二氧化钛(TiO2)是一种重要的工业原料,可用四氯化钛(TiCl4)制备。已知:
I.TiCl4(g)+O2(g)TiO2(s)+2Cl2(g) △H1=-178.4kJ∙mol-1
II.2C(s)+O2(g)2CO(g) △H2=-219.9kJ∙mol-1
请回答下列问题:
(1)TiCl4(g)与CO(g)反应生成TiO2(s)、C(s)和氯气的热化学方程式为____ 。
(2)若反应I的逆反应活化能表示为EkJ∙mol-1,则E____ 178.4(填“>”“<”或“=”)。
(3)t℃时,向10L恒容密闭容器中充入1molTiCl4和2molO2,发生反应I。4min达到平衡时测得TiO2的物质的量为0.2mol。
①0~4min内,用Cl2表示的反应速率v(Cl2)=_____ 。
②TiCl4的平衡转化率α=____ 。
③下列措施,既能加快反应速率又能增大TiCl4平衡转化率的是______ (填选项字母)。
A.缩小容器容积 B.加入催化剂 C.分离出部分TiO2 D.增大O2浓度 E.降低温度
(4)t℃时,向10L恒容密闭容器中充入4molTiCl4和一定量O2的混合气体,发生反应I,两种气体的平衡转化率(α)与起始的物质的量之比[]的关系如图所示:能表示TiCl4平衡转化率的曲线为______ (填“L1”或“L2”);M点的坐标为_____ 。
I.TiCl4(g)+O2(g)TiO2(s)+2Cl2(g) △H1=-178.4kJ∙mol-1
II.2C(s)+O2(g)2CO(g) △H2=-219.9kJ∙mol-1
请回答下列问题:
(1)TiCl4(g)与CO(g)反应生成TiO2(s)、C(s)和氯气的热化学方程式为
(2)若反应I的逆反应活化能表示为EkJ∙mol-1,则E
(3)t℃时,向10L恒容密闭容器中充入1molTiCl4和2molO2,发生反应I。4min达到平衡时测得TiO2的物质的量为0.2mol。
①0~4min内,用Cl2表示的反应速率v(Cl2)=
②TiCl4的平衡转化率α=
③下列措施,既能加快反应速率又能增大TiCl4平衡转化率的是
A.缩小容器容积 B.加入催化剂 C.分离出部分TiO2 D.增大O2浓度 E.降低温度
(4)t℃时,向10L恒容密闭容器中充入4molTiCl4和一定量O2的混合气体,发生反应I,两种气体的平衡转化率(α)与起始的物质的量之比[]的关系如图所示:能表示TiCl4平衡转化率的曲线为
更新时间:2022-10-24 18:55:56
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【推荐1】合成气(CO+H2) 广泛用于合成有机物,工业上常采用天然气与水蒸气反应等方法来制取合成气,
(1)已知标况下,5.6LCH4与水蒸气完全反应时吸收51.5kJ的热量,请写出该反应的热化学方程式________________ ;
(2)在150℃时2L 的密闭容器中,将2molCH4和2mol H2O(g)混合,经过15min达到平衡,此时CH4的转化率为60%。回答下列问题:
①从反应开始至平衡,用氢气的变化量来表示该反应速率v(H2)=________ 。
②在该温度下,计算该反应的平衡常数K=________ 。
③下列选项中能表示该反应已达到平衡状态的是________ 。
A.V(H2)逆=3v (CO)正 B.密闭容器中混合气体的密度不变
C.密闭容器中总压强不变 D.C(CH4)=C(CO)
(3)合成气中的氢气也用于合成氨气:N2+3H22NH3。保持温度和体积不变,在甲、乙、丙三个容器中建立平衡的相关信息如下表。则下列说法正确的是_______________ ;
A.n1=n2=3.2 B.φ甲=φ丙>φ乙 C.v乙 >v丙>v甲 D.P乙>P甲=P丙
(4)合成气可以制取甲醚,绿色电源“二甲醚-氧气燃料电池”工作原理如下图所示
① 电极Y 上发生的反应式为__________ ;
②电池在放电过程中,电极X周围溶液的pH_______ (填“增大、减小、不变”)。
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①从反应开始至平衡,用氢气的变化量来表示该反应速率v(H2)=
②在该温度下,计算该反应的平衡常数K=
③下列选项中能表示该反应已达到平衡状态的是
A.V(H2)逆=3v (CO)正 B.密闭容器中混合气体的密度不变
C.密闭容器中总压强不变 D.C(CH4)=C(CO)
(3)合成气中的氢气也用于合成氨气:N2+3H22NH3。保持温度和体积不变,在甲、乙、丙三个容器中建立平衡的相关信息如下表。则下列说法正确的是
容器 | 体积 | 起始物质 | 平衡时NH3的物质的量 | 平衡时N2 的体积分数 | 反应开始时的速率 | 平衡时容器内压强 |
甲 | 1L | 1molN2+3molH2 | 1.6mol | φ甲 | v甲 | P甲 |
乙 | 1L | 2molN2+6molH2 | n1 mol | φ乙 | v乙 | P乙 |
丙 | 2L | 2molN2+6molH2 | n2 mol | φ丙 | v丙 | P丙 |
A.n1=n2=3.2 B.φ甲=φ丙>φ乙 C.v乙 >v丙>v甲 D.P乙>P甲=P丙
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【推荐2】碳、氮及其化合物在生产、生活中广泛存在。
(1)煤气化的化学方程式为:C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g)∆H,该反应在高温下能自发进行,则∆H_____ 0(填“>”或“<”)。
(2)煤气化的产物可用于合成甲醇。已知,在刚性容器中,有关反应及其在不同温度下的化学平衡常数如下表所示。
①∆H1、∆H2、∆H3的关系是_____________ ,∆H3______ 0 (填“>”或“<”)
②下列措施能使反应(c)的平衡体系中n(CH3OH):n(CO2)增大的是_______ (填字母代号)。
A.将H2O (g)从体系中分离出去B.充入He (g)
C.升高温度D.充入1mol H2(g)
③500℃时,测得反应(c)在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度分别为1.0mol·L-1、0.20mol·L-1、0.50mol·L-1、0.40mol·L-1,则此时反应(c)________ 。
A.向正反应方向进行B.向逆反应方向进行
C.处于平衡状态D.无法判断反应状态
(3)CO2在熔融氧化钴环境和催化剂作用下可转化为清洁燃料甲酸。工作原理如图所示,写出阴极的电极反应____________________________ 。
(4)汽车尾气主要有害物质是CO和NO,提高其转化效率是重要的研究课题。在密闭容器中充入5.0 mol CO和4.0 mol NO,发生以下反应:2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)△H=-746 kJ·mol-1平衡时,NO的转化率与温度、压强的关系如图所示。
①温度:T1_____ T2(填“<”或“>”),
②某温度下,反应达到平衡状态P点时,此时的平衡常数Kp=________________________ (只列计算式)。
(1)煤气化的化学方程式为:C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g)∆H,该反应在高温下能自发进行,则∆H
(2)煤气化的产物可用于合成甲醇。已知,在刚性容器中,有关反应及其在不同温度下的化学平衡常数如下表所示。
相关化学反应方程式 | 平衡 常数 | 温度(0C) | ||
500 | 700 | 800 | ||
(a)2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)∆H1 | K1 | 2.5 | 0.34 | 0.15 |
(b)H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)∆H2 | K2 | 1.0 | 1.70 | 2.52 |
(c)3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)∆H3 | K3 |
①∆H1、∆H2、∆H3的关系是
②下列措施能使反应(c)的平衡体系中n(CH3OH):n(CO2)增大的是
A.将H2O (g)从体系中分离出去B.充入He (g)
C.升高温度D.充入1mol H2(g)
③500℃时,测得反应(c)在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度分别为1.0mol·L-1、0.20mol·L-1、0.50mol·L-1、0.40mol·L-1,则此时反应(c)
A.向正反应方向进行B.向逆反应方向进行
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①温度:T1
②某温度下,反应达到平衡状态P点时,此时的平衡常数Kp=
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解答题-原理综合题
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【推荐3】甲醇()是一种可再生能源,由制备甲醇的过程可能涉及的反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
(1)反应Ⅱ的___________ 。
(2)反应Ⅲ的___________ 0(填“<”或“>”),在_______ (填“较低温度”、“较高温度”或“任何温度”)下能够自发进行。
(3)恒温、恒容密闭容器中,对于反应Ⅰ,下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是_______ 。
A.混合气体的密度不再变化
B.混合气体的平均相对分子质量不再变化
C.、、、的物质的量之比为1∶3∶1∶1
(4)对于反应Ⅰ,不同温度对的转化率及催化剂的效率影响如图所示,下列有关说法不正确的是___________(双选)。
(5)若在1L密闭容器中充入3 mol 和1mol 发生反应Ⅰ,则图中M点时,产物甲醇的体积分数为___________ ;该温度下,反应的平衡常数___________ 。(均保留3位有效数字)
(6)反应Ⅱ在其他条件相同、不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,反应相同时间后,的转化率随反应温度的变化如右图所示。请判断a点所处的状态是不是化学平衡状态并说明理由___________ 。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
(1)反应Ⅱ的
(2)反应Ⅲ的
(3)恒温、恒容密闭容器中,对于反应Ⅰ,下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是
A.混合气体的密度不再变化
B.混合气体的平均相对分子质量不再变化
C.、、、的物质的量之比为1∶3∶1∶1
(4)对于反应Ⅰ,不同温度对的转化率及催化剂的效率影响如图所示,下列有关说法不正确的是___________(双选)。
A.其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃时的平衡转化率仍位于M |
B.温度低于250℃时,随温度升高甲醇的产率增大 |
C.使用催化剂时,M点的正反应速率小于N点的正反应速率 |
D.M点时平衡常数比N点时平衡常数大 |
(6)反应Ⅱ在其他条件相同、不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,反应相同时间后,的转化率随反应温度的变化如右图所示。请判断a点所处的状态是不是化学平衡状态并说明理由
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【推荐1】在容积为2.0 L的密闭容器中,通入一定量的N2O4,发生反应:N2O4 (g)2NO2(g)。100℃时,各物质浓度随时间变化如下图所示。
(1)60 s内,v(N2O4)=___________ 。
(2)下列叙述中,能说明该反应达到化学平衡状态的是___________(填字母序号)。
(3)降低温度,混合气体的颜色变浅,正反应是___________ 反应(填“放热”或“吸热”)。
(4)欲提高N2O4的平衡转化率,理论上可以采取的措施为___________ 。
A.增大压强 B.升高温度 C.加入催化剂
(5)100℃时,该反应的化学平衡常数的表达式为___________ ,数值为___________ ,请写出计算该平衡常数的三段式。
(6)平衡时,N2O4的转化率是___________ 。
(7)100℃时,在容器中按初始浓度c(N2O4)=0.10 mol/L、c(NO2)=0.10 mol/L投料,反应___________ 进行(填“正向”或“逆向”)。
(1)60 s内,v(N2O4)=
(2)下列叙述中,能说明该反应达到化学平衡状态的是___________(填字母序号)。
A.NO2的生成速率是N2O4的生成速率的2倍 |
B.单位时间内消耗a mol N2O4,同时生成2a mol NO2 |
C.容器内的压强不再变化 |
D.容器内混合气体的密度不再变化 |
(3)降低温度,混合气体的颜色变浅,正反应是
(4)欲提高N2O4的平衡转化率,理论上可以采取的措施为
A.增大压强 B.升高温度 C.加入催化剂
(5)100℃时,该反应的化学平衡常数的表达式为
(6)平衡时,N2O4的转化率是
(7)100℃时,在容器中按初始浓度c(N2O4)=0.10 mol/L、c(NO2)=0.10 mol/L投料,反应
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解答题-原理综合题
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【推荐2】汽车尾气已成为城市空气的主要污染源之一,其中的氮氧化物是重要污染物。
(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___________ 。
已如化学键键能是形成或拆开1mol化学键放出或吸收的能量,单位kJ/mol。若已知下表数据,试根据表中及图中数据计算N-H的键能___________ kJ/mol(用含a、b的式子表示)
(2)治理尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器,发生如下反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH<0。若在一定温度下将2molNO、1molCO充入1L固定容积的容器中,反应过程中各物质的浓度变化如图所示。
①则从开始到达到平衡状态的过程中,平均反应速率v(CO2)=___________ ,该温度下反应的平衡常数K=___________ 。(结果保留两位有效数字)
②20min时改变的条件可能是___________ 。
A.增大压强
B.降低温度
C.减小CO2浓度且改用更高效的催化剂
D.在恒温恒容条件下,充入He气体
③若保持温度不变,20min时向容器中充入CO、N2各0.6mol,平衡将___________ (填“正向”“逆向”或“不”)移动,原因是___________ 。
(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
已如化学键键能是形成或拆开1mol化学键放出或吸收的能量,单位kJ/mol。若已知下表数据,试根据表中及图中数据计算N-H的键能
化学键 | H-H | N≡N |
键能/kJ/mol | a | b |
①则从开始到达到平衡状态的过程中,平均反应速率v(CO2)=
②20min时改变的条件可能是
A.增大压强
B.降低温度
C.减小CO2浓度且改用更高效的催化剂
D.在恒温恒容条件下,充入He气体
③若保持温度不变,20min时向容器中充入CO、N2各0.6mol,平衡将
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解题方法
【推荐3】目前我国分别在治理大气污染和新能源使用上都取得长足的进步。
(1)在大气污染治理上,目前我国计划在“十二五”期间用甲烷还原氮氧化物(NOx),使其排放量减少10%。已知:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=-1160 kJ·mol-1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为___________
(2)在新能源使用上,正在研究利用甲烷合成甲醇这个清洁能源。该反应为:CH4(g) + H2O(g) CH3OH(g) + H2(g) △H>0,将一定量的CH4和一定量H2O(g)通入10L容器中,若改变起始量,CH4的平衡转化率如图所示:
①假设100 ℃时若按甲投料反应达到平衡所需的时间为5 min,则用甲烷表示该反应的平均反应速率为___________ 。
②在不改变其他外界条件下α1、α2、α3的相对大小顺序为:___________ 。
③欲提高CH4转化率且不改变该反应的平衡常数的方法是___________ (填字母序号)。
A.c(CH4)增大 B.分离出产品CH3OH
C.升高温度 D.比值增大 E.容器体积缩小一半
④下列图象对该反应表达正确的是:___________ 。
A. B. C. D.
(1)在大气污染治理上,目前我国计划在“十二五”期间用甲烷还原氮氧化物(NOx),使其排放量减少10%。已知:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=-1160 kJ·mol-1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为
(2)在新能源使用上,正在研究利用甲烷合成甲醇这个清洁能源。该反应为:CH4(g) + H2O(g) CH3OH(g) + H2(g) △H>0,将一定量的CH4和一定量H2O(g)通入10L容器中,若改变起始量,CH4的平衡转化率如图所示:
甲 | 乙 | 丙 | ||
起始物质的量 | n(CH4)/ mol | 5 | 4 | 10 |
n(H2O)/ mol | 10 | 8 | 10 | |
CH4的平衡转化率 / % | α1=50% | α2 | α3 |
②在不改变其他外界条件下α1、α2、α3的相对大小顺序为:
③欲提高CH4转化率且不改变该反应的平衡常数的方法是
A.c(CH4)增大 B.分离出产品CH3OH
C.升高温度 D.比值增大 E.容器体积缩小一半
④下列图象对该反应表达正确的是:
A. B. C. D.
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐1】某实验小组采用下列实验探究外界条件对化学反应速率及其化学平衡的影响。按要求回答下列问题:
(1)I.室温下,向盛有5mL0.005mol/LFeCl3溶液的试管中加入5mL0.01mol/L的KSCN溶液,溶液变为___________ 色。发生反应的离子方程式为___________ 。
现将上述溶液均分为两份置于甲、乙两支试管中;
(2)向甲试管中加入4滴饱和FeCl3溶液,溶液中的Fe3+浓度c(Fe3+)___________ (填“增大”、“减小”或“不变”),平衡___________ (填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”),重新达到平衡时Fe3+转化率___________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)向乙试管中加入KCl固体,平衡___________ (填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)。
(4)II.该实验小组还利用0.1mol·L-1Na2S2O3溶液和0.1mol·L-1H2SO4溶液为反应物,探究外界条件对化学反应速率的影响,实验记录如表。请结合表中信息,回答有关问题:
该反应的离子方程式为___________ 。
(5)在比较某一因素对实验产生的影响时,必须排除其他因素的变动和干扰,即需要控制好与实验有关的各项反应条件,其中:
①能说明温度对该反应速率影响的组合是___________ (填实验序号,下同);
②实验Ⅱ和III探究的是___________ (填外部因素)对化学反应速率的影响,其中实验III中a=___________ 。
(1)I.室温下,向盛有5mL0.005mol/LFeCl3溶液的试管中加入5mL0.01mol/L的KSCN溶液,溶液变为
现将上述溶液均分为两份置于甲、乙两支试管中;
(2)向甲试管中加入4滴饱和FeCl3溶液,溶液中的Fe3+浓度c(Fe3+)
(3)向乙试管中加入KCl固体,平衡
(4)II.该实验小组还利用0.1mol·L-1Na2S2O3溶液和0.1mol·L-1H2SO4溶液为反应物,探究外界条件对化学反应速率的影响,实验记录如表。请结合表中信息,回答有关问题:
实验序号 | 反应温度 | V(Na2S2O3) | V(H2SO4) | V(H2O) | 出现沉淀所需的时间 |
Ⅰ | 0℃ | 5mL | 5mL | 10mL | 12s |
Ⅱ | 30℃ | 5mL | 10mL | 5mL | 8s |
Ⅲ | 30℃ | 5mL | 7mL | amL | 10s |
Ⅳ | 30℃ | 5mL | 5mL | 10mL | 4s |
(5)在比较某一因素对实验产生的影响时,必须排除其他因素的变动和干扰,即需要控制好与实验有关的各项反应条件,其中:
①能说明温度对该反应速率影响的组合是
②实验Ⅱ和III探究的是
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解答题-原理综合题
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【推荐2】运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。
(1)合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气,平衡_______ 移动(填“向左”、“向右”或“不”);使用催化剂反应的△H________ (填“增大”、“减小”或“不改变”)。
(2)已知:O2(g) = O2+(g)+e- H1=+1175.7 kJ·mol-1
PtF6(g)+e-=PtF6-(g) H2=-771.1 kJ·mol-1
O2PtF6(S)=O2+(g)+PtF6-(g) H3=+482.2 kJ·mol-1
则反应O2(g)+PtF6(g) = O2+PtF6-(s)的 H=_____________ kJ·mol-1。
(3)一定温度下在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) △H>0
①反应达到平衡后若再通入一定量氦气,则N2O5的转化率将_______ (填“增大”、“减小”、“不变”)。
②下表为反应在T1温度下的部分实验数据:
则500s内N2O5的分解速率为_________________ 。
③在T2温度下,反应1000s时测得NO2的浓度为4.98mol·L—1,则T2___ T1。
(1)合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气,平衡
(2)已知:O2(g) = O2+(g)+e- H1=+1175.7 kJ·mol-1
PtF6(g)+e-=PtF6-(g) H2=-771.1 kJ·mol-1
O2PtF6(S)=O2+(g)+PtF6-(g) H3=+482.2 kJ·mol-1
则反应O2(g)+PtF6(g) = O2+PtF6-(s)的 H=
(3)一定温度下在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) △H>0
①反应达到平衡后若再通入一定量氦气,则N2O5的转化率将
②下表为反应在T1温度下的部分实验数据:
时间/s | 0 | 500 | 1000 |
c(N2O5)/mol·L—1 | 5.00 | 3.52 | 2.48 |
则500s内N2O5的分解速率为
③在T2温度下,反应1000s时测得NO2的浓度为4.98mol·L—1,则T2
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐3】HNO3是重要的化工原料,浓HNO3与Cu反应的装置如图1所示:
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_______ ,在该实验中的作用为_______ 。
(2)关于该实验下列说法错误的是_______。
(3)某小组同学发现Cu与浓HNO3反应所得混合溶液为绿色,Cu与稀HNO3反应所得混合溶液为蓝色,针对绿色产生的原因展开探究。
【提出猜想】
猜想a:Cu(NO3)2浓度大
猜想b:NO2溶解在Cu(NO3)2溶液中
【实验验证】
实验i:配制饱和Cu(NO3)2溶液,溶液呈_______ 色,证明猜想a不成立。
实验ii:取适量Cu与浓HNO3反应后的溶液,置于图2所示装置中,鼓入空气后,溶液上方可观察到_______ ,5min后,溶液完全变为蓝色,证明猜想b成立。
(4)另一组同学查阅资料发现:NO2能与水反应生成HNO2,进而发生下述反应:
①由此该组同学认为通过实验说明猜想b成立不严谨,理由是_______ 。
②写出NO2与水反应生成HNO2的化学方程式_______ 。
③该组同学改进后设计了新的实验:
实验iii:取适量Cu与浓HNO3反应后的溶液,置于图2所示装置中,鼓入氮气后,溶液上方现象与实验ii相同,但5min后,溶液仍为绿色。对比实验ii与实验iii,可推测Cu(NO3)2溶液为绿色的原因主要是_______ 。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是
(2)关于该实验下列说法错误的是_______。
A.该反应需要加热才能进行 | B.可通过抽动铜丝控制反应开始和停止 |
C.反应后迅速生成大量红棕色气体 | D.烧杯中仅发生中和反应 |
【提出猜想】
猜想a:Cu(NO3)2浓度大
猜想b:NO2溶解在Cu(NO3)2溶液中
【实验验证】
实验i:配制饱和Cu(NO3)2溶液,溶液呈
实验ii:取适量Cu与浓HNO3反应后的溶液,置于图2所示装置中,鼓入空气后,溶液上方可观察到
(4)另一组同学查阅资料发现:NO2能与水反应生成HNO2,进而发生下述反应:
①由此该组同学认为通过实验说明猜想b成立不严谨,理由是
②写出NO2与水反应生成HNO2的化学方程式
③该组同学改进后设计了新的实验:
实验iii:取适量Cu与浓HNO3反应后的溶液,置于图2所示装置中,鼓入氮气后,溶液上方现象与实验ii相同,但5min后,溶液仍为绿色。对比实验ii与实验iii,可推测Cu(NO3)2溶液为绿色的原因主要是
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【推荐1】SO2是目前燃煤烟气中的主要污染物之一,不仅对人体造成危害,还是引起酸雨的重要原因。碳热还原SO2制备硫黄是一种绿色资源化的SO2治理技术,该技术的非目标副产物有CO、COS(羰基硫)等。请回答下列问题:
(1)COS与CO2结构相似,则COS的结构式为_______ 。
(2)已知:①
②
③
则碳热还原二氧化硫制备硫磺的热化学方程式为___ ,该反应的化学平衡常数K=___ (用K1,K2,K3表示)。
(3)在体积为5.0L的恒容密闭容器中加入1.0molSO2和足量碳粉,发生反应,测得不同温度下达到平衡时生成S的物质的量(mol)与温度(℃)的关系曲线如图所示:
①该反应的正反应为_______ (填“吸热”或“放热”)反应。
②850℃下,反应经过到达A点,测得容器内总压强为,内,平均反应速率___ (用含的分数表示,下同),A点的化学平衡常数___ (用平衡分压代替平衡浓度,平衡分压=总压×物质的量分数)。
③A点时,保持其他条件不变,再向容器中充入和,则平衡向___ 移动(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不”)。
(4)用电化学法处理也是一项治理技术,装置如下图所示。该电池的正极为__ (填“a”或“b”),电极a的电极反应式为___ 。
(1)COS与CO2结构相似,则COS的结构式为
(2)已知:①
②
③
则碳热还原二氧化硫制备硫磺的热化学方程式为
(3)在体积为5.0L的恒容密闭容器中加入1.0molSO2和足量碳粉,发生反应,测得不同温度下达到平衡时生成S的物质的量(mol)与温度(℃)的关系曲线如图所示:
①该反应的正反应为
②850℃下,反应经过到达A点,测得容器内总压强为,内,平均反应速率
③A点时,保持其他条件不变,再向容器中充入和,则平衡向
(4)用电化学法处理也是一项治理技术,装置如下图所示。该电池的正极为
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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2】丙烯是一种重要的化工原料。可由丙烷催化脱氢制备。
主反应:①C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) ΔH1
副反应:②C3H8(g)=C2H4(g)+CH4(g)
③C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g)
④C3H8(g)+H2(g)=C2H6(g)+CH4(g)
回答下列问题:
(1)已知:C3H8(g)+O2(g)=C3H6(g)+H2O(g) ΔH2=-117kJ/mol
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH3=-242kJ/mol。反应①的ΔH1=___ 。
(2)某温度下,在体积不变的密闭容器内发生反应①,起始总压强为105Pa,平衡时总压增加了20%。则C3H8的转化率为___ ;该反应的平衡常数Kp=___ Pa。若提高C3H8的平衡转化率,可采取的措施有___ (填标号)。
A.增大C3H8的浓度
B.提高温度
C.恒容下通入惰性气体
D.使用高效催化剂
(3)工业生产中常采用恒压下充入高温水蒸气的条件。如图表示常压下反应①C3H8的平衡转化率与温度及水烃比(M)的关系,M2___ 5(填“>”或“<”)。
(4)已知高温下C-C键断裂反应比C-H键断裂的脱氢反应容易发生,这将导致丙烯选择性降低;同时高温加剧催化剂表面积炭,导致催化剂迅速失活。在生产中充入CO2的作用之一是利于催化剂活性保持,其原因是___ 。反应气中的配比对催化剂活性的影响如表所示。其中C3H6收率最高时的配比是___ 。
主反应:①C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) ΔH1
副反应:②C3H8(g)=C2H4(g)+CH4(g)
③C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g)
④C3H8(g)+H2(g)=C2H6(g)+CH4(g)
回答下列问题:
(1)已知:C3H8(g)+O2(g)=C3H6(g)+H2O(g) ΔH2=-117kJ/mol
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH3=-242kJ/mol。反应①的ΔH1=
(2)某温度下,在体积不变的密闭容器内发生反应①,起始总压强为105Pa,平衡时总压增加了20%。则C3H8的转化率为
A.增大C3H8的浓度
B.提高温度
C.恒容下通入惰性气体
D.使用高效催化剂
(3)工业生产中常采用恒压下充入高温水蒸气的条件。如图表示常压下反应①C3H8的平衡转化率与温度及水烃比(M)的关系,M2
(4)已知高温下C-C键断裂反应比C-H键断裂的脱氢反应容易发生,这将导致丙烯选择性降低;同时高温加剧催化剂表面积炭,导致催化剂迅速失活。在生产中充入CO2的作用之一是利于催化剂活性保持,其原因是
C3H8转化率(%) | C3H6选择性(%) | C3H6收率(%) | |
1:1.3 | 14.8 | 85.1 | 12.6 |
1:2.4 | 23.2 | 82.8 | |
1:3.6 | 22.8 | 83.5 | |
1:6.8 | 18.0 | 60.3 | 10.9 |
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐3】氨气可作为脱硝剂。回答下列问题:
(1)在恒温恒容密闭容器中充入一定量的NO和,在一定条件下发生反应。
①能说明该反应已达到平衡状态标志的是___________ (填标号)。
a.反应速率
b.容器内压强不再随时间而发生变化
c.容器内的物质的量分数不再随时间而发生变化
d.容器内
②某次实验中测得容器内NO及的物质的量随时间的变化如图所示,图中b点对应的反应速率关系是___________ (填“”“”或“”)。
(2)一定温度下,在2L恒容密闭容器内发生反应,随时间的变化如下表:
①0~2s内,该反应的平均速率___________ 。
②根据上表可以看出,随着反应进行,反应速率逐渐减小,其原因是___________ 。
③该温度下,反应的平衡常数___________ 。
(1)在恒温恒容密闭容器中充入一定量的NO和,在一定条件下发生反应。
①能说明该反应已达到平衡状态标志的是
a.反应速率
b.容器内压强不再随时间而发生变化
c.容器内的物质的量分数不再随时间而发生变化
d.容器内
②某次实验中测得容器内NO及的物质的量随时间的变化如图所示,图中b点对应的反应速率关系是
(2)一定温度下,在2L恒容密闭容器内发生反应,随时间的变化如下表:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
/mol | 0.040 | 0.020 | 0.010 | 0.005 | 0.005 | 0.005 |
②根据上表可以看出,随着反应进行,反应速率逐渐减小,其原因是
③该温度下,反应的平衡常数
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