以
、
为原料合成
可有效降低空气中二氧化碳的含量,其中涉及的主要反应如下:
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e55a8c11e7bffd2cbc3390eacf3886e7.png)
回答下列问题:
(1)已知
;则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac4fe034ddc5dc5c445012d675b82738.png)
___________ ![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)某小组在温度为T℃下,将1mol
和3mol
充入容积为5L的恒容密闭容器中。同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,体系中各组分分压(各组分分压=总压×各组分物质的量分数)随时间的变化情况如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/11/2914301376798720/2915034229719040/STEM/617c96fa-fbae-4a2d-8317-97fbd803d757.png?resizew=246)
①图中缺少了一种组分的分压变化,该组分是___________ (填化学式),该组分平衡时的分压为___________ MPa。
②0~15min内,反应Ⅰ的反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1dfab411f0ce80ee4eb5cdb1617cf5a5.png)
___________
;达到平衡后,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6d0f064bf679b229417c528326494898.png)
___________
。
③反应开始时,容器的总压为___________ MPa,T℃时,反应Ⅱ的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7402cbfb09e2327ed0be2483dc6a1139.png)
___________ (用分压代替浓度)。
![](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)
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf1257ad237796bb0bb2694ef3334894.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/97d979f2b91ea403c50df259bcdc1d23.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e55a8c11e7bffd2cbc3390eacf3886e7.png)
回答下列问题:
(1)已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/97a408841dda3b02ca97bcb8356afe4a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8f7d2b550a4fc13cf6913bd9297c7d7a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac4fe034ddc5dc5c445012d675b82738.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)某小组在温度为T℃下,将1mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/11/2914301376798720/2915034229719040/STEM/617c96fa-fbae-4a2d-8317-97fbd803d757.png?resizew=246)
①图中缺少了一种组分的分压变化,该组分是
②0~15min内,反应Ⅰ的反应速率
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1dfab411f0ce80ee4eb5cdb1617cf5a5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/36e533d654a153e681b831fa9ccefb53.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6d0f064bf679b229417c528326494898.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c4d9129b79ac985bc46c88b092aeb02.png)
③反应开始时,容器的总压为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7402cbfb09e2327ed0be2483dc6a1139.png)
更新时间:2022-02-12 21:55:14
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解题方法
【推荐1】“绿水青山就是金山银山”,因此研究NOx、SO2等大气污染物的妥善处理具有重要意义。
(1)SO2的排放主要来自于煤的燃烧,工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO2。已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下:
①SO2(g)+NH3•H2O(aq)=NH4HSO3(aq)△H1=akJ•mol﹣1;
②NH3•H2O(aq)+NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(ag)+H2O(l)△H2=bkJ•mol﹣1;
③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)△H3=ckJ•mol﹣1。
反应2SO2(g)+4NH3•H2O(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(1)△H=______ kJ•mol﹣1
(2)发电厂常用反应2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g)△H=﹣681.8kJ•mol﹣1对煤进行脱硫处理来减少SO2的排放。对于该反应,在T℃时,借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下:
①0~10min内,平均反应速率
(O2)_____ mol•L﹣1•min﹣1;当升高温度,该反应的平衡常数K_____ (填“增大”“减小”或“不变”)。
②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡。根据上表中的数据判断,改变的条件可能是_____ 。
A.加入一定量的粉状碳酸钙B.通入一定量的O2
C.适当缩小容器的体积 D.加入合适的催化剂
(3)NOx的排放主要来自于汽车尾气,有人利用反应C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g)△H=﹣34.0kJ•mol﹣1,用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和2mol的NO气体,保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/7/3a6a8505-09d2-4b52-920f-87d257ee04df.png?resizew=319)
由图可知,1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大,其原因为_____ ;在1100K时,CO2的体积分数为______ 。
(4)用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。在1050K、1.1×106Pa时,该反应的化学平衡常数Kp=_______ [已知:气体分压(P分)=气体总压(Pa)×体积分数]。
(5)为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染,需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)△H=﹣746.8k•mol﹣1,生成无毒的N2和CO2。实验测得,
正=k正•c2(NO)•c2(CO),
逆=k逆•c(N2)•c2(CO2)(k正、k逆为速率常数)
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数_________ (填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍数。
②1L容器中充1molCO和1molNO,一定温度达平衡,CO转化率为40%,则K正:K逆=___ (分数表示)
(1)SO2的排放主要来自于煤的燃烧,工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO2。已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下:
①SO2(g)+NH3•H2O(aq)=NH4HSO3(aq)△H1=akJ•mol﹣1;
②NH3•H2O(aq)+NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(ag)+H2O(l)△H2=bkJ•mol﹣1;
③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)△H3=ckJ•mol﹣1。
反应2SO2(g)+4NH3•H2O(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(1)△H=
(2)发电厂常用反应2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g)△H=﹣681.8kJ•mol﹣1对煤进行脱硫处理来减少SO2的排放。对于该反应,在T℃时,借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下:
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | |
O2 | 1.00 | 0.79 | 0.60 | 0.60 | 0.64 | 0.64 |
CO2 | 0 | 0.42 | 0.80 | 0.80 | 0.88 | 0.88 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/afbafae876d1abfcea6616b1abfdf7a1.png)
②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡。根据上表中的数据判断,改变的条件可能是
A.加入一定量的粉状碳酸钙B.通入一定量的O2
C.适当缩小容器的体积 D.加入合适的催化剂
(3)NOx的排放主要来自于汽车尾气,有人利用反应C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g)△H=﹣34.0kJ•mol﹣1,用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和2mol的NO气体,保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/7/3a6a8505-09d2-4b52-920f-87d257ee04df.png?resizew=319)
由图可知,1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大,其原因为
(4)用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。在1050K、1.1×106Pa时,该反应的化学平衡常数Kp=
(5)为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染,需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)△H=﹣746.8k•mol﹣1,生成无毒的N2和CO2。实验测得,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/afbafae876d1abfcea6616b1abfdf7a1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/afbafae876d1abfcea6616b1abfdf7a1.png)
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数
②1L容器中充1molCO和1molNO,一定温度达平衡,CO转化率为40%,则K正:K逆=
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【推荐2】研究表明:丰富的 CO2可以作为新碳源,解决当前应用最广泛的碳源(石油和天然气)枯竭危机,同时又可缓解由 CO2累积所产生的温室效应,实现 CO2的良性循环。
(1)目前工业上有一种方法是用CO2加氢合成低碳烯烃。现以合成乙烯(C2H4)为例、该过程分两步进行:
第一步:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)△H=+41.3kJ/mol
第二步:2CO(g)+4H2(g)
C2H4(g)+2H2O(g)△H=-210.5kJ/mol
①CO2加氢合成乙烯的热化学方程式为___ 。
②一定条件下的密闭容器中,上述反应达到平衡后,要加快反应速率并提高 CO2的转化率,可以采取的措施是___ (填字母)。
A.减小压强 B.增大 H2浓度 C.加入合适的催化剂 D.分离出水蒸气
(2)另一种方法是将 CO2和 H2 在 230℃催化剂条件下生成甲醇蒸气和水蒸气,在不同条件下测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示。若在 10L 恒容密闭容器中投入1molCO2和 2.75molH2,发生反应: CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)。
①能判断该反应达到化学平衡状态的是___ (填字母)。
A.c(H2):c(CH3OH)=3:1
B.容器内氢气的体积分数不再改变
C.容器内气体的密度不再改变
D.容器内压强不再改变
②上述反应的△H___ 0(填“>”或“<”),图中压强 p1___ p2(填“>”或“<”)。
③经测定知 Q 点时容器的压强是反应前压强的 9/10,则 Q 点 CO2的转化率为___ 。
④M 点时,该反应的平衡常数 K=___ (计算结果保留两位小数)。
(3)用生石灰吸收 CO2可生成难溶电解质 CaCO3,其溶度积常数 Ksp=2.8×10-9。现有一物质的量浓度为2×10-4mol/L 纯碱溶液,将其与等体积的 CaCl2溶液混合,则生成沉淀所需 CaCl2溶液的最小浓度为___ mol/L。
(1)目前工业上有一种方法是用CO2加氢合成低碳烯烃。现以合成乙烯(C2H4)为例、该过程分两步进行:
第一步:CO2(g)+H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/15/2161124394819584/2164621332086784/STEM/1e527bd5a62a43069d77a694df990521.png?resizew=33)
第二步:2CO(g)+4H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/15/2161124394819584/2164621332086784/STEM/1e527bd5a62a43069d77a694df990521.png?resizew=33)
①CO2加氢合成乙烯的热化学方程式为
②一定条件下的密闭容器中,上述反应达到平衡后,要加快反应速率并提高 CO2的转化率,可以采取的措施是
A.减小压强 B.增大 H2浓度 C.加入合适的催化剂 D.分离出水蒸气
(2)另一种方法是将 CO2和 H2 在 230℃催化剂条件下生成甲醇蒸气和水蒸气,在不同条件下测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示。若在 10L 恒容密闭容器中投入1molCO2和 2.75molH2,发生反应: CO2(g)+3H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/15/2161124394819584/2164621332086784/STEM/1e527bd5a62a43069d77a694df990521.png?resizew=33)
①能判断该反应达到化学平衡状态的是
A.c(H2):c(CH3OH)=3:1
B.容器内氢气的体积分数不再改变
C.容器内气体的密度不再改变
D.容器内压强不再改变
②上述反应的△H
③经测定知 Q 点时容器的压强是反应前压强的 9/10,则 Q 点 CO2的转化率为
④M 点时,该反应的平衡常数 K=
(3)用生石灰吸收 CO2可生成难溶电解质 CaCO3,其溶度积常数 Ksp=2.8×10-9。现有一物质的量浓度为2×10-4mol/L 纯碱溶液,将其与等体积的 CaCl2溶液混合,则生成沉淀所需 CaCl2溶液的最小浓度为
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【推荐3】甲醚(D.ME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下:
①CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH1=-90.7kJ·mol-1
②2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)则反应3H2(g)+3CO(g)
CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=___ kJ·mol-1。
(2)反应②达平衡后采取下列措施,能提高CH3OCH3产率的有___ (填字母,下同)。
A.升高温度 B.加入CH3OH C.增大压强 D.使用催化剂 E.移出H2O
(3)以下说法能说明反应3H2(g)+3CO(g)
CH3OCH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的有___ 。
A.H2和CO2的浓度之比为3∶1
B.单位时间内断裂3个H—H同时断裂1个C=O
C.恒温恒容条件下,气体的密度保持不变
D.恒温恒压条件下,气体的平均摩尔质量保持不变
E.绝热体系中,体系的温度保持不变
(4)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)
2CO(g)。平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/20/f7291921-decd-4f22-ab4d-8ce7732ae1b9.png?resizew=382)
①请写出该反应的平衡常数的表达式:K=___ ,该反应ΔH___ (填“>”“<”或“=”)0。
②550℃时,平衡后若充入惰性气体,平衡___ (填“正移”“逆移”或“不移动”)。650℃时,反应达平衡后CO2的转化率为___ (保留2位有效数字)。
①CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
②2CH3OH(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
③CO(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
回答下列问题:
(1)则反应3H2(g)+3CO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
(2)反应②达平衡后采取下列措施,能提高CH3OCH3产率的有
A.升高温度 B.加入CH3OH C.增大压强 D.使用催化剂 E.移出H2O
(3)以下说法能说明反应3H2(g)+3CO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
A.H2和CO2的浓度之比为3∶1
B.单位时间内断裂3个H—H同时断裂1个C=O
C.恒温恒容条件下,气体的密度保持不变
D.恒温恒压条件下,气体的平均摩尔质量保持不变
E.绝热体系中,体系的温度保持不变
(4)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/20/f7291921-decd-4f22-ab4d-8ce7732ae1b9.png?resizew=382)
①请写出该反应的平衡常数的表达式:K=
②550℃时,平衡后若充入惰性气体,平衡
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【推荐1】合成气
在煤化工和天然气化工中有着十分重要的地位,由合成气可合成多种有机基础原料和产品。
(1)煤化工中生产合成气的反应为:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/53bde5f3eb05e120c628e3c442b14b06.png)
①该反应的平衡常数表达式为_______ ,该反应在_______ (填高温或低温)自发进行。
②在恒温恒容下,同时放入
四种物质,下列事实能够说明反应
已达到平衡的是_______ 。
A.反应体系中,混合气体的密度不再改变
B.反应体系中,
和
的体积分数相等
C.反应体系中,当有
键断裂的同时有
键形成
D.混合气体的平均相对分子质量保持不变
(2)天然气化工中生产合成气的主要反应为:
,在恒容容器中按物质的量之比
加入一定量的
和
,在压强为
、不同温度下测得
的平衡转化率如下图所示:
①请在图中画出压强为
时
的平衡转化率随温度的变化曲线______ 。
②现有实验测得反应:
在
下,以不同碳氧比
投料时反应,达平衡后
的转化率及
的选择性,所测数据如表所示。(已知:选择性=
)
最佳碳氧比
为_______ 。假设按碳氧比
=1∶1投料,反应容器的体积为
,通入
和
各
,请列式表示平衡时容器内
的浓度______ (用a、V的代数式表示)
(3)煤化工可以制取甲醇,甲醇-空气燃料电池,以
溶液为电解质溶液,(电极材料为惰性电极),当
全部转化为
,停止放电,写出负极的电极反应式_______
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/860ae162f23e0918fe00f83bd83150ed.png)
(1)煤化工中生产合成气的反应为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/53bde5f3eb05e120c628e3c442b14b06.png)
①该反应的平衡常数表达式为
②在恒温恒容下,同时放入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/36cc04feeb0041a1d51d9324da342261.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d9354e2669879abe50df64e91ea3714.png)
A.反应体系中,混合气体的密度不再改变
B.反应体系中,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
C.反应体系中,当有
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c52e724cef7af4c0edb5d88a0f065277.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4db4e15d05cbde88a7e5d61bc8cee606.png)
D.混合气体的平均相对分子质量保持不变
(2)天然气化工中生产合成气的主要反应为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/00bf8c8e904d149b01b6294cb6c8c932.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/37d65e051e943ab28fa57aee2fb57994.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3d21731c26811a3c52324dd01cb3ff0b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/1/20190663-d039-4ccc-9129-c9ba811cc2e0.png?resizew=310)
①请在图中画出压强为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e246a84feaeb03615b05e6b0d830ce23.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
②现有实验测得反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2a550dbddeb3d8696482c5fddcb3cc2b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0935cfdc58d99581fe95229a781db345.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4a557de699bb2900f123a8677fbac505.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b32a44b0f54085495e7864793d441ffb.png)
碳氧比![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
![]() | 0.40 | 0.88 | 0.98 | 0.99 |
![]() | 0.98 | 0.93 | 0.67 | 0.40 |
![]() | 0.99 | 0.94 | 0.65 | 0.32 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4a557de699bb2900f123a8677fbac505.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4adb515cc18968d7b8648eeddbc0c9bc.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c779dacf5256dce6204c2f83f3455de.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
(3)煤化工可以制取甲醇,甲醇-空气燃料电池,以
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f935c5e4a76d7b3eadc6b1438c8ba252.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f935c5e4a76d7b3eadc6b1438c8ba252.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/973f6b90d1f7b6a69da4304d0637d5d6.png)
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适中
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解题方法
【推荐2】一定温度下,将气体A、B置于固定容积为4L的密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(g)
2C(g)+D(g) △H<0。反应进行到10s末,达到平衡,测得A的物质的量为1.6 mol,B的物质的量为0.6 mol,C的物质的量为0.8 mol。
(1)用C表示的前10s内正反应的平均反应速率为__________ 。
(2)反应前A的物质的量浓度是__________ 。
(3)10s末,生成物D的物质的量浓度为_______________ ;该温度下,上述反应的平衡常数Kc=_________ (用分数表示),其他条件不变,升高温度,Kc将__________ (填“增大”“减小”或“不变”,下同)。
(4)平衡后,若改变下列条件,生成D的速率将如何变化?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(1)用C表示的前10s内正反应的平均反应速率为
(2)反应前A的物质的量浓度是
(3)10s末,生成物D的物质的量浓度为
(4)平衡后,若改变下列条件,生成D的速率将如何变化?
编号 | 改变的条件 | 生成D的速率 |
① | 压缩容器体积 | |
② | 恒压下充He(不参与体系反应) | |
③ | 恒容下充入Ne(不参与体系反应) |
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐3】近年来,碳中和、碳达峰成为热点。以二氧化碳为原料生产甲醇是一种有效利用二氧化碳的途径。
(1)已知:反应Ⅰ
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bbf50b202db6cc626f0d093539eb4319.png)
反应Ⅱ
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e58aa9edcd165867147345fad0ffc6ed.png)
反应Ⅲ
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/49e8f5458f9767dd6a41918214fedcae.png)
若某反应的平衡常数表达式为
,根据反应Ⅰ~Ⅲ,请写出此反应的热化学方程式_______ 。
(2)在一定条件下(温度为
℃),往恒容密闭容器中充入
和
,发生反应Ⅰ,初始压强为
,5min达到平衡,压强为
。
①
的平衡转化率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f0e74f5d2716172d144336dd9820fb5d.png)
_______ 。
②若该反应的速率方程
,k为常数,p为平衡时气体分压,则该反应的速率v=_______ (用含k的式子表示,分压=总压×物质的量分数)。
(3)工业中,对于反应Ⅰ,通常同时存在副反应Ⅳ:
。在一定条件下,在合成塔中充入一定量
和
。不同压强时,
的平衡转化率如图(a)所示。当气体总压强恒定为1MPa时,平衡时各物质的物质的量分数如图(b)所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/9/2932480940818432/2933115493113856/STEM/f6170302-ccbe-4f36-8445-65c98cf4349d.png?resizew=617)
①图(a)中,相同温度下,压强越大,
的平衡转化率越大,其原因是_______ ;
②由图(b)可知![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac4bb5ab7f13c24e73afc40e9e4ab04b.png)
_______ 0(填“>”或“<”或“=”);
的物质的量分数随温度升高而增大的原因是_______ 。
(4)研究HCHO燃料电池和氯碱工业联合应用装置如图所示,两极间用阳离子交换膜隔开,左右两侧分别是NaOH溶液和NaCl稀溶液。电极b为_______ 极,a极的电极反应式为_______ 。
(1)已知:反应Ⅰ
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5be8b551397178d862f961e7d59fa53c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bbf50b202db6cc626f0d093539eb4319.png)
反应Ⅱ
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/448214d120a423ca1014cde0d1eaefc8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e58aa9edcd165867147345fad0ffc6ed.png)
反应Ⅲ
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e1390ac193efadd71f996c8bbe51c08.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/49e8f5458f9767dd6a41918214fedcae.png)
若某反应的平衡常数表达式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/309046be3196aa7c03e4a84f1b5f8044.png)
(2)在一定条件下(温度为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/174a20b5963e7c2d20eca40432ee5a22.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c71d3bfeee87c738444a77f583b59035.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dec5a2647f6ea6fabb08f0060ae2160e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/68fe82f534c0dbcb6e2c342b8002038f.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f0e74f5d2716172d144336dd9820fb5d.png)
②若该反应的速率方程
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1a0fc392a84c2ca5ba8ebca831cd3d3d.png)
(3)工业中,对于反应Ⅰ,通常同时存在副反应Ⅳ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/005347070dffab62c10dba68c72af84e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac4bb5ab7f13c24e73afc40e9e4ab04b.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/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/9/2932480940818432/2933115493113856/STEM/f6170302-ccbe-4f36-8445-65c98cf4349d.png?resizew=617)
①图(a)中,相同温度下,压强越大,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
②由图(b)可知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac4bb5ab7f13c24e73afc40e9e4ab04b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
(4)研究HCHO燃料电池和氯碱工业联合应用装置如图所示,两极间用阳离子交换膜隔开,左右两侧分别是NaOH溶液和NaCl稀溶液。电极b为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/9/2932480940818432/2933115493113856/STEM/c3ef294f-b3c9-4c20-97d6-dc0f89efe8a1.png?resizew=230)
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【推荐1】H2是一种重要的清洁能源。
(1)已知:
ΔH2=-49.0kJ/mol;
ΔH3=-41.1kJ/mol;
H2还原CO反应合成甲醇的热化学方程式为:
ΔH1,则ΔH1=___________ kJ/mol。
(2)恒温恒压下,在容积可变的密闭容器中加入1mol CO和2.2mol H2,发生反应
,实验测得平衡时CO的转化率随温度、压强的变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/12/11/2612014793170944/2616131117088768/STEM/2410d514-bc6a-4a52-9d13-f6b93feed047.png)
①压强:P1___________ P2(填“>”“<”或“=”)
②M点时,H2的转化率为___________ 。(计算结果精确到0.1%),该反应的平衡常数Kp=___________ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
(3)H2还原NO的反应为
,实验测得反应速率的表达式为
(k是速率常数,只与温度有关)
①某强度下,反应速率与反应物浓度的变化关系如下表所示。
由表中数据可知,m=___________ ,n=___________ 。
②上述反应分两步进行:
I.
(慢反应);
ii.
(快反应)
下列叙述正确的是___________ (填字母)
A.H2O2是该反应的催化剂 B.反应i的活化能较高
C.总反应速率由反应ii的速率决定 D.反应冲NO和H2的碰撞仅部分有效
(4)①如图,25℃时以甲醇燃料电池(电解质溶液为氢氧化钾溶液)为电源来电解600mL一定浓度的NaCl溶液,电池的负极反应式为___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/12/11/2612014793170944/2616131117088768/STEM/516f8fb0-59e1-4639-a52c-3dad5134fa76.png)
②在电解一段时间后,NaCl液的pH变为12(假设电解前后溶液的体积不变),则理论上消耗甲醇的物质的量为___________ mol。
③向(2)U形管内电解后的溶液(假设NaCl溶液完全被电解)中通入标准状况下89.6mL的CO2气体,则所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为___________ 。
(1)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/99a7bc84f8f581c770982786dd05c3c5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a0920bcb3f904a7b9a5c694484595800.png)
H2还原CO反应合成甲醇的热化学方程式为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d9d70d2f22f9991ff311f88a4ce61f3f.png)
(2)恒温恒压下,在容积可变的密闭容器中加入1mol CO和2.2mol H2,发生反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/859a709c65d1429c3ef6ac0300b320e6.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/12/11/2612014793170944/2616131117088768/STEM/2410d514-bc6a-4a52-9d13-f6b93feed047.png)
①压强:P1
②M点时,H2的转化率为
(3)H2还原NO的反应为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ca7e23632cdc135062252a23b9915bc1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cc8f5d1f81411a9d6c6d686013b02303.png)
①某强度下,反应速率与反应物浓度的变化关系如下表所示。
编号 | c(NO)/(mol/L) | c(H2)(mol/L) | v/(mol∙L-1∙min-1) |
1 | 0.10 | 0.10 | 0.414 |
2 | 0.10 | 0.20 | 1.656 |
3 | 0.50 | 0.10 | 2.070 |
由表中数据可知,m=
②上述反应分两步进行:
I.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4b3fbd0fd0dfd7b0a749a64017afc70.png)
ii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f191bd52d4ae38747619112a1319e2a.png)
下列叙述正确的是
A.H2O2是该反应的催化剂 B.反应i的活化能较高
C.总反应速率由反应ii的速率决定 D.反应冲NO和H2的碰撞仅部分有效
(4)①如图,25℃时以甲醇燃料电池(电解质溶液为氢氧化钾溶液)为电源来电解600mL一定浓度的NaCl溶液,电池的负极反应式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/12/11/2612014793170944/2616131117088768/STEM/516f8fb0-59e1-4639-a52c-3dad5134fa76.png)
②在电解一段时间后,NaCl液的pH变为12(假设电解前后溶液的体积不变),则理论上消耗甲醇的物质的量为
③向(2)U形管内电解后的溶液(假设NaCl溶液完全被电解)中通入标准状况下89.6mL的CO2气体,则所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为
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【推荐2】煤燃烧后的主要产物是CO、CO2。
(1)已知:①C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) △H1=+131.3kJ/mol
②CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H2=+41.3kJ/mol
③C(s)+2H2O(g)
CO2(g)+2H2(g) △H3
△H3=__ kJ/mol,在反应②的体系中加入催化剂,△H2____ (填“增大”“减小”或“不变")。
(2)以CO2为原料可制备甲醇:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ/mol;向1L的恒容密闭容器中充入1molCO2(g)和3molH2(g),测得CO2(g)和CH3OH(g)浓度随时间的变化如图1所示。
①图1中N表示的是__ (填化学式);0~8min内,以氢气表示的平均反应速率v(H2)=__ (保留两位有效数字)mol/(L·min)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/3/a7bff92a-b6aa-4c97-a7db-601550acc249.png?resizew=324)
②在一定条件下,体系中CO2的平衡转化率(a)与L和X的关系如图2所示,L和X分别表示温度或压强。X表示的物理量是__ (填“温度"或“压强”),L1__ (填“>”或“<")L2。
(3)向一体积为20L的恒容密闭容器中通入1molCO2发生反应:2CO2(g)
2CO(g)+O2(g),在不同温度下各物质的体积分数变化如图3所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/3/c5b324b6-57cb-4fb5-ac1f-ada4577fd0c1.png?resizew=469)
1600℃时反应达到平衡,则此时反应的平衡常数K=__ 。
(4)草酸锌可应用于有机合成、电子工业等。工业上制取ZnC2O4的原理如图4所示(电解液不参加反应),Pb电极是__ (填“正”“负”“阴”或“阳”)极。则Zn电极上的电极反应式为__ 。
(1)已知:①C(s)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
②CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
③C(s)+2H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
△H3=
(2)以CO2为原料可制备甲醇:CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
①图1中N表示的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/3/a7bff92a-b6aa-4c97-a7db-601550acc249.png?resizew=324)
②在一定条件下,体系中CO2的平衡转化率(a)与L和X的关系如图2所示,L和X分别表示温度或压强。X表示的物理量是
(3)向一体积为20L的恒容密闭容器中通入1molCO2发生反应:2CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/3/c5b324b6-57cb-4fb5-ac1f-ada4577fd0c1.png?resizew=469)
1600℃时反应达到平衡,则此时反应的平衡常数K=
(4)草酸锌可应用于有机合成、电子工业等。工业上制取ZnC2O4的原理如图4所示(电解液不参加反应),Pb电极是
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【推荐3】当今,世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点,因此碳的利用、捕集和减排成了研究的重点。
(1)目前国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原,所涉及的反应方程式为:
反应I:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) △H=-164.9kJ•mol-1
反应II:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=+41.2kJ•mol-1
将CO2和H2按体积比1∶4混合(n总=5mol),匀速通入装有Ru/TiO2催化剂的反应容器中发生反应I和反应II。反应相同时间,CO2转化率、CH4和CO选择性(选择性:转化的CO2中生成CH4或CO的百分比)随温度变化曲线分别如图所示。________ v逆(a)(填“>”“=”或“<”)。
②Ru/TiO2催化剂在较低温度主要选择_______ (填“反应I”或“反应II”)。
③350℃~400℃温度区间,CO2转化率呈现减小的变化趋势,其原因是_______ 。
④350℃时,反应达到平衡时容器体积为5L,求该温度下反应I的平衡常数K=_______ L2•mol-2。
(2)合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示。_______ ,离子交换膜a为_______ (填“阳膜”、“阴膜”)。
(3)NaBH4在储氢材料、燃料电池等方面具有重要应用,合理使用可以减少碳排放。
①NaBH4中H元素的化合价为-1,具有强还原性。一定条件下,向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液,溶液中BH
与Fe2+反应生成纳米铁粉、H2和B(OH)
,参加反应的BH
与生成的纳米铁粉的物质的量之比为_______ 。
②NaBH4燃料电池中,NaBH4转化为NaBO2,电解NaBO2溶液又可制得NaBH4,实现物质的循环利用,电解装置示意图如图所示。_______ 。两电极区间使用阳离子交换膜,不允许阴离子通过的原因是_______ 。
(1)目前国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原,所涉及的反应方程式为:
反应I:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) △H=-164.9kJ•mol-1
反应II:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=+41.2kJ•mol-1
将CO2和H2按体积比1∶4混合(n总=5mol),匀速通入装有Ru/TiO2催化剂的反应容器中发生反应I和反应II。反应相同时间,CO2转化率、CH4和CO选择性(选择性:转化的CO2中生成CH4或CO的百分比)随温度变化曲线分别如图所示。
②Ru/TiO2催化剂在较低温度主要选择
③350℃~400℃温度区间,CO2转化率呈现减小的变化趋势,其原因是
④350℃时,反应达到平衡时容器体积为5L,求该温度下反应I的平衡常数K=
(2)合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示。
(3)NaBH4在储氢材料、燃料电池等方面具有重要应用,合理使用可以减少碳排放。
①NaBH4中H元素的化合价为-1,具有强还原性。一定条件下,向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液,溶液中BH
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②NaBH4燃料电池中,NaBH4转化为NaBO2,电解NaBO2溶液又可制得NaBH4,实现物质的循环利用,电解装置示意图如图所示。
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解题方法
【推荐1】CO和H2是合成气,这两种气体都可以通过CH4通过一定的反应制得。
(1)CH4和CO2反应可以制得CO气体,CH4(g)+3CO2(g)
2H2O(g)+4CO(g)ΔH=+330kJ·mol-1。图1表示初始投料比n(CH4):n(CO2)为1:3或1:4,CH4的转化率在不同温度(T1、T2)下与压强的关系。[注:投料比用a1、a2表示]
①a1=___ ;
②判断T1的T2的大小关系,T1___ T2。(填“>”、“<”或“=”)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/6/d093699e-cd63-435f-a8c6-cd067a6c2b70.png?resizew=602)
(2)CH4和H2O(g)催化重整可以制取H2和CO2,化学反应为:CH4+2H2O(g)
4H2+CO2。实验发现,其他条件不变,在相同时间内,向上述体系中投入一定量的CaO可以明显提高H2的体积分数。对比实验的结果如图2所示。
①投CaO时H2的体积分数增大的原因是___ 。
②微米CaO和纳米CaO对H2体积分数的影响不同的原因是___ 。
(3)生成的CO和H2可用于合成甲醇,其反应为CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)ΔH=-90.1kJ·mol-1,根据反应回答问题。
①初始条件相同时,分别在A(恒温)、B(绝热)两个容器内反应。反应初始时两容器的反应速率A___ B(填“>”、“<”或“=”,下同);平衡时CO的转化率A___ B。
②温度T时,在容积为2L的某密闭容器中进行上述反应,反应开始至平衡的相关数据如图3所示。下列能表明该反应已达到平衡状态的是___ 。
A.v(H2)=2v(CH3OH)
B.
=7:3时
C.容器中气体的压强不再变化
D.
=2:1时
③该化学反应10min内H2的反应速率v(H2)=___ 。该温度下,反应的平衡常数为___ (保留1位小数)。
(1)CH4和CO2反应可以制得CO气体,CH4(g)+3CO2(g)
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①a1=
②判断T1的T2的大小关系,T1
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(2)CH4和H2O(g)催化重整可以制取H2和CO2,化学反应为:CH4+2H2O(g)
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①投CaO时H2的体积分数增大的原因是
②微米CaO和纳米CaO对H2体积分数的影响不同的原因是
(3)生成的CO和H2可用于合成甲醇,其反应为CO(g)+2H2(g)
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①初始条件相同时,分别在A(恒温)、B(绝热)两个容器内反应。反应初始时两容器的反应速率A
②温度T时,在容积为2L的某密闭容器中进行上述反应,反应开始至平衡的相关数据如图3所示。下列能表明该反应已达到平衡状态的是
A.v(H2)=2v(CH3OH)
B.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5afe430db696365191719f8f2d8e21da.png)
C.容器中气体的压强不再变化
D.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e37af9346e278e65a7b25a3353929274.png)
③该化学反应10min内H2的反应速率v(H2)=
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解题方法
【推荐2】
的资源化应用已成为化学领域研究的重要课题,其包括
甲烷化、
碳酸二甲酯(DMC)化、
甲醇化等。回答下列问题:
(1)
甲烷化:其反应原理为
,其相关反应的热化学方程式如下:
ⅰ.
;
ⅱ.
。
①
甲烷化反应
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
_______
。
②为提高
甲烷化时甲烷的平衡产率,反应适宜在_______ (填“低”“高”,下同)温、_______ 压条件下进行。
③已知反应ⅰ的
,
(
、
为速率常数,与温度、催化剂有关),若反应达平衡后升高温度,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4f0168c0b10d9d09d7e7651c79b2cd16.png)
_______ (填“增大”“不变”或“减小”,下同),![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7341bf4bcb91a99aeb2a6058cc6ecdd8.png)
_______ 。
(2)
甲醇化:其原理为
,一定条件下,在一密闭容器中充入4![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
和12![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
发生该反应,在0.12
和5.0
下
的平衡转化率随温度的关系如图甲所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/7/fe4d49c3-502f-4fc9-92ed-1dce6326e1ea.png?resizew=306)
①表示压强为5.0
下
的平衡转化率随温度的变化曲线为_______ (填“x”或“y”)。
②b点对应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
_______
(
为以平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数,保留三位有效数字)。
(3)
碳酸二甲酯(
)化:其反应历程如图乙所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/8/2c74b26d-94dd-41fe-827c-6e462576bfa1.png?resizew=487)
①没有O-H键断裂的步骤是_______ (填“ⅰ”“ⅱ”或“ⅲ”)。
②合成DMC的总反应化学方程式为_______ (
不需标注同位素原子)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
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(1)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/80df188d27dddaed3f38308d4968ef58.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b35e90d9301361fd4631e9560221c133.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1ff9abd0411844499132bc37e735b747.png)
ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e7e3afe23041464ba28873d6d55c0708.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/13fe570fedfe9c5bb2988d23a57a7605.png)
①
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/80df188d27dddaed3f38308d4968ef58.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
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②为提高
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③已知反应ⅰ的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dc06c63878278210fee747e86b37028c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eb418380bfb4f0eade44c3dd22d2584f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6115766fdc93e803b2e4ef6612bb238e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4f0168c0b10d9d09d7e7651c79b2cd16.png)
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(2)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
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①表示压强为5.0
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②b点对应的平衡常数
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(3)
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①没有O-H键断裂的步骤是
②合成DMC的总反应化学方程式为
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】研究减少CO2排放是一项重要课题。CO2经催化加氢可以生成低碳有机物,主要有以下反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.6 kJ/mol
反应Ⅱ:CH3OCH3(g)+H2O(g)
2CH3OH(g) △H2=+23.4 kJ/mol
反应Ⅲ:2CO2(g)+6H2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H3
(1)△H3=____ kJ/mol。
(2)恒温恒容条件下,在密闭容器中通入等物质的量的CO2和H2,发生反应I。下列描述能说明反应I达到平衡状态的是___ (填序号)。
A.反应体系总压强保持不变
B.容器内的混合气体的密度保持不变
C.水分子中断裂2NA个H-O键,同时氢分子中断裂3NA个H-H键
D.CH3OH和H2O的浓度之比保持不变
(3)反应II在某温度下的平衡常数为0.25,此温度下,在密闭容器中加入等物质的量的CH3OCH3(g)和H2O(g),反应到某时刻测得各组分浓度如下:
此时v正___ v逆(填“>”、“<”或“=”),当反应达到平衡状态时,混合气体中CH3OH体积分数(CH3OH)% =___ %。
(4)在某压强下,反应III在不同温度、不同投料比时,CO2的平衡转化率如图所示。T1温度下,将6mol CO2和12mol H2充入2 L的密闭容器中,5min后反应达到平衡状态,则0~5min内的平均反应速率v(CH3OCH3)=____ ;KA、KB、KC三者之间的大小关系为____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/27/f6396928-406b-4a91-bb12-15cfe26a0a94.png?resizew=240)
(5)恒压下将CO2和H2按体积比1:3混合,在不同催化剂作用下发生反应I和反应III,在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如图。其中:CH3OH的选择性=
×100%
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/27/436319f7-7b84-40c5-b71b-82a06db0f25e.png?resizew=495)
①温度高于230℃,CH3OH产率随温度升高而下降的原因是_____ 。
②在上述条件下合成甲醇的工业条件是____ 。
A.210℃ B.230℃ C.催化剂CZT D.催化剂CZ(Zr-1)T
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
反应Ⅱ:CH3OCH3(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
反应Ⅲ:2CO2(g)+6H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(1)△H3=
(2)恒温恒容条件下,在密闭容器中通入等物质的量的CO2和H2,发生反应I。下列描述能说明反应I达到平衡状态的是
A.反应体系总压强保持不变
B.容器内的混合气体的密度保持不变
C.水分子中断裂2NA个H-O键,同时氢分子中断裂3NA个H-H键
D.CH3OH和H2O的浓度之比保持不变
(3)反应II在某温度下的平衡常数为0.25,此温度下,在密闭容器中加入等物质的量的CH3OCH3(g)和H2O(g),反应到某时刻测得各组分浓度如下:
物质 | CH3OCH3(g) | H2O(g) | CH3OH(g) |
浓度/mol·L-1 | 1.8 | 1.8 | 0.4 |
此时v正
(4)在某压强下,反应III在不同温度、不同投料比时,CO2的平衡转化率如图所示。T1温度下,将6mol CO2和12mol H2充入2 L的密闭容器中,5min后反应达到平衡状态,则0~5min内的平均反应速率v(CH3OCH3)=
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/27/f6396928-406b-4a91-bb12-15cfe26a0a94.png?resizew=240)
(5)恒压下将CO2和H2按体积比1:3混合,在不同催化剂作用下发生反应I和反应III,在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如图。其中:CH3OH的选择性=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/63be82a31ed8bdb3729ae88acf0b5e31.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/27/436319f7-7b84-40c5-b71b-82a06db0f25e.png?resizew=495)
①温度高于230℃,CH3OH产率随温度升高而下降的原因是
②在上述条件下合成甲醇的工业条件是
A.210℃ B.230℃ C.催化剂CZT D.催化剂CZ(Zr-1)T
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