二氧化碳催化加氢制甲醇,有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题:
(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为
I.CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)△H1
该反应一般认为通过如下步骤来实现:
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H2=+41.4kJ/mol
Ⅲ.CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)△H3=-90.5kJ/mol
则△H1=__________ 。
(2)科学家研究发现,上述反应历程包含7步基元反应,在铜催化剂表面发生反应时,各基元反应在不同铜原子晶面Cu(100)、Cu(110)、Cu(111)反应的能量变化如下表所示。(*指微粒吸附在催化剂表面。)
根据上表数据,在Cu(111)晶面的反应历程中,决定反应速率的基元反应是__________ ,该制甲醇的反应历程更容易在__________ 晶面发生。
(3)在p=4.00MPa、原料气n(H2):n(CO2)=3.4、铜催化剂的反应条件下,温度对CO2转化率、甲醇产率、甲醇选择性的影响如下图所示。![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/133b1af62f4b946c99b92ca03fd9ae1c.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/20/2940148536352768/2940936724209664/STEM/6a2398ff-6c4d-45ad-b84b-2d716bff72cc.png?resizew=348)
①CO2的转化率随温度升高而增大的原因可能是__________ ;
②CH3OH的选择性随温度升高而减小的原因可能是__________ ;
③计算240℃时反应Ⅱ的压强平衡常数__________ (列出计算式即可)。
(4)除调控合适的温度外,使CH3OH的选择性增大的方法有__________ 。
(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为
I.CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
该反应一般认为通过如下步骤来实现:
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)
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Ⅲ.CO(g)+2H2(g)
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则△H1=
(2)科学家研究发现,上述反应历程包含7步基元反应,在铜催化剂表面发生反应时,各基元反应在不同铜原子晶面Cu(100)、Cu(110)、Cu(111)反应的能量变化如下表所示。(*指微粒吸附在催化剂表面。)
基元反应 | △H/eV | ||
Cu(100) | Cu(110) | Cu(111) | |
CO2+H*![]() | 0.52 | 0.34 | 0.79 |
COOH*![]() | -0.26 | -0.33 | -0.11 |
OH*+H*![]() | -0.10 | 0.10 | -0.34 |
CO*+H*![]() | 0.55 | 0.50 | 0.66 |
HCO*+H*![]() | -0.53 | -0.27 | -0.69 |
CH2O+H*![]() | -1.02 | -1.10 | -0.78 |
CH3O*+H*![]() | -0.24 | -0.10 | -0.41 |
(3)在p=4.00MPa、原料气n(H2):n(CO2)=3.4、铜催化剂的反应条件下,温度对CO2转化率、甲醇产率、甲醇选择性的影响如下图所示。
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①CO2的转化率随温度升高而增大的原因可能是
②CH3OH的选择性随温度升高而减小的原因可能是
③计算240℃时反应Ⅱ的压强平衡常数
(4)除调控合适的温度外,使CH3OH的选择性增大的方法有
更新时间:2022-03-21 12:13:59
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解题方法
【推荐1】氨气中氢含量高,是一种优良的小分子储氢载体,且安全、易储运,可通过下面两种方法由氨气得到氢气。
方法I:氨热分解法制氢气
相关化学键的键能数据如下表所示:
一定温度下,利用催化剂将NH3分解为N2和H2。回答下列问题:
(1)反应2NH3(g)
N2(g)+3H2(g) ΔH=_______ kJ·mol-1;已知该反应的ΔS=198.9J·mol-1·K-1,则在_______ (填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应的自发进行。
(2)向容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的NH3,下列叙述能说明该反应已达到平衡状态的是_______(填标号)。
(3)某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂条件下,将0.1molNH3通入3L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa),各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/17/69ecf25b-2cf1-425f-91ac-4c9a99d783e0.png?resizew=229)
①若保持容器体积不变,t1时反应达到平衡,用N2的浓度变化表示0~t1时间内的反应速率v(N2)_______ mol·L-1·min-1(用含t1的代数式表示)。
②t2时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变,图中能正确表示压缩后N2分压变化趋势的曲线是_______ (用图中a、b、c、d表示),理由是_______ ;
③在该温度下,用分压表示的该反应的平衡常数Kp=_______ 。(已知:分压=总压×该组分物质的量分数)。
方法II:氨电解法制氢气
利用电解原理,将氨转化为高纯氢气,其装置如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/17/c0a42dd5-0c96-4115-9e04-ca0f3b2ed0d7.png?resizew=194)
(4)该装置中主要能量转化形式有_______ ;
(5)阳极的电极反应式为_______ 。
方法I:氨热分解法制氢气
相关化学键的键能数据如下表所示:
化学键 | N![]() | H-H | N-H |
键能E/(kJ·mol-1) | 945.8 | 436.0 | 390.8 |
(1)反应2NH3(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
(2)向容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的NH3,下列叙述能说明该反应已达到平衡状态的是_______(填标号)。
A.容器内压强保持不变 |
B.NH3(g)与N2(B)的物质的量之比为2:1 |
C.气体的密度保持不变 |
D.气体的平均相对分子质量保持不变 |
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①若保持容器体积不变,t1时反应达到平衡,用N2的浓度变化表示0~t1时间内的反应速率v(N2)
②t2时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变,图中能正确表示压缩后N2分压变化趋势的曲线是
③在该温度下,用分压表示的该反应的平衡常数Kp=
方法II:氨电解法制氢气
利用电解原理,将氨转化为高纯氢气,其装置如图所示。
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(4)该装置中主要能量转化形式有
(5)阳极的电极反应式为
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【推荐2】Ⅰ.(1)研究钢铁的防腐蚀措施意义重大。利用如图所示装置可以模拟铁的电化学防护,其中Y为NaCl。
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为减缓铁的腐蚀:
①若X为碳棒,开关K应置于____ (填字母)处,此时X极发生的电极反应式为__________________ 。
②若X为锌,开关K置于M处,则此时铁极发生的电极反应式为__________________ 。
(2)在城市中地下常埋有纵横交错的管道和输电线路,地上还铺有铁轨,当有电流泄漏入潮湿的土壤中,并与金属管道形成回路时,就会引起后者的腐蚀。为表示其原理,某班级的学生绘制了下列装置图(假设电极材料均为铁,电解质溶液均为NaCl溶液)。
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/12/12/2095238463373312/2096057698574336/STEM/6d336156d4b0415c9c38bfb1d8aa53c1.png?resizew=305)
你认为其中能合理模拟金属管道的腐蚀原理的是______ ;c(Ⅱ)的总反应方程式是_______ ;若图d 中接通电源,则平放的铁丝左侧附近产生的现象是________ ;请你为防止地下金属管道腐蚀提供一种策略_______________ 。
Ⅱ.1 L某溶液中含有的离子如下表:
用惰性电极电解该溶液。当电路中有5 mol 电子通过时,溶液的pH=____ (忽略电解时溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)。
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为减缓铁的腐蚀:
①若X为碳棒,开关K应置于
②若X为锌,开关K置于M处,则此时铁极发生的电极反应式为
(2)在城市中地下常埋有纵横交错的管道和输电线路,地上还铺有铁轨,当有电流泄漏入潮湿的土壤中,并与金属管道形成回路时,就会引起后者的腐蚀。为表示其原理,某班级的学生绘制了下列装置图(假设电极材料均为铁,电解质溶液均为NaCl溶液)。
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你认为其中能合理模拟金属管道的腐蚀原理的是
Ⅱ.1 L某溶液中含有的离子如下表:
离子 | Cu2+ | Al3+ | ![]() | Cl- |
物质的量浓度/(mol/L) | 2 | 1 | 4 | x |
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【推荐3】碳和氮的化合物在生产生活中广泛存在。回答下列问题:
(1)三氯化氮(NCl3)是一种黄色、油状、具有刺激性气味的挥发性有毒液体,各原子均满足8电子稳定结构。其电子式是__________________ 。氯碱工业生产时,由于食盐水中通常含有少量NH4Cl,而在阳极区与生成的氯气反应产生少量NCl3,该反应的化学方程式为_____________ 。
(2)一定条件下,不同物质的量的CO2与不同体积的1.0mol/LNaOH溶液充分反应放出的热量如下表所示:
该条件CO2与NaOH 溶液反应生成NaHCO3的热化学反应方程式为______________________ 。
(3)利用CO可以将NO转化为无害的N2,其反应为: 2NO(g) +2CO(g)
N2(g) +2CO2(g),向容积均为1L的甲、乙两个恒温(温度分别为300℃、T℃)容器中分别加入2.00molNO和2.00molCO,测得各容器中n(CO)随反应时间t的变化情况如下表所示:
①甲容器中,0~40min 内用NO的浓度变化表示的反应速率v(NO)=_____________ 。
②该反应的△H____ 0(填“>”或“<”)。
③甲容器反应达到平衡后,若容器内各物质的量均增加1倍,则平衡______ (填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
(4)常温下, 在(NH4)2C2O4溶液中,反应NH4++C2O42-+H2O
NH3·H2O+HC2O4-的平衡常数K=________________________ 。(已知常温下,NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5,H2C2O4的电离平衡常数Ka1=5×10-2,Ka2=5×10-5)
(5)在酸性电解质溶液中,以惰性材料作电极,将CO2转化为丙烯的原理如下图所示
①太阳能电池的负极是__________ (填“a”或“b”)
②生成丙烯的电极反应式是_____________________________ 。
(1)三氯化氮(NCl3)是一种黄色、油状、具有刺激性气味的挥发性有毒液体,各原子均满足8电子稳定结构。其电子式是
(2)一定条件下,不同物质的量的CO2与不同体积的1.0mol/LNaOH溶液充分反应放出的热量如下表所示:
反应序号 | n (CO2)/mol | V (NaOH) /L | 放出的热量/kJ |
1 | 0.5 | 0.75 | a |
2 | 1.0 | 2.00 | b |
该条件CO2与NaOH 溶液反应生成NaHCO3的热化学反应方程式为
(3)利用CO可以将NO转化为无害的N2,其反应为: 2NO(g) +2CO(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/3/27/1911038203158528/1912481389461504/STEM/d4385a617217475aa4cff94a540c6fd9.png?resizew=33)
t/min | 0 | 40 | 80 | 120 | 160 |
N甲(CO)/mol | 2.00 | 1.50 | 1.10 | 0.80 | 0.80 |
N乙(CO)/mol | 2.00 | 1.45 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
①甲容器中,0~40min 内用NO的浓度变化表示的反应速率v(NO)=
②该反应的△H
③甲容器反应达到平衡后,若容器内各物质的量均增加1倍,则平衡
(4)常温下, 在(NH4)2C2O4溶液中,反应NH4++C2O42-+H2O
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(5)在酸性电解质溶液中,以惰性材料作电极,将CO2转化为丙烯的原理如下图所示
①太阳能电池的负极是
②生成丙烯的电极反应式是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/3/27/1911038203158528/1912481389461504/STEM/a2c60bd32ebb426d803e49a86cbfc17f.png?resizew=178)
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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1】二十大报告指出“推动绿色发展,促进人与自然和谐共生”,强调要深入推进环境污染防治。其中碳和氮氧化物的综合处理是环境污染治理的重要内容,一种利用一氧化碳脱硝的方法涉及如下反应:
ⅰ.
;
ⅱ.
;
ⅲ.
。
回答下列问题:
(1)一氧化碳与一氧化氮反应生成无污染气体的热化学方程式为___________ 。
(2)已知反应ⅲ的速率方程为
(k为只受温度影响的速率常数)。向某2 L刚性密闭容器中充入0.1 mol
和0.1 mol
,控制一定温度下,只发生反应ⅲ,10 min末达到平衡,此时容器中NO的体积分数为40%。
①10 min内该反应的平均反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e4b27a6a68fc01ea9efb42e22afcf262.png)
___________ ;
②该温度下,反应ⅲ的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/da7fdc1c29fbc58ec4f94c487bf7451e.png)
___________ ;
③若向平衡后的容器中充入一定量
,此时
会___________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)某实验小组研究高温下
和
反应造成污染的程度。一定温度下,向某恒容密闭容器中按体积比4∶1投入
和
,发生反应ⅰ和反应ⅱ。
①下列条件能说明上述两反应均达到平衡状态的是___________ (填选项字母)。
a.
的消耗速率等于
的生成速率时
b.
体积分数与
体积分数相等时
c.混合气体颜色不再发生变化
d.混合气体密度不再发生变化
②当容器内压强减少5%时,
的体积分数为___________ (保留三位有效数字)。
(4)我国科研工作者提出NO脱除可通过如图所示两种方式完成。实际生产中更适宜选择方式二的原因为___________ 。
ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3c7335dc52df7d4c8f93aabba9d6f107.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/64785cf4b0920709829ed5255118e9c3.png)
ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5f2664a7099d16a8b557b93ba775b84b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7be2a500d13b1ffd638fbaec993d8129.png)
ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/106598a3d01b5ecb0e1205174ae11ab3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c5aafd1ccae20feb3260c2ee53ae1d77.png)
回答下列问题:
(1)一氧化碳与一氧化氮反应生成无污染气体的热化学方程式为
(2)已知反应ⅲ的速率方程为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/66648e8fc88cf0ac80e6b97a2808f888.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ba8d41defa28f4f06acefb19b1286146.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7232269247b687de5f0053c45dca79a5.png)
①10 min内该反应的平均反应速率
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e4b27a6a68fc01ea9efb42e22afcf262.png)
②该温度下,反应ⅲ的平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/da7fdc1c29fbc58ec4f94c487bf7451e.png)
③若向平衡后的容器中充入一定量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ba8d41defa28f4f06acefb19b1286146.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c175ae491f8aab736e87cd0c7653fd1e.png)
(3)某实验小组研究高温下
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/558441997d312e861f3aba4ea9f2e524.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cdf76ffc61757b8b9cf5daaf29a6c0e3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/558441997d312e861f3aba4ea9f2e524.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cdf76ffc61757b8b9cf5daaf29a6c0e3.png)
①下列条件能说明上述两反应均达到平衡状态的是
a.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cdf76ffc61757b8b9cf5daaf29a6c0e3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7232269247b687de5f0053c45dca79a5.png)
b.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae1f36181d6abf96e7a2b90c58ee2c39.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7232269247b687de5f0053c45dca79a5.png)
c.混合气体颜色不再发生变化
d.混合气体密度不再发生变化
②当容器内压强减少5%时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7232269247b687de5f0053c45dca79a5.png)
(4)我国科研工作者提出NO脱除可通过如图所示两种方式完成。实际生产中更适宜选择方式二的原因为
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【推荐2】CO2资源化利用受到越来越多的关注,它能有效减少碳排放,有效应对全球的气候变化,并且能充分利用碳资源。
(1)CO2催化加氢合成CH4。其过程中主要发生下列反应:
反应Ⅰ:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);ΔH=-890.3 kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g);ΔH=+2.8 kJ·mol-1
反应Ⅲ:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g);ΔH=-566.0 kJ·mol-1
则反应CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)的ΔH=________________ kJ·mol-1。
(2)CO2与CH4经催化重整可制得合成气CO和H2。重整过程中同时存在
积碳反应:CH4(g)⇌C(s)+2H2(g) ΔH1=+75 kJ·mol−1
和消碳反应:CO2(g)+C(s)⇌2CO(g) ΔH2=+172 kJ·mol−1
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/28/1128ff53-36ad-4ba3-bdf9-6ce97eec0879.png?resizew=260)
①消碳反应在一定条件下能自发进行的原因是__________________ 。
②某催化剂对积碳和消碳反应都具有催化作用,催化剂表面的积碳量随温度的变化如上图所示。请提出一种清除催化剂表面积碳的方法____________________________ 。
(3)CO2电化学制CH4。图1表示以KOH溶液作电解质溶液进行电解的示意图,CO2在Cu电极上可以转化为CH4,该电极反应的方程式为_______________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/28/3c9039bd-c193-4a41-a530-ed6c08304a31.png?resizew=157)
(4)CO2和H2可直接合成甲醇,向一密闭容器中充入CO2和H2,发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH
①若保持温度、压强一定,能说明上述反应达到平衡状态的是__________ 。
A.容器内压强不变 B.v正(CH3OH)=3v逆(H2)
C.容器内气体的密度不变 D.CO2与H2O的物质的量之比保持不变
②若保持容积不变,测得两种不同温度时CH3OH的物质的量随时间的变化如图2所示,则ΔH____________ 0 (填“>”或“<”)。
(5)常温下,将一定量的CO2通入石灰乳中充分反应,达平衡后,溶液的pH为11,则c(CO
)=_________ 。(已知:Ksp[Ca(OH)2]=5.6×10-6,Ksp(CaCO3) =2.8×10-9)
(1)CO2催化加氢合成CH4。其过程中主要发生下列反应:
反应Ⅰ:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);ΔH=-890.3 kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g);ΔH=+2.8 kJ·mol-1
反应Ⅲ:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g);ΔH=-566.0 kJ·mol-1
则反应CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)的ΔH=
(2)CO2与CH4经催化重整可制得合成气CO和H2。重整过程中同时存在
积碳反应:CH4(g)⇌C(s)+2H2(g) ΔH1=+75 kJ·mol−1
和消碳反应:CO2(g)+C(s)⇌2CO(g) ΔH2=+172 kJ·mol−1
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/28/1128ff53-36ad-4ba3-bdf9-6ce97eec0879.png?resizew=260)
①消碳反应在一定条件下能自发进行的原因是
②某催化剂对积碳和消碳反应都具有催化作用,催化剂表面的积碳量随温度的变化如上图所示。请提出一种清除催化剂表面积碳的方法
(3)CO2电化学制CH4。图1表示以KOH溶液作电解质溶液进行电解的示意图,CO2在Cu电极上可以转化为CH4,该电极反应的方程式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/28/3c9039bd-c193-4a41-a530-ed6c08304a31.png?resizew=157)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/28/e083a317-24b2-4533-b15f-fb3a9c24ef48.png?resizew=171)
(4)CO2和H2可直接合成甲醇,向一密闭容器中充入CO2和H2,发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH
①若保持温度、压强一定,能说明上述反应达到平衡状态的是
A.容器内压强不变 B.v正(CH3OH)=3v逆(H2)
C.容器内气体的密度不变 D.CO2与H2O的物质的量之比保持不变
②若保持容积不变,测得两种不同温度时CH3OH的物质的量随时间的变化如图2所示,则ΔH
(5)常温下,将一定量的CO2通入石灰乳中充分反应,达平衡后,溶液的pH为11,则c(CO
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(0.4)
名校
【推荐3】I.氮气是重要的化工原料,在国民经济中占重要地位,工业合成氨的反应为:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbf57b0226663b63592c417b3b289d28.png)
(1)图甲表示合成NH3反应在某段时间t0→t6中反应速率与时间的曲线图,t1、t3、t4时刻分别改变某一外界条件,则在下列达到化学平衡的时间段中,NH3的体积分数最小的一段时间是___________。(填序号)
(2)在673K时,分别将4molN2和6molH2充入一个固定容积为1L的密闭容器中,随着反应的进行,气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间t的关系如表:
该反应达到平衡时,N2的转化率为___________ ;该温度下,此反应的平衡常数K=___________ 。
Ⅱ.甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示。
(3)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=___________ (用K1、K2表示)。
(4)反应③的ΔH___________ 0(填“>”或“<”)。
(5)500℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度相等,且均为0.1mol/L,则此时是否达到化学平衡状态___________ (填是或否),此时化学反应速率V正___________ V逆(填“>”“=”或“<”)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbf57b0226663b63592c417b3b289d28.png)
(1)图甲表示合成NH3反应在某段时间t0→t6中反应速率与时间的曲线图,t1、t3、t4时刻分别改变某一外界条件,则在下列达到化学平衡的时间段中,NH3的体积分数最小的一段时间是___________。(填序号)
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A.t0→t1 | B.t2→t3 | C.t3→t4 | D.t5→t6 |
t/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
n(H2)/mol | 6.00 | 4.50 | 3.60 | 3.30 | 3.03 | 3.00 | 3.00 |
n(NH3)/mol | 0 | 1.00 | 1.60 | 1.80 | 1.98 | 2.00 | 2.00 |
Ⅱ.甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示。
化学反应 | 平衡常数 | 温度℃ | |
500 | 800 | ||
①![]() | K1 | 2.5 | 0.15 |
②![]() | K2 | 1.0 | 2.5 |
③![]() | K3 |
(4)反应③的ΔH
(5)500℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度相等,且均为0.1mol/L,则此时是否达到化学平衡状态
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(0.4)
名校
【推荐1】CO2的综合利用是解决温室效应问题的有效途径。
I.CO2转化成有机物实现碳循环。
C2H4(g)+H2O(l)=C2H5OH(l) △H1=-44.2kJ•mol-1
2CO2(g)+2H2O(l)=C2H4(g)+3O2(g) △H2=+1411.0kJ•mol-1
(1)2CO2(g)+3H2O(l)=C2H5OH(l)+3O2(g)△H3=___ 。
II.CO2催化加氢合成乙烯。
(2)CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中,产物的物质的量之比n(C2H4)∶n(H2O)=__ 。当反应达到平衡时,若增大压强,则n(C2H4)__ (填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)在某铁系催化剂催化下,温度、氢碳比[
=x]对CO2平衡转化率的影响以及温度对催化效率影响如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/1/2668564321370112/2669044805836800/STEM/18beec1d838d46e5a302c87cb6b22721.png?resizew=496)
①下列有关说法正确的是__ (填字母)。
A.为提高CO2的平衡转化率,工业生产中应在尽可能低的温度下合成乙烯
B.增大氢碳比,可以提高CO2的平衡转化率
C.温度低于300℃时,随温度升高乙烯的平衡产率增大
D.平衡常数:K(M)>K(N)
②在总压为2.1MPa的恒压条件下,M点时,CO2的平衡转化率为
,则该条件下用平衡体系中各气体分压表示的平衡常数(Kp)的计算式(只需列式)为Kp=_ (各气体分压=平衡体系中各气体的体积分数×总压)
(4)二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应,生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。一定温度和压强条件下,为了提高反应速率和乙烯选择性,应当__ 。
III.CO2与水催化氢化制甲烷。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/1/2668564321370112/2669044805836800/STEM/98061bc38ac347ab8259516ff10080c0.png?resizew=429)
(5)HCOOH是CO2转化为CH4的中间体:CO2
HCOOH
CH4。当镍粉用量增加10倍后,甲酸的产量迅速减少,则当增加镍粉用量时,CO2镍催化氢化制甲烷的两步反应中反应速率增加较大的一步是__ (填“I”或“Ⅱ”)。
I.CO2转化成有机物实现碳循环。
C2H4(g)+H2O(l)=C2H5OH(l) △H1=-44.2kJ•mol-1
2CO2(g)+2H2O(l)=C2H4(g)+3O2(g) △H2=+1411.0kJ•mol-1
(1)2CO2(g)+3H2O(l)=C2H5OH(l)+3O2(g)△H3=
II.CO2催化加氢合成乙烯。
(2)CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中,产物的物质的量之比n(C2H4)∶n(H2O)=
(3)在某铁系催化剂催化下,温度、氢碳比[
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/1/2668564321370112/2669044805836800/STEM/18beec1d838d46e5a302c87cb6b22721.png?resizew=496)
①下列有关说法正确的是
A.为提高CO2的平衡转化率,工业生产中应在尽可能低的温度下合成乙烯
B.增大氢碳比,可以提高CO2的平衡转化率
C.温度低于300℃时,随温度升高乙烯的平衡产率增大
D.平衡常数:K(M)>K(N)
②在总压为2.1MPa的恒压条件下,M点时,CO2的平衡转化率为
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(4)二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应,生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。一定温度和压强条件下,为了提高反应速率和乙烯选择性,应当
III.CO2与水催化氢化制甲烷。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/1/2668564321370112/2669044805836800/STEM/98061bc38ac347ab8259516ff10080c0.png?resizew=429)
(5)HCOOH是CO2转化为CH4的中间体:CO2
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【推荐2】
是一种清洁、高效、具有优良环保性能的燃料,有良好的应用前景。
(1)科研人员设计了甲烷燃料电池并用于电解。如图1所示,电解质是掺杂了
与
的固体,可在高温下传导
。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/6/d7b7b1b2-5e2f-45e9-8b8e-6c03154151f2.png?resizew=237)
①该电池工作时负极反应方程式为_______ 。
②用该电池电解
溶液得到12.8gCu,理论上需要使用
的体积(标准状况)为_______ 。
(2)化学链燃烧技术主要由载氧体、燃料反应器和空气反应器组成。载氧体作为氧的载体,在反应器中循环,实现氧的转移。
①利用
载氧体的甲烷化学链燃烧法,其示意图如图2所示。甲烷脱氢过程可描述为_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/6/b3123680-e3e9-43fc-9cc8-a5a989d7a475.png?resizew=627)
②
也可作为甲烷燃烧的载氧体。往盛有
载氧体的刚性密闭容器中充入空气(
的物质的量分数为21%),发生反应。平衡时
的物质的量分数随反应温度T变化的曲线如图3所示。
的物质的量分数随温度升高而增大的原因是_______ ,反应温度必须控制在1030℃以下,原因是_______ 。
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(1)科研人员设计了甲烷燃料电池并用于电解。如图1所示,电解质是掺杂了
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8e26ee35e356fb7b4700345b48bfd96a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dba67aa38857c9bcdb03161595252d74.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/6/d7b7b1b2-5e2f-45e9-8b8e-6c03154151f2.png?resizew=237)
①该电池工作时负极反应方程式为
②用该电池电解
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
(2)化学链燃烧技术主要由载氧体、燃料反应器和空气反应器组成。载氧体作为氧的载体,在反应器中循环,实现氧的转移。
①利用
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/6/b3123680-e3e9-43fc-9cc8-a5a989d7a475.png?resizew=627)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/51d64cc90963bcbc75de752e52ffc3e3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/51d64cc90963bcbc75de752e52ffc3e3.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/20/c363f77b-d099-4fb1-b81a-125984179610.png?resizew=390)
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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3】工业上将石灰石和硫煤混合使用,称之为“固硫”,其反应原理为:2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)
2CaSO4(s)+2CO2(g) △H1=akJ·mol-1。
已知:CaO(s)+CO2(g)
CaCO3(s) △H2=bkJ·mol-1;
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) △H3=ckJ·mol-1。
请回答下列问题:
(1)CaSO4(s)
CaO(s)+SO3(g)△H=___ kJ·mol-1(用a、b、c表示)。
(2)T1℃时,向某恒容密闭容器中通入一定量的CO2和足量CaO发生反应:CaO(s)+CO2(g)
CaCO3(s),CO2的浓度随时间变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/28/0bffee03-b983-44b7-abc6-4eb308f40f00.png?resizew=205)
①0~8min,v(CO2)=___ 。
②t1min时,若保持其他条件不变,压缩容器体积至原来的
,t2min重新达到平衡,请在图中画出CO2的浓度自条件改变至新平衡的变化曲线___ 。
(3)T2℃时,向某密闭容器中通入2molSO2和1molO2发生反应:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) △H3=ckJ·mol-1。
①若该容器为恒压密闭容器,下列选项可判断反应已达平衡状态的是___ 。
A.混合气体的密度不再改变
B混合气体的压强不再改变
C.相同时间内,每断裂0.1molO=O键,同时生成0.2molSO3
D.混合气体的平均相对分子质量不再改变
②若该容器为2L的恒容密闭容器,达平衡时SO3的体积分数为40%,则O2的转化率为___ ,T2℃时该反应的平衡常数K=___ 。
③反应达到②中的平衡状态后,保持反应温度和O2的浓度不变,增大容器体积,则平衡将___ (填“正向”、“逆向”或“不“)移动,原因为___ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
已知:CaO(s)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
2SO2(g)+O2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
请回答下列问题:
(1)CaSO4(s)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(2)T1℃时,向某恒容密闭容器中通入一定量的CO2和足量CaO发生反应:CaO(s)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/28/0bffee03-b983-44b7-abc6-4eb308f40f00.png?resizew=205)
①0~8min,v(CO2)=
②t1min时,若保持其他条件不变,压缩容器体积至原来的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f89eef3148f2d4d09379767b4af69132.png)
(3)T2℃时,向某密闭容器中通入2molSO2和1molO2发生反应:2SO2(g)+O2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
①若该容器为恒压密闭容器,下列选项可判断反应已达平衡状态的是
A.混合气体的密度不再改变
B混合气体的压强不再改变
C.相同时间内,每断裂0.1molO=O键,同时生成0.2molSO3
D.混合气体的平均相对分子质量不再改变
②若该容器为2L的恒容密闭容器,达平衡时SO3的体积分数为40%,则O2的转化率为
③反应达到②中的平衡状态后,保持反应温度和O2的浓度不变,增大容器体积,则平衡将
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(0.4)
解题方法
【推荐1】研究氮氧化物的性质具有重要的意义。
(1)NO可以催化
与
的反应:
反应Ⅰ.
kJ/mol
反应Ⅱ.
kJ/mol
①下列说法正确的是:_____ 。
A.高温下有利于反应I的自发进行
B.反应Ⅱ的
对该反应的自发性影响不大
C.恒温恒容下加入一定量
与
,若容器内压强没有明显变化,说明不加催化剂时,
与
的反应不能自发进行
D.NO催化下,一定量
与
反应一段时间后,升高温度,
的体积分数可能变大
②据报道,瑞典某工厂利用上述反应制取硫酸。在合成
时,向反应容器中适时通入冷激气(冷的原料气),其作用是_____ 。
(2)密闭容器中加入一定量
和
,发生反应Ⅱ(忽略其它反应)。保持常压条件,经过相同时间,测得
的体积分数随温度的变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/18/e1c4b4e4-ac18-442b-b9e1-8c6fbfdfa691.png?resizew=300)
①由图可知,在M点之前,反应中
的体积分数随温度升高而减小,其原因为:_____ 。
②250℃和常压下,等物质的量的
和
反应后,测得平衡时NO的物质的量分数为40%,则该反应的物质的量分数平
的转化率平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c0107c9d714d52fa9ad32e3058a3a66e.png)
_____ 。(
是用平衡时物质的量分数代替平衡浓度计算)保持上述条件不变,提高原料中
的比例,使平衡时
的产率为90%。则
和
的投料比(即起始时加入的物质的量之比)为_____ 。
(3)在一定温度下,一定量
分解成氮气和氧气,同时释放出热量。分解的部分实验数据如下表。反应一段时间后,只改变如下一个条件。下列说法正确的是:_____。
(4)以固体催化剂催化CO还原NO生成
和
气体,反应历程如下(*表示吸附态),
请补充完整。
化学吸附:
;
表面反应:
;_____ :
;_____ 。
脱附:
;
(1)NO可以催化
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反应Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9063e031d24571ef6c5473fa14e1a837.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1064656a1267fb145d1ef5524db243b6.png)
反应Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d8186cf6175700c7cfe55c0f2acf7e5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ecb424cfe6fde210b6ba0707e40ec37f.png)
①下列说法正确的是:
A.高温下有利于反应I的自发进行
B.反应Ⅱ的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cec6e5e5c7d0a43c858ced2e5c614b1d.png)
C.恒温恒容下加入一定量
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
D.NO催化下,一定量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9cdde992f77a7036a2f0b21d52ddd043.png)
②据报道,瑞典某工厂利用上述反应制取硫酸。在合成
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9cdde992f77a7036a2f0b21d52ddd043.png)
(2)密闭容器中加入一定量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/470eb7553b49974a10b793b6750d9c57.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae380e0255bba6dcd2fd8bd4fef845d2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/18/e1c4b4e4-ac18-442b-b9e1-8c6fbfdfa691.png?resizew=300)
①由图可知,在M点之前,反应中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
②250℃和常压下,等物质的量的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c0107c9d714d52fa9ad32e3058a3a66e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6500ab7bf1b8a24b4e020fc49eb7cd90.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9cdde992f77a7036a2f0b21d52ddd043.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
(3)在一定温度下,一定量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/399d3afa7d61d212b666381c8df20576.png)
反应时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
![]() ![]() | 0.100 | 0.090 | 0.080 | 0.070 | 0.060 | 0.050 | 0.040 | 0.030 | 0.020 | 0.010 | 0.000 |
A.增大压强,![]() |
B.增大容器的体积,该分解反应平衡右移,![]() |
C.减小![]() |
D.升高温度,容器内气体的压强一定变大 |
(4)以固体催化剂催化CO还原NO生成
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
请补充完整。
化学吸附:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a0dba1962752e1031b6382406ad69796.png)
表面反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1951566cf22e078ba8a2ac13011ae768.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8322e560b64f7462825867c93a0331ca.png)
脱附:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ef1311586dd7e08ac52eeb9221e0103b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a6262b45e4c9f32bfaddbce8c3d7a4a6.png)
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
【推荐2】苯乙烯是生产塑料和合成橡胶的重要有机原料,可由乙苯催化脱氢获得。
(1)科技工作者结合实验与计算机模拟结果,研究了一个乙苯分子在催化剂表面脱氢制苯乙烯的反应,其历程如图1所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注):
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/25/72565725-bb04-4b38-9c2b-cfd429815ff5.png?resizew=420)
乙苯脱氢制苯乙烯反应的焓变![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
___________ (填“>”“<”或“=”)0,为提高乙苯的平衡转化率,应选择的反应条件为___________ (填标号)。
A.低温、高压 B.高温、低压 C.低温、低压 D.高温、高压
(2)有研究者发现,在
气氛中乙苯催化脱氢制苯乙烯更容易进行,反应历程如图2:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/25/48a326ee-7141-459e-9939-083237e9e955.png?resizew=502)
①该过程的总反应的化学方程式为___________ 。
②
属于___________ (填“极性”或“非极性”)分子;干冰中每个
分子周围有___________ 个紧邻分子。
③从资源综合利用角度分析,
氧化乙苯脱氢制苯乙烯的优点是___________ 。
(3)100kPa恒压下,将2mol乙苯蒸气通入体积可变的密闭容器中发生乙苯脱氢制苯乙烯反应。
①
℃时,反应经过10min达到平衡,此时苯乙烯的体积分数为0.375,则乙苯的转化率为________ ,0~10min内的平均反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f62a36bb96e63ba81c118bb94fe025e7.png)
_______
,该温度下的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
_______ kPa。
②
℃时,若再向体系中通入氮气,此时![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c175ae491f8aab736e87cd0c7653fd1e.png)
___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(1)科技工作者结合实验与计算机模拟结果,研究了一个乙苯分子在催化剂表面脱氢制苯乙烯的反应,其历程如图1所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注):
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/25/72565725-bb04-4b38-9c2b-cfd429815ff5.png?resizew=420)
乙苯脱氢制苯乙烯反应的焓变
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
A.低温、高压 B.高温、低压 C.低温、低压 D.高温、高压
(2)有研究者发现,在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/25/48a326ee-7141-459e-9939-083237e9e955.png?resizew=502)
①该过程的总反应的化学方程式为
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
③从资源综合利用角度分析,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
(3)100kPa恒压下,将2mol乙苯蒸气通入体积可变的密闭容器中发生乙苯脱氢制苯乙烯反应。
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a724b59c890095baa5cb73e267c44.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f62a36bb96e63ba81c118bb94fe025e7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e5d73778f12dfb95b2998376824620b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9275bd8ce17fcc4a786510b008414ab0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c175ae491f8aab736e87cd0c7653fd1e.png)
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较难
(0.4)
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解题方法
【推荐3】
的综合利用成为研究热点,
作为碳源加氢是再生能源的有效方法。回答下列问题:
Ⅰ.工业上利用
和
制备
,已知温度为T、压强为p时的摩尔生成焓
如表所示:
已知:一定温度下,由元素的最稳定单质生成
纯物质的热效应称为该物质的摩尔生成焓。
(1)温度为T、压强为p时,反应![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9ded371f17d73abcf60ce1dc7429a44d.png)
___________
。
(2)已知:温度为
时,
。实验测得:
为速率常数。
①
时,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/418017855797c4bc480466f89fad6712.png)
___________ 。
②若
时,
,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
___________ (填“>”“<”或“=”)
。
Ⅱ.在催化剂作用下,
可被氢气还原为甲醇:
[同时有副反应
发生],
平衡转化率随温度和压强的变化如图。
的大小关系:___________ 。解释压强一定时,
的平衡转化率呈现如图变化的原因:___________ 。同时增大
的平衡转化率和
的产率可采取的措施是___________ 。
(4)向压强为p的恒温恒压密闭容器中加入
和
,进行反应,达到平衡状态时,
的转化率为20%,生成
的物质的量为
,则甲醇的选择性为___________ %[甲醇选择性
];在该温度下,
的压强平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
___________ (列出计算式,分压=总压×物质的量分数)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
Ⅰ.工业上利用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e06b60f5d0be1cd442c0065e4c794b76.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fcbd4ba2abce75bc0492e1238273dda0.png)
气态物质 | ![]() | ![]() | ![]() |
摩尔生成焓/![]() | 0 | ![]() | ![]() |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/26edabbe2c43af4e74203ad34c4eff2d.png)
(1)温度为T、压强为p时,反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9ded371f17d73abcf60ce1dc7429a44d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)已知:温度为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/99df923c10350db4c5af049f31186cad.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c92c99914b8cb7968ca4c7a56f45c58.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/429848349f1b97a948666d55b1680822.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/99df923c10350db4c5af049f31186cad.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/418017855797c4bc480466f89fad6712.png)
②若
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/112515fa02e4871ea60e1004d6bde054.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22a5655c7ed9f15b7de3084c74be29a4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85242e455a682eb4aa47abd6fb6af8fc.png)
Ⅱ.在催化剂作用下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e9a94be8805c9e3dd81710bbe88f2c72.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/47009c12e0f26d93d627093b7644619d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2a06c1a1688bf1e076249dc5b14eb321.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50a5c6d26e9821c59de16c928dcb79f0.png)
(4)向压强为p的恒温恒压密闭容器中加入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd22b38b2826d9ea0c76f5ffd300c1a5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/99f54f19fd88e44fe8edb979945b4154.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/7d6a40590bc3c0ab80ce11e851e3066d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c960a081cd76621c5568fdcd37fb7635.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/609e9aabe2f827d9ee079c3f6d29719a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
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