完成下列问题。
(1)下图是1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出CO和NO2反应的热化学方程式_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/23/eb46e5ea-82cb-4147-8bc5-06c9e2f8baae.png?resizew=272)
(2)常温常压下,1克乙醇完全燃烧生成CO2气体和液态水放出的热量为52.0kJ,写出乙醇燃烧热的热化学方程式:_______ 。
(3)写出硫酸和烧碱的稀溶液反应生成1摩尔水时的中和热的热化学反应方程式__________ (中和热为57.3kJ/mol)。
(4)同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢,有时还很不完全,测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知:
P4(白磷,s)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH=-2983.2kJ/mol ①
P(红磷,s)+
O2(g)=
P4O10(s) ΔH=-738.5kJ/mol ②
则白磷转化为红磷的热化学方程式为_______ 。相同状况下,能量状态较低的是_______ ;白磷的稳定性比红磷_______ (填“高”或“低”)。
(5)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。
反应A:4HCl+O2
2Cl2+2H2O
已知:此条件下反应A中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ的热量。
①写出此条件下,反应A的热化学方程式_______ 。
②断开1molH-O键与断开1molH-Cl键所需能量相差约为_______ kJ,H2O中H-O键比HCl中H-Cl键_______ (填“强”或“弱”)。
(1)下图是1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出CO和NO2反应的热化学方程式
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/23/eb46e5ea-82cb-4147-8bc5-06c9e2f8baae.png?resizew=272)
(2)常温常压下,1克乙醇完全燃烧生成CO2气体和液态水放出的热量为52.0kJ,写出乙醇燃烧热的热化学方程式:
(3)写出硫酸和烧碱的稀溶液反应生成1摩尔水时的中和热的热化学反应方程式
(4)同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢,有时还很不完全,测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知:
P4(白磷,s)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH=-2983.2kJ/mol ①
P(红磷,s)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd72ee6ae527cd10405540b75979d95c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9af46237d7279ffb682d57e4e7b57a2b.png)
则白磷转化为红磷的热化学方程式为
(5)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。
反应A:4HCl+O2
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b3cdc04d65ebaf99ce858b3108c361ec.png)
已知:此条件下反应A中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ的热量。
①写出此条件下,反应A的热化学方程式
②断开1molH-O键与断开1molH-Cl键所需能量相差约为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/23/da3eff19-e7b3-4be1-995c-4156a6c49fd6.png?resizew=269)
更新时间:2022-09-08 19:49:45
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】科学家开发高效多功能催化剂,高选择性利用CO2和H2制备CH4,实现废旧物资循环利用。反应原理是CO2(g)+ 4H2(g)
CH4(g)+ 2H2O(g)。
(1)已知1mol CO2(g)和4mol H2(g)的总能量高于1mol CH4(g)和2mol H2O(g)的总能量,则该反应是_______ (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)在恒温恒容条件下充入CO2(g)和H2(g)发生上述反应。
①下列情况表明该反应已达到平衡状态的是_______ (填标号)。
A.混合气体的密度不随时间变化
B.混合气体的总压强不随时间变化
C.混合气体的平均摩尔质量不随时间变化
D.CH4(g)和H2O(g)的浓度之比不随时间变化
②其他条件相同,只改变下列一个条件,能提高CH4(g)生成速率的是_______ (填标号)。
A.降低温度 В.再充入H2 C.充入N2 D.及时移走部分H2
(3)在恒温条件下,向一容积为2L的恒容密闭容器中充入1mol CO2和4mol H2,发生上述反应,测得气体总压强变化如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/3/3609f07e-1a29-4362-a60e-2d9f1c9d5253.png?resizew=212)
0~10min内,v(H2)=_______ mol·L−1·min−1;0~5min内v(H2)_______ (填“大于”、“小于”或“等于”)5~10min内v(H2)。
(4)CH4—空气碱性燃料电池的能量转化率高,某甲烷燃料电池如图所示。放电时,电子由铂极流出,经电流表流向石墨电极。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/3/358fdaec-0ee2-4750-939c-82aaa6c005b1.png?resizew=161)
①在石墨电极附近充入_______ (填“CH4”或“空气”)。
②铂极上发生反应的电极反应式为_______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(1)已知1mol CO2(g)和4mol H2(g)的总能量高于1mol CH4(g)和2mol H2O(g)的总能量,则该反应是
(2)在恒温恒容条件下充入CO2(g)和H2(g)发生上述反应。
①下列情况表明该反应已达到平衡状态的是
A.混合气体的密度不随时间变化
B.混合气体的总压强不随时间变化
C.混合气体的平均摩尔质量不随时间变化
D.CH4(g)和H2O(g)的浓度之比不随时间变化
②其他条件相同,只改变下列一个条件,能提高CH4(g)生成速率的是
A.降低温度 В.再充入H2 C.充入N2 D.及时移走部分H2
(3)在恒温条件下,向一容积为2L的恒容密闭容器中充入1mol CO2和4mol H2,发生上述反应,测得气体总压强变化如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/3/3609f07e-1a29-4362-a60e-2d9f1c9d5253.png?resizew=212)
0~10min内,v(H2)=
(4)CH4—空气碱性燃料电池的能量转化率高,某甲烷燃料电池如图所示。放电时,电子由铂极流出,经电流表流向石墨电极。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/3/358fdaec-0ee2-4750-939c-82aaa6c005b1.png?resizew=161)
①在石墨电极附近充入
②铂极上发生反应的电极反应式为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐2】甲醇是重要的化工原料,主要用于精细化工和制造塑料。利用二氧化碳生产甲醇实现CO2资源化,同时减少温室气体的排放。
已知:一定条件下,CO2催化加氢生产甲醇,发生如下反应:
反应i:3H2(g)+CO2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ∆H1=-49kJ·mol-1K1
反应ii:H2(g)+CO2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H2=+41kJ·mol-1K2
(1)反应体系中存在反应iii:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)则∆H3=___________ kJ·mol-1;相同条件下,反应iii的平衡常数K3=___________ (用平衡常数K1、K2表示)。
(2)CO2催化加氢生产甲醇的反应历程的能量变化如下图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注,如*CO2表示CO2吸附在催化剂表面;图中*H已省略)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/13/2935429905096704/2935559628718080/STEM/8d4f7cde-1f7e-427c-9e77-1c9dbf2a63c3.png?resizew=463)
该反应历程中,决定反应速率的步骤所需的活化能为___________ eV。
(3)保持压强为aMPa,将二氧化碳和氢气按照
投入密闭容器中,同时发生反应i和ii,一段时间后,体系中CO2平衡转化率及甲醇产率随温度变化关系如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/13/2935429905096704/2935559628718080/STEM/f80db8d0-ff1f-4117-8436-53b6fab864ac.png?resizew=384)
①上图中曲线I表示________ (填“CO2平衡转化率”或“甲醇产率")随温度变化的曲线,请简述理由:___________ 。
②550K时,该平衡体系中CO的物质的量为________ mol,反应i的平衡常数Kp=_______ (MPa)-2(列出计算式)。
已知:一定条件下,CO2催化加氢生产甲醇,发生如下反应:
反应i:3H2(g)+CO2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ∆H1=-49kJ·mol-1K1
反应ii:H2(g)+CO2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H2=+41kJ·mol-1K2
(1)反应体系中存在反应iii:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)则∆H3=
(2)CO2催化加氢生产甲醇的反应历程的能量变化如下图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注,如*CO2表示CO2吸附在催化剂表面;图中*H已省略)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/13/2935429905096704/2935559628718080/STEM/8d4f7cde-1f7e-427c-9e77-1c9dbf2a63c3.png?resizew=463)
该反应历程中,决定反应速率的步骤所需的活化能为
(3)保持压强为aMPa,将二氧化碳和氢气按照
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/273cabc9fec5ede587ec7929e89c67e7.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/13/2935429905096704/2935559628718080/STEM/f80db8d0-ff1f-4117-8436-53b6fab864ac.png?resizew=384)
①上图中曲线I表示
②550K时,该平衡体系中CO的物质的量为
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解答题-实验探究题
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(0.65)
名校
【推荐3】如图是某同学设计的放热反应的观察装置。其实验操作步骤如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/4/17/1926138287570944/1927920525262848/STEM/039de887c1fc42eb9198c16d9d232c43.png?resizew=166)
① 按图所示将实验装置连接好;
② 在 U 形管内加入少量红墨水(或品红溶液),打开 T 形管活塞,使 U 形管内两边的液面处于同一水平 面,再关闭 T 形管活塞;
③ 在盛有 1.0g 氧化钙的小试管里滴入 2mL 左右的蒸馏水,观察现象。 试回答:
(1)实验前必须进行的一步实验操作是_____ 。
(2)实验中观察到的现象是_____ 。
(3)说明 CaO、H2O 的能量与 Ca(OH)2的能量之间的关系:_________ 。
(4)若该实验中 CaO 换成 NaCl,实验还能否观察到相同现象?_____ (填“能” 或“否”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/4/17/1926138287570944/1927920525262848/STEM/039de887c1fc42eb9198c16d9d232c43.png?resizew=166)
① 按图所示将实验装置连接好;
② 在 U 形管内加入少量红墨水(或品红溶液),打开 T 形管活塞,使 U 形管内两边的液面处于同一水平 面,再关闭 T 形管活塞;
③ 在盛有 1.0g 氧化钙的小试管里滴入 2mL 左右的蒸馏水,观察现象。 试回答:
(1)实验前必须进行的一步实验操作是
(2)实验中观察到的现象是
(3)说明 CaO、H2O 的能量与 Ca(OH)2的能量之间的关系:
(4)若该实验中 CaO 换成 NaCl,实验还能否观察到相同现象?
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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1】非金属及其化合物在工农业生产、生活中有着重要应用,减少非金属的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。
⑴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
若某反应的平衡常数表达式为:K=
,请写出此反应的热化学方程式_________________ 。
(2)N2O5在一定条件下可发生分解:2N2O5(g)
4NO2(g)+O2(g)。△H>0。某温度下测得恒容密闭容器中N2O5浓度随时间的变化如下表:
反应开始时体系压强为P0,第3.00min时达到平衡体系压强为p1,则p1:p0=_____________ ;1.00min~3.00min内,O2的平均反应速率为________________ 。从表中可知化学反应速率变化规律是___________________ 。
①该温度下反应的平衡常数Kp=____________ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量的分数,请列出用P0表示平衡常数表达式,不用计算)。
②一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是_______________ 。
a.容器中压强不再变化 b.NO2和O2的体积比保持不变
c.2v正(NO2)=v逆(N2O5) d.混合气体的密度保持不变
(3)从N2O5可通过电解或臭氧氧化N2O4的方法制备。电解装置如图所示(隔膜用于阻止水分子通过),其阳极反应式为________________ 。
⑴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
若某反应的平衡常数表达式为:K=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/832d6dadd993da995a33e8e4e6de3200.png)
(2)N2O5在一定条件下可发生分解:2N2O5(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/5/25/1694720243990528/1694737008001024/STEM/98437c4218804922932e079f3ee30d95.png?resizew=27)
t/min | 0.00 | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 4.00 | 5.00 |
c(N2O5)/(mo·L-1) | 1.00 | 0.71 | 0.50 | 0.35 | 0.25 | 0.17 |
反应开始时体系压强为P0,第3.00min时达到平衡体系压强为p1,则p1:p0=
①该温度下反应的平衡常数Kp=
②一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是
a.容器中压强不再变化 b.NO2和O2的体积比保持不变
c.2v正(NO2)=v逆(N2O5) d.混合气体的密度保持不变
(3)从N2O5可通过电解或臭氧氧化N2O4的方法制备。电解装置如图所示(隔膜用于阻止水分子通过),其阳极反应式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/5/25/1694720243990528/1694737008001024/STEM/4c90121d6ece46239fef2ab9e132d7cf.png?resizew=268)
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解答题-原理综合题
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(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】温室气体的利用是当前环境和能源领域的研究热点。CH4和CO2重整可以同时利用两种温室气体,发生如下反应(a,b、c均为大于零的数):
I.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3eae1833dcd5853fcd7226bf844e49a5.png)
II.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1f59cb3401830079b91f38f36228b119.png)
III.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0db39ef8913dffe7d9f63870c20c00d8.png)
回答下列问题:
(1)CO燃烧的热化学方程式为___________ 。
(2)对于反应I,在___________ (填“高温”、“低温”或“任意温度”)下有利于该反应自发进行,判断的理由是___________ 。
(3)某温度下,向容积为5 L的恒容密闭容器中通入1.0 molCH4、1.0 molCO2,发生反应Ⅰ和Ⅱ,4 min后,两个反应同时达到平衡,此时,测得平衡时混合气体的压强为起始压强的1.6倍,CO的物质的量为平衡时气体总物质的量的
。
①0~4 min,v(CH4) =___________
。
②平衡后,CO2的转化率为___________ %,c(H2O)=___________
。
③反应达到平衡后,若此时的压强为p MPa,则反应Ⅰ的平衡常数Kp=___________ (列出计算式即可,以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
(4)在某恒容密闭容器中,充入一定量的CH4、CO2、O2,同时发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,下列说法正确的是___________ (填标号)。
A.当混合气体的质量不再随时间改变时,上述反应均达到平衡
B.适当地升高温度,上述反应的平衡常数均增大
C.及时移除部分产物CO,
、
、
的值保持不变
I.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3eae1833dcd5853fcd7226bf844e49a5.png)
II.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1f59cb3401830079b91f38f36228b119.png)
III.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0db39ef8913dffe7d9f63870c20c00d8.png)
回答下列问题:
(1)CO燃烧的热化学方程式为
(2)对于反应I,在
(3)某温度下,向容积为5 L的恒容密闭容器中通入1.0 molCH4、1.0 molCO2,发生反应Ⅰ和Ⅱ,4 min后,两个反应同时达到平衡,此时,测得平衡时混合气体的压强为起始压强的1.6倍,CO的物质的量为平衡时气体总物质的量的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c5b2c4c07d6dc2168d8cf8073471348f.png)
①0~4 min,v(CH4) =
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5547f6339f968a7af10c5c0c781308a9.png)
②平衡后,CO2的转化率为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c4d9129b79ac985bc46c88b092aeb02.png)
③反应达到平衡后,若此时的压强为p MPa,则反应Ⅰ的平衡常数Kp=
(4)在某恒容密闭容器中,充入一定量的CH4、CO2、O2,同时发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,下列说法正确的是
A.当混合气体的质量不再随时间改变时,上述反应均达到平衡
B.适当地升高温度,上述反应的平衡常数均增大
C.及时移除部分产物CO,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1554b45cfdbc59d629b34bf21a8aa139.png)
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【推荐3】回答下列问题:
(1)接触法制硫酸生产中的关键工序是:
的催化氧化:
。钒催化剂参与反应的能量变化如图所示,则
与
反应生成
和
的热化学方程式为:___________
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/29/9dfd868e-407a-4b42-9de9-c1f892f35cb6.png?resizew=238)
(2)CO用于处理大气污染物N2O所发生的反应原理为:
,有人提出上述反应可以用“
”作催化剂,其总反应分两步进行:
第一步:
;
第二步:___________ (写反应方程式)。
第二步反应不影响总反应达到平衡所用时间,由此推知,第二步反应速率___________ 第一步反应速率(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)乙烯气相直接水合反应
。气相直接水合法常采用的工艺条件为:磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度
,压强
,
,乙烯的转化率为
。若要进一步提高乙烯的转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有(答一条即可):___________
(4)工业上可利用反应:
制备二氯胺。在恒温条件下,将
和
充入某密闭容器中发生上述反应,测得平衡时
和
的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示。则A、B、C三点中
转化率最高的是___________ 点(填“A”“B”或“C”);B点时反应物转化率:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/46c6ea82e2e97198e5fe89e42f50858b.png)
___________
(填“>”或“=”或“<”),若B点平衡体积为
,则平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be67926dcdcae9406c284c19b51258b9.png)
___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/29/290b4656-54eb-40b5-910f-67bc83a988ba.png?resizew=214)
(5)合成天然气(
)涉及的主要反应原理:
甲烷化:
,在一恒容容器中,按照
和
投料发生
甲烷化反应,测得
在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示,下列说法正确的是___________(填标号)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/29/790f2ec1-1133-42f3-b365-a1ce7b1f8372.png?resizew=277)
(1)接触法制硫酸生产中的关键工序是:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/19753bb9e226bc9a1d2788a6860625fa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/277afb4061d33f47df5319daf7d280c9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e824df5676f109beed553434c646ebd2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8d8309981d08187255353d89a8fc1ba4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e546e5c54fabf6356168bf1535cb23b7.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/29/9dfd868e-407a-4b42-9de9-c1f892f35cb6.png?resizew=238)
(2)CO用于处理大气污染物N2O所发生的反应原理为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e78d8f85041d117a2e017ff092d56c85.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af2aa4ca3dbdf24490f5d82b714fe5b4.png)
第一步:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4f3958fc0cccced442259cd554a17420.png)
第二步:
第二步反应不影响总反应达到平衡所用时间,由此推知,第二步反应速率
(3)乙烯气相直接水合反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b16334a6ebc56da764f48d72e1a24bb7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad6e48c5430f81da13a28a177ffbc295.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0e1610b82a7701af1ae8799f41c50055.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d76ac503bcd91650fe4005b2b58cf042.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/adb25dc4b4432d36c3c983d72cbceb92.png)
(4)工业上可利用反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fe24943451aa48e3d5495db2255e7c1c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e14727a57ff18aa21304e30196f094d7.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5d69d7191f7166d1c82e92bd9c6ef391.png)
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(5)合成天然气(
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/29/790f2ec1-1133-42f3-b365-a1ce7b1f8372.png?resizew=277)
A.温度:![]() | B.正反应速率:![]() |
C.平衡常数:![]() | D.平均摩尔质量:![]() |
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】Ⅰ. T℃时,反应①CO2(g) + Fe(s) ⇌ CO(g) + FeO(s) 的化学平衡常数为K1,②H2O(g) +Fe(s) ⇌ H2(g) + FeO(s)的化学平衡常数为K2。回答下列问题:
(1)反应①的化学平衡常数表达式为K1 =_____ (2)T℃时,若反应
CO2(g) + H2(g) ⇌ CO(g) + H2O(g) 的平衡常数为 K,K =_____ (用K1、K2表示)
Ⅱ.在一容积为 2L 的密闭容器中充入 4mol CO2和 6mol H2,进行如下化学反应:CO2(g) +H2(g) ⇌ CO(g) + H2O(g),其化学平衡常数 K 和温度 t 的关系如下表:
回答下列问题:
(1)该反应为_____ 反应(选填吸热、放热)。
(2)830℃、保持容器容积不变,能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_____ 。
A C(CO) = C(CO2) B 容器内 CO2的体积分数保持不变 C 容器内气体密度保持不变 D 容器中压强保持不变 E 单位时间内有 a molC = O 形成同时有 a molH − O 形成
(3)830℃时向(2)平衡体系中再充入 1.2molH2和 1.2molCO,浓度商大于平衡常数则平衡_____ 移动(选填正向、逆向或不)。
III 亚硝酸氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂。可由 NO 与 Cl2在通常条件下反应得到, 化学方程式为 2NO(g) + Cl2
2ClNO(g),
已知几种化学键的键能数据如下表(亚硝酸氯的结构为 Cl − N = O):
则 2NO(g) + Cl2
2ClNO(g)反应 ,ΔH =_____ kJ/mol。(用字母表示)
(1)反应①的化学平衡常数表达式为K1 =
CO2(g) + H2(g) ⇌ CO(g) + H2O(g) 的平衡常数为 K,K =
Ⅱ.在一容积为 2L 的密闭容器中充入 4mol CO2和 6mol H2,进行如下化学反应:CO2(g) +H2(g) ⇌ CO(g) + H2O(g),其化学平衡常数 K 和温度 t 的关系如下表:
t/°C | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
(1)该反应为
(2)830℃、保持容器容积不变,能判断该反应达到化学平衡状态的依据是
A C(CO) = C(CO2) B 容器内 CO2的体积分数保持不变 C 容器内气体密度保持不变 D 容器中压强保持不变 E 单位时间内有 a molC = O 形成同时有 a molH − O 形成
(3)830℃时向(2)平衡体系中再充入 1.2molH2和 1.2molCO,浓度商大于平衡常数则平衡
III 亚硝酸氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂。可由 NO 与 Cl2在通常条件下反应得到, 化学方程式为 2NO(g) + Cl2
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
已知几种化学键的键能数据如下表(亚硝酸氯的结构为 Cl − N = O):
化学键 | N ≡ O | Cl − Cl | Cl − N | N=O |
键能/kJ·mol−1 | a | b | c | d |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
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【推荐2】研究氮氧化物污染及其治理是环保的一项重要工作,将
污染物转化为无害的
或高附加值的含氮化学品具有重要意义。
(1)氢气可以消除氮氧化物污染,其中
反应体系能量随反应过程的变化情况如图:__________ (填“吸热”或“放热”)反应;
②已知:
、
、
、
中的化学键全部断裂形成气态原子所需要的能量如下表所示:
当该反应消耗
的能量变化为__________ kJ(用含a、b、c、d的代数式表示).
(2)经实验证明,
的正反应速率可以表示为
,逆反应速率可以表示为
(
、
为速率常数.其大小与浓度变化无关);若压缩容器的容积,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c175ae491f8aab736e87cd0c7653fd1e.png)
__________ (填“增大”“减小”或“不变”,下同),![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b965da982ffb1c164a39a635251bd62e.png)
__________ ;速率的变化量![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/42828a5544afd6ee8d8b2ff8137ebff3.png)
__________
(填“>”“<”或“=”)。
(3)在
恒容密闭的恒温容器中,投入
和
发生
,其中
随时间的变化如下表:
该反应条件下反应达到平衡时,NO的转化率为__________ ;
的体积百分含量为__________ %(保留2位有效数字)。
(4)直接电催化NO使其转化为有价值的
是一种有吸引力的策略,装置如图所示,双极膜由阴离子交换膜和阳离子交换膜组成,放电时,双极膜中间层的
解离为
和
,并向两极迁移;__________ 反应(填“氧化”或“还原”);
②写出负极的电极反应式:__________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e37be070c3ec0fb1d85fdcbe7b1e96aa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
(1)氢气可以消除氮氧化物污染,其中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f6478a80eddb47e2dd1b8e0219c93ee7.png)
②已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85973e3cffda90b16b2ac900d7f914fd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae1f36181d6abf96e7a2b90c58ee2c39.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3d4092baf09c01da010acdcd50eefa09.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f6287dab91a4428da92c3ce8f5550973.png)
物质 | ||||
能量 | a | b | c | d |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f238943726aa447b675189b4f67ebe00.png)
(2)经实验证明,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f6478a80eddb47e2dd1b8e0219c93ee7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de9b1969ee6fb40dcbda51390d1a4dd3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c8cb920daf88b53a38a88dc69130fc7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6defc43285a40f7ccb74c1cc04265eba.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/423b7ae39db552e60ee8b1d27312306f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c175ae491f8aab736e87cd0c7653fd1e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b965da982ffb1c164a39a635251bd62e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/42828a5544afd6ee8d8b2ff8137ebff3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b5c308cae5486d72712e8cfde7710d3a.png)
(3)在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c424e9f778fdc2a13a59898ab0ccbbe3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9be16c8afe8cd061c15f3747021e473d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/483b222137314a1d65b92a7cf4abf433.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f6478a80eddb47e2dd1b8e0219c93ee7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/34ff3d913ce7389422f45dd15b65e9aa.png)
时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
2.00 | 1.80 | 1.50 | 1.44 | 1.40 | 1.40 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
(4)直接电催化NO使其转化为有价值的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbe2066525aa0616cf44d051d57bf713.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98183b7becdd0efb6fe8f57cdcbce983.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e4e38f492eda9905b962dfbfc36feef0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a8b6ede55013761f0df50ef4854cb9d4.png)
②写出负极的电极反应式:
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
名校
【推荐3】二甲醚是一种重要的清洁燃料,可代替氟利昂作制冷剂,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚,反应为
。请回答下列问题:
(1)煤是一种___________ (填“可”或“不可”)再生能源,写出直接用煤作燃料可能带来的环境问题:___________ (填两条即可)。
(2)某些共价键的键能如下表:
该反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
___________ 。
(3)向容积为1L的恒容密闭容器中,充入
和
,在t℃下发生反应,实验测得
的物质的量(n)随时间变化的曲线如图1所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/6/2888495139356672/2890088794972160/STEM/f0880e05-82c2-4c48-8486-f9ea9c92da9f.png?resizew=195)
①
内,反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75961fb85af6d75c442561fa6252e9e0.png)
___________
。达到平衡时,压强为0.8MPa,Kp为用平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数(分压=总压×物质的量分数),则该温度下的平衡常数Kp为___________
。
②下列说法能判断该反应达到平衡状态的是___________ (填标号)
A.单位时间内断裂
的同时断裂
B.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f3f98b1b5ef069d4df56d209dd51bc22.png)
C.3v正(CO)=v逆(CO2) D.混合气体的密度不再变化
(4)恒压条件下,H2的平衡转化率与起始投料比
、温度的变化关系如图2所示,则三条曲线对应温度最高的是___________ 。测得B点CO的转化率为30%,则x1=___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5eeeaf8a6da06a461e7b0460c546b91c.png)
(1)煤是一种
(2)某些共价键的键能如下表:
化学键 | C-O | C-H | H-H | C=O | ![]() |
E/(kJ/mol) | 358 | 413 | 436 | 799 | 1072 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
(3)向容积为1L的恒容密闭容器中,充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/94e8979f28376e7ac4442a2eb8f16ac8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/009bcc4b11c146c2c39c893063a659da.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ca9880fb5ed77b05cde37bbf023cb3dd.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/6/2888495139356672/2890088794972160/STEM/f0880e05-82c2-4c48-8486-f9ea9c92da9f.png?resizew=195)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/992e93b1b05260f8b9a56c6b22427d56.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75961fb85af6d75c442561fa6252e9e0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b0936cd2e8c06ca16d5998c2c68b3a45.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cbc85134acf0ea72e0f3bd72895cc36c.png)
②下列说法能判断该反应达到平衡状态的是
A.单位时间内断裂
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbd6a9d61b69c9a330b8472404d3f4eb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af963238237139f443470874d71afc12.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f3f98b1b5ef069d4df56d209dd51bc22.png)
C.3v正(CO)=v逆(CO2) D.混合气体的密度不再变化
(4)恒压条件下,H2的平衡转化率与起始投料比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bfc8e0e2ff680bc5d38603bb2856f290.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/6/2888495139356672/2890088794972160/STEM/91fd03f5-d331-4003-9b46-26cea13d74f6.png?resizew=157)
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