NOx(主要指N2O、NO和NO2)是大气主要污染物之一、有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。
(1)用水吸收NOx的相关热化学方程式如下:
2NO2(g)+H2O(l)
HNO3(aq)+HNO2(aq)△H=-116.1kJ·mol-1
3HNO2(aq)
HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)△H=+75.9kJ·mol-1
反应3NO2(g)+H2O(l)
2HNO3(aq)+NO(g)的△H=_______ kJ·mol-1
(2)用CO还原N2O的反应为:CO(g)+N2O(g)
N2(g)+CO2(g),其能量变化如图甲所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/24/2986463703777280/2986559969116160/STEM/610fc591-add3-46df-ba02-5bf562a6690b.png?resizew=331)
①投料比一定时,要提高N2O平衡转化率,可采取的措施是_______ 。
②反应达到平衡前,在同温同压条件下的相同时间段内,N2O的转化率在使用催化剂2时比使用催化剂1要高,原因是_______ 。
③在容积均为1L的密闭容器A(起始500℃,恒温)、B(起始500℃,绝热)两个容器中分别加入1molN2O、4molCO和相同催化剂,发生上述反应。实验测得A、B容器中N2O的转化率随时间的变化关系如图乙所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/24/2986463703777280/2986559969116160/STEM/60983f9e-751a-415b-ad11-def7ddc5b1f3.png?resizew=301)
Ⅰ.曲线b中,从反应开始到M点处,用N2O表示的反应速率为_______ mol/(L·s)。
Ⅱ.容器B中N2O的转化率随时间的变化关系是图乙中的_______ (填“a”或“b”)曲线。
(3)活性炭还原NO2的反应为2NO2(g)+2C(s)
N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1molNO2和足量活性炭发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/24/2986463703777280/2986559969116160/STEM/6b3926cc-0979-4f8c-8a04-6d1711dc924c.png?resizew=241)
①A、B、C三点中NO2的转化率最高的是_______ (填“A”、“B”或“C”)点,理由是_______ 。
②C点时该反应的压强平衡常数Kp=_______ MPa(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(1)用水吸收NOx的相关热化学方程式如下:
2NO2(g)+H2O(l)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
3HNO2(aq)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
反应3NO2(g)+H2O(l)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
(2)用CO还原N2O的反应为:CO(g)+N2O(g)
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①投料比一定时,要提高N2O平衡转化率,可采取的措施是
②反应达到平衡前,在同温同压条件下的相同时间段内,N2O的转化率在使用催化剂2时比使用催化剂1要高,原因是
③在容积均为1L的密闭容器A(起始500℃,恒温)、B(起始500℃,绝热)两个容器中分别加入1molN2O、4molCO和相同催化剂,发生上述反应。实验测得A、B容器中N2O的转化率随时间的变化关系如图乙所示。
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Ⅰ.曲线b中,从反应开始到M点处,用N2O表示的反应速率为
Ⅱ.容器B中N2O的转化率随时间的变化关系是图乙中的
(3)活性炭还原NO2的反应为2NO2(g)+2C(s)
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①A、B、C三点中NO2的转化率最高的是
②C点时该反应的压强平衡常数Kp=
更新时间:2022-05-24 23:14:43
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(1)反应NO+O3=NO2+O2,若生成11.2 L O2(标准状况)时,转移电子的物质的量是____ mol
(2)硝化法是一种古老的生产硫酸的方法,同时实现了氮氧化物的循环转化,主要反应为:NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g) ΔH=-41.8 kJ·mol-1
已知:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
写出NO和O2反应生成NO2的热化学方程式_________________________________
(3)N2H4(肼或联氨)燃料电池(产生稳定、无污染的物质)原理如图所示。M电极发生的电极反应式为__________________________________
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(4)已知CO (g) +H2O (g)
H2 (g) +CO2 (g) ΔH>0
①一定条件下反应达到平衡状态后,若改变反应的某个条件,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是______ (填写字母)
A.逆反应速率先增大后减小 B.H2 O (g)的体积百分含量减小
C.CO的转化率增大 D.容器中c(CO2)/c(CO)的值减小
②在某压强下,上述反应在不同温度、不同投料比时,CO的转化率如图所示。
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则KA、KB、KC三者之间的大小关系为_________ ,T1温度下,将1molCO和4mol H2O (g)充入2L的密闭容器中,5min后反应达到平衡状态,则0~5min内的平均反应速率v(CO)=__________ ;若保持其他条件不变, 向平衡体系中再通入1molCO和1molCO2,此时v(正)_____ v(逆)(填“>”、“=”或“<” )
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已知:2SO2(g)+O2(g)
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写出NO和O2反应生成NO2的热化学方程式
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(4)已知CO (g) +H2O (g)
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①一定条件下反应达到平衡状态后,若改变反应的某个条件,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是
A.逆反应速率先增大后减小 B.H2 O (g)的体积百分含量减小
C.CO的转化率增大 D.容器中c(CO2)/c(CO)的值减小
②在某压强下,上述反应在不同温度、不同投料比时,CO的转化率如图所示。
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【推荐2】减少氮的氧化物和碳的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。
(1)已知: N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ·mol-1
2C(S)+O2(g)=2CO(g)△H=-221kJ·mol-1
若某反应的平衡常数表达式c(N2)·c2(CO2)/ c(NO)·c2(CO)为:请写出此反应的热化学方程式______________ 。
(2)利用H2和CO2在一定条件下可以合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)
CH2=CH2(g)+4H2O(g)
已知不同温度对CO2的转化率及催化剂的效率影响如图所示,下列有关说法正确的是_____ (填序号)。
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①不同条件下反应,N点的速率最大
②N点时平衡常数比M点时平衡常数小
③温度低于250℃时,随温度升高乙烯的产率增大
④实际反应应尽可能在较低的温度下进行,以提高CO2的转化率
(2)在密闭容器中充入5molCO和4molNO,发生上述(1)中某反应,如图为平衡时NO的体积分数与温度,压强的关系。
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回答下列问题:
①温度:T1_______ T2(填“<“或“>”)。
②某温度下,若反应进行到10分钟达到平衡状态D点时,容器的体积为2L,则此时的平衡常数K=___ (结果精确到两位小数);用CO的浓度变化表示的平均反应速率V(CO)=_______ 。
③若在D点对反应容器降温的同时扩大体积至体系压强减小,重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的______ 点。
(1)已知: N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ·mol-1
2C(S)+O2(g)=2CO(g)△H=-221kJ·mol-1
若某反应的平衡常数表达式c(N2)·c2(CO2)/ c(NO)·c2(CO)为:请写出此反应的热化学方程式
(2)利用H2和CO2在一定条件下可以合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)
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已知不同温度对CO2的转化率及催化剂的效率影响如图所示,下列有关说法正确的是
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①不同条件下反应,N点的速率最大
②N点时平衡常数比M点时平衡常数小
③温度低于250℃时,随温度升高乙烯的产率增大
④实际反应应尽可能在较低的温度下进行,以提高CO2的转化率
(2)在密闭容器中充入5molCO和4molNO,发生上述(1)中某反应,如图为平衡时NO的体积分数与温度,压强的关系。
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回答下列问题:
①温度:T1
②某温度下,若反应进行到10分钟达到平衡状态D点时,容器的体积为2L,则此时的平衡常数K=
③若在D点对反应容器降温的同时扩大体积至体系压强减小,重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的
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【推荐3】我国在应对气候变化工作中取得显著成效,并向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”,2060年实现“碳中和”。因此将CO2转化为高附加值化学品成为科学家研究的重要课题。工业上在Cu-ZnO催化下利用CO2发生如下反应I生产甲醇,同时伴有反应II发生。
I.CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
II.CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)已知:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH=-90.6kJ·mol-1,则ΔH1=_______ 。
(2)向密闭容器中加入CO2(g)和H2(g),合成CH3OH(g)。已知反应I的正反应速率可表示为
正=k正·c(CO2)·c3(H2),逆反应速率可表示为
逆=k逆c(CH3OH)·c(H2O),其中k正、k逆为速率常数。
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①上图中能够代表k逆的曲线为_______ (填“L1”“L2”或“L3”“L4”)。
②温度为T1时,反应I的化学平衡常数K=________
③对于上述反应体系,下列说法正确的是________
A.增大CO2的浓度,反应I、II的正反应速率均增加
B.恒容密闭容器中当气体密度不变时,反应达到平衡状态
C.加入催化剂,H2的平衡转化率不变
(3)不同条件下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,CO2的平衡转化率如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/25/2965643674296320/2965741530619904/STEM/58f0f639-ec1f-4283-9125-b211bd86e1c1.jpg?resizew=422)
①压强P1、P2、P3由大到小的顺序是_______ 。压强为P1时,温度高于570℃之后,随着温度升高CO2平衡转化率增大的原因________
②图中点M(500,60),此时压强P1为0.1MPa,CH3OH的选择性为
(选择性:转化的CO2中生成CH3OH和CO的百分比),CO2的平衡转化率为60%。则该温度时反应I的平衡常数Kp=_______ MPa-2(分压=总压×物质的量分数)。
I.CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
II.CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
回答下列问题:
(1)已知:CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(2)向密闭容器中加入CO2(g)和H2(g),合成CH3OH(g)。已知反应I的正反应速率可表示为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/afbafae876d1abfcea6616b1abfdf7a1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/afbafae876d1abfcea6616b1abfdf7a1.png)
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①上图中能够代表k逆的曲线为
②温度为T1时,反应I的化学平衡常数K=
③对于上述反应体系,下列说法正确的是
A.增大CO2的浓度,反应I、II的正反应速率均增加
B.恒容密闭容器中当气体密度不变时,反应达到平衡状态
C.加入催化剂,H2的平衡转化率不变
(3)不同条件下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,CO2的平衡转化率如下图所示。
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①压强P1、P2、P3由大到小的顺序是
②图中点M(500,60),此时压强P1为0.1MPa,CH3OH的选择性为
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【推荐1】合成氨反应
是目前最有效的工业固氮方法,解决数亿人口生存问题。合成氨的反应历程和能量变化如图所示。请回答下列问题:
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(1)
分子中π键数目为_________
,合成氨反应的热化学方程式为_________ 。
(2)对总反应速率影响较大的步骤的的化学方程式为__________________ 。
(3)在
、压强为
条件下,向一恒压密闭容器中通入氢氮比为3的混合气体,体系中气体的含量与时间变化关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/18/28cdf67c-824a-4d29-ace0-7f27ff3be946.png?resizew=316)
①反应
达到平衡,试求
内氨气的平均反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b9c6071061608d0dabc76cfbd247e8ac.png)
_____
,该反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
___ (用数字表达式表示)。(
为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)
②以下叙述能说明该条件下反应达到平衡状态的是________ 。
a.氨气的体积分数保持不变 b.容器中氢氮比保持不变
c.
和
平均反应速率之比为1∶2 d.气体密度保持不变
③若起始条件相同,在恒容容器中发生反应,则达到平衡时
的含量符合图中_________ 点(填“d”、“e”、“f”或“g”)。
(4)
可在
催化剂表面消除氮氧化物等大气污染物,
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/18/d062a778-8d20-4c4d-80b2-23919800eeb2.png?resizew=330)
研究表明,在
催化剂中,
表面上形成的
以
的形式被储存。随后在
载体上,
与
和
产生
,该反应的离子方程式为_________ 。(已知该反应的
和
物质的量之比为1∶1。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/18/0aec1717-5069-4a53-b579-9e6297800bba.png?resizew=230)
(5)利用催化剂通过电化学反应在室温下合成氨的原理如图所示,该装置中阴极的电极反应式为_________ 。
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(1)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0bbbfc69cfd78a89c450bdb65076e431.png)
(2)对总反应速率影响较大的步骤的的化学方程式为
(3)在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c26a2bea1ebf7df08d07275ad7b33cc2.png)
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①反应
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②以下叙述能说明该条件下反应达到平衡状态的是
a.氨气的体积分数保持不变 b.容器中氢氮比保持不变
c.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbe2066525aa0616cf44d051d57bf713.png)
③若起始条件相同,在恒容容器中发生反应,则达到平衡时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
(4)
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研究表明,在
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(5)利用催化剂通过电化学反应在室温下合成氨的原理如图所示,该装置中阴极的电极反应式为
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】将CO2转化为高附加值的化学品或液体燃料是CO2资源化利用的有效方法,其中转换为甲醇是最可能的利用路径,主要涉及反应如下(其他副反应忽略不计):
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH2
请回答下列问题:
(1)已知H2的燃烧热ΔH=akJ·mol−1和CO的燃烧热ΔH=bkJ·mol−1,水的汽化热(1molH2O从液体汽化为气体所需要吸收的热量)为ckJ·mol−1,则ΔH2=___________ (用含a、b、c的代数式表示)。
(2)若在恒温恒压条件下进行上述反应,下列说法正确的是___________。
(3)以n(CO2)=1mol、n(H2)=3mol为初始量,进行上述反应,CO2的平衡转化率(X-CO2)、CH3OH的选择性(S-CH3OH)随温度、压强变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/16/d951b9e4-41ef-40b2-993e-573e50a00958.png?resizew=278)
已知:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/51d9df10aa500255efb0dfc8934dcf85.png)
①ΔH1___________ ΔH2(填“>”“<”或“=”),原因是___________ 。
②p1___________ p2(填“>”“<”或“=”)。
③在温度为T,压强为p1(单位为kPa)时,经10min反应达到平衡。
(i)H2的平衡转化率为___________ ;
(ii)反应Ⅱ的压强平衡常数Kp=___________ (列出数字运算表达式即可);
(iii)计算0~10min之间,CO2分压的平均变化速率为___________ kPa·min-1(用含p1的代数式表示)。
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
请回答下列问题:
(1)已知H2的燃烧热ΔH=akJ·mol−1和CO的燃烧热ΔH=bkJ·mol−1,水的汽化热(1molH2O从液体汽化为气体所需要吸收的热量)为ckJ·mol−1,则ΔH2=
(2)若在恒温恒压条件下进行上述反应,下列说法正确的是___________。
A.起始压强越大,平衡时![]() |
B.反应达到平衡时,v正(CO2)>v逆(CH3OH) |
C.当n(CO):n(H2O)不变时,反应Ⅰ、Ⅱ均处于平衡状态 |
D.向平衡体系中充入少量惰性气体,甲醇平衡产率不变 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/16/d951b9e4-41ef-40b2-993e-573e50a00958.png?resizew=278)
已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/51d9df10aa500255efb0dfc8934dcf85.png)
①ΔH1
②p1
③在温度为T,压强为p1(单位为kPa)时,经10min反应达到平衡。
(i)H2的平衡转化率为
(ii)反应Ⅱ的压强平衡常数Kp=
(iii)计算0~10min之间,CO2分压的平均变化速率为
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(0.4)
名校
【推荐3】烃(碳氢化合物)在工业生产、生活中有重要用途。
(1)工业由丁烯(C4H8)高温裂解制备丙烯(C3H6)和乙烯(C2H4),其主要反应原理为:
反应I:C4H8(g)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
C3H6(g) ∆H1
反应II:C4H8(g)
2C2H4(g) ∆H2
①已知烃的裂解是吸热反应,则∆H1_______ ∆H2 (填“>”、 “=”或“<”) 。
②若某温度下反应达到平衡时C4H8、 C3H6、 C2H4的体积分数分别为20%、70%、 10%, 平衡时总压强为p,请计算该温度下反应II的平衡常数Kp=_______ (Kp为用气体的分压表示的平衡常数,分压=气体的体积分数×体系总压)
③工业上用丁烯裂解制乙烯时,通常在保持压强不变的情况下,向反应体系充适量水蒸气以提高平衡转化率,其原理是_______ 。
(2)甲烷的转化和利用在天然气化工行业有非常重要的作用。甲烷重整技术主要是利用甲烷和其他原料来制备合成气(CO和H2混合气体)。常见的重整技术有甲烷-水蒸气重整,其反应为:CH4(g)+H2O(g)
CO(g) + 3H2(g) ∆H>0;图为反应压强为0.3 MPa,投料比
为1,在三种不同催化剂催化作用下,经过相同反应时间,甲烷—水蒸气重整反应中CH4转化率随温度变化的关系。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/23/2727425807728640/2728109421633536/STEM/772166242191441daec8e22881826852.png?resizew=286)
下列说法正确的是_______ 。
A.在相同条件下,三种催化剂I、II、 III的催化效率由高到低的顺序是I> II>III
B.b点CH4的转化率高于a点,原因是b、a两点均未达到平衡状态,b点温度高,反应速率较快,故CH4的转化率较大
C.C点一定未达到平衡状态
D.催化剂只改变反应速率不改变平衡移动,所以在850℃时,不同催化剂(I、II、III)作用下达平衡时CH4的转化率相同
(3)由甲烷制得的合成气(CO和H2),在500 ℃下合成甲醇的反应原理为:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g);在1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/23/2727425807728640/2728109421633536/STEM/ab97a75c11364ec488666d2fc94aed6e.png?resizew=231)
①CO2平衡时的体积分数为_______ 。
②下列能说明该反应已达到平衡状态的是_______ 。
A.v正(CH3OH) =3v逆(H2)
B.CO2、H2、CH3OH和H2O浓度之比为1:3:1:1
C.容器内气体的压强不再变化
D.气体的密度不再变化
③500℃、在2个容积都是2L的密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如表:
则乙容器中反应起始向 _______ (填“正反应”或“逆反应”)方向进行, c1_______ (填“>”“<”或“=”)c2。
(1)工业由丁烯(C4H8)高温裂解制备丙烯(C3H6)和乙烯(C2H4),其主要反应原理为:
反应I:C4H8(g)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d599cb4a589f90b0205f24c2e1fa021e.png)
反应II:C4H8(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
①已知烃的裂解是吸热反应,则∆H1
②若某温度下反应达到平衡时C4H8、 C3H6、 C2H4的体积分数分别为20%、70%、 10%, 平衡时总压强为p,请计算该温度下反应II的平衡常数Kp=
③工业上用丁烯裂解制乙烯时,通常在保持压强不变的情况下,向反应体系充适量水蒸气以提高平衡转化率,其原理是
(2)甲烷的转化和利用在天然气化工行业有非常重要的作用。甲烷重整技术主要是利用甲烷和其他原料来制备合成气(CO和H2混合气体)。常见的重整技术有甲烷-水蒸气重整,其反应为:CH4(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b3c7490d68a75c35685ac2841c9bec9e.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/23/2727425807728640/2728109421633536/STEM/772166242191441daec8e22881826852.png?resizew=286)
下列说法正确的是
A.在相同条件下,三种催化剂I、II、 III的催化效率由高到低的顺序是I> II>III
B.b点CH4的转化率高于a点,原因是b、a两点均未达到平衡状态,b点温度高,反应速率较快,故CH4的转化率较大
C.C点一定未达到平衡状态
D.催化剂只改变反应速率不改变平衡移动,所以在850℃时,不同催化剂(I、II、III)作用下达平衡时CH4的转化率相同
(3)由甲烷制得的合成气(CO和H2),在500 ℃下合成甲醇的反应原理为:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g);在1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/23/2727425807728640/2728109421633536/STEM/ab97a75c11364ec488666d2fc94aed6e.png?resizew=231)
①CO2平衡时的体积分数为
②下列能说明该反应已达到平衡状态的是
A.v正(CH3OH) =3v逆(H2)
B.CO2、H2、CH3OH和H2O浓度之比为1:3:1:1
C.容器内气体的压强不再变化
D.气体的密度不再变化
③500℃、在2个容积都是2L的密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如表:
容器 | 容器甲 | 容器乙 |
反应物起始投入量 | 1mol CO2, 3mol H2 | 0.5mol CO2,1mol H2,1molCH3OH,1mol H2O |
CH3OH的平衡浓度/mol·L-1 | c1 | c2 |
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(0.4)
解题方法
【推荐1】我国科研团队发现了一种具有超高稳定性的一维钯银合金纳米线催化剂,能高选择性、高稳定性地将CO2还原成甲酸(HCOOH)。化学反应为CO2(g) +H2(g)
HCOOH(g) ΔH。
(1)已知:①2HCOOH(g) +O2(g)=2CO2(g) +2H2O(g) ΔH1= -a kJ·mol-1
②H2(g)+
O2(g)=H2O(g) ΔH2= -bkJ·mol-1 (a>2b >0) ;
CO2(g)+ H2(g)
HCOOH(g) ΔH=___________ kJ·mol-1
(2)在某催化剂作用下,CO2(g) + H2(g)
HCOOH(g)的速率方程为v正=k正c(CO2)·c(H2),v逆=k逆 c(HCOOH)(k正、k逆为速率常数,只与温度、催化剂有关,与浓度无关)。若在某温度下,k正= 4k逆,则该反应的平衡常数K=___________ 。加入催化剂,k正 增大的倍数___________ (填“大于”、 “小于”或“等于”)k逆增大的倍数。
(3)CO2催化氢化制甲酸的反应历程图(M为过渡金属)如图1所示。
上述循环中,M(CO)4PR3是___________ (填“催化剂”或“中间产物”)。
(4)在反应器中充入CO2和H2,发生上述反应。化学反应速率随时间的变化关系如图2所示。
若仅改变一个外界条件,t2时刻改变的条件可能是___________ 。在I、II、III三次平衡中,___________ (填“ 能”或“不能”)判断CO2转化率的大小排序,理由为___________ 。
(5)在某催化剂作用下,向恒容密闭反应器中充入1 mol CO2和3 mol H2,发生如下反应:
反应一:CO2(g) + H2(g)
HCOOH(g)
反应二:CO2 (g) +3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0
测得CO2的平衡转化率CH3OH的选择性(注明:CH3OH的选择性等于CH3OH的物质的量与CO2转化的物质的量之比)与温度的关系如图3所示。
①其他条件不变,升高温度,CO2的平衡转化率增大的原因是___________ 。
②已知F点对应的总压强为36.8 kPa,则CO2(g)+H2(g)
HCOOH(g)在F点对应的温度下,压强平衡常数Kp=___________ (结果保留 2位有效数字)kPa-1。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
(1)已知:①2HCOOH(g) +O2(g)=2CO2(g) +2H2O(g) ΔH1= -a kJ·mol-1
②H2(g)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f89eef3148f2d4d09379767b4af69132.png)
CO2(g)+ H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
(2)在某催化剂作用下,CO2(g) + H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
(3)CO2催化氢化制甲酸的反应历程图(M为过渡金属)如图1所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/9/c1eef870-4d25-49d3-80a5-4985fd17a23a.png?resizew=350)
上述循环中,M(CO)4PR3是
(4)在反应器中充入CO2和H2,发生上述反应。化学反应速率随时间的变化关系如图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/9/98923c8c-6640-4c1a-95a1-b43b664d6a14.png?resizew=254)
若仅改变一个外界条件,t2时刻改变的条件可能是
(5)在某催化剂作用下,向恒容密闭反应器中充入1 mol CO2和3 mol H2,发生如下反应:
反应一:CO2(g) + H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
反应二:CO2 (g) +3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
测得CO2的平衡转化率CH3OH的选择性(注明:CH3OH的选择性等于CH3OH的物质的量与CO2转化的物质的量之比)与温度的关系如图3所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/9/d7ba4f47-9b16-4845-9431-f892cd525130.png?resizew=303)
①其他条件不变,升高温度,CO2的平衡转化率增大的原因是
②已知F点对应的总压强为36.8 kPa,则CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
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(0.4)
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【推荐2】甲醇、水蒸气重整制氢(SRM)系统简单,产物中H2含量高,是电动汽车氢氧燃料电池理想的氢源。其部分主要反应过程如下流程所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/8/d5135af3-7917-4452-a2d0-7c99ac86ead4.png?resizew=267)
请回答下列问题:
I.对反应ICH3OH(g)
CO(g) + 2H2(g)的单独研究:
(1) 已知CO(g)的热值为10.1 kJ·g-1;CH3OH(g)、H2(g)的燃烧热分别为760 kJ·mol-1、286 kJ·mol-1;计算反应I的ΔH1=______ kJ·mol-1 (保留三位有效数字)。
(2) 原料进气比对反应I的选择性(某产物的选择性越大,则其含量越多)的影响较为复杂,其关系如图甲。 当n(O2)/n(CH3OH)=0.2~0.3时,CH3OH与O2发生的主要反应为______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/8/0cc0d3e4-359f-4205-91ba-e57240f22d63.png?resizew=688)
II.对反应II CO(g) + H2O(g)
H2(g) + CO2(g)ΔH<0的单独研究:
(3) 在进气比n(CO)/n(H2O)不同时,测得相应的CO的平衡转化率如图乙(各点对应温度可能不同)。图乙中D、G两点对应的反应温度分别为TD和TG,其中相对低温的是______ (填TD或TG)。
(4) 实验发现,其他条件不变,向反应II平衡体系中投入一定量纳米CaO可明显提高H2的体积分数,原因是______ 。
III.对反应I和II的综合研究:
(5)某催化剂条件下,体系中CH3OH转化率、中间产物CO生成率与温度变化关系如图丙所示。
① 随着温度升高,CH3OH实际转化率不断接近平衡转化率的原因可能是______ ;但是,CO的实际生成率并没有不断接近平衡生成率,其原因可能是______ (填标号)。
A.反应Ⅱ正向移动 B.部分CO转化为CH3OH
C.催化剂对反应Ⅱ的选择性低 D.催化剂对反应I的选择性低
② 写出能提高CH3OH转化率而降低CO生成率的一条措施______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/8/d5135af3-7917-4452-a2d0-7c99ac86ead4.png?resizew=267)
请回答下列问题:
I.对反应ICH3OH(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(1) 已知CO(g)的热值为10.1 kJ·g-1;CH3OH(g)、H2(g)的燃烧热分别为760 kJ·mol-1、286 kJ·mol-1;计算反应I的ΔH1=
(2) 原料进气比对反应I的选择性(某产物的选择性越大,则其含量越多)的影响较为复杂,其关系如图甲。 当n(O2)/n(CH3OH)=0.2~0.3时,CH3OH与O2发生的主要反应为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/8/0cc0d3e4-359f-4205-91ba-e57240f22d63.png?resizew=688)
II.对反应II CO(g) + H2O(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/7/2/2497338254966784/2497834982719488/STEM/66acd5575f024044b425addae8c43a2f.png?resizew=25)
(3) 在进气比n(CO)/n(H2O)不同时,测得相应的CO的平衡转化率如图乙(各点对应温度可能不同)。图乙中D、G两点对应的反应温度分别为TD和TG,其中相对低温的是
(4) 实验发现,其他条件不变,向反应II平衡体系中投入一定量纳米CaO可明显提高H2的体积分数,原因是
III.对反应I和II的综合研究:
(5)某催化剂条件下,体系中CH3OH转化率、中间产物CO生成率与温度变化关系如图丙所示。
① 随着温度升高,CH3OH实际转化率不断接近平衡转化率的原因可能是
A.反应Ⅱ正向移动 B.部分CO转化为CH3OH
C.催化剂对反应Ⅱ的选择性低 D.催化剂对反应I的选择性低
② 写出能提高CH3OH转化率而降低CO生成率的一条措施
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(0.4)
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解题方法
【推荐3】研究CO2的综合利用、实现CO2资源化,生产高能燃料和高附加值化学品,有利于实现碳资源的有效循环,是力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的方向之一。
回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式:
I.CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41.2kJ•mol-1
Ⅱ.2CO(g)+4H2(g)
C2H4(g)+2H2O(g) ΔH2
Ⅲ.2CO2(g)+6H2(g)
C2H4(g)+4H2O(g) ΔH3=-249.6kJ•mol-1
反应Ⅱ中,ΔH2=________ 。
(2)将等物质的量CO(g)和H2O(g)充入恒容密闭容器中发生如下反应:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g),已知反应速率v=v正-v逆=k正•(CO)•c(H2O)-k逆•c(CO2)•c(H2),其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。在不同温度下,CO的转化率随时间变化曲线如图所示。计算b处的
=________ 。
(3)在体积为2L的恒压密闭容器中,起始充入1molCO2(g)和3molH2(g),发生反应Ⅲ,该反应在不同温度下达到平衡时,各组分的体积分数随温度的变化如图所示。
①表示H2的体积分数随温度变化的曲线是________ (填字母序号)。
②205℃时,反应达到平衡后,容器中气体的总物质的量为________ mol,CO2(g)的平衡转化率为________ 。若平衡时总压为P,该反应的平衡常数Kp=________ (列出计算式)。
(4)CO2加氢制甲醇也具有重要的经济价值,其热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0,但也存在竞争反应CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH>0,在恒温密闭容器中,维持压强和投料比不变,将CO2和H2按一定流速通过反变应器,CO2转化率和甲醇选择性[x(CH3OH)%
]随温度化关系如图所示:
若233~251℃时催化剂的活性受温度影响不大,分析235℃后图中曲线下降的原因:________ 。
回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式:
I.CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
Ⅱ.2CO(g)+4H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
Ⅲ.2CO2(g)+6H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
反应Ⅱ中,ΔH2=
(2)将等物质的量CO(g)和H2O(g)充入恒容密闭容器中发生如下反应:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g),已知反应速率v=v正-v逆=k正•(CO)•c(H2O)-k逆•c(CO2)•c(H2),其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。在不同温度下,CO的转化率随时间变化曲线如图所示。计算b处的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cff419ce8803e7a788dc55e1cf7f4ce1.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/29/40c5758c-edb0-4d42-902f-3bfe09d74d33.png?resizew=164)
(3)在体积为2L的恒压密闭容器中,起始充入1molCO2(g)和3molH2(g),发生反应Ⅲ,该反应在不同温度下达到平衡时,各组分的体积分数随温度的变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/29/614763a8-ae1e-4a58-b9ea-dbe23b66ade1.png?resizew=264)
①表示H2的体积分数随温度变化的曲线是
②205℃时,反应达到平衡后,容器中气体的总物质的量为
(4)CO2加氢制甲醇也具有重要的经济价值,其热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0,但也存在竞争反应CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH>0,在恒温密闭容器中,维持压强和投料比不变,将CO2和H2按一定流速通过反变应器,CO2转化率和甲醇选择性[x(CH3OH)%
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/57a6810a672c725b81be5a9faf20cd18.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/29/071d7c95-50a5-487c-bcb1-17a8e286e067.png?resizew=265)
若233~251℃时催化剂的活性受温度影响不大,分析235℃后图中曲线下降的原因:
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
名校
【推荐1】甲烷化反应即为氢气和碳氧化物反应生成甲烷,有利于实现碳循环利用。已知涉及的反应如下:
反应I:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a42236562a2847abe6e93737af4b7dd4.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
反应Ⅲ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56b77cebcf60a18e96d3bae329e4a290.png)
(1)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2edf3ec4c25802a60151619a6cf99822.png)
_____
。
(2)反应Ⅱ为水煤气变换反应,在恒定总压
和水碳比
投料,在不同条件下达到平衡时
和
的分压(某成分分压=总压×该成分的物质的量分数)如下表:
①在条件1下,水煤气变换反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
_____ (用分压表示)。
②对比条件1,条件2中
产率下降是因为发生了一个副反应,该副反应为反应_____ (填“I”或“Ⅲ”)。
③水煤气反应:
。工业生产水煤气时,通常交替通入适量的空气和水蒸气与煤炭反应,其理由是_____ 。
(3)
时,在固定容积的容器中充入一定量的
和
进行上述反应I、Ⅱ、Ⅲ,平衡时
和
的转化率及
和
的产率随
变化的情况如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/17/d6bb34fe-90d1-4dd3-b8da-bcff86e7b9b3.png?resizew=240)
①图中表示
转化率、
产率变化的曲线分别是_____ 、_____ (填字母),A、C两点
的值相同,C点通过改变温度达到A点,则A、B、C三点温度由大到小的顺序是_____ 。
②一定温度下,向恒容容器内充入
和
,初始压强为
,发生上述3个反应,达到平衡时
的分压为
,
的分压为
,则
的选择性=_____ [
的选择性
,用含
的代数式表示,下同],反应Ⅱ的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
_____ 。
反应I:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fa145ef50d570c17f1871d8d7445c44.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a42236562a2847abe6e93737af4b7dd4.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a8dfaa094fd1db43ebb7c5fae49c6d3e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
反应Ⅲ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ed88f43745364874d9f19fe41bb4fd7c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56b77cebcf60a18e96d3bae329e4a290.png)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2edf3ec4c25802a60151619a6cf99822.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/361f59abc7521c880d24d7eb47015b61.png)
(2)反应Ⅱ为水煤气变换反应,在恒定总压
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9fc364ff4f69607af3c72f16ea11f2d0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/827588c619deb9502408ce3bbc700da3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![]() | ![]() | ![]() | |
条件1 | 0.40 | 0.40 | 0 |
条件2 | 0.42 | 0.36 | 0.02 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
②对比条件1,条件2中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
③水煤气反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ec7e07daa659fdaa1063791bfd78452b.png)
(3)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/53ea375032eb1dbde3752a3d8d7a2058.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3081d749d9045c5aa360112c99a7e0b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9ebc98d0a6118de6baa633bd2d968fdb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03a5c8a45b70251a7fa0506a5b4b8ac9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7a13ec87caa1c5e1fc315a2a43afbf9f.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/17/d6bb34fe-90d1-4dd3-b8da-bcff86e7b9b3.png?resizew=240)
①图中表示
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03a5c8a45b70251a7fa0506a5b4b8ac9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7a13ec87caa1c5e1fc315a2a43afbf9f.png)
②一定温度下,向恒容容器内充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd3b5103be990db08f447fba46b74822.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5153ed85dc8531392de408fcf81759c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/23e699ad2634f964a2d6c6fd2949a6eb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/702479d629f919183641d90944d7bd0e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b134979720dce8399d670998451f1c88.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03a5c8a45b70251a7fa0506a5b4b8ac9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03a5c8a45b70251a7fa0506a5b4b8ac9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ccee0cb128487bc22cc04a73798c275d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/643b040782b8e3ce0bd49d6933b42f1c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
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【推荐2】烟气(主要污染物SO2、NOx)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收,可减少烟气中的SO2、NOx的含量。
(1)O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为:
NO(g)+O3(g)
NO2(g)+O2(g) ΔH=—200.9 kJ/mol
3NO(g)+O3(g)
3NO2(g) ΔH=—317.3 kJ/mol,
则2NO2(g)
2NO(g)+O2(g) ΔH=_______ kJ/mol
(2)T ℃时,利用测压法在刚性反应器中,投入一定量的NO2发生反应3NO2(g)
3NO(g)+O3(g),体系的总压强p随时间t的变化如下表所示:
①若降低反应温度,则平衡后体系压强p_______ 24.00 MPa(填“>”、“<”或“=”)。
②15 min时,反应物的转化率α=_______ 。
③T ℃时反应3NO2(g)
3NO(g)+O3(g)平衡常数的表达式K=_______ 。
(3)T ℃在体积为2 L的密闭刚性容器中,投入2mol NO2发生反应2NO2(g)
2NO(g)+O2(g),实验测得:v正=k正c2(NO2),v逆=k逆c2(NO)·c(O2),k正、k逆为速率常数,受温度影响。在温度为T ℃时NO2的转化率随时间变化的结果如图所示(反应在5.5 min时达到平衡):
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/1/2885324471787520/2936041648201728/STEM/6ec8b2f9-2816-4656-9172-350f7b3e9cab.jpg?resizew=409)
①在体积不变的刚性容器中,投入固定量的NO2发生反应,要提高NO2转化率,可采取的措施是_______ (任写一个即可)。
②计算A点处
=_______ (保留2位有效数字)。
(1)O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为:
NO(g)+O3(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
3NO(g)+O3(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
则2NO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(2)T ℃时,利用测压法在刚性反应器中,投入一定量的NO2发生反应3NO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
反应时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
压强/MPa | 20.00 | 21.38 | 22.30 | 23.00 | 23.58 | 24.00 | 24.00 |
②15 min时,反应物的转化率α=
③T ℃时反应3NO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(3)T ℃在体积为2 L的密闭刚性容器中,投入2mol NO2发生反应2NO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/1/2885324471787520/2936041648201728/STEM/6ec8b2f9-2816-4656-9172-350f7b3e9cab.jpg?resizew=409)
①在体积不变的刚性容器中,投入固定量的NO2发生反应,要提高NO2转化率,可采取的措施是
②计算A点处
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cff419ce8803e7a788dc55e1cf7f4ce1.png)
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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】将工业废气中的CO和H2进行分离提纯,然后再综合利用是减小环境污染的有效方法,工业上可用废气中的CO和H2合成CH3OH,其合成反应方程式为:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g),当改变某一外界条件(温度或压强)时,CH3OH的平衡体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图所示。回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/16/345c3b17-24d8-43d6-a1f0-5ef19cb37e30.png?resizew=320)
(1)已知①CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H1=+41.2kJ•mol-1
②CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H2=-75.6kJ•mol-1
则③CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)△H=_____ 。
(2)在一密闭容器中按体积比1∶2充入CO和H2发生反应③,下列说法中正确的是_____ 。
(3)300℃时,向2L体积不变的密闭容器中充入1molCO和2molH2发生反应③,初始压强为P0,经过10min达到平衡状态,达到平衡时φ(CH3OH)对应M点。该温度下,用分压表示的平衡常数Kp=_____ 。
(4)已知a<b<c<d,e>f>g>h,X表示的是______ (填“温度”、“压强”),判断的理由是_____ 。
(5)已知反应③的反应速率表达式为v正=k正·c(CO)·c2(H2),v逆=k逆·c(CH3OH),其中,k正,k逆为速率常数,只与温度有关。达平衡后,在温度升高过程中![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bde52471b229cf957a23b2df89244855.png)
_____ (填“增大”、“减小”、“不变”)。
(6)如图是电解CO2制取甲醇的装置图,写出阴极发生反应的电极反应式:_____ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/16/345c3b17-24d8-43d6-a1f0-5ef19cb37e30.png?resizew=320)
(1)已知①CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
②CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
则③CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
(2)在一密闭容器中按体积比1∶2充入CO和H2发生反应③,下列说法中正确的是
A.当气体平均摩尔质量不再改变时,反应达到平衡状态 |
B.平衡后,恒温恒容下,通入H2,会提高CO的转化率 |
C.平衡后,恒容下降低温度,再次平衡后气体中CH3OH(g)的体积分数减小 |
D.平衡后,保持温度不变缩小容器体积,平衡正向移动,平衡常数增大 |
(4)已知a<b<c<d,e>f>g>h,X表示的是
(5)已知反应③的反应速率表达式为v正=k正·c(CO)·c2(H2),v逆=k逆·c(CH3OH),其中,k正,k逆为速率常数,只与温度有关。达平衡后,在温度升高过程中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bde52471b229cf957a23b2df89244855.png)
(6)如图是电解CO2制取甲醇的装置图,写出阴极发生反应的电极反应式:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/16/f4b1dddf-6459-4691-92c8-0712914feb71.png?resizew=211)
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