以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料生产硫酸时,应资源化综合利用产出的炉渣(主要含Fe2O3)和尾气,减轻对环境的污染。回答下列问题:
(1)FeS2焙烧产生的SO2可用于制硫酸。
反应Ⅰ:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH1=-196kJ/mol;
反应Ⅱ:H2O(g)=H2O(l) ΔH2=-44kJ/mol;
反应Ⅲ:2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l) ΔH3=-545kJ/mol
则SO3(g)与H2O(l)反应生成H2SO4(l)的热化学方程式是_______ 。
(2)二氧化硫的催化氧化是工业上生产硫酸的主要反应。
①在密闭容器中反应:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)达到平衡时,由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况如图所示,a→b过程中改变的条件可能是_______ ;b→c过程中改变的条件可能是_______ 。
②当SO2、O2、N2(不参与反应)起始的物质的量分数分别为10%、15%和75%时,在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa下,SO2的平衡转化率α随温度的变化如图所示。反应在0.5MPa、550℃时的α=_______ ,判断的依据是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/25/9c72ffb3-3789-4a46-ad7e-516cc283e17b.png?resizew=263)
③将起始的物质的量分数分别为10%、15%和75%的SO2、O2、N2(不参与反应)通入反应器中,在恒温T、恒压p条件下进行反应。平衡时,若SO2的转化率为α1,则SO3的分压为_______ ,用p(SO2)、p(SO3)、p(O2)表示各气体的分压,用分压代替浓度,则平衡常数Kp的表达式为_______ 。
(3)高炉炼铁的尾气中通常含有较多的SO2气体。为减少污染,分离并回收气体,工业上用碱性工业废渣吸收SO2气体,脱硫效率与温度和尾气中SO2的质量浓度的关系如图所示。依据图中数据分析,脱硫最合适的温度是_______ ℃;在上述温度下,选择合适的质量浓度,经测定40min内共处理10m3废气,则40min内平均脱硫速率为_______ mg/min。
(1)FeS2焙烧产生的SO2可用于制硫酸。
反应Ⅰ:2SO2(g)+O2(g)
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反应Ⅱ:H2O(g)=H2O(l) ΔH2=-44kJ/mol;
反应Ⅲ:2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l) ΔH3=-545kJ/mol
则SO3(g)与H2O(l)反应生成H2SO4(l)的热化学方程式是
(2)二氧化硫的催化氧化是工业上生产硫酸的主要反应。
①在密闭容器中反应:2SO2(g)+O2(g)
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②当SO2、O2、N2(不参与反应)起始的物质的量分数分别为10%、15%和75%时,在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa下,SO2的平衡转化率α随温度的变化如图所示。反应在0.5MPa、550℃时的α=
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/25/9c72ffb3-3789-4a46-ad7e-516cc283e17b.png?resizew=263)
③将起始的物质的量分数分别为10%、15%和75%的SO2、O2、N2(不参与反应)通入反应器中,在恒温T、恒压p条件下进行反应。平衡时,若SO2的转化率为α1,则SO3的分压为
(3)高炉炼铁的尾气中通常含有较多的SO2气体。为减少污染,分离并回收气体,工业上用碱性工业废渣吸收SO2气体,脱硫效率与温度和尾气中SO2的质量浓度的关系如图所示。依据图中数据分析,脱硫最合适的温度是
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更新时间:2022-08-19 22:14:39
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐1】碳及其化合物的资源化利用在生产、生活中具有重要的意义。回答下列问题:
I.化学链燃烧是一种通过载氧体实现燃料与空气无接触燃烧的绿色燃烧方式。CaSO4是一种成本低、无重金属污染的优良载氧体,基于CaSO4载氧体的CO化学链燃烧原理如图1所示。
②燃料反应器中发生反应:4CO(g)+CaSO4(s)=CaS(s)+4CO2(g) ΔH=-175.6kJ·mol-1
写出空气反应器中发生反应的热化学方程式:______ 。
Ⅱ.向一恒容密闭容器中,按下列3种投料比[n(CO):n(H2)分别为2∶1、1∶2、1∶3]充入1molCO气体和一定量的H2气体发生反应:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g),反应温度对CO平衡转化率的影响曲线如图2所示。______ 逆反应的活化能(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)图中表示投料比为1∶3的曲线是______ 。
(4)T1条件下,起始时容器内气体的总压强为40kPa,则m点时该反应的平衡常数Kp=______ (kPa)2(保留两位小数,以分压表示,气体分压=总压×物质的量分数);m点时,再向容器中充入CO和CH3OH,使两者分压均增大一倍,则H2的转化率______ (填“增大”“不变”或“减小”)。
Ⅲ.利用多晶铜高效催化电解CO2制乙烯的原理如图3所示。因电解前后电解液浓度几乎不变,故可实现CO2的连续转化。______ ;
②经过一段时间,当铂电极产生标准状况下6.72L的O2时,理论上多晶铜电极可得到乙烯的物质的量为______ mol(不考虑气体的溶解)。
I.化学链燃烧是一种通过载氧体实现燃料与空气无接触燃烧的绿色燃烧方式。CaSO4是一种成本低、无重金属污染的优良载氧体,基于CaSO4载氧体的CO化学链燃烧原理如图1所示。
②燃料反应器中发生反应:4CO(g)+CaSO4(s)=CaS(s)+4CO2(g) ΔH=-175.6kJ·mol-1
写出空气反应器中发生反应的热化学方程式:
Ⅱ.向一恒容密闭容器中,按下列3种投料比[n(CO):n(H2)分别为2∶1、1∶2、1∶3]充入1molCO气体和一定量的H2气体发生反应:CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(3)图中表示投料比为1∶3的曲线是
(4)T1条件下,起始时容器内气体的总压强为40kPa,则m点时该反应的平衡常数Kp=
Ⅲ.利用多晶铜高效催化电解CO2制乙烯的原理如图3所示。因电解前后电解液浓度几乎不变,故可实现CO2的连续转化。
②经过一段时间,当铂电极产生标准状况下6.72L的O2时,理论上多晶铜电极可得到乙烯的物质的量为
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解答题-原理综合题
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(0.65)
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解题方法
【推荐2】在催化剂作用下H2(g)可将烟气中的SO2(g)还原成S(s)。回答下列问题:
(1)已知:O2(g)+2H2(g)=2H2O(l) △H1=-571.6kJ·mol-1
△H2=-296.9kJ·mol-1
则H2(g)还原烟气中的SO2(g)的热化学方程式为____ 。
(2)在容积为10L的容器中充入1molSO2(g)与2molH2(g)的混合气体,发生反应
△H<0。
①恒容时,反应经过4s后达到平衡,此时测得H2O(g)的物质的量为1.2mol。则0~4s内,v(H2)=____ mol·L-1·s-1,平衡时,c(SO2)=____ mol·L-1;若平衡后升高温度,SO2的转化率将____ (填“增大”“减小”或“不变”)。
②恒温时,压强p与SO2的平衡转化率α如图所示,该温度下,该反应的平衡常数K=____ L·mol-1(保留小数点后两位);平衡状态由A变到B,平衡常数K(A)____ K(B)(填“<”“>”或“=”)。
(1)已知:O2(g)+2H2(g)=2H2O(l) △H1=-571.6kJ·mol-1
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则H2(g)还原烟气中的SO2(g)的热化学方程式为
(2)在容积为10L的容器中充入1molSO2(g)与2molH2(g)的混合气体,发生反应
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①恒容时,反应经过4s后达到平衡,此时测得H2O(g)的物质的量为1.2mol。则0~4s内,v(H2)=
②恒温时,压强p与SO2的平衡转化率α如图所示,该温度下,该反应的平衡常数K=
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解答题-原理综合题
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(0.65)
解题方法
【推荐3】工业生产硫酸中,
的催化氧化是关键步骤,排放处理未达标的尾气会产生严重的空气污染。回答下列问题:
(1)
是形成酸雨的污染物之一,酸雨的pH范围是___________ 。
(2)已知:①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c340ca9d43406118366ab1b1ea3f38db.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/94a5d73726fa90617575f9e2bd1d3fa3.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2133fde8ad91270d37eae42729638575.png)
写出
和
反应生成
和
的热化学方程式___________ 。
(3)硫酸工业中涉及反应:
。一定条件下,在恒压密闭容器中,通入
和
发生上述反应,
的平衡转化率和压强、温度的关系如图所示。a点时该反应的压强平衡常数Kp=___________ (保留三位有效数字,已知:分压=气体总压强×该气体的物质的量分数,用各气体物质的分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/7/9/2760355839434752/2761143682605056/STEM/0a028b92b8074162a0f5b6a0a5184f48.png?resizew=257)
恒压条件下,关于该反应的下列说法中正确的是___________ 。
A.Q大于0
B.相同时间内生成
,同时消耗
,反应达到平衡
C.相同温度下压强越大,
的转化率就越大,该反应的平衡常数就越大
D.反应达到平衡后,保持温度不变,再充入
和
,
的平衡转化率不变
(4)已知:25℃时,
,
,该温度下
与
沉淀共存的悬浊液中,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/34edab8049654260456f98c92beaa00d.png)
___________ 。
(5)用如图装置回收
,可制得硫酸,电极均为惰性电极,a、b膜分别为阳离子、阴离子交换膜,写出阴极的电极反应式___________ 。当阴极收集到标准状况下的
时,理论上在阳极能得到___________
。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
(2)已知:①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fa06c06714169d1308e0732a64a0dcf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c340ca9d43406118366ab1b1ea3f38db.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fef8f9971fae766222cb2f8c69818f37.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/94a5d73726fa90617575f9e2bd1d3fa3.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6b12e0ad473dc96caa2ce942d7dec1d9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2133fde8ad91270d37eae42729638575.png)
写出
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a7d9711c0a4fcb3f0ded62fa79b22d59.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
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(3)硫酸工业中涉及反应:
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恒压条件下,关于该反应的下列说法中正确的是
A.Q大于0
B.相同时间内生成
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fb38f6853aaa532ba55b594f86895c4f.png)
C.相同温度下压强越大,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
D.反应达到平衡后,保持温度不变,再充入
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b92e5c97c21074b889a05e7228faab65.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
(4)已知:25℃时,
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(5)用如图装置回收
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18869efbdd24f8d3816ab81e74a29561.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e1b850475e276c217f7266aa18d6359b.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/7/9/2760355839434752/2761143682605056/STEM/b18c31436646476c99e44be2358ae1bf.png?resizew=336)
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
【推荐1】为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,某同学通过改变浓度研究“
”反应中
和
的相互转化。实验如下:
(1)请你回答上述的反应中是否存在限度?___________ (填“是”或“否”),并说明理由:___________ 。
(2)请写出常温下该反应
的平衡常数表达式:___________ 。
(3)该同学利用“
”反应设计成原电池,装置如图所示,a、b均为石墨电极,请你写出检验负极产物的方法:___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/22/2e92a24b-788a-4abf-87ef-9e1c0b47cc68.png?resizew=245)
(4)待步骤1的实验中溶液颜色不再改变时,再进行步骤2、3,目的是使步骤1的反应达到___________ 。
(5)步骤5是步骤4的对比试验,目的是排除步骤4中___________ 造成的影响。
(6)步骤3和步骤4的颜色变化表明平衡逆向移动,
向
转化。用化学平衡移动原理解释原因:___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1faf845b2d5055358ca15130534139c1.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/53f76c716b2947251bc5385f9f910aab.png)
步骤 | 操作 | 现象 |
步骤1 | 向盛有![]() ![]() ![]() ![]() | 溶液呈棕黄色 |
步骤2 | 将棕黄色溶液分成三等份 | |
步骤3 | 向第一份溶液滴入数滴![]() | 产生黄色沉淀,溶液颜色变浅 |
步骤4 | 向第二份溶液加入![]() | 溶液颜色变浅 |
步骤5 | 向第三份溶液加入![]() | 溶液颜色变浅,比步骤4略深 |
(1)请你回答上述的反应中是否存在限度?
(2)请写出常温下该反应
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(3)该同学利用“
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(4)待步骤1的实验中溶液颜色不再改变时,再进行步骤2、3,目的是使步骤1的反应达到
(5)步骤5是步骤4的对比试验,目的是排除步骤4中
(6)步骤3和步骤4的颜色变化表明平衡逆向移动,
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】铁的单质及化合物有着重要的用途,根据所学知识回答下列问题:
(1)已知:①3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s) ΔH1=−1118.4 kJ/mol
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2=−483.8 kJ/mol
写出铁与气态水反应的热化学方程式:________________________ 。
(2)t ℃时,在2 L恒温恒容密闭容器中,按下表所示加入物质,反应经过10 min后,Fe的物质的量变为1.25 mol。
容器中H2O(g)的转化率为________ ;此段时间内H2的平均反应速率是_______________ 。
(3)在25℃下,Ksp[Fe(OH)3]=4×10−38,向浓度为0.1 mol·L−1的FeCl3溶液中逐滴加入氨水,调节溶液pH为5时,溶液中c(Fe3+)为_______ mol·L−1。
(4)高炉炼铁的主要反应为CO(g)+
Fe2O3(s)
CO2(g)+
Fe(s),已知该反应在不同温度下的平衡常数如下:
①该反应的ΔH_____ 0(填“>”或“<”)。
②该反应的平衡常数表达式是_________________ ;已知1150℃时,某时刻测得高炉中c(CO2)=0.365 mol·L−1,c(CO)=0.1 mol·L−1,此时正反应速率_______ 逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。
③当容器内气体密度恒定时,该反应_________ (填“一定”“可能”或“没有”)达到平衡状态;在1 000℃时,反应达到平衡,适当增加Fe2O3的量,CO的转化率______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(1)已知:①3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s) ΔH1=−1118.4 kJ/mol
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2=−483.8 kJ/mol
写出铁与气态水反应的热化学方程式:
(2)t ℃时,在2 L恒温恒容密闭容器中,按下表所示加入物质,反应经过10 min后,Fe的物质的量变为1.25 mol。
Fe | H2O(g) | Fe3O4 | H2 |
2.0 mol | 4.0 mol | 1.0 mol | 1.0 mol |
(3)在25℃下,Ksp[Fe(OH)3]=4×10−38,向浓度为0.1 mol·L−1的FeCl3溶液中逐滴加入氨水,调节溶液pH为5时,溶液中c(Fe3+)为
(4)高炉炼铁的主要反应为CO(g)+
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温度/℃ | 1000 | 1150 | 1300 |
平衡常数 | 4.0 | 3.7 | 3.5 |
②该反应的平衡常数表达式是
③当容器内气体密度恒定时,该反应
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐3】Ⅰ.下图为工业合成氨的流程图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/9/ffa44084-3b76-4eab-ad44-071cbfa13318.png?resizew=512)
(1)⑥循环利用的物质是___________ ,①的气体若不进化,容易造成的问题是___________
(2)上述流程中能增加反应速率的是___________ ,能提高原料转化率的是___________ 。(填数字编号)
Ⅱ.某兴趣小组为研究“不同条件”对化学平衡的影响情况,进行了如下实验:(反应起始的温度和体积均相同):
(3)则:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/943b765718479c160ba61ec5c6f8c5f4.png)
___________
、![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/943b765718479c160ba61ec5c6f8c5f4.png)
___________
(填“>”、“=”或“<”)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/9/ffa44084-3b76-4eab-ad44-071cbfa13318.png?resizew=512)
(1)⑥循环利用的物质是
(2)上述流程中能增加反应速率的是
Ⅱ.某兴趣小组为研究“不同条件”对化学平衡的影响情况,进行了如下实验:(反应起始的温度和体积均相同):
序号 | 起始投入量 | 平衡转化率 | ||
![]() | ![]() | ![]() | ||
①恒温恒容 | ![]() | ![]() | 0 | ![]() |
②绝热恒容 | ![]() | ![]() | 0 | ![]() |
③恒温恒压 | ![]() | ![]() | 0 | ![]() |
(3)则:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/943b765718479c160ba61ec5c6f8c5f4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e29bf5652f0d4f764c3606efcdb445f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/943b765718479c160ba61ec5c6f8c5f4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9177f43add5ca8480daa636afc5862b6.png)
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适中
(0.65)
【推荐1】随着经济全球化,我国已于2020年全面脱贫,家用汽车普及,有效处理汽车排放的尾气是需要进行研究的一项重要课题。利用催化技术可将尾气中的NO和CO转化成CO2和N2,为研究如何提高该转化过程反应速率,某课题组进行了以下实验探究:
(1)资料查阅①不同的催化剂对同一反应的催化效率不同;
②使用相同的催化剂,当催化剂质量相等时,催化剂的比表面积对催化效率有影响。
(实验设计)课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律,设计了以下对比实验。完成以下实验设计表格
(图象分析与结论)利用气体传感器测定了三组实验中CO浓度随时间变化的曲线图,如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/12/827bd919-4617-42d5-b242-94027852877b.png?resizew=202)
(2)计算第II组实验中,达平衡时NO的浓度为________ ;
(3)由曲线I、II可知,增大催化剂比表面积,汽车尾气转化速率____________________ (填“增大”、“减小”、“无影响”)。
(1)资料查阅①不同的催化剂对同一反应的催化效率不同;
②使用相同的催化剂,当催化剂质量相等时,催化剂的比表面积对催化效率有影响。
(实验设计)课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律,设计了以下对比实验。完成以下实验设计表格
实验编号 | 实验目的 | T /℃ | NO初始浓度 mol/L | CO初始浓度 mol/L | 同种催化剂的比表面积 m2/g |
I | 为以下实验作参照 | 280 | 6.50×10-3 | 4.00×10-3 | 80 |
II | ① | 280 | 6.50×10-3 | 4.00×10-3 | 120 |
III | 探究温度对尾气转化速率的影响 | 360 | 6.50×10-3 | 4.00×10-3 | ② |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/12/827bd919-4617-42d5-b242-94027852877b.png?resizew=202)
(2)计算第II组实验中,达平衡时NO的浓度为
(3)由曲线I、II可知,增大催化剂比表面积,汽车尾气转化速率
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】NO、
既是常见的大气污染物,也是重要的化工原料,它在工农业生产、生活中都发挥着重要作用。
(1)在其他条件相同时,分别测得反应:
中NO的平衡转化率在不同压强(![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/702479d629f919183641d90944d7bd0e.png)
)下温度变化的曲线如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/11/99a80641-95aa-439e-a451-9029b9138942.png?resizew=268)
①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/702479d629f919183641d90944d7bd0e.png)
_______
(填填“>”、“<”或“=”)。
②400℃和500℃时的平衡常数分别为
和
,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7aebc1797a4f369ff9612e4963f96e20.png)
_______
(填“>”“<”或“=”)。
(2)在373K时,向体积为2L的恒容真空容器中通入0.40mol
,发生反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b648bb9d654bc4ac51e86bea896d66f6.png)
测得
的体积分数[
]与反应时间(t)的关系如下表:
①上述反应中,
,
,其中
、
为速率常数,则373K时,
、
的数学关系式为_______ 。
②改变温度至
,时
,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
_______ 373K(填“>”“<”或“=”)
(3)利用电解装置可以将尾气中的NO转化为尿素[
,属于非电解质,其中碳元素的化合价为+4价],工作原理如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/11/616f0a18-6f96-4101-b482-8e97bba9bfad.png?resizew=249)
①阴极的电极反应式为_______ 。
②反应一段时间后,阳极区的pH基本不变,结合化学用语解释原因_______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.png)
(1)在其他条件相同时,分别测得反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e2935b71bd2fe0db95d3c4f71373aa84.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/702479d629f919183641d90944d7bd0e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b134979720dce8399d670998451f1c88.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/11/99a80641-95aa-439e-a451-9029b9138942.png?resizew=268)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/702479d629f919183641d90944d7bd0e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b134979720dce8399d670998451f1c88.png)
②400℃和500℃时的平衡常数分别为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7aebc1797a4f369ff9612e4963f96e20.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dde368c6ccef4dd2865f7e6163f45cce.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7aebc1797a4f369ff9612e4963f96e20.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dde368c6ccef4dd2865f7e6163f45cce.png)
(2)在373K时,向体积为2L的恒容真空容器中通入0.40mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/925bf583623f85da99c8b620ac8ccedd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b648bb9d654bc4ac51e86bea896d66f6.png)
测得
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b2255b07a716040228c06d78c072e48.png)
t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
![]() | 1.0 | 0.75 | 0.52 | 0.40 | 0.40 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d7f3f76c51f25576e9c34ac0af310660.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c59902dd8702cef5367e97db8907ee94.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c26ea2322056b80d74687e64fd3360f4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c2227efee21cec8904f5dab522bbfcc9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c26ea2322056b80d74687e64fd3360f4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c2227efee21cec8904f5dab522bbfcc9.png)
②改变温度至
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3ad3f5511821ea258d94c7ad1561aa57.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
(3)利用电解装置可以将尾气中的NO转化为尿素[
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3b8fdb72557361bef4acdf249b489044.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/11/616f0a18-6f96-4101-b482-8e97bba9bfad.png?resizew=249)
①阴极的电极反应式为
②反应一段时间后,阳极区的pH基本不变,结合化学用语解释原因
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】“碳达峰-碳中和”是我国社会发展重大战略之一
Ⅰ.CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一,相关的主要反应有:
反应A:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fa349ef8e45e2407d422d4528e10830.png)
反应B:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04ec9558649ec3134eb4351119c67099.png)
(1)反应
的 △H=___________ kJ/mol。
(2)恒压、750 ℃时,CH4和CO2按物质的量之比1:3投料,反应经如下流程(主要产物已标出)可实现CO2高效转化为CO。假设各步均转化完全,下列说法正确的是___________ (填字母序号)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/6/db2bea3c-ce0c-4f0d-a5c7-9ded65d14499.png?resizew=279)
a.过程ⅰ和过程ⅱ中均未发生氧化还原反应
b.过程ii中使用的催化剂为Fe和CaCO3
c.过程ii,CaO吸收CO2可促使Fe3O4氧化CO的平衡正移
d.相比于反应A,该流程的总反应还原1 mol CO2需要吸收的能量更少
Ⅱ.工业上可用制备CH3OH:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H。(已知:在制备过程中存在副反应:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H=+41 kJ/mol),将反应气按进料比n(CO2):n(H2)=1:3通入反应装置,选择合适的催化剂,发生反应。
(3)不同温度和压强下,CH3OH平衡产率和CO2平衡转化率分别如图1、图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/6/be04fcc3-9102-4871-9f8a-bf58bb6ca7ed.png?resizew=418)
①图1中,压强p1___________ p2(填“>”、“=”或“<”)。
②图2中,压强为p2,温度高于503 K后,CO2平衡转化率随温度升高而增大的原因是___________ 。
(4)实际生产中,测得压强为p3时,相同时间 内不同温度下的CH3OH产率如图3所示。523 K时,CH3OH产率最大,可能的原因是___________ (填字母序号)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/6/1543abf4-b06c-43b5-a72d-fc83366b722e.png?resizew=243)
a.此条件下主反应限度最大
b.此条件下主反应速率最快
c.523 K时催化剂的活性最强
Ⅰ.CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一,相关的主要反应有:
反应A:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fa349ef8e45e2407d422d4528e10830.png)
反应B:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04ec9558649ec3134eb4351119c67099.png)
(1)反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/906ab6a369b16d8c8dabdf486e757fb3.png)
(2)恒压、750 ℃时,CH4和CO2按物质的量之比1:3投料,反应经如下流程(主要产物已标出)可实现CO2高效转化为CO。假设各步均转化完全,下列说法正确的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/6/db2bea3c-ce0c-4f0d-a5c7-9ded65d14499.png?resizew=279)
a.过程ⅰ和过程ⅱ中均未发生氧化还原反应
b.过程ii中使用的催化剂为Fe和CaCO3
c.过程ii,CaO吸收CO2可促使Fe3O4氧化CO的平衡正移
d.相比于反应A,该流程的总反应还原1 mol CO2需要吸收的能量更少
Ⅱ.工业上可用制备CH3OH:CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(3)不同温度和压强下,CH3OH平衡产率和CO2平衡转化率分别如图1、图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/6/be04fcc3-9102-4871-9f8a-bf58bb6ca7ed.png?resizew=418)
①图1中,压强p1
②图2中,压强为p2,温度高于503 K后,CO2平衡转化率随温度升高而增大的原因是
(4)实际生产中,测得压强为p3时,
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/6/1543abf4-b06c-43b5-a72d-fc83366b722e.png?resizew=243)
a.此条件下主反应限度最大
b.此条件下主反应速率最快
c.523 K时催化剂的活性最强
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适中
(0.65)
【推荐1】甲醇是结构最为简单的饱和一元醇,又称“木醇”或“木精”。甲醇是一碳化学基础的原料和优质的燃料,主要应用于精细化工、塑料、能源等领域。已知甲醇制备的有关化学反应如下:
反应①:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH1=﹣92kJ/mol
反应②:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH2
反应③:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3=﹣49kJ/mol
(1)反应②的ΔH2=___________ kJ/mol
(2)500℃时三个反应的平衡常数依次为K1、K2与K3,则K3=___________ (用K1、K2表示)。
已知500℃时,K1=2.5,K2=1.0,并测得该温度下反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol/L)分别为1.0、0.2、0.6、1.5,则此时 v正___________ v逆(填“>”、“=”或“<”)
(3)在2L密闭容器中充入8 mol CO2和7 mol H2发生反应②,10min后达到平衡,CO2的转化率为50%,则0~10 min内用CO表示该反应的速率v(CO)=___________ mol/(L• min),若要提高H2的平衡转化率可采取的措施___________ (写一点即可)
(4)甲醇燃料电池可能成为未来便携电子产品应用的主流。以甲醇燃料电池为电源电解足量的200 mL CuSO4溶液工作原理如下图所示(A、B均为石墨电极),则通甲醇一端的电极反应式为___________ ;当甲池消耗标况下112 mL的O2时,电解后乙池溶液的pH为___________ (忽略溶液体积变化)
反应①:CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
反应②:CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
反应③:CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(1)反应②的ΔH2=
(2)500℃时三个反应的平衡常数依次为K1、K2与K3,则K3=
已知500℃时,K1=2.5,K2=1.0,并测得该温度下反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol/L)分别为1.0、0.2、0.6、1.5,则此时 v正
(3)在2L密闭容器中充入8 mol CO2和7 mol H2发生反应②,10min后达到平衡,CO2的转化率为50%,则0~10 min内用CO表示该反应的速率v(CO)=
(4)甲醇燃料电池可能成为未来便携电子产品应用的主流。以甲醇燃料电池为电源电解足量的200 mL CuSO4溶液工作原理如下图所示(A、B均为石墨电极),则通甲醇一端的电极反应式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/4/2628795156201472/2628837536120832/STEM/ad7d82849a9e46d9bd90bf775dadedc5.png?resizew=245)
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】在容积为2.0 L的密闭容器内,物质D在T℃时发生反应,其反应物和生成物的物质的量随时间t的变化关系如图,据图回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2010/7/1/1575979649228800/1575979649736704/STEM/11a833f2f32f4f459d37de215dbfddd7.png?resizew=246)
(1)从反应开始到第一次达到平衡时,A物质的平均反应速率为____ 。
(2)根据右图写出该反应的化学方程式_______ ,该反应的平衡常数表达式为K=__________ 。
(3)第5分钟时,升高温度,A、B、D的物质的量变化如右图,则该反应是_____ (填“放热”或“吸热”)反应,反应的平衡常数____ (填“增大”、“减小”或“不变”。下同),B的反应速率______ 。若在第7分钟时增加D的物质的量,A的物质的量变化正确的是_____ (用图中a~c的编号回答)
(4)某同学在学习了“化学反应速率和化学平衡”专题后,发表如下观点,你认为错误的是___ 。
a.化学反应速率理论是研究怎样在一定时间内快出产品
b.化学反应速率理论是研究怎样提高原料转化率
c.化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品
d.正确利用化学反应速率和化学平衡理论都可以提高化工生产的综合效益
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2010/7/1/1575979649228800/1575979649736704/STEM/11a833f2f32f4f459d37de215dbfddd7.png?resizew=246)
(1)从反应开始到第一次达到平衡时,A物质的平均反应速率为
(2)根据右图写出该反应的化学方程式
(3)第5分钟时,升高温度,A、B、D的物质的量变化如右图,则该反应是
(4)某同学在学习了“化学反应速率和化学平衡”专题后,发表如下观点,你认为错误的是
a.化学反应速率理论是研究怎样在一定时间内快出产品
b.化学反应速率理论是研究怎样提高原料转化率
c.化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品
d.正确利用化学反应速率和化学平衡理论都可以提高化工生产的综合效益
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(0.65)
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【推荐3】N2O和CO是常见的环境污染气体。
(1)对于反应N2O(g)+CO(g)⇌CO2(g)+N2(g)来说,Fe+可作为此反应的催化剂。其总反应分两步进行,第一步为Fe++N2O⇌FeO++N2,第二步为_______ (写方程式)。
(2)在四个不同容积的恒容密闭容器中按图甲充入相应的气体,发生反应:2N2O(g)⇌2N2(g)+O2(g)。容器I、II、III中N2O的平衡转化率如图乙所示,请回答:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/26/2966381832429568/2967827346841600/STEM/4e81df3c-5ced-4ab0-b350-77424bb08411.png?resizew=630)
①该反应的ΔH_______ (填“>”或“<”)0.
②若容器I的体积为2L,反应在370℃下进行,20s后达到平衡,则0~20s内容器I中用O2表示的反应速率为_______ 。B点对应的平衡常数K=_______ (保留两位有效数字)。
③图中A、C、D三点容器内气体密度由大到小的顺序是_______ 。
④若容器IV体积为1L,反应在370℃下进行,则起始时反应______ (填“正向”“逆向”或“不”)进行。
(1)对于反应N2O(g)+CO(g)⇌CO2(g)+N2(g)来说,Fe+可作为此反应的催化剂。其总反应分两步进行,第一步为Fe++N2O⇌FeO++N2,第二步为
(2)在四个不同容积的恒容密闭容器中按图甲充入相应的气体,发生反应:2N2O(g)⇌2N2(g)+O2(g)。容器I、II、III中N2O的平衡转化率如图乙所示,请回答:
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①该反应的ΔH
②若容器I的体积为2L,反应在370℃下进行,20s后达到平衡,则0~20s内容器I中用O2表示的反应速率为
③图中A、C、D三点容器内气体密度由大到小的顺序是
④若容器IV体积为1L,反应在370℃下进行,则起始时反应
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