二氧化碳、甲烷等是主要的温室气体。研发二氧化碳和甲烷的利用技术对治理生态环境具有重要意义。
(1)已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=a kJ•mol-1
CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH2=b kJ•mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3=c kJ•mol-1
则催化重整反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)的ΔH4=_______ 。
(2)以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,还可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因可能是_______ 。
(3)催化重整反应 CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)中,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示:
①由图可知,p1、p2、p3、p4由大到小的顺序为_______ 。
②在压强为p4、投料比n(CH4)/n(CO2)为1、950℃的条件下,X点平衡常数Kp=_______
(4)若反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.17kJ•mol-1的正、逆反应速率分别可表示为v正=k正c(CO2)•c(H2)、v逆=k逆c(CO)•c(H2O),则如图所示①②③④四条斜线中,能表示pk正随T变化关系的是斜线_______ ,能表示pk逆随T变化关系的是斜线_______ (pk=-lgk)。
(5)一种CO2电还原装置如图所示:
写出阴极的电极反应方程式:_______ 。
(1)已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=a kJ•mol-1
CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH2=b kJ•mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3=c kJ•mol-1
则催化重整反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)的ΔH4=
(2)以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,还可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因可能是
(3)催化重整反应 CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)中,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示:
①由图可知,p1、p2、p3、p4由大到小的顺序为
②在压强为p4、投料比n(CH4)/n(CO2)为1、950℃的条件下,X点平衡常数Kp=
(4)若反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.17kJ•mol-1的正、逆反应速率分别可表示为v正=k正c(CO2)•c(H2)、v逆=k逆c(CO)•c(H2O),则如图所示①②③④四条斜线中,能表示pk正随T变化关系的是斜线
(5)一种CO2电还原装置如图所示:
写出阴极的电极反应方程式:
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湖南省大联考雅礼十六校2021-2022学年高三第二次联考化学试题(已下线)考点25 化学反应速率与平衡图象-备战2023年高考化学一轮复习考点帮(全国通用)云南省曲靖市会泽实验高级中学校2022-2023学年高二下学期3月月考(二)化学试题
更新时间:2022/04/20 17:19:27
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解题方法
【推荐1】(1)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。如果采用NaClO、Ca(ClO)2作吸收剂,能得到较好的烟气脱硫效果。已知下列反应:
SO2(g)+2OH-(aq)=SO32-(aq)+H2O(l) ΔH1
ClO-(aq)+SO32-(aq)=SO42-(aq)+Cl-(aq) ΔH2
CaSO4(s)=Ca2+(aq)+SO42-(aq) ΔH3
则反应SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)=CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)的ΔH=_____ 。
(2)将0.1 mol MnO2粉末加入到50 mL过氧化氢溶液(H2O2,ρ=1.1 g/mL)中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。
①实验时放出气体的总体积是________ 。
②放出一半气体所需的时间为______ 。
③反应放出体积气体所需的时间约为_______ 。
④A,B,C,D各点反应速率的快慢顺序为______ 。
⑤解释反应速率变化的原因:_______ 。
⑥H2O2初始状态的浓度为________ 。
SO2(g)+2OH-(aq)=SO32-(aq)+H2O(l) ΔH1
ClO-(aq)+SO32-(aq)=SO42-(aq)+Cl-(aq) ΔH2
CaSO4(s)=Ca2+(aq)+SO42-(aq) ΔH3
则反应SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)=CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)的ΔH=
(2)将0.1 mol MnO2粉末加入到50 mL过氧化氢溶液(H2O2,ρ=1.1 g/mL)中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。
①实验时放出气体的总体积是
②放出一半气体所需的时间为
③反应放出体积气体所需的时间约为
④A,B,C,D各点反应速率的快慢顺序为
⑤解释反应速率变化的原因:
⑥H2O2初始状态的浓度为
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(0.65)
【推荐2】丙烯是重要的有机化工原料,丙烷脱氢是工业生产丙烯的重要途径,其化学方程式为C3H8(g)C3H6(g)+H2(g),回答下列相关问题:
(1)已知:
Ⅰ.2C3H8(g)+O2(g)2C3H6(g)+2H2O(g) ΔH1=-238 kJ·mol-1
Ⅱ.2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH2=-484 kJ·mol-1
则丙烷脱氢制丙烯的反应C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)的ΔH为__________ kJ·mol-1
(2)一定温度下,向1 L的密闭容器中充入1 mol C3H8发生脱氢反应,经过10 min达到平衡状态,测得氢气的物质的量为0.5mol。
①0~10 min丙烯的化学反应速率v(C3H6)=__________ mol·L-1·min-1。
②下列情况能说明该反应达到平衡状态的是____________ 。
A.ΔH不变 B.C3H6与H2的物质的量之比保持不变
C.混合气体的总压强不变 D.v正(C3H6)=v逆(C3H8)
③欲提高丙烷转化率,应采取的措施是________ (填字母标号)。
A.降低温度 B.升高温度 C.加催化剂 D.及时分离出H2
④丙烷的平衡转化率是______________ 。
(3)一定温度下,向恒容密闭容器中充入1 mol C3H8,开始压强为p kPa,C3H8的气体体积分数与反应时间的关系如图所示:①此温度下该反应的平衡常数Kp=___________ 。(用含字母p的代数式表示,Kp是用反应体系中气体物质的分压表示的平衡常数,平衡分压=总压×体积分数)。
②已知该反应过程中,v正=k正p(C3H8),v逆=k逆p(C3H6)·p(H2),其中k正、k逆为速率常数,只与温度有关,则图中m点处=_____________ 。
(1)已知:
Ⅰ.2C3H8(g)+O2(g)2C3H6(g)+2H2O(g) ΔH1=-238 kJ·mol-1
Ⅱ.2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH2=-484 kJ·mol-1
则丙烷脱氢制丙烯的反应C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)的ΔH为
(2)一定温度下,向1 L的密闭容器中充入1 mol C3H8发生脱氢反应,经过10 min达到平衡状态,测得氢气的物质的量为0.5mol。
①0~10 min丙烯的化学反应速率v(C3H6)=
②下列情况能说明该反应达到平衡状态的是
A.ΔH不变 B.C3H6与H2的物质的量之比保持不变
C.混合气体的总压强不变 D.v正(C3H6)=v逆(C3H8)
③欲提高丙烷转化率,应采取的措施是
A.降低温度 B.升高温度 C.加催化剂 D.及时分离出H2
④丙烷的平衡转化率是
(3)一定温度下,向恒容密闭容器中充入1 mol C3H8,开始压强为p kPa,C3H8的气体体积分数与反应时间的关系如图所示:①此温度下该反应的平衡常数Kp=
②已知该反应过程中,v正=k正p(C3H8),v逆=k逆p(C3H6)·p(H2),其中k正、k逆为速率常数,只与温度有关,则图中m点处=
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解答题-工业流程题
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【推荐3】金是一种用途广泛的贵重金属。某化工厂利用氰化法从一种含金矿石中提取金的工艺流程如下:
资料:
① Zn + O2 + H2O = Zn(OH)2
② Zn2+(aq) Zn(CN)2(s) Zn(CN)42-(aq)
(1)步骤2中发生的反应有:
① 2Au(s) + 4CN-(aq) + 2H2O(l) + O2(g) = 2Au(CN)2-(aq) + 2OH-(aq) + H2O2(aq) ∆H = -197.61 kJ·mol-1
② 2Au(s) + 4CN-(aq)+ H2O2(aq) = 2Au(CN)2-(aq) + 2OH-(aq) ∆H = -386.93 kJ·mol-1
则2Au(s)+ 4CN-(aq)+ H2O(l) + 1/2O2(g) = 2Au(CN)2-(aq) + 2OH-(aq)的∆H =_______ 。
(2)下图是步骤2中金的溶解速率与温度的关系。80℃以后溶解速率降低的原因是___________ 。
(3)步骤4的目的是_________________ 。
(4)步骤5置换的总反应是:
2Au(CN)2- + 3Zn + 4CN- + 2H2O = 2Au + 2Zn(CN)42- + ZnO22- + 2H2↑
则以下说法正确的是________ (填字母序号)。
A 步骤5进行时要先脱氧,否则会增加锌的用量
B 若溶液中c(CN-)过小,会生成Zn(CN)2,减缓置换速率
C 实际生产中加入适量Pb(NO3)2的目的是形成原电池加快置换速率
(5)脱金贫液(主要含有CN-)会破坏环境,影响人类健康,可通过化学方法转化为无毒废水净化排放。碱性条件下,用Cl2将贫液中的CN-氧化成无毒的CO2和N2,该反应的离子方程式为_______________ 。
资料:
① Zn + O2 + H2O = Zn(OH)2
② Zn2+(aq) Zn(CN)2(s) Zn(CN)42-(aq)
(1)步骤2中发生的反应有:
① 2Au(s) + 4CN-(aq) + 2H2O(l) + O2(g) = 2Au(CN)2-(aq) + 2OH-(aq) + H2O2(aq) ∆H = -197.61 kJ·mol-1
② 2Au(s) + 4CN-(aq)+ H2O2(aq) = 2Au(CN)2-(aq) + 2OH-(aq) ∆H = -386.93 kJ·mol-1
则2Au(s)+ 4CN-(aq)+ H2O(l) + 1/2O2(g) = 2Au(CN)2-(aq) + 2OH-(aq)的∆H =
(2)下图是步骤2中金的溶解速率与温度的关系。80℃以后溶解速率降低的原因是
(3)步骤4的目的是
(4)步骤5置换的总反应是:
2Au(CN)2- + 3Zn + 4CN- + 2H2O = 2Au + 2Zn(CN)42- + ZnO22- + 2H2↑
则以下说法正确的是
A 步骤5进行时要先脱氧,否则会增加锌的用量
B 若溶液中c(CN-)过小,会生成Zn(CN)2,减缓置换速率
C 实际生产中加入适量Pb(NO3)2的目的是形成原电池加快置换速率
(5)脱金贫液(主要含有CN-)会破坏环境,影响人类健康,可通过化学方法转化为无毒废水净化排放。碱性条件下,用Cl2将贫液中的CN-氧化成无毒的CO2和N2,该反应的离子方程式为
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解答题-原理综合题
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【推荐1】I.回答下列问题:
(1)已知物质A和B在定条件下可以合成物质AB,催化剂K可以高效催化该反应进行。该反应的历程如下:
总:A+B+K=KAB △H<0;
第一步:A+K=AK △H1>0(慢);
第二步:AK+B=AB+K △H2<0(快)。
能正确表示该历程的图象为____ 。
注:----为无催化剂的能量曲线,——为有催化剂的能量曲线
II.乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。羟基氮化硼可高效催化乙烷氧化脱氢制乙烯。
主反应:2C2H6(g)+O2(g)2C2H4(g)+2H2O(g) △H1=-211.6 kJ·mol-1;
副反应:C2H4(g)=C2H2(g)+H2(g) △H2=+174.3 kJ·mol-1。
(2)主反应分多步进行,其中的部分反应历程如图1所示(图中IS表示起始态,TS表示过渡态,FS表示终态)。这一部分反应中慢反应的活化能E正=____ 。
(3)能提高乙烯平衡产率的方法是____ ,提高乙烯反应选择性的关键因素是____ 。
(4)工业上催化氧化制乙烯时,通常在乙烷和氧气的混合气体中掺入惰性气体,即将一定比例的C2H6、O2和N2混合气体以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,相同时间内测得乙烯的产率如图2所示。
①a点____ (填“是”或“不是”)对应温度下乙烯的平衡产率,并说明理由____ 。
②温度较低时乙烯的产率随温度变化不大的主要原因是____ 。
(5)在一定温度下,维持压强为3 MPa,向反应装置中通入1 mol C2H6、1 mol O2和3 mol N2的混合气体,经过一段时间后,反应达到平衡,若此时乙烷的转化率为80%,假设乙烯选择性为100%(乙烯选择性=×100%),则该温度下反应2C2H6(g)+O2(g)2C2H4(g)+2H2O(g)的平衡常数Kp=____ MPa。(Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)
(1)已知物质A和B在定条件下可以合成物质AB,催化剂K可以高效催化该反应进行。该反应的历程如下:
总:A+B+K=KAB △H<0;
第一步:A+K=AK △H1>0(慢);
第二步:AK+B=AB+K △H2<0(快)。
能正确表示该历程的图象为
注:----为无催化剂的能量曲线,——为有催化剂的能量曲线
A. | B. |
C. | D. |
II.乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。羟基氮化硼可高效催化乙烷氧化脱氢制乙烯。
主反应:2C2H6(g)+O2(g)2C2H4(g)+2H2O(g) △H1=-211.6 kJ·mol-1;
副反应:C2H4(g)=C2H2(g)+H2(g) △H2=+174.3 kJ·mol-1。
(2)主反应分多步进行,其中的部分反应历程如图1所示(图中IS表示起始态,TS表示过渡态,FS表示终态)。这一部分反应中慢反应的活化能E正=
(3)能提高乙烯平衡产率的方法是
(4)工业上催化氧化制乙烯时,通常在乙烷和氧气的混合气体中掺入惰性气体,即将一定比例的C2H6、O2和N2混合气体以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,相同时间内测得乙烯的产率如图2所示。
①a点
②温度较低时乙烯的产率随温度变化不大的主要原因是
(5)在一定温度下,维持压强为3 MPa,向反应装置中通入1 mol C2H6、1 mol O2和3 mol N2的混合气体,经过一段时间后,反应达到平衡,若此时乙烷的转化率为80%,假设乙烯选择性为100%(乙烯选择性=×100%),则该温度下反应2C2H6(g)+O2(g)2C2H4(g)+2H2O(g)的平衡常数Kp=
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【推荐2】含氯物质与生产,生活密切相关。回答下列问题:
(1)“84”消毒液主要成分为次氯酸钠(NaClO),其电子式为____________ ,化学工业 上,常用次氯酸钠对烟气进行脱硫处理。写出次氯酸钠吸收液脱除SO2的离子方程式:_______________________________________________ 。________ mol·L -1·min-1
②第一次平衡时,CO的平衡转化率为_________ ;此时该反应的平衡常数K=________ (保留两位有效数字)。
③在第20 s时,改变的条件是________________________________ 。
(3)盐酸氧化法可得到氯气。如下是以Cr2O3为催化剂,盐酸氧化制备氯气的反应机理:
2Cr2O3(s)+O2(g)=2Cr2O3·O(s) △H1=a kJ/mol
Cr2O3·O(s)+2HCl(g)=Cr2O3(s)+Cl2(g)+H2O(g) △H2=-b kJ/mol_________ (填“>”或“<”)0;T℃时,该反应的平衡常数Kp=__________ (kPa)-1(Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×某物质的物质的量分数)。
(1)“84”消毒液主要成分为次氯酸钠(NaClO),其电子式为
(2)光气(COCl2)是重要的含氯化合物。常用于医药、农药制造,工业上利用一氧化碳和氯气反应制备,反应方程式为CO(g)+Cl2(g)COCl2(g)。 在1 L恒温恒容密闭容器中充入2.5 mol CO和1.5 mol Cl2,在催化剂作用下发生反应,测得CO及COCl2的物质的量随时间变化如图所示:
①0~15 s Cl2的平均反应速率为②第一次平衡时,CO的平衡转化率为
③在第20 s时,改变的条件是
(3)盐酸氧化法可得到氯气。如下是以Cr2O3为催化剂,盐酸氧化制备氯气的反应机理:
2Cr2O3(s)+O2(g)=2Cr2O3·O(s) △H1=a kJ/mol
Cr2O3·O(s)+2HCl(g)=Cr2O3(s)+Cl2(g)+H2O(g) △H2=-b kJ/mol
则反应4HCl(g) +O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)的△H=
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(0.65)
【推荐3】一氧化碳、二氧化碳的利用具有十分重要的意义,科学家提出以下几个设想:
Ⅰ.二氧化碳与氢气在催化剂作用下可制取低碳烯烃。
在一恒容密闭容器中分别投入1 mol CO2、3 mol H2,发生反应:2CO2(g) + 6H2(g)C2H4(g) + 4H2O(g) △H;在不同温度下,用传感技术测出平衡时H2的物质的量变化关系如图。则△H______ 0 (填“>” “<” 或“不能确定” )。
Ⅱ. 甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备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:
(1)某温度下反应①中H2的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系,如左下图所示。则平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)_____________ K(B)(填“>”、“<”或“=”)。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)。
(2)在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②,已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如右上图所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。
当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件是_____________________ 。
(3)一种甲醇燃料电池,使用的电解质溶液是2mol·L-1的KOH溶液。
请写出加入(通入)b物质一极的电极反应式_________________ ;每消耗6.4g甲醇转移的电子数为_______________ 。
(4)一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。通常状况下,将a mol/L的醋酸与b mol/L Ba(OH)2溶液等体积混合后,溶液中:2c(Ba2+)= c(CH3COO-),用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数Ka为________________ mol/L。
Ⅰ.二氧化碳与氢气在催化剂作用下可制取低碳烯烃。
在一恒容密闭容器中分别投入1 mol CO2、3 mol H2,发生反应:2CO2(g) + 6H2(g)C2H4(g) + 4H2O(g) △H;在不同温度下,用传感技术测出平衡时H2的物质的量变化关系如图。则△H
Ⅱ. 甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备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 | ||
①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) | K1 | 2.5 | 0.15 |
②H2(g)+CO2(g) H2O (g)+CO(g) | K2 | 1.0 | 2.50 |
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O (g) | K3 |
(2)在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②,已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如右上图所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。
当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件是
(3)一种甲醇燃料电池,使用的电解质溶液是2mol·L-1的KOH溶液。
请写出加入(通入)b物质一极的电极反应式
(4)一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。通常状况下,将a mol/L的醋酸与b mol/L Ba(OH)2溶液等体积混合后,溶液中:2c(Ba2+)= c(CH3COO-),用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数Ka为
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解题方法
【推荐1】近期发现,H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子,它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题:
(1)下列事实中,能证明氢硫酸的酸性比亚硫酸的酸性弱的是___________(填标号)。
(2)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
通过计算,可知系统(I)和系统(II)制氢的热化学方程式分别为___________ 、___________ ,
制得等量H2所需能量较少的是___________ 。
(3)H2S与CO2在高温下发生反应:H2S(g)+CO2(g)COS(g) +H2O(g)。在610 K时,将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为0.02。
①向反应器中再分别充入下列气体,能使H2S转化率增大的是___________ (填标号)。
A.H2S B.CO2 C.COS D.N2
②求610 K时,该反应的平衡常数K=___________ (写出详细的解答过程)。
(1)下列事实中,能证明氢硫酸的酸性比亚硫酸的酸性弱的是___________(填标号)。
A.氢硫酸能还原亚硫酸生成硫单质和水 |
B.0.10 mol·L−1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1 |
C.氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应,而亚硫酸可以 |
D.氢硫酸的导电能力低于亚硫酸 |
通过计算,可知系统(I)和系统(II)制氢的热化学方程式分别为
制得等量H2所需能量较少的是
(3)H2S与CO2在高温下发生反应:H2S(g)+CO2(g)COS(g) +H2O(g)。在610 K时,将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为0.02。
①向反应器中再分别充入下列气体,能使H2S转化率增大的是
A.H2S B.CO2 C.COS D.N2
②求610 K时,该反应的平衡常数K=
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解题方法
【推荐2】二甲酸()是一种性能优良的汽车燃料,工业上可利用CO和来合成二甲醚,发生的反应为:
Ⅰ.
Ⅱ.回答下列问题:
(1)由CO和直接合成的热化学反应方程式为______ 。
(2)T℃下,向体积为2L的恒容密闭容器中充入2mol发生反应Ⅱ。20min时反应达平衡,测得体系中的体积分数为25%。
①0~20min内,用表示的平均反应速率______ ;若其他条件不变,向该平衡体系中再充入1mol和1mol,则平衡向______ (填“正”或“逆”)反应方向移动。
②实验测得该反应:,,、为速率常数。若改变温度为T′℃,测得平衡时,则T′______ T(填“大于”或“小于”)。
(3)不同压强和温度下,将2.0molCO(g)和4.0mol充入容积为2L的恒温密闭容器中,平衡时体系中二甲醚的物质的量分数变化情况如图所示,则的平衡转化率最大时应选择的条件是______(填标号)。
Ⅰ.
Ⅱ.回答下列问题:
(1)由CO和直接合成的热化学反应方程式为
(2)T℃下,向体积为2L的恒容密闭容器中充入2mol发生反应Ⅱ。20min时反应达平衡,测得体系中的体积分数为25%。
①0~20min内,用表示的平均反应速率
②实验测得该反应:,,、为速率常数。若改变温度为T′℃,测得平衡时,则T′
(3)不同压强和温度下,将2.0molCO(g)和4.0mol充入容积为2L的恒温密闭容器中,平衡时体系中二甲醚的物质的量分数变化情况如图所示,则的平衡转化率最大时应选择的条件是______(填标号)。
A.、 | B.、 | C.、 | D.、 |
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【推荐3】烯烃是重要的化工原料。回答下列问题:
(1)在浓硫酸的作用下,2-丁醇发生消去反应:
①(1-丁烯,g)
②(2-丁烯,g)
则1-丁烯转化为2-丁烯的热化学方程式为___________ 。
(2)某温度下,向一体积为10L的恒容密闭容器中充入1mol溴蒸气和1mol1-丁烯,发生反应: ,10min后,反应达到平衡,此时容器中物质的总物质的量为2.5mol。
①达到平衡后,欲增大的产率,可采取的措施为______ (写出一种)。
②平衡时,溴蒸气的转化率为______ ,0~10min内,______ 。
③该温度下,反应的平衡常数K=_______ 。
(3)1,3-丁二烯在苯溶液中能发生聚合反应生成二聚体,该反应为可逆反应。不同温度下,溶液中1,3-丁二烯的浓度与反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是______(填标号)。
(1)在浓硫酸的作用下,2-丁醇发生消去反应:
①(1-丁烯,g)
②(2-丁烯,g)
则1-丁烯转化为2-丁烯的热化学方程式为
(2)某温度下,向一体积为10L的恒容密闭容器中充入1mol溴蒸气和1mol1-丁烯,发生反应: ,10min后,反应达到平衡,此时容器中物质的总物质的量为2.5mol。
①达到平衡后,欲增大的产率,可采取的措施为
②平衡时,溴蒸气的转化率为
③该温度下,反应的平衡常数K=
(3)1,3-丁二烯在苯溶液中能发生聚合反应生成二聚体,该反应为可逆反应。不同温度下,溶液中1,3-丁二烯的浓度与反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是______(填标号)。
A. |
B.c点的正反应速率小于c点的逆反应速率 |
C.a点的正反应速率大于b点的逆反应速率 |
D.b点时二聚体的浓度为 |
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐1】用 O2 将 HCl 转化为 Cl2,可提高效益,减少污染
(1)传统上该转化通过如图所示的催化剂循环实现,
其中,反应①为:2HCl(g) + CuO(s) H2O(g)+CuCl2(g)△H1.反应②生成1molCl2(g)的反应热为△H2,则总反应的热化学方程式为_______ (反应热用△H1 和△H2 表示)。
(2)新型 RuO2 催化剂对上述 HCl 转化为 Cl2 的总反应具有更好的催化活性,
①实验测得在一定压强下,总反应的 HCl 平衡转化率随温度变化的 aHCl—T 曲线如图,则总反应的△H_______ 0(填“>”、“﹦”或“<”);A、B 两点的平衡常数 K(A)与 K(B)中较大的是_______ 。
②恒温恒容,下列能说明反应达到平衡状态的是_______ 。
A.△H 不变 B.密度不变 C.平均摩尔质量不变 D.颜色不变
③下列措施中有利于提高 aHCl 的有_______ 。
A.增大 n(HCl) B.增大 n(O2)
C.使用更好的催化剂 D.移去 H2O
(3)氯碱工业是制备氯气常用的工业制法,也是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能 30%以上。该工艺的相关物质运输与转化关系如图所示(其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过)。
①电解池 A 中的 X 物质为_______
②燃料电池 B 中的负极电极反应式为_______
③图中三处 NaOH 溶液浓度由大到小的关系是_______ (用 a、b、c 表示)
(1)传统上该转化通过如图所示的催化剂循环实现,
其中,反应①为:2HCl(g) + CuO(s) H2O(g)+CuCl2(g)△H1.反应②生成1molCl2(g)的反应热为△H2,则总反应的热化学方程式为
(2)新型 RuO2 催化剂对上述 HCl 转化为 Cl2 的总反应具有更好的催化活性,
①实验测得在一定压强下,总反应的 HCl 平衡转化率随温度变化的 aHCl—T 曲线如图,则总反应的△H
②恒温恒容,下列能说明反应达到平衡状态的是
A.△H 不变 B.密度不变 C.平均摩尔质量不变 D.颜色不变
③下列措施中有利于提高 aHCl 的有
A.增大 n(HCl) B.增大 n(O2)
C.使用更好的催化剂 D.移去 H2O
(3)氯碱工业是制备氯气常用的工业制法,也是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能 30%以上。该工艺的相关物质运输与转化关系如图所示(其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过)。
①电解池 A 中的 X 物质为
②燃料电池 B 中的负极电极反应式为
③图中三处 NaOH 溶液浓度由大到小的关系是
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【推荐2】废旧无汞碱性锌锰电池可用于制造隐形战机的机身涂料MnxZn(1-x)Fe2O4,该电池工作反应原理为Zn+2MnO2+2H2O2MnO(OH)+Zn(OH)2。某化学小组利用废电池制涂料的工艺如下:
A.浸取:将去除表面塑料的旧电池加入水中浸取并过滤,滤液经操作a得KOH固体;
B.溶液:滤渣中加入过量稀硫酸和足量双氧水,至不再出现气泡时,过滤;
C.测成分:测步骤B中滤液成分,然后加入铁粉;
D.氧化:加入双氧水氧化;
E.调pH:滴加氨水调pH,经结晶处理得MnxZn(1-x)Fe2O4。
(1)浸取时的操作有______ 。
A.拆解、粉碎旧电池 B.降低温度 C.搅拌 D.加压
(2)操作a为________ 。
(3)溶渣时生成Mn2+的主要离子方程式为______________________________ 。
(4)若步骤C测得滤液中金属离子组成为:c(Mn2+) +c(Zn2+) =0.8mol/L, c(Fe2+ ) = 0. 1 mol/L。若滤液体积为lm3,要合成MnxZn(1-x)Fe2O4,需加入Fe粉质量为___________ kg(忽略体积变化)。
(5)氧化时,因为分解所需双氧水的量比理论值大得多。其原因可能是①温度过高;②______ 。
(6)最后一步结晶时,处理不当易生成MnFe2O4和ZnFe2O4。要制得MnxZn(1-x)Fe2O4,最后一步结晶时需注意______________________ 。
(7)某小组构想用ZnSO4、MnSO4溶液为原料,以Fe作电极用电解法经过一系列步骤制得MnxZn(1-x)Fe2O4,则开始电解时阳极反应式为___________________________________ 。
A.浸取:将去除表面塑料的旧电池加入水中浸取并过滤,滤液经操作a得KOH固体;
B.溶液:滤渣中加入过量稀硫酸和足量双氧水,至不再出现气泡时,过滤;
C.测成分:测步骤B中滤液成分,然后加入铁粉;
D.氧化:加入双氧水氧化;
E.调pH:滴加氨水调pH,经结晶处理得MnxZn(1-x)Fe2O4。
(1)浸取时的操作有
A.拆解、粉碎旧电池 B.降低温度 C.搅拌 D.加压
(2)操作a为
(3)溶渣时生成Mn2+的主要离子方程式为
(4)若步骤C测得滤液中金属离子组成为:c(Mn2+) +c(Zn2+) =0.8mol/L, c(Fe2+ ) = 0. 1 mol/L。若滤液体积为lm3,要合成MnxZn(1-x)Fe2O4,需加入Fe粉质量为
(5)氧化时,因为分解所需双氧水的量比理论值大得多。其原因可能是①温度过高;②
(6)最后一步结晶时,处理不当易生成MnFe2O4和ZnFe2O4。要制得MnxZn(1-x)Fe2O4,最后一步结晶时需注意
(7)某小组构想用ZnSO4、MnSO4溶液为原料,以Fe作电极用电解法经过一系列步骤制得MnxZn(1-x)Fe2O4,则开始电解时阳极反应式为
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【推荐3】以CO2为原料制备甲烷等能源物质具有较好的发展前景。
(1) CO2催化(固体催化剂)加氢合成甲烷过程发生以下两个反应:
主反应:
副反应:
①CO2加氢制备CH4的一种催化机理如图,下列说法正确的是___________ (填字母)。
A.催化过程使用的催化剂为La2O3和
B.可以释放出(活化分子)
C.H2经过Ni活性中心断键裂解产生活化态的过程为放热过程
D.CO2加氢制备CH4的过程需要La2O3和Ni共同完成
②保持温度500℃不变,向1L密闭容器中充入4molCO2和12molH2发生反应,若初始压强为p,20min后主、副反应都达到平衡状态,测得此时,体系压强变为0.75p,则主反应的平衡常数Kp=___________ (用含p的式子表示)。[用平衡分压代替平衡浓度计算,气体分压()=气体总压()×体积分数]
(2)甲醇催化制取乙烯的过程中发生如下反应:
I.
II.
反应I的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示,已知Arrhenius经验公式(Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。当改变外界条件时,实验数据如图中的曲线b所示,则实验可能改变的外界条件是___________ 。
(3)已知:,据此可在一定条件下反应消除NO和CO的污染;某研究小组在三个容积均为VL的恒容密闭容器中,分别充入1.0molNO和1.0molCO,在三种不同实验条件(见下表)下进行上述反应,反应体系的总压强(P)随时间变化情况如图所示:
①曲线Ⅲ对应的实验编号是___________ ,曲线I中压强降低的原因是___________ 。
②用间接电化学法对大气污染物NO进行无害化处理,其原理示意如图(质子膜允许H+和H2O通过),电极I发生的电极反应为___________ 。
(1) CO2催化(固体催化剂)加氢合成甲烷过程发生以下两个反应:
主反应:
副反应:
①CO2加氢制备CH4的一种催化机理如图,下列说法正确的是
A.催化过程使用的催化剂为La2O3和
B.可以释放出(活化分子)
C.H2经过Ni活性中心断键裂解产生活化态的过程为放热过程
D.CO2加氢制备CH4的过程需要La2O3和Ni共同完成
②保持温度500℃不变,向1L密闭容器中充入4molCO2和12molH2发生反应,若初始压强为p,20min后主、副反应都达到平衡状态,测得此时,体系压强变为0.75p,则主反应的平衡常数Kp=
(2)甲醇催化制取乙烯的过程中发生如下反应:
I.
II.
反应I的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示,已知Arrhenius经验公式(Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。当改变外界条件时,实验数据如图中的曲线b所示,则实验可能改变的外界条件是
(3)已知:,据此可在一定条件下反应消除NO和CO的污染;某研究小组在三个容积均为VL的恒容密闭容器中,分别充入1.0molNO和1.0molCO,在三种不同实验条件(见下表)下进行上述反应,反应体系的总压强(P)随时间变化情况如图所示:
实验编号 | a | b | c |
温度/K | 500 | 500 | 600 |
催化剂的比表面积/() | 82 | 124 | 124 |
①曲线Ⅲ对应的实验编号是
②用间接电化学法对大气污染物NO进行无害化处理,其原理示意如图(质子膜允许H+和H2O通过),电极I发生的电极反应为
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