9a3afc7f8e67219d305b3352.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/46f4e48417ff579702d4c74039a4b17d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e6ea6bfd4ec2372a1775e90de9d0e5d.png)
①图中能代表HgCl2曲线是
②在P点,溶液中c(HgCl2):c(Hg2+)=
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】丙烯是重要的化工原料,可以用于生产丙醇,卤代烃和塑料。丙烷经催化脱氢也可制备丙烯: C3H8
C3H6+H2
(1)丙烷脱氢制备丙烯。由图可得C3H8(g)
C3H6(g)+H2(g) ΔH=___________ kJ·mol-1。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/15/3e425e34-eaa1-4763-a9ba-319a65e985c7.png?resizew=478)
(2)C3H8(g)
C3H6(g)+H2(g)在不同温度下达到平衡,在总压强分别为P1和P2时,测得丙烷及丙烯的物质的量分数如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/15/7aa6b600-713b-42e2-a31a-95bae3fdb7dc.png?resizew=318)
图中a代表丙烷,请判断P1___________ P2(填“大于” “小于” “等于”);若P1=0.lMPa,起始时充入一定量的丙烷在恒压条件下发生反应,计算Q点对应温度下该反应的平衡常数Kp=___________ MPa(用 平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压 ×物质的量分数)。
(3)①丙烯与HCl发生加成反应,生成CH3CHClCH3和CH3CH2CH2Cl两种产物,其能量与反应历程如图所示,其中正确的说法是___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/15/a9cfb07d-03fc-43f9-bf24-49f025d928bc.png?resizew=560)
A.若反应的时间足够长,产物应该以CH3CH2CH2Cl为主
B.合成CH3CHClCH3的反应中,第I步反应为整个反应的决速步骤
C.总反应CH2=CHCH3(g)+HCl(g)=CH3CH2CH2Cl(g)的ΔH=ΔE3—ΔE4
②工业生产中,保持其他条件不变,若要提高产物中CH3CH2CH2Cl的比例,可采用的措施有___________ 、___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(1)丙烷脱氢制备丙烯。由图可得C3H8(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/15/3e425e34-eaa1-4763-a9ba-319a65e985c7.png?resizew=478)
(2)C3H8(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/15/7aa6b600-713b-42e2-a31a-95bae3fdb7dc.png?resizew=318)
图中a代表丙烷,请判断P1
(3)①丙烯与HCl发生加成反应,生成CH3CHClCH3和CH3CH2CH2Cl两种产物,其能量与反应历程如图所示,其中正确的说法是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/15/a9cfb07d-03fc-43f9-bf24-49f025d928bc.png?resizew=560)
A.若反应的时间足够长,产物应该以CH3CH2CH2Cl为主
B.合成CH3CHClCH3的反应中,第I步反应为整个反应的决速步骤
C.总反应CH2=CHCH3(g)+HCl(g)=CH3CH2CH2Cl(g)的ΔH=ΔE3—ΔE4
②工业生产中,保持其他条件不变,若要提高产物中CH3CH2CH2Cl的比例,可采用的措施有
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【推荐3】工业上CO2、CH4等含碳化合物有着重要的应用。
(1)科学家以CH4为原料来制备乙烯,同时得到氢气。已知相关物质的标准燃烧热如下表所示,写出甲烷制备乙烯的热化学方程式:___________ 。
(2)在400℃时,向初始体积为1 L的恒容密闭反应器中充入1 mol CH4,发生上述反应,测得平衡混合气体中C2H4的体积分数为20.0%。
①该温度下,平衡常数K=___________ 。
②若向该平衡体系中充入等物质的量的CH4和H2,则平衡将___________ (填“正向移动”或“逆向移动”或“不移动”成“无法确定"),理由是___________ 。
(3)科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统实现CO2的再利用。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/29/a8b1d539-39f7-4ca6-9441-4dac2de60f64.png?resizew=409)
①该电化学装置属于___________ (填"原电池”或“电解池”)。
②该电池的Cu电极上发生反应的电极方程式为___________ 。
(4)现利用反应除去汽车尾气中的NOx:C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g) △H=-34.0 kJ/mol。在密闭容器中发生该反应,催化反应相同时间,测得不同温度下NO的转化率a (NO)随温度的变化如图所示。由图可知,1050 K 前反应中NO的转化率随温度升高而增大,原因是___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/22/64e439da-f1a0-4915-8264-7e25613cd3bd.png?resizew=229)
(5)以连二硫酸根(
)为媒介,使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的NO,装置如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/29/969d49ff-0ec1-478b-8ac9-aaaab52da4ab.png?resizew=579)
①阴极区的电极反应式为___________ 。
②NO吸收转化后的主要产物为
,若通电时电路中转移了0.3 mol e-,则此通电过程中理论上吸收的NO在标准状况下的体积为___________ mL。
(1)科学家以CH4为原料来制备乙烯,同时得到氢气。已知相关物质的标准燃烧热如下表所示,写出甲烷制备乙烯的热化学方程式:
物质 | 标准燃烧热/kJ/mol |
氢气 | -285.8 |
甲烷 | -890.3 |
乙烯 | -1411.0 |
①该温度下,平衡常数K=
②若向该平衡体系中充入等物质的量的CH4和H2,则平衡将
(3)科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统实现CO2的再利用。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/29/a8b1d539-39f7-4ca6-9441-4dac2de60f64.png?resizew=409)
①该电化学装置属于
②该电池的Cu电极上发生反应的电极方程式为
(4)现利用反应除去汽车尾气中的NOx:C(s)+2NO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/22/64e439da-f1a0-4915-8264-7e25613cd3bd.png?resizew=229)
(5)以连二硫酸根(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/360ed24cb44af00f8ab4c29ea61c839f.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/29/969d49ff-0ec1-478b-8ac9-aaaab52da4ab.png?resizew=579)
①阴极区的电极反应式为
②NO吸收转化后的主要产物为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e3ec42431044eb85982aefc8f0ec7175.png)
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