二甲醚
是优良的洁净燃料,利用
催化加氢制二甲醚过程中发生的化学反应为
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/78ac73cb6cf843f3f329d23ba7e4fa0a.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f67abe5a6c6c2356ece6d660f962bbfe.png)
反应Ⅲ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/945d8bfd4b5134658e386dd5655aa848.png)
一定条件下,在恒容密闭容器中按
投料进行上述反应,
的平衡转化率及CO、
、
的平衡体积分数随温度变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/6/bd076d42-b4a6-41d3-b93e-3ff5d29453cf.png?resizew=245)
(1)图中曲线X表示_______ 的平衡体积分数随温度变化,温度从453K上升至573K,
的平衡转化率变化的原因是_______ ,能同时提高
的平衡体积分数和
的平衡转化率的措施是_______ 。
(2)一定温度下,向体积为1L的恒容密闭容器中通入1mol
和3mol
进行上述反应,反应经10min达平衡,
的平衡转化率为30%,容器中
为0.05mol,
为0.05mol。前10min
的反应速率为_______ 。继续向容器中加入0.1mol
和0.1mol
,此时反应Ⅲ_______ (填“向正反应方向进行”“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。
(3)氮氧化物发生的反应是讨论化学平衡问题的常用体系。对于反应
,有人提出如下反应历程:
第一步
快速平衡
第二步
慢反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是_______(填字母)。
(4)已知:
。298K时,将一定量
气体充入恒容的密闭容器中发生反应。t1时刻反应达到平衡,混合气体平衡总压强为p,
气体的平衡转化率为25%,则反应
的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22dc8580117b909bcb9c569349bc8710.png)
_______ (分压=总压
物质的量分数),研究发现,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/685e108703684e5b18673f530e2da670.png)
,
。若上述反应在298K,总压强
,
,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27cab0c2bbe9f49654bdfe46ef6353eb.png)
_______ (注明速率常数单位)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0057aeedd494bf3e3de111bc29c11210.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b7e654446d9bc028539811519726cd0f.png)
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/afc0776ce5b691d2e4b6ae270a930788.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/78ac73cb6cf843f3f329d23ba7e4fa0a.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04e65a9f0f75caf988a2855e6d03fa99.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f67abe5a6c6c2356ece6d660f962bbfe.png)
反应Ⅲ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/02cb2b6ba60f4ac4ebc6fcb70dc82474.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/945d8bfd4b5134658e386dd5655aa848.png)
一定条件下,在恒容密闭容器中按
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18a3492f63b648838b1030d7b2a71837.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b7e654446d9bc028539811519726cd0f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2c90058b368c1dac884980c609fa32ae.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/089a29871d0444dde6511bb6012eefba.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/6/bd076d42-b4a6-41d3-b93e-3ff5d29453cf.png?resizew=245)
(1)图中曲线X表示
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b7e654446d9bc028539811519726cd0f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2c90058b368c1dac884980c609fa32ae.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b7e654446d9bc028539811519726cd0f.png)
(2)一定温度下,向体积为1L的恒容密闭容器中通入1mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b7e654446d9bc028539811519726cd0f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b7e654446d9bc028539811519726cd0f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ba8d41defa28f4f06acefb19b1286146.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ee1eb14489f9e5f0283b823b5eadb5f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6ec6597417ecd0d83c56f880142ddfc9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ee1eb14489f9e5f0283b823b5eadb5f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/344163d82603e814e24e0a620fab1266.png)
(3)氮氧化物发生的反应是讨论化学平衡问题的常用体系。对于反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1130e6c542dc78f750679deaf6cea564.png)
第一步
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e5a03eadf719b40f0362bf38e6c182c.png)
第二步
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/028f47263865889dc5c9623b07a5a3bf.png)
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是_______(填字母)。
A.v(第一步的逆反应)<v(第二步反应) |
B.![]() |
C.第二步反应活化能较高 |
D.第二步中![]() ![]() |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9f691f61be21709fffa3c85c07ae016e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff714cb197bde97a425bfc8e0e289a8c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1d4fb62d809cb43c9db4996658a310d4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1d4fb62d809cb43c9db4996658a310d4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9f691f61be21709fffa3c85c07ae016e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22dc8580117b909bcb9c569349bc8710.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/37e9269edaa264c0103738dc80681054.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/685e108703684e5b18673f530e2da670.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e0959c61d66a8619bae8c7345c725dc5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cd655d206d39792455c4976f762488db.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e92a4f4a051a620157c770664fd5d0b6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/037f5fde31557f7754b5d3da116bbd1c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27cab0c2bbe9f49654bdfe46ef6353eb.png)
更新时间:2022-10-26 19:34:53
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较难
(0.4)
【推荐1】研究氮及其化合物的反应对化工生产和改善环境有重要意义。请回答:
(1)下列关于工业合成氨和制硝酸的说法不正确的是___________
(2)工业上利用选择性催化还原法对烟道气进行脱硝,反应如下:
无氧条件下![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bcfe98ccbcead0bf0531b9205c2c9f8d.png)
有氧条件下![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad8317615307457a8b8dfb3984c6bb59.png)
①
和
在催化剂表面反应进程中的相对能量变化如图所示,决定脫的速率的过程是H的移除,原因是____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/15/a0534c2f-be80-446e-a246-35a9a7c260f7.png?resizew=251)
②一定比例的
、
、
混合气以一定的流速通过催化装置进行模拟脱硝,
和
的转化率与温度的关系如图所示。超过
后,
和
发生了副反应,导致
转化率急剧下降,该副反应的方程式是___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/15/0fe83f6d-698e-4623-a847-5ce95a393544.png?resizew=210)
③向脱硝反应的体系中添加
可显著提高
脱除率,原因可用一组离子方程式表示,请补充其中的1个离子方程式。(已知含氮微粒最终转化为
)Ⅰ.
Ⅱ.
;_____ Ⅲ.
Ⅳ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/042b5f0fe60912c9598502cce114a8bd.png)
(3)
存在如下平衡:
。
①在恒定温度和标准压强下,往针筒中充入一定体积的
气体后密封并固定活塞于A位置,平衡后在
时刻迅速移动活塞至B位置并固定,再次达到平衡,针筒内气体压强变化如图所示。若
时刻又迅速移动活塞至A位置并固定,
时刻恰好平衡,请将阶段的图像补充完整___ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/15/741f310e-5d68-4ad9-85c0-035d2c1758cc.png?resizew=231)
②在一定条件下,
与
的消耗速率与各自的分压有如下关系:
,
;
为用平衡分压表示的化学平衡常数;Arrhenius经验公式为
,其中
为活化能,T为热力学温度,k、
、
为速率常数,R和C为常数。则
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
____
(用含
、T、R的代数式表示)
(1)下列关于工业合成氨和制硝酸的说法不正确的是___________
A.合成氨工艺中将![]() ![]() ![]() |
B.合成氨工艺中将![]() ![]() ![]() |
C.制硝酸的吸收塔中常用浓硝酸吸收![]() |
D.合成氨和制硝酸工艺中,进入催化装置的原料气须使用纯净的![]() ![]() ![]() ![]() |
无氧条件下
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bcfe98ccbcead0bf0531b9205c2c9f8d.png)
有氧条件下
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad8317615307457a8b8dfb3984c6bb59.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1163bc05a73653778b05c45aed88addc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/15/a0534c2f-be80-446e-a246-35a9a7c260f7.png?resizew=251)
②一定比例的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1163bc05a73653778b05c45aed88addc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fa4e407156124daed6d1d94dbb26e29.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1163bc05a73653778b05c45aed88addc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6942ced48009542a05df878738149c32.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1163bc05a73653778b05c45aed88addc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fa4e407156124daed6d1d94dbb26e29.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/15/0fe83f6d-698e-4623-a847-5ce95a393544.png?resizew=210)
③向脱硝反应的体系中添加
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0bb70f8f4efc7b481f72d203d84be159.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/689cceefc5aed24568b73c0a6910c539.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/67f43a87d0927850485276c861e272d0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/571d99ad75baccabe5c3faadb2244c66.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c2195808f3675ce9d4a52ecb5ab29230.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/042b5f0fe60912c9598502cce114a8bd.png)
(3)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b0a6c15428939414834c004df67176f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1a7abeb91aa9d0545473e01a0faac8c6.png)
①在恒定温度和标准压强下,往针筒中充入一定体积的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b0a6c15428939414834c004df67176f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/605e6a448a66b9500facd3752628cd0e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/290df4d1e0e5d4e2030a38662aa3704b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/38563ef1276b73b9863ed7595d04c2b7.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/15/741f310e-5d68-4ad9-85c0-035d2c1758cc.png?resizew=231)
②在一定条件下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b0a6c15428939414834c004df67176f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1d4fb62d809cb43c9db4996658a310d4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/64d4abc4e6c03a6fd4d6e791a474b72e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b68ee5b2b855ee91843cd666075a688.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/febe6ae46e15c2df1772464535e1ce23.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac40bb0645b7dbe0dcfeb9702598aa1b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5a7626e3b8e86ff552a758b5b159a0a2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c26ea2322056b80d74687e64fd3360f4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c2227efee21cec8904f5dab522bbfcc9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a5c622f309f239a72663b63e2cfe2080.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24cde03068deb44bd00e929884761b9d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/febe6ae46e15c2df1772464535e1ce23.png)
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
名校
【推荐2】近年来,全球丙烯需求快速增长,研究丙烷制丙烯有着重要的意义。相关反应有:
反应Ⅰ(直接脱氢):![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/62cf069af708d02f9dca01663f4521da.png)
反应Ⅱ(氧化脱氢):![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8961fc9155d39853cce532355a95d709.png)
反应Ⅲ(
催化氧化
脱氢)机理:
,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d76d4dda6aa565a98885393209192172.png)
(l)蒸发吸热
;丙烷直接催化脱氢容易造成积碳,降低催化剂的稳定性,回答下列问题:
(1)反应Ⅱ的焓变![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a2968ff4cc4ebcf30d48d7b567efeeb0.png)
_______
。
(2)反应Ⅲ的化学方程式为_______ ;与直接脱氢相比,用
氧化
脱氢制丙烯的优点是_______ 。
(3)在
、
反应条件下,将气体物质的量比为
的混合气进行直接脱氢反应(反应Ⅰ)。
①从平衡移动的角度判断,x越小,
平衡转化率_______ (填“越大”“越小”或“不变”),原因是_______ 。
②当
时,反应经过
达到平衡,此时混合气中
与
的分压相等,生成
的平均速率为_______
,
平衡转化率为_______ 。
③
,该反应平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
_______
(以分压表示,分压
总压
物质的量分数)。
(4)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了反应Ⅱ丙烷在含六方氮化硼固体催化剂的表面氧化脱氢的反应历程,部分历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*号表示,反应历程中决速步骤能垒为_______
,图示反应历程之后可能发生的反应为_______ 。
,在含六方氮化硼固体催化剂的刚性密闭容器中依次通入
和
,固定
的分压恒定为
不变,实验测得氧气分压对反应速率的影响如图所示,随氧气分压增大,反应速率的增加程度明显减小,可能的原因为_______ 。
反应Ⅰ(直接脱氢):
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/62cf069af708d02f9dca01663f4521da.png)
反应Ⅱ(氧化脱氢):
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8961fc9155d39853cce532355a95d709.png)
反应Ⅲ(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cad1b2266ee3126be98d94f04c35082e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/871711bf2ba905c47595e97d68ddd537.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d76d4dda6aa565a98885393209192172.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e9b0547b553bc0c6d94299341006c14.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/689a863db8445c55d7eb50f6b045282e.png)
(1)反应Ⅱ的焓变
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a2968ff4cc4ebcf30d48d7b567efeeb0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)反应Ⅲ的化学方程式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c824402374669c4dfb37e4b57fb98358.png)
(3)在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1bf9732986277971abd52f94e1b5d78a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e646382942c880fb37bec61da763c6b9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4cb2938afb94bd6dd1f9be774abc2d0e.png)
①从平衡移动的角度判断,x越小,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eee9d1f2c4e235a46c624ef6ea4c360b.png)
②当
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/246814af910679aa3a1d83b38adcfb59.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09ef6b3d25dabd6304a6cb6294b61d0c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cad1b2266ee3126be98d94f04c35082e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c824402374669c4dfb37e4b57fb98358.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e5d73778f12dfb95b2998376824620b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cad1b2266ee3126be98d94f04c35082e.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1bf9732986277971abd52f94e1b5d78a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8d06ee61e4cb925cb80f41de2564ada0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6706fe00b4e231e62d9ecbec567d526b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2468403b3eba9e40bfa36f464e927738.png)
(4)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了反应Ⅱ丙烷在含六方氮化硼固体催化剂的表面氧化脱氢的反应历程,部分历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*号表示,反应历程中决速步骤能垒为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c51332f49e5247bb22a9bf9125271cc6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1bf9732986277971abd52f94e1b5d78a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8d384e99e047f27e82d3e2a4b1832eef.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cdf76ffc61757b8b9cf5daaf29a6c0e3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8d384e99e047f27e82d3e2a4b1832eef.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7efe91a7dec45decd5a93aa3de086134.png)
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(0.4)
【推荐3】降低空气中二氧化碳的含量是当前研究热点,将二氧化碳转化为能源是缓解环境和能源问题的方案之一,二氧化碳和氢气在一定条件下可转化为甲烷,转化过程中发生的反应如下:
反应Ⅰ(主反应):
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b983193652c446cadd7f9e72e38f7e7e.png)
反应Ⅱ(副反应):
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d259ddc075733a33f765aae6d5b131e2.png)
(1)甲烷与二氧化碳制备合成气的反应为
,该反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
___________ 。有利于反应Ⅰ自发进行的条件是___________ (填“高温”或“低温”)。
(2)在实际化工生产过程中,下列措施能提高
的转化效率的是___________ 。
a.在一定温度下,适当增大压强
b.总体积一定时,增大反应物
与
的体积比
c.采用双温控制,前段加热,后段冷却
d.选取高效催化剂及增大催化剂的比表面积
(3)
催化加氢合成
的过程中,
活化的可能途径如图所示(“*”表示物质吸附在催化剂上),CO是
活化的优势中间体,原因是_______ 。
的投料比进行题干反应,平衡时
、
和CO在含碳物质中的体积分数
随温度T的变化如图所示。___________ 。
②N点时反应Ⅱ的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
___________ (以分压表示,物质的分压=总压×该物质的物质的量分数,结果保留至小数点后两位)。
(5)甲烷与二氧化碳的重整反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图所示,已知Arrhenius经验公式为
(
为活化能,k是温度为T时反应的速率常数,R和C都为常数),则该反应的活化能为_____
(用含x1、y1、x2、y2的式子表示)。
反应Ⅰ(主反应):
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/80df188d27dddaed3f38308d4968ef58.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b983193652c446cadd7f9e72e38f7e7e.png)
反应Ⅱ(副反应):
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b35e90d9301361fd4631e9560221c133.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d259ddc075733a33f765aae6d5b131e2.png)
(1)甲烷与二氧化碳制备合成气的反应为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/83182738f18ceb821b1af77ca3743009.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
(2)在实际化工生产过程中,下列措施能提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
a.在一定温度下,适当增大压强
b.总体积一定时,增大反应物
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7885a02a48d61bbb2dcecffee289187e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8212acc497cf31c0a01dfb64de1afb7f.png)
c.采用双温控制,前段加热,后段冷却
d.选取高效催化剂及增大催化剂的比表面积
(3)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e27b935371ce1c228d5a1219a92f8176.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4222b78f895b79746dff4fb567f4fbe2.png)
②N点时反应Ⅱ的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
(5)甲烷与二氧化碳的重整反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图所示,已知Arrhenius经验公式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eee6f96fcba68fb33b138d3be075a9fd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/abbfb111fcc7ce72fc6e244b66fdff14.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
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(0.4)
【推荐1】研究水体中碘的存在形态及其转化是近年的科研热点。I-与I2在水体和大气中的部分转化如图所示。
(1)结合元素周期律分析Cl-、I-的还原性强弱;同主族元素的原子,从上到下,____ 。
(2)水体中的I-在非酸性条件下不易被空气中的02氧化。原因是2H2O+4I-+O2
2I2+4OH-的反应速率慢,反应程度小。
①I-在酸性条件下与O2反应的离子方程式是____ 。
②在酸性条件下I-易被O2氧化的可能的原因是____ 。
(3)有资料显示:水体中若含有Fe2+,会对O3氧化I-产生影响。为检验这一结论,进行如下探究实验:分别将等量的O3通入到20 mL下列试剂中,一段时间后,记录实验现象与结果。已知:每l mol O3参与反应,生成l mol O2。
①a=____ 。
②A中反应为可逆反应,其离子方程式是____ 。
③C中溶液的pH下降,用离子方程式解释原因____ 。
④比较A、B、C,说明Fe2+在实验B中的作用并解释____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/4/bd8754d9-3770-4930-918e-25f0056899d7.png?resizew=291)
(1)结合元素周期律分析Cl-、I-的还原性强弱;同主族元素的原子,从上到下,
(2)水体中的I-在非酸性条件下不易被空气中的02氧化。原因是2H2O+4I-+O2
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/4/16/2183744395509760/null/STEM/b3666c7e5fb54b9c86c83f76be75ee27.png?resizew=30)
①I-在酸性条件下与O2反应的离子方程式是
②在酸性条件下I-易被O2氧化的可能的原因是
(3)有资料显示:水体中若含有Fe2+,会对O3氧化I-产生影响。为检验这一结论,进行如下探究实验:分别将等量的O3通入到20 mL下列试剂中,一段时间后,记录实验现象与结果。已知:每l mol O3参与反应,生成l mol O2。
序号 | 试剂 组成 | 反应前溶液的pH | 反应后溶液的pH | I-的转化率 | Fe(OH)3 的生成量 |
A | 3×10-2 mol·L-1NaI a mol·L-1NaCl | 5.3 | 11.0 | 约10% | —— |
B | 3×10-2 mol·L-1NaI 1.5×10-2mol·L-1FeCl2 | 5.1 | 4.1 | 约100% | 大量 |
C | 1.5×10-2mol·L-1FeCl2 | 5.2 | 3.5 | —— | 大量 |
②A中反应为可逆反应,其离子方程式是
③C中溶液的pH下降,用离子方程式解释原因
④比较A、B、C,说明Fe2+在实验B中的作用并解释
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐2】氨性硫代硫酸盐浸金是一种高效的黄金浸取工艺。
(1)金可在硫代硫酸钠
溶液中缓慢溶解:
。
①
含Au
金矿中,加入
溶液,10小时后,金的浸出率为0.1%,则浸出过程
的平均消耗速率为___________
。
②为提高金的浸出速率,可采取的措施为___________ 。
(2)
可催化金在
溶液中的溶解,其电化学催化腐蚀过程如图所示。
①负极的电极反应式为___________ 。
②正极可能的催化过程如下:
a.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0b709978a8f6a75c0eae4eb17953bce3.png)
b.___________
③反应温度对金的浸出率影响如图所示。分析50℃时金浸出率最高的原因是___________ 。
(3)为研究浸金过程
与
的反应,进行如下实验:向
溶液中加入
溶液,溶液从蓝色变为绿色,后逐渐变浅至无色。体系中涉及的反应如下:
ⅰ.
(绿色) ![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7aebc1797a4f369ff9612e4963f96e20.png)
ⅱ.
(无色) ![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dde368c6ccef4dd2865f7e6163f45cce.png)
ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d950e2db11d42b58d94793d268b9fee8.png)
由实验现象可推测:反应ⅰ的速率___________ 反应ⅲ的速率(填“>”或“<”)、![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7aebc1797a4f369ff9612e4963f96e20.png)
___________
。
(4)若采用
催化硫代硫酸盐浸金,催化效果较
差的原因是___________ 。
(1)金可在硫代硫酸钠
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3bda28312ddcda434fe6bdc91a271ea3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9621e3ad817d1135e50594c149ff8f2e.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bba5b5b312d2889c239dd8ad89c57a7d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e9ad915ef971c24205b4a9d309150922.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87887d97d18c95c19577841905783934.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5414fb67ab35d9a892fbb772ad3b6a60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b2ba13502fe2dbdb280a67d0e7e8fdd.png)
②为提高金的浸出速率,可采取的措施为
(2)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2821feab903abcc10a47e5fb58cfeba.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5414fb67ab35d9a892fbb772ad3b6a60.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/8/df841b53-8fb5-43c6-a0d1-11eb066086c4.png?resizew=352)
①负极的电极反应式为
②正极可能的催化过程如下:
a.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0b709978a8f6a75c0eae4eb17953bce3.png)
b.
③反应温度对金的浸出率影响如图所示。分析50℃时金浸出率最高的原因是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/8/860fdaf3-5475-4c83-bafe-3b349be43912.png?resizew=233)
(3)为研究浸金过程
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ab52c58d108a8e68c57129f2bb03dd01.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7dc8bcf757a59673f3a211ca2013af82.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5e53d8b264d7fc8d2cd811717ef8d35d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ece415b44a7e4321b433e09ea35b320f.png)
ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/121cf4b61737bf583d81ee9a286f280b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7aebc1797a4f369ff9612e4963f96e20.png)
ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4ced6a3dc866628df0a6cd05da16a4a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dde368c6ccef4dd2865f7e6163f45cce.png)
ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4e4a70f7a7dc7e5634a7700cd5c860c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d950e2db11d42b58d94793d268b9fee8.png)
由实验现象可推测:反应ⅰ的速率
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7aebc1797a4f369ff9612e4963f96e20.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d783390f7ecf06da1f3c7dc090fc7f1b.png)
(4)若采用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ab52c58d108a8e68c57129f2bb03dd01.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2821feab903abcc10a47e5fb58cfeba.png)
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(0.4)
【推荐3】硫酸制备工艺
对于V2O5催化剂存在下的反应:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g),当SO2与空气(O2与N2的体积分数分别为0.210与0.790)投料比为1∶5,总压保持100kPa下,分别在673K和873K下达到平衡,测得SO2的平衡转化率分别为99.3%和74.5%。
(1)计算两个温度下的标准平衡常数Kθ_____ 。
(2)请说明该反应的实际温度控制在673K左右的原因_____ 。
(3)保持其他条件不变,只把总压增大为原来的5倍,温度为673K下达到平衡。求这时SO2的平衡转化率_____ 。
(4)根据计算结果说明实际工艺中如何控制压力条件_____ ?
对于V2O5催化剂存在下的反应:2SO2(g)+O2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(1)计算两个温度下的标准平衡常数Kθ
(2)请说明该反应的实际温度控制在673K左右的原因
(3)保持其他条件不变,只把总压增大为原来的5倍,温度为673K下达到平衡。求这时SO2的平衡转化率
(4)根据计算结果说明实际工艺中如何控制压力条件
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(0.4)
名校
【推荐1】I.氮气是重要的化工原料,在国民经济中占重要地位,工业合成氨的反应为:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbf57b0226663b63592c417b3b289d28.png)
(1)图甲表示合成NH3反应在某段时间t0→t6中反应速率与时间的曲线图,t1、t3、t4时刻分别改变某一外界条件,则在下列达到化学平衡的时间段中,NH3的体积分数最小的一段时间是___________。(填序号)
(2)在673K时,分别将4molN2和6molH2充入一个固定容积为1L的密闭容器中,随着反应的进行,气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间t的关系如表:
该反应达到平衡时,N2的转化率为___________ ;该温度下,此反应的平衡常数K=___________ 。
Ⅱ.甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示。
(3)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=___________ (用K1、K2表示)。
(4)反应③的ΔH___________ 0(填“>”或“<”)。
(5)500℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度相等,且均为0.1mol/L,则此时是否达到化学平衡状态___________ (填是或否),此时化学反应速率V正___________ V逆(填“>”“=”或“<”)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbf57b0226663b63592c417b3b289d28.png)
(1)图甲表示合成NH3反应在某段时间t0→t6中反应速率与时间的曲线图,t1、t3、t4时刻分别改变某一外界条件,则在下列达到化学平衡的时间段中,NH3的体积分数最小的一段时间是___________。(填序号)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/27/64948421-e538-4c75-aa79-ee77c7be5477.png?resizew=257)
A.t0→t1 | B.t2→t3 | C.t3→t4 | D.t5→t6 |
t/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
n(H2)/mol | 6.00 | 4.50 | 3.60 | 3.30 | 3.03 | 3.00 | 3.00 |
n(NH3)/mol | 0 | 1.00 | 1.60 | 1.80 | 1.98 | 2.00 | 2.00 |
Ⅱ.甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示。
化学反应 | 平衡常数 | 温度℃ | |
500 | 800 | ||
①![]() | K1 | 2.5 | 0.15 |
②![]() | K2 | 1.0 | 2.5 |
③![]() | K3 |
(4)反应③的ΔH
(5)500℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度相等,且均为0.1mol/L,则此时是否达到化学平衡状态
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(0.4)
【推荐2】为有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量,研究并有效控制空气中的氮氧化物、碳氧化物的含量显得尤为重要。
I.氮氧化物研究
(1)一定条件下,将2molNO与2molO2置于恒容密闭容器中发生反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g),下列各项能说明反应达到平衡状态的是 ________ (填字母代号) 。
a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.NO和O2的物质的量之比保持不变 d.每消耗1 molO2同时生成2 molNO2
(2)汽车内燃机工作时会引起N2和O2的反应:N2 +O2
2NO,是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。在T1、T2温度下,一定量的NO发生分解反应时N2的体积分数随时间变化如右图所示,根据图1像判断反应N2(g)+O2(g)
2NO(g)的△H__________ 0(填“>”或“<”)。
Ⅱ.碳氧化物研究
(1)体积可变(活塞与容器之间的摩擦力忽略不计)的密闭容器如图2所示,现将3molH2和2molCO放入容器中,移动活塞至体积V为2L,用铆钉固定在A、B点,发生合成甲醇的反应如下:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。测定不同条件、不同时间段内的CO的转化率,得到如下数据:
①根据上表数据,请比较T1_________ T2(选填“>”、“<”或“=”);T2℃下,第30min 时,a1=________ ,该温度下的化学平衡常数为__________________ 。
②T2℃下,第40min时,拔去铆钉(容器密封性良好)后,活塞没有发生移动,再向容器中通入6molCO,此时v(正)________ v(逆)(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)一定条件下可用甲醇与CO反应生成醋酸消除CO污染。常温下,将a mol/L的醋酸与b mol/L Ba(OH)2溶液等体积混合(混合后溶液体积变化忽略不计),充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-),则根据溶液中的电荷平衡可知,溶液的pH=___________ ,则可以求出醋酸的电离常数Ka =____________ (用含a和b的代数式表示)。
I.氮氧化物研究
(1)一定条件下,将2molNO与2molO2置于恒容密闭容器中发生反应2NO(g)+O2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/12/12/2095284551770112/2098569899081728/STEM/9705a06508ae48f3a7284b1842613d01.png?resizew=33)
a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.NO和O2的物质的量之比保持不变 d.每消耗1 molO2同时生成2 molNO2
(2)汽车内燃机工作时会引起N2和O2的反应:N2 +O2
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/12/12/2095284551770112/2098569899081728/STEM/9705a06508ae48f3a7284b1842613d01.png?resizew=33)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/12/12/2095284551770112/2098569899081728/STEM/9705a06508ae48f3a7284b1842613d01.png?resizew=33)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/12/12/2095284551770112/2098569899081728/STEM/8c1c44cff678419baf31b4436d7dc6d6.png?resizew=157)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/12/12/2095284551770112/2098569899081728/STEM/6e7eb6e88ed34a9ebb8bfe5f5afe0fa9.png?resizew=121)
Ⅱ.碳氧化物研究
(1)体积可变(活塞与容器之间的摩擦力忽略不计)的密闭容器如图2所示,现将3molH2和2molCO放入容器中,移动活塞至体积V为2L,用铆钉固定在A、B点,发生合成甲醇的反应如下:CO(g)+2H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/12/12/2095284551770112/2098569899081728/STEM/9705a06508ae48f3a7284b1842613d01.png?resizew=33)
T(℃) | 10min | 20min | 30min | 40min |
T1 | 20% | 55% | 65% | 65% |
T2 | 35% | 50% | a1 | a2 |
①根据上表数据,请比较T1
②T2℃下,第40min时,拔去铆钉(容器密封性良好)后,活塞没有发生移动,再向容器中通入6molCO,此时v(正)
(2)一定条件下可用甲醇与CO反应生成醋酸消除CO污染。常温下,将a mol/L的醋酸与b mol/L Ba(OH)2溶液等体积混合(混合后溶液体积变化忽略不计),充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-),则根据溶液中的电荷平衡可知,溶液的pH=
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【推荐3】工业上可将CO2、H2O合成CH3OH从而有效降低企业二氧化碳的排放量,其中涉及的主要反应如下:
Ⅰ.CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H1
Ⅱ.CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H2<0
Ⅲ.CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H3=+40.9kJ/mol
(1)下列关于上述反应说法正确的是____ (填序号)。
(2)使用某种新型催化剂,将1molCO2和2molH2在1L密闭容器中进行反应,且仅发生反应Ⅱ、Ⅲ,CO2的平衡转化率和甲醇的选择率随温度的变化趋势如图所示。(甲醇的选择率:转化的CO2中生成甲醇的物质的量分数)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/22/2922055762075648/2923271217332224/STEM/7ed80dc8-f10d-485a-89b5-b0fca6e6f3d9.png?resizew=287)
①达到平衡时,反应体系内甲醇的产量最高的是___ (填“473K”、“513K”或“553K”)。
②计算反应Ⅲ在553K时的平衡常数K=___ (计算结果保留3位小数)。
③随着温度的升高,CO2的平衡转化率逐渐增加但是甲醇的选择性却逐渐降低的原因是___ 。
(3)通过实验表明,CO2在一定条件下可以被电化学还原。
①写出CO2在酸性介质中电还原为甲醇的电极反应式为____ 。
②两种不同催化剂X、Y上,CO2电还原为CO的反应进程中(H+被电还原为H2同时发生)相对能量变化如图。由此判断,更易催化CO2电还原为CO的催化剂是____ (填“X”或“Y”)。
Ⅰ.CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
Ⅱ.CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
Ⅲ.CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
(1)下列关于上述反应说法正确的是
A.反应Ⅰ的△H1>0 | B.反应Ⅱ在较低温度下可以自发进行 |
C.反应Ⅲ的△S=0 | D.对于反应Ⅱ,高温高压有利于提高甲醇平衡产率 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/22/2922055762075648/2923271217332224/STEM/7ed80dc8-f10d-485a-89b5-b0fca6e6f3d9.png?resizew=287)
①达到平衡时,反应体系内甲醇的产量最高的是
②计算反应Ⅲ在553K时的平衡常数K=
③随着温度的升高,CO2的平衡转化率逐渐增加但是甲醇的选择性却逐渐降低的原因是
(3)通过实验表明,CO2在一定条件下可以被电化学还原。
①写出CO2在酸性介质中电还原为甲醇的电极反应式为
②两种不同催化剂X、Y上,CO2电还原为CO的反应进程中(H+被电还原为H2同时发生)相对能量变化如图。由此判断,更易催化CO2电还原为CO的催化剂是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/22/2922055762075648/2923271217332224/STEM/6004920c-5ad6-4f3a-afc1-985e1173c65c.png?resizew=450)
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
名校
【推荐1】甲醇
是重要的化工原料。回答问题:
(1)以甲醇为原料制备甲醛
。
Ⅰ.脱氢法:CH3OH(g)
HCHO(g)+H2(g) ΔH1=+86.1kJ·mol-1
Ⅱ.氧化法:CH3OH(g)+
O2(g)
HCHO(g)+H2O(g) ΔH2
Ⅲ.深度氧化反应:HCHO(g)+
O2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH3
O2(g)=H2O(g)ΔH4=-197.8kJ·mol-1,计算![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5a6835b07a380ede1ca01c1a4c6b1f5c.png)
_______ 。
②图-1中两条曲线分别为反应Ⅰ和Ⅱ平衡常数
随温度变化关系的曲线,其中表示反应Ⅰ的为_______ (填曲线标记字母)。
③图-2为甲醇氧化法在不同温度下甲醇转化率与甲醛产率的曲线图。600K以后,随温度升高,甲醛产率显著下降的主要原因是_______ 。
(2)一定条件下CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH<0。在容积均恒为
的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个恒温容器中分别充入1.0mol CO和2.0mol H2,分别在
温度下反应,
时
的体积分数如图-3所示,此时Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个容器中一定达到化学平衡状态的是_______ ;其化学平衡常数为_______ 。容器Ⅱ中,
内,
的反应速率为_______
。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a051794be5161ed2322124ffea611660.png)
(1)以甲醇为原料制备甲醛
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d8a4440d9282f7f8db229d6c0d0b88e.png)
Ⅰ.脱氢法:CH3OH(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
Ⅱ.氧化法:CH3OH(g)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f89eef3148f2d4d09379767b4af69132.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
Ⅲ.深度氧化反应:HCHO(g)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f89eef3148f2d4d09379767b4af69132.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f89eef3148f2d4d09379767b4af69132.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5a6835b07a380ede1ca01c1a4c6b1f5c.png)
②图-1中两条曲线分别为反应Ⅰ和Ⅱ平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5a862b820c5e5cf46c575b79167f2e6c.png)
③图-2为甲醇氧化法在不同温度下甲醇转化率与甲醛产率的曲线图。600K以后,随温度升高,甲醛产率显著下降的主要原因是
(2)一定条件下CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3bf0295adab7a69310bf19b31f138b8a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d9a0d59da02ae9050ee4cf11078b1f18.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fcf98e424dd8f88303203bf2085d18a9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fcf98e424dd8f88303203bf2085d18a9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5547f6339f968a7af10c5c0c781308a9.png)
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【推荐2】2021年中国政府工作报告中提出碳中和目标:在2030年前达到最高值,2060年前达到碳中和。因此对二氧化碳的综合利用显得尤为重要。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/24/4038c141-2d69-4bb2-92a4-1b2481be9939.png?resizew=317)
(1)通过电解的方式可实现对二氧化碳的综合利用。2022年7月香港中文大学王莹教授研发新型电解槽实现二氧化碳回收转化效率达到60%以上。转化示意图如图所示,请写出其电极反应方程式:_____ 。
(2)在席夫碱(含“—RC=N—”有机物)修饰的纳米金催化剂上,CO2直接催化加氢成甲酸。其反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物质用*标注。该历程中起决速步骤的化学方程式是_____ 。
(3)通过使用不同新型催化剂,实现二氧化碳加氢合成转化为二甲醚(CH3OCH3)也有广泛的应用。
反应1:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.01KJ/mol
反应2:2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-24.52KJ/mol
反应3:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H=+41.17KJ/mol
2CO2(g)+6H2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H=_____ KJ/mol
起始压强为4.0MPa、恒压条件下,通入氢气和二氧化碳的
的情况下,不同温度下CO2的平衡转化率和产物的选择性(选择性是指生成某物质消耗的CO2占CO2消耗总量的百分比)如图所示:
当温度超过290℃,CO2的平衡转化率随温度升高而增大的原因是_____ 。在图中,在200℃时,若经过0.2s该平衡体系即达到平衡。计算CO2分压的平均变化速率为_____ MPa/s;此时对于反应1的Kp=_____ (MPa)-2(计算的表达式)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/24/03a4efa6-2d57-452b-a085-787421e14240.png?resizew=266)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/24/4038c141-2d69-4bb2-92a4-1b2481be9939.png?resizew=317)
(1)通过电解的方式可实现对二氧化碳的综合利用。2022年7月香港中文大学王莹教授研发新型电解槽实现二氧化碳回收转化效率达到60%以上。转化示意图如图所示,请写出其电极反应方程式:
(2)在席夫碱(含“—RC=N—”有机物)修饰的纳米金催化剂上,CO2直接催化加氢成甲酸。其反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物质用*标注。该历程中起决速步骤的化学方程式是
(3)通过使用不同新型催化剂,实现二氧化碳加氢合成转化为二甲醚(CH3OCH3)也有广泛的应用。
反应1:CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
反应2:2CH3OH(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
反应3:CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
2CO2(g)+6H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
起始压强为4.0MPa、恒压条件下,通入氢气和二氧化碳的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b0d4f4f213e36b672801569af954baf0.png)
当温度超过290℃,CO2的平衡转化率随温度升高而增大的原因是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/24/1373c379-239b-4427-a16f-77a26ac50cbc.png?resizew=307)
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解答题-原理综合题
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(0.4)
名校
【推荐3】完成下列问题。
(1)已知:反应I:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/083abeac062ee14a8a554bcbf85e6c83.png)
反应II:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/600d9fd6851bba0a583dd867be3b8db4.png)
反应III:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e34e70b7fce0d1754aab66c410c62c0.png)
若某反应的平衡常数表达式为
,请写出此反应的热化学方程式:______ 。(焓变用含
的代数式表示)
(2)铁粉可用于处理水中污染物。铁粉的氧化物层可以导电。利用纳米级的铁粉可以有效处理废水中的
和
,去除机理如图甲所示。纳米级的铁粉去除污水中
和
机理不同,请解释原因并简述两者的区别:___________ ;由图乙可知,当
时,随
减小,
和
去除率减小的原因是___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/28/f1de3c16-ef5f-4a25-9d60-77533c0d5d5e.png?resizew=400)
(3)“纳米零价铁
”体系可将烟气中难溶的NO氧化为可溶的
:在一定温度下,将
溶液和
溶液雾化后与烟气按一定比例混合,以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置,可将烟气中的NO氧化。
①
催化
分解产生HO∙,HO∙将NO氧化为
的机理如图所示,Y的化学式为___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/28/fc2fbcbf-8395-4f73-8e3a-d488b27942b4.png?resizew=189)
②NO与
反应生成
的化学方程式为___________ 。
③纳米零价铁的作用是___________ 。
④NO脱除率随温度的变化如图所示。温度高于120℃时,NO脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是___________ 。
(1)已知:反应I:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/083abeac062ee14a8a554bcbf85e6c83.png)
反应II:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/600d9fd6851bba0a583dd867be3b8db4.png)
反应III:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e34e70b7fce0d1754aab66c410c62c0.png)
若某反应的平衡常数表达式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85c58b34ca631318ff920c5d7329fb78.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e14729720a31eb1f3b675bcda902e8c0.png)
(2)铁粉可用于处理水中污染物。铁粉的氧化物层可以导电。利用纳米级的铁粉可以有效处理废水中的
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24116fe857ce4a334ce96935a84fd7d9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ab52c58d108a8e68c57129f2bb03dd01.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24116fe857ce4a334ce96935a84fd7d9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4dcc5d0728c7df6bc678ddccb8ea7633.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1066e53bf79a3cdff7ec2934bd09e272.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ab52c58d108a8e68c57129f2bb03dd01.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24116fe857ce4a334ce96935a84fd7d9.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/28/f1de3c16-ef5f-4a25-9d60-77533c0d5d5e.png?resizew=400)
(3)“纳米零价铁
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3515f1521be34d9a22ce71acd0faa9df.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65c41754d5a6063c49f6ee429dc68065.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9c38c6b842b451f57d81f9f8dd320e4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/387d2029bc8e5f0ceb454be937a07e3f.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/53f76c716b2947251bc5385f9f910aab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9c38c6b842b451f57d81f9f8dd320e4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65c41754d5a6063c49f6ee429dc68065.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/28/fc2fbcbf-8395-4f73-8e3a-d488b27942b4.png?resizew=189)
②NO与
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9c38c6b842b451f57d81f9f8dd320e4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7094324b99193ef564945aad636dae09.png)
③纳米零价铁的作用是
④NO脱除率随温度的变化如图所示。温度高于120℃时,NO脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/28/32dc602a-ac3d-43a2-9812-f700130f719f.png?resizew=211)
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