Ⅰ.已知断裂几种化学键要吸收的能量如下:
(1)1molHI(g)分解得
、
时,_______ (填“吸收”或“放出”)约_______ kJ热量。
Ⅱ.某密闭恒压容器中,某气相化学反应
在4种不同条件下进行,
、
起始浓度为0,反应物HI的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表:
根据上述数据,完成下列填空:
(2)在实验1,反应在10至40分钟时间内,
的平均反应速率为_______ 。
(3)设实验1的反应速率为v1,实验2的反应速率为v2,则v2_______ v1 (“>”“=”“<”),并推测实验2隐含的条件可能是_______ ,并计算实验2,反应在0至20分钟内,反应物HI转化率为_______ 。
(4)结合上述4种不同条件的数据,最终颜色最深的实验是:_______ (填实验序号)。
(5)下列叙述能说明上述反应一定达到化学平衡状态的是_______ 。
A.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
B.混合气体颜色不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗1mol
,同时生成1mol![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ad5c9a2beda08c063217a69ef36dbe4.png)
D.混合气体的密度不随时间的变化而变化
E.混合气体的平均摩尔质量不随时间的变化而变化
F.
Ⅲ.燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置,如图为
燃料电池的工作原理示意图,a、b均为惰性电极。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/7/c171c798-e59d-4683-93c6-7da0320f0f94.png?resizew=196)
(6)该电池放电时a极的电极反应为:_______ 。
化学键 | H-H | H-I | I-I |
断裂1mol键吸收的能量/kJ | 436.0 | 298.7 | 152.7 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/663b65662c8c963c312598e83c9f4487.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9ebc98d0a6118de6baa633bd2d968fdb.png)
Ⅱ.某密闭恒压容器中,某气相化学反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2e2b228c8cefb007d89b742aacaf8ccf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/663b65662c8c963c312598e83c9f4487.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9ebc98d0a6118de6baa633bd2d968fdb.png)
实验序号 | 时间 浓度 温度 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
1 | 800℃ | 1.0 | 0.80 | 0.67 | 0.57 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
2 | 800℃ | 1.0 | 0.60 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
3 | 800℃ | 1.2 | 0.92 | 0.75 | 0.63 | 0.60 | 0.60 | 0.60 |
4 | 820℃ | 1.0 | 0.40 | 0.25 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
(2)在实验1,反应在10至40分钟时间内,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
(3)设实验1的反应速率为v1,实验2的反应速率为v2,则v2
(4)结合上述4种不同条件的数据,最终颜色最深的实验是:
(5)下列叙述能说明上述反应一定达到化学平衡状态的是
A.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
B.混合气体颜色不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗1mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ad5c9a2beda08c063217a69ef36dbe4.png)
D.混合气体的密度不随时间的变化而变化
E.混合气体的平均摩尔质量不随时间的变化而变化
F.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ef08fc26564ae704f5741365a4f9fa53.png)
Ⅲ.燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置,如图为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50a5c6d26e9821c59de16c928dcb79f0.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/7/c171c798-e59d-4683-93c6-7da0320f0f94.png?resizew=196)
(6)该电池放电时a极的电极反应为:
更新时间:2022-07-14 21:05:07
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解题方法
【推荐1】在4L的某恒容密闭容器中发生反应:
。已知反应中化学键数据如下表:
回答下列问题:
(1)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41a0c6971b36d0629239b4e185ecad3a.png)
_______
。
(2)某温度下,向该容器中充入0.4molCO、0.4molH2O,发生上述反应,4min末,反应达到平衡,此时测得
的物质的量分数为30%。
①
内,
的平均反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f4fcd73f00ab838bcc640048fd526ee2.png)
_______
,
时
的物质的量为_______ 。
②该反应中每生成0.2molH—H键,转移的电子数为_______ NA。
③反应前后的总压强之比为_______ 。
④下列说法正确的是_______ (填标号)。
A.反应进行到一定程度时,
的物质的量浓度可能为0.1mol/L
B.无论反应进行到何种程度,碳、氢、氧原子的物质的量之比一定为1∶2∶2
C.加入合适的催化剂,反应速率发生改变,但ΔH的值保持不变
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e34bdf761d4581915c2e552cb7d0639b.png)
化学键 | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
![]() | 436 | 1076 | 803 | 463 |
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41a0c6971b36d0629239b4e185ecad3a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)某温度下,向该容器中充入0.4molCO、0.4molH2O,发生上述反应,4min末,反应达到平衡,此时测得
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d7060cb2db294ce9c4dede46efde8c8c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ef653f5cb330066f4e8a08ce08056613.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f4fcd73f00ab838bcc640048fd526ee2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5547f6339f968a7af10c5c0c781308a9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1c39a90e0b34f130f6023035d7fed1ca.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
②该反应中每生成0.2molH—H键,转移的电子数为
③反应前后的总压强之比为
④下列说法正确的是
A.反应进行到一定程度时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
B.无论反应进行到何种程度,碳、氢、氧原子的物质的量之比一定为1∶2∶2
C.加入合适的催化剂,反应速率发生改变,但ΔH的值保持不变
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【推荐2】清洁能源的综合利用可有效降低碳排放,是实现“碳中和、碳达峰”的重要途径。
(1)一种借助光将
转化为
的催化机理如图所示。
转化为
过程总反应的热化学方程式是________ ;该反应在________ (填“高温”、“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒,成功实现了高选择性电催化还原
制备甲醇(
),该反应历程如图所示。________ 。
②上述合成甲醇的反应速率较慢,要使反应速率加快,需要降低某步骤的能量变化,写出该基元反应的化学方程式________ 。
(3)工业中,
和
在催化剂作用下可发生两个平行反应,分别生成CO和
。
反应a:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3e02c5147d4867d28f79e957d706ad64.png)
反应b:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6412609e6aff7b9c672a879f090048b5.png)
在传统的催化固定反应床(CFBR)中,
转化率和甲醇选择性通常都比较低,科学团队研制了一种具有反应和分离双功能的分子筛膜催化反应器(CMR),极大地改善了该问题,原理如图所示
投入一定量
和
,不同反应模式下
的平衡转化率和甲醇选择性的相关实验数据如下表所示。已知:
选择性![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1adccbffd7b205e99ed399e37993751b.png)
①在CMR模式下,上述条件下发生反应,下列不能说明反应b达到平衡状态的标志是________ (填标号)。
A.气体压强不再变化 B.气体平均相对分子质量不再变化
C.
不再变化 D.混合气体的密度不再变化
②由表中数据可知CMR模式下,
的转化率明显提高,结合具体反应分析可能的原因________ 。
③压力平衡常数
是指用平衡分压代替平衡浓度进行计算的平衡常数,A的平衡分压
的物质的量分数。根据表中数据计算CFBR模式下,温度为230℃时,反应b的
值为________ (写数值表达式,无需计算结果)。
(1)一种借助光将
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
(2)采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒,成功实现了高选择性电催化还原
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
②上述合成甲醇的反应速率较慢,要使反应速率加快,需要降低某步骤的能量变化,写出该基元反应的化学方程式
(3)工业中,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50a5c6d26e9821c59de16c928dcb79f0.png)
反应a:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b35e90d9301361fd4631e9560221c133.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3e02c5147d4867d28f79e957d706ad64.png)
反应b:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a1a0a7e8797859917d04ff18a6a89d4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6412609e6aff7b9c672a879f090048b5.png)
在传统的催化固定反应床(CFBR)中,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/15ed916fcba94f8efdc4c206b3f3d9e5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.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/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1adccbffd7b205e99ed399e37993751b.png)
实验组 | 反应模式 | 压强/MPa | 温度/℃ |
|
| |
① | CFBR | 3 | 5 | 250 | 25.6 | 61.3 |
② | CFBR | 3 | 5 | 230 | 20.0 | 70.0 |
③ | CMR | 3 | 5 | 260 | 36.1 | 100 |
A.气体压强不再变化 B.气体平均相对分子质量不再变化
C.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/40001efe03b543f7cb70ac70b816be02.png)
②由表中数据可知CMR模式下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
③压力平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff3dcd5e9a094a60ff298af4b5d9ec14.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/810c1bc515e403ee95f9b6d772081237.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff3dcd5e9a094a60ff298af4b5d9ec14.png)
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【推荐3】碳及其化合物间的转化广泛存在于自然界及人类的生产和生活中。已知25℃,
时:
①
葡萄糖
完全燃烧生成
和
,放出
热量。
②
。
回答问题:
(1)25℃时,
与
经光合作用生成葡萄糖
和
的热化学方程式为___________ 。
(2)25℃,
时,气态分子断开
化学键的焓变称为键焓。已知
、
键的键焓分别为
、
,
分子中碳氧键的键焓为___________
。
(3)溶于水的
只有部分转化为
,大部分以水合
的形式存在,水合
可用
表示。已知25℃时,
的平衡常数
,正反应的速率可表示为
,逆反应的速率可表示为
,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/57f83b48399c7eea911e160085dec956.png)
___________ (用含
的代数式表示)。
(4)25℃时,潮湿的石膏雕像表面会发生反应:
,其平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be67926dcdcae9406c284c19b51258b9.png)
___________ 。[已知
,
]
(5)溶洞景区限制参观的游客数量,主要原因之一是游客呼吸产生的气体对钟乳石有破坏作用,从化学平衡的角度说明其原因___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd3d694f31e16e3265d45413bf680aba.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/99a007e558216780abf725865bddaffd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/60d6dcdb9d85cf47c8a8cb0d6728a568.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/229665da78773c8b0ecd4f0856c13da2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d26456195dd2827ee6dcf8087b54db4a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/86768946401c4082fb42d131f7f4b796.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5363abdf7e9ba93523689260a77fbfac.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0e7d25e31ea98d64ebc24361b4960fff.png)
回答问题:
(1)25℃时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/229665da78773c8b0ecd4f0856c13da2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d26456195dd2827ee6dcf8087b54db4a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/60d6dcdb9d85cf47c8a8cb0d6728a568.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cdf76ffc61757b8b9cf5daaf29a6c0e3.png)
(2)25℃,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd3d694f31e16e3265d45413bf680aba.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/99a007e558216780abf725865bddaffd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/07f0e88bc2ebbde399ee645a67dde691.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6b92525233dac402a5629b3f7d8f8972.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f259eedf0c4c80524c7777f0416e8e15.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/93d3b9670c0e756cc048cce1164351e9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24cde03068deb44bd00e929884761b9d.png)
(3)溶于水的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cbcf66a5e789445df9ca7e0cfd90df27.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2fb2e8c26bf6d7897f2152b87b14d1bf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1da6b6ca187e72081a0a369c86809bed.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/370d76321794a19738671b8c902fda99.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1dead763487e79c27e71ba4ea9f51c7a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/59d36c4cccc99ebc75d73c56b853b387.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c26ea2322056b80d74687e64fd3360f4.png)
(4)25℃时,潮湿的石膏雕像表面会发生反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f406e4b8545d43ffd62a2de2e627a8a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be67926dcdcae9406c284c19b51258b9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c6eea397c52172ea2eddf5fb13d126e9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ffab5ab2ff0cabbaec9e40531addf1b1.png)
(5)溶洞景区限制参观的游客数量,主要原因之一是游客呼吸产生的气体对钟乳石有破坏作用,从化学平衡的角度说明其原因
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】乙烯是世界上产量最大的化学产品之一,乙烯工业是石油化工产业的核心,乙烯产品占石化产品的75%以上,在国民经济中占有重要的地位。利用乙烷裂解制乙烯的反应为C2H6(g)
C2H4(g)+H2(g)△H。
(1)298K时,乙烷的裂解反应历程如图1所示,可能发生反应的平衡常数的对数值(lgK)与温度的倒数(
)的关系如图2所示。_____ (填“反应a”或“反应b”),乙烷裂解制乙烯的△H=_____ 。
②工业上一般选择温度在1000K左右裂解乙烷,可能的原因是_____ 。
(2)在恒温恒容条件下,下列情况表明反应C2H6(g)
C2H4(g)+H2(g)达到平衡状态的是_____(填标号)。
(3)在106kPa下,分别按照反应气组成n(C2H6):n(H2O)为1:1、1:4、1:9投料,C2H6的平衡转化率随反应温度的变化关系如图:_____ (填曲线标号)。
②图中Y点正反应速率和Z点逆反应速率的大小关系为v(Y)_____ (填“>”、“=”或“<”)v(Z)。
③在T4℃,按n(C2H6):n(H2O)=1:9投料时,若达到平衡所需要的时间为20min,则乙烷分压平均变化速率为_____ kPa/min,该反应的平衡常数Kp=_____ kPa(Kp为用分压表示的平衡常数,分压=总压×体积分数)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(1)298K时,乙烷的裂解反应历程如图1所示,可能发生反应的平衡常数的对数值(lgK)与温度的倒数(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4079003d1292898e98f11669dc3edce.png)
②工业上一般选择温度在1000K左右裂解乙烷,可能的原因是
(2)在恒温恒容条件下,下列情况表明反应C2H6(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
A.混合气体密度保持不变 | B.气体总压强保持不变 |
C.气体平均摩尔质量保持不变 | D.产物浓度之比保持不变 |
(3)在106kPa下,分别按照反应气组成n(C2H6):n(H2O)为1:1、1:4、1:9投料,C2H6的平衡转化率随反应温度的变化关系如图:
②图中Y点正反应速率和Z点逆反应速率的大小关系为v(Y)
③在T4℃,按n(C2H6):n(H2O)=1:9投料时,若达到平衡所需要的时间为20min,则乙烷分压平均变化速率为
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【推荐2】直接将
转化为有机物并非植物的“专利”,科学家通过多种途径实现了
合成甲醛,总反应为
.转化步骤如图1所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/14/33a0d66e-c152-4960-ab06-76d61491f6b2.png?resizew=513)
(1)原料
可通过捕捉技术从空气中或工业尾气中获取,写出一种常见的可作
捕捉剂的廉价试剂___________ 。
(2)已知
,则总反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41a0c6971b36d0629239b4e185ecad3a.png)
___________ (用图1中焓变以及
表示)。
(3)
,在容积为
的恒容密闭容器中充入
和一定量
,只发生可逆反应①。若起始时容器内气体压强为
,达到平衡时,
的分压与起始投料比
的变化关系如图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/13/7484badc-c4f8-4f2a-94cf-053ec6d6af44.png?resizew=286)
(ⅰ)若
时到达c点,则
时的平均反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b8342d57645c9225784ff36e2b9f8349.png)
________
;
(ⅱ)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4b063d1a1eb1d885b7649e24df1b7b78.png)
__________ (写计算表达式);
(ⅲ)c点时,再加入
和
,使两者分压均增大
的转化率_____________ (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(4)在恒温恒容条件下只发生反应②。关于该步骤的下列说法错误的是____________。
(5)已知Arrhenius公式:
(
为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。反应①②的有关数据分别如图3所示,
相对较小的是___________ ;研究表明,加入某极性介质有助于加快整个反应的合成速率,原因可能是___________ 。
![](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/ab4cd3fe46b7cd464915212319f0a5f1.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/14/33a0d66e-c152-4960-ab06-76d61491f6b2.png?resizew=513)
(1)原料
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(2)已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9fed3714bfbcb487f0f86937d70d995c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41a0c6971b36d0629239b4e185ecad3a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c45217c2cddaf0838a3d197879cf2e0.png)
(3)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de322daa655e03aa780a5659fb2b1d3c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c424e9f778fdc2a13a59898ab0ccbbe3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd22b38b2826d9ea0c76f5ffd300c1a5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3ab882bf0a234d1542c92b1061617438.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/82135893df28a76971206bb7a42eac51.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1ede2a5d02066d21180158bf05f6deab.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/13/7484badc-c4f8-4f2a-94cf-053ec6d6af44.png?resizew=286)
(ⅰ)若
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/276544dddf27f079144b8db1e570b9ed.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/180d8f5d3d081e71f71c3a1755a1c1de.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b8342d57645c9225784ff36e2b9f8349.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/36e533d654a153e681b831fa9ccefb53.png)
(ⅱ)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4b063d1a1eb1d885b7649e24df1b7b78.png)
(ⅲ)c点时,再加入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3855dcc64a8d2d84cce2105dc481531c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ef653f5cb330066f4e8a08ce08056613.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd1d6bfd960fb5fbc183a2095aa25d92.png)
(4)在恒温恒容条件下只发生反应②。关于该步骤的下列说法错误的是____________。
A.若反应②正向为自发反应,需满足![]() |
B.若气体的平均相对分子质量保持不变,说明反应②体系已经达到平衡 |
C.增大![]() ![]() |
D.反应②体系存在![]() |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9ebae4b2f6b359acfc1d9442e959f574.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5a7626e3b8e86ff552a758b5b159a0a2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5a7626e3b8e86ff552a758b5b159a0a2.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/13/d9d876af-c8c4-4025-ab9e-965286acd6a3.png?resizew=193)
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【推荐3】实现节能减排和低碳经济的一项重要课题就是研究如何将CO2转化为可利用的资源,目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g),下图1表示该反应过程中能量(单位为kJ/mol)的变化,据此回答下列有关问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/11/31bbb996-5e6f-4e7c-b496-561dd3591b6b.png?resizew=195)
(1)25℃时,1.01×105Pa,16g液态甲醇完全燃烧,当恢复到原状态时放出363.3kJ的热量,写出该反应的热化学方程式___________ 。
(2)为探究反应原理,现进行如下实验:某温度下,在体积为lL的密闭容器中充入1mol CO2和4mol H2,一定条件下发生反应CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2的浓度随时间变化如下图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/11/0c0e4e24-d4ca-47e9-999d-9a66b631d826.png?resizew=211)
①从反应开始到平衡,CH3OH的平均反应速率v(CH3OH)=___________ ;H2的转化率为___________ 。
②若向该容器中加入a mol CO2、b mol H2、c mol CH3OH(g)和d mol H2O(g),且a、b、c、d均大于0,在相同条件下达到平衡时,混合物中各组分的物质的量与上述平衡相同,试比较反应放出的能量:①___________ ②(填“大于”“小于”或“等于”)
③下列措施中能使H2的转化率提高的是___________ (填字母)。
A.升高温度
B.将CH3OH(g)及时液化抽出
C.选择高效催化剂
D.相同条件下再充入1mol CO2和4mol H2
(3)甲醇是一种可再生能源具有广泛的开发和应用前景。某实验小组用一种以甲醇为原料的燃料电池作为电源,设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置如(下图所示),通电后溶液中产生大量白色沉淀且较长时间不变色。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/11/9856f447-2789-444d-85a4-7e2c14ae1990.png?resizew=311)
①该燃料电池的负极反应为___________ 。
②下列说法中正确的是___________ (填序号)
A.电源中的负极附近pH升高
B.电极B的发生氧化反应
C.A、B两端都必须用铁作电极
D.阴极发生的反应是2H++2e-=H2↑
E.电解的电解质溶液可以是CuSO4溶液
③若电池中甲醇的通入量为8g,且反应完全,则理论上最多能产生沉淀___________ g。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/11/31bbb996-5e6f-4e7c-b496-561dd3591b6b.png?resizew=195)
(1)25℃时,1.01×105Pa,16g液态甲醇完全燃烧,当恢复到原状态时放出363.3kJ的热量,写出该反应的热化学方程式
(2)为探究反应原理,现进行如下实验:某温度下,在体积为lL的密闭容器中充入1mol CO2和4mol H2,一定条件下发生反应CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/11/0c0e4e24-d4ca-47e9-999d-9a66b631d826.png?resizew=211)
①从反应开始到平衡,CH3OH的平均反应速率v(CH3OH)=
②若向该容器中加入a mol CO2、b mol H2、c mol CH3OH(g)和d mol H2O(g),且a、b、c、d均大于0,在相同条件下达到平衡时,混合物中各组分的物质的量与上述平衡相同,试比较反应放出的能量:①
③下列措施中能使H2的转化率提高的是
A.升高温度
B.将CH3OH(g)及时液化抽出
C.选择高效催化剂
D.相同条件下再充入1mol CO2和4mol H2
(3)甲醇是一种可再生能源具有广泛的开发和应用前景。某实验小组用一种以甲醇为原料的燃料电池作为电源,设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置如(下图所示),通电后溶液中产生大量白色沉淀且较长时间不变色。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/11/9856f447-2789-444d-85a4-7e2c14ae1990.png?resizew=311)
①该燃料电池的负极反应为
②下列说法中正确的是
A.电源中的负极附近pH升高
B.电极B的发生氧化反应
C.A、B两端都必须用铁作电极
D.阴极发生的反应是2H++2e-=H2↑
E.电解的电解质溶液可以是CuSO4溶液
③若电池中甲醇的通入量为8g,且反应完全,则理论上最多能产生沉淀
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解题方法
【推荐1】某可逆反应:X(g)+3Y(g)⇌2Z(g)平衡常数与温度关系如下表所示:
(1)根据上述数据判断,该可逆反应的正反应是________ (填“吸热”或“放热”)反应,理由是__________________________ 。
(2)为了增大X的转化率和反应速率,宜采用的措施是____
A.升高温度B.增大压强
C.加催化剂D.离Z
(3)在2 L密闭容器中充入Z气体,在一定条件下进行反应。下列图象不能表明该反应达到平衡状态的是________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/9/15/1774641368743936/1775195766005760/STEM/0a94d70a8443440aa27b743fc0f844e6.png?resizew=156)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/9/15/1774641368743936/1775195766005760/STEM/d3934ed2603e45528cce95d573c45b07.png?resizew=147)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/9/15/1774641368743936/1775195766005760/STEM/2f5a9a4ca646413da3a99ea3bbfa2c43.png?resizew=162)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/9/15/1774641368743936/1775195766005760/STEM/a93a9f314201482094bb103a8121cd38.png?resizew=178)
(4)440 ℃时,在2 L密闭容器中,开始充入1 mol X气体和3 mol Y气体进行反应。在某时刻测得c(X)=0.45 mol·L-1,此时,反应是否达到平衡状态________ (填“是”或“否”),简述理由:___________________________________ 。
(5)在某容积固定的容器中进行上述反应,当X、Y起始物质的量一定时,仅改变一个外界条件对Z体积分数的影响如图所示(曲线Ⅰ为标准):
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/9/15/1774641368743936/1775195766005760/STEM/163618f1870b4c929c580da3205b6f29.png?resizew=238)
①曲线Ⅱ改变的条件是_______________________________ 。
② 曲线Ⅲ改变的条件是_______________________________ 。
温度(℃) | 360 | 440 | 520 |
K | 0.036 | 0.010 | 0.0038 |
(1)根据上述数据判断,该可逆反应的正反应是
(2)为了增大X的转化率和反应速率,宜采用的措施是
A.升高温度B.增大压强
C.加催化剂D.离Z
(3)在2 L密闭容器中充入Z气体,在一定条件下进行反应。下列图象不能表明该反应达到平衡状态的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/9/15/1774641368743936/1775195766005760/STEM/0a94d70a8443440aa27b743fc0f844e6.png?resizew=156)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/9/15/1774641368743936/1775195766005760/STEM/d3934ed2603e45528cce95d573c45b07.png?resizew=147)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/9/15/1774641368743936/1775195766005760/STEM/2f5a9a4ca646413da3a99ea3bbfa2c43.png?resizew=162)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/9/15/1774641368743936/1775195766005760/STEM/a93a9f314201482094bb103a8121cd38.png?resizew=178)
(4)440 ℃时,在2 L密闭容器中,开始充入1 mol X气体和3 mol Y气体进行反应。在某时刻测得c(X)=0.45 mol·L-1,此时,反应是否达到平衡状态
(5)在某容积固定的容器中进行上述反应,当X、Y起始物质的量一定时,仅改变一个外界条件对Z体积分数的影响如图所示(曲线Ⅰ为标准):
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/9/15/1774641368743936/1775195766005760/STEM/163618f1870b4c929c580da3205b6f29.png?resizew=238)
①曲线Ⅱ改变的条件是
② 曲线Ⅲ改变的条件是
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(0.4)
解题方法
【推荐2】氮的单质及其化合物性质多样,用途广泛。
完成下列填空。
(1)科学家正在研究利用催化技术将超音速飞机尾气中的NO和CO转变成CO2和N2;
2NO+2CO
2CO2+N2+Q(Q>0)
某温度下测得该反应在不同时间内的CO浓度如下表:
该反应的平衡常数表达式为________ ;温度升高,K值________ (选填“增大”、“减小”、“不变”);前2s内的平均反应速率v(N2)=________ ;若上述反应在密闭容器中发生,达到平衡时能提高NO转化率的措施之一是_______________ 。
(2)工业合成氨的反应温度选择500℃左右的原因是_________________ 。
(3)实验室在固定容积的密闭容器中加入1mol氮气和3mol氢气模拟工业合成氨,反应在一定条件下已达到平衡的标志是___________ 。
a.N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2
b.容器内的压强保持不变
c. N2、H2、NH3的浓度不再发生变化
d.反应停止,正、逆反应的速率都等于零
(4)常温下向含1mol溶质的稀盐酸中缓缓通入1molNH3(溶液体积变化忽略不计),反应结束后溶液中离子浓度有大到小的顺序是____________ ;在通入NH3的过程中溶液的导电能力________ (选填“变大”、“变小”、“几乎不变”)。
完成下列填空。
(1)科学家正在研究利用催化技术将超音速飞机尾气中的NO和CO转变成CO2和N2;
2NO+2CO
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/4/8/1661336346525696/1661416350965760/STEM/8f25a288a5994f1aa1c78d9bf2bc6ce2.png?resizew=57)
某温度下测得该反应在不同时间内的CO浓度如下表:
时间(s) 浓度(mol/L) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c (CO) | 3.60×10-3 | 3.05×10-3 | 2.85×10-3 | 2.75×10-3 | 2.70×10-3 | 2.70×10-3 |
(2)工业合成氨的反应温度选择500℃左右的原因是
(3)实验室在固定容积的密闭容器中加入1mol氮气和3mol氢气模拟工业合成氨,反应在一定条件下已达到平衡的标志是
a.N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2
b.容器内的压强保持不变
c. N2、H2、NH3的浓度不再发生变化
d.反应停止,正、逆反应的速率都等于零
(4)常温下向含1mol溶质的稀盐酸中缓缓通入1molNH3(溶液体积变化忽略不计),反应结束后溶液中离子浓度有大到小的顺序是
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(0.4)
【推荐3】丙烯(
)是三大合成材料的基本原料之一,其用量最大的是生产聚丙烯。另外,丙烯可制备1,2-二氯丙烷、丙烯醛等。回答下列问题:
Ⅰ.工业上用丙烯加成法制备1,2-二氯丙烷,主要副产物为3-氯丙烯,反应原理为:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c566ef2ced9d85de0cf588d0d82ebb76.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f058e7fe89a18f0fa7096537a5cff613.png)
(1)一定温度下,向恒容密闭容器中充入等物质的量的
和
,在催化剂作用下发生反应①②,容器内气体的压强随时间的变化如下表所示。
用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率,即
,则反应①在0~180min内平均反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bac930cf9565343e9e678cefa527e3b1.png)
___________
(精确至0.01)。
Ⅱ.丙烯的制备方法
方法一:丙烷无氧脱氢法制备丙烯:
。
(2)①某温度下,在刚性容器中充入
,起始压强为10kPa,平衡时总压强为14kPa,
的平衡转化率为___________ 。该反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
___________ kPa(精确至0.01)。
②总压分别为100kPa和10kPa时发生该反应,平衡体系中
和
的物质的量分数随温度变化关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/12/f4a8ed91-b636-4000-830b-997b552659ea.png?resizew=228)
10kPa时,
和
的物质的量分数随温度变化关系的曲线分别是___________ 、___________ 。
③高温下,丙烷生成丙烯的反应在初期阶段的速率方程为
,其中k为反应速率常数。对于处于初期阶段的该反应,下列说法正确的是___________ (填字母)。
A.增加丙烷浓度,r增大 B.增加
浓度,r增大
C.丙烯的生成速率逐渐增大 D.降低反应温度,k减小
方法二:丙烷氧化脱氢法制备丙烯还生成CO、
等副产物,制备丙烯的反应:
,在催化剂的作用下的转化率和
的产率随温度变化关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/12/7f649fe7-3c96-4b72-a912-195fa12ba1fc.png?resizew=306)
(3)①图中
的转化率随温度升高而上升的原因是___________ 。
②575℃时,
的选择性为___________ 。(
的选择性
)
③基于上述研究结果,能提高
选择性的措施是___________ (写一条)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ec893e140dc8b93a45226c947eed837f.png)
Ⅰ.工业上用丙烯加成法制备1,2-二氯丙烷,主要副产物为3-氯丙烯,反应原理为:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/823446e997c69d6765f58b4320475661.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c566ef2ced9d85de0cf588d0d82ebb76.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1f4aff34bcc79bf89cf0df4d1cfdb2ec.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f058e7fe89a18f0fa7096537a5cff613.png)
(1)一定温度下,向恒容密闭容器中充入等物质的量的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/754e5ef7af814b8b59ffca8e90d74116.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f7bd9e124abc7ff293ff35d46f282fd8.png)
时间/min | 0 | 60 | 120 | 180 | 240 | 300 | 360 |
压强/kPa | 80 | 74.2 | 69.4 | 65.2 | 61.6 | 57.6 | 57.6 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4378c55e8fbd9a37a69823047f32f6e0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bac930cf9565343e9e678cefa527e3b1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f9cfacb7968a59c98cb947e29187fb46.png)
Ⅱ.丙烯的制备方法
方法一:丙烷无氧脱氢法制备丙烯:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/efd7e8780f86d41bf1f1eaf660ff1cf8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e37fc93a0beb462fe602c4309ff68954.png)
(2)①某温度下,在刚性容器中充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6ba94475d5a18d01c73a5503a3a868b8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6ba94475d5a18d01c73a5503a3a868b8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
②总压分别为100kPa和10kPa时发生该反应,平衡体系中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6ba94475d5a18d01c73a5503a3a868b8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8191df813ced5d22837f8529b352f5d3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/12/f4a8ed91-b636-4000-830b-997b552659ea.png?resizew=228)
10kPa时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6ba94475d5a18d01c73a5503a3a868b8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8191df813ced5d22837f8529b352f5d3.png)
③高温下,丙烷生成丙烯的反应在初期阶段的速率方程为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2914c3a0f321a96e6951f21d09491311.png)
A.增加丙烷浓度,r增大 B.增加
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
C.丙烯的生成速率逐渐增大 D.降低反应温度,k减小
方法二:丙烷氧化脱氢法制备丙烯还生成CO、
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b6f4256bad3f541eeb4cc081043f0a1c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/afa32b75607073855c14117b481e5a33.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ccab67a736385c61a9c8bc5f0f97c100.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/12/7f649fe7-3c96-4b72-a912-195fa12ba1fc.png?resizew=306)
(3)①图中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/664aa41ab989d20e9d13587f6677a6f1.png)
②575℃时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ccab67a736385c61a9c8bc5f0f97c100.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ccab67a736385c61a9c8bc5f0f97c100.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/349f06196961d6afe74e307d21e35158.png)
③基于上述研究结果,能提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ccab67a736385c61a9c8bc5f0f97c100.png)
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【推荐1】能源问题是人类社会面临的重大课题,天然气储量丰富,日益成为重要的清洁能源之一,甲烷合成高附加值化合物更是研究前沿。
(1)科学家研究了Fe/MIL-53催化剂用于甲烷氧化制备甲醇的反应机理,并计算得到催化过程的最低能量反应路径图如下(其中吸附到催化剂表面的物种用*表示):
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/1/790362cb-0830-495b-b500-1444fc7d3577.png?resizew=569)
该历程中最大能垒(活化能)E正=___________ kJ·mol-1,写出该步骤的化学方程式___________ 。
(2)二甲醚与合成气(CO、H2)制乙醇是目前合成乙醇的一种新途径,
总反应为:CH3OCH3(g)+CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)+C2H5OH(g)分步反应历程为:
反应I:二甲醚(DME)羰基化反应:___________。
反应II:乙酸甲酯(MA)加氢反应:CH3COOCH3(g)+2H2(g)
CH3OH(g)+C2H5OH(g)。
标准摩尔生成焓是指由稳态单质生成1mol该化合物的焓变,几种物质的标准生成焓如下
①CH3OCH3(g)+CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)+C2H5OH(g)△H=___________ kJ·mol-1
②补充反应IDME羰基化反应的方程式:___________ 。
③在一定条件下只发生反应II,MA的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示:则该反应△H___________ 0(填“<”或“>”),p1、p2、p3由小到大的顺序为___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/1/318def92-36f1-4124-98be-fe9576966664.png?resizew=266)
④在600K,p3kPa下向一恒压密闭反应器中通入1.0molMA和2.0molH2(g)只进行反应II,且初始反应器体积为3L,反应一段时间后达到平衡,则KC=___________ mol/L(列出计算式)。
(3)甲烷湿重整制氢原理为:CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)△H,工业上利用电化学原理借助透氢膜提高其转化率,其原理如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/1/f91e3093-8c64-47ad-8791-0bc106099e7d.png?resizew=264)
①写出B侧电极反应式:___________ 。
②在钯膜反应器中进行了甲烷湿重整实验,发现膜反应器中甲烷转化率明显高于传统反应器,试从平衡的角度分析利用电化学原理借助透氢膜提高其转化率的原因___________ 。
(1)科学家研究了Fe/MIL-53催化剂用于甲烷氧化制备甲醇的反应机理,并计算得到催化过程的最低能量反应路径图如下(其中吸附到催化剂表面的物种用*表示):
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/1/790362cb-0830-495b-b500-1444fc7d3577.png?resizew=569)
该历程中最大能垒(活化能)E正=
(2)二甲醚与合成气(CO、H2)制乙醇是目前合成乙醇的一种新途径,
总反应为:CH3OCH3(g)+CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
反应I:二甲醚(DME)羰基化反应:___________。
反应II:乙酸甲酯(MA)加氢反应:CH3COOCH3(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
标准摩尔生成焓是指由稳态单质生成1mol该化合物的焓变,几种物质的标准生成焓如下
物质 | H2 | CO | CH3COCH3 | CH3OH | C2H5OH | CH3COOCH3 |
焓变/kJ/mol | 0 | -110.53 | -183.63 | -201.50 | -234.43 | -411.53 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
②补充反应IDME羰基化反应的方程式:
③在一定条件下只发生反应II,MA的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示:则该反应△H
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/1/318def92-36f1-4124-98be-fe9576966664.png?resizew=266)
④在600K,p3kPa下向一恒压密闭反应器中通入1.0molMA和2.0molH2(g)只进行反应II,且初始反应器体积为3L,反应一段时间后达到平衡,则KC=
(3)甲烷湿重整制氢原理为:CH4(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/1/f91e3093-8c64-47ad-8791-0bc106099e7d.png?resizew=264)
①写出B侧电极反应式:
②在钯膜反应器中进行了甲烷湿重整实验,发现膜反应器中甲烷转化率明显高于传统反应器,试从平衡的角度分析利用电化学原理借助透氢膜提高其转化率的原因
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解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关,充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题。
Ⅰ.已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH=a kJ·mol-1
②CO(g)+l/2O2(g)=CO2(g) ΔH=b kJ·mol-1
③C(石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH=c kJ·mol-1
则反应4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)的焓变ΔH=______________ kJ·mol-1。
Ⅱ.依据原电池的构成原理,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是_____ (填序号)。
C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH>0
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH<0
C.2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH>0
D.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH<0
若以稀硫酸为电解质溶液,则该原电池的正极反应式为______________________ 。
Ⅲ.金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳,充分燃烧时生成二氧化碳,反应中放出的热量如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/4/26/1673944028987392/1681236474503168/STEM/7d2bf3ddd85142429522192f99ec0e9e.png?resizew=375)
①在通常状况下,金刚石和石墨中________ (填“金刚石”或“石墨”)更稳定,石墨的燃烧热为________ 。
②12 g石墨在一定量空气中燃烧,生成气体36 g,该过程放出的热量________ 。
Ⅰ.已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH=a kJ·mol-1
②CO(g)+l/2O2(g)=CO2(g) ΔH=b kJ·mol-1
③C(石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH=c kJ·mol-1
则反应4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)的焓变ΔH=
Ⅱ.依据原电池的构成原理,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是
C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH>0
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH<0
C.2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH>0
D.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH<0
若以稀硫酸为电解质溶液,则该原电池的正极反应式为
Ⅲ.金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳,充分燃烧时生成二氧化碳,反应中放出的热量如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/4/26/1673944028987392/1681236474503168/STEM/7d2bf3ddd85142429522192f99ec0e9e.png?resizew=375)
①在通常状况下,金刚石和石墨中
②12 g石墨在一定量空气中燃烧,生成气体36 g,该过程放出的热量
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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】我国海洋资源丰富,海底蕴藏着大量的可燃冰(主要成分是甲烷),如何合理开发利用可燃冰是科学家近年研究的一个重要课题。回答下列问题:
Ⅰ.制备合成气
(1)已知:
①
kJ⋅mol![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f483eb8188afd27aa8f59e3f0b0ce3e.png)
②
kJ⋅mol![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f483eb8188afd27aa8f59e3f0b0ce3e.png)
③
kJ⋅mol![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f483eb8188afd27aa8f59e3f0b0ce3e.png)
反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cc36e17ae25f5b5c3abdbedce82ee0ea.png)
___________ kJ⋅mol
,该反应在___________ (填“低”或“高”)温下易自发进行。
(2)在一定温度下,向2 L固定体积的密闭容器中加入1 mol
和2 mol
,发生反应:
。
①下列可以判断该反应达到平衡的是________ (填标号)。
A.容器内压强不再变化
B.气体的密度不再变化
C.混合气的平均摩尔质量不再变化
D.单位时间内生成
的物质的量和消耗CO的物质的量相等
②下列可提高甲烷的平衡转化率的措施有________ (填标号)。
A.升高温度
B.扩大容器体积
C.平衡后,按物质的量1∶2继续增加
和
的量
D.反应达到平衡后,通入一定量稀有气体
③若平衡时,甲烷的体积分数为
,在该温度下,平衡常数K的数值为________ (保留小数点后两位)。
Ⅱ.消除污染气体
(3)工业上利用甲烷处理硫化氢的反应原理为
。某兴趣小组向1L固定体积的密闭容器中充入1 mol
和2 mol
,测得不同温度下
的转化率随时间的变化如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/10/1c049b45-6e88-45cb-94bd-d9f04335cfff.png?resizew=179)
①该反应的正反应为___________ (填“吸”或“放”)热反应,理由是________ 。
②已知:该反应的速率方程为
,
(
、
分别为正、逆反应速率常数,只与温度有关),计算出
温度下,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56947d7edc77afe93c8c7ac1cf8c16f3.png)
___________ 。
Ⅲ.转化为电能
(4)利用甲烷、氧气、氢氧化钠溶液设计原电池提供电能,则通入氧气的电极为电源的___________ 极,写出通入甲烷的电极的电极反应式:___________ 。
Ⅰ.制备合成气
(1)已知:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/44c578be3f412609d50a31000c6bef2b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c4b64e7b1a5716aab06a9a38b0f6c6d2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f483eb8188afd27aa8f59e3f0b0ce3e.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ec6d2d154a67a5a2666a0a48e47df944.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1f4c6c7037e6001573fe8bf06876e6aa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f483eb8188afd27aa8f59e3f0b0ce3e.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/218807a18ccd1d3dd086ccf151ae691d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/95ff8ba321d990a115b09d54ffe56372.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f483eb8188afd27aa8f59e3f0b0ce3e.png)
反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dc86f6bbbfcf0bfc2bec4db323958f49.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cc36e17ae25f5b5c3abdbedce82ee0ea.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f483eb8188afd27aa8f59e3f0b0ce3e.png)
(2)在一定温度下,向2 L固定体积的密闭容器中加入1 mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6766b8615ea1436cbf23546260768e44.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fe385606322e88ff02712045e1834e43.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dfc69cb6c82180ee9e3bf745ba0c421d.png)
①下列可以判断该反应达到平衡的是
A.容器内压强不再变化
B.气体的密度不再变化
C.混合气的平均摩尔质量不再变化
D.单位时间内生成
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
②下列可提高甲烷的平衡转化率的措施有
A.升高温度
B.扩大容器体积
C.平衡后,按物质的量1∶2继续增加
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6766b8615ea1436cbf23546260768e44.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fe385606322e88ff02712045e1834e43.png)
D.反应达到平衡后,通入一定量稀有气体
③若平衡时,甲烷的体积分数为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6ca8b26c3ad6d892590290a2304126bd.png)
Ⅱ.消除污染气体
(3)工业上利用甲烷处理硫化氢的反应原理为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bcec13f526ad127bd461a2d9ef66ebf4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6766b8615ea1436cbf23546260768e44.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e452cfb80b856107f185d14c20c15540.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/10/1c049b45-6e88-45cb-94bd-d9f04335cfff.png?resizew=179)
①该反应的正反应为
②已知:该反应的速率方程为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9c54438c5729a51f9a50e4305d6236f4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7500b324dbc594cfd3d8fc7dca9609b0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6115766fdc93e803b2e4ef6612bb238e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4f0168c0b10d9d09d7e7651c79b2cd16.png)
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Ⅲ.转化为电能
(4)利用甲烷、氧气、氢氧化钠溶液设计原电池提供电能,则通入氧气的电极为电源的
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