随着我国碳达峰、碳中和目标的确定,含碳化合物的综合利用备受关注。回答下列问题:
(1)已知某反应体系中主要涉及如下反应:
Ⅰ.
;
Ⅱ.
。
①反应Ⅰ和反应Ⅱ中,在热力学上趋势更大的是___________ (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②反应Ⅰ的一种溶剂化催化反应历程如图所示(其中TS表示过渡态)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/18/2939013722144768/2940409860808704/STEM/d40f875d-9a63-4f34-8ebc-f29603f4d37b.png?resizew=495)
历程中生成___________ (填“TS1”或“TS2”)的反应步骤为总反应的决速步,反应过程的催化剂为___________ 。
③反应Ⅱ的催化剂活性会因为甲烷分解产生积碳而降低,同时二氧化碳可与碳发生消碳反应而降低积碳量,设计如下反应:
Ⅲ.
;
Ⅳ.
。
反应Ⅳ的
为___________ 。其他条件相同时,催化剂表面积碳量与温度的关系如图所示,
之后,温度升高积碳量减小的主要原因为___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/18/2939013722144768/2940409860808704/STEM/6a98d18b-48bb-4aac-9cd2-33e1be030699.png?resizew=183)
(2)甲烷部分催化氧化剂制备乙炔是目前研究的热点之一、反应原理为:
。
①该反应在___________ (填“较高”或“较低”)温度下能自发进行。
②一定温度下,将1 mol
充入10 L的固定容积容器中发生上述反应,实验测得反应前容器内压强为
,容器内各气体分压与时间的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/18/2939013722144768/2940409860808704/STEM/2e0f30d2-a9fc-4735-b7f5-05cace04b70f.png?resizew=288)
6~8 min时,
的浓度为___________
,反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7d8884b0f90b9aef2ceef027b787166d.png)
___________ ;若8 min时改变的条件是缩小容器容积到5 L,其中
分压与时间关系可用图中曲线___________ (填“
”“
”“
”或“
”)表示。
(1)已知某反应体系中主要涉及如下反应:
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7ae8562b466a221b1a20b2a68647ebe2.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/60e519932c512dd012869fa245565834.png)
①反应Ⅰ和反应Ⅱ中,在热力学上趋势更大的是
②反应Ⅰ的一种溶剂化催化反应历程如图所示(其中TS表示过渡态)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/18/2939013722144768/2940409860808704/STEM/d40f875d-9a63-4f34-8ebc-f29603f4d37b.png?resizew=495)
历程中生成
③反应Ⅱ的催化剂活性会因为甲烷分解产生积碳而降低,同时二氧化碳可与碳发生消碳反应而降低积碳量,设计如下反应:
Ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9f8637abb3c06351cb577a54c29fc9bc.png)
Ⅳ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7f427d2bcaa07f9da8ea532dc087a99f.png)
反应Ⅳ的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac4bb5ab7f13c24e73afc40e9e4ab04b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3fcabd112f2235eb17fce4cd387a6cd7.png)
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(2)甲烷部分催化氧化剂制备乙炔是目前研究的热点之一、反应原理为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2b1968bdbd5a1ea3ef82d78515b800f.png)
①该反应在
②一定温度下,将1 mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/084c9f15e08d12e239acfb9e383356e4.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/18/2939013722144768/2940409860808704/STEM/2e0f30d2-a9fc-4735-b7f5-05cace04b70f.png?resizew=288)
6~8 min时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
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更新时间:2022-03-20 18:22:05
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【推荐1】(1)氨气还原氮氧化物的反应为:
①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1
②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) △H2
则4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(1) △H=___ 。(用含△H1、△H2的式子表示)
依据反应②,将氨气设计成燃料电池,用KOH溶液作电解质溶液,写出负极电极反应式:____ 。
(2)一定温度下,向2L恒容密闭容器中充4.0molNO2和4.0mol CO,在催化剂作用下发生反应4CO(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+4CO2(g) △H<0,测得相关数据如表:
①0∼5min,用NO2的浓度变化表示的反应速率为______ 。
②以下表述能说明该反应已达到平衡状态的是_____ 。
A.2v(NO2)正=v(N2)逆 B.气体密度不再变化
C.气体平均相对分子质量不再变化 D.N2与CO2的物质的量之比保持不变
③20min时,保持温度不变,继续向该容器中加入1.0molNO2和1.0molCO,反应再次达到平衡时,NO2的转化率比原平衡___ (填“增大”、“减小”或“不变)。
④该温度下反应的化学平衡常数K=____ 。
(3)湿法脱硝:采用NaClO2溶液作为吸收剂可对烟气进行脱硝。323K下,向足量碱性NaClO2溶液中通入含NO的烟气,充分反应后,溶液中离子浓度的分析结果如表:
①NaClO2溶液显碱性,用离子方程式解释原因_____ 。
②依据表中数据,写出NaClO2溶液脱硝过程中发生总反应的离子方程式_____
①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1
②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) △H2
则4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(1) △H=
依据反应②,将氨气设计成燃料电池,用KOH溶液作电解质溶液,写出负极电极反应式:
(2)一定温度下,向2L恒容密闭容器中充4.0molNO2和4.0mol CO,在催化剂作用下发生反应4CO(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+4CO2(g) △H<0,测得相关数据如表:
0min | 5min | 10min | 15min | 20min | |
c(NO2)/mol⋅L−1 | 2.0 | 1.7 | 1.56 | 1.5 | 1.5 |
c(N2)/mol⋅L−1 | 0 | 0.15 | 0.22 | 0.25 | 0.25 |
①0∼5min,用NO2的浓度变化表示的反应速率为
②以下表述能说明该反应已达到平衡状态的是
A.2v(NO2)正=v(N2)逆 B.气体密度不再变化
C.气体平均相对分子质量不再变化 D.N2与CO2的物质的量之比保持不变
③20min时,保持温度不变,继续向该容器中加入1.0molNO2和1.0molCO,反应再次达到平衡时,NO2的转化率比原平衡
④该温度下反应的化学平衡常数K=
(3)湿法脱硝:采用NaClO2溶液作为吸收剂可对烟气进行脱硝。323K下,向足量碱性NaClO2溶液中通入含NO的烟气,充分反应后,溶液中离子浓度的分析结果如表:
离子 | NO3− | NO2− | Cl− |
c/(mol⋅L−1) | 2.0×10−4 | 1.0×10−4 | 1.75×10−4 |
①NaClO2溶液显碱性,用离子方程式解释原因
②依据表中数据,写出NaClO2溶液脱硝过程中发生总反应的离子方程式
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【推荐2】氮氧化物是形成酸雨和光化学烟雾的主要物质之一。研究消除氮氧化物的反应机理,对建设生态文明、美丽中国具有重要意义。回答下列问题:
(1)NO2是工业合成硝酸的中间产物,也是一种主要的大气污染物,工业可采用CH4消除NO2污染,主要原理为CH4(g)+2NO2(g)
CO2(g)+2H2O(g)+N2(g) △H。
①已知:CH4的燃烧热△H1=-890.3kJ•mol-1
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H2=+133kJ•mol-1
H2O(g)=H2O(l) △H3=-44kJ•mol-1
则△H=________ kJ•mol-1。
②在3.0L恒温密闭容器中通入1molCH4和2molNO2,进行上述反应,容器内气体总压强(p)随反应时间(t)变化的数据如表所示:
则0~4min用NO2表示该反应的平均速率v(NO2)=________ mol/(L•min),该温度下的平衡常数Kp=_________ kPa。
(2)N2O曾用作麻醉剂,其分解的方程式为2N2O(g)
2N2(g)+O2(g),分别向四个密闭容器中充入如表所示相应气体,进行上述反应。容器I、II、III中N2O的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示:
①若容器IV保持370℃,则起始反应速率v正(N2O)_______ 2v逆(O2)(填“>”“<”或“=”)。
②A、B、C三点中压强最大的是_______ 。
③碘蒸气的存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程如下:
第一步I2(g)
2I(g)(快速平衡,平衡常数为K)
第二步I(g)+N2O(g)
N2(g)+IO(g)(慢反应)
第三步2IO(g)+2N2O(g)
2N2(g)+2O2(g)+I2(g)(快反应)
则第二步的活化能________ (填“>”“<”或“=”)第三步的活化能。
实验表明,碘蒸气存在时N2O分解速率方程v=k•c(N2O)•c0.5(I2)(k为速率常数),已知第二步反应不影响第一步的平衡,其反应速率方程v=k1•c(N2O)•c(I)(k1为速率常数)。则第一步反应的平衡常数K=________ (用k和k1表示)。
(1)NO2是工业合成硝酸的中间产物,也是一种主要的大气污染物,工业可采用CH4消除NO2污染,主要原理为CH4(g)+2NO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
①已知:CH4的燃烧热△H1=-890.3kJ•mol-1
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H2=+133kJ•mol-1
H2O(g)=H2O(l) △H3=-44kJ•mol-1
则△H=
②在3.0L恒温密闭容器中通入1molCH4和2molNO2,进行上述反应,容器内气体总压强(p)随反应时间(t)变化的数据如表所示:
反应时间t/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
总压强p/×100kPa | 4.80 | 5.44 | 5.76 | 5.92 | 6.00 | 6.00 |
(2)N2O曾用作麻醉剂,其分解的方程式为2N2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/9/f606a88e-b6e1-4822-bcb8-34b05356bd59.png?resizew=346)
容器 | 物质的量/mol | |||
编号 | 体积/L | N2O | N2 | O2 |
I | V1=1.0 | 0.1 | 0 | 0 |
II | V2 | 0.1 | 0 | 0 |
III | V3 | 0.1 | 0 | 0 |
IV | V4=1.0 | 0.06 | 0.04 | 0.04 |
②A、B、C三点中压强最大的是
③碘蒸气的存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程如下:
第一步I2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
第二步I(g)+N2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
第三步2IO(g)+2N2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
则第二步的活化能
实验表明,碘蒸气存在时N2O分解速率方程v=k•c(N2O)•c0.5(I2)(k为速率常数),已知第二步反应不影响第一步的平衡,其反应速率方程v=k1•c(N2O)•c(I)(k1为速率常数)。则第一步反应的平衡常数K=
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【推荐3】利用太阳能分解H2O获得氢气,再通过CO2加氢制甲醇(CH3OH)等燃料,从而实现可再生能源和CO2的资源化利用。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/10/15/3088159789711360/3089656546754560/STEM/14c2c8a4976943f59a14cb26af5efcc9.png?resizew=472)
(1)H2O的空间结构为____ ;CO2的形成过程为____ (用电子式表示)。
(2)过程IV的能量转化形式为____ 。
(3)过程I、II是典型的人工光合作用过程:4H2O+2CO2
2CH3OH+O2,该反应是____ (填“吸热”或“放热”)反应。
(4)过程II中CO2催化加氢制取甲醇,反应如下:
主反应:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0kJ•mol-1
副反应:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H1=+41.2kJ•mol-1
①CO、H2生成CH3OH的热化学方程式是____ 。
②提高CH3OH在平衡体系中的含量,可采取如下措施:____ (写出两条即可)。
(5)过程III制得的H2中混有CO,去除CO的反应如下:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)。在容积不变的密闭容器中,将0.1molCO、0.1molH2O混合加热到830℃发生上述反应,下列情况说明该反应一定达到化学平衡的是____ 。
a.CO的物质的量不再发生变化
b.CO与H2的物质的量浓度相等
c.n(CO)∶n(H2O)∶n(CO2)∶n(H2)=1∶1∶1∶1
d.v正(CO)=v逆(H2O)
(6)多步热化学循环分解水是制氢的重要方法,如“铁—氯循环”法,反应如下:
i.4H2O(g)+3FeCl2(s)=Fe3O4(s)+6HCl(g)+H2(g) △H1
ii.Fe3O4(s)+8HCl(g)=FeCl2(s)+2FeCl3(s)+4H2O(g) △H2
iii.2FeCl3(s)=2FeCl2(s)+Cl2(g) △H3
iv.______ △H4
反应i~iv循环可分解水,可利用△H1~△H4计算2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)的△H。在横线处写出反应iv的化学方程式____ 。
(7)大规模制H2所需能量可由太阳能提供。利用Na2CO3•10H2O可将太阳能储存、释放,结合反应方程式说明储存、释放太阳能的原理:____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/10/15/3088159789711360/3089656546754560/STEM/14c2c8a4976943f59a14cb26af5efcc9.png?resizew=472)
(1)H2O的空间结构为
(2)过程IV的能量转化形式为
(3)过程I、II是典型的人工光合作用过程:4H2O+2CO2
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b746e42417d0d08ed1cbb205b3e9434.png)
(4)过程II中CO2催化加氢制取甲醇,反应如下:
主反应:CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
副反应:CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
①CO、H2生成CH3OH的热化学方程式是
②提高CH3OH在平衡体系中的含量,可采取如下措施:
(5)过程III制得的H2中混有CO,去除CO的反应如下:CO(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
a.CO的物质的量不再发生变化
b.CO与H2的物质的量浓度相等
c.n(CO)∶n(H2O)∶n(CO2)∶n(H2)=1∶1∶1∶1
d.v正(CO)=v逆(H2O)
(6)多步热化学循环分解水是制氢的重要方法,如“铁—氯循环”法,反应如下:
i.4H2O(g)+3FeCl2(s)=Fe3O4(s)+6HCl(g)+H2(g) △H1
ii.Fe3O4(s)+8HCl(g)=FeCl2(s)+2FeCl3(s)+4H2O(g) △H2
iii.2FeCl3(s)=2FeCl2(s)+Cl2(g) △H3
iv.______ △H4
反应i~iv循环可分解水,可利用△H1~△H4计算2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)的△H。在横线处写出反应iv的化学方程式
(7)大规模制H2所需能量可由太阳能提供。利用Na2CO3•10H2O可将太阳能储存、释放,结合反应方程式说明储存、释放太阳能的原理:
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【推荐1】氮氧化物治理是环境学家研究的热点之一。回答下列问题:
(1)H2还原法
已知:H2在催化剂Rh表面还原NO的部分反应机理如下表所示。
基元反应
的焓变△H=_________ 。
(2)CO还原法
已知:
的速率方程为
,k为速率常数,只与温度有关。
①画出未达平衡时
随时间t的变化关系趋势图_________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/7/6055c787-225f-4ed7-a8e4-f031e9ffe174.png?resizew=247)
②为提高该反应的化学反应速率,可采取的措施是_________ (填字母序号)。
A.升温 B.恒压时,再充入N2 C.恒容时,再充入CO D.恒压时,再充入N2O
(3)CH4还原法在2L密闭恒容容器中分别加入0.50mol CH4和1.2molNO2,发生反应:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c6db70703767d6a14da0c9318b4d2378.png)
。测得不同温度下
随反应时间t的变化如下表所示。
①T1温度下,0~20min内,NO2降解速率为_________ 。
②T1_________ T2 (填“>”“<”或“=”),该反应为反应_________ (填“吸热”或“放热”)。
③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
。已知T2温度下,反应达平衡时,CH4的分压为akPa。则T2温度时,该反应的相对压力平衡常数
=_________ 。
(1)H2还原法
已知:H2在催化剂Rh表面还原NO的部分反应机理如下表所示。
序号 | 基元反应 | 活化能Ea/( kJ∙mol-1) |
① | ![]() | 12.6 |
② | ![]() | 97.5 |
③ | ![]() | 83.7 |
④ | ![]() | 33.5 |
⑤ | ![]() | 77.8 |
基元反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b6a086fd99a4b098c0056b08cebfc78.png)
(2)CO还原法
已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b0b59e90493cf7f2902c79b19dedbbde.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7b8f7aa263eba318ce373c418780137f.png)
①画出未达平衡时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3b13ef638ba59653a8e2a3035bf13438.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/7/6055c787-225f-4ed7-a8e4-f031e9ffe174.png?resizew=247)
②为提高该反应的化学反应速率,可采取的措施是
A.升温 B.恒压时,再充入N2 C.恒容时,再充入CO D.恒压时,再充入N2O
(3)CH4还原法在2L密闭恒容容器中分别加入0.50mol CH4和1.2molNO2,发生反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c6db70703767d6a14da0c9318b4d2378.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/00b7b063586eb9794be66409df5b3239.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/69373a7e2e935d9e5617672a9e50fd77.png)
温度K | 时间t/min | 0 | 10 | 20 | 40 | 50 |
T1 | n(CH4)/mol | 0.50 | 0.30 | 0.18 | 0.15 | 0.15 |
T2 | n(CH4)/mol | 0.50 | 0.35 | 0.25 | 0.10 | 0.10 |
①T1温度下,0~20min内,NO2降解速率为
②T1
③设
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1dce75ca5b3f2f16709d67d442f6e60f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/446556a7aa7d9e3ab4878b6baaa5f84b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1dce75ca5b3f2f16709d67d442f6e60f.png)
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
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解题方法
【推荐2】某兴趣小组以重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液为研究对象,结合所学反应原理的知识改变条件使其发生“色彩变幻”。
已知:①K2Cr2O7溶液存在平衡:Cr2O
(橙色)+H2O
2CrO
(黄色)+2H+。
②Cr3+(绿色)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/8/a61318ef-f119-4404-9cfa-307a98d17abe.png?resizew=382)
(1)i可证明反应Cr2O
+H2O
2CrO
+2H+的正反应是___ (填“吸热”或“放热”)。
(2)ii是验证“只降低生成物的浓度,该平衡正向移动”,试剂a是______ 。
(3)iii的目的是要验证“增大生成物浓度,该平衡逆向移动”,此实验是否能达到预期目的____ (填“能”或“不能”),理由是_______ 。
(4)根据实验Ⅱ中不同现象,可以得出的结论是_____ 。
已知:①K2Cr2O7溶液存在平衡:Cr2O
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56b0a7250ddf460fbe0a94986e179352.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18816f9b3f9fde6e6b87d5ca93476073.png)
②Cr3+(绿色)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/8/a61318ef-f119-4404-9cfa-307a98d17abe.png?resizew=382)
(1)i可证明反应Cr2O
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56b0a7250ddf460fbe0a94986e179352.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18816f9b3f9fde6e6b87d5ca93476073.png)
(2)ii是验证“只降低生成物的浓度,该平衡正向移动”,试剂a是
(3)iii的目的是要验证“增大生成物浓度,该平衡逆向移动”,此实验是否能达到预期目的
(4)根据实验Ⅱ中不同现象,可以得出的结论是
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】工业上,裂解正丁烷可以获得乙烯、丙烯等化工原料。
反应1:
(g,正丁烷)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
反应2:
(g,正丁烷)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
已知几种共价键的键能如下表:
(1)根据上述数据估算,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14d7083610c69e55d959b9b8678e8543.png)
_______
。
(2)正丁烷和异丁烷之间转化的能量变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/29/8cffb92b-3b12-4efa-8965-6c0aafd369c4.png?resizew=275)
①正丁烷气体转化成异丁烷气体的热化学方程式为_______ 。
②下列有关催化剂的叙述错误的是_______ (填标号)。
A.能改变反应途径 B.能降低反应焓变
C.能加快反应速率 D.能增大平衡常数
(3)向密闭容器中投入一定量的正丁烷,发生反应1和反应2,测得正丁烷的平衡转化率(a)与压强(p)、温度(T)的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/29/3f01bd3a-ed23-4678-ba20-03071b379e1a.png?resizew=196)
①p1、p2、p3由小到大的顺序为_______ 。
②随着温度升高,三种不同压强下正丁烷的平衡转化率趋向相等,原因是_______ 。
(4)在一定温度下,向恒容密闭容器中投入正丁烷,同时发生反应1和反应2.测得部分物质的浓度与时间的关系如图,平衡时压强为
。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/29/02101b83-500b-42c8-8e33-9d6dd31c34a7.png?resizew=219)
①
时改变的条件可能是_______ (填标号)。
A.增大压强 B.增大正丁烷的浓度 C.加入催化剂
②该温度下,反应1的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
_______
。(提示:组分分压=总压×体积分数)
反应1:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4f07d985a5bb6640fc60e4ea924a0015.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4df07a4dc8c526334b13edf067ae21e5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
反应2:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4f07d985a5bb6640fc60e4ea924a0015.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/53205789b74eeeeddde8e1b4401b18e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
已知几种共价键的键能如下表:
共价键 | ![]() | ![]() | ![]() |
键能![]() | 413 | 614 | 347 |
(1)根据上述数据估算,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14d7083610c69e55d959b9b8678e8543.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)正丁烷和异丁烷之间转化的能量变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/29/8cffb92b-3b12-4efa-8965-6c0aafd369c4.png?resizew=275)
①正丁烷气体转化成异丁烷气体的热化学方程式为
②下列有关催化剂的叙述错误的是
A.能改变反应途径 B.能降低反应焓变
C.能加快反应速率 D.能增大平衡常数
(3)向密闭容器中投入一定量的正丁烷,发生反应1和反应2,测得正丁烷的平衡转化率(a)与压强(p)、温度(T)的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/29/3f01bd3a-ed23-4678-ba20-03071b379e1a.png?resizew=196)
①p1、p2、p3由小到大的顺序为
②随着温度升高,三种不同压强下正丁烷的平衡转化率趋向相等,原因是
(4)在一定温度下,向恒容密闭容器中投入正丁烷,同时发生反应1和反应2.测得部分物质的浓度与时间的关系如图,平衡时压强为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/171292879cf84da7826425be8b964ed4.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/29/02101b83-500b-42c8-8e33-9d6dd31c34a7.png?resizew=219)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6cce4f974ab0f632f403f47ef81a90a1.png)
A.增大压强 B.增大正丁烷的浓度 C.加入催化剂
②该温度下,反应1的平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8d06ee61e4cb925cb80f41de2564ada0.png)
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
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解题方法
【推荐1】碳、氮及其化合物在工农业生产中有着广泛应用,处理、回收利用
是环境科学研究的热点课题。回答下列问题:
(1)汽车防撞气囊中加入的叠氮化钠在受到剧烈撞击时会迅速分解,能量变化如图。该反应的热化学方程式为:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/556e63f65f66c0e5ef08a1c4d540aee3.png)
___________
。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/22/e72b6a78-2e8a-45c6-becc-68291c0f57b5.png?resizew=228)
(2)工业上用氨气和二氧化碳合成尿素[CO(NH2)2]的反应历程与能量变化如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/22/099ba9df-76f8-4736-a615-04a1bb45bd20.png?resizew=261)
①下列说法正确的是___________ (填标号)。
a.合成尿素的反应在低温下可自发进行
b.相同条件下,氨基甲酸铵(NH2COONH4)比尿素稳定
c.若氨气和二氧化碳的转化率相等,则反应达到平衡状态
d.加压、降温有利于尿素的生成(不考虑副反应发生)
②在温度、压强恒定条件下,欲提高氨气的平转化率,可采取的措施是___________ 。
(3)工业上利用
还原
消除氮的氧化物对环境的污染,反应原理为
①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32abe996b9b8e3f9b795425de16bc4c7.png)
②![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/81336abef20b915fb0dd3bf771d3394e.png)
T℃时,向
固定体积的密闭容器中充入
和
,测得起始压强为
,反应
后达到平衡,测得
转化率为80%,N2占总气体物质的量分数为
,用
表示到达平衡时的反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75961fb85af6d75c442561fa6252e9e0.png)
___________
;该温度下反应②的正反应平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
___________
。(用分数表示)
(4)间接电解法除
。其工作原理如图所示,已知:
是一种弱酸。从A口中出来的气体是___________ 填化学式,电解池的阴极电极反应式为___________ ,用化学方程式表示吸收池中除去
的原理:___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2237a41e62cd0106d738f00fba9848e4.png)
(1)汽车防撞气囊中加入的叠氮化钠在受到剧烈撞击时会迅速分解,能量变化如图。该反应的热化学方程式为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/556e63f65f66c0e5ef08a1c4d540aee3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24cde03068deb44bd00e929884761b9d.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/22/e72b6a78-2e8a-45c6-becc-68291c0f57b5.png?resizew=228)
(2)工业上用氨气和二氧化碳合成尿素[CO(NH2)2]的反应历程与能量变化如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/22/099ba9df-76f8-4736-a615-04a1bb45bd20.png?resizew=261)
①下列说法正确的是
a.合成尿素的反应在低温下可自发进行
b.相同条件下,氨基甲酸铵(NH2COONH4)比尿素稳定
c.若氨气和二氧化碳的转化率相等,则反应达到平衡状态
d.加压、降温有利于尿素的生成(不考虑副反应发生)
②在温度、压强恒定条件下,欲提高氨气的平转化率,可采取的措施是
(3)工业上利用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b0a6c15428939414834c004df67176f.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32abe996b9b8e3f9b795425de16bc4c7.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/81336abef20b915fb0dd3bf771d3394e.png)
T℃时,向
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bcdbcfa56af123635b4f5bae5908df69.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f850f0d4b7f97a5c3791e8a4d7f627c6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56040a4a0138067d9d00777c3abb062a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/245512abe6496e45bc6465a05bbba13e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a90dada1aaa7fc627ac13037050d11fb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b0a6c15428939414834c004df67176f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b822be6951e6dfce60a3a84d67bbeaee.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75961fb85af6d75c442561fa6252e9e0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b0936cd2e8c06ca16d5998c2c68b3a45.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af3e7b07b6ef4d93226982f4de766ef8.png)
(4)间接电解法除
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87203a8d0af9ef58730df3b8dd90b4e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bcda3a02e9d2575a08f6877219e89b6a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87203a8d0af9ef58730df3b8dd90b4e4.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/22/aaa1511f-b51c-47f5-bcbf-5d1bb1587197.png?resizew=288)
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】氢能是一种重要的绿色能源,在实现“碳中和”与“碳达峰”目标中起到重要作用。乙醇与水催化重整制氢发生以下反应:
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/963648f5e48b2cddc8fe99b2d023d643.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
回答下列问题:
(1)①已知反应Ⅲ:
,
,
则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a2968ff4cc4ebcf30d48d7b567efeeb0.png)
_______ 。
②反应Ⅰ能自发进行的条件为_______ 。
(2)压强为100
,
的平衡产率与温度、起始时
的关系如图所示,每条曲线表示![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
相同 的平衡产率。![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b23d08f125873b66e1233472050914b.png)
_______
(填“>”、“=”或“<”)
②
的产率:C点_______ B点(填“>”、“=”或“<”);
③A、B两点
产率相等的原因是_______ 。
(3)压强为100
下,1![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
和3![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
发生上述反应,平衡时
和
的选择性、乙醇的转化率随温度的升高曲线如图所示。[已知:
的选择性
]![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6a1f97c899f0c427a3170d0727fe5780.png)
_______
。
②表示
选择性的曲线是_______ (填标号)。
③573K时,反应Ⅱ的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be2cbccd6562c2ff548b6c93a294d0d7.png)
_______ (保留到小数点后两位)。
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6be82c995cc853cdb610eb34d5f4d749.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/963648f5e48b2cddc8fe99b2d023d643.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b05efe66c0e0954c289a0f6f05e4faa3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
回答下列问题:
(1)①已知反应Ⅲ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f061c9375aa1396bd2f958abf4f5248d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/51b2dfbac1e19bbc6e94d69610d7632f.png)
则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a2968ff4cc4ebcf30d48d7b567efeeb0.png)
②反应Ⅰ能自发进行的条件为
(2)压强为100
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8d06ee61e4cb925cb80f41de2564ada0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c5187fed38b3c1da39f651509aa0f136.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b23d08f125873b66e1233472050914b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6bea631ea2d3640b25912f3d178ce4a2.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
③A、B两点
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
(3)压强为100
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8d06ee61e4cb925cb80f41de2564ada0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1ac32e10c70f8d0b9dd0eff105a6fde3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fe385606322e88ff02712045e1834e43.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/60e3e6855b1015650db0f1d15282f237.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6a1f97c899f0c427a3170d0727fe5780.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
②表示
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
③573K时,反应Ⅱ的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be2cbccd6562c2ff548b6c93a294d0d7.png)
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解答题-原理综合题
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适中
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【推荐3】NOx储存还原技术法(NSR)利用催化剂消除汽车尾气中的NOx,其原理:
△H。
(1)已知:①
△H1;②
△H2;用含△H1和△H2的代数式表示△H=___________ kJ⋅mol-1.汽车发动机工作时,会引发反应①,其能量变化如图所示。则△H1=___________ kJ⋅mol-1。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/24/2c0a4367-df07-49b3-a540-775021776264.png?resizew=213)
(2)NSR反应机理及相对能量如下图(TS表示过渡态):
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/24/74fe04c5-ac86-41fe-9bf9-14254f6b1fbf.png?resizew=504)
反应过程中,决速步骤的热化学方程式为___________ 。
(3)在一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入等物质的量的NO和CO模拟NSR反应,反应过程中c(NO)随时间变化的曲线如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/24/48d3e63c-2ce6-49e5-b66d-27a4eb9fb564.png?resizew=171)
线a和b中,表示在该温度下使用NSR催化技术的是曲线_________ (选填“a”或“b”)。线a中前5min内CO的平均反应速率v(CO)=________ ;此温度下该反应的平衡常数K=_________ 。
(4)保持其他条件不变,平衡后再向容器中充入CO和N2各0.8mol,则此时v(正)________ v(逆)(选填“>”“<”或“=”)。
(5)若保持其他条件不变,15min时将容器的体积压缩至1L,20min时反应重新达到平衡,NO的物质的量浓度对应的点可能是点___________ (选填“A”“B”“C”“D”或“E”)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e9d0e4a88ae9334a497a92da5043ce07.png)
(1)已知:①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fb5297f0bc9e8eeb40999065503f8292.png)
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(2)NSR反应机理及相对能量如下图(TS表示过渡态):
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/24/74fe04c5-ac86-41fe-9bf9-14254f6b1fbf.png?resizew=504)
反应过程中,决速步骤的热化学方程式为
(3)在一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入等物质的量的NO和CO模拟NSR反应,反应过程中c(NO)随时间变化的曲线如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/24/48d3e63c-2ce6-49e5-b66d-27a4eb9fb564.png?resizew=171)
线a和b中,表示在该温度下使用NSR催化技术的是曲线
(4)保持其他条件不变,平衡后再向容器中充入CO和N2各0.8mol,则此时v(正)
(5)若保持其他条件不变,15min时将容器的体积压缩至1L,20min时反应重新达到平衡,NO的物质的量浓度对应的点可能是点
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适中
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解题方法
【推荐1】Ⅰ、化学实验中,通常需要使用到硫酸
(1)向Na2S2O3溶液滴加稀硫酸,产生淡黄色沉淀,写出反应的离子方程式___________ 。
(2)向硫酸酸化的KMnO4溶液中滴加草酸溶液,紫红色褪去。写出反应的离子方程式___________ 。
Ⅱ、氢气作为一种清洁能源,一直是能源研究的热点,工业上制取氢气有多种方法:
①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H1=![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18d91b7cbe631c6f767f038f7b79d988.png)
②CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H2=![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/86f98436ddfb13f5c89b52b5212982b9.png)
③CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H3=![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/815e13034b7a54af1189e457bf377a2c.png)
④CH3OH(1)=CO(g)+2H2(g) △H4=![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c86e16079cb6fabf20f59c41ee5230f0.png)
(3)根据以上数据,请写出CH4(g)分解生成C(s)和H2(g)的热化学方程式___________ 。反应②需要在___________ (高温、低温)下才能自发进行
(4)几种化学键的键能如下表所示:
根据以上有关反应的△H,计算x=___________ 。
(5)我国科学家通过计算机模拟,研究了在某催化剂表面上发生反应④的反应历程(吸附在催化剂表面的物质,用"*"标注)。甲醇(CH3OH)脱氢反应的第一步历程,有两种可能方式:
方式Ⅰ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8ead82ca7207cb1d67c74ffb2d21d298.png)
方式Ⅱ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/239cc9fd5a36b8c435b10116f621d222.png)
活化能E值推测,甲醇脱氢过程中主要历程的方式为___________ (填"Ⅰ"或"Ⅱ")。计算机模拟的各步反应的能量变化示意图如下。___________ 。
(1)向Na2S2O3溶液滴加稀硫酸,产生淡黄色沉淀,写出反应的离子方程式
(2)向硫酸酸化的KMnO4溶液中滴加草酸溶液,紫红色褪去。写出反应的离子方程式
Ⅱ、氢气作为一种清洁能源,一直是能源研究的热点,工业上制取氢气有多种方法:
①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H1=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18d91b7cbe631c6f767f038f7b79d988.png)
②CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H2=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/86f98436ddfb13f5c89b52b5212982b9.png)
③CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H3=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/815e13034b7a54af1189e457bf377a2c.png)
④CH3OH(1)=CO(g)+2H2(g) △H4=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c86e16079cb6fabf20f59c41ee5230f0.png)
(3)根据以上数据,请写出CH4(g)分解生成C(s)和H2(g)的热化学方程式
(4)几种化学键的键能如下表所示:
化学键 | C=O | H—H | ![]() | C—H | O—H |
键能/kJ·mol-1 | 803 | 436 | x | 414 | 463 |
(5)我国科学家通过计算机模拟,研究了在某催化剂表面上发生反应④的反应历程(吸附在催化剂表面的物质,用"*"标注)。甲醇(CH3OH)脱氢反应的第一步历程,有两种可能方式:
方式Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8ead82ca7207cb1d67c74ffb2d21d298.png)
方式Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/239cc9fd5a36b8c435b10116f621d222.png)
活化能E值推测,甲醇脱氢过程中主要历程的方式为
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适中
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解题方法
【推荐2】工业上利用CO和H2合成甲醇,而CO和H2来源于煤的气化。回答下列问题。
(I).(1)已知:①H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H1=-241.8kJ/mol
②C(s)+
O2(g)=CO(g) △H2=-110.5kJ/mol
则焦炭与水蒸气反应的热化学方程式为_____________ 。
(2)已知反应CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H=-99kJ/mol中的相关化学键键能如下:
则x=________
(II)(3)在一容积可变的密闭容器中,lmolCO与2molH2发生反应:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g), CO在不同温度下的平衡转化率(a)与总压强的关系如下图所示。
①该反应的△S_____ 0,图中的Tl____ T2(填“>”、“<”或“=”)。
②该合成反应的温度一般控制在240~270℃,选择此温度范围的原因有:________ 。
③图中a点时以CH3OH的物质的量分数为_______ ,该反应的压强平衡常数为Kp=______ (KPa)-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)利用合成气(主要成分为CO和H2)合成甲醇,发生主要反应如下:
I: CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H1
II:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H2
III:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g) +H2O(g) △H31
上述反应对应的平衡常数分别为K1、K2、K3,它们随温度变化曲线如下图所示。
则△H1______ △H3(填“>”、“<”或“=”)。理由是____________ 。
(I).(1)已知:①H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H1=-241.8kJ/mol
②C(s)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f89eef3148f2d4d09379767b4af69132.png)
则焦炭与水蒸气反应的热化学方程式为
(2)已知反应CO(g)+2H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/4/14/1665818907246592/1666360990081024/STEM/3e5b6a4493a349f2a16f4f1418304738.png?resizew=33)
则x=
(II)(3)在一容积可变的密闭容器中,lmolCO与2molH2发生反应:CO(g)+2H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/4/14/1665818907246592/1666360990081024/STEM/c595d6694d4c4fcfb0e2ef2f0a31c768.png?resizew=54)
①该反应的△S
②该合成反应的温度一般控制在240~270℃,选择此温度范围的原因有:
③图中a点时以CH3OH的物质的量分数为
(4)利用合成气(主要成分为CO和H2)合成甲醇,发生主要反应如下:
I: CO(g)+2H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/4/14/1665818907246592/1666360990081024/STEM/c595d6694d4c4fcfb0e2ef2f0a31c768.png?resizew=54)
II:CO2(g)+H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/4/14/1665818907246592/1666360990081024/STEM/c595d6694d4c4fcfb0e2ef2f0a31c768.png?resizew=54)
III:CO2(g)+3H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/4/14/1665818907246592/1666360990081024/STEM/c595d6694d4c4fcfb0e2ef2f0a31c768.png?resizew=54)
上述反应对应的平衡常数分别为K1、K2、K3,它们随温度变化曲线如下图所示。
则△H1
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解题方法
【推荐3】多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/21/4800dd1f-aa67-447c-8b92-1f3bde7a74b2.png?resizew=480)
回答下列问题:
将SiCl4氢化为SiHCl3有三种方法,对应的反应依次为:
①SiCl4(g)+H2(g)
SiHCl3(g) +HCl(g) △H1>0
②3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)
4SiHClg(g) △H2<0
③2SiCl4(g)+H2(g)+Si(s)+HCl(g)
3SiHCl3(g) △H3
(1)氢化过程中所需的高纯度H2可用惰性电极电解KOH溶液制备,写出产生H2的电极名称______
填“阳极”或“阴极”
,该电极反应方程式为______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/21/fe8ec99f-d0d8-4b25-8588-67e308ac9e10.png?resizew=472)
(2)已知体系自由能变
时反应自发进行。三个氢化反应的△G与温度的关系如图1所示,可知:反应①能自发进行的最低温度是______ ;相同温度下,反应②比反应①的△G小,主要原因是______ 。
(3)不同温度下反应②中SiCl4转化率如图2所示,可知:反应适宜温为_________ ;比较A点与E点的正反应速率大小关系为__________________ 。
(4)反应③的△H3=______
用△H1、△H2表示
。
(5)由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除SiCl4、SiHCl3和Si外,还有______
填分子式
。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/21/4800dd1f-aa67-447c-8b92-1f3bde7a74b2.png?resizew=480)
回答下列问题:
将SiCl4氢化为SiHCl3有三种方法,对应的反应依次为:
①SiCl4(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
②3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
③2SiCl4(g)+H2(g)+Si(s)+HCl(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(1)氢化过程中所需的高纯度H2可用惰性电极电解KOH溶液制备,写出产生H2的电极名称
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd995178601c2ad7b40f973d268c7bb7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04582116cd765fcc5a52f44279ad6c94.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/21/fe8ec99f-d0d8-4b25-8588-67e308ac9e10.png?resizew=472)
(2)已知体系自由能变
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d91b876f7e5e5b8922cecdb34c53132.png)
(3)不同温度下反应②中SiCl4转化率如图2所示,可知:反应适宜温为
(4)反应③的△H3=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd995178601c2ad7b40f973d268c7bb7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04582116cd765fcc5a52f44279ad6c94.png)
(5)由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除SiCl4、SiHCl3和Si外,还有
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd995178601c2ad7b40f973d268c7bb7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04582116cd765fcc5a52f44279ad6c94.png)
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