CH4-CO2催化重整是减少温室气体排放的重要途径。回答下列问题:
(1)已知:C(s)+2H2(g)=CH4(g)△H=-75kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-394kJ·mol-1
C(s)+
O2(g)=CO(g)△H=-111kJ·mol-1
则催化重整反应CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g)的△H=____ kJ·mol-1。
若在恒容的密闭容器中,充入1molCH4和1molCO2,发生催化重整反应,下列选项中不能说明该反应已经达到平衡状态的是____ (填标号)。
A.CH4和CO2的物质的量不变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(CH4)正=v(CO2)逆
(2)催化重整时催化剂的活性随积碳的增多而减弱,有关积碳反应和消碳反应的数据如表:
①由表中数据分析:从有利于催化重整的角度考虑,应选用的催化剂为____ (填“X”或“Y”);催化剂可以改变同一化学反应的____ (填“活化能”或“反应热”,下同),但不能改变其____ 。
②化学反应速率与反应物浓度的关系式称为速率方程,是通过实验测定的。在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k•p(CH4)•[p(CO2)]-0.5,k为速率常数,与温度有关。下列说法错误的是_____ 。
A.增大反应物浓度,k增大导致反应速率加快
B.温度升高,k的数值增大
C.沉积碳的生成速率v与p(CO2)成反比
D.增大CH4的浓度2倍,反应速率加快2倍
(1)已知:C(s)+2H2(g)=CH4(g)△H=-75kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-394kJ·mol-1
C(s)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f89eef3148f2d4d09379767b4af69132.png)
则催化重整反应CH4(g)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
若在恒容的密闭容器中,充入1molCH4和1molCO2,发生催化重整反应,下列选项中不能说明该反应已经达到平衡状态的是
A.CH4和CO2的物质的量不变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(CH4)正=v(CO2)逆
(2)催化重整时催化剂的活性随积碳的增多而减弱,有关积碳反应和消碳反应的数据如表:
积碳反应/消碳反应 | 催化剂 | 活化能/(kJ·mol-1) |
CH4(g)=C(s)+2H2(g)△H=+75kJ·mol-1 | X | 33 |
Y | 43 | |
CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H=+172kJ·mol-1 | X | 91 |
Y | 72 |
②化学反应速率与反应物浓度的关系式称为速率方程,是通过实验测定的。在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k•p(CH4)•[p(CO2)]-0.5,k为速率常数,与温度有关。下列说法错误的是
A.增大反应物浓度,k增大导致反应速率加快
B.温度升高,k的数值增大
C.沉积碳的生成速率v与p(CO2)成反比
D.增大CH4的浓度2倍,反应速率加快2倍
更新时间:2022-06-19 15:18:35
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【推荐1】
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
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![](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
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![](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)
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解答题-原理综合题
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(0.4)
解题方法
【推荐2】我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/5/ce53d5fe-ca20-4436-99c1-fd8333fa1b14.png?resizew=541)
(1)生成 CH3COOH总反应的原子利用率为______ ,该催化剂______ (填能或不能)有效提高反应物的平衡转化率;
(2)如图是1 mol CH4完全燃烧生成气态水的能量变化和1molS(g)燃烧的能量变化
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/5/96e15ad3-d9a1-4e1e-bc54-4071f8d3b93d.png?resizew=537)
①CH4完全燃烧的活化能是______ kJ/mol。
②在催化剂作用下,CH4可以还原SO2生成单质S(g)、H2O(g)和CO2,写出该反应的热化学方程式______ ;
(3)在密闭容器中充入2molCH4(g)和1molO2(g),在不同条件下反应:2CH4(g)+O2(g)⇌2CH3OH(g),实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/5/8cf604bb-3020-4506-a80f-815f7cec30c8.png?resizew=184)
①P1时升高温度n(CH3OH)______ (填“增大”、“减小”或“不变”);
②E、F、N点对应的化学反应速率由大到小的顺序为______ (用v(E)、v(F)、v(N)表示);
③下列能提高CH4平衡转化率的措施是______ (填序号);
a.减小压强 b.增大
投料比 c.及时分离产物
④若F点n(CH3OH)=1mol,总压强为2.5MPa,则T0时F点用分压强代替浓度表示的平衡常数Kp=______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/5/ce53d5fe-ca20-4436-99c1-fd8333fa1b14.png?resizew=541)
(1)生成 CH3COOH总反应的原子利用率为
(2)如图是1 mol CH4完全燃烧生成气态水的能量变化和1molS(g)燃烧的能量变化
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/5/96e15ad3-d9a1-4e1e-bc54-4071f8d3b93d.png?resizew=537)
①CH4完全燃烧的活化能是
②在催化剂作用下,CH4可以还原SO2生成单质S(g)、H2O(g)和CO2,写出该反应的热化学方程式
(3)在密闭容器中充入2molCH4(g)和1molO2(g),在不同条件下反应:2CH4(g)+O2(g)⇌2CH3OH(g),实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/5/8cf604bb-3020-4506-a80f-815f7cec30c8.png?resizew=184)
①P1时升高温度n(CH3OH)
②E、F、N点对应的化学反应速率由大到小的顺序为
③下列能提高CH4平衡转化率的措施是
a.减小压强 b.增大
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a89cca740d767304285a509e612ea2b9.png)
④若F点n(CH3OH)=1mol,总压强为2.5MPa,则T0时F点用分压强代替浓度表示的平衡常数Kp=
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
【推荐3】甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料,因其制备方法简单丰富,被广泛应用于生产生活。回答下列问题:
I.甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。
(1)已知
的燃烧热分别为
。
选择性氧化制备
的热化学方程式为_______ 。有利于提高
平衡转化率的条件是_______ (填标号)。
A.低温低压 B.低温高压 C.高温低压 D.高温高压
Ⅱ.工业上以
和
为原料合成甲醇的过程中,涉及以下两个反应:
主反应:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c884a26429db571e0a6a4795f3eae6f8.png)
副反应:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/80d0c69785e8768e0bc5eaf9a614faad.png)
(2)在
加氢制甲醇的过程中,下列说法正确的是_______。
(3)不同条件下,相同时间内
的选择性和产率随温度的变化如图。(![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
)_______ ,使用_______ 催化剂效果更好。
(4)在某刚性容器中充入
的混合气体发生反应,平衡时
和
在含碳产物中物质的量百分数及
的转化率随温度的变化如图所示。
在含碳产物中物质的量百分数的曲线是_______ (填“a”或“b”)
②在
以上,升高温度,
的平衡转化率增大,原因是_______ 。
③
,起始压强为
时,
与
的平衡转化率之比为_______ ;主反应
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
_______
(列出计算式)。
I.甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。
(1)已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7b019b39eb8c285cf01232abc77d54f1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/593f37b5b2fd74947bc7da619a554486.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b1124f330375d2116cce2b4010ff17f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c9dbabdfa937eda7a1e40817b9d1c4c8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
A.低温低压 B.低温高压 C.高温低压 D.高温高压
Ⅱ.工业上以
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
主反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c884a26429db571e0a6a4795f3eae6f8.png)
副反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/80d0c69785e8768e0bc5eaf9a614faad.png)
(2)在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
A.当混合气体的平均摩尔质量保持不变时,反应体系达化学平衡状态 |
B.增大初始投料比![]() ![]() |
C.平衡后,压缩容器体积,![]() |
D.选用合适的催化剂可提高![]() |
(3)不同条件下,相同时间内
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8e6a0b4bce4bd0745151a6a43b1a276f.png)
(4)在某刚性容器中充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03b0e436ad3a85304fa28e6110f7a78f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
②在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b8034dc11cd61db2883c1449896610a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b8034dc11cd61db2883c1449896610a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8731a2157ed246a4aaf6c7b1ec7b07bd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
【推荐1】某研究性学习小组探究硫的化合物的制备和性质。
Ⅰ.制备二氧化硫
用70%的浓硫酸与
固体反应制备
气体。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/16/6bcd2b85-3b5c-42b1-9ad5-dadeeca783e9.png?resizew=440)
(1)制备
气体最合适的发生装置是_______ (填写字母)。
Ⅱ.制备硫代硫酸钠
已知:硫代硫酸钠易与酸反应。
反应原理:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b0976b34a336d223dcd53f7e3d622eb9.png)
室温时,往
、
混合溶液中均匀通入
气体,一段时间后,溶液中有大量黄色浑浊物出现,然后浑浊物开始由黄变浅,当混合溶液pH值接近于7时,停止通入
气体。
(2)制备
反应分三步进行
反应i:
;
反应ii:
;
反应iii的化学方程式为_______ 。
(3)当pH值接近于7时,停止通入
的原因是_______ 。
Ⅲ.探究浓度对反应速率的影响
相同温度下,按下表中的体积将
溶液、
溶液与蒸馏水温合,并采集反应后浑浊度传感器数据。
通过实验绘制出的浑浊度随时间变化关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/4/27/3225166036631552/3225721567870976/STEM/2a2c82b2d8d049b89bc32994015ca896.png?resizew=194)
(4)①实验C、D、E探究_______ 溶液浓度对反应速率的影响。
②结合图像分析,
溶液、
溶液二者相比,_______ 溶液浓度的改变对化学反应速率的影响更大。
③请在答题卡相应的图中画出实验
对应的曲线_______ 。
Ⅳ.探究性质
资料:
在酸性溶液中氧化
,反应为:
。
向某浓度的过量
酸性溶液(含淀粉)中通入一定量后,停止通气,刚开始时溶液无明显变化,t秒后溶液突然变蓝。
(5)某实验小组提出假设:t秒前生成了
,但
继续与溶液中的
反应,且该反应速率较快,故溶液没有立刻变蓝,请写出
与
反应的离子方程式_______ 。
(6)为验证该实验小组的假设合理,设计下面实验:
操作:向变蓝色的溶液中_______ ;现象:蓝色迅速消失,一段时间后再次变蓝。
Ⅰ.制备二氧化硫
用70%的浓硫酸与
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a43bbdf6631c9ad00bfb2fb2b901a839.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/16/6bcd2b85-3b5c-42b1-9ad5-dadeeca783e9.png?resizew=440)
(1)制备
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
Ⅱ.制备硫代硫酸钠
已知:硫代硫酸钠易与酸反应。
反应原理:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b0976b34a336d223dcd53f7e3d622eb9.png)
室温时,往
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f6b3a3cfffd90d7be512e6ff3ac3d88e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cd46a1a853c372c1fb6c7a88cd947e87.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
(2)制备
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5414fb67ab35d9a892fbb772ad3b6a60.png)
反应i:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/12300a5c84c7f82dd68e162b4cd6db4f.png)
反应ii:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/51a75148c05bd8aaac31ea707738b2b6.png)
反应iii的化学方程式为
(3)当pH值接近于7时,停止通入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
Ⅲ.探究浓度对反应速率的影响
相同温度下,按下表中的体积将
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9512ef6689939edf94669161dcd86a73.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4733b87d5bf5e2e3fce7e1a155c357c8.png)
实验标号 | ![]() | ![]() | V(蒸馏水)/mL |
A | 1.5 | 3.5 | 10 |
B | 2.5 | 3.5 | 9 |
C | 3.5 | 3.5 | 8 |
D | 3.5 | 2.5 | 9 |
E | 3.5 | 1.5 | 10 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/4/27/3225166036631552/3225721567870976/STEM/2a2c82b2d8d049b89bc32994015ca896.png?resizew=194)
(4)①实验C、D、E探究
②结合图像分析,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5414fb67ab35d9a892fbb772ad3b6a60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dabf3433f95b16485024c4eede9f2a50.png)
③请在答题卡相应的图中画出实验
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ca66a268d6f46e0e9d5d9151b785be60.png)
Ⅳ.探究性质
资料:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e851c921fa4b5370cb107c090e8921d5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e0c629f27254b05e1078e4b93be27b1e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b74f8975dad5488b495a187d5725097f.png)
向某浓度的过量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b6afb11e7ca3b8bff44d6b0a69f282f4.png)
(5)某实验小组提出假设:t秒前生成了
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ad5c9a2beda08c063217a69ef36dbe4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ad5c9a2beda08c063217a69ef36dbe4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ad5c9a2beda08c063217a69ef36dbe4.png)
(6)为验证该实验小组的假设合理,设计下面实验:
操作:向变蓝色的溶液中
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解答题-工业流程题
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(0.4)
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解题方法
【推荐2】随着能源汽车销量的猛增,动力电池退役高峰将至,磷酸铁锂(LFP)是目前使用最多的动力电池材料,因此回收磷酸铁具有重要意义。一种从废旧磷酸铁锂正极片(LiFePO4、导电石墨、铝箔)中回收锂的工艺流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/14/2872481056882688/2920399805972480/STEM/c9266eb1-c125-46de-b875-782cec68cd21.png?resizew=589)
已知:Li2CO3在水中的溶解度随温度升高而降低,但煮沸时发生水解;Ksp(Li2CO3)=1.6×10-4。
回答下列问题:
(1)在“碱浸”时,为加快浸出速率,下列措施不可行的是_______ (填标号)。
a.适当提高浸出温度 b.使用电动搅拌器c.适当提高氢氧化钠的浓度 d.增大矿石的粒度
(2)“氧化浸出”时,保持其他条件不变,不同氧化剂对锂的浸出实验结果如下表,实际生产中氧化剂选用H2O2,不选用NaClO3的原因是_______ 。在“氧化浸出”时,温度不宜超过50℃,其目的是_______ 。“氧化浸出”时生成了难溶的FePO4,该反应的离子方程式为_______ 。
(3)“浸出液”循环两次的目的是_______ 。
(4)“沉锂”的温度保持在95℃,最适宜的加热方式为_______ 。“一系列操作”具体包括_______ 、洗涤、干燥。若所得“滤液Ⅲ”中c(Li+)=1 mol·L-1,“沉锂”结束时溶液中c(CO
)为0.4 mol·L-1,则“沉锂”过程中,锂的沉降率为_______ %
(5)“滤渣Ⅱ”经纯化可得FePO4,流程中生成的Li2CO3、FePO4在高温条件下与H2C2O4煅烧可得LiFePO4,实现再生利用,其化学方程式为_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/14/2872481056882688/2920399805972480/STEM/c9266eb1-c125-46de-b875-782cec68cd21.png?resizew=589)
已知:Li2CO3在水中的溶解度随温度升高而降低,但煮沸时发生水解;Ksp(Li2CO3)=1.6×10-4。
回答下列问题:
(1)在“碱浸”时,为加快浸出速率,下列措施不可行的是
a.适当提高浸出温度 b.使用电动搅拌器c.适当提高氢氧化钠的浓度 d.增大矿石的粒度
(2)“氧化浸出”时,保持其他条件不变,不同氧化剂对锂的浸出实验结果如下表,实际生产中氧化剂选用H2O2,不选用NaClO3的原因是
序号 | 锂含量/% | 氧化剂 | pH | 浸出液Li浓度/(g·L-1) | 浸出渣中Li含量/% |
1 | 3.7 | H2O2 | 3.5 | 9.02 | 0.10 |
2 | 3.7 | NaClO3 | 3.5 | 9.05 | 0.08 |
3 | 3.7 | O2 | 3.5 | 7.05 | 0.93 |
4 | 3.7 | NaClO | 3.5 | 8.24 | 0.43 |
(3)“浸出液”循环两次的目的是
(4)“沉锂”的温度保持在95℃,最适宜的加热方式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf380e43b0ab93e2dd67599430ec88e5.png)
(5)“滤渣Ⅱ”经纯化可得FePO4,流程中生成的Li2CO3、FePO4在高温条件下与H2C2O4煅烧可得LiFePO4,实现再生利用,其化学方程式为
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【推荐3】请参考题中图表,已知E1=134 kJ·mol-1、E2=368 kJ·mol-1,根据要求回答问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/12/5/1831795456663552/1833494705152000/STEM/72d90ce6-c70f-49da-9bbc-9275515bc1da.png?resizew=185)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/12/5/1831795456663552/1833494705152000/STEM/076ce38e-9ec9-43e1-8161-59da23f9057e.png?resizew=185)
(1)图Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图,若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1的变化是________ (填“增大”、“减小”或“不变”,下同),ΔH的变化是________ 。请写出NO2和CO反应的热化学方程式:________________________________ 。
(2)如表所示是部分化学键的键能参数:
已知白磷的燃烧热为d kJ·mol-1,白磷及其完全燃烧的产物的结构如图Ⅱ所示,则表中x=________ kJ·mol-1(用含a、b、c、d的代表数式表示)。
(3)2012年伦敦奥运会火炬采用丙烷(C3H8)为燃料,已知丙烷在常温常压下为气态。试回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/12/5/1831795456663552/1833494705152000/STEM/10cbc372-e422-47f5-87d5-e82fb80d0e61.png?resizew=203)
①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化图,请在图中的括号内填入“+”或“-”____ 。
②请说明使用丙烷作为火炬燃料的优点_____________________________________ 。
③写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式:___________________________________ 。
④二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料,应用前景广阔。1 mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1 455 kJ热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1 645 kJ热量,则混合气体中,丙烷和二甲醚的物质的量之比为________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/12/5/1831795456663552/1833494705152000/STEM/72d90ce6-c70f-49da-9bbc-9275515bc1da.png?resizew=185)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/12/5/1831795456663552/1833494705152000/STEM/076ce38e-9ec9-43e1-8161-59da23f9057e.png?resizew=185)
(1)图Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图,若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1的变化是
(2)如表所示是部分化学键的键能参数:
化学键 | P—P | P—O | O=O | P=O |
键能/kJ·mol-1 | a | b | c | x |
(3)2012年伦敦奥运会火炬采用丙烷(C3H8)为燃料,已知丙烷在常温常压下为气态。试回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/12/5/1831795456663552/1833494705152000/STEM/10cbc372-e422-47f5-87d5-e82fb80d0e61.png?resizew=203)
①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化图,请在图中的括号内填入“+”或“-”
②请说明使用丙烷作为火炬燃料的优点
③写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式:
④二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料,应用前景广阔。1 mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1 455 kJ热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1 645 kJ热量,则混合气体中,丙烷和二甲醚的物质的量之比为
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解答题-原理综合题
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(0.4)
解题方法
【推荐1】甲、乙两个实验小组利用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应研究影响反应速率的因素。该反应的离子方程式为2MnO4- + 5 H2C2O4 + 6H+ ═ 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O
设计实验方案如下(实验中所用KMnO4溶液均已加入H2SO4):
甲组:通过测定单位时间内生成CO2气体体积的大小来比较化学反应速率的大小
某同学进行实验,实验装置如下图。其中A、B的成分见下表
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/15/2463353673383936/2463401551527936/STEM/2534f082635048bdaf3f7eff668b8a0c.png?resizew=218)
(1)实验开始前需要检查气密性。分液漏斗中A溶液应该__________ 加入(填“一次性”或“逐滴滴加”)
(2)完成该实验还需要_________ (填仪器名称),实验结束后读数前需要移动量气管,使两个量气管的液面相平。
乙组:通过测定KMnO4溶液褪色所需时间的多少来比较化学反应速率。
为了探究KMnO4与H2C2O4浓度对反应速率的影响,某同学在室温下完成以下实验
(3)X=____ ,4号实验中始终没有观察到溶液褪色,你认为可能的原因是_____________ 。
(4)2号反应中,H2C2O4的反应速率为_____________ 。
(5)在实验中发现高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时,开始一段时间反应速率较慢,溶液褪色不明显;但不久突然褪色,反应速率明显加快。某同学认为是放热导致溶液温度升高所致,重做3号实验,测定过程中溶液不同时间的温度,结果如表:
结合实验目的与表中数据,从影响化学反应速率的因素看,你的猜想还可能是_________ 的影响。
设计实验方案如下(实验中所用KMnO4溶液均已加入H2SO4):
甲组:通过测定单位时间内生成CO2气体体积的大小来比较化学反应速率的大小
某同学进行实验,实验装置如下图。其中A、B的成分见下表
序号 | A溶液 | B溶液 |
① | 2mL0.2mol/LH2C2O4溶液 | 4mL0.01mol/LKMnO4溶液 |
② | 2mL0.1mol/LH2C2O4溶液 | 4mL0.01mol/LKMnO4溶液 |
③ | 2mL0.2mol/LH2C2O4溶液 | 4mL0.01mol/LKMnO4溶液和少量MnSO4 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/15/2463353673383936/2463401551527936/STEM/2534f082635048bdaf3f7eff668b8a0c.png?resizew=218)
(1)实验开始前需要检查气密性。分液漏斗中A溶液应该
(2)完成该实验还需要
乙组:通过测定KMnO4溶液褪色所需时间的多少来比较化学反应速率。
为了探究KMnO4与H2C2O4浓度对反应速率的影响,某同学在室温下完成以下实验
实验编号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
水/mL | 10 | 5 | 0 | X |
0.5mol/L H2C2O4/mL | 5 | 10 | 10 | 5 |
0.2mol/L KMnO4/mL | 5 | 5 | 10 | 10 |
时间/s | 40 | 20 | 10 | —— |
(3)X=
(4)2号反应中,H2C2O4的反应速率为
(5)在实验中发现高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时,开始一段时间反应速率较慢,溶液褪色不明显;但不久突然褪色,反应速率明显加快。某同学认为是放热导致溶液温度升高所致,重做3号实验,测定过程中溶液不同时间的温度,结果如表:
时间/s | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
温度/℃ | 25 | 26 | 26 | 26 | 26.5 | 27 | 27 |
结合实验目的与表中数据,从影响化学反应速率的因素看,你的猜想还可能是
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解答题-原理综合题
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(0.4)
【推荐2】对苯二甲酸(TPA)是生产聚酯的主要原料。实验中,将初始浓度为0.08mol/L对甲基苯甲酸(p-TA)放入反应器中(用醋酸作为溶剂),在Co-Mn-Br的复合催化剂作用下进行反应,反应温度为186℃,反应过程中有充足的氧气供应,对甲基苯甲酸(p-TA)按照如下的路径发生反应:
且有![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d3801807dc6e67e2b27b9a31106f78a6.png)
已知对甲基苯甲酸(p-TA)氧化的活化能比对醛基苯甲酸(4-CBA)氧化的活化能大得多。反应10min后,取样分析,对甲基苯甲酸(p-TA)和对醛基苯甲酸(4-CBA)含量基本为零。请回答:
(1)下列说法正确的是___________
(2)画出上述过程中p-TA制备TPA的物质相对能量-反应过程的示意图_________
(3)某研究小组进行了186℃下p-TA液相氧化反应并绘制了各物质浓度随时间的变化图像。
Ⅰ.已知图像中4-CBA的曲线有误,请说明错误的理由:___________ 。
Ⅱ.已知有两种溶剂a与b,p-TA、4-CBA和TPA在其中的溶解情况如下表所示,现欲收集反应的中间产物,选择溶剂___________ (填“a”或“b”)
(4)已知原料对甲基苯甲酸(p-TA)可通过对二甲苯(PX)制取,PX液相氧化遵循自由基机理,部分反应历程如下所示,下列说法正确的是___________
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/15/67593fb5-7168-4723-994b-1570785c7ad6.png?resizew=209)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d3801807dc6e67e2b27b9a31106f78a6.png)
已知对甲基苯甲酸(p-TA)氧化的活化能比对醛基苯甲酸(4-CBA)氧化的活化能大得多。反应10min后,取样分析,对甲基苯甲酸(p-TA)和对醛基苯甲酸(4-CBA)含量基本为零。请回答:
(1)下列说法正确的是___________
A.反应Ⅰ![]() ![]() |
B.CO-Mn-Br催化剂能改变反应历程 |
C.相同条件下温度升高,反应Ⅰ的速率减慢,反应Ⅱ的速率加快 |
D.升高温度,副产物![]() |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/15/d336bc9d-ecbc-4970-acce-876942f6d13f.png?resizew=163)
(3)某研究小组进行了186℃下p-TA液相氧化反应并绘制了各物质浓度随时间的变化图像。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/15/b8d1c7ef-c83e-4a97-a3f2-1b1ca056e9a3.png?resizew=263)
Ⅰ.已知图像中4-CBA的曲线有误,请说明错误的理由:
Ⅱ.已知有两种溶剂a与b,p-TA、4-CBA和TPA在其中的溶解情况如下表所示,现欲收集反应的中间产物,选择溶剂
溶解度 | 反应物质 | |||
p-TA | 4-CBA | TPA | ||
溶剂 | a | 可溶 | 易溶 | 可溶 |
b | 易溶 | 难溶 | 可溶 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/15/41d06218-4474-4565-99e6-56262ac54e87.png?resizew=199)
A.Co(Ⅲ)使苯环上甲基的C-H键断裂生成PX自由基和![]() |
B.该反应中Co(Ⅲ)作为催化剂 |
C.PX自由基在反应ⅱ中发生还原反应 |
D.该历程中原料的原子利用率达到100% |
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(0.4)
解题方法
【推荐3】苯乙烯是一种很重要的有机化学原料,用途十分广泛。在以水蒸气做稀释剂、存在催化剂的条件下,乙苯催化脱氢可生成苯乙烯。可能发生如下两个反应;
主反应:
;
副反应:
。
回答下列问题:
(1)已知,在
、
条件下,
、
、
、
的燃烧热分别为
、
、
、
。则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/260083784b7fd9f8c5ad0c2ec1aaef90.png)
_______
。
(2)在某温度、pkPa的条件下,向反应器中充入
气态乙苯发生主反应:
,其平衡转化率为50%,若向该反应器中充入
水蒸气作为稀释气(计算时忽略副反应),可将平衡转化率提高至_______ 。
(3)在不同的温度条件下,以水烃比
投料,在膜反应器中发生乙苯催化脱氢反应
。膜反应器可以通过多孔膜移去
,提高乙苯的平衡转化率,工作原理如图所示:
移出率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1b7f531202d964bdbd49c2f3e37fd81b.png)
×100%。
①忽略副反应,维持体系总压强p恒定,在温度T时,已知乙苯的平衡转化率为
,
的移出率为b,则在该温度下主反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
_______ (用含
、b、p的代数式表示)。
②乙苯的平衡转化率增长百分数与
的移出率在不同温度条件下的关系如表所示:
高温下副反应程度极小,试说明当温度高于950℃时,乙苯的平衡转化率随
的移出率的变化改变程度不大的原因:_______ 。
③下列说法正确的是_______ (填选项字母)。
A.生成
的总物质的量与苯乙烯相等
B.因为
被分离至隔离区,故反应器中不发生副反应
C.在恒容的膜反应器中,其他条件不变,增大水烃比,可提高乙苯的转化率
D.当
的分压不再发生变化时,说明主副反应均达到平衡状态
(4)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,反应历程如图所示:_______ 。
②根据反应历程分析,催化剂表面酸碱性对乙苯脱氢反应影响较大,如果催化剂表面碱性太强,会降低乙苯的转化率,碱性太强使乙苯转化率降低的原因是_______ (写一点即可)。
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_______ 。
主反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e4cb86d71d42bcfbdb277b11a1d7d6f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bac30cd6616dad9273ccef02924e4d57.png)
副反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/20c4ef608b1b300ca8703e8dfb45bf48.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d99536f8ac9daa9bff458c5d257e5c9.png)
回答下列问题:
(1)已知,在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f7894284fecbf72f41f8ee04c90b9148.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5b80bd27a3c2befaf183b5c0a3978496.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/90136f75fc3e4c5ecea08945e7aacd73.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8212acc497cf31c0a01dfb64de1afb7f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aaa66e472f1f80dd3960c694f928184d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6766b8615ea1436cbf23546260768e44.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/991877b2d5ef04e6cf272efac910fef6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/11d980443f3de8d42fc82feb6348a315.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ef54141bfbfd0e69844d20621aaa22a6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a7c5bb4f81beb5de2ce2a8887f4b50d0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/260083784b7fd9f8c5ad0c2ec1aaef90.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f1b2d869632b7ab88afcff275ae5cca8.png)
(2)在某温度、pkPa的条件下,向反应器中充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/26edabbe2c43af4e74203ad34c4eff2d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e4cb86d71d42bcfbdb277b11a1d7d6f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1a208f39a602ed7b9ccccdad3108aca2.png)
(3)在不同的温度条件下,以水烃比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8e0f0f78bbbcb0e66d7e3d32e4b2ae46.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e4cb86d71d42bcfbdb277b11a1d7d6f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1b7f531202d964bdbd49c2f3e37fd81b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3d07bdc0fb55fe90dd902634fb7e339f.png)
①忽略副反应,维持体系总压强p恒定,在温度T时,已知乙苯的平衡转化率为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e170f206fdbbd834aad7580c727e2cc6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e170f206fdbbd834aad7580c727e2cc6.png)
②乙苯的平衡转化率增长百分数与
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
温度/℃ 增长百分数/% ![]() | 700 | 950 | 1000 |
60 | 8.43 | 4.38 | 2.77 |
80 | 16.8 | 6.1 | 3.8 |
90 | 27 | 7.1 | 4.39 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
③下列说法正确的是
A.生成
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
B.因为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
C.在恒容的膜反应器中,其他条件不变,增大水烃比,可提高乙苯的转化率
D.当
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
(4)有研究者发现,在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
②根据反应历程分析,催化剂表面酸碱性对乙苯脱氢反应影响较大,如果催化剂表面碱性太强,会降低乙苯的转化率,碱性太强使乙苯转化率降低的原因是
③从资源综合利用角度分析,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
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(0.4)
【推荐1】CO是一种重要的化工原料,主要用于制氢、甲醇等工业领域中。回答下列问题:
I.制氢气
450°C时,在10L体积不变的容器中投入2mol CO和2mol H2O, 发生如下反应:CO(g)+ H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) △H,当反应达平衡时,测得平衡常数为9.0。
已知:①2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) △H1= -483.6kJ·mol -1
②2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) △H2=-566.0kJ· mol-1
(1)△H=_______ kJ·mol-1。
(2)在450°C下反应达平衡时, CO的转化率为_______
(3)下列情况能说明该反应一定达平衡的是_______ (填标号)。
A.单位时间内断裂2NA个O—H键同时断裂NA个H—H键
B.c(CO):c(CO2)=1:1
C.CO的体积分数不再随时间改变
D.气体的平均摩尔质量不再随时间改变
(4)该反应的v-t图象如图1所示,若其他条件不变,只是在反应前加入催化剂,则其v-t图象如图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/16/2637362907660288/2638232037482496/STEM/1aba427e-b51a-47d7-a836-685d7d0c3907.png?resizew=205)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/16/2637362907660288/2638232037482496/STEM/9e576495-9862-4640-9523-6ab198e99578.png?resizew=223)
下列说法正确的是_______ (填正确答案标号),
①a1>a2②a1<a2③b1>b2④b1<b 2.⑤t1>t2⑥tl<t2⑦t1=t2
A.①③⑤ B.①③⑥ C.②④⑦ D.②④⑤
两图中阴影部分面积,图1_______ 图2(填“大于”“小于”或“等于”)。
II.制甲醇
(5)合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) △H ;在催化剂作用下,测得CO的平衡转化率与反应温度、压强关系如图所示,由图中数据可知,△H_______ 0(填“>"“<”或“=”),甲醇产率随着压强变化呈现图示规律的原因是_______ 。
I.制氢气
450°C时,在10L体积不变的容器中投入2mol CO和2mol H2O, 发生如下反应:CO(g)+ H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) △H,当反应达平衡时,测得平衡常数为9.0。
已知:①2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) △H1= -483.6kJ·mol -1
②2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) △H2=-566.0kJ· mol-1
(1)△H=
(2)在450°C下反应达平衡时, CO的转化率为
(3)下列情况能说明该反应一定达平衡的是
A.单位时间内断裂2NA个O—H键同时断裂NA个H—H键
B.c(CO):c(CO2)=1:1
C.CO的体积分数不再随时间改变
D.气体的平均摩尔质量不再随时间改变
(4)该反应的v-t图象如图1所示,若其他条件不变,只是在反应前加入催化剂,则其v-t图象如图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/16/2637362907660288/2638232037482496/STEM/1aba427e-b51a-47d7-a836-685d7d0c3907.png?resizew=205)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/16/2637362907660288/2638232037482496/STEM/9e576495-9862-4640-9523-6ab198e99578.png?resizew=223)
下列说法正确的是
①a1>a2②a1<a2③b1>b2④b1<b 2.⑤t1>t2⑥tl<t2⑦t1=t2
A.①③⑤ B.①③⑥ C.②④⑦ D.②④⑤
两图中阴影部分面积,图1
II.制甲醇
(5)合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) △H ;在催化剂作用下,测得CO的平衡转化率与反应温度、压强关系如图所示,由图中数据可知,△H
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/16/2637362907660288/2638232037482496/STEM/a93e953c-be35-4b96-9734-abc483d708dc.png?resizew=279)
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(0.4)
名校
【推荐2】I.利用
合成淀粉是实现碳中和的有效途径,其成果已经被我国科学家发表在Nature杂志上。其涉及的关键反应如下:
已知:
①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a61c98c51bdfeb18ec42ffb5d4527928.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
②![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e58557111fe720285922a49c997620d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/40056ea9f1777cc4ba4f33532295b9b6.png)
③![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9e18a9afd129dcc238eb57a88cbdf3ba.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9a313afba33508c965d47b3a21e01c47.png)
(1)反应①中![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
___________ ;该反应的自发条件是___________ (填“高温自发”“低温自发”或“任何温度下都自发”),该反应中活化能Ea(正)___________ (填“>”或“<”)Ea(逆)。
(2)研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,
和
只发生反应①和③,密闭容器保持恒温恒容,下列条件能表明该反应达到平衡的是___________ (填标号)。
A.当2个C=O键断裂,同时断裂一个O-H键B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变D.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1f0c0836207d6e3064ba291056d214e7.png)
E.CO体积分数保持不变
(3)对于反应①
,
,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/093c6b5e7cafa5ced96e49b318acaa3b.png)
。其中
、
分别为正逆反应速率常数,p为气体分压,(分压=物质的量分数×总压)。
①升高温度,
/![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6b45e1c601ebd6b233e8ed92079112c6.png)
___________ (填“变大”“变小”或“不变”)。
在540K下,按初始投料比
、
、
,得到不同压强条件下
的平衡转化率关系图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/31/a83ebec5-71e2-4aa7-b2a8-40af15330cc7.png?resizew=268)
②比较a、b、c各曲线所表示的投料比大小顺序为___________ (用字母表示)。
③计算540K下压强平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
___________ (用分压代替浓度)。
④540K下,某容器测得某时刻
,
,此时![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0e2a71995ff83efe54aa293583f4d69a.png)
___________ 。
II.某实验室采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒,在发展非金属催化剂实现
电催化还原制备甲醇方向取得重要进展,该反应历程如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/31/f2128169-f9e8-4f53-98ae-4f0d52553055.png?resizew=439)
(4)容易得到的副产物有CO和
,其中相对较少的副产物为___________ ;上述合成甲醇的反应速率较慢,要使反应速率加快,主要降低下列变化中___________ (填序号)的能量变化。
A.
B.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0a9ba20ae214bcc1ecb7f1b90851b7a5.png)
C.
D.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
已知:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a61c98c51bdfeb18ec42ffb5d4527928.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e58557111fe720285922a49c997620d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/40056ea9f1777cc4ba4f33532295b9b6.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9e18a9afd129dcc238eb57a88cbdf3ba.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9a313afba33508c965d47b3a21e01c47.png)
(1)反应①中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
(2)研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
A.当2个C=O键断裂,同时断裂一个O-H键B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变D.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1f0c0836207d6e3064ba291056d214e7.png)
E.CO体积分数保持不变
(3)对于反应①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0e14ccfb205a50f15b1828e4a6b72c34.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1967027a61aee817c337bfec581b679f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/093c6b5e7cafa5ced96e49b318acaa3b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3597bcab190fd96f4b2642bd979238fd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4c4a30857dca04760c6ff10b9cdba4b9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6b45e1c601ebd6b233e8ed92079112c6.png)
①升高温度,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4c4a30857dca04760c6ff10b9cdba4b9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6b45e1c601ebd6b233e8ed92079112c6.png)
在540K下,按初始投料比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f609e4202b44b47ae0f34e4a0884bdd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24d8ebc2af74c45b6872aa65a045b0b6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2292b3bc224f0f115f51150bf1b36e1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/31/a83ebec5-71e2-4aa7-b2a8-40af15330cc7.png?resizew=268)
②比较a、b、c各曲线所表示的投料比大小顺序为
③计算540K下压强平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
④540K下,某容器测得某时刻
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a0fcb09f7447add1b6391b7f64498427.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/76b3090d0f97f219cd4a7693a43163ea.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0e2a71995ff83efe54aa293583f4d69a.png)
II.某实验室采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒,在发展非金属催化剂实现
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/31/f2128169-f9e8-4f53-98ae-4f0d52553055.png?resizew=439)
(4)容易得到的副产物有CO和
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/02b48a69ec8052d9cdf256f52b347edc.png)
A.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/106d5c39a87865958e662c3dfd823b7a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0a9ba20ae214bcc1ecb7f1b90851b7a5.png)
C.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/272016998b0c7aecbd0378814a6387a5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32e8467a1a85d0f8513d32447d115561.png)
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(0.4)
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解题方法
【推荐3】丙烯酸是重要的有机化工原料,也是重要的合成树脂单体,广泛应用于化工、轻工、纺织、建材和医药等行业和领域。
Ⅰ.丙烯两步氧化法
在复合金属氧化物催化剂和加热条件下,丙烯经空气氧化先生成丙烯醛,再进一步催化氧化成丙烯酸,其方程式为①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f40591e8d6008f382ae555e743155b4d.png)
;②
。
(1)由丙烯转化为丙烯酸的总反应的热化学方程式为___________ 。
(2)恒压条件下,丙烯两步氧化法制丙烯酸的过程中,通入水蒸气的原因可能是___________ (任写一点)。
(3)向恒容反应器中通入丙烯、氧气、水蒸气(物质的量之比为6∶10∶11),加入催化剂,使其充分反应。已知第一步中,
的转化率为80%,第二步中,
的转化率为90%,则
的转化率为___________ 。
Ⅱ.乙烯羰基化
以氯化钯或氯化铑作催化剂,在温度为110℃、压力为10MPa的条件下,一氧化碳与乙烯、氧气反应生成丙烯酸:
。
(4)下列情况表明该反应一定达到平衡状态的是___________(填字母)。
(5)110℃下,向恒压密闭容器中充入CO、
和
,反应前
,p(CH2=CH2)=4MPa,
,充分反应达到平衡后CO的转化率为90%,则该反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
___________
。(列出计算式,不化简)
(6)其他条件不变时,某研究小组探究CO的转化率在不同催化剂下随温度变化的关系(如图)。两种催化剂中效果较好的是___________ ;两条曲线相交于a点的原因是___________ ;a点之后,转化率下降的原因是___________ 。
Ⅰ.丙烯两步氧化法
在复合金属氧化物催化剂和加热条件下,丙烯经空气氧化先生成丙烯醛,再进一步催化氧化成丙烯酸,其方程式为①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f40591e8d6008f382ae555e743155b4d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0354c40e33355c548ff7b00423cd9f44.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7b3004752d8bc308fd9cfebb7588459d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0b5bad3b5aeceef065f8b6abc10ae455.png)
(1)由丙烯转化为丙烯酸的总反应的热化学方程式为
(2)恒压条件下,丙烯两步氧化法制丙烯酸的过程中,通入水蒸气的原因可能是
(3)向恒容反应器中通入丙烯、氧气、水蒸气(物质的量之比为6∶10∶11),加入催化剂,使其充分反应。已知第一步中,
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Ⅱ.乙烯羰基化
以氯化钯或氯化铑作催化剂,在温度为110℃、压力为10MPa的条件下,一氧化碳与乙烯、氧气反应生成丙烯酸:
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(4)下列情况表明该反应一定达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.混合气体的平均摩尔质量保持不变 | B.混合气体的压强保持不变 |
C.![]() | D.混合气体中CO与![]() |
(5)110℃下,向恒压密闭容器中充入CO、
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(6)其他条件不变时,某研究小组探究CO的转化率在不同催化剂下随温度变化的关系(如图)。两种催化剂中效果较好的是
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