绿色能源的开发利用是未来能源发展的重要方向,也是实现“碳中和”目标的重要举措。氢能是重要的绿色能源,利用甲烷来制取氢气的总反应可表示为:
,该反应可通过如下过程来实现:
反应Ⅰ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cd7ec1ac29b845a2d3a32fad9af9fc09.png)
反应Ⅱ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d5d430fcd6c1a6c25f072751a946b5e.png)
(1)总反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/df93519714efcc3b7330790b3539f109.png)
___________ ![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bb425d3f9383cc2df8cb35ac8dd8638a.png)
(2)反应Ⅰ在恒压条件下,不同进气比
和不同温度时测得相应的
平衡转化率见下表。
①c点平衡混合物中
的体积分数为___________ ,a、b两点对应的反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7daed6a38d376f9ab933f9cd0523b139.png)
___________
(填“<”、“=”或“>”),判断的理由为___________ 。
②若d点的总压强为
,则d点的分压平衡常数
为___________ (用平衡分压代替浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(3)反应Ⅱ在工业上称为一氧化碳的催化变换反应,研究表明该反应用
作催化剂,反应历程如下:
第一步:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fb7014556dbf4f4c8345df9cc64cacdb.png)
第二步:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f4e9870508417ebb9d30f17ff54f70c2.png)
已知第一步为慢反应,则第一步反应的活化能比第二步反应___________ (填“大”或“小”)。
由于
还原性较强,若将
还原成
,并以
的形式大量存在于反应体系中,会使催化剂失去活性,但在实际生产中一般不会发生催化剂失去活性的情况,请结合一氧化碳的催化变换反应历程说明理由___________ 。
(4)用二氧化碳与氢气催化加氢制乙醇,其反应原理为:
。经实验测定在不同投料比
时
的平衡转化率与温度的关系如图曲线所示
:从平衡角度分析,随温度升高,不同投料比时
的平衡转化率趋于相近的原因是___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61aa09bae6fb34d431b6a90e32414e97.png)
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cd7ec1ac29b845a2d3a32fad9af9fc09.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d5d430fcd6c1a6c25f072751a946b5e.png)
(1)总反应的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/df93519714efcc3b7330790b3539f109.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bb425d3f9383cc2df8cb35ac8dd8638a.png)
(2)反应Ⅰ在恒压条件下,不同进气比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/55e7edd7bce086bda71b87ed590340cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d1bafc512da1234e0ac30a6adcac9f4e.png)
平衡点 | a | b | c | d |
![]() | 0.5 | 0.5 | 1 | 1 |
![]() | 50 | 69 | 50 | 20 |
①c点平衡混合物中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4a6e6f08a2416390fb7fb6e4b7acc876.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7daed6a38d376f9ab933f9cd0523b139.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6cc52e2fa6b0ba657fad4a8a54cd5539.png)
②若d点的总压强为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5408c965c390bd764a8a988cb2117f79.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/49c0116ae522faeb6a02be0356d368ff.png)
(3)反应Ⅱ在工业上称为一氧化碳的催化变换反应,研究表明该反应用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d60dd6c5058da77f91dc7b36b68f981.png)
第一步:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fb7014556dbf4f4c8345df9cc64cacdb.png)
第二步:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f4e9870508417ebb9d30f17ff54f70c2.png)
已知第一步为慢反应,则第一步反应的活化能比第二步反应
由于
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c71873664b7b1a94778f3a904e975ad4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d60dd6c5058da77f91dc7b36b68f981.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dea4f28c3689adbe9ec6616612c2abc0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5d3b21687d58d9f9612656a7a6f7ebd7.png)
(4)用二氧化碳与氢气催化加氢制乙醇,其反应原理为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/58a0238a2006605cc913b6dbffb6fce5.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/903614eecd37c47e65672de011836b5d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6b4b7aa4aea545e76bfda1851c64f63e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/903614eecd37c47e65672de011836b5d.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/18/da9b073a-8e16-4ae8-a42f-935eb53ade92.png?resizew=256)
更新时间:2022-08-18 22:16:54
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解题方法
【推荐1】氮氧化物是环境污染物,研究氮氧化物转化有重要的意义。
回答下列问题
(1)催化转化器可使汽车尾气反应而转化:
2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g) △H
已知:N2(g)+O2(g)==2NO(g) △H1= a kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)==2CO(g) △H2= b kJ·mol-1
C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H3= c kJ·mol-1
△H=___________ kJ·mol-1(用含a、b、c的代数式表示)
(2)T℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中发生尾气转化反应,容器中NO物质的量随时间变化如图所示。
①T℃时,该化学反应的平衡常数K=___________ 。
②下列事实无法判断汽车尾气转化反应达到到化学平衡状态的是___________ ;
A.NO消耗速率等于N2消耗速率的2倍 B.混合气体平均相对分子质量不再变化
C.体系中NO的转化率和CO的转化率相等 D.气体的密度不再变化
③已知汽车尾气转化反应的△H<0。10min后,改变下列示意图横坐标对应的反应条件,纵坐标对应的量变化关系正确的是___________ 。(填序号)
(3)碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:
第一步I2(g)
2I(g)(快反应)
第二步I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反应)
第三步IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I2(g)(快反应)
实验表明,含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是___________ (填标号)。
A.N2O分解反应中,k值与是否含碘蒸气无关
B.第二步对总反应速率起决定作用
C.第二步活化能比第三步小
D.IO为反应的中间产物
(4)碱吸收、碳还原是目前工业生产中处理氮氧化物的常用方法。
①碱吸收的常见产物为NaNO2。常温下,pH=8的NaNO2溶液中c(Na+)-c(NO2-)=___________ mol·L-1(用精确值表示)
②碳还原法是在高温条件下将NO与NO2混合气体与焦炭反应,生成CO和N2。已知,采用碳还原法处理某工厂氮氧化物废气时,生成的CO与N2的物质的量之比为4︰3。则该工厂尾气中NO和NO2的物质的量比为___________ 。
回答下列问题
(1)催化转化器可使汽车尾气反应而转化:
2NO(g)+2CO(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/1/2151318008143872/2154702170865664/STEM/81062cb943c94f50918477c4777ede8d.png?resizew=33)
已知:N2(g)+O2(g)==2NO(g) △H1= a kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)==2CO(g) △H2= b kJ·mol-1
C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H3= c kJ·mol-1
△H=
(2)T℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中发生尾气转化反应,容器中NO物质的量随时间变化如图所示。
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①T℃时,该化学反应的平衡常数K=
②下列事实无法判断汽车尾气转化反应达到到化学平衡状态的是
A.NO消耗速率等于N2消耗速率的2倍 B.混合气体平均相对分子质量不再变化
C.体系中NO的转化率和CO的转化率相等 D.气体的密度不再变化
③已知汽车尾气转化反应的△H<0。10min后,改变下列示意图横坐标对应的反应条件,纵坐标对应的量变化关系正确的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/14/7c89236d-6193-4b3d-b5a2-d6b0ef4b5044.png?resizew=464)
(3)碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:
第一步I2(g)
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第二步I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反应)
第三步IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I2(g)(快反应)
实验表明,含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是
A.N2O分解反应中,k值与是否含碘蒸气无关
B.第二步对总反应速率起决定作用
C.第二步活化能比第三步小
D.IO为反应的中间产物
(4)碱吸收、碳还原是目前工业生产中处理氮氧化物的常用方法。
①碱吸收的常见产物为NaNO2。常温下,pH=8的NaNO2溶液中c(Na+)-c(NO2-)=
②碳还原法是在高温条件下将NO与NO2混合气体与焦炭反应,生成CO和N2。已知,采用碳还原法处理某工厂氮氧化物废气时,生成的CO与N2的物质的量之比为4︰3。则该工厂尾气中NO和NO2的物质的量比为
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【推荐2】我国含硫、天然气资源丰富,天然气脱硫和甲烷与硫化氢重整制氢具有重要的现实意义。回答下列问题:
(1)天然气脱硫工艺涉及如下反应:
2H2S(g) +3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) ΔH1=akJ ·mol-1
H2S(g)+
SO2(g)=S2(g)+
H2O(g) ΔH2=b kJ ·mol-1
2H2S(g)+O2(g)=2S(g) +2H2O(g) ΔH3=c kJ ·mol-1
则2S(g)=S2(g) △H4=_______ kJ ·mol-1
(2)甲烷与H2S重整制氢是一条全新的H2S转化与制氢技术路线。为了研究甲烷对H2S制氢的影响,理论计算表明,原料初始组成n(CH4):n(H2S)=1:2,在体系压强恒为1.0MPa,反应CH4(g)+2H2S(g)→CS2 (g)+4H2(g) △H达到平衡时,四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/7/22/3027926524862464/3028174164459520/STEM/7f1fb0495d7e4782b6c59322f3f4de83.png?resizew=233)
①图中表示H2S、H2变化的曲线分别是_______ 、_______ 。反应达平衡的标志是_______ (填标号)。
A.2v正(H2S)=4v逆(H2)
B.CH4的体积分数不再变化
C.
不再变化
D.混合气体的密度不再改变
②由图可知该反应的ΔH_______ 0(填“>”“<”或“=”),判断的理由是 _______ 。
③M点对应温度下,CH4的转化率为_______ ;950℃时该反应的Kp=_______ ( MPa)2。
(1)天然气脱硫工艺涉及如下反应:
2H2S(g) +3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) ΔH1=akJ ·mol-1
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d599cb4a589f90b0205f24c2e1fa021e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf31876698721a199c7c53c6b320aa86.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d599cb4a589f90b0205f24c2e1fa021e.png)
2H2S(g)+O2(g)=2S(g) +2H2O(g) ΔH3=c kJ ·mol-1
则2S(g)=S2(g) △H4=
(2)甲烷与H2S重整制氢是一条全新的H2S转化与制氢技术路线。为了研究甲烷对H2S制氢的影响,理论计算表明,原料初始组成n(CH4):n(H2S)=1:2,在体系压强恒为1.0MPa,反应CH4(g)+2H2S(g)→CS2 (g)+4H2(g) △H达到平衡时,四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/7/22/3027926524862464/3028174164459520/STEM/7f1fb0495d7e4782b6c59322f3f4de83.png?resizew=233)
①图中表示H2S、H2变化的曲线分别是
A.2v正(H2S)=4v逆(H2)
B.CH4的体积分数不再变化
C.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/038766f203a3276be096ee931624eccf.png)
D.混合气体的密度不再改变
②由图可知该反应的ΔH
③M点对应温度下,CH4的转化率为
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【推荐3】碳基能源的大量消耗使大气中CO2的浓度持续不断地增大,造成的温室效应得到了世界各国的广泛重视。CO2甲烷化是有效利用二氧化碳资源的途径之一,是减少CO2的一种比较有效的实际方法,在环境保护方面显示出较大潜力。CO2甲烷化过程涉及的化学反应如下:
①CO2甲烷化反应:CO2(g) +4H2(g)
CH4(g) +2H2O(g)
H=-165 kJ·mol-1
②逆水煤气变换反应:CO2(g) + H2(g)
CO(g) + H2O(g)
H=+41.1 kJ·mol-1
(1)写出CO甲烷化反应的热化学方程式:_______ 。
(2)图甲是温度和压强对CO2平衡转化率影响的关系图。随温度的升高,CO2的转化率先减小后增大的原因是_______ ,该实验条件下的压强有0.1MPa、3.0MPa、10.0MPa,图中a点压强为_______ MPa。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/10/2955336331935744/2955681405534208/STEM/6093c9e4-ac55-4592-bfc2-0f6d7863e92d.png?resizew=525)
(3)图乙是反应条件对CO2甲烷化反应中CH4选择性影响的关系图。工业上一般选用的温度为400℃,则压强应选用_______ MPa,原因是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/10/2955336331935744/2955681405534208/STEM/f06ec69a-bfd4-443c-aa8e-ec7a7e1c8188.png?resizew=435)
(4)450°C时,若在体积为1 L的恒容密闭容器中加入1 mol CO2和4 mol H2混合原料气只发生反应:CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g) ΔH=-165 kJ·mol-1。平衡时CO2的转化率为75%,则该温度下此反应的平衡常数K=_______ 。
(5)废气中的CO2可转化为甲醚(CH3OCH3) ,甲醚可用于制作甲醚燃料电池(如图丙),质子交换膜左右两侧溶液均为6 mol·L-1的H2SO4溶液。则电极d为_______ (填“正”或“负”)极,电极c上发生的电极反应为_______ 。
①CO2甲烷化反应:CO2(g) +4H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff35e4e3cdc188643c46265591575c6.png)
②逆水煤气变换反应:CO2(g) + H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff35e4e3cdc188643c46265591575c6.png)
(1)写出CO甲烷化反应的热化学方程式:
(2)图甲是温度和压强对CO2平衡转化率影响的关系图。随温度的升高,CO2的转化率先减小后增大的原因是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/10/2955336331935744/2955681405534208/STEM/6093c9e4-ac55-4592-bfc2-0f6d7863e92d.png?resizew=525)
(3)图乙是反应条件对CO2甲烷化反应中CH4选择性影响的关系图。工业上一般选用的温度为400℃,则压强应选用
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/10/2955336331935744/2955681405534208/STEM/f06ec69a-bfd4-443c-aa8e-ec7a7e1c8188.png?resizew=435)
(4)450°C时,若在体积为1 L的恒容密闭容器中加入1 mol CO2和4 mol H2混合原料气只发生反应:CO2(g)+4H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(5)废气中的CO2可转化为甲醚(CH3OCH3) ,甲醚可用于制作甲醚燃料电池(如图丙),质子交换膜左右两侧溶液均为6 mol·L-1的H2SO4溶液。则电极d为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/10/2955336331935744/2955681405534208/STEM/8944f8ff-5e29-4491-8037-1a5451190b43.png?resizew=276)
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解题方法
【推荐1】近几年CO综合利用成为科学家研究的热点课题。回答下列问题:
(1)有科学工作者提出可以用“M+(M为Fe或Zn等)”作催化剂,实现用CO处理大气污染物N2O(该反应为可逆反应),其反应原理如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/19/ced7607a-f112-47c9-8c0e-cffff9072cc5.jpg?resizew=221)
已知:①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c9ac06bbfbd6cfc56daa8303c28764e6.png)
;
②![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39b846d6fab90f42897539394f077a80.png)
。
则用CO处理大气污染物N2O的热化学方程式为__________
(2)碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:
第一步:
(快反应)
第二步:
(慢反应)
第三步:
(快反应)
碘蒸气存在时,___________ (填“第一步”“第二步”或“第三步”)反应决定N2O的分解速率。
(3)对于
与
发生的反应来说,Fe+为催化剂时,其反应分为两步:第一步为
;第二步为
,已知该反应的速率方程为
,
为速率常数,只与温度有关。则第一步反应的活化能―第二步反应的活化能___________ (填“>”“=”或“<”)。
(4)在总压为100kPa的恒容密闭容器中,充入一定量的
和
发生上述反应,在不同条件下达到平衡时,N2O的转化率与
(温度一定)、
[
一定]的变化曲线如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/19/b8550b6e-bfb0-40fa-9688-d57693bd7430.jpg?resizew=313)
①表示N2O的转化率随
的变化曲线为___________ 曲线(填“I”或“Ⅱ”)。
②
、
、
、
由大到小的顺序为___________ 。
③在一定条件下,在3L的密闭容器中,充入均为6mol的N2О和CO,4min后容器内各物质的物质的量不再变化,4min内N2O的平均反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1c7ecc147588077a482cb69a6d1fcfc1.png)
___________ ;该条件下,平衡常数
、
(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数),其中![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
___________ (保留三位有效数字),![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fa6699df89b2ed57b261c4ba323be586.png)
___________
(填“>”“=”或“<”,只比较数值)。
(1)有科学工作者提出可以用“M+(M为Fe或Zn等)”作催化剂,实现用CO处理大气污染物N2O(该反应为可逆反应),其反应原理如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/19/ced7607a-f112-47c9-8c0e-cffff9072cc5.jpg?resizew=221)
已知:①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c9ac06bbfbd6cfc56daa8303c28764e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c0a228d77ba693b2a4aaf747da73ecc5.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39b846d6fab90f42897539394f077a80.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8e874627351ba9008c9239e975144f25.png)
则用CO处理大气污染物N2O的热化学方程式为
(2)碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:
第一步:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d5a2f7ef333d27cfb4d0e9e3707eb304.png)
第二步:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f844403e7f78870d31a579f6ff5d8db6.png)
第三步:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baca5c05908bc55f806c769508f51d07.png)
碘蒸气存在时,
(3)对于
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ba8d41defa28f4f06acefb19b1286146.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b0e1ec819756ddf8201b284a6356f1af.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f04ddb062c1a81ab0f01c886ca66f3a8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7b9674dc98855fec2535a01708f2d87d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/91277a95ce17570a59307d8da38d057e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f0a532e15e232cb4b99a8d4d07c89575.png)
(4)在总压为100kPa的恒容密闭容器中,充入一定量的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ba8d41defa28f4f06acefb19b1286146.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b0e1ec819756ddf8201b284a6356f1af.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c28727f534b3cde3b2185ac962b6b606.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/86553f5e11a1f1ab64a3aed702ceab31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c28727f534b3cde3b2185ac962b6b606.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/19/b8550b6e-bfb0-40fa-9688-d57693bd7430.jpg?resizew=313)
①表示N2O的转化率随
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/86553f5e11a1f1ab64a3aed702ceab31.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a724b59c890095baa5cb73e267c44.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9275bd8ce17fcc4a786510b008414ab0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/155c5f3a5c55e0c95191c5a893f63062.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2114a0fe21dc0e5bf831c146ef02b113.png)
③在一定条件下,在3L的密闭容器中,充入均为6mol的N2О和CO,4min后容器内各物质的物质的量不再变化,4min内N2O的平均反应速率
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1c7ecc147588077a482cb69a6d1fcfc1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fa6699df89b2ed57b261c4ba323be586.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff3dcd5e9a094a60ff298af4b5d9ec14.png)
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(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】固氮一直是科学家致力研究的重要课题, 有关热力学数据如下:
回答下列问题:
(1)常温下, 大气固氮的倾向_______ 工业固氮 (填“大于”或“小于”)
(2)N2与 H2反应的能量变化如图所示(假设该反应进行到底) 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/15/516aaa89-58e9-4263-a47d-ecd4d5bd3c54.png?resizew=241)
则 N2(g)+3H2(g)
2NH3(l) Δ H =_______ kJ•mol-1
(3)T℃向2L 恒容密闭容器中通入 3.6 mol N2 和 2 mol H2模拟工业固氮, 体系中n (NH3)随时间的变化如下:
① 前 3min 内v (NH3)= _______ 。
② 下列情况能说明该反应达到平衡状态的是_______ 。
A.混合气体的平均摩尔质量不变 B.混合气体的密度不变
C.3 v 正(H2) = 2 v 逆(NH3) D.混合气体的压强不再改变
(4)在M、N 装置中,控制相同投料比、相同反应时间,探究温度和催化剂对工业固氮的影响, 数据如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/15/a65f453d-15f7-4da0-830d-88b8402027dc.png?resizew=285)
①低于 580℃时,_______ (填“M”或“N”) 装置的催化剂催化效果更好。
②图中所示三个点中,反应一定达到平衡状态的是_______ (选填“a”“b”“c”) 点。
③由图可知, 为了提高氮气的转化率,可以采取的措施是_______ 。
反应 | 大气固氮 N2(g)+O2(g) =2NO(g) | 工业固氮 N2(g)+3H2(g)![]() | ||||
温度/℃ | 25 | 2000 | 25 | 350 | 400 | 450 |
K | 3.84×10-31 | 0.1 | 5×108 | 1.847 | 0.507 | 0. 152 |
(1)常温下, 大气固氮的倾向
(2)N2与 H2反应的能量变化如图所示(假设该反应进行到底) 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/15/516aaa89-58e9-4263-a47d-ecd4d5bd3c54.png?resizew=241)
则 N2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(3)T℃向2L 恒容密闭容器中通入 3.6 mol N2 和 2 mol H2模拟工业固氮, 体系中n (NH3)随时间的变化如下:
t /min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
n(NH3)/mol | 0 | 0.23 | 0.45 | 0.66 | 0.76 | 0.80 | 0.80 | 0.80 |
② 下列情况能说明该反应达到平衡状态的是
A.混合气体的平均摩尔质量不变 B.混合气体的密度不变
C.3 v 正(H2) = 2 v 逆(NH3) D.混合气体的压强不再改变
(4)在M、N 装置中,控制相同投料比、相同反应时间,探究温度和催化剂对工业固氮的影响, 数据如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/15/a65f453d-15f7-4da0-830d-88b8402027dc.png?resizew=285)
①低于 580℃时,
②图中所示三个点中,反应一定达到平衡状态的是
③由图可知, 为了提高氮气的转化率,可以采取的措施是
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【推荐3】丁烷、丁烯是重要的化工原料,在化工业有重要的作用。回答下列问题:
(1)已知下列反应:
①C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g) △H1=+123 kJ•mol-1
②H2(g)+
O2(g)=H2O(g) △H2=-242kJ•mol-1
则丁烷与氧气反应生成丁烯和水(g)的热化学方程式为______________________ 。
(2)一定温度下,在1 L恒容密闭容器中充入1mol丁烷,发生反应:C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g)。图为丁烷和丁烯在平衡时的体积分数与T、P的关系(图中的压强分别为104Pa和105Pa)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/25/59f027a3-2731-4494-8d53-d1595be76582.png?resizew=301)
①105Pa时,图1中表示丁烯的曲线是______ (填字母序号)。
②若在105Pa、500 ℃条件下,该反应经过10 min达到平衡状态,则0~10 min内氢气的生成速率v(H2)=_______ mol•L-1•min-1。此时,丁烷的平衡转化率为________ 。
③在104Pa、500 ℃条件下,该反应的化学平衡常数K=_________ 。
④在一定条件下实际测得丁烯产率与温度关系如图所示。由图可知,温度高于590 ℃时,随着温度升高,丁烯产率降低,可能的原因是_______________ 。
(1)已知下列反应:
①C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g) △H1=+123 kJ•mol-1
②H2(g)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/29092567e48972b3eae360e171d1ab10.png)
则丁烷与氧气反应生成丁烯和水(g)的热化学方程式为
(2)一定温度下,在1 L恒容密闭容器中充入1mol丁烷,发生反应:C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g)。图为丁烷和丁烯在平衡时的体积分数与T、P的关系(图中的压强分别为104Pa和105Pa)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/25/59f027a3-2731-4494-8d53-d1595be76582.png?resizew=301)
①105Pa时,图1中表示丁烯的曲线是
②若在105Pa、500 ℃条件下,该反应经过10 min达到平衡状态,则0~10 min内氢气的生成速率v(H2)=
③在104Pa、500 ℃条件下,该反应的化学平衡常数K=
④在一定条件下实际测得丁烯产率与温度关系如图所示。由图可知,温度高于590 ℃时,随着温度升高,丁烯产率降低,可能的原因是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/25/1b8153f9-bb73-43d6-b9c7-9a1d4951fdd5.png?resizew=245)
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解答题-原理综合题
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(0.65)
【推荐1】合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径,通常用以铁为主的催化剂在400~500℃和10~30MPa的条件下,由氮气和氢气直接合成氨。
(1)“哈伯法”合成氨的反应:
△H,相关键能数据如下表:
①△H=_______ kJ・mol-1。
②在恒温恒容密闭容器中进行的工业合成氨反应,下列能表示达到平衡状态的是_______ (填序号)。
A.单位时间内断开3a个H—H键的同时形成6a个N—H键
B.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
C.混合气体的密度不再发生变化
D.反应容器中N2、NH3的物质的量的比值不再发生变化
③工业生产必须对原料气进行净化的目的是_______
④向密闭容器中按1:3体积比通入N2和H2,反应达平衡时NH3的体积分数为25.0%,则N2的平衡转化率α(N2)=_______ 。
(2)“球磨法”是在温和的条件下(45℃和1bar,1bar≈100kPa)合成氨,氨的最终体积分数可高达82.5%。该法分为两个步骤(如下图):第一步,铁粉在球磨过程中被反复剧烈碰撞而活化,产生高密度的缺陷,氮分子被吸附在这些缺陷上([Fe(N*)]),有助于氮分子的解离。第二步,N*发生加氢反应得到NHx*(x=1~3),剧烈碰撞中,NHx*从催化剂表面脱附得到产物氨。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/4/c166394e-d3de-4e28-9cd5-a595675ae1ff.jpg?resizew=357)
①“球磨法”与“哈伯法”相比较,下列说法中正确的是_______ (选填标号)。
A.催化剂(Fe)缺陷密度越高,N2的吸附率越高
B.“哈伯法”采用高温主要用于解离氮氮三键,而“球磨法”不用解离氮氮三键
C.“球磨法”中“剧烈碰撞”仅仅为了产生“活化缺陷”
D.“球磨法”不采用高压,是因为低压产率已经较高,加压会增大成本
②机械碰撞有助于催化剂缺陷的形成,而摩擦生热会使体系温度升高。如图是N2吸附量、体系温度随球磨转速变化曲线,则应选择的最佳转速约_______ 转/min。
(1)“哈伯法”合成氨的反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/746cc157c932d7861a2e9a9c8cb8f831.png)
化学键 | N≡N | H-H | N-H |
键能(kJ∙mol-1) | 946.0 | 436.0 | 390.8 |
②在恒温恒容密闭容器中进行的工业合成氨反应,下列能表示达到平衡状态的是
A.单位时间内断开3a个H—H键的同时形成6a个N—H键
B.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
C.混合气体的密度不再发生变化
D.反应容器中N2、NH3的物质的量的比值不再发生变化
③工业生产必须对原料气进行净化的目的是
④向密闭容器中按1:3体积比通入N2和H2,反应达平衡时NH3的体积分数为25.0%,则N2的平衡转化率α(N2)=
(2)“球磨法”是在温和的条件下(45℃和1bar,1bar≈100kPa)合成氨,氨的最终体积分数可高达82.5%。该法分为两个步骤(如下图):第一步,铁粉在球磨过程中被反复剧烈碰撞而活化,产生高密度的缺陷,氮分子被吸附在这些缺陷上([Fe(N*)]),有助于氮分子的解离。第二步,N*发生加氢反应得到NHx*(x=1~3),剧烈碰撞中,NHx*从催化剂表面脱附得到产物氨。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/4/c166394e-d3de-4e28-9cd5-a595675ae1ff.jpg?resizew=357)
①“球磨法”与“哈伯法”相比较,下列说法中正确的是
A.催化剂(Fe)缺陷密度越高,N2的吸附率越高
B.“哈伯法”采用高温主要用于解离氮氮三键,而“球磨法”不用解离氮氮三键
C.“球磨法”中“剧烈碰撞”仅仅为了产生“活化缺陷”
D.“球磨法”不采用高压,是因为低压产率已经较高,加压会增大成本
②机械碰撞有助于催化剂缺陷的形成,而摩擦生热会使体系温度升高。如图是N2吸附量、体系温度随球磨转速变化曲线,则应选择的最佳转速约
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/4/4a24527d-7272-441d-9d33-77491756bc81.jpg?resizew=298)
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【推荐2】研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)NO2可用水吸收,相应的化学反应方程式为_____________ 。利用反应6NO2+ 8NH3
7N2+12 H2O也可处理NO2。当转移1.2mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是________ L。
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)
2NO2(g) ΔH=-113.0 kJ·mol
则反应NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g)的ΔH=_____________ kJ·mol-1。一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是________ 。
a 体系压强保持不变 b 混合气体颜色保持不变
c SO3和NO的体积比保持不变 d 每消耗1 mol SO3的同时生成1 molNO2
该温度下,此反应的平衡常数表达式K=__________ 。
(3)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应ΔH______ 0(填“>”或“ <”)。
(1)NO2可用水吸收,相应的化学反应方程式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aab3cd2a50774dd26e53f5841dd49ccc.png)
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
2NO(g)+O2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
则反应NO2(g)+SO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
a 体系压强保持不变 b 混合气体颜色保持不变
c SO3和NO的体积比保持不变 d 每消耗1 mol SO3的同时生成1 molNO2
该温度下,此反应的平衡常数表达式K=
(3)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/1/0133a3f6-6171-4efc-a47d-583198017497.png?resizew=193)
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐3】气态含氮化合物既是固氮的主要途径,也是大气污染物。气态含氮化合物及相关反应是新型科研热点。请回答下列问题:
(1)用NH3催化还原NO,可以消除氮氧化物的污染。已知:
①4NH3(g)+3O2(g)2 = N2(g)+6H2O(g)ΔH=-akJ/mol
②N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=-bkJ/mol
写出NH3还原NO至N2和水蒸气的热化学方程式_____ 。
(2)恒容密闭容器中,在Ni作催化剂条件下,NH3分解反应如下:
2NH3(g)
N2(g)+3H2(g),不同温度下,NH3分解率随时间的变化如图所示,则曲线①②中,温度较低的曲线为_____
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/28/2946046928257024/2946469366079488/STEM/9d5f370490f447f094d16dfefb6e564e.png?resizew=167)
(3)东南大学王金兰课题组提出合成氨的“表面氢化机理”如图所示,在较低的电压下实现氮气的还原合成氨。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/28/2946046928257024/2946469366079488/STEM/f4069da95f9942de8de5918163c63ab3.png?resizew=324)
已知:第一步:*H++e- = *H(快)(吸附在催化剂表而的物种用*表示);
第二步:N2+2*H =中间体(吸附在催化剂表面)(慢);
第三步:___________ (快)(写出第三步的方程式)。其中,第二步为决速步,原因是___________ 。该法较传统工业合成氨法,具有能耗小、环境友好的优点。
(4)向一恒定温度的刚性密闭容器中充入物质的量之比为1:1的N2和H2混合气体,初始压强为30MPa,在不同催化剂作用下反应,相同时间内H2的转化率随温度的变化如图所示,b点v正___________ v逆(填“>”、“<”或“=”)。图中a点混合气体平均相对分子质量为18.75,a点对应温度下反应的平衡常数Kp=___________ (保留两位有效数字,Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压
物质的量分数)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/28/2946046928257024/2946469366079488/STEM/fc86df3de19647f4ac6b61f558009e34.png?resizew=299)
(5)氨不仅应用于化肥生产,也可以应用于能源领域,与氢氧燃料电池比,氨氧燃料电池有其独特优势。某研究小组设计的氨氧燃料电池装置如图所示,则电极1的电极反应式为___________ 标准状况下,当3.36LO2参加反应时,生成N2的物质的量为_______
(1)用NH3催化还原NO,可以消除氮氧化物的污染。已知:
①4NH3(g)+3O2(g)2 = N2(g)+6H2O(g)ΔH=-akJ/mol
②N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=-bkJ/mol
写出NH3还原NO至N2和水蒸气的热化学方程式
(2)恒容密闭容器中,在Ni作催化剂条件下,NH3分解反应如下:
2NH3(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/28/2946046928257024/2946469366079488/STEM/9d5f370490f447f094d16dfefb6e564e.png?resizew=167)
(3)东南大学王金兰课题组提出合成氨的“表面氢化机理”如图所示,在较低的电压下实现氮气的还原合成氨。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/28/2946046928257024/2946469366079488/STEM/f4069da95f9942de8de5918163c63ab3.png?resizew=324)
已知:第一步:*H++e- = *H(快)(吸附在催化剂表而的物种用*表示);
第二步:N2+2*H =中间体(吸附在催化剂表面)(慢);
第三步:
(4)向一恒定温度的刚性密闭容器中充入物质的量之比为1:1的N2和H2混合气体,初始压强为30MPa,在不同催化剂作用下反应,相同时间内H2的转化率随温度的变化如图所示,b点v正
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/28/2946046928257024/2946469366079488/STEM/fc86df3de19647f4ac6b61f558009e34.png?resizew=299)
(5)氨不仅应用于化肥生产,也可以应用于能源领域,与氢氧燃料电池比,氨氧燃料电池有其独特优势。某研究小组设计的氨氧燃料电池装置如图所示,则电极1的电极反应式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/28/2946046928257024/2946469366079488/STEM/2c183d6604d9400990ddcaad2f800e78.png?resizew=349)
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(0.65)
名校
解题方法
【推荐1】
是最简单的有机羧酸,常作抗菌剂和化工原料。回答下列问题:
(1)已知:①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3e635d3cb123dffe974329f71ad79ca9.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a00f42f91c991008c41a7d135c933596.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bbe892a9470cc81afc286b67e61c0467.png)
则
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
_______
。
(2)恒温恒容条件下,向密闭容器中充入1![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
和2![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
合成
,下列叙述正确的是_______(填字母)。
(3)一定温度下,保持总压强为2.0
,向密闭容器中充入1![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
和1.6![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
,发生反应:
、
。反应达到平衡时
的转化率为50%,
的选择性为80%(已知:甲酸的选择性
。该温度下,
的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
_______
。
(4)常温下,向
溶液中滴加
溶液。溶液的
与
的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/9/82292b7d-22e3-4f5e-8a26-e050c0f73555.png?resizew=217)
则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d5515f86c081b20e6e7279197c374698.png)
_______ ,n点溶液中离子浓度由大到小的排序为_______ 。
(5)常温下,已知
一元酸HCOOH(甲酸)溶液中
。
①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b2c552a38df2fafa6628c990d1969805.png)
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/459d335096fda727e182ca52a42a2a3d.png)
_______ 。
②取10mL0.1mol/L的HCOOH溶液稀释100倍,有关说法正确的是_______ (填序号)
A.所有离子的浓度在稀释过程中都会减少
B.稀释后溶液的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d214b02826487b6e3e02d26cf72351.png)
C.稀释后甲酸的电离度会增大
(6)C2H5OH可作为燃料使用,用C2H5OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池如图。则d电极是_______ (填“正极”或“负极”),c电极的电极反应式为_______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e06b60f5d0be1cd442c0065e4c794b76.png)
(1)已知:①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e4285fde9b14f702bb7ae2b0886b2f53.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3e635d3cb123dffe974329f71ad79ca9.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4c1a74418b9888453888d1dc51c92b76.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a00f42f91c991008c41a7d135c933596.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ddf7e0ceda12204bb8bf42d6a0d12dce.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bbe892a9470cc81afc286b67e61c0467.png)
则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/647e2c98b1487c54c1a2b9422594b64e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)恒温恒容条件下,向密闭容器中充入1
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7885a02a48d61bbb2dcecffee289187e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8212acc497cf31c0a01dfb64de1afb7f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9caa468c5da9d32a828f255358b981c9.png)
A.气体压强不随时间变化时达到平衡状态 |
B.平衡时![]() |
C.平衡后及时移走![]() |
D.平衡后再充入![]() ![]() |
(3)一定温度下,保持总压强为2.0
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f68ae8409ccb177a5a4272b7671d2b98.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/610b96e1f12fc3f4c10f78f3a3fa8db5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8212acc497cf31c0a01dfb64de1afb7f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/647e2c98b1487c54c1a2b9422594b64e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61127a206e8bc4be15d6fd3472a8b52e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e06b60f5d0be1cd442c0065e4c794b76.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1f8dd377d7913555daf9e41d72297a05.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/647e2c98b1487c54c1a2b9422594b64e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eedbf4373989dff2b302ced19abc5230.png)
(4)常温下,向
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e06b60f5d0be1cd442c0065e4c794b76.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce93086f0133444d40743d654cba1c55.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1066e53bf79a3cdff7ec2934bd09e272.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf1c9a683bbf8748b0051cfdef146054.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/9/82292b7d-22e3-4f5e-8a26-e050c0f73555.png?resizew=217)
则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d5515f86c081b20e6e7279197c374698.png)
(5)常温下,已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d6cfd7bdf4228be7fdd5e712d429fba2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5bd02c17ebb6dfe5cc8e96e45d292ffb.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b2c552a38df2fafa6628c990d1969805.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e06b60f5d0be1cd442c0065e4c794b76.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/459d335096fda727e182ca52a42a2a3d.png)
②取10mL0.1mol/L的HCOOH溶液稀释100倍,有关说法正确的是
A.所有离子的浓度在稀释过程中都会减少
B.稀释后溶液的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d214b02826487b6e3e02d26cf72351.png)
C.稀释后甲酸的电离度会增大
(6)C2H5OH可作为燃料使用,用C2H5OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池如图。则d电极是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/9/9362ee36-c72c-441b-add7-3f41c0f66ef5.png?resizew=186)
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【推荐2】汽车尾气净化反应:2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g),请回答下列问题:
(1)对于气相反应,用某组分B平衡时的分压p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数,记作KP,则该反应的平衡常数KP表达式为___ ;
(2)已知:N2(g) + O2(g) =2NO(g)△H=+180.5kJ·mol-1
C(s) + O2(g) = CO2(g) △H=-393.5 kJ·mol-1
2C(s) + O2(g) =2CO(g)△H=-221kJ·mol-1
则2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)的△H=____ ,该反应能自发进行的条件_______ (填“高温”、“低温”或“任意温度”);
(3)在一定温度下,向体积为 V L的密闭容器中充入一定量的NO和CO。在t1时刻达到平衡状态,此时n(CO)=amol,n(NO)=2a mol,n(N2)=bmol。
①若保持体积不变,再向容器中充入n(CO2)= bmol,n(NO)=amol,则此时v正_____ v逆(填“>”、“=”或“<”);
②在t2时刻,将容器迅速压缩到原容积的
,在其它条件不变的情况下,t3时刻达到新的平衡状态。请在下图中补充画出t2-t3-t4时段N2物质的量的变化曲线___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/4/17/1576186734845952/1576186735116288/STEM/a5c922479a4d4108ba0f113f8d496039.png?resizew=244)
(4)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/4/17/1576186734845952/1576186735116288/STEM/dc0f488fb42441a6b8fb6b2b093ae093.png?resizew=325)
①若不使用CO,温度超过775 K,发现NO的分解率降低,其可能的原因为______ ;在
=1的条件下,应控制的最佳温度在______ 左右;
②目前对氮氧化物(NOx)进行治理的方法比较多,其中吸附/吸收法广受欢迎。下列物质适合作为NOx吸收剂的是____
A.活性炭 B.氨水 C.酸性尿素溶液 D.硫酸
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(1)对于气相反应,用某组分B平衡时的分压p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数,记作KP,则该反应的平衡常数KP表达式为
(2)已知:N2(g) + O2(g) =2NO(g)△H=+180.5kJ·mol-1
C(s) + O2(g) = CO2(g) △H=-393.5 kJ·mol-1
2C(s) + O2(g) =2CO(g)△H=-221kJ·mol-1
则2NO(g)+2CO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(3)在一定温度下,向体积为 V L的密闭容器中充入一定量的NO和CO。在t1时刻达到平衡状态,此时n(CO)=amol,n(NO)=2a mol,n(N2)=bmol。
①若保持体积不变,再向容器中充入n(CO2)= bmol,n(NO)=amol,则此时v正
②在t2时刻,将容器迅速压缩到原容积的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cfa1e7ffae662aefb49a44c52d4954d.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/4/17/1576186734845952/1576186735116288/STEM/a5c922479a4d4108ba0f113f8d496039.png?resizew=244)
(4)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/4/17/1576186734845952/1576186735116288/STEM/dc0f488fb42441a6b8fb6b2b093ae093.png?resizew=325)
①若不使用CO,温度超过775 K,发现NO的分解率降低,其可能的原因为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd5d5e7aa6db19e92200b1546ea32a5a.png)
②目前对氮氧化物(NOx)进行治理的方法比较多,其中吸附/吸收法广受欢迎。下列物质适合作为NOx吸收剂的是
A.活性炭 B.氨水 C.酸性尿素溶液 D.硫酸
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
【推荐3】硫酸是重要的化工原料,二氧化硫生成三氧化硫是硫酸工业的重要反应之一。将0.100 mol SO2(g)和0.060 mol O2(g)放入容积为2 L的密闭容器中,反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)在一定条件下5分钟末达平衡状态,测得c(SO3)=0.040 mol/L。
(1)①5分钟时O2的反应速率是_________ ;
②列式并计算该条件下反应的平衡常数K=___________ 。
③已知:K(300℃)>K(350℃),若反应温度升高,SO2的转化率_______ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
④能判断该反应达到平衡状态的标志是____________ 。(填字母)
A.SO2和SO3浓度相等
B.容器中混合气体的平均分子量保持不变
C.容器中气体的压强不变
D.SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等
(2)某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如下图1所示。平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)___________ K(B)(填“>”、“<”或“=”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/5/21/1576191471820800/1576191472271360/STEM/2706e721-3ca8-4349-b6c4-4d1032732a33.png?resizew=257)
(3)将一定量的SO2(g)和O2(g)放入某固定体积的密闭容器中,在一定条件下,c(SO3)的变化如下图所示。若在第5分钟将容器的体积缩小一半后,在第8分钟达到新的平衡(此时SO3的浓度约为0.25mol/L)。请在下图中画出此变化过程中SO3浓度的变化曲线。_____________
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(1)①5分钟时O2的反应速率是
②列式并计算该条件下反应的平衡常数K=
③已知:K(300℃)>K(350℃),若反应温度升高,SO2的转化率
④能判断该反应达到平衡状态的标志是
A.SO2和SO3浓度相等
B.容器中混合气体的平均分子量保持不变
C.容器中气体的压强不变
D.SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等
(2)某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如下图1所示。平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/5/21/1576191471820800/1576191472271360/STEM/2706e721-3ca8-4349-b6c4-4d1032732a33.png?resizew=257)
(3)将一定量的SO2(g)和O2(g)放入某固定体积的密闭容器中,在一定条件下,c(SO3)的变化如下图所示。若在第5分钟将容器的体积缩小一半后,在第8分钟达到新的平衡(此时SO3的浓度约为0.25mol/L)。请在下图中画出此变化过程中SO3浓度的变化曲线。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/5/21/1576191471820800/1576191472271360/STEM/b713653f-93ff-4a92-986f-c28e0f9362be.png?resizew=341)
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