Ⅰ、用乙醇与异丁烯(以IB表示)在催化剂HZSM﹣5催化下合成乙基叔丁基醚(以ETBE表示),化学方程式为:C2H5OH(g)+IB(g)⇌ETBE(g),反应物被催化剂HZSM﹣5吸附的顺序与反应历程的关系如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/2/f03ca00f-446f-454c-a633-5bdb67c411a0.png?resizew=367)
C1表示先吸附乙醇,C2表示先吸附异丁烯,
C3表示乙醇和异丁烯同时吸附
(1)该反应的ΔH=___________ akJ•mol-1,反应历程的最快途径是___________ (填C1、C2或C3)。
Ⅱ、近年来化学家研究开发出用乙烯和乙酸为原料、杂多酸作催化剂合成乙酸乙酯的新工艺,提高原子利用率。其合成的基本反应如下:CH2=CH2(g)+CH3COOH(1)
CH3COOC2H5(1)
(2)下列描述能说明体积固定容器中乙烯与乙酸合成乙酸乙酯的反应已达化学平衡的是___________。
(3)在n(乙烯)与n(乙酸)物料比为1的条件下,某研究小组在不同压强下进行了在相同时间点乙酸乙酯的产率随温度的变化的测定实验,实验结果如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/8/2912177119780864/2952247810621440/STEM/10e221adf8304bacbc67e58d068c5b36.png?resizew=410)
①温度在60~90℃范围内,乙烯与乙酸酯化合成反应速率由大到小的顺序是___________ [用v(P1)、v(P2)、v(P3)分别表示不同压强下的反应速率]。
②在压强为P1MPa、温度超过80℃时,乙酸乙酯产率下降的原因可能是___________ 。
③根据测定实验结果分析,较适宜的生产条件是___________ (填合适的压强和温度)。
(4)已知该反应的标准平衡常数
,其中cΘ为标准浓度(1.0mol/L),p(C2H4)为平衡系统中C2H4的平衡分压,p(C2H4)=p总x(C2H4),x(C2H4)为平衡系统中C2H4的体积分数,pΘ为标准压强(1.0×105Pa)。若等物质的量的乙烯和乙酸在恒温80℃和恒压105kPa条件下反应,乙酸乙酯的平衡产率为80%,则KΘ=___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/2/f03ca00f-446f-454c-a633-5bdb67c411a0.png?resizew=367)
C1表示先吸附乙醇,C2表示先吸附异丁烯,
C3表示乙醇和异丁烯同时吸附
(1)该反应的ΔH=
Ⅱ、近年来化学家研究开发出用乙烯和乙酸为原料、杂多酸作催化剂合成乙酸乙酯的新工艺,提高原子利用率。其合成的基本反应如下:CH2=CH2(g)+CH3COOH(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a73565b74bed38a87064ed6258c213dd.png)
(2)下列描述能说明体积固定容器中乙烯与乙酸合成乙酸乙酯的反应已达化学平衡的是___________。
A.乙酸、乙酸乙酯的浓度相同 |
B.酯化合成反应的速率与酯分解反应的速率相等 |
C.体系中气体密度一定 |
D.乙烯断开1mol碳碳双键的同时乙酸恰好消耗1mol |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/8/2912177119780864/2952247810621440/STEM/10e221adf8304bacbc67e58d068c5b36.png?resizew=410)
①温度在60~90℃范围内,乙烯与乙酸酯化合成反应速率由大到小的顺序是
②在压强为P1MPa、温度超过80℃时,乙酸乙酯产率下降的原因可能是
③根据测定实验结果分析,较适宜的生产条件是
(4)已知该反应的标准平衡常数
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更新时间:2022-04-06 11:46:27
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【推荐1】近年来我国科学家在催化CO2还原制备烃类(CxHy)领域取得进展。回答下列问题:
制备乙烯涉及的主要反应有:
①2CO2(g)+6H2(g)
C2H4(g)+4H2O(g)ΔH1=-130kJ/mol;
②CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)ΔH2=+40kJ/mol;
③CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g)ΔH3=-200kJ/mol。
(1)C2H4(g)+CO2(g)
2CO(g)+CH4(g)ΔH4,则ΔH4=___________ kJ/mol。
(2)研究表明,在纳米Cu催化的作用下只发生反应①和②,向体积为2L的密闭容器中投入2molCO2和6molH2,经过5min,测定在不同温度下C2H4(g)和CO(g)物质的量分数如下图所示:
若A点n(C2H4)=0.1mol,则该温度下,0~5min内H2的平均化学反应速率v(H2)=___________ mol/(L·min);617K时反应①已达平衡,计算反应①的化学平衡常数K=___________ (不必化简);570K以后温度升高,CO含量升高的可能原因是___________ (答一点即可)。
(3)科学家研究了在Ag@Cu催化剂作用下发生CO(g)+3H2(g)
CH4(g)+H2O(g)反应,同时伴随生成CH3OH副反应,其历程如下:
其中E表示该过程中能垒,Ea表示该过程中的能量变化,则由*CO生成*CHO逆反应能垒为___________ eV,生成CH4的速率远大于生成CH3OH的速率的原因是___________ 。
(4)以熔融K2CO3为电解质,乙烯一空气燃料电池工作原理如图所示,其负极电极反应方程式___________ ;理论上,电极石墨I处___________ %的CO2应循环到石墨II处。
制备乙烯涉及的主要反应有:
①2CO2(g)+6H2(g)
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②CO2(g)+H2(g)
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③CO2(g)+4H2(g)
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(1)C2H4(g)+CO2(g)
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【推荐2】甲醇是重要的化工原料,也是性能优良的能源和车用燃料。回答下列问题:
(1)甲醇可以用煤的间接液化法制取,其中的关键反应是:
,已知CO、H2、CH3OH的总键能分别是1072kJ·mol-1、436kJ·mol-1、2054kJ·mol-1,甲醇的汽化热是37.39kJ·mol-1,估算△H=_____ kJ·mo1-1。
(2)在Ag/Cu催化下,合成甲醇的反应历程及部分能量变化如下:
其中*CO等表示吸附态,上述历程中,反应速率最快的一步方程式是:_____ +★H→_____ ;过渡态2的相对能量是下图中的_____ 线(用“a”~“h”回答)。
(3)400K时,向容积固定的密闭容器中投入物质的量之比为1:2的CO和H2,同时加入催化剂,用压力传感器测定初始及平衡时压强分别为p0及0.8p0,假设过程中只发生反应
,则CO平衡转化率为_____ ,平衡常数Kp为_____ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)已知反应的活化能Ea和速率常数k满足Arhenius公式
(其中R、C为常数)。一定条件下,反应
的R1nk~
关系如下图。计算曲线b条件下该反应的活化能Ea为_____ kJ·mol-1,当改变外界条件时,实验数据由曲线b变为曲线a,则原因可能是_____ 。
(1)甲醇可以用煤的间接液化法制取,其中的关键反应是:
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(2)在Ag/Cu催化下,合成甲醇的反应历程及部分能量变化如下:
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其中*CO等表示吸附态,上述历程中,反应速率最快的一步方程式是:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/26/123f962d-1f08-45dc-b752-a8a0d6ac98d1.png?resizew=334)
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(4)已知反应的活化能Ea和速率常数k满足Arhenius公式
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/37a8ca2c4142e71095aad0c5ae225fb2.png)
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/26/0bbb3666-e52c-432f-b0e6-89836c9e1f10.png?resizew=215)
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解答题-原理综合题
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐3】合成氨反应
是目前最有效的工业固氮方法,解决数亿人口生存问题。
(1)反应历程中各步势能变化如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/12/899efbca-de09-45d2-ae23-0dee42f26751.png?resizew=413)
该反应在___________ (填“任何”“较低温”“较高温”)条件下可以自发进行;上述历程中反应速率最慢的步骤的方程式为___________ 。
(2)在T℃、压强为0.9MPa条件下,向一恒压密闭容器中通入
的混合气体,体系中各气体的含量与时间变化关系如图所示。已知:分压=总压×体积分数。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/12/ff9cead8-541d-43a2-b571-c2495ae13506.png?resizew=252)
①以下叙述不能 说明该条件下反应达到平衡状态的是___________ (填字母)。
A.氨气的体积分数保持不变 B.容器中
保持不变
C.气体平均相对分子质量保持不变 D.气体密度保持不变
E.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf691366f9ae869916c590973f547c3f.png)
②反应20min时达到平衡,则0~20min内![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/669f47e835194dff796421c00c5a1c41.png)
________
,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
_________
。(
为以分压表示的平衡常数,代入数据列出计算式,不必化简)
③若起始条件相同,在恒容容器中发生反应,则达到平衡时
的含量符合图中___________ 点(填“d”“e”“f”或“g”)。
(3)氨化脱硝过程发生反应
,请根据下图分析420℃的脱硝效率低于390℃的脱硝效率可能的原因___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e91778fa94055d80a04917bf5350ac0.png)
(1)反应历程中各步势能变化如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/12/899efbca-de09-45d2-ae23-0dee42f26751.png?resizew=413)
该反应在
(2)在T℃、压强为0.9MPa条件下,向一恒压密闭容器中通入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f87ad2a650dd4a2e42d76dbdce273fe.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/12/ff9cead8-541d-43a2-b571-c2495ae13506.png?resizew=252)
①以下叙述
A.氨气的体积分数保持不变 B.容器中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e85cacbf0a59a68d3bd5bc0d4262dc5e.png)
C.气体平均相对分子质量保持不变 D.气体密度保持不变
E.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf691366f9ae869916c590973f547c3f.png)
②反应20min时达到平衡,则0~20min内
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/669f47e835194dff796421c00c5a1c41.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b0992c4811db212d412fc1bb37d4e3ad.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/acaafa6fe6d0c57530902f9183e604c0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff3dcd5e9a094a60ff298af4b5d9ec14.png)
③若起始条件相同,在恒容容器中发生反应,则达到平衡时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
(3)氨化脱硝过程发生反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d3e5272e25d932d84e4605dedf2fcb16.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c523e50f790218235eae777f95a8a724.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/12/4d09ef47-3865-48ed-91dd-6e3ab0d128c5.png?resizew=249)
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解答题-原理综合题
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【推荐1】我国提出争取在2030年前实现碳达峰,这对于改善环境,实现绿色发展至关重要。催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一,以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4fcbf0b5c9f9643557b335e36e5ccdc5.png)
Ⅱ.
=-90.5 kJ∙mol-1
Ⅲ.
= +40.9 kJ∙mol-1
回答下列问题:
(1)
=_______ kJ∙mol-1。
(2)不同压强下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,实验测定CH3OH的平衡产率和CO2的平衡转化率随温度的变化关系分别为图甲和图乙所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/9/2975804306374656/2975913908535296/STEM/a4999738-7133-4cb7-a137-fd18557e2ac5.jpg?resizew=413)
已知:CO2的平衡转化率=
,CH3OH的平衡产率=![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41086753d5737ad2253376d73a9505a3.png)
其中图甲中CH3OH的平衡产率随温度升高而下降的原因是_______ ,压强p1、p2、p3由大到小的顺序为_______ ;图乙中T1温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是_______ 。
(3)为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,应选择的反应条件_______(填标号)。
(4)已知反应:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/094c0c0bfa1355d117e92363a45fd696.png)
。T℃时,向体积为1L的密闭容器中通入1molCO(g)和2molH2(g),在催化剂作用下反应,10分钟后达到平衡,CO的平衡转化率为50%,则CO的反应速率为_______ ,平衡时混合气体的总压强为p Pa,则该温度下反应的平衡常数Kp=_______ Pa-2(用平衡分压代替平衡浓度进行计算,分压=总压×物质的量分数)。
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a1a0a7e8797859917d04ff18a6a89d4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4fcbf0b5c9f9643557b335e36e5ccdc5.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/05f14e1a0d163b40205c51742a8fb2e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/06e9d8dc22d49efb8e4db2b5a0601886.png)
Ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b35e90d9301361fd4631e9560221c133.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f4488bd9dbe1b233b1c0c93c81fe58f.png)
回答下列问题:
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4fcbf0b5c9f9643557b335e36e5ccdc5.png)
(2)不同压强下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,实验测定CH3OH的平衡产率和CO2的平衡转化率随温度的变化关系分别为图甲和图乙所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/9/2975804306374656/2975913908535296/STEM/a4999738-7133-4cb7-a137-fd18557e2ac5.jpg?resizew=413)
已知:CO2的平衡转化率=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e39a44ec6f191950ea3f6d0cd0a1c168.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41086753d5737ad2253376d73a9505a3.png)
其中图甲中CH3OH的平衡产率随温度升高而下降的原因是
(3)为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,应选择的反应条件_______(填标号)。
A.高温、高压 | B.高温、低压 | C.低温、低压 | D.低温、高压 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/094c0c0bfa1355d117e92363a45fd696.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/06eb36111d22b5dd85dedadbcaf42c15.png)
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(0.4)
解题方法
【推荐2】甲烷水蒸气重整反应是工业制备氢气的重要方式,在催化剂(如镍)表面发生的主要反应有:
①
kJ⋅mol-1
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c0bb503d46619ccaabb196b7ce0ced2.png)
副反应:
,
,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2171b6fbd6737df10a6f022f8e0a6655.png)
Ⅰ.已知:
为标准摩尔生成焓,其定义为标准状态下,由稳定相态的单质生成1 mol该物质的焓变。对于稳定相态单质,其
为零。
例如C(石墨)
kJ·mol-1,则
的标准生成焓为-393.5 kJ⋅mol-1。
(1)
kJ⋅mol-1,结合表中数据计算反应![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5cff2f878fa5bfc5b12887d07f8b02ec.png)
___________ 。
(2)在镍催化剂表面甲烷和水蒸气发生反应,最后生成CO、
和
,反应机理如下,请补充其中的两个反应方程式(Z表示催化剂的活性中心)。
a.
;
b.___________ ;
c.
;
d.___________ ;
e.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6ebb226cf05a886c25c3a3b691ff9798.png)
Ⅱ.在一体积可变的密闭容器中,投入一定量的
和
发生甲烷水蒸气重整反应。
(3)下列有关说法正确的是___________。
(4)维持压强100 kPa,平衡时
、
、CO、
的体积分数分别为a、b、c、d,反应①的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
___________
(用含字母的式子表示。
是以分压表示的平衡常数,分压=总压×体积分数)。
(5)500℃时,反应相同时间后测得
的转化率随压强的变化如图所示。则图中E点和G点CH4的浓度大小关系为c(E)___________ c(G)(填“>”“<”或“=”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/18/4a206454-05ae-4a7e-9869-7015fe129add.png?resizew=309)
(6)通过甲烷水蒸气重整反应的平衡含量计算,以及析碳条件的判断,该转化需适当增大水碳比[
],请分析可能的原因:___________ 。
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8a3bda9baf1a6abbf2f1969e847210ff.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f88022bbdcabd24d784a4c232dd083f3.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cafb99f233029b6fa031d91d5de04e4b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c0bb503d46619ccaabb196b7ce0ced2.png)
副反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/38e14b4447da0372c0e30789d0aa9a19.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/264d5247081e572ad0d0eb79d6fa982e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2171b6fbd6737df10a6f022f8e0a6655.png)
Ⅰ.已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04ca5d274653c74926f5f6ade7c9f9b6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c68fb850231abe2deab78881ddc3faca.png)
例如C(石墨)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/62ce81a9834bc98c984ced4e38efbe0d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04dab1a0fff9f86cca4f7fa26ff278ec.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
物质 | ![]() | ![]() | CO |
![]() | -285.8 | -393.5 | -110.5 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/21c3387045b7f47da66821cc728e98dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c8904d2bd7344b512cf80d84b3ab2620.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5cff2f878fa5bfc5b12887d07f8b02ec.png)
(2)在镍催化剂表面甲烷和水蒸气发生反应,最后生成CO、
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
a.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4880f25e7161c1781a4dd35a58199fe7.png)
b.
c.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3def6894f5dadd51ccdab8674fc3c981.png)
d.
e.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6ebb226cf05a886c25c3a3b691ff9798.png)
Ⅱ.在一体积可变的密闭容器中,投入一定量的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f6287dab91a4428da92c3ce8f5550973.png)
(3)下列有关说法正确的是___________。
A.![]() |
B.反应②前后气体物质的量不变,所以此反应熵变为0 |
C.在催化剂表面,![]() ![]() |
D.在体系中通入适量的![]() |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f6287dab91a4428da92c3ce8f5550973.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac88ce026b1357722d8f682465f889b0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff3dcd5e9a094a60ff298af4b5d9ec14.png)
(5)500℃时,反应相同时间后测得
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/18/4a206454-05ae-4a7e-9869-7015fe129add.png?resizew=309)
(6)通过甲烷水蒸气重整反应的平衡含量计算,以及析碳条件的判断,该转化需适当增大水碳比[
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d323f2e5b5637f00ba3c979f4249ddd7.png)
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】为应对全球气候变暖, 《巴黎气候协定》提出“碳中和”目标。CO2转化利用是碳治理的重要方法,有利于实现碳资源的有效循环。其中由CO2转化制甲醇具有重要的经济效益。
(1)高效催化剂对CO2加氢制甲醇的反应速率影响很大。单个CO2分子加氢制甲醇在铜基催化剂催化条件的反应历程如下图所示。
①CO2加氢制甲醇的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=_______ eV/mol (阿伏加德罗常数用NA表示);
②写出该历程中决速步骤的化学方程式:_______ 。
③结合上图,下列说法合理的是_______ (填标号)。
A.使用高活性催化剂可降低反应的焓变,加快反应速率
B. H2=2H* 为吸热过程
C.高温不利于提高甲醇的平衡产率
D.在恒温恒容的密闭容器中,充入一定量的CO2和H2,压强不变时,该反应已达平衡状态
(2)不同催化剂有不同催化活性,也有不同最佳反应温度。一定投料比和压强下,测定甲醇时空收率(单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率)随温度的变化曲线,如图所示:。
①在适宜温度下,甲醇的时空收率随着温度升高而增大,请解释原因:_______ ;
②该反应最佳条件:_______ 。
(3)在CO2催化加氢制甲醇过程中也存在竞争反应:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH >0,在压强为P的恒温恒压密闭容器中,加入1molCO2和3molH2反应并达到平衡状态,CO2平衡转化率为30%,甲醇的选择性为50%,计算CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)在该温度下的平衡常数Kp=_______ 。(列出计算式)[甲醇的选择性x(CH3OH)%=
]
(4)CO2催化加氢制甲醇反应历程中某一步基元反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图所示,已知Arrhenius经验公式为Rlnk =
+C(其中Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。
①该反应的活化能Ea=_______ kJ/mol;
②当使用更高效的催化剂时,在图中画出Rlnk与
关系的示意图_______ 。
(1)高效催化剂对CO2加氢制甲醇的反应速率影响很大。单个CO2分子加氢制甲醇在铜基催化剂催化条件的反应历程如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/11/7dbf7489-cf6d-456d-9b08-2165fc074500.png?resizew=669)
①CO2加氢制甲醇的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
②写出该历程中决速步骤的化学方程式:
③结合上图,下列说法合理的是
A.使用高活性催化剂可降低反应的焓变,加快反应速率
B. H2=2H* 为吸热过程
C.高温不利于提高甲醇的平衡产率
D.在恒温恒容的密闭容器中,充入一定量的CO2和H2,压强不变时,该反应已达平衡状态
(2)不同催化剂有不同催化活性,也有不同最佳反应温度。一定投料比和压强下,测定甲醇时空收率(单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率)随温度的变化曲线,如图所示:。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/11/1e6cb211-8679-4b0c-b9f1-40245d7ceccf.png?resizew=314)
①在适宜温度下,甲醇的时空收率随着温度升高而增大,请解释原因:
②该反应最佳条件:
(3)在CO2催化加氢制甲醇过程中也存在竞争反应:CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a916859e8b580a0673d1362efbdcca97.png)
(4)CO2催化加氢制甲醇反应历程中某一步基元反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图所示,已知Arrhenius经验公式为Rlnk =
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad4b54aa30e4ad96636fc12b66c4cd59.png)
①该反应的活化能Ea=
②当使用更高效的催化剂时,在图中画出Rlnk与
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9cd7b7a7e77354ef4959fe3fc13628e4.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/11/4cf6cfb0-ac09-48c8-b97b-f6254aa62aa3.png?resizew=225)
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐1】以CO2和NH3为原料合成尿素有利于实现“碳达峰、碳中和”,该体系中同时存在以下反应:
Ⅰ.2NH3(g)+CO2(g)
NH2COONH4(s) ΔH1=-159kJ·mol-1
Ⅱ.2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH2
Ⅲ.NH2COONH4(s)
CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH3=+72kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)反应Ⅱ的ΔH2=___________ kJ·mol-1,ΔS___________ 0(填“>”或“<”)。
(2)一定温度下,按物质的量之比为2:1通入NH3和CO2至密闭容器中,假设仅发生反应Ⅰ。达到平衡后,CO2的平衡浓度为c1mol·L-1,其他条件不变,缩小容器容积,重新达到平衡后,CO2的平衡浓度为c2mol·L-1,则c1___________ c2(填“>”、“<”或“=”)。
(3)为研究上述三个反应的平衡关系,通入3mol的NH3、CO2混合气体至10L恒容密闭容器中,NH3的平衡分压随初始充入NH3与CO2的物质的量之比、温度的变化关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/13/e8adaff0-3474-42ec-be2d-12cbdaa2fe00.png?resizew=260)
①a___________ b(填“>”或“<”)。
②M点的p平衡(NH3)大于N点的p平衡(NH3),原因为___________ (答一点)。
③T1℃时,反应前容器内气体压强为p0kPa,达到N点对应平衡状态的时间为tmin,则0~tmin时段反应的平均速率v(CO2)=___________ mol·L-1·min-1(用代数式表示)。保持温度不变,平衡后再向容器中通入一定量的水蒸气,NH2COONH4的平衡产率___________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
Ⅰ.2NH3(g)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
Ⅱ.2NH3(g)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
Ⅲ.NH2COONH4(s)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
回答下列问题:
(1)反应Ⅱ的ΔH2=
(2)一定温度下,按物质的量之比为2:1通入NH3和CO2至密闭容器中,假设仅发生反应Ⅰ。达到平衡后,CO2的平衡浓度为c1mol·L-1,其他条件不变,缩小容器容积,重新达到平衡后,CO2的平衡浓度为c2mol·L-1,则c1
(3)为研究上述三个反应的平衡关系,通入3mol的NH3、CO2混合气体至10L恒容密闭容器中,NH3的平衡分压随初始充入NH3与CO2的物质的量之比、温度的变化关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/13/e8adaff0-3474-42ec-be2d-12cbdaa2fe00.png?resizew=260)
①a
②M点的p平衡(NH3)大于N点的p平衡(NH3),原因为
③T1℃时,反应前容器内气体压强为p0kPa,达到N点对应平衡状态的时间为tmin,则0~tmin时段反应的平均速率v(CO2)=
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐2】A是由导热材料制成的密闭容器,B是一耐化学腐蚀且易于传热的气球。关闭K2,将等量且少量的NO2通过K1、K3分别充入A、B中,反应开始时,A、B的体积相同。已知:2NO2(g)
N2O4(g)△H<0。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/27/60df6545-346c-4acb-9bab-726dd110ef5d.png?resizew=312)
(1)一段时间后,反应达到平衡,此时A、B中生成的N2O4的速率是v(A)______________ v(B) (填“<”、“>”或“=”);若打开活塞K2,气球B将______________ (填“变大”、“变小”或“不变”,下同)。
(2)若在A、B中再充入与初始量相等的NO2,则达到平衡时,NO2的转化率α(A)将_______________ 。若通入等量的Ne气,则达到平衡时,A中NO2的转化率将______________ ,B中NO2的转化率将______________ 。
(3)若在容器A中充入4.6g的NO2,达到平衡后容器内混合气体的压强为原来的80%,试求出平衡时NO2的转化率______________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/11/13/2074597151080448/2076624736763904/STEM/1d8e1d1b2f884cffba61ad41b748d1d4.png?resizew=24)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/27/60df6545-346c-4acb-9bab-726dd110ef5d.png?resizew=312)
(1)一段时间后,反应达到平衡,此时A、B中生成的N2O4的速率是v(A)
(2)若在A、B中再充入与初始量相等的NO2,则达到平衡时,NO2的转化率α(A)将
(3)若在容器A中充入4.6g的NO2,达到平衡后容器内混合气体的压强为原来的80%,试求出平衡时NO2的转化率
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
【推荐3】燃料气主要成分为CO和
,利用燃料气合成甲烷反应原理为
。回答下列问题:
(1)已知:
、CO、
的燃烧热分别为
、
、
,则反应
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
_______ 。
(2)在恒容容器中充入
、2molCO,分别在催化剂M、N作用下发生反应
,氢气体积分数与反应时间和温度变化关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/7/6/3016624216653824/3016899368108032/STEM/b04c0e8f4f834130b3c5ff95f2ce5692.png?resizew=318)
①据图判断,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
_______ (填“>”“<”或“=”)
,催化剂催化效果:M_______ (填“强于”或“弱于”)N。
②在温度
℃下,若在恒压容器中充入4mol
、4molCO,则刚达到平衡时
体积分数符合上图中的_______ (填“a”“b”“c”或“d”)点。
(3)在温度T℃下,向恒容反应器中加入等物质的量的
和
发生反应
,开始时总压为72kPa,研究表明
的生成速率
,某时刻反应处于平衡状态,测得该温度下,
,则该时刻![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1f255622a32f2094ea810a39fff99007.png)
_______ kPa,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/45609efc0f7d44fdbd60aface9006412.png)
_______
;该温度下,该反应的化学平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
_______
(列出表达式,平衡分压代替平衡浓度计算,分压-总压×物质的量分数),
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f9698fce3d6f0faf4f6479ee8db94768.png)
(1)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/740b66741d9dbc50c47917789fc55535.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2e16e9b7a736fe47f8f61d87fe70742a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/477a97a76e066d4ead6c0527c2e511bf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f9698fce3d6f0faf4f6479ee8db94768.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
(2)在恒容容器中充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8cea7e077ae5f5c67f192f4704756ee5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f9698fce3d6f0faf4f6479ee8db94768.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/7/6/3016624216653824/3016899368108032/STEM/b04c0e8f4f834130b3c5ff95f2ce5692.png?resizew=318)
①据图判断,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85242e455a682eb4aa47abd6fb6af8fc.png)
②在温度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
(3)在温度T℃下,向恒容反应器中加入等物质的量的
![](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/341512f9b0af77c104fd0e954e9a0925.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0ae76106dda2aa723da80183102e2622.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/06726373256a5a71cec4359bd83dcb88.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1f255622a32f2094ea810a39fff99007.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/45609efc0f7d44fdbd60aface9006412.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e0b088a6a650bf8988a0821e1ec0fc8a.png)
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解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】
在化学化工领域有诸多用途。回答下列问题:
(1)
、
条件下,
的燃烧过程中,每消耗
放出
热量,表示
燃烧热的热化学方程式为_______ 。
(2)在
催化作用下合成
的反应为
。
①下列有利于提高
的平衡转化率的是_______ (填字母,下同)。
A.低温高压 B.高温低压 C.高温高压 D.低温低压
②下列有关合成
的说法中正确的是_______ 。
A.存在非极性共价键的断裂与形成
B.所有分子均为极性分子
C.如图为
的晶胞结构,图中
表示![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/186354626d5a1d13b88dfb4df916947b.png)
D.催化剂可降低该反应的焓变![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf695542b077bf20c5bc82d1810c4c29.png)
(3)工业上可利用
和
反应制备光气
:
。在
恒温恒容密闭容器中充入
和
,在催化剂作用下发生反应,测得
及
的物质的量随时间变化如图所示:
①
的平均反应速率为_______
。
②第一次平衡时,
的平衡转化率为_______ ;该温度下反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a761a3001e77c4e3ffea4a830c3c7026.png)
_______ (保留三位有效数字)。
③在第
时,改变的条件是_______ 。
(4)一定条件下,
与
反应生成
和
:
。已知
,
(
、
为速率常数,只与温度有关)。若在
的密闭容器中充入
和
,在一定温度下达到平衡时,
的转化率为
,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04edb79414754beed2046258413e5bf2.png)
_______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6c7889f265b1bac6f19624eb93f5dbdc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5b80bd27a3c2befaf183b5c0a3978496.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b92e5c97c21074b889a05e7228faab65.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/72c0b0fcef0301905626a4b8ef4bb2de.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
(2)在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/231d7356c50b9b84cab4893af073c5e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/99a1428f713eebe39db43ee3de1de193.png)
①下列有利于提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
A.低温高压 B.高温低压 C.高温高压 D.低温低压
②下列有关合成
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/19/c363f00e-3421-48c8-97c4-6dad4f4009f2.png?resizew=141)
A.存在非极性共价键的断裂与形成
B.所有分子均为极性分子
C.如图为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/231d7356c50b9b84cab4893af073c5e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fc2a39beea5adf5d07aea0424ca7a64f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/186354626d5a1d13b88dfb4df916947b.png)
D.催化剂可降低该反应的焓变
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf695542b077bf20c5bc82d1810c4c29.png)
(3)工业上可利用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5d69d7191f7166d1c82e92bd9c6ef391.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a45b25dda4b15bc954ea186fa334c321.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a90cacdfe2966945c19cb4fb3c4910e7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c424e9f778fdc2a13a59898ab0ccbbe3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/90ed2f4a3e6a21eaa15a7eaa6a3ea186.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ad1610c6d0eb880f5987710d691d816.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e019270056118786e295117bf9b41129.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/19/8cdab7a5-28c3-4fff-93c0-a2e8515340b2.png?resizew=313)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/900a680167d2c15bdbac0acc77432a7e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f4b1049834c3dc65c404f2ad20a97885.png)
②第一次平衡时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5d69d7191f7166d1c82e92bd9c6ef391.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a761a3001e77c4e3ffea4a830c3c7026.png)
③在第
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6c9f5b0481869bd5befe1d112797b87d.png)
(4)一定条件下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b0f2af488f7b872776941fd6f5e63ab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ab85593f4e7c308a355a77f0d7a942a1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/88e7c0a405ecd02782922fd1550e7c3f.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5eb0a11e0a9472eb84ccc3093815ebd1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b54fef3fe3968e7c106ee83221f17fe4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326bdea6aa6af9c5046ce9b26c38f8e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/547a49b98641a5a7301996829b6d31ac.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e1a263874aa2031f847d06d6cef24aea.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04edb79414754beed2046258413e5bf2.png)
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【推荐2】燃煤能排放大量的 CO、CO2、SO2,PM2.5(可入肺颗粒物)污染也跟冬季燃煤密切相关。SO2、CO、CO2 也是对环境影响较大的气体,对它们的合理控制、利用是优化我们生存环境的有效途径。
(1)PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的可入肺的有害颗粒,下列有关说法中正确的是( )
a.PM2.5空气中形成了胶体
b.PM2.5表面积能大面积吸附大量的有毒有害物质
c.机动车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物,大多还有重金属等有毒物质
d.研制开发燃料电池汽车,降低机动车尾气污染,某种程度可以减少PM2.5污染
(2)有一种用CO2生产甲醇燃料的方法:CO2+3H2
CH3OH+H2O
已知:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)△H=-a kJ·mol-1;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-b kJ·mol-1;
H2O(g)= H2O(l) △H=-c kJ·mol-1;
CH3OH(g)= CH3OH(l) △H=-d kJ·mol-1,
则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为________________________ 。
(3)工业上还可以通过下列反应制备甲醇:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。在一容积可变的密闭容器中充入 10mol CO 和 20mol H2,CO 的平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/9/5/1767696187850752/1768783404179456/STEM/898585dbcab44d2987445278962ddac2.png?resizew=202)
①下列说法不能判断该反应达到化学平衡状态的是_________ (填字母)。
a.H2 的消耗速率等于 CH3OH 的生成速率的 2 倍
b.H2 的体积分数不再改变
c.体系中 H2 的转化率和 CO 的转化率相等
d.体系中气体的平均摩尔质量不再改变
②比较 A、B 两点压强大小 PA__________ PB(填“>”“<”或“=”)。
③若达到化学平衡状态 A 时,容器的体积为 20 L。如果反应开始时仍充入 10 mol CO 和 20 mol H2,则在平衡状态 B 时容器的体积 V(B)=____ L。
(4)SO2 在一定条件下可与氧气构成原电池。下图是利用该电池在铁表面镀铜的装置示意图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/9/5/1767696187850752/1768783404179456/STEM/309ae8c47b3c4d979a803a0e14b8803d.png?resizew=236)
①该电池的负极反应:______________________________ ;
②当甲中消耗2.24 L O2(标准状况)时,乙中_____ (填“a”或“b”)增重_______ g。
(1)PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的可入肺的有害颗粒,下列有关说法中正确的是
a.PM2.5空气中形成了胶体
b.PM2.5表面积能大面积吸附大量的有毒有害物质
c.机动车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物,大多还有重金属等有毒物质
d.研制开发燃料电池汽车,降低机动车尾气污染,某种程度可以减少PM2.5污染
(2)有一种用CO2生产甲醇燃料的方法:CO2+3H2
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/9/5/1767696187850752/1768783404179456/STEM/41975f87434e4179b01c8649bbf6609e.png?resizew=39)
已知:CO2(g)+3H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/9/5/1767696187850752/1768783404179456/STEM/41975f87434e4179b01c8649bbf6609e.png?resizew=39)
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-b kJ·mol-1;
H2O(g)= H2O(l) △H=-c kJ·mol-1;
CH3OH(g)= CH3OH(l) △H=-d kJ·mol-1,
则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为
(3)工业上还可以通过下列反应制备甲醇:CO(g)+2H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/9/5/1767696187850752/1768783404179456/STEM/1e279f06e2f842399b525347b63a0341.png?resizew=35)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/9/5/1767696187850752/1768783404179456/STEM/898585dbcab44d2987445278962ddac2.png?resizew=202)
①下列说法不能判断该反应达到化学平衡状态的是
a.H2 的消耗速率等于 CH3OH 的生成速率的 2 倍
b.H2 的体积分数不再改变
c.体系中 H2 的转化率和 CO 的转化率相等
d.体系中气体的平均摩尔质量不再改变
②比较 A、B 两点压强大小 PA
③若达到化学平衡状态 A 时,容器的体积为 20 L。如果反应开始时仍充入 10 mol CO 和 20 mol H2,则在平衡状态 B 时容器的体积 V(B)=
(4)SO2 在一定条件下可与氧气构成原电池。下图是利用该电池在铁表面镀铜的装置示意图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/9/5/1767696187850752/1768783404179456/STEM/309ae8c47b3c4d979a803a0e14b8803d.png?resizew=236)
①该电池的负极反应:
②当甲中消耗2.24 L O2(标准状况)时,乙中
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】铬镀在金属上可以防锈,坚固美观。一种以铬铁矿[主要成分为Fe(CrO2)2,还含有A12O3等]为原料生成金属铬的工艺流程如下图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/11/d00c33c9-9dd1-4071-9a6d-83443d8c6df1.png?resizew=464)
已知:①NaFeO2极易水解;
②Cr(VI)在中性或碱性溶液中以
形式存在,在酸性条件下以
形式存在;
③常温时,Al(OH)3+OH-![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
[的平衡常数:K=100.63,Al(OH)3的溶度积常数:Ksp[A1(OH)3]=10-33;
回答下列问题:。
(1)Fe(CrO2)2中铬元素的化合价为___________ 。
(2)“焙烧”时,气体和矿料逆流加入的原因是___________ , Fe(CrO2)2反应生成NaFeO2和Na2CrO4,该反应中氧化剂和还原剂的物质量之比为___________ 。
(3)“水浸”时,生成Fe(OH)3的离子方程式为___________ 。
(4)常温下,“酸化I”时,铝元素完全转化为沉淀的pH范围为___________ (通常认为溶液中离子浓度小于10-5mol·L-1沉淀完全)。
(5)“酸化Ⅱ”的目的是___________ 。
(6)“还原”时,反应的离子方程式为___________ 。
(7)“电解”时,金属铬在___________ (填“阳”或“阴”)极上产生。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/11/d00c33c9-9dd1-4071-9a6d-83443d8c6df1.png?resizew=464)
已知:①NaFeO2极易水解;
②Cr(VI)在中性或碱性溶液中以
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2353e2d608b1157decf8eb58cff85630.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3bdae66840c557ee372d2d13a98d2919.png)
③常温时,Al(OH)3+OH-
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f93f6282c112b8589bfe0544fe1b325f.png)
回答下列问题:。
(1)Fe(CrO2)2中铬元素的化合价为
(2)“焙烧”时,气体和矿料逆流加入的原因是
(3)“水浸”时,生成Fe(OH)3的离子方程式为
(4)常温下,“酸化I”时,铝元素完全转化为沉淀的pH范围为
(5)“酸化Ⅱ”的目的是
(6)“还原”时,反应的离子方程式为
(7)“电解”时,金属铬在
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