I.钛(Ti)因具有硬度大、熔点高、耐酸腐蚀等优点而被应用于航空、电子等领域,由金红石(TiO2)制取单质Ti的步骤如下:
TiO2→TiCl4
Ti
已知:i. C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=−393.5 kJ∙mol−1
ii. 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=−566 kJ∙mol−1
ⅲ. TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl(s)+O2(g) ΔH=+141 kJ∙mol−1
(1)TiO2(s)+2Cl2(g)+2 C(s)=TiCl(s)+2CO(g)的ΔH=_______
(2)反应TiCl4+2Mg
2MgCl2+Ti在Ar气氛中进行的理由是_______
Ⅱ. 50mL 0.50 mol∙L−1盐酸与50mL 0.55 mol∙L−1 NaOH溶液在简易量热计中进行中和反应,假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g·cm−3,又知中和反应后生成溶液的比热容c=4.18J·g−1·℃−1。为了计算中和热,某学生实验记录的数据如下:
(3)依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热ΔH=_______ (结果保留一位小数)。如用0.5 mol∙L−1的盐酸与NaOH固体进行实验,则实验中测得的中和热数值将_______ (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
Ⅲ.25℃时,在体积为2L的密闭容器中,气态物质A、B、C的物质的量n随时间t的变化如图1所示,已知达到平衡后,降低温度,A的转化率将增大。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/10/9c5fc546-8fa9-41b0-b5c3-a95237981ef0.jpg?resizew=353)
(4)根据图1数据,写出该反应的化学方程式:_______ 。此反应的平衡常数表达式K=_______ 。
(5)在5~7min内,若K不变,则此处曲线变化的原因是_______ 。
(6)此反应的反应速率v和时间t的关系如图2,各阶段的平衡常数如表所示。K1、K2、K3、K4之间的关系为_______ (用“>”、“<”或“=”连接)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/10/afcf409f-d6d5-4fb1-b37f-4ee5d5fd784c.jpg?resizew=390)
TiO2→TiCl4
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f2793ef93f7d579b9296df9f04784138.png)
已知:i. C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=−393.5 kJ∙mol−1
ii. 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=−566 kJ∙mol−1
ⅲ. TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl(s)+O2(g) ΔH=+141 kJ∙mol−1
(1)TiO2(s)+2Cl2(g)+2 C(s)=TiCl(s)+2CO(g)的ΔH=
(2)反应TiCl4+2Mg
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0b4c1fa98aabbe61e3625e495971ff7f.png)
Ⅱ. 50mL 0.50 mol∙L−1盐酸与50mL 0.55 mol∙L−1 NaOH溶液在简易量热计中进行中和反应,假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g·cm−3,又知中和反应后生成溶液的比热容c=4.18J·g−1·℃−1。为了计算中和热,某学生实验记录的数据如下:
试验次数 | 起始温度t1/℃ | 终止温度t2/℃ | |
盐酸 | NaOH溶液 | ||
1 | 20.2 | 20.3 | 23.7 |
2 | 20.3 | 20.5 | 23.8 |
3 | 21.5 | 21.6 | 24.9 |
Ⅲ.25℃时,在体积为2L的密闭容器中,气态物质A、B、C的物质的量n随时间t的变化如图1所示,已知达到平衡后,降低温度,A的转化率将增大。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/10/9c5fc546-8fa9-41b0-b5c3-a95237981ef0.jpg?resizew=353)
(4)根据图1数据,写出该反应的化学方程式:
(5)在5~7min内,若K不变,则此处曲线变化的原因是
(6)此反应的反应速率v和时间t的关系如图2,各阶段的平衡常数如表所示。K1、K2、K3、K4之间的关系为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/10/afcf409f-d6d5-4fb1-b37f-4ee5d5fd784c.jpg?resizew=390)
t2~t3 | t4~t5 | t5~t6 | t7~t8 |
K1 | K2 | K3 | K4 |
更新时间:2022-09-10 22:38:54
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解答题-原理综合题
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较易
(0.85)
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【推荐1】Ⅰ、用如图仪器组装成一套简易量热计测定室温下中和反应的反应热。
(1)碎泡沫塑料的作用是__________ ;图中仪器a的名称是____________ ;
(2)中和反应的实质是_______________ (用离子方程式表示)。
Ⅱ、.某研究性学习小组的同学对Zn、Cu、稀硫酸组成的原电池进行了探究,其中甲同学利用下图I装置进行探究,乙同学经过查阅资料后设计了图II装置进行探究( 盐桥内含有某种电解质的饱和溶液,起到连通电路的作用)。
(3)实验表明,图I中两个电极上均有气泡产生,锌电极上有气泡产生,说明反应中有一部分化学能转化为_____ 能;铜电极上有气泡产生,说明反应中有一部分化学能转化为____ 能。
(4)图II中的X、Y 是ZnSO4溶液及稀硫酸中的一种,实验过程中只有正极上产生气泡,则X 是_________ ,正极上的电极反应式为__________ 。
(5)当图I装置的溶液质量增加63 g时,生成的氢气共有______ L( 标准状况;当图II 中锌电极质量减少65g时,电路中转移的电子数为______ NA。
Ⅲ、在一定条件下甲烷也可用于燃料电池。下图是甲烷燃料电池的原理示意图:
(6)若正极的反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,则负极反应式为___________________ ;
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/26/ac92e594-beb4-4255-8f81-5710f96a9106.png?resizew=112)
(1)碎泡沫塑料的作用是
(2)中和反应的实质是
Ⅱ、.某研究性学习小组的同学对Zn、Cu、稀硫酸组成的原电池进行了探究,其中甲同学利用下图I装置进行探究,乙同学经过查阅资料后设计了图II装置进行探究( 盐桥内含有某种电解质的饱和溶液,起到连通电路的作用)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/28/44f03599-7bb1-4e07-a3bb-99a213e02d51.png?resizew=455)
(3)实验表明,图I中两个电极上均有气泡产生,锌电极上有气泡产生,说明反应中有一部分化学能转化为
(4)图II中的X、Y 是ZnSO4溶液及稀硫酸中的一种,实验过程中只有正极上产生气泡,则X 是
(5)当图I装置的溶液质量增加63 g时,生成的氢气共有
Ⅲ、在一定条件下甲烷也可用于燃料电池。下图是甲烷燃料电池的原理示意图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/26/098bf825-7d6a-4890-94b6-0064a1eb4d10.png?resizew=293)
(6)若正极的反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,则负极反应式为
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解答题-实验探究题
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较易
(0.85)
名校
【推荐2】某实验小组用0.50mol·L-1NaOH溶液和0.50mol·L-1硫酸溶液进行中和热的测定。
Ⅰ.配制0.50mol·L-1NaOH溶液。若实验中大约要使用470mLNaOH溶液,至少需要称量NaOH固体___ g。
Ⅱ.测定稀H2SO4和NaOH稀溶液中和热的实验装置如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/8/77d67957-245b-442f-b354-3d76e85e61f5.png?resizew=159)
(1)能不能用铜丝代替环形玻璃搅拌棒___ (填“能”或“不能”)
(2)大烧杯如不盖硬纸板,求得的中和热△H将___ (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(3)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验。经数据处理,实验测得中和热ΔH=-53.5kJ•mol-1,该结果数值上与57.3kJ·mol-1有偏差,产生该偏差的原因可能是___ (填字母)。
A.实验装置保温、隔热效果差
B.量取H2SO4溶液的体积时仰视读数
C.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
D.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
Ⅰ.配制0.50mol·L-1NaOH溶液。若实验中大约要使用470mLNaOH溶液,至少需要称量NaOH固体
Ⅱ.测定稀H2SO4和NaOH稀溶液中和热的实验装置如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/8/77d67957-245b-442f-b354-3d76e85e61f5.png?resizew=159)
(1)能不能用铜丝代替环形玻璃搅拌棒
(2)大烧杯如不盖硬纸板,求得的中和热△H将
(3)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验。经数据处理,实验测得中和热ΔH=-53.5kJ•mol-1,该结果数值上与57.3kJ·mol-1有偏差,产生该偏差的原因可能是
A.实验装置保温、隔热效果差
B.量取H2SO4溶液的体积时仰视读数
C.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
D.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
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解答题-实验探究题
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较易
(0.85)
名校
解题方法
【推荐3】醋是一种酸味调味品。一般来说,醋也是分等级的,等级越高,醋的品质越好。企业一般是按总酸来对醋进行标注,已知食醋的等级如表,利用NaOH溶液滴定食醋测定食醋中的醋酸含量。请回答下列问题:
(1)醋酸(CH3COOH)的电离方程式为_______ 。
(2)室温下,取50.0mL某食醋样品溶于水,加水稀释,配成500mL溶液。用_______ (填“酸式”或“碱式”)滴定管准确量取25.00mL所配食醋溶液加入锥形瓶中,滴加2~3滴酚酞试液作指示剂,用0.10mol⋅L-1NaOH标准溶液滴定。
(3)达到滴定终点的现象是_______ ;当溶液中
时,溶液呈_______ (填“酸”或“碱”)性。[已知常温下,
]
(4)重复滴定实验三次,测得的数据如下表所示:
通过计算,该食醋样品中醋酸的含量为_______ (保留两位有效数字)g/100mL,该食醋的级别为_______ 。
(5)下列操作中会使所测食醋的浓度偏低的是_______(填标号)。
(6)若用NaOH溶液和醋酸溶液测定中和反应反应热,则测得的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
_______ (填“>”“<”或“=”)
。
级别 | 特级醋 | 一级醋 | 二级醋 |
醋酸含量(g/100mL) | >6.0 | >4.5 | >3.5 |
(2)室温下,取50.0mL某食醋样品溶于水,加水稀释,配成500mL溶液。用
(3)达到滴定终点的现象是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/217cc37a6095ec5069a7196be1acd98d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6a9e8bb7eb20bafb10552d36e44b1b05.png)
(4)重复滴定实验三次,测得的数据如下表所示:
实验次数 | NaOH标准溶液 | |
滴定前读数/mL | 滴定终点读数/mL | |
1 | 1.50 | 20.95 |
2 | 2.10 | 21.60 |
3 | 1.20 | 20.75 |
(5)下列操作中会使所测食醋的浓度偏低的是_______(填标号)。
A.使用甲基橙作指示剂 |
B.盛放食醋溶液的锥形瓶使用前未进行干燥 |
C.碱式滴定管在滴定前尖嘴处无气泡,滴定后有气泡 |
D.滴定结束读取NaOH标准溶液的体积时,仰视读数 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8294594749b54892156d51f45e232d40.png)
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【推荐1】学习化学反应速率和限度能够指导促进工业生产。
Ⅰ.汽车发动机工作时会引发
和
反应,生成
等污染大气,其中生成NO的能量变化如图所示,_______ ;若反应生成2molNO气体应_______ (填“释放”或“吸收”)_______ kJ能量。
Ⅱ.某研究小组用CO和H2模拟工业合成甲醇,发生反应:
在1L的恒容密闭容器内充入1molCO和2mol
,加入合适催化剂后保持某温度不变发生上述反应,并用压力计监测容器内压强的变化如下:
(2)①下列说法正确的是_______ (填标号)。
a.容器内气体的密度不变,则反应达到平衡
b.容器内气体的平均相对分子质量不变,则反应达到平衡
c.若向平衡体系中充入Ar后,甲醇的生成速率降低
d.容器内CO和
物质的量之比不变,则反应达到平衡
e.CO的转化率不再变化,则反应达到平衡
②从反应开始到20min时,
的平均反应速率为_______ 。
③该条件下,反应
达到平衡时CO的转化率为_______ 。
(3)从断键和成键角度分析
反应中能量的变化。部分化学键的键能如下表:
则生成
放出热量_______ kJ。
(4)NaClO溶液在不同温度下可对烟气中的硫、硝脱除,一定时间内,其脱除率如图所示:
脱除率高于NO,可能的原因是_______ 。
②烟气中
和NO体积比为4:1,烟气与50℃时的吸收液转化生成的
=_______ 。
Ⅰ.汽车发动机工作时会引发
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/689cceefc5aed24568b73c0a6910c539.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fa4e407156124daed6d1d94dbb26e29.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/faea52196e0ea1a3b68faf1272304d04.png)
Ⅱ.某研究小组用CO和H2模拟工业合成甲醇,发生反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d5b55d8ddf122405b844c9f94fdf181d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
反应时间/min0 | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 30 |
压强/MPa | 25.2 | 21.6 | 18.9 | 17.4 | 16.8 | 16.8 |
(2)①下列说法正确的是
a.容器内气体的密度不变,则反应达到平衡
b.容器内气体的平均相对分子质量不变,则反应达到平衡
c.若向平衡体系中充入Ar后,甲醇的生成速率降低
d.容器内CO和
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
e.CO的转化率不再变化,则反应达到平衡
②从反应开始到20min时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
③该条件下,反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d5b55d8ddf122405b844c9f94fdf181d.png)
(3)从断键和成键角度分析
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04ab4077f4ae2e9777317c2b6efbb07e.png)
化学键 | ![]() | ![]() | ![]() |
键能(kJ/mol) | 436 | 496 | 463 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/722b28ef91321039ea6623b5b4c4b4e8.png)
(4)NaClO溶液在不同温度下可对烟气中的硫、硝脱除,一定时间内,其脱除率如图所示:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39208d1c3e640e796d76875beeb9fb04.png)
②烟气中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39208d1c3e640e796d76875beeb9fb04.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/26f97ef51cb5ec748e8e3a1173052945.png)
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解答题-原理综合题
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较易
(0.85)
解题方法
【推荐2】氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用。
(1)如图是N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)过程中能量变化示意图,请写出N2和H2反应的热化学方程式:____________________________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/7/d99b6bf5-6615-4c30-8b50-3d4310a88e28.png?resizew=208)
(2)已知化学键键能是形成或断裂1mol化学键放出或吸收的能量,单位为kJ·mol-1。
试根据表中及(1)的图中数据计算N—H键的键能为________ kJ·mol-1。
(3)用NH3催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染。例如:
4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)ΔH1=-akJ·mol-1①
N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH2=-bkJ·mol-1②
若1molNH3还原NO至N2,则该反应过程中的反应热ΔH3=________ kJ·mol-1(用含a、b的式子表示)。
(4)氨气在纯氧中燃烧,生成一种单质和水。科学家利用此原理,设计成氨气-氧气燃料电池,则通入氨气的电极在碱性条件下发生反应的电极反应式为____________ 。
(1)如图是N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)过程中能量变化示意图,请写出N2和H2反应的热化学方程式:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/7/d99b6bf5-6615-4c30-8b50-3d4310a88e28.png?resizew=208)
(2)已知化学键键能是形成或断裂1mol化学键放出或吸收的能量,单位为kJ·mol-1。
化学键 | H—H | N≡N |
键能/kJ·mol-1 | 435 | 943 |
(3)用NH3催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染。例如:
4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)ΔH1=-akJ·mol-1①
N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH2=-bkJ·mol-1②
若1molNH3还原NO至N2,则该反应过程中的反应热ΔH3=
(4)氨气在纯氧中燃烧,生成一种单质和水。科学家利用此原理,设计成氨气-氧气燃料电池,则通入氨气的电极在碱性条件下发生反应的电极反应式为
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【推荐3】硫化氢是一种“臭名昭著”的气体,有难闻的气味而且对人体有毒。脱除、回收和利用废气中的硫化氢是人们研究的重要课题。
Ⅰ.硫化氢的脱除
(1)下列溶液中,不能吸收硫化氢的是___________。
(2)含H2S的气体与饱和Na2CO3溶液在吸收塔内逆流接触,生成两种酸式盐,该反应的离子方程式为___________ 。
(3)乙醇胺(HOCH2CH2NH2)可脱除沼气中的H2S,加热产物,乙醇胺实现再生。从乙醇胺的结构上分析上述过程的原理___________ 。
Ⅱ.硫化氢的回收与利用
已知下列反应的热化学方程式:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/16395843baed7c3de0fe65381915ac17.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/affa3d005474388afbe91d9f5079960d.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/37b9916a65f284eba1fc667915db1c92.png)
(4)计算H2S热分解反应
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
___________
。从
的角度分析该反应高温下能自发发生的原因是___________ 。
Ⅰ.硫化氢的脱除
(1)下列溶液中,不能吸收硫化氢的是___________。
A.CuCl2溶液 | B.NaOH溶液 | C.FeSO4溶液 | D.KMnO4溶液 |
(3)乙醇胺(HOCH2CH2NH2)可脱除沼气中的H2S,加热产物,乙醇胺实现再生。从乙醇胺的结构上分析上述过程的原理
Ⅱ.硫化氢的回收与利用
已知下列反应的热化学方程式:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c02b24298d7c910cf74a298f21904faa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/16395843baed7c3de0fe65381915ac17.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8d7a1df07c0371bd3345d2009b7443c2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/affa3d005474388afbe91d9f5079960d.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b9baaa1fefaec9fac7d7f636831bdaa6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/37b9916a65f284eba1fc667915db1c92.png)
(4)计算H2S热分解反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b0df60cb792ebff2dcf63d240a59f3c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fa415ba749af061fdc02ef335866c51.png)
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【推荐1】我国提出争取在2060年实现碳中和,这对于改善环境,实现绿色发展至关重要。碳中和是指CO2的排放总量和减少总量相当。
(1)以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为温室气体减排提供了一个新途径,该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/14/e4e2e5e4-fec9-4281-ad03-af4a2e4f0a82.png?resizew=536)
①上述过程中,能量的变化形式是由____ 转化为____ 。
②根据数据计算,将1molCO2分解为CO和O2需____ (填“吸收”或“放出”)____ kJ的能量。
(2)近年科学家提出“绿色自由”构想。利用如图所示装置可以将CO2转化为气体燃料CO。该装置工作时,N极为____ 极,其电极反应方程式为____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/14/2dac9194-db42-456b-b33e-e3418cf25145.png?resizew=334)
(3)在催化剂存在下,发生反应CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g),既能保护环境,又能利用资源。在容积为2L的恒温密闭容器中,充入lmolCO2和3molH2,一定条件下测得CO2和CH3OH(g)的物质的量随时间的变化情况如表。
①下列说法正确的是____ 。
a.反应达到平衡后,反应不再进行
b.使用催化剂是可以增大反应速率,提高生产效率
c.改变条件,CO2可以100%地转化为CH3OH
d.反应达平衡时断裂C-H键的数目与断裂H-H键的数目比为1∶1
e.混合气体的密度和平均相对分子量不再改变,均可以说明反应已达平衡状态
②a=____ ;3~6min内,v(CO2)=____ ;第3min时v正(CH3OH)_____ (填“>”、“<”或“=”)第9min时v逆(CH3OH)。
(1)以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为温室气体减排提供了一个新途径,该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/14/e4e2e5e4-fec9-4281-ad03-af4a2e4f0a82.png?resizew=536)
①上述过程中,能量的变化形式是由
②根据数据计算,将1molCO2分解为CO和O2需
(2)近年科学家提出“绿色自由”构想。利用如图所示装置可以将CO2转化为气体燃料CO。该装置工作时,N极为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/14/2dac9194-db42-456b-b33e-e3418cf25145.png?resizew=334)
(3)在催化剂存在下,发生反应CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
时间 | 0min | 3min | 6min | 9min | 12min |
n(CH3OH)/mol | 0 | 0.50 | 0.65 | 0.75 | 0.75 |
n(CO2)/mol | 1 | 0.50 | 0.35 | a | 0.25 |
a.反应达到平衡后,反应不再进行
b.使用催化剂是可以增大反应速率,提高生产效率
c.改变条件,CO2可以100%地转化为CH3OH
d.反应达平衡时断裂C-H键的数目与断裂H-H键的数目比为1∶1
e.混合气体的密度和平均相对分子量不再改变,均可以说明反应已达平衡状态
②a=
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解答题-工业流程题
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(0.85)
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【推荐2】高炉煤气是炼铁厂排放的尾气,含有H2、N2、CO、CO2及O2,其中N2约为55%、CO约为25%、CO2约为15%、O2约为1.64%(均为体积分数)。某科研小组对尾气的应用展开研究:
(1)直接作燃料
已知:C(s)+O2(g)=CO2 (g) ΔH=-393.5kJ/mol
2C(s)+O2(g)=2CO (g) ΔH=-221kJ/mol
CO燃烧热的热化学方程式为__________ 。
(2)生产合成氨的原料
高炉煤气经过下列步骤可转化为合成氨的原料气:
在脱氧过程中仅吸收了O2,交换过程中发生的反应如下,这两个反应均为吸热反应:
CO2+CH4
CO+H2(未配平) CO+H2O
CO2+ H2
①气体通过微波催化交换炉需要较高温度,试根据该反应特征,解释采用较高温度的原因____________________________________________ 。
②通过铜催化交换炉后,所得气体中V(H2):V(N2)=__________ 。
(3)合成氨后的气体应用研究
①氨气可用于生产硝酸,该过程中会产生大气污染物NOx。为了研究对NOx的治理,该科研小组在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2,发生如下反应:2NO(g)+Cl2(g)
2ClNO(g) ΔH<0。10min时反应达平衡,测得10min内v(ClNO)=7.5×10-3mol/(L·min),则平衡后n(Cl2)=__________ mol。设此时NO的转化率为α1,若其它条件不变,上述反应在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率为α2,则α1__________ α2 (填“>”、“<”或“=”);平衡常数K__________ (填增大”“减小 ”或“不变”)
②氨气还可用于制备NCl3,NCl3发生水解产物之一具有强氧化性,该水解产物能将稀盐酸中的NaClO2氧化成ClO2,该反应的离子方程式为__________ 。
(1)直接作燃料
已知:C(s)+O2(g)=CO2 (g) ΔH=-393.5kJ/mol
2C(s)+O2(g)=2CO (g) ΔH=-221kJ/mol
CO燃烧热的热化学方程式为
(2)生产合成氨的原料
高炉煤气经过下列步骤可转化为合成氨的原料气:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/1/f66ccd11-ea3d-461f-87d4-cd5c0000bb44.png?resizew=591)
在脱氧过程中仅吸收了O2,交换过程中发生的反应如下,这两个反应均为吸热反应:
CO2+CH4
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/949af6cdd60c904d966a4b80b45aa97c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/68e9ae350cbc6bff78adca75ce63b57e.png)
①气体通过微波催化交换炉需要较高温度,试根据该反应特征,解释采用较高温度的原因
②通过铜催化交换炉后,所得气体中V(H2):V(N2)=
(3)合成氨后的气体应用研究
①氨气可用于生产硝酸,该过程中会产生大气污染物NOx。为了研究对NOx的治理,该科研小组在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2,发生如下反应:2NO(g)+Cl2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
②氨气还可用于制备NCl3,NCl3发生水解产物之一具有强氧化性,该水解产物能将稀盐酸中的NaClO2氧化成ClO2,该反应的离子方程式为
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解题方法
【推荐3】(一)用NaOH溶液吸收烟气中的SO2,将所得的Na2SO3溶液进行电解,可循环再生NaOH,同时得到H2SO4,其原理如图所示。(电极材料为石墨)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/4/a3c12463-8b5e-410c-a3f6-58b9a13f8f76.png?resizew=400)
(1)写出用过量的NaOH溶液吸收烟气中的SO2的方程式___ 。
(2)图中a极要连接电源的(填“正”或“负”)___ 极,C口流出的物质是___ 。
(3)SO32−放电的电极反应式为___ 。
(4)电解过程中阴极区碱性明显增强,用平衡移动原理解释原因___ 。
(二)一定条件下,NO2与SO2反应生成SO3和NO两种气体:NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g),将体积比为1:2的NO2、SO2气体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1molSO2的同时生成1molNO
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/4/a3c12463-8b5e-410c-a3f6-58b9a13f8f76.png?resizew=400)
(1)写出用过量的NaOH溶液吸收烟气中的SO2的方程式
(2)图中a极要连接电源的(填“正”或“负”)
(3)SO32−放电的电极反应式为
(4)电解过程中阴极区碱性明显增强,用平衡移动原理解释原因
(二)一定条件下,NO2与SO2反应生成SO3和NO两种气体:NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g),将体积比为1:2的NO2、SO2气体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1molSO2的同时生成1molNO
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解题方法
【推荐1】完成下列问题。
(1)研究NO2、SO2、CO等气体的无害化处理对治理大气污染、建设生态文明具有重要意义
①已知:2SO2 (g)+O2(g)
2SO3 (g) △H = -196.6kJ/mol
2NO (g)+O2(g)
2NO2 (g) △H = -113.0kJ/mol
则反应NO2(g)+ SO2 (g)
NO(g)+ SO3 (g) 的 △H = _______ ![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/361f59abc7521c880d24d7eb47015b61.png)
②在一定条件下,将NO2与SO2以体积比2∶1置于密闭容器中发生上述反应。下列不能说明反应达到平衡状态的是_______ (填字母)。
a.混合气体密度保持不变 b.混合气体的颜色保持不变
c.NO2和SO2的体积比保持不变 d.每生成
消耗![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e879c76f3418b0576ada7d570dcb14f8.png)
(2)CO和H2在一定条件下可以合成甲醇:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH,在10L恒容密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如下图所示,200 ℃时n(H2)随时间的变化如下表所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/11/8/3105304176828416/3108686237671424/STEM/d8f58b8f603442fdb62185e6cb30894b.png?resizew=218)
①ΔH_______ (填“>”“<”或“= ”)0。
②写出一条可同时提高反应速率和CO转化率的措施:_______ 。
③下列说法正确的是_______ (填字母)。
a.温度越高,该反应的平衡常数越大
b.达平衡后再充入稀有气体,CO的转化率提高
c.容器内气体压强不再变化时,反应达到最大限度
d.图中压强p1<p2
④ 0~3 min内用CH3OH表示的反应速率v(CH3OH)=_______ 。
⑤ 200 ℃时,该反应的平衡常数K=_______ 。向上述200 ℃达到平衡的恒容密闭容器中再加入2 mol CO、2 mol H2、2 mol CH3OH,保持温度不变,则此时该反应的平衡移动方向为_______ (填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。
(1)研究NO2、SO2、CO等气体的无害化处理对治理大气污染、建设生态文明具有重要意义
①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)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/361f59abc7521c880d24d7eb47015b61.png)
②在一定条件下,将NO2与SO2以体积比2∶1置于密闭容器中发生上述反应。下列不能说明反应达到平衡状态的是
a.混合气体密度保持不变 b.混合气体的颜色保持不变
c.NO2和SO2的体积比保持不变 d.每生成
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dd209ef58d4fbb6111c170bc775b1d59.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e879c76f3418b0576ada7d570dcb14f8.png)
(2)CO和H2在一定条件下可以合成甲醇:CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/11/8/3105304176828416/3108686237671424/STEM/d8f58b8f603442fdb62185e6cb30894b.png?resizew=218)
t/min | 0 | 1 | 3 | 5 |
n(H2)/mol | 8.0 | 5.4 | 4.0 | 4.0 |
②写出一条可同时提高反应速率和CO转化率的措施:
③下列说法正确的是
a.温度越高,该反应的平衡常数越大
b.达平衡后再充入稀有气体,CO的转化率提高
c.容器内气体压强不再变化时,反应达到最大限度
d.图中压强p1<p2
④ 0~3 min内用CH3OH表示的反应速率v(CH3OH)=
⑤ 200 ℃时,该反应的平衡常数K=
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【推荐2】硫化氢(H2S)为易燃危化品,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸,并且硫化氢有剧毒。石油与天然气开采、石油化工、煤化工等行业废气中普遍含有硫化氢,需要回收处理并加以利用。根据所学知识回答下列问题:
(1)已知:Ⅰ.
(a>0)
Ⅱ.
(b>0)
Ⅲ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/29e86d442acc8636cd126c5f0b365d17.png)
若反应Ⅲ中正反应的活化能为
,逆反应的活化能为
,则
=___________ (填含a、b的代数式)
;在某恒温恒容体系中仅发生反应Ⅲ,下列叙述能说明反应Ⅲ达到平衡状态的是___________ (填标号)。
A.体系压强不再变化
B.断裂
键的同时断裂
键
C.混合气体的密度不再变化
D.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac5f5e28321064a29412b81bed71c9d4.png)
(2)利用工业废气
生产
的反应为
。向某容器中充入
,体系起始总压强为
,保持体系总压强不变,反应达到平衡时,四种组分的物质的量分数(x)随温度(T/℃)的变化如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/24/dd573726-112c-4ef4-b76a-c48e28b0698d.png?resizew=182)
①图中表示
的曲线是___________ (填标号,下同),表示
的曲线是___________ 。
②T1℃时,该反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
___________ (列出表达式即可,用平衡分压代替平衡浓度,分压
总压×物质的量分数)。
(1)已知:Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1789de6b9422d6be7c14d0c7de35b0ec.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c828b8f3eadf3c8a73c735903b5755c9.png)
Ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/29e86d442acc8636cd126c5f0b365d17.png)
若反应Ⅲ中正反应的活化能为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ee51ff7eef397c65c9cda6a9934be044.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/936c28d62d49bbd131f9cbe71dfd83df.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/01020633f8b3404627516193785825e9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
A.体系压强不再变化
B.断裂
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e23a9ef05fc3472dbda0d049a85ecd91.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7788e7f0b55cf6bc9e5625183cadadb0.png)
C.混合气体的密度不再变化
D.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac5f5e28321064a29412b81bed71c9d4.png)
(2)利用工业废气
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/624cfde5889eb5269fdac20cb1b2753b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d612d9a135a7b56db5ea37e4496abe59.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d9b67c4a9bcfe167711be698b823f8d1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/35be7a2935a0783eb7d58290b97ce25d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7982871cc37a5912b311930fb6393472.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/24/dd573726-112c-4ef4-b76a-c48e28b0698d.png?resizew=182)
①图中表示
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/624cfde5889eb5269fdac20cb1b2753b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d612d9a135a7b56db5ea37e4496abe59.png)
②T1℃时,该反应的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6706fe00b4e231e62d9ecbec567d526b.png)
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解题方法
【推荐3】碳中和作为一种新型环保形式可推动全社会绿色发展,科学家正在研究建立如下图所示的二氧化碳新循环体系。回答下列问题:
(1)结合图示,下列说法不正确的是_______(填字母)。
(2)300℃时,向2L的恒容密闭容器中,充入2mol
(g)和2mol
(g)使之发生反应:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c299424fab47049e993bd886d5cd7a36.png)
,测得各物质的物质的量浓度随时间的变化如图所示:
①由图可知,曲线_______ (填“a”、“b”或“c”)表示
浓度随时间的变化;0~2min内,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e8e517f1801beb2833bf13d82f5e3be9.png)
_______
。
②已知:反应至2min时,改变了某一反应条件。由图可知,0~2min内
(g)的生成速率小于2~4min内。据图判断,2min时改变的反应条件可能是_______ (填字母)。
A.加入催化剂 B.升高温度 C.降低温度 D.增加
的物质的量
③下列能判断该反应已达到化学平衡的标志是_______ (填字母)。
A.容器中混合气体的密度保持不变
B.容器中
不再发生变化
C.容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变
D.单位时间内消耗1mol
的同时生成1mol
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/25/7d66f730-5bb8-4569-b960-f5790f5397dc.png?resizew=651)
(1)结合图示,下列说法不正确的是_______(填字母)。
A.甲醇燃烧时化学能全部转化为热能 | B.光能(或电能)可以转化为化学能 |
C.减少碳排放有利于缓解全球变暖 | D.无机物和有机物可以相互转化 |
![](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/c299424fab47049e993bd886d5cd7a36.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aba681ec7edf53ca689d3f34df15ee12.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/25/c2ecd4c0-6ee1-4744-b560-7ac28f3f9028.png?resizew=267)
①由图可知,曲线
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e8e517f1801beb2833bf13d82f5e3be9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5547f6339f968a7af10c5c0c781308a9.png)
②已知:反应至2min时,改变了某一反应条件。由图可知,0~2min内
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
A.加入催化剂 B.升高温度 C.降低温度 D.增加
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
③下列能判断该反应已达到化学平衡的标志是
A.容器中混合气体的密度保持不变
B.容器中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4702ca2cd7d21728c71f3ece47e46d7a.png)
C.容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变
D.单位时间内消耗1mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
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