探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素,有利于提高CH3OH的产率。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/e7f2fc46f2c6ac05e70f37751ab90cde.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d121023528016d752c0b227de8da9f9d.png)
Ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1554b45cfdbc59d629b34bf21a8aa139.png)
回答下列问题:
(1)
_______
。
(2)一定条件下,向体积为VL的恒容密闭容器中通入1 mol CO2和3 mol H2发生上述反应,达到平衡时,容器中CH3OH(g)为ɑ mol,CO为b mol,此时H2O(g)的浓度为_______ mol﹒L-1(用含a、b、V的代数式表示)
(3)不同压强下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/3/0623376b-2cb4-460a-a079-c685e293edf9.png?resizew=376)
已知:CO2的平衡转化率=![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4641a2836dcf58367ca979d84202267a.png)
CH3OH的平衡产率=![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/21a8d38d6b71788dd27021b7329af726.png)
其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图_______ (填“甲”或“乙”);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_______ 。为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,应选择的反应条件为_______ (填标号)。
A.低温、高压 B.高温、低压 C.低温、低压 D.高温、高压
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a1a0a7e8797859917d04ff18a6a89d4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e7f2fc46f2c6ac05e70f37751ab90cde.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/05f14e1a0d163b40205c51742a8fb2e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d121023528016d752c0b227de8da9f9d.png)
Ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b35e90d9301361fd4631e9560221c133.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1554b45cfdbc59d629b34bf21a8aa139.png)
回答下列问题:
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)一定条件下,向体积为VL的恒容密闭容器中通入1 mol CO2和3 mol H2发生上述反应,达到平衡时,容器中CH3OH(g)为ɑ mol,CO为b mol,此时H2O(g)的浓度为
(3)不同压强下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/3/0623376b-2cb4-460a-a079-c685e293edf9.png?resizew=376)
已知:CO2的平衡转化率=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4641a2836dcf58367ca979d84202267a.png)
CH3OH的平衡产率=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/21a8d38d6b71788dd27021b7329af726.png)
其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图
A.低温、高压 B.高温、低压 C.低温、低压 D.高温、高压
更新时间:2022-09-18 23:40:07
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【推荐1】研究含碳化合物的性质和转化是目前科学研究的热点。回答下列问题:
(1)已知:①CO(g)+H2O(g)
HCOOH(g) ΔH1=-72.6kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)
2CO2(g) ΔH2=-566.0kJ·mol-1
则反应③2CO2(g)+2H2O(g)
2HCOOH(g)+O2(g)的ΔH=____ kJ·mol-1
(2)刚性绝热密闭容器中,等物质的量的CO2(g)和H2O(g)发生反应③,下列可判断反应达到平衡的是____ (填字母)。
(3)我国科学家用S—In催化剂电催化还原CO2制甲酸的催化还原反应历程如图,吸附在催化剂表面的原子用“*”标注。其中,生成甲酸的决速步骤的电极反应式为____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/22/2921805440737280/2922021769691136/STEM/a6dd1389-425b-4b7e-928b-5fb33fd0c2cf.png?resizew=386)
(4)工业上常采用的耦合技术指的是在一套设备中同时进行多单元生成操作,从而使流程和设备简化,反应能耗降低,获得更大产品收率。我国科学家设计了CO2与氯碱耦合电解池装置如图(图中物质只表示电极上的反应)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/22/2921805440737280/2922021769691136/STEM/9794fe24-e10b-48cf-bf87-a5c46a640b29.png?resizew=223)
①该装置中的离子交换膜为____ (填“阴”或“阳”)离子交换膜。
②该电解池发生的总反应的化学方程式为____ 。
③相较于传统的CO2电催化还原过程,该耦合装置的优点为____ 。
(5)OMS—2是一种纳米级的分子筛。分别用OMS—2和MnOx对甲醛进行催化氧化,在相同时间内甲醛转化率和温度的关系如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/22/2921805440737280/2922021769691136/STEM/56dcf376-9f80-4753-9854-2273617c6c09.png?resizew=386)
①由图可知,OMS—2与MnOx相比,催化效率较高的原因是____ 。
②甲醛(HCHO)在OMS—2催化氧化作用下生成CO2和H2O,现利用OMS—2对某恒容密闭空间的甲醛进行催化氧化实验。实验开始时,该空间内甲醛含量为1.22mg/L,CO2含量为0.590mg/L,一段时间后测得CO2含量升高至1.47mg/L,该实验中甲醛的转化率为____ (保留三位有效数字)。
(1)已知:①CO(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
②2CO(g)+O2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
则反应③2CO2(g)+2H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
(2)刚性绝热密闭容器中,等物质的量的CO2(g)和H2O(g)发生反应③,下列可判断反应达到平衡的是
A.容器内压强不变 |
B.容器中气体平均摩尔质量不变 |
C.2v正(CO2)=v逆(O2) |
D.容器内温度不变 |
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(4)工业上常采用的耦合技术指的是在一套设备中同时进行多单元生成操作,从而使流程和设备简化,反应能耗降低,获得更大产品收率。我国科学家设计了CO2与氯碱耦合电解池装置如图(图中物质只表示电极上的反应)。
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①该装置中的离子交换膜为
②该电解池发生的总反应的化学方程式为
③相较于传统的CO2电催化还原过程,该耦合装置的优点为
(5)OMS—2是一种纳米级的分子筛。分别用OMS—2和MnOx对甲醛进行催化氧化,在相同时间内甲醛转化率和温度的关系如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/22/2921805440737280/2922021769691136/STEM/56dcf376-9f80-4753-9854-2273617c6c09.png?resizew=386)
①由图可知,OMS—2与MnOx相比,催化效率较高的原因是
②甲醛(HCHO)在OMS—2催化氧化作用下生成CO2和H2O,现利用OMS—2对某恒容密闭空间的甲醛进行催化氧化实验。实验开始时,该空间内甲醛含量为1.22mg/L,CO2含量为0.590mg/L,一段时间后测得CO2含量升高至1.47mg/L,该实验中甲醛的转化率为
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解题方法
【推荐2】氨是一种重要的化工原料,可以用来制备氮化硅(Si3N4)肼(N2H4)、氢氰酸(HCN)。
(1)已知:Si(s)+2Cl2(g)==SiCl4(g) △H1=akJ·mol-1
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H2=bkJ·mol-1
3Si(s)+2N2(g)==Si3N4(s) △H3=ckJ·mol-1
H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g) △H4=dkJ·mol-1
则反应3SiCl4(g)+4NH3(g)==Si3N4(s)+12HCl(g)的△H=________________ kJ·mol-1(用a、b、c、d表示)。
(2)肼的制备方法是用次氯酸钠氧化过量的氨。
已知ClO-水解的方程式为:ClO-+H2 O=HClO+OH-。常温下,该水解反应的平衡常数为K=1.0×10-6mol·L-1,则1.0mol· L -1NaCIO溶液的pH=________ 。
(3)工业上利用氨气生产氢氰酸(HCN)的反应为:CH4(g)+NH3(g)
HCN(g)+3H2 (g) △H>O
①其他条件一定,达到平衡时NH3转化率随外界条件X变化的关系如图所示。X代表的是________ (填“温度”或“压强”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/4/2111460754907136/2112065266728960/STEM/80f3f430-6e94-4c83-8c2f-fe820dc5b983.png?resizew=210)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/4/2111460754907136/2112065266728960/STEM/67975486-c7a0-4fc8-a178-57623c2af8c4.png?resizew=160)
②其他条件一定,向2L密闭容器中加入 n mol CH4和2 mol NH3,平衡时NH3体积分数随n变化的关系如图所示。若反应从开始到a点所用时间为10min,该时间段内用CH4的浓度变化表示的反应速率为________ mol·L-1·min-1;平衡常数:K(a) ________ K(b)(填“>”“=”或“<”)
③工业上用电解法处理含氰电镀废水(pH=10)的装置如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/4/2111460754907136/2112065266728960/STEM/989e9b8b-b1eb-4eb2-89f8-92fba9b263d1.png?resizew=123)
阳极产生的氯气与碱性溶液反应生成ClO-,ClO-将CN-氧化的离子方程式为:_____ CN-+ _____ ClO-+ ________ ==_____ CO32-+_____ N2↑+________ +________ 若电解处理2 mol CN-,则阴极产生气体的体积(标准状况下)为________ L。
(1)已知:Si(s)+2Cl2(g)==SiCl4(g) △H1=akJ·mol-1
N2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
3Si(s)+2N2(g)==Si3N4(s) △H3=ckJ·mol-1
H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g) △H4=dkJ·mol-1
则反应3SiCl4(g)+4NH3(g)==Si3N4(s)+12HCl(g)的△H=
(2)肼的制备方法是用次氯酸钠氧化过量的氨。
已知ClO-水解的方程式为:ClO-+H2 O=HClO+OH-。常温下,该水解反应的平衡常数为K=1.0×10-6mol·L-1,则1.0mol· L -1NaCIO溶液的pH=
(3)工业上利用氨气生产氢氰酸(HCN)的反应为:CH4(g)+NH3(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
①其他条件一定,达到平衡时NH3转化率随外界条件X变化的关系如图所示。X代表的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/4/2111460754907136/2112065266728960/STEM/80f3f430-6e94-4c83-8c2f-fe820dc5b983.png?resizew=210)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/4/2111460754907136/2112065266728960/STEM/67975486-c7a0-4fc8-a178-57623c2af8c4.png?resizew=160)
②其他条件一定,向2L密闭容器中加入 n mol CH4和2 mol NH3,平衡时NH3体积分数随n变化的关系如图所示。若反应从开始到a点所用时间为10min,该时间段内用CH4的浓度变化表示的反应速率为
③工业上用电解法处理含氰电镀废水(pH=10)的装置如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/4/2111460754907136/2112065266728960/STEM/989e9b8b-b1eb-4eb2-89f8-92fba9b263d1.png?resizew=123)
阳极产生的氯气与碱性溶液反应生成ClO-,ClO-将CN-氧化的离子方程式为:
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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3】研究CO、
在一定条件下与
催化合成
等有机产品,对实现“碳中和”目标具有重要的意义。在一定条件下
与
可发生如下反应:
反应I:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/381a7a8d3aa3306ba4984b5a6978dd28.png)
反应II:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
反应III:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/483be092c2c746da7c61d749fffc6428.png)
(1)部分物质的标准生成焓数据如表所示(由最稳定的单质合成单位量物质B的反应焓变叫做物质B的标准摩尔生成焓):
则x=___________ ;![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2edf3ec4c25802a60151619a6cf99822.png)
___________
。
(2)一定温度范围内反应I和反应II的
的线性关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/2/21/3437984409796608/3439397463040000/STEM/d725adf1a78646b3a61a984d43c91737.png?resizew=186)
①依据图像,可知
℃时,反应III的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b811539eb2c0dfc81c3be03b8293c69.png)
___________ 。
②图中![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cce036f8ce3aa231f4d56e8525b07d58.png)
___________ (填“>”、“<”或“=”)
。
(3)在密闭容器中起始时按
投料,分别在压强为
和
的恒压下进行反应(两压强下均只发生反应II和反应III)。恒压条件下反应温度对平衡中体积分数(含碳元素)
[x为CO或
,
%]的影响如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/2/21/3437984409796608/3439397463040000/STEM/158418ef56134e10aa1c06857124ef15.png?resizew=196)
则在
时,表示
和CO的平衡体积分数随温度变化关系的曲线依次是___________ (填“a”、“b”、“c”或“d”,下同)和___________ ;在T℃、一定压强下,反应在M点达到化学平衡,平衡时
的分压![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/16ed0cc7fe9f72353bd00c4e3c7d0069.png)
___________ MPa,反应III的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
___________ 。
(4)对于反应i:
。向体积为
的恒容密闭溶液中,按
投料。
①若在恒温条件下,反应达到平衡时CH4的转化率为50%,则平衡时容器内的压强与起始压强之比为___________ (最简单整数比)。
②其他条件相同时,在不同催化剂(I、II、III)作用下,反应相同时间,
的转化率随反应温度的变化如图所示,
的转化率:c点>b点,原因是___________ 。
③三条曲线在约
后会重合,原因是___________ 。
![](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/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ba8d41defa28f4f06acefb19b1286146.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85973e3cffda90b16b2ac900d7f914fd.png)
反应I:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5a86cb76439df8b93379ca41c8a48b3c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/381a7a8d3aa3306ba4984b5a6978dd28.png)
反应II:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5be8b551397178d862f961e7d59fa53c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
反应III:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/005347070dffab62c10dba68c72af84e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/483be092c2c746da7c61d749fffc6428.png)
(1)部分物质的标准生成焓数据如表所示(由最稳定的单质合成单位量物质B的反应焓变叫做物质B的标准摩尔生成焓):
物质 | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
标准生成焓![]() | ![]() | 0 | ![]() | x |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2edf3ec4c25802a60151619a6cf99822.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)一定温度范围内反应I和反应II的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/821882e8d6eaa9d7308b61cfcd4ce180.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/2/21/3437984409796608/3439397463040000/STEM/d725adf1a78646b3a61a984d43c91737.png?resizew=186)
①依据图像,可知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b811539eb2c0dfc81c3be03b8293c69.png)
②图中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cce036f8ce3aa231f4d56e8525b07d58.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/706d9bc281ffb405836d3f1fcba5d788.png)
(3)在密闭容器中起始时按
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be449aed607a454ac928fa175065d022.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61dcc1c650bb52a6525b3d11282e7eb0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4af09ca2337fa5fa193ba5d92641c826.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/facabcaf7630936301c496dfd45bc261.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a0ad3e8da5ac09066541c25e974d7ff9.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/2/21/3437984409796608/3439397463040000/STEM/158418ef56134e10aa1c06857124ef15.png?resizew=196)
则在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61dcc1c650bb52a6525b3d11282e7eb0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/16ed0cc7fe9f72353bd00c4e3c7d0069.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
(4)对于反应i:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1014df9a6c1281e6e74582ddb37fa68c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c424e9f778fdc2a13a59898ab0ccbbe3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/823f8b2508e5904916df67e9d801efca.png)
①若在恒温条件下,反应达到平衡时CH4的转化率为50%,则平衡时容器内的压强与起始压强之比为
②其他条件相同时,在不同催化剂(I、II、III)作用下,反应相同时间,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
③三条曲线在约
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aff3f2e126ab72ef3407b8e7c44ec4ea.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/2/21/3437984409796608/3439397463040000/STEM/d36aec4c149e49c6a5c6b1849b4ec286.png?resizew=211)
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
【推荐1】苯酚是重要的有机化工原料之一,工业上主要用于酚醛树脂、双酚、已内酰胺、水杨酸等的制备。回答下列问题:
(1)一定条件下,在CuCl2-FeCl3作催化剂的条件下,氧气直接氧化苯制备苯酚:2
(g)+O2(g)
2
(g)
,可分以下两步进行(其中
),恒容密闭容器I:2
(g)+2HCl(g)+O2(g)
2
(g)+2H2O(g)
恒容密闭容器Ⅱ:
(g)+H2O ![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(g)+HCl(g)
。
①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2122e3f1e76a635e58e4d54aa594c552.png)
___________ 2(填“大于”“小于”或“等于”,下同)。
②向容器I中加入10mol苯(g)、10molHCl(g)和一定量的
,发生上述I中反应。苯的平衡转化率按不同投料比
[
]随温度的变化曲线如图所示。
以下物理量大小关系有:图中所示投料比![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c814128ea2139e33db94ea590e7c2223.png)
___________
;反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/809b7299b1821bf038c2b272e4b014b6.png)
___________
;平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/751b16753f54297b81316b2ee840d78f.png)
___________
。
温度下,加入物料后,
,测得初始压强为
,c点对应的HCl的平衡转化率50%,则d点对应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be2cbccd6562c2ff548b6c93a294d0d7.png)
___________ 。
(2)改用乙酸铁催化苯直接羟基化制苯酚:在常压下,当反应时间为2h、乙酸用量3.2mol时,改变反应温度,反应结果如表所示(转化率及收率均以苯酚的摩尔收率计)。
60℃时,苯酚选择性为___________ %(保留一位小数),温度高于50℃时,苯的转化率增大,而苯酚的选择性下降的原因是___________ ,乙酸铁催化苯直接羟基化合成苯酚的实验中反应温度最好为___________ 。
(1)一定条件下,在CuCl2-FeCl3作催化剂的条件下,氧气直接氧化苯制备苯酚:2
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/1/b5595420-93af-45ed-ac20-f22f14b5342e.png?resizew=54)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/1/029acb8a-6ebc-4130-8ffc-8f596fa706a0.png?resizew=96)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/70551b3d849d53bdbd31f079349e4a55.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/67ca5fd57c2c2fcc3c7a574fdd1467d9.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/1/b69488e1-f4c7-419e-9086-991f5ea6e8d5.png?resizew=50)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/1/aa9880e4-d8fd-452d-8926-8a6f5a1e2e62.png?resizew=80)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/31f91bce7542167f7ca31fa98fb18fdd.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/1/0e47bb18-1e6a-4d16-8dcf-003306801527.png?resizew=74)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/1/fde3995c-a64d-48b9-926a-bcd3b9a8741b.png?resizew=87)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4dda65b94ca0f03f7e0ca93cc99cdc56.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2122e3f1e76a635e58e4d54aa594c552.png)
②向容器I中加入10mol苯(g)、10molHCl(g)和一定量的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b4476a716ff4e27a89269f456eb0c33b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/81dea63b8ce3e51adf66cf7b9982a248.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a0d2ce122bf94e08ce82f4232fba6e1d.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/1/73830405-d412-49fd-805e-7152db454620.png?resizew=191)
以下物理量大小关系有:图中所示投料比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c814128ea2139e33db94ea590e7c2223.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aec19b68e3add9d5bfcc6269a1855b87.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/809b7299b1821bf038c2b272e4b014b6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/678b877de3dd632c6c116daaaf172335.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/751b16753f54297b81316b2ee840d78f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/38dae3c7302baaa87dae2e2e62032489.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9275bd8ce17fcc4a786510b008414ab0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/707ea658f3a9359f5740d5aab48f7948.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7982871cc37a5912b311930fb6393472.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be2cbccd6562c2ff548b6c93a294d0d7.png)
(2)改用乙酸铁催化苯直接羟基化制苯酚:在常压下,当反应时间为2h、乙酸用量3.2mol时,改变反应温度,反应结果如表所示(转化率及收率均以苯酚的摩尔收率计)。
温度/℃ | 苯转化率/% | 苯酚收率/% | 苯酚选择性/% |
40 | 9.5 | 9.5 | 100 |
44.5 | 15.9 | 15.8 | 99.4 |
50 | 62.0 | 60.1 | 96.9 |
55.5 | 65.2 | 60.8 | 93.3 |
60 | 67.4 | 58 |
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐2】某冶炼厂产生大量的CO、SO2等有毒废气,为了变废为宝,科研小组研究用废气等物制备羰基硫(COS)和Li/SO2电池产品。
(1)羰基硫是一种粮食熏蒸剂,能防治某些害虫和真菌的危害,利用CO等制备羰基硫原理如下。
方法一:用FeOOH作催化剂,CO(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2(g),反应分两步进行,其反应过程能量变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/2/abe7b25b-2eb8-4c86-851d-b9a14a42bb44.png?resizew=319)
①CO(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2(g) △H=_______ 。
②决定COS生成速率的主要步骤是_______ (填“第1步”或“第2步”)。
方法二:一氧化碳还原CaSO4.可发生下列反应:
I.CaSO4(s)+CO(g)⇌CaO(s)+CO2(g)+SO2(g),
II.SO2(g)+3CO(g)⇌2CO2(g)+COS(g),其lgKp与温度(T)的关系如图所示(Kp为以分压表示的平衡常数)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/2/bd40decc-3103-4e51-893b-465b8333e194.png?resizew=243)
①△H>0的反应是_______ (填“I”或“II”)。
②在恒温恒容密闭容器中通入一定量SO2、CO气体进行反应II,能说明已达到平衡状态的是_______ (填字母)。
a.2v(CO)正=3v(CO2)正 b.气体的压强不再随时间变化
c.气体的密度不再随时间变化 d.
的值不再随时间而变化
③若在1.0L的恒容密闭容器中加入1molCaSO4,并充入1molCO,只发生反应I,在B点时气体总压强为1MPa,则此时CaSO4转化率为_______ (已知
≈1.41)。
(2)利用SO2等物质制备Li/SO2电池。电池以LiBr-AN(乙腈)、液态SO2为电解质溶液,放电时有白色的连二亚硫酸锂(Li2S2O4)沉淀生成。
①放电时正极的电极反应式为_______ 。
②锂电池必须在无水环境中使用的原因是_______ (用离子方程式表示)。
(1)羰基硫是一种粮食熏蒸剂,能防治某些害虫和真菌的危害,利用CO等制备羰基硫原理如下。
方法一:用FeOOH作催化剂,CO(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2(g),反应分两步进行,其反应过程能量变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/2/abe7b25b-2eb8-4c86-851d-b9a14a42bb44.png?resizew=319)
①CO(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2(g) △H=
②决定COS生成速率的主要步骤是
方法二:一氧化碳还原CaSO4.可发生下列反应:
I.CaSO4(s)+CO(g)⇌CaO(s)+CO2(g)+SO2(g),
II.SO2(g)+3CO(g)⇌2CO2(g)+COS(g),其lgKp与温度(T)的关系如图所示(Kp为以分压表示的平衡常数)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/2/bd40decc-3103-4e51-893b-465b8333e194.png?resizew=243)
①△H>0的反应是
②在恒温恒容密闭容器中通入一定量SO2、CO气体进行反应II,能说明已达到平衡状态的是
a.2v(CO)正=3v(CO2)正 b.气体的压强不再随时间变化
c.气体的密度不再随时间变化 d.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2e25451b64803c55cc4826f8bb6b0196.png)
③若在1.0L的恒容密闭容器中加入1molCaSO4,并充入1molCO,只发生反应I,在B点时气体总压强为1MPa,则此时CaSO4转化率为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7881094ce2f907c3aaf664318ecd3e2d.png)
(2)利用SO2等物质制备Li/SO2电池。电池以LiBr-AN(乙腈)、液态SO2为电解质溶液,放电时有白色的连二亚硫酸锂(Li2S2O4)沉淀生成。
①放电时正极的电极反应式为
②锂电池必须在无水环境中使用的原因是
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适中
(0.65)
【推荐3】氨催化氧化是硝酸工业的基础,氨气在
催化剂作用下发生主反应Ⅰ和副反应Ⅱ![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b5d56f9346da93e3d85960cbbab7b278.png)
Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6H2O(g)△H1=-905 kJ•mol-1
Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)
2N2(g)+6H2O(g) △H2
(1)已知:
则△H2=___________ 。
(2)以
为催化剂,在
密闭容器中充入
和
,测得有关物质的量与温度的关系如图甲所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/21/2899215987040256/2900106422386688/STEM/4b205350-5f5c-4167-b231-1a2c87c19c02.png?resizew=280)
①
该催化剂在高温时对反应___________ 更有利(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②
时,
的转化率为______ 。
③
时,反应 Ⅱ的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/adc6aa655d196e40932974c876442a12.png)
_____ (列出计算式即可)。
④下列说法正确的是___________ (填序号)。
A.工业上氨催化氧化生成
时,最佳温度应控制在
左右
B.增大
和
的初始投料比可以提高
生成
的平衡转化率
C.投料比不变,增加反应物的浓度可以提高
生成
的平衡转化率
D.使用催化剂时,可降低反应的活化能,加快其反应速率
(3)在有氧条件下,新型催化剂
能催化
与
反应生成
。反应原理为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61b5b195398a701d68b813354387a838.png)
①将一定比例的
、
与
的混合气体,匀速通入装有催化剂
的反应器(如图乙所示)中发生上述反应,反应相同时间
的去除率随反应温度的变化曲线如图丙所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/21/2899215987040256/2900106422386688/STEM/d5804066-7e7d-4b75-999f-51f460698ec5.png?resizew=326)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/21/2899215987040256/2900106422386688/STEM/44f8cd36-7ed5-4d95-b04a-f29a9d26a08f.png?resizew=216)
当反应温度高于
时,
的去除率迅速下降的原因可能是___________ (填序号)。
A.
百分含量减小 B.副反应增多 C.催化剂活性降低 D.反应活化能增大
②已知:上述反应的平衡常数与温度的关系为
。若该反应在某温度下达到平衡,升高温度时,平衡___________ (填“正向”“逆向”或“不”)移动,原因是___________
逆反应速率将___________ (填“增大”“减小”或“不变”)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b17a761fec676efbe0a8fde51e31bc01.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b5d56f9346da93e3d85960cbbab7b278.png)
Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(1)已知:
断裂![]() ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
![]() | ![]() | ![]() |
则△H2=
(2)以
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b17a761fec676efbe0a8fde51e31bc01.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/351a94d4012293d0ccf15f2f1c5d5ff7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7ca83e702983efe08370bbc3df240dec.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e88cc93e46d5858aa24c7995c5798e09.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/21/2899215987040256/2900106422386688/STEM/4b205350-5f5c-4167-b231-1a2c87c19c02.png?resizew=280)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d35ff03720c1fa3c6fffd05ec007cec6.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/81b00c59ef522a5c09f37d76074e9428.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1c33bc61040178c3282e2e7c0bea6a2c.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6a33e8c5465a2bbfbc3485f79e5bbf32.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/adc6aa655d196e40932974c876442a12.png)
④下列说法正确的是
A.工业上氨催化氧化生成
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6453362594675c87f347fa0b3697374e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32637962dc20618ac4275c4921539cd9.png)
B.增大
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1c33bc61040178c3282e2e7c0bea6a2c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d169aea963db20812bafd987dcd52fa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1c33bc61040178c3282e2e7c0bea6a2c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6453362594675c87f347fa0b3697374e.png)
C.投料比不变,增加反应物的浓度可以提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1c33bc61040178c3282e2e7c0bea6a2c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6453362594675c87f347fa0b3697374e.png)
D.使用催化剂时,可降低反应的活化能,加快其反应速率
(3)在有氧条件下,新型催化剂
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e8f1796428c2600bbbdff746b0311583.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1c33bc61040178c3282e2e7c0bea6a2c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6453362594675c87f347fa0b3697374e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b3a12bf15ee0428183b39c262f6d0087.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61b5b195398a701d68b813354387a838.png)
①将一定比例的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6453362594675c87f347fa0b3697374e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1c33bc61040178c3282e2e7c0bea6a2c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d169aea963db20812bafd987dcd52fa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e8f1796428c2600bbbdff746b0311583.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6453362594675c87f347fa0b3697374e.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/21/2899215987040256/2900106422386688/STEM/d5804066-7e7d-4b75-999f-51f460698ec5.png?resizew=326)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/21/2899215987040256/2900106422386688/STEM/44f8cd36-7ed5-4d95-b04a-f29a9d26a08f.png?resizew=216)
当反应温度高于
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cdeb49dd78ea0bbd5db736458a730297.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6453362594675c87f347fa0b3697374e.png)
A.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6453362594675c87f347fa0b3697374e.png)
②已知:上述反应的平衡常数与温度的关系为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8af53052c0def88c37cc30cf4abd2f40.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e707a7bea901a3af6aef3cd43ac685e3.png)
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】硅及其化合物广泛应用于太阳能的利用、光导纤维及硅橡胶的制备等.
纯净的硅是从自然界中的石英矿石(主要成分为SiO2)中提取.高温下制取纯硅有如下反应(方法Ⅰ):
①SiO2(s)+2C(s)⇌Si(s)+2CO(g)
②Si(s)+2Cl2(g)⇌SiCl4(g)
③SiCl4(g)+2H2(g)→Si(s)+4HCl(g)
完成下列填空:
(1)硅原子核外有______ 种不同能级的电子,最外层p电子有______ 种自旋方向;SiO2晶体中每个硅原子与______ 个氧原子直接相连.
(2)单质的还原性:碳______ 硅(填写“同于”、“强于”或“弱于”).从平衡的视角而言,反应①能进行的原因是______ .
(3)反应②生成的化合物分子空间构型为;该分子为______ 分子(填写“极性”或“非极性”).
(4)某温度下,反应②在容积为V升的密闭容器中进行,达到平衡时Cl2的浓度为a mol/L.然后迅速缩小容器容积到0.5V升,t秒后重新达到平衡,Cl2的浓度为b mol/L.则:a______ b(填写“大于”、“等于”或“小于”).
(5)在t秒内,反应②中反应速率v(SiCl4)=______ (用含a、b的代数式表示).
(6)工业上还可以通过如下反应制取纯硅(方法Ⅱ):
④Si(粗)+3HCl(g)
SiHCl3(l)+H2(g)+Q(Q>0)
⑤SiHCl3(g)+H2(g)
Si(纯)+3HCl(g)
提高反应⑤中Si(纯)的产率,可采取的措施有:______ 、______ .
纯净的硅是从自然界中的石英矿石(主要成分为SiO2)中提取.高温下制取纯硅有如下反应(方法Ⅰ):
①SiO2(s)+2C(s)⇌Si(s)+2CO(g)
②Si(s)+2Cl2(g)⇌SiCl4(g)
③SiCl4(g)+2H2(g)→Si(s)+4HCl(g)
完成下列填空:
(1)硅原子核外有
(2)单质的还原性:碳
(3)反应②生成的化合物分子空间构型为;该分子为
(4)某温度下,反应②在容积为V升的密闭容器中进行,达到平衡时Cl2的浓度为a mol/L.然后迅速缩小容器容积到0.5V升,t秒后重新达到平衡,Cl2的浓度为b mol/L.则:a
(5)在t秒内,反应②中反应速率v(SiCl4)=
(6)工业上还可以通过如下反应制取纯硅(方法Ⅱ):
④Si(粗)+3HCl(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/20/2423804571770880/2424232152465408/STEM/ed143f80721b453ea582eaa55c2fbbc0.png?resizew=60)
⑤SiHCl3(g)+H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/20/2423804571770880/2424232152465408/STEM/0347c68280c84f89a988898d66a6c4e7.png?resizew=34)
提高反应⑤中Si(纯)的产率,可采取的措施有:
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】在起始温度相同(T℃)的条件下,分别向容积相同的密闭容器甲、乙、丙中加入等量NH4I(s),发生反应:NH4I(s)
NH3(g)+HI(g) ΔH>0,2HI(g)
I2(g)+H2(g) ΔH>0,容器如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/9/2954407510736896/2954576334307328/STEM/c1ad4610a78348de846b5e83131d1c95.png?resizew=425)
回答下列问题:
(1)在甲容器中,不能作为2HI(g)
I2(g)+H2(g)达到平衡的依据是____ (填标号)。
a.气体颜色不变 b.气体压强不变
c.气体温度不变 d.混合气体的平均相对分子质量不变
(2)乙容器中反应达平衡后,再充入He,则反应2HI(g)
I2(g)+H2(g)的平衡____ 移动(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不”)。
(3)在反应过程中,测得丙容器中HI、H2的物质的量(c)随时间(t)变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/15/633863c6-6aa1-411d-9ae6-7e81f15673ca.png?resizew=303)
已知:在T℃时,2HI(g)
I2(g)+H2(g)的平衡常数K=
。
①曲线b代表的变化曲线____ (填化学式);
②2min内,用NH3表示的反应速率为____ ,HI的分解率为____ 。
③T℃时,若在丙容器中加入I2(g)和H2(g)各1mol;反应达平衡后,放出7.6kJ的热量,则I2(g)与H2(g)反应的热化学方程式为____ 。
(4)甲、乙、丙三个容器中反应均达到平衡时,I2(g)的体积分数由大到小的顺序是____ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/9/2954407510736896/2954576334307328/STEM/c1ad4610a78348de846b5e83131d1c95.png?resizew=425)
回答下列问题:
(1)在甲容器中,不能作为2HI(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
a.气体颜色不变 b.气体压强不变
c.气体温度不变 d.混合气体的平均相对分子质量不变
(2)乙容器中反应达平衡后,再充入He,则反应2HI(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
(3)在反应过程中,测得丙容器中HI、H2的物质的量(c)随时间(t)变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/15/633863c6-6aa1-411d-9ae6-7e81f15673ca.png?resizew=303)
已知:在T℃时,2HI(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18ebb51ff653764e0f964cf4ecda0199.png)
①曲线b代表的变化曲线
②2min内,用NH3表示的反应速率为
③T℃时,若在丙容器中加入I2(g)和H2(g)各1mol;反应达平衡后,放出7.6kJ的热量,则I2(g)与H2(g)反应的热化学方程式为
(4)甲、乙、丙三个容器中反应均达到平衡时,I2(g)的体积分数由大到小的顺序是
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名校
解题方法
【推荐3】研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)已知:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)
2NO2(g) ΔH=-113.0 kJ·mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g)的ΔH=_______ kJ·mol-1。
(2)一定条件下,将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是_______ 。
a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变 d.每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1∶6,则平衡常数K=_________ 。(保留2位小数)
(3)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。
CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2011/12/9/1576032121577472/1576032121946112/STEM/912352ecfab840ddb7ed72e34c086d90.png?resizew=217)
该反应ΔH_____ 0(填“>”或“ <”)。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是___________________________________ 。
(1)已知:2SO2(g)+O2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2011/12/9/1576032121577472/1576032121946112/STEM/80da8b7877144e6f9c6f58354d3509ce.png?resizew=40)
2NO(g)+O2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2011/12/9/1576032121577472/1576032121946112/STEM/80da8b7877144e6f9c6f58354d3509ce.png?resizew=40)
则反应NO2(g)+SO2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2011/12/9/1576032121577472/1576032121946112/STEM/80da8b7877144e6f9c6f58354d3509ce.png?resizew=40)
(2)一定条件下,将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是
a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变 d.每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1∶6,则平衡常数K=
(3)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2011/12/9/1576032121577472/1576032121946112/STEM/80da8b7877144e6f9c6f58354d3509ce.png?resizew=40)
CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2011/12/9/1576032121577472/1576032121946112/STEM/912352ecfab840ddb7ed72e34c086d90.png?resizew=217)
该反应ΔH
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐1】高纯硅晶体是信息技术的重要材料。
(1)工业上用石英和焦炭可以制得粗硅。已知反应过程的能量变化如下图
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/4/1853014732488704/1854361619382272/STEM/ed56eaf7203d44838695b9f07d07fc9b.png?resizew=248)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/4/1853014732488704/1854361619382272/STEM/5c90712f240947f494c1e94d0171f5fd.png?resizew=247)
写出用石英和焦炭制取粗硅的热化学方程式______________________________ 。
(2)某同学设计下列流程制备高纯硅:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/4/1853014732488704/1854361619382272/STEM/e55e1d6c07b64897a4e6bd372310584c.png?resizew=437)
①Y的化学式为____________________ 。
②写出反应I的离子方程式________________________________________ 。
③写出反应IV的化学方程式________________________________________ 。
④甲烷分解的温度远远高于硅烷(SiH4),用原子结构解释其原因______________________________ 。
(3)将粗硅转化成三氯硅烷(SiHCl3),进一步反应也可以制得粗硅。其反应:SiHCl3(g)+H2(g)
Si(s)+3HCl(g),不同温度下,SiHCl3的平衡转化率随反应物的投料比的变化关系如图所示。下列说法正确的是__________ (填字母)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/4/1853014732488704/1854361619382272/STEM/312359fac2d64d9b82c9c0a7181119af.png?resizew=235)
A.该反应是放热反应
B.横坐标表示的投料比可以是![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9a8bfe71d7037752ddecf5d5e5855b91.png)
C.该反应的平衡常数随温度升高而增大
D.实际生产中为提高SiHCl3的利用率,可以适当增大压强
(1)工业上用石英和焦炭可以制得粗硅。已知反应过程的能量变化如下图
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/4/1853014732488704/1854361619382272/STEM/ed56eaf7203d44838695b9f07d07fc9b.png?resizew=248)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/4/1853014732488704/1854361619382272/STEM/5c90712f240947f494c1e94d0171f5fd.png?resizew=247)
写出用石英和焦炭制取粗硅的热化学方程式
(2)某同学设计下列流程制备高纯硅:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/4/1853014732488704/1854361619382272/STEM/e55e1d6c07b64897a4e6bd372310584c.png?resizew=437)
①Y的化学式为
②写出反应I的离子方程式
③写出反应IV的化学方程式
④甲烷分解的温度远远高于硅烷(SiH4),用原子结构解释其原因
(3)将粗硅转化成三氯硅烷(SiHCl3),进一步反应也可以制得粗硅。其反应:SiHCl3(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c2c01b22f6bd3614b5052714e01bb93.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/4/1853014732488704/1854361619382272/STEM/312359fac2d64d9b82c9c0a7181119af.png?resizew=235)
A.该反应是放热反应
B.横坐标表示的投料比可以是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9a8bfe71d7037752ddecf5d5e5855b91.png)
C.该反应的平衡常数随温度升高而增大
D.实际生产中为提高SiHCl3的利用率,可以适当增大压强
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【推荐2】防治大气污染、水体污染等是世界各国保护环境的最重要课题。
(1)将
催化重整为可用的化学品,对改善环境意义重大。
①某科研团队利用
三元催化剂在
下“超干重整”
和
。
已知:反应I.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/08d9a5ed4d7acb34874ec27a638e0228.png)
反应II.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/178d109a5824e27d1baecb775f1e1005.png)
则反应III.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
___ 。
②在体积为1L的刚性容器中进行“合成气催化重整”,反应的化学方程式为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8e1007b983a7255e617047601de85680.png)
。当投料比,
时,
的平衡转化率(
)与温度(T)、初始压强(p)的关系如图所示。压强![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/702479d629f919183641d90944d7bd0e.png)
__ (填“
” “
”或“
”,下同)
;当温度为
、压强为
时,a点时的v(逆)__ v(正);起始时向容器中加入1mol
和1mol
,在温度为
、初始压强为
时反应,该反应的K=__ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/22/93f513b4-c3b1-42aa-8b41-301bd0f0196f.png?resizew=244)
(2)氮的氧化物是造成大气污染的主要物质,研究氮氧化物的反应机理更有助于消除大气污染。
①
催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,研究发现在以
为主的催化剂上可能发生的反应过程如图。写出脱硝过程的总反应的化学方程式:___ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/13/2698822660620288/2699467943608320/STEM/b21f0097a417417880f3f0a6232ba7d0.png?resizew=275)
②催化氧化法去除NO是在一定条件下,用
消除NO污染,其反应原理为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4a5d9e205423415119c0b7671782ca43.png)
。不同温度条件下,
为2:1时,得到NO脱除率曲线如图所示。脱除NO的最佳温度是___ 。在温度超过1000
时NO脱除率骤然下降的原因可能是___ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/13/2698822660620288/2699467943608320/STEM/a5bbf40831d0470193ae025efdeb35e6.png?resizew=256)
③NO氧化反应:
分两步进行,反应I:
,反应II:
,其反应过程能量变化示意图如图。其中决定NO氧化反应速率的步骤是反应__ (填“I”或“II”)。
(1)将
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
①某科研团队利用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9f1c7561b29a62077f8e5952f6c69901.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/53624c2122cb701b6e7f0177e99b5884.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
已知:反应I.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e1390ac193efadd71f996c8bbe51c08.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/08d9a5ed4d7acb34874ec27a638e0228.png)
反应II.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cafb99f233029b6fa031d91d5de04e4b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/178d109a5824e27d1baecb775f1e1005.png)
则反应III.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/337b953208f0766bc9507d4aa55526b8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
②在体积为1L的刚性容器中进行“合成气催化重整”,反应的化学方程式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8e1007b983a7255e617047601de85680.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ab6f2c6d803a1b8cf32a46815e665683.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2e103e507541d9a61ff6f2118e5dbcfb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e514bc1761deff47d27c1909c1906ab4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/702479d629f919183641d90944d7bd0e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/392cdb9d30684cce244bef94b8d861b9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ff7942da6c3fc4005256fb1458557c0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6706fe00b4e231e62d9ecbec567d526b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b134979720dce8399d670998451f1c88.png)
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(2)氮的氧化物是造成大气污染的主要物质,研究氮氧化物的反应机理更有助于消除大气污染。
①
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②催化氧化法去除NO是在一定条件下,用
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③NO氧化反应:
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/22/c6de78ed-1e3d-4c7f-9115-427fece97d83.png?resizew=324)
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】苯乙稀(
)是重要的有机化工原料。工业上以乙苯(
)为原料,采用催化脱氢的方法制取苯乙稀的化学方程式为:
(g) ![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be0edafde9c26ddfb39d61389ab28d89.png)
(g)+H2(g)△H=124kJ·mol-1
(1)25℃、101 kPa 时,1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。 已知:H2 和苯乙烯的燃烧热 △H 分别为-290 kJ·mol -1 和-4400 kJ·mol-1,则乙苯的燃烧热△H=_____ kJ·mol-1。
(2)在体积不变的恒温密闭容器中,发生乙苯催化脱氢的反应,反应过程中各物质浓度随时间变化的关系如图所示。 在 t1 时刻加入 H2,t2 时刻再次达到平衡。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/26/2428033882185728/2428560815947776/STEM/5cc993f616bb4b29972d357f00d287ea.png?resizew=128)
①物质 X 为_____ ,判断理由是_____ ;
②乙苯催化脱氢反应的化学平衡常数为_____ (用含 a、b、c 的式子表示)。
(3)在体积为 2 L 的恒温密闭容器中通入 2 mol 乙苯蒸气,2 min 后达到平衡,测得氢气的浓度是 0.5 mol·L-1,则乙苯蒸气的反应速率为_____ ;维持温度和容器体积不变,向上述平衡中再通入 1.5 mol 氢气和 1.5 mol 乙苯蒸气,则 v 正______ v 逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)实际生产时反应在常压下进行,且向乙苯蒸气中掺入水蒸气,利用热力学数据计算得到温度和投料比(M)对乙苯的平衡转化率的影响如图所示。[M=
]
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/26/2428033882185728/2428560815947776/STEM/1d1f062f751047b484b997ecaa015354.png?resizew=274)
①比较图中 A、B 两点对应的平衡常数大小:KA_____ KB(填“>”、“<”或“=”);
②图中投料比 M1、M2、M3 的大小顺序为_____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/26/2428033882185728/2428560815947776/STEM/16a08290b472484592054d074126bc89.png?resizew=99)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/26/2428033882185728/2428560815947776/STEM/7634b05a0d094179a5f68905a8fc01fa.png?resizew=73)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/26/2428033882185728/2428560815947776/STEM/7634b05a0d094179a5f68905a8fc01fa.png?resizew=73)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be0edafde9c26ddfb39d61389ab28d89.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/26/2428033882185728/2428560815947776/STEM/16a08290b472484592054d074126bc89.png?resizew=99)
(1)25℃、101 kPa 时,1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。 已知:H2 和苯乙烯的燃烧热 △H 分别为-290 kJ·mol -1 和-4400 kJ·mol-1,则乙苯的燃烧热△H=
(2)在体积不变的恒温密闭容器中,发生乙苯催化脱氢的反应,反应过程中各物质浓度随时间变化的关系如图所示。 在 t1 时刻加入 H2,t2 时刻再次达到平衡。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/26/2428033882185728/2428560815947776/STEM/5cc993f616bb4b29972d357f00d287ea.png?resizew=128)
①物质 X 为
②乙苯催化脱氢反应的化学平衡常数为
(3)在体积为 2 L 的恒温密闭容器中通入 2 mol 乙苯蒸气,2 min 后达到平衡,测得氢气的浓度是 0.5 mol·L-1,则乙苯蒸气的反应速率为
(4)实际生产时反应在常压下进行,且向乙苯蒸气中掺入水蒸气,利用热力学数据计算得到温度和投料比(M)对乙苯的平衡转化率的影响如图所示。[M=
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①比较图中 A、B 两点对应的平衡常数大小:KA
②图中投料比 M1、M2、M3 的大小顺序为
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