能源是现代文明的原动力,通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化,从而开辟新能源和提高能源的利用率。请回答下列问题:
(1)工业催化氧化SO2制备SO3的反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是放热的可逆反应,反应条件是高温、常压,并且需要合适的催化剂。已知1molSO2(g)完全转化为SO3(g)可放出98.3kJ热量。如果将5molSO2(g)和足量O2(g)混合,使其充分反应,放出的热量____ (填“大于”、“小于”或“等于”)491.5kJ。
(2)实验室模拟工业催化氧化SO2制备SO3,在容积为2L的恒容密闭容器内进行,反应经过10min,生成8molSO3。
①用O2表示的化学反应速率为____ 。
②一定条件下,能说明该反应进行到最大限度的是____ (填标号)。
a.SO2的转化率达到最大值
b.体系内气体的密度保持不变
c.SO2、O2和SO3的体积分数之比为2:1:2
d.体系内物质的平均相对分子质量保持不变
(3)C、CO、CH4完全燃烧的热化学方程式分别为:
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.6kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-565.2kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-889.6kJ·mol-1
完全燃烧等物质的量的上述物质,放出的热量由大到小的顺序为____ 。
完全燃烧等质量的上述物质,放出的热量由大到小的顺序为____ 。
完全燃烧等物质的量的上述物质,需要的空气体积由大到小的顺序为____ 。
(4)25℃、101kPa时,16gN2H4(l)在足量的O2(g)中充分燃烧生成N2(g)和H2O(g),放出271.5kJ热量,写出N2H4(l)和O2(g)反应的热化学方程式:____ 。
(1)工业催化氧化SO2制备SO3的反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是放热的可逆反应,反应条件是高温、常压,并且需要合适的催化剂。已知1molSO2(g)完全转化为SO3(g)可放出98.3kJ热量。如果将5molSO2(g)和足量O2(g)混合,使其充分反应,放出的热量
(2)实验室模拟工业催化氧化SO2制备SO3,在容积为2L的恒容密闭容器内进行,反应经过10min,生成8molSO3。
①用O2表示的化学反应速率为
②一定条件下,能说明该反应进行到最大限度的是
a.SO2的转化率达到最大值
b.体系内气体的密度保持不变
c.SO2、O2和SO3的体积分数之比为2:1:2
d.体系内物质的平均相对分子质量保持不变
(3)C、CO、CH4完全燃烧的热化学方程式分别为:
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.6kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-565.2kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-889.6kJ·mol-1
完全燃烧等物质的量的上述物质,放出的热量由大到小的顺序为
完全燃烧等质量的上述物质,放出的热量由大到小的顺序为
完全燃烧等物质的量的上述物质,需要的空气体积由大到小的顺序为
(4)25℃、101kPa时,16gN2H4(l)在足量的O2(g)中充分燃烧生成N2(g)和H2O(g),放出271.5kJ热量,写出N2H4(l)和O2(g)反应的热化学方程式:
更新时间:2022-05-18 15:03:27
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】近年科学家提出“绿色自由”构想。把含有大量的空气吹入溶液中,再把从溶液中提取出来,并使之与反应生成可再生能源甲醇。其工艺流程如图所示:
(1)进入分解池的主要物质名称是______ 。
(2)在合成塔中的反应条件下,若有4400g 与足量反应,生成气态的和甲醇,可放出5370kJ的热量,写出该反应的热化学方程式______ 。
(3)该工艺中可以循环使用的原料是______ 。
(4)一定条件下,往2L恒容密闭容器中充入1mol 和3mol ,发生上述合成甲醇的反应,要加快反应速率并提高的转化率,可以采取下列______ 措施选填序号
①升温并加入催化剂
②降温并再加入
③恒容将生成的甲醇和水液化
④加压并将生成的水液化
⑤恒容再充入 1mol 和
(5)室温下,在吸收液碳酸钾溶液中加入适量醋酸调节溶液中,此时溶液中的______ 。:,,:
科学家还研究了其它转化温室气体的方法,利用下图所示装置可以将转化为气体燃料CO,该装置工作时,N电极的电极反应式为______ ;若反应开始前交换膜两侧溶液质量相同,反应产生lmol氧气时,膜两侧溶液质量差为______ g。
(1)进入分解池的主要物质名称是
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(3)该工艺中可以循环使用的原料是
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①升温并加入催化剂
②降温并再加入
③恒容将生成的甲醇和水液化
④加压并将生成的水液化
⑤恒容再充入 1mol 和
(5)室温下,在吸收液碳酸钾溶液中加入适量醋酸调节溶液中,此时溶液中的
科学家还研究了其它转化温室气体的方法,利用下图所示装置可以将转化为气体燃料CO,该装置工作时,N电极的电极反应式为
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解答题-无机推断题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】A、B、C、D、E、F都为短周期元素,A是相对原子质量最小的元素;B的+1价阳离子和C的-1价阴离子都与氖原子具有相同的电子层结构;C、D位于同一主族;E和C为同一周期元素,其最高价氧化物对应的水化物为一种强酸;F是地壳中含量最多的金属元素。请根据以上信息回答下列问题。
(1)B元素在元素周期表中的位置是___________ 。
(2)画出D元素的原子结构示意图___________ 。
(3)用电子式表示BA的形成过程___________ 。
(4)与E的简单氢化物分子所含电子总数相等的分子是___________ (举一例、填化学式)。
(5) F的单质与B的最高价氧化物对应的水化物的溶液发生反应的离子方程式为____________ 。
(6) E的气态氢化物的水化物与其最高价氧化物对应的水化物可发生反应,离子方程式为:___________ 。
(7)化合物E2A4(g)是一种高效清洁的火箭燃料,0.25 mol E2A4完全燃烧的生成物是一种气态单质和一种气态化合物,它们对环境无污染,同时放出热量133.5 kJ的热量。则该反应的热化学方程式为____ (用具体物质化学式表示)。
(1)B元素在元素周期表中的位置是
(2)画出D元素的原子结构示意图
(3)用电子式表示BA的形成过程
(4)与E的简单氢化物分子所含电子总数相等的分子是
(5) F的单质与B的最高价氧化物对应的水化物的溶液发生反应的离子方程式为
(6) E的气态氢化物的水化物与其最高价氧化物对应的水化物可发生反应,离子方程式为:
(7)化合物E2A4(g)是一种高效清洁的火箭燃料,0.25 mol E2A4完全燃烧的生成物是一种气态单质和一种气态化合物,它们对环境无污染,同时放出热量133.5 kJ的热量。则该反应的热化学方程式为
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解答题-实验探究题
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(0.65)
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解题方法
【推荐3】填空。
I.
(1)已知9.6g硫粉与11.2g铁粉混合加热生成17.6gFeS时放出19.12kJ热量,则该反应的热化学方程式为:___________ 。
II.用如图所示的装置测定中和反应反应热。
实验药品:100mL0.50mol/L盐酸、50mL0.55mol/LNaOH溶液、50mL0.50mol/L氨水。
已知弱碱电离时吸热。回答下列问题。
(2)从实验装置上看,还缺少___________ ,其能否用铜质材料替代?___________ (填“能”或“不能”),理由是___________ 。
(3)装置中隔热层的作用是___________ 。
(4)将浓度为的酸溶液和的碱溶液各50mL混合(溶液密度均为),生成的溶液的比热容,测得温度如下:
①两组实验结果存在差异的原因是___________ 。
②的=___________ (保留一位小数)。
③某同学利用上述装置重新做甲组实验,测得反应热偏大,则可能的原因是___________ (填序号)。
A.测完盐酸的温度直接测NaOH溶液温度 B.做该实验时室温较高
C.杯盖未盖严 D.NaOH溶液一次性迅速倒入
④若实验中若改用60mL0.50mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的氢氧化钠溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量___________ (填“相等”“不相等”),若实验操作均正确,则所求中和热___________ (填“相等”“不相等”)。
III.反应过程的能量变化如图所示。
已知:氧化为的。请回答下列问题:
(5)E的大小对该反应的反应热___________ (填“有”或“无”)影响。该反应通常用作催化剂,加会使ΔH___________ (填“变大”、“变小”或“不变”),图中ΔH=___________ 。
I.
(1)已知9.6g硫粉与11.2g铁粉混合加热生成17.6gFeS时放出19.12kJ热量,则该反应的热化学方程式为:
II.用如图所示的装置测定中和反应反应热。
实验药品:100mL0.50mol/L盐酸、50mL0.55mol/LNaOH溶液、50mL0.50mol/L氨水。
已知弱碱电离时吸热。回答下列问题。
(2)从实验装置上看,还缺少
(3)装置中隔热层的作用是
(4)将浓度为的酸溶液和的碱溶液各50mL混合(溶液密度均为),生成的溶液的比热容,测得温度如下:
反应物 | 起始温度t1/℃ | 最高温度t2/℃ |
甲组(HCl+NaOH) | 15.0 | 18.3 |
乙组(HCl+NH3∙H2O) | 15.0 | 18.1 |
②的=
③某同学利用上述装置重新做甲组实验,测得反应热偏大,则可能的原因是
A.测完盐酸的温度直接测NaOH溶液温度 B.做该实验时室温较高
C.杯盖未盖严 D.NaOH溶液一次性迅速倒入
④若实验中若改用60mL0.50mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的氢氧化钠溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量
III.反应过程的能量变化如图所示。
已知:氧化为的。请回答下列问题:
(5)E的大小对该反应的反应热
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解答题-原理综合题
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(0.65)
【推荐1】运用化学反应原理研究碳、氮、硫等单质及其化合物的反应有重要意义;
(1)甲醇是重要的可再生燃料。已知在常温常压下:
2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ∆H=-1275.6kJ/mol
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ∆H=-556.0kJ/mol
H2O(g)=H2O(l) ∆H=-44.0kJ/mol
甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_________ 。
(2)利用催化氧化反应将转化为是工业上生产硫酸的关键步骤.
①一定条件下,将SO2与O2以体积比2:1置于一体积不变的密闭容器中发生上述反应,能说明该反应已达到平衡状态的是________ 。
a.体系的密度不发生变化
b.体系中硫元素的质量百分含量不再变化
c.SO2与SO3的体积比保持不变
d.容器内的气体分子总数不再变化
e.单位时间内转移4 mol电子,同时消耗2molSO3
②T℃时,在1L密闭容器中充入0.6 molSO3,下图表示SO3物质的量随时间的变化曲线。达到平衡时,用SO2表示的化学反应速率为________ ;SO3的转化率为________ (保留小数点后-位):T℃时,反应的平衡常数为_______ ;T℃其他条件不变,在8min时压缩容器体积至0.5 L,则n(SO3)的变化曲线为________ (填字母)。
(3)有人设想以N2和H2为反应物,以溶有A物质的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图所示。
电池正极的电极反应式是_____ 电解质溶液的pH______ (填写增大、减小、不变),A.物质是______ (写化学式)。
(1)甲醇是重要的可再生燃料。已知在常温常压下:
2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ∆H=-1275.6kJ/mol
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ∆H=-556.0kJ/mol
H2O(g)=H2O(l) ∆H=-44.0kJ/mol
甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为
(2)利用催化氧化反应将转化为是工业上生产硫酸的关键步骤.
①一定条件下,将SO2与O2以体积比2:1置于一体积不变的密闭容器中发生上述反应,能说明该反应已达到平衡状态的是
a.体系的密度不发生变化
b.体系中硫元素的质量百分含量不再变化
c.SO2与SO3的体积比保持不变
d.容器内的气体分子总数不再变化
e.单位时间内转移4 mol电子,同时消耗2molSO3
②T℃时,在1L密闭容器中充入0.6 molSO3,下图表示SO3物质的量随时间的变化曲线。达到平衡时,用SO2表示的化学反应速率为
(3)有人设想以N2和H2为反应物,以溶有A物质的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图所示。
电池正极的电极反应式是
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(0.65)
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解题方法
【推荐2】在催化剂作用下H2(g)可将烟气中的SO2(g)还原成S(s)。回答下列问题:
(1)已知:O2(g)+2H2(g)=2H2O(l) △H1=-571.6kJ·mol-1
△H2=-296.9kJ·mol-1
则H2(g)还原烟气中的SO2(g)的热化学方程式为____ 。
(2)在容积为10L的容器中充入1molSO2(g)与2molH2(g)的混合气体,发生反应 △H<0。
①恒容时,反应经过4s后达到平衡,此时测得H2O(g)的物质的量为1.2mol。则0~4s内,v(H2)=____ mol·L-1·s-1,平衡时,c(SO2)=____ mol·L-1;若平衡后升高温度,SO2的转化率将____ (填“增大”“减小”或“不变”)。
②恒温时,压强p与SO2的平衡转化率α如图所示,该温度下,该反应的平衡常数K=____ L·mol-1(保留小数点后两位);平衡状态由A变到B,平衡常数K(A)____ K(B)(填“<”“>”或“=”)。
(1)已知:O2(g)+2H2(g)=2H2O(l) △H1=-571.6kJ·mol-1
△H2=-296.9kJ·mol-1
则H2(g)还原烟气中的SO2(g)的热化学方程式为
(2)在容积为10L的容器中充入1molSO2(g)与2molH2(g)的混合气体,发生反应 △H<0。
①恒容时,反应经过4s后达到平衡,此时测得H2O(g)的物质的量为1.2mol。则0~4s内,v(H2)=
②恒温时,压强p与SO2的平衡转化率α如图所示,该温度下,该反应的平衡常数K=
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(0.65)
解题方法
【推荐3】Ⅰ.在的密闭容器内,时反应体系中,随时时间的变化如表:
(1)内该反应的平均速率_______ 。
(2)写出该反应的平衡常数表达式:K=_______ 。已知:,则该反应是_______ 热反应。
(3)如图表示的变化的曲线是_______ 。
(4)不能说明该反应已达到平衡状态的是_______。
(5)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是_______。
Ⅱ.肼()可用做发射卫星的火箭燃料。已知
①
②
(6)写出气态肼和生成氮气和水蒸气的热化学方程式_______ 。
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
(1)内该反应的平均速率
(2)写出该反应的平衡常数表达式:K=
(3)如图表示的变化的曲线是
(4)不能说明该反应已达到平衡状态的是_______。
A. | B.容器内压强保持不变 |
C. | D.容器内气体密度保持不变 |
A.及时分离出气体 | B.增大的浓度 | C.适当升高温度 | D.选择高效催化剂 |
Ⅱ.肼()可用做发射卫星的火箭燃料。已知
①
②
(6)写出气态肼和生成氮气和水蒸气的热化学方程式
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解答题-原理综合题
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(0.65)
名校
解题方法
【推荐1】工业合成氨的原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g),请回答下列问题:
(1)已知拆开1mol H﹣H键、1mol N≡N、1mol N﹣H键分别需要吸收的能量为436kJ、946kJ、391kJ。则由N2和H2反应生成1mol NH3需要放出_________ 的热量。
(2)若N2、H2、NH3的起始浓度依次为0.2mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L,当反应达平衡时,浓度分别是a、b、c(mol/L),则各物质的浓度有可能的是___________ 。
A.c=0.5mol/L B.b=0.5mol/L
C.c=0.4mol/L D.a=0.3mol/L
(3)若在2L密闭容器中,充入1 mol N2和3mol H2,2min时达到平衡。测得平衡时N2的浓度为0.3 mol/L。
①2min内v(NH3)=___________ 。
②平衡时容器的压强与起始时压强之比___________ 。
(1)已知拆开1mol H﹣H键、1mol N≡N、1mol N﹣H键分别需要吸收的能量为436kJ、946kJ、391kJ。则由N2和H2反应生成1mol NH3需要放出
(2)若N2、H2、NH3的起始浓度依次为0.2mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L,当反应达平衡时,浓度分别是a、b、c(mol/L),则各物质的浓度有可能的是
A.c=0.5mol/L B.b=0.5mol/L
C.c=0.4mol/L D.a=0.3mol/L
(3)若在2L密闭容器中,充入1 mol N2和3mol H2,2min时达到平衡。测得平衡时N2的浓度为0.3 mol/L。
①2min内v(NH3)=
②平衡时容器的压强与起始时压强之比
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【推荐2】为探究化学反应“2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2”存在限度及平衡移动与物质的浓度、性质的关系,甲、乙两同学进行如下实验。
已知:a.含I2的溶液呈黄色或棕黄色。b.利用色度计可测定溶液的透光率,通常溶液颜色越深,透光率数值越小。
Ⅰ.甲同学设计下列实验进行相关探究,实验如下:
回答下列问题:
(1)甲同学利用实验②中i和ii证明Fe2(SO4)3溶液与KI溶液的反应存在限度,实验i中的现象是________ ,实验ii中a是________ (化学式)溶液。
(2)用离子方程式表示实验②iii中产生黄色沉淀的原因________ 。
Ⅱ.乙同学:利用色度计对Fe2(SO4)3溶液与KI溶液的反应进行再次探究
【实验过程】
实验中溶液的透光率数据变化如图所示:
回答下列问题:
(3)乙同学实验③的目的是______ 。
(4)乙同学通过透光率变化推断:FeCl3溶液与KI溶液的反应存在限度。其相应的推理过程是______ 。
(5)乙同学根据氧化还原反应的规律,用如图装置(a、b均为石墨电极),探究化学平衡移动与I-与Fe2+浓度及还原性强弱关系,操作过程如下:
①K闭合时,电流计指针向右偏转,乙同学得出结论:2Fe3++2I—⇌2Fe2++I2向正反应方向进行,b作______ (填“正”或“负”)极,还原性I—>Fe2+。
②当指针归零(反应达到平衡)后,向U形管右管滴加0.1mol/LFeSO4溶液,电流计指针向左偏转,由此得出还原性Fe2+_____ I—(填“>”或“<”)。
(6)综合甲、乙两位同学的实验探究过程,得出的结论有______ 。
已知:a.含I2的溶液呈黄色或棕黄色。b.利用色度计可测定溶液的透光率,通常溶液颜色越深,透光率数值越小。
Ⅰ.甲同学设计下列实验进行相关探究,实验如下:
回答下列问题:
(1)甲同学利用实验②中i和ii证明Fe2(SO4)3溶液与KI溶液的反应存在限度,实验i中的现象是
(2)用离子方程式表示实验②iii中产生黄色沉淀的原因
Ⅱ.乙同学:利用色度计对Fe2(SO4)3溶液与KI溶液的反应进行再次探究
【实验过程】
序号 | 实验步骤1 | 实验步骤2 |
实验③ | 将盛有2mL蒸馏水的比色皿放入色度计的槽孔中 | 向比色皿中逐滴滴入5滴(每滴约0.025mL)0.05mol·L-1Fe2(SO4)3溶液,同时采集溶液的透光率数据 |
实验④ | 将盛有2mL0.1mol·L-1KI溶液的比色皿放入色度计的槽孔中 | 同上 |
实验⑤ | 将盛有2mL0.2mol·L-1KI溶液的比色皿放入色度计的槽孔中 | 同上 |
回答下列问题:
(3)乙同学实验③的目的是
(4)乙同学通过透光率变化推断:FeCl3溶液与KI溶液的反应存在限度。其相应的推理过程是
(5)乙同学根据氧化还原反应的规律,用如图装置(a、b均为石墨电极),探究化学平衡移动与I-与Fe2+浓度及还原性强弱关系,操作过程如下:
①K闭合时,电流计指针向右偏转,乙同学得出结论:2Fe3++2I—⇌2Fe2++I2向正反应方向进行,b作
②当指针归零(反应达到平衡)后,向U形管右管滴加0.1mol/LFeSO4溶液,电流计指针向左偏转,由此得出还原性Fe2+
(6)综合甲、乙两位同学的实验探究过程,得出的结论有
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(0.65)
【推荐3】某化学课外小组为了探究CaCl2溶液和Na2SO4溶液反应有没有限度,设计了如下活动过程,请完成表中空格:(已知CaSO4在水中微溶,CaCO3在水中难溶)
实验步骤 | 向3—4 mL 1 mol/L的CaCl2溶液中滴入1mol/L的Na2SO4溶液至反应完全 |
实验现象 | 产生白色沉淀 |
离子方程式 | |
小组讨论交流 | 向上述反应后的清液中滴入适量1mol/L的Na2CO3溶液会出现什么现象 |
假设出现的实验现象,说明理由 | 假设:Ⅰ无现象,理由:反应没有限度,Ca2+沉淀完全 假设:Ⅱ |
证明你的假设 | 现象:产生大量的白色沉淀 |
离子方程式 | |
解释出现假设Ⅱ现象的原因 |
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
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【推荐1】、CO、等都是重要的能源和化工原料.
(1)图为一种航天器能量储存系统原理示意图。其中装置X为电解水装置,装置Y为燃料电池。
①装置X的能量转换形式为_______ (填序号)
A.电能转变为化学能 B.化学能转变为电能
②装置Y工作时,氢气通入该装置的_______ 极(填“正”或“负”)
(2)25℃,101kPa时,完全燃烧生成和液态水放出445.0kJ热量。该反应的热化学方程式为_______
(3)工业上通常采用CO(g)与催化合成:
,若1molCO和充分反应,放出的热量_______ (填“大于”、“小于”或“等于”)99kJ。
(4)工业上还可通过与催化合成:
①保持温度不变,向2L恒容密闭容器中充入和,能说明该反应已达平衡状态的是_______ (填字母)
a.单位时间内消耗同时生成
b.
c.
d.容器内压强保持不变
②一定温度下,体积为2L的恒容密闭容器中,测得如表所示数据。回答下列问题:
0~10min时间内的平均反应速率为_______ ,反应达平衡时,的转化率为_______
(1)图为一种航天器能量储存系统原理示意图。其中装置X为电解水装置,装置Y为燃料电池。
①装置X的能量转换形式为
A.电能转变为化学能 B.化学能转变为电能
②装置Y工作时,氢气通入该装置的
(2)25℃,101kPa时,完全燃烧生成和液态水放出445.0kJ热量。该反应的热化学方程式为
(3)工业上通常采用CO(g)与催化合成:
,若1molCO和充分反应,放出的热量
(4)工业上还可通过与催化合成:
①保持温度不变,向2L恒容密闭容器中充入和,能说明该反应已达平衡状态的是
a.单位时间内消耗同时生成
b.
c.
d.容器内压强保持不变
②一定温度下,体积为2L的恒容密闭容器中,测得如表所示数据。回答下列问题:
时间/min | ||||
0 | 2 | 6 | 0 | 0 |
10 | 1 | 3 | ||
20 | 0.5 | 1.5 | ||
30 | 1.5 | 1.5 |
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解答题-原理综合题
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(0.65)
【推荐2】S2Cl2和SCl2均为重要的化工原料。
已知:Ⅰ.S2(l)+Cl2(g) S2Cl2(g) ΔH1;
Ⅱ.S2Cl2(g)+Cl2(g) 2SCl2(g) ΔH2;
Ⅲ.相关化学键的键能如下表所示:
请回答下列问题:
(1)S2Cl2的结构式为________________________________ 。
(2)若反应Ⅱ正反应的活化能E1=d kJ·mol-1,则逆反应的活化能E2=____________________ kJ·mol-1(用含a、b、c、d的代数式表示)。
(3)一定压强下,向10 L密闭容器中充入1 mol S2Cl2(g)和1 mol Cl2(g),发生反应Ⅱ。Cl2与SCl2的消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示:
①A、B、C、D四点对应状态下,达到平衡状态的有________ (填字母)。
②该反应正反应的活化能________ (填“大于”或“小于”)逆反应的活化能。
(4)一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,达到平衡后缩小容器容积,重新达到平衡后,Cl2的平衡转化率_________ (填“增大”“减小”或“不变”),理由为_____________________ 。
已知:Ⅰ.S2(l)+Cl2(g) S2Cl2(g) ΔH1;
Ⅱ.S2Cl2(g)+Cl2(g) 2SCl2(g) ΔH2;
Ⅲ.相关化学键的键能如下表所示:
化学键 | S-S | S-Cl | Cl-Cl |
键能/kJ·mol-1 | a | b | c |
(1)S2Cl2的结构式为
(2)若反应Ⅱ正反应的活化能E1=d kJ·mol-1,则逆反应的活化能E2=
(3)一定压强下,向10 L密闭容器中充入1 mol S2Cl2(g)和1 mol Cl2(g),发生反应Ⅱ。Cl2与SCl2的消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示:
①A、B、C、D四点对应状态下,达到平衡状态的有
②该反应正反应的活化能
(4)一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,达到平衡后缩小容器容积,重新达到平衡后,Cl2的平衡转化率
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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】气态含氮化合物是把双刃剑,既是固氮的主要途径,也是大气污染物。气态含氮化合物及相关反应是科研热点。回答下列问题:
(1)汽车尾气中含有较多的氮氧化物和不完全燃烧的CO,汽车三元催化器可以实现降低氮氧化物的排放量。汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在催化剂的作用下转化成两种无污染的气体: 。
①CO还原NO的反应机理及相对能量如图所示(TS表示过渡态):
△H=_____ 。
②若在恒容密闭容器中,充入2 mol CO和2 mol NO,下列不能说明该反应已经达到平衡状态的是_____ (填标号)。
A.CO和NO的物质的量之比不变 B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的压强保持不变 D.2v正(N2)=v逆(CO)
(2)H2还原NO的反应为。
①为研究H2和NO的起始投料比对NO平衡转化率的影响,分别在不同温度下,向三个体积均为αL的恒容密闭容器中加入一定量H2和NO发生反应,实验结果如图所示。
T1、T2、T3中温度最高的是_____ ,判断的理由是_____ 。
②研究表明,氮氧化物的脱除率除了与还原剂、催化剂相关外,还取决于催化剂表面氧缺位的密集程度。以La0.8A0.2BCoO3+x(A、B均为过渡元素)为催化剂,用H2还原NO的机理如下:
第一阶段:B4+(不稳定)+H2→低价态的金属离子(还原前后催化剂中金属原子的个数不变)
第二阶段:I. Ⅱ.
Ⅲ. Ⅳ.
V.
注:表示催化剂表面的氧缺位,g表示气态,a表示吸附态
第一阶段用氢气还原B4+得到低价态的金属离子越多,第二阶段反应的速率越快,原因是_____ 。
(3)N2O4与NO2之间存在反应。将定量的N2O4放入恒容密闭容器中,测得其平衡转化率[α(N2O4)]随温度的变化如图所示。
①图中a,点对应温度下,已知N2O4的起始压强为l08kPa,则该温度下反应的平衡常数KP=______ kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
②在一定条件下,该反应N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系v(N2O4)=k1p(N2O4),v (NO2)=k2p2(NO2),其中k1、k2是与反应温度有关的常数。一定温度下,k1、k2与平衡常数Kp的关系是k1=______ 。
(1)汽车尾气中含有较多的氮氧化物和不完全燃烧的CO,汽车三元催化器可以实现降低氮氧化物的排放量。汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在催化剂的作用下转化成两种无污染的气体: 。
①CO还原NO的反应机理及相对能量如图所示(TS表示过渡态):
△H=
②若在恒容密闭容器中,充入2 mol CO和2 mol NO,下列不能说明该反应已经达到平衡状态的是
A.CO和NO的物质的量之比不变 B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的压强保持不变 D.2v正(N2)=v逆(CO)
(2)H2还原NO的反应为。
①为研究H2和NO的起始投料比对NO平衡转化率的影响,分别在不同温度下,向三个体积均为αL的恒容密闭容器中加入一定量H2和NO发生反应,实验结果如图所示。
T1、T2、T3中温度最高的是
②研究表明,氮氧化物的脱除率除了与还原剂、催化剂相关外,还取决于催化剂表面氧缺位的密集程度。以La0.8A0.2BCoO3+x(A、B均为过渡元素)为催化剂,用H2还原NO的机理如下:
第一阶段:B4+(不稳定)+H2→低价态的金属离子(还原前后催化剂中金属原子的个数不变)
第二阶段:I. Ⅱ.
Ⅲ. Ⅳ.
V.
注:表示催化剂表面的氧缺位,g表示气态,a表示吸附态
第一阶段用氢气还原B4+得到低价态的金属离子越多,第二阶段反应的速率越快,原因是
(3)N2O4与NO2之间存在反应。将定量的N2O4放入恒容密闭容器中,测得其平衡转化率[α(N2O4)]随温度的变化如图所示。
①图中a,点对应温度下,已知N2O4的起始压强为l08kPa,则该温度下反应的平衡常数KP=
②在一定条件下,该反应N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系v(N2O4)=k1p(N2O4),v (NO2)=k2p2(NO2),其中k1、k2是与反应温度有关的常数。一定温度下,k1、k2与平衡常数Kp的关系是k1=
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