尿素
是首个由无机物人工合成的有机物。工业上合成尿素的反应为:
。回答下列问题:
(1)已知工业上合成尿素分两步进行,相关反应如下:
反应Ⅰ:
;
反应Ⅱ:
;
下列示意图中[a表示
,b表示
,c表示
],能正确表示尿素合成过程中能量变化的曲线是___________。
(2)在恒温恒容的密闭容器中充入物质的量之比为2∶1的氨气和二氧化碳,发生反应:
,可判断其达到平衡状态的是___________。
(3)某实验小组甲模拟工业上合成尿素的条件,在恒定温度下,将氨气和二氧化碳按物质的量之比2∶1充入一体积为
的密闭容器中(假设容器体积不变,生成物的体积忽略不计),经
达到平衡,各物质浓度的变化曲线如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/20/2898508044517376/2899335853973504/STEM/f1034a15-f6f4-46d7-8b72-767e071fcf8d.png?resizew=280)
①在上述条件下,从反应开始至
时,二氧化碳的平均反应速率为 ___________ ;
②实验小组乙为提高尿素的平衡产率,对甲组实验进行了改进(其它条件相同,且保持反应过程恒温恒容),下列可以采取的措施有___________ ;
A.改用
的密闭容器 B.采用更高的温度
C.充入一定量的氦气 D.使用合适的催化剂
(4)甲组实验达到平衡后,
时进行如下操作,请回答下列问题:
①若保持温度和容器容积不变,再充入
氨气和
二氧化碳,在
时重新达到平衡,请在上图中画出
内氨气的浓度变化曲线______ 。
②若保持温度和容器内气体压强不变,再充入
氨气,则此时![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/685e108703684e5b18673f530e2da670.png)
___________
(填“>”“<”或“=”),理由是___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c0df8e2412fabe3f09fda3f027a05e8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ebbdc92bc0fa1739b3e6d47d77c1b351.png)
(1)已知工业上合成尿素分两步进行,相关反应如下:
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fb76b8f98ca422bff4b6d20fa6385d08.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/68d72bd62352a406a1d2de89fc158db8.png)
下列示意图中[a表示
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/266a9786caffedcffc7e53cbda5450b6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/15c24d05aa4b041ce28db6bee667953a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ccd776f9a677c85047288ec1ca4ea84f.png)
A.![]() | B.![]() |
C.![]() | D.![]() |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/467a8611f1325b7f23830afc1481ff29.png)
A.氨气的体积分数不再变化 | B.氨气的转化率不再变化 |
C.气体的平均摩尔质量不再变化 | D.气体的密度不再变化 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/278a5947b5e19338d9a498f82bd3d406.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7ff7bd14dff10d89fecce5141998f4af.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/20/2898508044517376/2899335853973504/STEM/f1034a15-f6f4-46d7-8b72-767e071fcf8d.png?resizew=280)
①在上述条件下,从反应开始至
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7ff7bd14dff10d89fecce5141998f4af.png)
②实验小组乙为提高尿素的平衡产率,对甲组实验进行了改进(其它条件相同,且保持反应过程恒温恒容),下列可以采取的措施有
A.改用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cd2e5d20664b3b1a2deaf5488f0aa94e.png)
C.充入一定量的氦气 D.使用合适的催化剂
(4)甲组实验达到平衡后,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/713b17367705951b031a6f9146f91052.png)
①若保持温度和容器容积不变,再充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/71e1e51de62580bd130379ba20e463ee.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d76d4dda6aa565a98885393209192172.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/592308a0fdbb35472e7d8ab709da27e5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e9dfdf618cd5d91d3de1db15799017e2.png)
②若保持温度和容器内气体压强不变,再充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/25092467a3649974bb5bc12121bc9b79.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/685e108703684e5b18673f530e2da670.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c89d8823650c59b7c0fa0b459a2a8eef.png)
更新时间:2022-01-21 17:36:48
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解题方法
【推荐1】氮和氮的化合物与人类关系密切。已知:
i.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f106b71ad43288a73334d92e11deb142.png)
ii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/68e076619ed13c12b3e810a9df949b2e.png)
iii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e4a8c695e795b5eb469f2926ce8344a1.png)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cc36e17ae25f5b5c3abdbedce82ee0ea.png)
___________
(用含a、b、c的式子表示)。
(2)T℃时,
。各步反应的能量变化如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注。图中决速步骤的反应方程式为___________ ;d=___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/13/05bbae60-d321-4684-bf7a-3c2704ef603f.png?resizew=337)
(3)某小组往一恒温恒压含有铁触媒的容器中充入1![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
和3![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
,模拟合成氨的反应,不同温度下达到平衡时混合物中氨气的体积分数与总压强(p)的关系如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/14/2dc85118-6e94-4639-b6f6-9923b5da2ab6.png?resizew=223)
①图中温度
、
、
由大到小的顺序为___________ ,图中x、y、z、w四点中,化学反应速率最快的是___________ 点。
②y点时,
的平衡转化率为___________ ;在温度
时,该反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
___________
(
为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数,用含
的式子表示)。
③若在恒容条件下发生该反应,下列说法正确的是___________ (填标号)。
A.温度升高,
将增大
B.当
时,反应达到了平衡
C.当
的体积分数不再改变时,反应达到了平衡
D.断裂1![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
键的同时断裂6![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
键,说明反应达到了平衡
(4)氨的催化氧化过程中同时发生的反应主要如下:
反应I.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f6debf74974a4e2984be27edc2e0083b.png)
反应II.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c26f23552dff039ac6812d9c6c91eddc.png)
测得相同时间内
、
的产率与温度的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/13/e0fe2b6e-219b-4948-8d0f-a5cfe93c2290.png?resizew=182)
①反应II为___________ (填“放热”或“吸热”)反应。
②随着温度升高,
的产率先增大后减小的原因为___________ 。
i.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e91778fa94055d80a04917bf5350ac0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f106b71ad43288a73334d92e11deb142.png)
ii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c26f23552dff039ac6812d9c6c91eddc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/68e076619ed13c12b3e810a9df949b2e.png)
iii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/00954556ce8025de192e8769d6a55195.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e4a8c695e795b5eb469f2926ce8344a1.png)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f6478a80eddb47e2dd1b8e0219c93ee7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cc36e17ae25f5b5c3abdbedce82ee0ea.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)T℃时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a8604353393a2dcb85972696763612e7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5a435e26dea5b507765469c1d0ec96c.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/13/05bbae60-d321-4684-bf7a-3c2704ef603f.png?resizew=337)
(3)某小组往一恒温恒压含有铁触媒的容器中充入1
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/14/2dc85118-6e94-4639-b6f6-9923b5da2ab6.png?resizew=223)
①图中温度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a724b59c890095baa5cb73e267c44.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9275bd8ce17fcc4a786510b008414ab0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/155c5f3a5c55e0c95191c5a893f63062.png)
②y点时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a724b59c890095baa5cb73e267c44.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eb785fac95543901e1eb4e17e7978962.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff3dcd5e9a094a60ff298af4b5d9ec14.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/adad9633b73dfbbb3d84b4f15979e99e.png)
③若在恒容条件下发生该反应,下列说法正确的是
A.温度升高,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff3dcd5e9a094a60ff298af4b5d9ec14.png)
B.当
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/192a5985300152e31e3c0d0abdfd092e.png)
C.当
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
D.断裂1
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5fd6f4599741a1e981b23a0d21876ab7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/95ae7e38d8b42fecc5ff8b8c77462a45.png)
(4)氨的催化氧化过程中同时发生的反应主要如下:
反应I.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f6debf74974a4e2984be27edc2e0083b.png)
反应II.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c26f23552dff039ac6812d9c6c91eddc.png)
测得相同时间内
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/13/e0fe2b6e-219b-4948-8d0f-a5cfe93c2290.png?resizew=182)
①反应II为
②随着温度升高,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
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【推荐2】CH3OH是重要的能源物质,CO2转化为甲醇是一种有效减少CO2排放的方法。
(1)
加氢制甲醇过程中发生的主要反应为反应Ⅰ
,
该反应一般认为通过反应Ⅱ和反应Ⅲ两步实现。
反应Ⅱ
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/000bd5aac25b22c777a09bfc2b678f47.png)
反应Ⅲ
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/82670b750e44784ee3ebe92158e95779.png)
若反应Ⅱ为慢反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___________(填标号)。
(2)向恒温2L容器中充入一定量
和
,发生反应![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61127a206e8bc4be15d6fd3472a8b52e.png)
。图中过程Ⅰ、Ⅱ是在不同催化剂作用下
的转化率
随时间(t)的变化曲线。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/2/964174cc-7ac7-4b3c-9516-dfe3f5b42856.png?resizew=233)
下列说法正确的是___________(填序号)。
(3)在25℃和
的条件下,发生反应
,反应建立平衡后,再逐步增大体系的压强。表中列出了不同压强下平衡时物质CO的浓度。
①压强从
到
,平衡___________ (填“正向”“逆向”或“不”)移动;
②压强从
到
,浓度从0.20变为
的原因是___________ 。
(4)在温度
、容积2L的密闭容器中加入1mol
和3mol
发生如下反应:
,平衡后
的体积分数为50%。若在相同温度,相同体积的容器中加入2.4mol
、4.2mol
、1mol
、2mol
,平衡后,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ebd4f3997bee8dc8caf2f047d0155954.png)
___________
(填“>”“<”“=”或“不能确定”)
(5)温度为
时,在容积为2L的密闭容器中加入1mol
和3mol
发生下列反应,平衡时
的物质的量为0.5mol。反应开始时与平衡时压强之比为___________ 。
反应Ⅰ![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61127a206e8bc4be15d6fd3472a8b52e.png)
反应Ⅱ![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1b1d40ebbc1f613d901159f2ee2f045.png)
反应Ⅲ
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61127a206e8bc4be15d6fd3472a8b52e.png)
该反应一般认为通过反应Ⅱ和反应Ⅲ两步实现。
反应Ⅱ
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1b1d40ebbc1f613d901159f2ee2f045.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/000bd5aac25b22c777a09bfc2b678f47.png)
反应Ⅲ
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e93a62c38a0c9c910e0cb08af44e843.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/82670b750e44784ee3ebe92158e95779.png)
若反应Ⅱ为慢反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___________(填标号)。
A.![]() | B.![]() | C.![]() | D.![]() |
(2)向恒温2L容器中充入一定量
![](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/61127a206e8bc4be15d6fd3472a8b52e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c523e50f790218235eae777f95a8a724.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ed5fa396a9dbe426e7c3b21e223105a6.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/2/964174cc-7ac7-4b3c-9516-dfe3f5b42856.png?resizew=233)
下列说法正确的是___________(填序号)。
A.m点:![]() |
B.![]() |
C.活化能:过程Ⅱ<过程Ⅰ |
D.![]() |
(3)在25℃和
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ff6fb93815ab885959773953a897776.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1b1d40ebbc1f613d901159f2ee2f045.png)
压强(Pa) | ![]() | ![]() | ![]() |
浓度(![]() | 0.08 | 0.20 | 0.44 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e53a268244b58e62c8a202a49d293a2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cbeb51845e2f8e05037486e2d783921a.png)
②压强从
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f2275949325bb3ee63e5f06b2be8db7a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac662245b65a02808cdefb23a897625f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d42d206473a2d6edaa342f7988c5ea8c.png)
(4)在温度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85242e455a682eb4aa47abd6fb6af8fc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.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/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98183b7becdd0efb6fe8f57cdcbce983.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ebd4f3997bee8dc8caf2f047d0155954.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4dac452fbb5ef6dd653e7fbbef639484.png)
(5)温度为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f9b32741cd93e0e1054cebe946095be.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/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
反应Ⅰ
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61127a206e8bc4be15d6fd3472a8b52e.png)
反应Ⅱ
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1b1d40ebbc1f613d901159f2ee2f045.png)
反应Ⅲ
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e93a62c38a0c9c910e0cb08af44e843.png)
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
名校
【推荐3】某校学生用如图所示装置(夹持装置略去)进行实验,以探究苯与液溴发生反应的原理并分离提纯反应的产物。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/21/b6859367-04f1-461b-8e44-449f5fb32c1e.png?resizew=449)
有关数据如下:
请回答下列问题:
(1)仪器A的名称是___________ ,冷凝管所起的作用为冷凝回流蒸气,冷凝水从___________ (填“a”或“b”口)进入。
(2)写出装置II中苯和液溴发生反应的化学方程式:___________ 。
(3)能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是___________ ;III中小试管内苯的作用是___________ 。
(4)若把III中洗气瓶内的硝酸银溶液换为___________ (填试剂名称),当出现___________ 现象也能说明发生了取代反应。
(5)关于该实验,下列说法错误的是___________(填字母)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/21/b6859367-04f1-461b-8e44-449f5fb32c1e.png?resizew=449)
有关数据如下:
苯 | 溴 | 溴苯 | |
密度![]() | 0.88 | 3.10 | 1.50 |
沸点![]() | 80 | 59 | 156 |
水中溶解度 | 微溶 | 微溶 | 微溶 |
(1)仪器A的名称是
(2)写出装置II中苯和液溴发生反应的化学方程式:
(3)能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是
(4)若把III中洗气瓶内的硝酸银溶液换为
(5)关于该实验,下列说法错误的是___________(填字母)。
A.实验开始前,应检查装置气密性 |
B.可以用溴水代替液溴 |
C.反应后的混合液经稀碱洗涤、结晶,得到溴苯 |
D.该反应的反应物总能量大于生成物总能量 |
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐1】甲醇作为基本的有机化工产品和环保动力燃料具有广阔的应用前景,CO2加氢合成甲醇是合理利用CO2的有效途径。由CO2制备甲醇过程可能涉及反应如下:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41.19 kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH2
反应Ⅲ:CO2(g)+3H2g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3=-49.58 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的化学平衡常数分别为K1、K2、K3、则K3=__________ (用K的代数式表示)
(2)在恒压密闭容器中,充入一定量的 H2 和 CO2(假定仅发生反应Ⅲ),实验测得反应物在不同温度下,反应体系中 CO2 的平衡转化率与压强的关系曲线如图 1 所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/11/27/2084726372179968/2090090692730880/STEM/da0bcd51-793d-4f52-b7cd-b52195de8d49.png?resizew=554)
①比较 T1 与 T2 的大小关系:T1____________ T2(填“<”、“=”或“>”)
②在 T1 和 p6 的条件下,往密闭容器中充入 3 mol H2 和 1 mol CO2,该反应在第 5 min 时达到平衡,此时容器的体积为 1.8 L,则该反应在此温度下的平衡常数为________ 。
a.若此条件下反应至 3 min 时刻,改变条件并于 A 点处达到平衡,CH3OH 的浓度随反应时间的变化趋势如图 2所示(3~4 min 的浓度变化未表示出来),则改变的条件为__________ ,请用 H2 的浓度变化计算从4 min开始到 A点的反应速率v(H2)= _________ (保留两位小数)。
b.若温度不变,压强恒定在 p8 的条件下重新达到平衡时,容器的体积变为_______ L
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/11/27/2084726372179968/2090090692730880/STEM/8bbaabe5e92f4efcb9e6e2e0580c8747.png?resizew=32)
反应Ⅱ:CO(g)+2H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/11/27/2084726372179968/2090090692730880/STEM/8bbaabe5e92f4efcb9e6e2e0580c8747.png?resizew=32)
反应Ⅲ:CO2(g)+3H2g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/11/27/2084726372179968/2090090692730880/STEM/8bbaabe5e92f4efcb9e6e2e0580c8747.png?resizew=32)
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的化学平衡常数分别为K1、K2、K3、则K3=
(2)在恒压密闭容器中,充入一定量的 H2 和 CO2(假定仅发生反应Ⅲ),实验测得反应物在不同温度下,反应体系中 CO2 的平衡转化率与压强的关系曲线如图 1 所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/11/27/2084726372179968/2090090692730880/STEM/da0bcd51-793d-4f52-b7cd-b52195de8d49.png?resizew=554)
①比较 T1 与 T2 的大小关系:T1
②在 T1 和 p6 的条件下,往密闭容器中充入 3 mol H2 和 1 mol CO2,该反应在第 5 min 时达到平衡,此时容器的体积为 1.8 L,则该反应在此温度下的平衡常数为
a.若此条件下反应至 3 min 时刻,改变条件并于 A 点处达到平衡,CH3OH 的浓度随反应时间的变化趋势如图 2所示(3~4 min 的浓度变化未表示出来),则改变的条件为
b.若温度不变,压强恒定在 p8 的条件下重新达到平衡时,容器的体积变为
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】我国2020年颁布的能源法中,首次将氢能纳入能源定义。在工业市场中,甲烷水蒸气重整制氢是目前工业制氢最为成熟的方法,被广泛应用于氢气的工业生产。甲烷水蒸气重整反应体系中主要存在的反应方程式有:
反应1:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ∆H1=+206 kJ/mol
反应2:CH4(g)+2H2O(g)⇌CO2(g)+4H2(g) ∆H2
反应3:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ∆H3=-41 kJ/mol
(1)∆H2=_______ kJ/mol。
(2)反应1在_______ 下自发进行(填“高温”,“低温”或“任意温度”)。
(3)一定温度下,向某容积为1L的恒容容器中充入1 mol CH4(g)和3 mol H2O(g),发生上述反应,t min后反应达到平衡。达到平衡时,容器中CO为m mol,CO2为n mol。
①t min内CH4的消耗速率为_______ mol·L-1·min-1。(用含m,n,t的代数式表示,下同)。反应1的平衡常数Kc=_______ mol2/L2。
②保持容器体积和投料量不变,分别在1MPa和5MPa下进行上述反应,测得容器中CO和CH4的含量随温度的变化如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/14/b4bfc675-4c5b-414b-a852-99e02f1768bb.png?resizew=282)
5MPa时,表示CO和CH4平衡组成随温度变化关系的曲线分别是_______ 和_______ 。X点平衡组成含量高于Y点的原因是_______ 。
(4)关于甲烷水蒸气重整制氢,下列说法正确的是_______ 。
A.甲烷水蒸气重整反应是可逆、强吸热的,因此工业生产中反应的温度越高越好
B.反应中水碳比n(H2O)/n(CH4)越高,CH4的转化率越高,因此生产中一般适当提高水碳比
C.反应过程中可以向转化炉内通入空气或氧气,为甲烷的进一步转化提供能量
D.降低压强有利于CH4转化为H2,因此生产中应适当降低压强
反应1:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ∆H1=+206 kJ/mol
反应2:CH4(g)+2H2O(g)⇌CO2(g)+4H2(g) ∆H2
反应3:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ∆H3=-41 kJ/mol
(1)∆H2=
(2)反应1在
(3)一定温度下,向某容积为1L的恒容容器中充入1 mol CH4(g)和3 mol H2O(g),发生上述反应,t min后反应达到平衡。达到平衡时,容器中CO为m mol,CO2为n mol。
①t min内CH4的消耗速率为
②保持容器体积和投料量不变,分别在1MPa和5MPa下进行上述反应,测得容器中CO和CH4的含量随温度的变化如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/14/b4bfc675-4c5b-414b-a852-99e02f1768bb.png?resizew=282)
5MPa时,表示CO和CH4平衡组成随温度变化关系的曲线分别是
(4)关于甲烷水蒸气重整制氢,下列说法正确的是
A.甲烷水蒸气重整反应是可逆、强吸热的,因此工业生产中反应的温度越高越好
B.反应中水碳比n(H2O)/n(CH4)越高,CH4的转化率越高,因此生产中一般适当提高水碳比
C.反应过程中可以向转化炉内通入空气或氧气,为甲烷的进一步转化提供能量
D.降低压强有利于CH4转化为H2,因此生产中应适当降低压强
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(0.4)
解题方法
【推荐3】我国力争于2030年前做到碳达峰,2080年前实现碳中和。利用CO2合成工业产品是目前的科研热点之一,已知:
Ⅰ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/509165debfadf2f7530112025910cf5a.png)
Ⅱ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b7045f8ee2cfd8a00ead698d7debc94f.png)
Ⅲ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c847c2f6b4869f4f7650c6b454278b34.png)
Ⅳ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14d609ac67a7a88b3fff18e210a7baf9.png)
回答下列问题:
(1)二氧化碳与氢气生成甲醇蒸气和水蒸气的热化学方程式为_______ 。
(2)一定条件下。向10L恒容密闭容器中充入lmol CO2(g)和2mol H2(g)发生上述III、IV反应,实验测得反应平衡时CH3OH(g) 、H2O(g)的物质的量与压强的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/14/1d0f5c21-365e-46f3-9cf4-5465d4ea8ddb.png?resizew=228)
①图中表示H2O(g)和CH3OH(g)的物质的量与压强关系的曲线为_______ 、_______ (填“L1”或“L2”)。
②PaMPa时。若反应在5min时恰好达到平衡状态,则反应的平均速率v(CO2)_______ ;该温度下,反应Ⅲ的化学平衡常数K =_______ 。
(3)不同催化剂对产物的量会产生影响。在其他条件相同时,添加不同催化剂,经过相同时间后测得CO2转化率和各产物的物质的量分数如下表。欲提高单位时同内甲醇的产量,使用催化剂_______ 效果最好。
(4)在催化剂作用下CO2加氢可制得甲醇,该反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注,如* CO2表示CO2吸附在催化剂表面:图中* H已省略)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/14/2d54b644-97d2-4414-b98b-c5bb1d6754a0.png?resizew=417)
上述合成甲醇的反应速率较慢,该反应过程中决速步反应的化学方程式为_______ ,提高产物中甲醇选择性的方法是_______ 。
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/509165debfadf2f7530112025910cf5a.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b7045f8ee2cfd8a00ead698d7debc94f.png)
Ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c847c2f6b4869f4f7650c6b454278b34.png)
Ⅳ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14d609ac67a7a88b3fff18e210a7baf9.png)
回答下列问题:
(1)二氧化碳与氢气生成甲醇蒸气和水蒸气的热化学方程式为
(2)一定条件下。向10L恒容密闭容器中充入lmol CO2(g)和2mol H2(g)发生上述III、IV反应,实验测得反应平衡时CH3OH(g) 、H2O(g)的物质的量与压强的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/14/1d0f5c21-365e-46f3-9cf4-5465d4ea8ddb.png?resizew=228)
①图中表示H2O(g)和CH3OH(g)的物质的量与压强关系的曲线为
②PaMPa时。若反应在5min时恰好达到平衡状态,则反应的平均速率v(CO2)
(3)不同催化剂对产物的量会产生影响。在其他条件相同时,添加不同催化剂,经过相同时间后测得CO2转化率和各产物的物质的量分数如下表。欲提高单位时同内甲醇的产量,使用催化剂
催化剂 | CO2转化率(%) | 各产物在总产物中的占比(%) | ||
CH3OH | CH3CH2OH | 其他 | ||
A | 30.5 | 35.9 | 39.6 | 24.5 |
B | 27.2 | 75.6 | 22.8 | 1.6 |
C | 19.8 | 80.7 | 12.5 | 16.8 |
(4)在催化剂作用下CO2加氢可制得甲醇,该反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注,如* CO2表示CO2吸附在催化剂表面:图中* H已省略)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/14/2d54b644-97d2-4414-b98b-c5bb1d6754a0.png?resizew=417)
上述合成甲醇的反应速率较慢,该反应过程中决速步反应的化学方程式为
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(0.4)
解题方法
【推荐1】甲醇是重要的绿色能源之一,目前科学家用水煤气(CO+H2)合成甲醇,其反应为:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)△H=-128.1kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)该反应是可逆反应,为使化学反应速率和CO的转化率都同时提高的措施有_____ 。
A、升高温度 B、增大压强 C、充入氢气 D、分离出甲醇
(2)恒温恒容条件能说明该可逆反应达平衡的是_________ ;
A.2v正(H2)=v逆(CH3OH)
B.n(CO):n(H2):n(CH3OH)=1:2:1
C.混合气体的密度不变
D.混合气体的平均相对分子质量不变
(3)若上述可逆反应在恒温恒容的密闭容器进行,起始时间向该容器中充入1molCO(g)和2molH2(g)。实验测得H2的平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化如图所示。
①该反应的△S____ 0,图中的T1___ T2(填“<”“>”或“=”)
②T1下到达平衡状态A时,容器的体积为2L,此时该反应的平衡常数为______ ,若达到平衡状态B时,则容器的体积V(B)=______ L。
(4) CO燃烧的热化学方程式:CO(g)+ 1/2 O2(g)═CO2(g)△H= —283.0kJ•mol-1
H2(g)+1/2 O2(g)═H2O(l)△H= —285.8 kJ•mol-1
CO(g)+2H2(g)═CH3OH(l)△H= —128.1KJ•mol-1
则CH3OH(g)燃烧热的热化学方程式是为___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/973cfd8d55c24e326e4863246b5bdb13.png)
回答下列问题:
(1)该反应是可逆反应,为使化学反应速率和CO的转化率都同时提高的措施有
A、升高温度 B、增大压强 C、充入氢气 D、分离出甲醇
(2)恒温恒容条件能说明该可逆反应达平衡的是
A.2v正(H2)=v逆(CH3OH)
B.n(CO):n(H2):n(CH3OH)=1:2:1
C.混合气体的密度不变
D.混合气体的平均相对分子质量不变
(3)若上述可逆反应在恒温恒容的密闭容器进行,起始时间向该容器中充入1molCO(g)和2molH2(g)。实验测得H2的平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/9/d5a41f51-f089-4f6b-9c79-3032e7c2fcd5.png?resizew=216)
①该反应的△S
②T1下到达平衡状态A时,容器的体积为2L,此时该反应的平衡常数为
(4) CO燃烧的热化学方程式:CO(g)+ 1/2 O2(g)═CO2(g)△H= —283.0kJ•mol-1
H2(g)+1/2 O2(g)═H2O(l)△H= —285.8 kJ•mol-1
CO(g)+2H2(g)═CH3OH(l)△H= —128.1KJ•mol-1
则CH3OH(g)燃烧热的热化学方程式是为
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(0.4)
【推荐2】碳中和是指企业,团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。研究显示,全球二氧化碳排放量增速趋缓。
的综合利用是解决温室问题的有效途径。
(1)一种途径是将
转化成有机物实现碳循环。如:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/71bf4a4655c5d3d2ddfd8060fc8f8adf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9e6a2ac02ef8f4bf6f04c77ccdc147fb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ef0ce9efd3711fca4607c8bd413749c0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/252b45670586f854d73ca632f0fe2c57.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/90312e1fa011a02e7d7c2a462396e701.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
___________
(2)在一定条件下,二氧化碳转化为甲烷的反应如下:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32d0ba28394ed722612dd065a27fddc9.png)
现有两个相同的恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器甲、乙,在甲中充入lmol
和4mol
,在乙中充入1mol
和2mol
(g),300℃下开始反应。达到平衡时,容器中的压强![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b434782eb3165b66b0de64612b039c73.png)
___________
(填“>”“=”或“<”),
的物质的量分数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/944ab0c50a2b9c5fb31082da1855bb39.png)
___________
(填“>”、“=”或“<”)。
(3)
经催化加氢可以生成低碳怪,主要有两个竞争反应:
反应I:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5be8b551397178d862f961e7d59fa53c.png)
反应Ⅱ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd25768f608a145ca9c5b33b273c9c8c.png)
在1L恒容密闭容器中充入1mol
和4mol
测得平衡时有关物质的物质的量随温度变化如图所示。
℃时,
的转化率为___________ 。
℃时,反应I的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be67926dcdcae9406c284c19b51258b9.png)
___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/7/11/2762051089039360/2762785145716736/STEM/14ba76d298824edd8a08b61038fe4bb2.png?resizew=170)
(4)已知
催化加氢合成乙醇的反应原理为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9f8cd10bb2c0bd02e4c3456610acf281.png)
,m代表起始时的投料比,即
。图中投料比相同,温度
,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
___________ (填“>”或“<”)0。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(1)一种途径是将
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/71bf4a4655c5d3d2ddfd8060fc8f8adf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9e6a2ac02ef8f4bf6f04c77ccdc147fb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ef0ce9efd3711fca4607c8bd413749c0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/252b45670586f854d73ca632f0fe2c57.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/90312e1fa011a02e7d7c2a462396e701.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
(2)在一定条件下,二氧化碳转化为甲烷的反应如下:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5be8b551397178d862f961e7d59fa53c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32d0ba28394ed722612dd065a27fddc9.png)
现有两个相同的恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器甲、乙,在甲中充入lmol
![](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/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98183b7becdd0efb6fe8f57cdcbce983.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b434782eb3165b66b0de64612b039c73.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8a76b2a8f34bf0c524e59d5c71a97923.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/944ab0c50a2b9c5fb31082da1855bb39.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1c86a53fa79e4be6aee6d9d27016cc9f.png)
(3)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
反应I:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5be8b551397178d862f961e7d59fa53c.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd25768f608a145ca9c5b33b273c9c8c.png)
在1L恒容密闭容器中充入1mol
![](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/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be67926dcdcae9406c284c19b51258b9.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/7/11/2762051089039360/2762785145716736/STEM/14ba76d298824edd8a08b61038fe4bb2.png?resizew=170)
(4)已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9f8cd10bb2c0bd02e4c3456610acf281.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4bc0bdc1bcc67005a92bc6163775523a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5732f03b66daadfde59157c6fa1257ab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/7/11/2762051089039360/2762785145716736/STEM/1d97b84aff0e49608033f362891b1ef6.png?resizew=147)
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解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
【推荐3】
、
都是常见的空气污染物,研究它们的处理方法对环境保护有重要意义。
(1)已知在催化剂M的作用下,利用
还原
可消除氮氧化物的污染,其反应为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/571e7423fc05d6b2b4526f334cb05689.png)
。催化剂M的活性随温度变化的情况如图甲所示,相同时间测得
的转化率随反应温度变化的情况如图乙所示。
①写出
的转化率出现图乙所示变化的可能原因:_______ (写出两点)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/30/2305a820-db39-4391-9a88-fb9a343c2be3.png?resizew=420)
②在图乙中画出,其他条件不变,增大压强(催化剂未失活)情况下,
的转化率随温度变化的图像______ 。
(2)利用催化剂处理汽车尾气中的
和
的技术已投入实际使用,其反应为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/008fe7a8a8adb0a6e29023b8f1fe658b.png)
。某一恒容容器起始时只有
和
,平衡时测得混合气体中
的物质的量分数
与温度(T)、压强(p)之间的关宗如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/30/475e4772-da6b-49d1-a8cc-4982aef1b12d.png?resizew=149)
①温度:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
_______ (填“<”或“>”)
。
②若恒温
恒容条件下,测得平衡时混合气体的压强为
,则
时
的转化率为_______ ,该反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
_______ [对于气相反应,用某组分B的平衡压强
代替物质的量浓度
也可表示平衡常数,记作
,
,
为平衡体系中B的物质的量分数]。
③下列说法正确的是_______ (填字母)。
A.增大催化剂的比表面积可以提高
的平衡转化率
B.
时,反应达到最大限度
C.充入一定量的氦气有利于提高反应速率
D.实际过程中适当升高温度有利于提高
的去除率
④一种焦炭催化
还原
反应的历程如下,请补充完整(“*”表示吸附态):
I.
;
II.
;
III._______ ;
IV.
;
V._______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/faea52196e0ea1a3b68faf1272304d04.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
(1)已知在催化剂M的作用下,利用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/571e7423fc05d6b2b4526f334cb05689.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1f9d5c13f0e1107490920cfca897ac38.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c523e50f790218235eae777f95a8a724.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
①写出
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/30/2305a820-db39-4391-9a88-fb9a343c2be3.png?resizew=420)
②在图乙中画出,其他条件不变,增大压强(催化剂未失活)情况下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
(2)利用催化剂处理汽车尾气中的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/008fe7a8a8adb0a6e29023b8f1fe658b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4b379af675b13db98240493a51538a60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c523e50f790218235eae777f95a8a724.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ef424615e5c37a69f46d78908915f8ab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8da321ab4da2b0a9878d71bd309560f7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e58089355ee000a91507610f41dc7c66.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/30/475e4772-da6b-49d1-a8cc-4982aef1b12d.png?resizew=149)
①温度:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85242e455a682eb4aa47abd6fb6af8fc.png)
②若恒温
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/42c77a31a3559746756c4fd8311dc2c8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7a90d681aae93827eb1febb865552722.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3c58bc2ba8aa8fc82c3860841d48b263.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27e4f91bf760eadfa21c2f2b0876a9ed.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/febe6ae46e15c2df1772464535e1ce23.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cf8fe679450869950f2df9e911dd4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7f72afbea98456f3bdf17ab39b5fca4b.png)
③下列说法正确的是
A.增大催化剂的比表面积可以提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
B.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/45d7353b999f5fc6d6e39d2951140923.png)
C.充入一定量的氦气有利于提高反应速率
D.实际过程中适当升高温度有利于提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
④一种焦炭催化
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
I.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c4847db6a4352d6959eabea68410eb39.png)
II.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a7d4217c6959c32c335d11f113b5f444.png)
III.
IV.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cc9caf6b6b05182baa4a718829d85d92.png)
V.
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解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】乙酸相对乙醇廉价易得,乙酸催化加氢制乙醇的反应如下:
主反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
副反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0b5bad3b5aeceef065f8b6abc10ae455.png)
已知:Ⅰ.该副反应的热效应很小;
Ⅱ.S表示产物选择性,
,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3a4ccde2cadbbdc9c8bd5fa88913cbb4.png)
回答下列问题:
(1)一定温度下,将1mol
、2mol
通入恒压密闭容器中(不考虑副反应)。达到平衡时
的转化率为10%,该反应放热QkJ,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14d7083610c69e55d959b9b8678e8543.png)
_______
。
(2)在恒温、恒压下,原料气通过某催化剂发生上述反应,投料比对反应的影响如图甲所示。
表示乙酸的转化率,最佳投料比
为_______ 。当
时,
曲线可延伸至E、F、G中的_______ 点;投料比=20时,
的转化率=_______ 。
(3)当
时在不同条件下达到平衡。在
下的
、
~t在
下的
、
~p如图乙所示:
随t变化的曲线是_______ (填标号),曲线
变化的原因是_______ 。A、B、C三点对应的
的转化率由大到小的顺序为_______ 。已知B点时对应
的转化率为
,则B点时副反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c0107c9d714d52fa9ad32e3058a3a66e.png)
_______ 。150℃,
和
反应一段时间后,
的选择性位于M点,不改变反应时间和温度,一定能提高
选择性的措施为_______ (填一条即可)。
主反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8ca3f63a96c1a696f18697197e9cdb19.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
副反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/758569e08dc3e360f01c6df821c7f5d8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0b5bad3b5aeceef065f8b6abc10ae455.png)
已知:Ⅰ.该副反应的热效应很小;
Ⅱ.S表示产物选择性,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7bce173d46219df4ca7fbcea6b23151c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3a4ccde2cadbbdc9c8bd5fa88913cbb4.png)
回答下列问题:
(1)一定温度下,将1mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/42bae96e28857b4389454b55940420ad.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8212acc497cf31c0a01dfb64de1afb7f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14d7083610c69e55d959b9b8678e8543.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)在恒温、恒压下,原料气通过某催化剂发生上述反应,投料比对反应的影响如图甲所示。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1015528551c3de0a3bea8891bd7a0649.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bba0c4cd388488cbd25f10c2da80f447.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a39cb3a37857df21c67980f02e138d1f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b7ca34ac7d4e4becdf4be2effc9a4bab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
(3)当
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7f6b9a068756a683cbc86265f81b848e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4cbb5b78600e520836120bc11d99af47.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0862a7c230920fe74f52985711da15ff.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b7ca34ac7d4e4becdf4be2effc9a4bab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/55ccb816a8f5aa1280f97fff68acb2ca.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0862a7c230920fe74f52985711da15ff.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b7ca34ac7d4e4becdf4be2effc9a4bab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0862a7c230920fe74f52985711da15ff.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7afbfe404ad5febf1904d763974967b3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/964095a515ac0e4f92cda41f887cfc01.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/964095a515ac0e4f92cda41f887cfc01.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e170f206fdbbd834aad7580c727e2cc6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c0107c9d714d52fa9ad32e3058a3a66e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/964095a515ac0e4f92cda41f887cfc01.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a270adb1edf9e59f1fd852a46077a88e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a270adb1edf9e59f1fd852a46077a88e.png)
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解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
【推荐2】以
和
为原料可以制得淀粉,实现“喝西北风”吃饱;
与
可在不同催化剂和反应条件下生成
和
等多种化合物,在减少温室气体、减少化石能源使用、新能源开发利用等方面有重要的作用。
(1)单个
分子与
在催化剂的作用下反应历程如图甲所示:(吸附在催化剂表面的物质用·标注,如
表示
吸附在催化剂表面;图中Ts表示过渡态分子)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/27/ca9bcfb9-1e64-4ebb-a436-ffce74ed51c5.png?resizew=312)
反应历程中活化能(能垒)最小的化学方程式为_______ ,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3584a2a1b052bf83380f0769045a47fe.png)
_______ ![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/31b1d51fdf932af8714ec3f942176d8a.png)
(2)
与
在某催化剂的作用下反应如图乙所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/27/5ebb6f92-0288-4cfd-a252-adfe695100bd.png?resizew=272)
写出该反应的热化学方程式:_______ ,体系达到平衡后,若要使平衡向正反应方向移动,可以改变的条件是_______ (任写一种)
(3)在相同的恒容容器中,
内三种不同的催化剂对
与
反应的影响如图丙所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/27/b7c65e24-ea36-45b2-9dcf-4e36c34fb24e.png?resizew=445)
①下列说法正确的是_______ .
a. 使用催化剂Ⅰ,反应转化率最高
b. 由图得出此反应一定是放热反应
c. 最佳催化剂是催化剂Ⅰ
d. a、b、c三点的速率大小关系一定为:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2fccf3a0d435df18f24350850c394ca2.png)
②若此反应起始投料为
和
,在10L恒容密闭容器中进行,且反应时间足够长,得到上述关系式,则
温度下,反应的平衡常数K=_______ (用分数形式表示),在催化剂Ⅰ作用下,从起始到a点
的平均反应速率为_______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.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/98183b7becdd0efb6fe8f57cdcbce983.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
(1)单个
![](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/7e25badeed6bee1ade501ab7aa874155.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/27/ca9bcfb9-1e64-4ebb-a436-ffce74ed51c5.png?resizew=312)
反应历程中活化能(能垒)最小的化学方程式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3584a2a1b052bf83380f0769045a47fe.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/31b1d51fdf932af8714ec3f942176d8a.png)
(2)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/27/5ebb6f92-0288-4cfd-a252-adfe695100bd.png?resizew=272)
化学键 | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
键能![]() | 436 | 326 | 803 | 464 | 414 |
(3)在相同的恒容容器中,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09ef6b3d25dabd6304a6cb6294b61d0c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/27/b7c65e24-ea36-45b2-9dcf-4e36c34fb24e.png?resizew=445)
①下列说法正确的是
a. 使用催化剂Ⅰ,反应转化率最高
b. 由图得出此反应一定是放热反应
c. 最佳催化剂是催化剂Ⅰ
d. a、b、c三点的速率大小关系一定为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2fccf3a0d435df18f24350850c394ca2.png)
②若此反应起始投料为
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/df4ec4b6231d2d7b62f4c13338a15b35.png)
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解答题-原理综合题
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【推荐3】回答下列问题
(1)甲烷重整是提高甲烷利用率的重要方式,
CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) △H1=+206kJ•mol﹣1 ①
CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g) △H2=+247.2kJ•mol﹣1 ②
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) △H3
△H3=_______ kJ•mol﹣1。
(2)汽车尾气中含有较多的氮氧化物和不完全燃烧的CO,汽车三元催化器可以实现降低氮氧化物的排放量。汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在催化剂的作用下转化成两种无污染的气体,2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g) △H;在体积为1L的密闭容器中充入1mol CO和1mol NO,一定条件下测得CO的平衡转化率与温度、压强关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/19/1fe6ad52-e243-432e-add0-8c95d87048a9.png?resizew=364)
①△H_______ 0,p1_______ p2(填><或=)
②在恒定压强为p1,温度为200℃下,经过5min达到平衡时,N2的平均反应速率为_______ ,则该温度下的平衡常数为_______ 。(保留三位有效数字)
③若在恒容的密闭容器中,充入1mol CO和1mol NO发生反应,下列选项中不能说明该反应已经达到平衡状态的是_______ 。
A.CO和NO的物质的量之比不变 B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的压强保持不变 D.气体的平均相对分子质量保持不变
(3)某乙烯熔融碳酸盐燃料电池工作原理如图3所示,则负极上电极反应式_______ 。
(1)甲烷重整是提高甲烷利用率的重要方式,
CH4(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
CH4(g)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
CO(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
△H3=
(2)汽车尾气中含有较多的氮氧化物和不完全燃烧的CO,汽车三元催化器可以实现降低氮氧化物的排放量。汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在催化剂的作用下转化成两种无污染的气体,2NO(g)+2CO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/19/1fe6ad52-e243-432e-add0-8c95d87048a9.png?resizew=364)
①△H
②在恒定压强为p1,温度为200℃下,经过5min达到平衡时,N2的平均反应速率为
③若在恒容的密闭容器中,充入1mol CO和1mol NO发生反应,下列选项中不能说明该反应已经达到平衡状态的是
A.CO和NO的物质的量之比不变 B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的压强保持不变 D.气体的平均相对分子质量保持不变
(3)某乙烯熔融碳酸盐燃料电池工作原理如图3所示,则负极上电极反应式
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/19/2f3d4ee3-178c-4f7c-91d0-62a44c6a2d47.png?resizew=271)
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