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题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:516 题号:15150400
汽车尾气中含有氮氧化合物和CO,减少它们在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH1=+180kJ·mol−1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=−393kJ·mol−1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH3=−221kJ·mol−1
若某反应的平衡常数表达式为,请写出此反应的热化学方程式:_______
(2)一定条件下,反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)的反应历程如图所示,该历程分步进行,其中第_______步是决速步骤。

(3)欲研究在某催化剂作用下2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)的反应速率与温度的关系,在其他条件相同时,改变反应温度,测得经过相同时间时该反应的正反应速率如图所示,A、B两点对应温度下正反应速率变化的原因可能是_______,A、B两点对应温度下该反应的活化能Ea(A)_______Ea(B)(填“>”或“<”)。

(4)设为相对压力平衡常数,其表达式写法:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以p0(p0=100kPa)。在某温度下,原料组成n(CO):n(NO)=1:1,初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行上述反应,体系达到平衡时N2的分压为20kPa,则该反应的相对压力平衡常数_______
(5)用NH3可以消除NO污染:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l) ΔH
①某条件下,该反应速率v=k·c4(NH3)·c6(NO),v=k·ca(N2)·cb(H2O),该反应的平衡常数,则b=_______
②若将9mol NH3和11molNO投入真空容器中恒温恒容(温度298K、体积为10L)进行反应,已知该条件下k=6.4×102(mol/L)−9·s−1,当平衡时NH3转化,v=_______ mol·L−1·s−1
(6)Na2FeO4是制造高铁电池的重要原料,同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图所示装置制备Na2FeO4

①电解时,阳极电极反应式为_______
②若b>a,图中右侧的离子交换膜为_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜。

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解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐1】国内外目前生产苯乙烯的方法主要是乙苯脱氢法,反应原理如下:
(g)(g)+H2(g) ∆H1
(1)已知:部分化学键的键能数据如下表所示:
共价键C-CC-HC=CH-H
键能/(kJ∙mol-1)347.7413.4615436
则∆H1=_______
(2)实际生产过程中,通常向乙苯中掺入水蒸气,保持体系总压为常压(101kPa)的条件下进行反应。乙苯的平衡转化率与温度、投料比m[m=]的关系如图1所示。

①掺入水蒸气的目的是_______
②投料比(m1、m2、m3)由大到小的顺序为________
③若投料比m=1:9,反应温度为600℃,并保持体系总压为常压的条件下进行反应,下列事实不能作为该反应达到平衡的依据的是_______(填选项字母)。
a.V(乙苯)=v(乙苯)
b.容器内气体密度不再变化
c.容器内气体的平均相对分子质量不再变化
d.苯乙烯的体积分数不再变化。
e.容器内苯乙烯与H2的物质的量之比不再变化
④若m2=1:9,保持体系总压为常压(101kPa),则A点温度下,该反应的平衡常数Kp=____kPa(列出计算式即可,Kp为用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);若其他条件不变,将A点对应起始反应物置于某恒容密闭容器中,则乙苯的平衡转化率____(填“>”“<”或“=”)60%。
(3)实验测得,乙苯脱氢反应的速率方程为v=k∙P乙苯,v=k∙P苯乙醚∙P氢气(k、k为速率常数)。如图2(lgk表示速率常数的对数;表示表示温度的倒数)所示,①②③④四条斜线中,lgk变化关系的是斜线③,则lgk变化关系的是斜线_______

(4)近年来,用CO2作为温和氧化剂,选择性氧化乙苯制苯乙烯的绿色反应体系不断取得新进展。在CO2气氛下,乙苯脱氢反应可能存在一步法和二步法两种途径,如图3所示。

则CO2(g)+(g)(g)+CO(g)+H2O(g)反应的平衡常数K=_____(用含K1、K2的代数式表示)。
2021-04-16更新 | 482次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐2】工业上用接触法制硫酸的原理之一是的催化氧化反应:
(1)几种物质的相对能量如下表所示。
物质
相对能量()1004290486
科学研究发现,对反应有促进作用,其反应历程分两步,能量变化如图甲所示。



从能量角度分析,在该反应中的作用是_____。根据图甲可知,反应_____(填“①”或“②")控制总反应速率;_____
(2)在体积相同的甲、乙两个密闭容器中,起始投入的量完全相同,在不同条件下发生上述反应。

发生条件、恒容、恒压
平衡常数
的平均转化率
混合气体平均摩尔质量
下列推断正确的是_____(填字母)。
A.B.C.D.

(3)在恒容密闭容器中起始按投料,测得的平衡转化率与投料比、温度的关系如图乙所示。

代表的投料比为_____
②随着温度不断升高,不同投料比对应的平衡转化率趋向相同,其主要原因是_____
③M点对应的总压强为点对应的温度下,该反应的标准平衡常数_____(填数值)[已知:用各组分的标准分压计算的平衡常数叫标准平衡常数,分压=总压该组分物质的量分数,标准分压为参照标准);
④在时,向恒容密闭容器中充入三种气体,它们的分压依次为、0.3MPa、0.5MPa,此时反应正_____(填“向右进行”“向左进行”或“处于平衡状态”)。
2023-10-04更新 | 36次组卷
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【推荐3】NH3可用于制造硝酸、纯碱等,还可用于烟气脱硝、脱硫.
(1)利用氧水吸收烟气中的二氧化硫,其相关反应的主要热化学方程式如下:SO2(g)+NH3•H2O(aq)═NH4HSO3(aq)H1=a kJ•mol﹣1
NH3•H2O(aq)+NH4HSO3(aq)═(NH4)2SO3(aq)+H2O(l)H2=b kJ•mol﹣1
2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)═2(NH4)2SO4(aq)H3=c kJ•mol﹣1
①反应2SO2(g)+4NH3•H2O(aq)+O2(g)═2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)的△H=________kJ•mol﹣1
②空气氧化(NH4)2SO3的速率随温度的变化如图1所示,则空气氧化(NH4)2SO3的适宜温度为_____
      
③合成氨用的氢气是以甲烷为原料制得:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g).而混有的CO对合成氨的催化剂有毒害作用,常用乙酸二氨合铜(Ⅰ)溶液来吸收原料气中CO,其反应原理为:[Cu(NH3)2CH3COO](l)+CO(g)+NH3(g) [Cu(NH3)3]CH3COO•CO(l);H<0.吸收CO后的乙酸二氨合铜(I)溶液经过适当处理后又可再生,恢复其吸收CO的能力以供循环使用,再生的适宜条件是_____.(填字母)
A.高温、高压          B.高温、低压          C.低温、低压          D.低温、高压
(2)NH3催化氧化可制备硝酸.4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)生成的NOO2氧化为NO2.其他条件不变时,NO的氧化率与温度、压强的关系如图2所示.则p1_____p2(“>”、“<”“=”);温度高于800℃时,α(NO)几乎为0的原因是_________
2017-05-08更新 | 84次组卷
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