“硫碘循环”法是分解水制氢气的研究热点,涉及下列三个反应:
反应I:SO2(g) + I2(aq) + 2H2O(l) = 2HI(aq) + H2SO4(aq)
反应II:2HI(g)
H2(g) + I2(g)
反应III:2H2SO4(g)
2H2O(g) + 2SO2(g) + O2(g)
(1)反应III实际上分两步进行:
H2SO4(g)=SO3(g) + H2O(g) ∆H1
2SO3(g)
2SO2(g) + O2(g) ∆H2
则反应III的反应热∆H=_______ (用∆H1、∆H2表示)。
(2)某温度下将1mol HI充入密闭容器中发生反应II,达到第1次平衡后,用选择性膜完全分离出H2,达到第2次平衡后再次分离H2,重复多次,平衡时n(HI)如下表:
①第1次平衡时,HI的转化率为_______ %。
②归纳出分离H2的次数对HI转化率的影响:_______ 。
③计算第2次平衡时H2和I2的物质的量______ (写出计算过程)。
(3)反应I发生时,溶液中存在化学平衡:I2(aq) + I-(aq)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(aq),其反应速率极快且平衡常数很大。现将1mol SO2缓缓通入含1 mol I2的水溶液中恰好完全反应。在答题卡中,画出溶液中I
的物质的量n( I
)随反应时间t变化的曲线图______ 。
反应I:SO2(g) + I2(aq) + 2H2O(l) = 2HI(aq) + H2SO4(aq)
反应II:2HI(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
反应III:2H2SO4(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(1)反应III实际上分两步进行:
H2SO4(g)=SO3(g) + H2O(g) ∆H1
2SO3(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
则反应III的反应热∆H=
(2)某温度下将1mol HI充入密闭容器中发生反应II,达到第1次平衡后,用选择性膜完全分离出H2,达到第2次平衡后再次分离H2,重复多次,平衡时n(HI)如下表:
达到平衡的次数 | 第1次 | 第2次 | 第3次 | 第4次 | 第5次 | …… |
n(HI)/mol | 0.78 | 0.67 | 0.60 | 0.55 | 0.51 | …… |
①第1次平衡时,HI的转化率为
②归纳出分离H2的次数对HI转化率的影响:
③计算第2次平衡时H2和I2的物质的量
(3)反应I发生时,溶液中存在化学平衡:I2(aq) + I-(aq)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a75373235063c354ed3fc05dbfc4a89a.png)
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更新时间:2023-01-12 17:04:46
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解答题-原理综合题
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【推荐1】油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢,需要回收处理并加以利用。
(1)已知下列反应的热化学方程式:
①2H2S(g)
2H2(g)+S2(g) ΔH1=+180 kJ/mol
②CS2(g)+2H2(g)
S2(g)+CH4(g) ΔH2=-81 kJ/mol
则反应③CH4(g)+2H2S(g)
4H2(g)+CS2(g)的ΔH3=_______ kJ/mol;下列叙述能说明反应③达到平衡状态的是_______ (填标号)。
a.断裂2mol C-H键的同时生成1mol C=S键 b.恒容条件下,体系压强不再变化
c.恒容条件下,气体的密度不再变化 d.v正(H2S)=2 v逆(CS2)
(2)在不同温度、反应压强为100kPa,进料H2S的摩尔分数(可看成体积分数)为0.1%~20%(其余为N2)的条件下,对于反应①,H2S分解平衡转化率的结果如图1所示。则T1、T2和T3由大到小的顺序为_______ ;H2S的摩尔分数越大,H2S分解平衡转化率越小的原因是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/4/3/3208700194283520/3208776848703488/STEM/85e8efc4291e46069cfba10db7792f34.png?resizew=212)
(3)反应①和③的ΔG随温度的影响如图2所示,已知ΔG=-RTlnK(R为常数,T为温度,K为平衡常数),则在1000℃时,反应的自发趋势①_______ ③(填“>”、“<”或“=”)。在1000℃、100kPa反应条件下,将n(H2S):n(CH4):n(N2)=3:2:15的混合气进行反应,达到平衡时n(CS2):n(H2)约为1:4,n(S2)微乎其微,其原因是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/4/3/3208700194283520/3208776848703488/STEM/9373070098f84b4697c90abc456275a9.png?resizew=277)
(4)在1000℃、100kPa反应条件下,将n(H2S):n(CH4):n(N2)=3:3:2的混合气进行反应③,达到平衡时,CS2分压与H2S的分压相同。则反应③的Kp=_______ (不用写单位)。
(5)工业废液中含有Zn2+,排放前需处理。向废液中加入由CH3COOH和CH3COONa组成的缓冲溶液调节pH,通入H2S发生反应:Zn2+(aq)+H2S(g)=ZnS(s)+2H+(aq)。处理后的废液中部分微粒浓度如下,则处理后的废液中c(Zn2+)=_______ mol/L。已知Ksp(ZnS)=1.0×10-23,Ka1(H2S)=1.0×10-7,Ka2(H2S)=1.0×10-14,Ka(CH3COOH)=2.0×10-5]
(1)已知下列反应的热化学方程式:
①2H2S(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
②CS2(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
则反应③CH4(g)+2H2S(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
a.断裂2mol C-H键的同时生成1mol C=S键 b.恒容条件下,体系压强不再变化
c.恒容条件下,气体的密度不再变化 d.v正(H2S)=2 v逆(CS2)
(2)在不同温度、反应压强为100kPa,进料H2S的摩尔分数(可看成体积分数)为0.1%~20%(其余为N2)的条件下,对于反应①,H2S分解平衡转化率的结果如图1所示。则T1、T2和T3由大到小的顺序为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/4/3/3208700194283520/3208776848703488/STEM/85e8efc4291e46069cfba10db7792f34.png?resizew=212)
(3)反应①和③的ΔG随温度的影响如图2所示,已知ΔG=-RTlnK(R为常数,T为温度,K为平衡常数),则在1000℃时,反应的自发趋势①
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(4)在1000℃、100kPa反应条件下,将n(H2S):n(CH4):n(N2)=3:3:2的混合气进行反应③,达到平衡时,CS2分压与H2S的分压相同。则反应③的Kp=
(5)工业废液中含有Zn2+,排放前需处理。向废液中加入由CH3COOH和CH3COONa组成的缓冲溶液调节pH,通入H2S发生反应:Zn2+(aq)+H2S(g)=ZnS(s)+2H+(aq)。处理后的废液中部分微粒浓度如下,则处理后的废液中c(Zn2+)=
微粒 | H2S | CH3COOH | CH3COO- |
浓度/mol/L | 0.20 | 0.10 | 0.20 |
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解答题-原理综合题
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【推荐2】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.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.5 kJ•mol-1
II.CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) △H2
III.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) △H3>0
已知CO(g)、H2(g)、CH3OH(g)的标准燃烧热分别为-285.8 kJ•mol-1,-283.0 kJ•mol-1,-761.0 kJ•mol-1
回答下列问题:
(1)△H2=___________ kJ•mol-1。
(2)一定条件下,向体积一定的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生上述反应,达到平衡时,容器中CH3OH(g)为amol,CO为bmol,此时H2O(g)的物质的量为___________ mol(用含a,b的代数式表示,下同),反应III的平衡常数为___________ 。
(3)不同压强下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,实验测定CH3OH的平衡产率(图1)和CO2的平衡转化率(图2)随温度的变化关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/11/328941d1-ce0c-444e-bfba-b9739fb6b913.png?resizew=301)
已知:CO2的平衡转化率=
×100%
CH3OH的平衡产率=
×100%
①图1中,一定压强下,CH3OH的平衡产率随温度升高而下降的原因是___________ 。
②图1中,压强p1、p2、p3由大到小的顺序为___________ 。
③图2中T1温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是___________ 。
I.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.5 kJ•mol-1
II.CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) △H2
III.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) △H3>0
已知CO(g)、H2(g)、CH3OH(g)的标准燃烧热分别为-285.8 kJ•mol-1,-283.0 kJ•mol-1,-761.0 kJ•mol-1
回答下列问题:
(1)△H2=
(2)一定条件下,向体积一定的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生上述反应,达到平衡时,容器中CH3OH(g)为amol,CO为bmol,此时H2O(g)的物质的量为
(3)不同压强下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,实验测定CH3OH的平衡产率(图1)和CO2的平衡转化率(图2)随温度的变化关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/11/328941d1-ce0c-444e-bfba-b9739fb6b913.png?resizew=301)
已知:CO2的平衡转化率=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/835ae01bd1580cb201a474dc559062b2.png)
CH3OH的平衡产率=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e6d7d9452375fdf8c58099955051ac6.png)
①图1中,一定压强下,CH3OH的平衡产率随温度升高而下降的原因是
②图1中,压强p1、p2、p3由大到小的顺序为
③图2中T1温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是
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解答题-实验探究题
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(0.65)
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【推荐3】化学反应中的能量变化,通常表现为热量的变化,研究化学反应中的热量变化具有重要的意义。
(1)下列变化属于吸热反应的是_______ (填序号)。
①液态水气化;②胆矾加热变成白色粉末;③浓硫酸稀释;④氢气还原氧化铜;⑤盐酸和碳酸氢钠反应;⑥氢氧化钾和稀硫酸反应;⑦灼热的木炭与
的反应;⑧
晶体与
晶体的反应;⑨甲烷在空气中燃烧的反应
(2)已知:
;
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87313a67890ccd08c750133d52f93df6.png)
则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e2ff3a06c8ec4f513cd8182eaea433c7.png)
_______
(填“>”、“<”或“=”)。
(3)若
,则
置于密闭容器中充分反应放出的热量_______ 28.45kJ(填“>”、“<”或“=”)。
(4)①已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/58313a600c636e891d346a78967466a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c1c73177c5401c4492bda7ee9d7c9aeb.png)
则
与
反应生成
和
的热化学方程式为_______ 。
(5)用
稀
与
溶液在如图所示的装置中进行反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算出中和反应反应热。回答下列问题:_______ 。
②实验中若用
稀
与
溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量_______ (填“相等”或“不相等”)。
③已知:中和反应后生成的溶液的比热容
为
,溶液的密度均为
,某学习小组三次实验测得温度平均升高3.4℃。则生成
时放出的热量为_______ kJ。(结果保留一位小数)
④若上述实验所测中和热数值偏小,产生偏差的原因可能是_______ 。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量筒量取溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定
溶液的温度
(1)下列变化属于吸热反应的是
①液态水气化;②胆矾加热变成白色粉末;③浓硫酸稀释;④氢气还原氧化铜;⑤盐酸和碳酸氢钠反应;⑥氢氧化钾和稀硫酸反应;⑦灼热的木炭与
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ed3338a6904c6cbfb2fc523fd1109216.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/95e5e50a62c390ae7f7cb638753931b9.png)
(2)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7eb1797517181723da9f70b01cb9dff8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e2ff3a06c8ec4f513cd8182eaea433c7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f6b240075a148dc70eadb97b52377db.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87313a67890ccd08c750133d52f93df6.png)
则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e2ff3a06c8ec4f513cd8182eaea433c7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87313a67890ccd08c750133d52f93df6.png)
(3)若
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/925bf583623f85da99c8b620ac8ccedd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/224f26fb814d2237eacd1558ad43c2d4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dda121bb63ca40e60672df71d9e42cfb.png)
(4)①已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f92d33bbb30c1ba1233ab3def7aebbd5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/58313a600c636e891d346a78967466a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4632ef37968f28f485e2b886e9b4633d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c1c73177c5401c4492bda7ee9d7c9aeb.png)
则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/521981899ff2eb449d1f8f58a6217903.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f6287dab91a4428da92c3ce8f5550973.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c299424fab47049e993bd886d5cd7a36.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85973e3cffda90b16b2ac900d7f914fd.png)
(5)用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bdbddc2c1ae73f75da6f32d217ca2cf1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dabf3433f95b16485024c4eede9f2a50.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4a96bc280cfb9fe7d06e0e2c43149506.png)
②实验中若用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce30589aeddd4cab8c6548566889dd20.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dabf3433f95b16485024c4eede9f2a50.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4a96bc280cfb9fe7d06e0e2c43149506.png)
③已知:中和反应后生成的溶液的比热容
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/071a7e733d466949ac935b4b8ee8d183.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9af1269ebb8b409eb5f11ff7b6d5f0bb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5dfe49900602f6ff9e2da3ef1961f60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f4acc24f149f2e6a38531d46ab962491.png)
④若上述实验所测中和热数值偏小,产生偏差的原因可能是
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量筒量取溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dabf3433f95b16485024c4eede9f2a50.png)
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
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解题方法
【推荐1】工业上常用
作还原剂还原铁矿石制得铁单质,实验室中可以用
还原
制得铁粉。
已知:①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3aa885092e534b893b49dbc4cae24590.png)
②![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff353b389b5a0309da82dce258194bd9.png)
③![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/55e9e86db940dccb196dc0367b85eae5.png)
(1)
___________
(2)
可以用碳和水蒸气反应制取,反应的热化学方程式为
一定条件下该反应达到平衡时,温度、压强对
产率的影响如图
所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/31/6c3824d5-80c0-4554-95c1-aef276b6f170.png?resizew=536)
①
表示 ___________ (填“温度”或“压强”); L1___________ L2 (填“
”、“
”或“
”)。
②在一恒容绝热容器中加入一定量的C(s)和
发生反应:
,下列物理量不再改变时一定能说明反应达到平衡状态的是 ___________ 。(填标号)
的质量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8bd4ad46cf44f59a2db9b92fdd0df081.png)
(3)实验证明用活性炭还原法能处理氮的氧化物,有关反应为
。某研究小组向某
密闭容器中加入足量的活性炭和一定量的
,保持温度和体积不变,反应过程
中
的物质的量随时间的变化如图
所示。
①从反应开始到
时,以
表示的平均反应速率
___________ 。该温度时反应的平衡常数
___________ 。
②固定压强为
,在不同温度下催化剂的催化效率与氮气的生成速率的关系如图
所示。当氮气的生成速率主要取决于温度时,其影响范围是 ___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd64433131ff93fd151abc85cfe05dba.png)
已知:①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3aa885092e534b893b49dbc4cae24590.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff353b389b5a0309da82dce258194bd9.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/55e9e86db940dccb196dc0367b85eae5.png)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e7492544ae4af87e958410b5ffc74ce.png)
(2)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1f55a3c0b8355ae5c7a76abbea7735d1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bdaa19de263700a15fcf213d64a8cd57.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/31/6c3824d5-80c0-4554-95c1-aef276b6f170.png?resizew=536)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9985ad1358d0fddcb8bfc99deb95bf1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/31db3ba331bea0ffb87ff44ab40d9cf4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/57dc4796a88a100f1304960d8a7464e2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6706fe00b4e231e62d9ecbec567d526b.png)
②在一恒容绝热容器中加入一定量的C(s)和
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f6287dab91a4428da92c3ce8f5550973.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/817c7549085bec9919d0c482fe5a4c6c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fee8675d15dab6c703d69268e90c7627.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c779f5f89f1a639f4107c4d1e839a36.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8bd4ad46cf44f59a2db9b92fdd0df081.png)
(3)实验证明用活性炭还原法能处理氮的氧化物,有关反应为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5187b86611877252ebbd81fbfdd48cdb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c424e9f778fdc2a13a59898ab0ccbbe3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae1f36181d6abf96e7a2b90c58ee2c39.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6b37a36feaa71622397f133942472e30.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae1f36181d6abf96e7a2b90c58ee2c39.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61128ab996360a038e6e64d82fcba004.png)
①从反应开始到
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fb21c93732b200bdddc5217b66090722.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae1f36181d6abf96e7a2b90c58ee2c39.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6706fe00b4e231e62d9ecbec567d526b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/940db2e9b806d2c9dbedcf14f05b9480.png)
②固定压强为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9def7c418e18985b64f4ebf22a9a206a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5ca7d1107389675d32b56ec097464c14.png)
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|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】
催化重整不仅可以得到合成气(CO和
),还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题:
(1)
催化重整反应为
。
已知:
∆H=-75![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24cde03068deb44bd00e929884761b9d.png)
∆H=-394![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24cde03068deb44bd00e929884761b9d.png)
∆H=-111![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24cde03068deb44bd00e929884761b9d.png)
该催化重整反应的∆H________
。有利于提高
平衡转化率的条件是________ (填标号)。
A.高温低压B.低温高压C.高温高压D.低温低压
某温度下,在体积为2L的容器中加入2mol
、1mol
以及催化剂进行重整反应,达到平衡时
的转化率是50%,其平衡常数为__________ 。
(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:
由上表判断,催化剂X________ Y(填“优于”或“劣于”),理由是__________________ 。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示,升高温度时,下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是__________ (填标号)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/6/480a6e3b-8388-41f6-993b-479caeaa508d.png?resizew=203)
A.K积、K消均增加B.v消减小、v积增加
C.K积减小、K消增加D.v消增加的倍数比v积增加的倍数大
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ea83cdd6a3657483f39ac26659cc7e15.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ea83cdd6a3657483f39ac26659cc7e15.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a0670595af2d64ae58b1edacd0744b04.png)
已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b3ea61d31dab1b5351297304d7549581.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24cde03068deb44bd00e929884761b9d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f63153d9109f1e16856f85a43ad9aa12.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24cde03068deb44bd00e929884761b9d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3a2494eec1a57a5710cee5f309589226.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24cde03068deb44bd00e929884761b9d.png)
该催化重整反应的∆H
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24cde03068deb44bd00e929884761b9d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03a5c8a45b70251a7fa0506a5b4b8ac9.png)
A.高温低压B.低温高压C.高温高压D.低温低压
某温度下,在体积为2L的容器中加入2mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03a5c8a45b70251a7fa0506a5b4b8ac9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:
积碳反应![]() | 消碳反应![]() | ||
![]() | 75 | 172 | |
活化能/(![]() | 催化剂X | 33 | 91 |
催化剂Y | 43 | 72 |
由上表判断,催化剂X
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/6/480a6e3b-8388-41f6-993b-479caeaa508d.png?resizew=203)
A.K积、K消均增加B.v消减小、v积增加
C.K积减小、K消增加D.v消增加的倍数比v积增加的倍数大
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适中
(0.65)
【推荐3】CH4既是重要的清洁能源也是一种重要的化工原料。以CO2、H2为原料合成CH4涉及的主要反应如下:
Ⅰ:CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g) △H1
Ⅱ: CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2 kJ/mol
常温常压下,H2(g)和CH4(g)的摩尔燃烧焓分别为-285.8 kJ/mol和-890.3 kJ/mol;H2O(l)=H2O(g)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18d6212e63c7e2af98d1547f11208bd0.png)
(1)△H1=___________ kJ/mol。
(2)一定条件下,向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CH4(g)为a mol,H2O(g)为b mol,则反应Ⅱ的平衡常数为___________ (用含a、b的代数式表示)。
(3)为探究CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g)的反应速率与浓度的关系,起始时,向恒容密闭容器中通入浓度均为1.0 mol/L CO2与H2。平衡时,根据相关数据绘制出两条反应速率-浓度关系曲线:v正-c(CO2)和v逆-c(H2O)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/21/2834304912941056/2835400921432064/STEM/102a28b7ef224218867a2a47158de140.png?resizew=245)
则与曲线v正-c(CO2)相对应的是上图中曲线___________ (填“甲”或“乙”);该反应达到平衡后,某一时刻降低温度,重新达到平衡,平衡常数___________ (填“增大”或“减小”),则此时曲线甲对应的平衡点可能为___________ (填字母,下同),曲线乙对应的平衡点可能为___________ 。
Ⅰ:CO2(g)+4H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
Ⅱ: CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
常温常压下,H2(g)和CH4(g)的摩尔燃烧焓分别为-285.8 kJ/mol和-890.3 kJ/mol;H2O(l)=H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18d6212e63c7e2af98d1547f11208bd0.png)
(1)△H1=
(2)一定条件下,向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CH4(g)为a mol,H2O(g)为b mol,则反应Ⅱ的平衡常数为
(3)为探究CO2(g)+4H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/21/2834304912941056/2835400921432064/STEM/102a28b7ef224218867a2a47158de140.png?resizew=245)
则与曲线v正-c(CO2)相对应的是上图中曲线
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:
① CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH1 =-99kJ·mol-1
② CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2
③ CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH3=+ 41 kJ·mol-1
(1)ΔH2=______ kJ·mol-1,②反应正向的熵变ΔS______ 0(填“>”“<”或“=”)。
(2)在容积为2 L的密闭容器中,充入一定量CO2和H2合成甲醇(上述②反应),在其他条件不变时,温度T1、T2对反应的影响图象如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/2/2110133766578176/2111603519414272/STEM/0d36728f-25f2-485c-a340-c94632b1e6c1.png?resizew=220)
①温度为T1时,从反应到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=_____ mol·L-1·min-1。
②图示的温度T1______ T2(填写“>”、“<”或“=”)
(3)T1温度时,将2 mol CO2和6 mol H2充入2 L密闭容器中,充分反应(上述②反应)达到平衡后,若CO2转化率为50%,此时容器内的压强与起始压强之比为________ 。欲提高CO2转化率,可采取的措施是_________________ (填一种即可)
① CO(g)+2H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/2/2110133766578176/2111603519414272/STEM/97c121d9c151487bb32d48c10befbd87.png?resizew=15)
② CO2(g)+3H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/2/2110133766578176/2111603519414272/STEM/97c121d9c151487bb32d48c10befbd87.png?resizew=15)
③ CO2(g)+H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/2/2110133766578176/2111603519414272/STEM/97c121d9c151487bb32d48c10befbd87.png?resizew=15)
(1)ΔH2=
(2)在容积为2 L的密闭容器中,充入一定量CO2和H2合成甲醇(上述②反应),在其他条件不变时,温度T1、T2对反应的影响图象如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/2/2110133766578176/2111603519414272/STEM/0d36728f-25f2-485c-a340-c94632b1e6c1.png?resizew=220)
①温度为T1时,从反应到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=
②图示的温度T1
(3)T1温度时,将2 mol CO2和6 mol H2充入2 L密闭容器中,充分反应(上述②反应)达到平衡后,若CO2转化率为50%,此时容器内的压强与起始压强之比为
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【推荐2】已知化学反应
,其平衡常数为
,化学反应
,其平衡常数为
,在温度
和
情况下,
、
的值分别如下:
请完成下列问题:
(1)通过表格中的数值可以推断:反应
是_______
填“吸热”或“放热”
反应。
(2)现有反应
,请你写出该反应的平衡常数
的表达式:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5e6072e8448792f7f76695cf4022ef59.png)
_______ 。
(3)在相同温度下,根据反应
与
可推导出
与
、
之间的关系式_______ ,据此关系式及上表数据,也能推断出反应
是_______ (填“吸热”或“放热”)反应。
(4)要使反应
在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动,可采取的措施有_______(填写字母序号,下同)。
(5)已知
的可逆反应
时,若起始时:
,平衡时
的转化率为
,水蒸气的转化率为_______ ;
的数值为_______ 。
,若只将起始时
改为
,则水蒸气的转化率为_______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41f5286821e6e7fe0a529d31b55bc0e5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f1fd49ed0ea7e83d0c1d72a33684977f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eda59db30f611dfc7196f09bc36440af.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c2fe5a1ca7a8f48a48ef807515db2e82.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f8a7d67791f49c4973a5c5cfe80e7aa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c9f8b00cd27af7c10b610fbf2711c22e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f1fd49ed0ea7e83d0c1d72a33684977f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c2fe5a1ca7a8f48a48ef807515db2e82.png)
温度 | ![]() | ![]() |
![]() | ![]() | ![]() |
![]() | ![]() | ![]() |
(1)通过表格中的数值可以推断:反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e1c9ae241fd78126274c65e17990c88.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/11d71379442f28c038d367d49422cf90.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/987517758fad59f6f695761deb2a5ebd.png)
(2)现有反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6919132633a2bf02545669297630485b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2345d59fbce28032a3e715963a9468d5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5e6072e8448792f7f76695cf4022ef59.png)
(3)在相同温度下,根据反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e1c9ae241fd78126274c65e17990c88.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c650fe55b7603f106c53ca2423451c6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2345d59fbce28032a3e715963a9468d5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f1fd49ed0ea7e83d0c1d72a33684977f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c2fe5a1ca7a8f48a48ef807515db2e82.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f82e415812cca9545611c0faa0c01b1c.png)
(4)要使反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f82e415812cca9545611c0faa0c01b1c.png)
A.增大压强 | B.体积不变时充入稀有气体 | C.升高温度 | D.使用合适的催化剂 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f82e415812cca9545611c0faa0c01b1c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c1959bd1cc850988d42e3ba733f734e8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dfdfaaec85ed94109cdfdb9fda205ff4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/31dd10c75ef9e20cac8696eb379e4927.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5068f0071646a5294e8e5339ef2f486f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5a862b820c5e5cf46c575b79167f2e6c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8ced3744778d44194a9911e2887cc2f4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8800f1985bcb1f39552d857342eefa15.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5980ed3c1a6b576a2f5680657a8886a0.png)
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
【推荐3】I.已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g) △H=_1275.6kJ•mol-1
②H2O(l)═H2O(g) △H=+44.0kJ•mol-1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式:___________________ 。
Ⅱ.甲醇可以与水蒸气反应生成氢气,反应方程式如下:
CH3OH(g) + H2O(g)
CO2(g) + 3H2(g) ;△H>0
(1)一定条件下,向体积为2L的恒容密闭容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g),20s后,测得混合气体的压强是反应前的1.2倍,则用甲醇表示该反应的速率为__ 。
(2)判断⑴中可逆反应达到平衡状态的依据是(填序号)_____________ 。
①v正(CH3OH) = 3v逆(H2) ②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变
④CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
(3)右图中P是可自由平行滑动的活塞,关闭K,在相同温度时,向A容器中充入
1molCH3OH(g)和2molH2O(g),向B容器中充入1.2molCH3OH(g) 和2.4molH2O(g),两容器分别发生上述反应。已知起始时容器A和B的体积均为aL,反应达到平衡时容器B的体积为1.5aL,容器B中CH3OH
转化率为________ ;维持其他条件不变,若打开K一段时间后重新达到平衡,容器B的体积为________ L(连通管中气体体积忽略不计,且不考虑温度的影响)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/5/12/1576411590819840/1576411591049216/STEM/6d15a1793d3e4237a13354549783afaa.png?resizew=180)
Ⅲ.如图甲、乙是电化学实验装置。请回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/5/12/1576411590819840/1576411591049216/STEM/a8cd46c3fb68435ea11d7d2cb8b0e21d.png?resizew=182)
(1)若两池中均盛放CuSO4溶液,甲池中石墨棒上的电极反应式为_______________ .
(2)若乙池中盛放饱和NaCl溶液,则乙池中发生反应的化学方程式为___________ .
①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g) △H=_1275.6kJ•mol-1
②H2O(l)═H2O(g) △H=+44.0kJ•mol-1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式:
Ⅱ.甲醇可以与水蒸气反应生成氢气,反应方程式如下:
CH3OH(g) + H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(1)一定条件下,向体积为2L的恒容密闭容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g),20s后,测得混合气体的压强是反应前的1.2倍,则用甲醇表示该反应的速率为
(2)判断⑴中可逆反应达到平衡状态的依据是(填序号)
①v正(CH3OH) = 3v逆(H2) ②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变
④CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
(3)右图中P是可自由平行滑动的活塞,关闭K,在相同温度时,向A容器中充入
1molCH3OH(g)和2molH2O(g),向B容器中充入1.2molCH3OH(g) 和2.4molH2O(g),两容器分别发生上述反应。已知起始时容器A和B的体积均为aL,反应达到平衡时容器B的体积为1.5aL,容器B中CH3OH
转化率为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/5/12/1576411590819840/1576411591049216/STEM/6d15a1793d3e4237a13354549783afaa.png?resizew=180)
Ⅲ.如图甲、乙是电化学实验装置。请回答下列问题:
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(1)若两池中均盛放CuSO4溶液,甲池中石墨棒上的电极反应式为
(2)若乙池中盛放饱和NaCl溶液,则乙池中发生反应的化学方程式为
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