高效去除空气中的
和
化合物一直是工业生产研究的主要课题。
Ⅰ.某MOFs多孔材料能高效选择性吸附
,将材料泡入水中并通入氧气能全部转化为
。原理示意图如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/12/90864b05-83a7-4a5b-a1da-ad36f903a7d5.png?resizew=213)
已知:①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a95d800b889e9e22aa00ec16b7f0a794.png)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
_______ 。
(2)若取一定质量的多孔材料吸收
至质量不改变,下列选项中能说明吸附反应已达到极限的是
Ⅱ.在不同温度下,
溶液脱硫、脱硝的反应中,
和NO的平衡分压
如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/12/e5f061e0-929f-4c10-ab65-55e91802ba8a.png?resizew=231)
(3)
中心原子的杂化轨道类型为_______ ,
的空间构型为_______ 。
(4)
脱硫的离子方程式为
,该反应的平衡常数表达式![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
_______ 。根据图像可知,
、
、
的大小关系为_______ 。
Ⅲ.臭氧脱硝反应为
。T℃时,将
和
混合气体以物质的量之比2∶1充入一个容积为2L的恒容密闭容器中发生上述反应,测得
的物质的量随时间变化关系如下图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/12/1061974d-4de8-43a7-9720-826e72685383.png?resizew=286)
(5)①平衡时,
的体积分数=_______ %(保留两位小数)。
②若起始压强为
,T℃下反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22dc8580117b909bcb9c569349bc8710.png)
_______ (
为用平衡分压表示的平衡常数,即用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/faea52196e0ea1a3b68faf1272304d04.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1476a30ba675a22d3d17900ab524cc9e.png)
Ⅰ.某MOFs多孔材料能高效选择性吸附
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7094324b99193ef564945aad636dae09.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/12/90864b05-83a7-4a5b-a1da-ad36f903a7d5.png?resizew=213)
已知:①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/925bf583623f85da99c8b620ac8ccedd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/225c7b9f8bb06caed0deaaec14f45694.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e2935b71bd2fe0db95d3c4f71373aa84.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a95d800b889e9e22aa00ec16b7f0a794.png)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/11e6a627cc26b3daf73cfe0593830172.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
(2)若取一定质量的多孔材料吸收
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.png)
A.颜色不再发生变化 | B.![]() |
C.![]() | D.混合气体的平均分子质量不再发生变化 |
Ⅱ.在不同温度下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/92a0fa8f91879b4a2651da7ed4040660.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/78be684028754b8644d303aa0fd7aaee.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/12/e5f061e0-929f-4c10-ab65-55e91802ba8a.png?resizew=231)
(3)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41089e9be3f55f4785113ab4850dcc70.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41089e9be3f55f4785113ab4850dcc70.png)
(4)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/92a0fa8f91879b4a2651da7ed4040660.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cee4d8fddffd0563dea502bb324d2946.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/edd12a99ef24d83cf5fdfab1c5793d8c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/54132b552b94d623fae8527c12e4b6ac.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27a28055b87c784835651384842eba3a.png)
Ⅲ.臭氧脱硝反应为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0964d0ecad0465532ec7e0e5de7e7271.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2a5a90de46accfca98d5583bd27ce8b9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/12/1061974d-4de8-43a7-9720-826e72685383.png?resizew=286)
(5)①平衡时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
②若起始压强为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/05ddd6f839e463ac5504467b1e496e90.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22dc8580117b909bcb9c569349bc8710.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff3dcd5e9a094a60ff298af4b5d9ec14.png)
更新时间:2023-02-10 14:15:01
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】
是一种污染性气体,减少
在大气中的排放是环境保护的重要内容,回答下列问题:
(1)
分子的空间构型为_______ ,
中心原子的杂化方式为_______ ;
(2)下列为二氧化硫和氮的氧化物转化的部分环节:
I.
kJ·mol-1
II.
kJ·mol-1
与
反应生成
和
的热化学方程式为_______ 。若将物质的量之比为2:1的
和
通入恒温、恒容反应器发生上述反应,不能判断达到平衡的是_______ (填选项字母)
A.混合气体密度保持不变
B.
与
的比值保持不变
C.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41059e9d0bb6b3bf6b6dd2f442035591.png)
D.在给定条件下,可逆反应完成程度达到最大
(3)利用反应:
,可减少
在大气中的排放,800℃,在1.0L的恒容密闭容器中投入1.0mol
和120gC,容器中压强为
kPa,发生反应
,5min时容器中
的体积分数为20%,10min时达平衡,容器中压强为p kPa时。0~5min![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/773858dcbe138b545e7980ed10775e71.png)
_______ k Pa·min-1,800℃的化学平衡常数Kc=_______ mol/L。
(4)实验室中常用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫尾气。当溶液溶质为
时,若往溶液中加入氨水至中性,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/81b7d4b93aa8af9c43082b4bff9bf80f.png)
_______
(填“>”、“<”或“=”)。当溶液溶质为
时,若往溶液种加入少量
固体,完全溶解后(此时溶液是不饱和溶液),溶液中
的比值_______ (填“变大”、“变小”或“保持不变”)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c67fbe8609468c60413481257588d250.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c67fbe8609468c60413481257588d250.png)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c67fbe8609468c60413481257588d250.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9bac9a07875aaf74a4ccbe7027c3295b.png)
(2)下列为二氧化硫和氮的氧化物转化的部分环节:
I.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/df7040539fdacd63379cc4c1eb9daefa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e79bbb83f902f30918262f08b01b4d64.png)
II.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5f7ccd4132c6f5993cdb4faf264b2264.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9a389d7c2c4b85fbf48b4ba76d6e6a00.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8a24c52ce2a5102099c7fd5fc9ed53a1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98f0f388a23ee959947e77e84e1e6adb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1bec9a69638cc59ee2ca85f1ca17e35c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae1f36181d6abf96e7a2b90c58ee2c39.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c67fbe8609468c60413481257588d250.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/627a8a773e083cb209312f3290366672.png)
A.混合气体密度保持不变
B.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ba2c711e22fd2adfa5eb628cffe0c1bd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/23716fb40cccad325af04f55059e6d85.png)
C.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41059e9d0bb6b3bf6b6dd2f442035591.png)
D.在给定条件下,可逆反应完成程度达到最大
(3)利用反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b301837f8228920f362f9b1fba11a167.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c67fbe8609468c60413481257588d250.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c67fbe8609468c60413481257588d250.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bdc1ff55b0d8b8ab417c8da783f2d798.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b301837f8228920f362f9b1fba11a167.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b7e654446d9bc028539811519726cd0f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/773858dcbe138b545e7980ed10775e71.png)
(4)实验室中常用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫尾气。当溶液溶质为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fa1f1d1875c7d15bc2cb4e5245f42ba0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/81b7d4b93aa8af9c43082b4bff9bf80f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3dea9f1ca184064ce86d24cf2d1d74ba.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/085b9d88579a228f714ae2f211416a99.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/085b9d88579a228f714ae2f211416a99.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f4c3f0d80945b9931ef8cc6ef24993db.png)
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解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】(1)P2O5是非氧化性干燥剂,下列气体不能用浓硫酸干燥,可用P2O5干燥的是______
a.NH3 b.HI c.SO2d.CO2
(2)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1∶1。写出该反应的化学方程式:__________
(3)工业生产甲醇的常用方法是:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H = —90.8kJ/mol。
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H = -571.6kJ/mol;
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H = -566.0kJ/mol
计算2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H =________ 。
(4)某实验小组设计了如图所示的甲醇燃料电池装置。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/10/29/1576217392168960/1576217392668672/STEM/0dc67dd699b34816a99d4bab2aa9f06e.png?resizew=205)
①该电池工作时,负极是_______ 极(填“a”或 “b”);
②工作一段时间后,测得溶液的pH减小,该电池负极反应的离子方程式为_________________ 。
(5)电解法促进橄榄石(主要成分是Mg2SiO4)固定CO2的部分工艺流程如下:
已知:Mg2SiO4(s)+4HCl(aq)
2MgCl2(aq)+SiO2(s)+ 2H2O(l) △H =-49.04 kJ·mol-1
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/10/29/1576217392168960/1576217392668672/STEM/dac62142335f4e258621d8d33b86e63e.png?resizew=465)
①某橄榄石的组成是Mg9FeSi5O20,用氧化物的形式可表示为_____________ 。
②在上图虚框内补充一步工业生产流程______________ 。
③经分析,所得碱式碳酸镁产品中含有少量NaCl和Fe2O3。为提纯,可采取的措施依次为:对溶解后所得溶液进行除铁处理、对产品进行洗涤处理。判断产品洗净的操作是__________ 。
a.NH3 b.HI c.SO2d.CO2
(2)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1∶1。写出该反应的化学方程式:
(3)工业生产甲醇的常用方法是:CO(g)+2H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/10/29/1576217392168960/1576217392668672/STEM/d155f7ccd5404bfdbc50b59ad675a2be.png?resizew=34)
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H = -571.6kJ/mol;
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H = -566.0kJ/mol
计算2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H =
(4)某实验小组设计了如图所示的甲醇燃料电池装置。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/10/29/1576217392168960/1576217392668672/STEM/0dc67dd699b34816a99d4bab2aa9f06e.png?resizew=205)
①该电池工作时,负极是
②工作一段时间后,测得溶液的pH减小,该电池负极反应的离子方程式为
(5)电解法促进橄榄石(主要成分是Mg2SiO4)固定CO2的部分工艺流程如下:
已知:Mg2SiO4(s)+4HCl(aq)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/10/29/1576217392168960/1576217392668672/STEM/a2d3e47d65dc4c0898d0b3be18fa3346.png?resizew=33)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/10/29/1576217392168960/1576217392668672/STEM/dac62142335f4e258621d8d33b86e63e.png?resizew=465)
①某橄榄石的组成是Mg9FeSi5O20,用氧化物的形式可表示为
②在上图虚框内补充一步工业生产流程
③经分析,所得碱式碳酸镁产品中含有少量NaCl和Fe2O3。为提纯,可采取的措施依次为:对溶解后所得溶液进行除铁处理、对产品进行洗涤处理。判断产品洗净的操作是
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|
较难
(0.4)
【推荐3】碘及其化合物是重要的物质。
(1)已知:
△S;
(g)、
(g)和HI(g)都具有一定的相对能量和相对熵。相关物质的相对熵数据如下:
0℃,101kPa时相对熵数据
①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eede8088304b152defbb4c96dc6da8d7.png)
_____
;
②该反应自发进行的条件为_______ 。
(2)室温下,烧杯甲:将mg
(s)加入VmL水中(含
沉淀);烧杯乙:将mg
(s)加入VmLKI溶液(含
沉淀)。假设过程中可能发生如下反应(不考虑碘与水的反应以及其它反应);
①
;
②![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6afd0bfffa6715753cf713b59c589553.png)
已知甲中存在平衡①,乙中存在平衡①和②,下列说法不正确的是_______。
(3)298K时,
(s)分别在
、
中存在下列平衡(不考虑
和水的反应):
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0911036a93f9c716e462928516a67019.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/acbdb18bb1d7402cfb0a33725d8cba17.png)
①计算
的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a761a3001e77c4e3ffea4a830c3c7026.png)
_______ 。
②用等体积的
一次性萃取碘水[用
(s)配制],萃取效率(萃取效率等于
在有机相中的总含量与
在两相中的总含量的百分比)为(保留1位小数)_______ 。
(4)已知
,用NO做催化剂可以加速ICl的分解,用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理):请补充步骤I。
步骤I:_______ ;
步骤II:
;
(5)Landolt时钟反应又称为碘钟反应,将稍过量的
溶液、适量的
溶液和淀粉加入反应容器,依次发生下列三个反应:
①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eebd72ca35fae02d02a4eaab9949172b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0b0168fd0b0c6b12c3c8aafbccb91221.png)
②![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/36cfe3eb251cef64d732751ca64f4061.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c2cab56ea66e034703b32523c8639f62.png)
③![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cadb4f17986718dc2b0868dfbd3ed634.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/77b00b5c2f192596cfce0ac812a40c95.png)
反应一段时间后溶液突然变蓝色且不褪去。比较大小:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c2cab56ea66e034703b32523c8639f62.png)
_______
;分析反应一段时间后才突然变蓝色的原因_______ 。
(1)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cedfc3c65aa2db30c07706a0f1786d5a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6909ad9694936640f75721b0ca94af69.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ad5c9a2beda08c063217a69ef36dbe4.png)
0℃,101kPa时相对熵数据
物质 | ![]() | ![]() | HI(g) |
相对熵S(![]() | 130.7 | 260.7 | 206.6 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eede8088304b152defbb4c96dc6da8d7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c0a7735c539fc66ec6d0c016633b8f74.png)
②该反应自发进行的条件为
(2)室温下,烧杯甲:将mg
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ad5c9a2beda08c063217a69ef36dbe4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ad5c9a2beda08c063217a69ef36dbe4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ad5c9a2beda08c063217a69ef36dbe4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ad5c9a2beda08c063217a69ef36dbe4.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/48020d6c4b039e76b87bfdfaff77a115.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6afd0bfffa6715753cf713b59c589553.png)
已知甲中存在平衡①,乙中存在平衡①和②,下列说法不正确的是_______。
A.其它条件不变,若改变甲中溶液的温度,则甲的碘水浓度也发生改变 |
B.室温下,甲中加水稀释,溶液中![]() |
C.乙中![]() ![]() |
D.乙中![]() ![]() |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ad5c9a2beda08c063217a69ef36dbe4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e9b0547b553bc0c6d94299341006c14.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ecdbd2fbd157f998652d3b129207226b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ad5c9a2beda08c063217a69ef36dbe4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/48020d6c4b039e76b87bfdfaff77a115.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0911036a93f9c716e462928516a67019.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5d01bb00834dcee6e1ea6dc2a5a77da7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/acbdb18bb1d7402cfb0a33725d8cba17.png)
①计算
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/68bd920e7a0be40fcbc64643493c262e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a761a3001e77c4e3ffea4a830c3c7026.png)
②用等体积的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ecdbd2fbd157f998652d3b129207226b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ad5c9a2beda08c063217a69ef36dbe4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ad5c9a2beda08c063217a69ef36dbe4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ad5c9a2beda08c063217a69ef36dbe4.png)
(4)已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac1608d4e48b3dfa0e865cdc0079675f.png)
步骤I:
步骤II:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/db0204f7ad55337c2e943662888cae99.png)
(5)Landolt时钟反应又称为碘钟反应,将稍过量的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b6afb11e7ca3b8bff44d6b0a69f282f4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50cfe4515a3bd1ca27591a45dba550dd.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eebd72ca35fae02d02a4eaab9949172b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0b0168fd0b0c6b12c3c8aafbccb91221.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/36cfe3eb251cef64d732751ca64f4061.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c2cab56ea66e034703b32523c8639f62.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cadb4f17986718dc2b0868dfbd3ed634.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/77b00b5c2f192596cfce0ac812a40c95.png)
反应一段时间后溶液突然变蓝色且不褪去。比较大小:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c2cab56ea66e034703b32523c8639f62.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/77b00b5c2f192596cfce0ac812a40c95.png)
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐1】甲醇又称“木醇”,是无色有酒精气味易挥发的有毒液体。甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料,可用于制造甲醛和农药,并常用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等。
(1)工业上可利用CO2和H2生产甲醇,方程式如下:
CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(l)+H2O (g) △H=Q1kJ·mol-1
又查资料得知:①CH3OH(l)+1/2 O2(g)⇌CO2(g)+2H2(g) △H=Q2kJ·mol-1
②H2O(g)=H2O(l) △H= Q3kJ·mol-1
则表示甲醇的燃烧热的热化学方程式为_______ 。
(2)为除去饱和食盐水中的铵根离子,可在碱性条件下通入氯气,反应生成氮气。该反应的离子方程式为_______ 。
(3)过量氯气用Na2S2O3除去,反应中
被氧化为
。若过量的氯气为1×10-3mol,则理论上生成的
为_______ mol。
某同学设计了一个甲醇燃料电池,并用该电池电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液,其装置如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/11/12/1576220335128576/1576220335841280/STEM/5464696d4c8e4ada9c763e64e5ad6a36.png?resizew=377)
(4)写出甲中通入甲醇这一极的电极反应式_______ 。
(5)理论上乙中两极所得气体的体积随时间变化的关系如丙图所示(已换算成标准状况下的体积),写出在t1后,石墨电极上的电极反应式_______ ,原混合溶液中 NaCl的物质的量浓度为_______ mol/L。(设溶液体积不变)
(6)当向上述甲装置中通入标况下的氧气336mL时,理论上在铁电极上可析出铜的质量为_______ g。
(7)若使上述电解装置的电流强度达到5.0A,理论上每分钟应向负极通入气体的质量为_______ 克。(已知1个电子所带电量为1.6×10-19C,计算结果保留两位有效数字)
(1)工业上可利用CO2和H2生产甲醇,方程式如下:
CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(l)+H2O (g) △H=Q1kJ·mol-1
又查资料得知:①CH3OH(l)+1/2 O2(g)⇌CO2(g)+2H2(g) △H=Q2kJ·mol-1
②H2O(g)=H2O(l) △H= Q3kJ·mol-1
则表示甲醇的燃烧热的热化学方程式为
(2)为除去饱和食盐水中的铵根离子,可在碱性条件下通入氯气,反应生成氮气。该反应的离子方程式为
(3)过量氯气用Na2S2O3除去,反应中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/63893096a84b30783ef3ab732d2d4232.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/68b9bfd8728216acb427ce120e517f4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/68b9bfd8728216acb427ce120e517f4c.png)
某同学设计了一个甲醇燃料电池,并用该电池电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液,其装置如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/11/12/1576220335128576/1576220335841280/STEM/5464696d4c8e4ada9c763e64e5ad6a36.png?resizew=377)
(4)写出甲中通入甲醇这一极的电极反应式
(5)理论上乙中两极所得气体的体积随时间变化的关系如丙图所示(已换算成标准状况下的体积),写出在t1后,石墨电极上的电极反应式
(6)当向上述甲装置中通入标况下的氧气336mL时,理论上在铁电极上可析出铜的质量为
(7)若使上述电解装置的电流强度达到5.0A,理论上每分钟应向负极通入气体的质量为
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【推荐2】
可作大型船舶的绿色燃料,可由CO或
制备。工业上用
制备
的原理如下:
反应1:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/55dba0a5535fe1baa7f028290b8c890e.png)
反应2:
(副反应)
(1)
,该反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
___________
。
(2)将
和
按
通入密闭容器中发生反应1和反应2,分别在
、
、
下改变反应温度,测得
的平衡转化率(
)以及生成
、CO选择性(S)的变化如图(选择性为目标产物在总产物中的比率)。
下
随温度变化趋势的是曲线___________ (填“a”“b”或“c”)。
②随着温度升高,a、b、c三条曲线接近重合的原因是___________ 。
③P点对应的反应2的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
___________ (保留两位有效数字)。
④分子筛膜反应器可提高反应1的平衡转化率、且实现
选择性100%,原理如图所示。分子筛膜反应器可提高转化率的原因是___________ 。
,将带来系列技术变革。某小组据此设计了如下装置(如图),以电化学方法进行反应1。
①电极a为电源的___________ (填“正极”或“负极”)。
②生成
的电极反应式为___________ 。
③若反应2也同时发生,出口Ⅱ为CO、
、
的混合气,且
,则惰性电极2的电流效率
为___________ (![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d864a1576b8633e05668245ae00662.png)
×100%)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.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/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
反应1:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61127a206e8bc4be15d6fd3472a8b52e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/55dba0a5535fe1baa7f028290b8c890e.png)
反应2:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1b1d40ebbc1f613d901159f2ee2f045.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d574c84b5c118528202818490ff8ebf5.png)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e93a62c38a0c9c910e0cb08af44e843.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f1b2d869632b7ab88afcff275ae5cca8.png)
(2)将
![](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/fc5881f1ce9b4172ca346032d0fd1e3d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61dcc1c650bb52a6525b3d11282e7eb0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3d71dfd6ade9d656e48b3ff5253e11.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4af09ca2337fa5fa193ba5d92641c826.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e170f206fdbbd834aad7580c727e2cc6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4af09ca2337fa5fa193ba5d92641c826.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ed5fa396a9dbe426e7c3b21e223105a6.png)
②随着温度升高,a、b、c三条曲线接近重合的原因是
③P点对应的反应2的平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
④分子筛膜反应器可提高反应1的平衡转化率、且实现
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50c618e1a267f569bf8633216bc7cd3e.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/5/b4dc3171-0df1-4edc-90e8-acc72893e8c2.png?resizew=247)
①电极a为电源的
②生成
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
③若反应2也同时发生,出口Ⅱ为CO、
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e75515b24211874a8ff14b7dd17afc96.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c103e8fe1f0f5e84415ba1bd21d9b314.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d864a1576b8633e05668245ae00662.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/82021915b84dd8415500fb029e3f898c.png)
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解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】利用
和
合成甲醇(
),在催化剂作用下涉及以下反应:
反应ⅰ
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b585b246de90d5c18a77ba5ca6556da9.png)
反应ⅱ
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/89def82553d2d678ed5d81b7b2336eee.png)
反应ⅲ
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a95d800b889e9e22aa00ec16b7f0a794.png)
回答下列问题:
(1)反应ⅲ在______ (填“高温”、“低温”或“任意温度”)条件下能自发进行。
(2)反应ⅲ的反应历程如下图所示,图中数据表示微粒数目以及微粒的相对总能量,其中吸附在催化剂表面的物质用*标注,决定该过程的总反应速率的基元反应方程式为______ 。
和
合成
涉及的三个反应,下列说法正确的是______(填标号)。
(4)在恒压密闭容器中,按照
投料发生反应ⅰ和反应ⅱ。
Ⅰ.反应达平衡时,测得
转化率和甲醇的选择性
随温度的变化如图1所示。______ K(填“473”、“513”或“553”)时,反应体系内甲醇的产量最高。
②
的平衡转化率随温度升高而增大的原因是______ 。
Ⅱ.用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数
,
随温度的倒数(
)的变化关系如图2所示。(已知:分压=总压×该气体的物质的量分数;压强的单位为kPa)______ (填“m”或“n”)。
④通过调整温度可调控平衡时的分压比值
,A点对应温度下,平衡时
,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1153170c3ccc571bcc3e46cd9aa4ffc7.png)
______ kPa。
⑤当体系总压为10kPa时,B点对应温度下体系达到平衡时
的转化率为80%,反应i的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
______
(用分数表示)。
![](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/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
反应ⅰ
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61127a206e8bc4be15d6fd3472a8b52e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b585b246de90d5c18a77ba5ca6556da9.png)
反应ⅱ
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1b1d40ebbc1f613d901159f2ee2f045.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/89def82553d2d678ed5d81b7b2336eee.png)
反应ⅲ
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e93a62c38a0c9c910e0cb08af44e843.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a95d800b889e9e22aa00ec16b7f0a794.png)
回答下列问题:
(1)反应ⅲ在
(2)反应ⅲ的反应历程如下图所示,图中数据表示微粒数目以及微粒的相对总能量,其中吸附在催化剂表面的物质用*标注,决定该过程的总反应速率的基元反应方程式为
![](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/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
A.减小![]() ![]() |
B.当气体的平均相对分子质量保持不变时,说明反应体系已达平衡 |
C.体系达平衡后,若压缩体积,则反应ⅰ平衡正向移动,反应ⅱ平衡不移动 |
D.选用合适的催化剂可以提高![]() |
(4)在恒压密闭容器中,按照
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b50777fcbbb2e0e82679b46c75d1b66e.png)
Ⅰ.反应达平衡时,测得
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4adf633d814eb8649d8216ee0e41fddc.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
Ⅱ.用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff3dcd5e9a094a60ff298af4b5d9ec14.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/60a866aff0677304438d5de1ffad9e93.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/86553f5e11a1f1ab64a3aed702ceab31.png)
④通过调整温度可调控平衡时的分压比值
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae74f066461cba0a4d477f365b843b21.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1153170c3ccc571bcc3e46cd9aa4ffc7.png)
⑤当体系总压为10kPa时,B点对应温度下体系达到平衡时
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【推荐1】汽车尾气排放出的CO、NOx等气体是污染空气的有害物质,某化学小组对有关CO、NO的综合治理进行以下探究实验。
Ⅰ.NO和CO在一定条件下,可发生如下反应:2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)△H
已知:①CO的燃烧热△H1=-283.0kJ/mol
②N2(g)+O2(g)
2NO(g)△H2=-180.5kJ/mol
则△H=__ kJ/mol。
Ⅱ.T℃下,向一体积为1L的密闭容器中通入一定量的NO和CO,在高效催化剂的作用下发生反应:2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)。测得不同时间NO(g)和CO(g)的物质的量浓度变化如表所示。请回答下列问题:
(1)c2合理的数值为___ (填序号)。
A.2.85 B.2.90 C.2.95 D.3.00
(2)0~1min内用N2的浓度变化表示该反应的平均反应速率v(N2)=___ mol/(L•min)。
(3)T℃下,计算该反应的平衡常数K=__ (mol/L)-1。
(4)下列能说明该反应达到化学平衡状态的是___ (填序号)。
A.混合气体的密度不再变化
B.CO2的体积分数不再变化
C.v(CO)=2v(N2)
D.容器内的压强不再变化
(5)T℃下,5min时,若将容器容积缩小为0.5L,反应再次达到化学平衡时,NO的平衡转化率__ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(6)T℃下,反应开始时,将含有NO、CO、N2、CO2各1.00mol的气态混合物充入该1L容器中,则此时v正___ v逆(填“>”“<”或“=”)。
Ⅰ.NO和CO在一定条件下,可发生如下反应:2NO(g)+2CO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
已知:①CO的燃烧热△H1=-283.0kJ/mol
②N2(g)+O2(g)
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则△H=
Ⅱ.T℃下,向一体积为1L的密闭容器中通入一定量的NO和CO,在高效催化剂的作用下发生反应:2NO(g)+2CO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)(mol/L) | 1.00 | 0.45 | c1 | 0.15 | 0.10 | 0.10 |
c(CO)(mol/L) | 3.60 | 3.05 | c2 | 2.75 | 2.70 | 2.70 |
A.2.85 B.2.90 C.2.95 D.3.00
(2)0~1min内用N2的浓度变化表示该反应的平均反应速率v(N2)=
(3)T℃下,计算该反应的平衡常数K=
(4)下列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.CO2的体积分数不再变化
C.v(CO)=2v(N2)
D.容器内的压强不再变化
(5)T℃下,5min时,若将容器容积缩小为0.5L,反应再次达到化学平衡时,NO的平衡转化率
(6)T℃下,反应开始时,将含有NO、CO、N2、CO2各1.00mol的气态混合物充入该1L容器中,则此时v正
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(0.4)
【推荐2】利用CO2可合成烷烃、烯烃、醇、甲酸等系列重要化工原料。回答下列有关问题:
I.制备甲烷CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g)△H=-252.9kJ•mol-1
(1)在恒温、恒容容器中进行该反应,下列不能 说明反应达到平衡状态的是___ 。
A.CO2和H2的转化率之比不再变化
B.混合气体的平均摩尔质量不再变化
C.容器内的压强不再变化
D.4v(H2)正=v(CH4)逆
(2)选择合适催化剂,在密闭容器中按n(CO2):n(H2)=1:4充入反应物,反应结果如图1所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/22/2726647350345728/2727416339431424/STEM/88e5132f-a40b-4ce2-8a9c-978e30bedfa5.png?resizew=291)
①若N点压强为1MPa,则平衡常数Kp(N)=___ ,P点与N点的平衡常数K(P)___ K(N)(填“>”、<”或“=”)。
②若无催化剂,N点平衡转化率是否可能降至R点?说明理由。答:___ 。
II.制备甲醇:
主反应:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-58kJ•mol-1
副反应:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)△H2=-41kJ•mol-1
(3)向恒容容器中充入amolCO2和3amolH2,在催化剂存在的条件下进行反应,测得温度与平衡转化率、产物选择性的关系如图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/22/2726647350345728/2727416339431424/STEM/c87fdd53-d9c5-4db9-9081-d0675a0afa48.png?resizew=275)
已知:CH3OH选择性=![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4cffa8aa4244ddf008e23cd832b076fa.png)
①CH3OH选择性随温度升高而下降的原因是___ (写一条)。
②有利于提高CH3OH选择性的反应条件是__ 。
A.高温高压 B.低温低压 C.高温低压 D.低温高压
Ⅲ.电解法转化CO2可实现CO2资源化利用,电解CO2制HCOOH的原理示意图如图3。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/22/2726647350345728/2727416339431424/STEM/827903cb-7aa1-4950-b066-0c777785e912.png?resizew=212)
(4)a、b表示CO2进气管,其中___ (填“a”或“b”)管是不需要的。
(5)写出阴极的电极反应式:___ 。
(6)电解一段时间后,若两侧电极液中K+的物质的量相差0.04mol,则阳极产生的气体在标准状况下的总体积为___ L(假设产生的气体全部逸出)。
I.制备甲烷CO2(g)+4H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
(1)在恒温、恒容容器中进行该反应,下列
A.CO2和H2的转化率之比不再变化
B.混合气体的平均摩尔质量不再变化
C.容器内的压强不再变化
D.4v(H2)正=v(CH4)逆
(2)选择合适催化剂,在密闭容器中按n(CO2):n(H2)=1:4充入反应物,反应结果如图1所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/22/2726647350345728/2727416339431424/STEM/88e5132f-a40b-4ce2-8a9c-978e30bedfa5.png?resizew=291)
①若N点压强为1MPa,则平衡常数Kp(N)=
②若无催化剂,N点平衡转化率是否可能降至R点?说明理由。答:
II.制备甲醇:
主反应:CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
副反应:CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
(3)向恒容容器中充入amolCO2和3amolH2,在催化剂存在的条件下进行反应,测得温度与平衡转化率、产物选择性的关系如图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/22/2726647350345728/2727416339431424/STEM/c87fdd53-d9c5-4db9-9081-d0675a0afa48.png?resizew=275)
已知:CH3OH选择性=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4cffa8aa4244ddf008e23cd832b076fa.png)
①CH3OH选择性随温度升高而下降的原因是
②有利于提高CH3OH选择性的反应条件是
A.高温高压 B.低温低压 C.高温低压 D.低温高压
Ⅲ.电解法转化CO2可实现CO2资源化利用,电解CO2制HCOOH的原理示意图如图3。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/22/2726647350345728/2727416339431424/STEM/827903cb-7aa1-4950-b066-0c777785e912.png?resizew=212)
(4)a、b表示CO2进气管,其中
(5)写出阴极的电极反应式:
(6)电解一段时间后,若两侧电极液中K+的物质的量相差0.04mol,则阳极产生的气体在标准状况下的总体积为
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(0.4)
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【推荐3】完成下列问题。
(1)硫酸在工业生产中有着重要的意义,
是工业制硫酸的重要原料。
时,向
的恒容密闭容器中充入
和
,发生如下反应:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dd7578d92ccbc4ddc0b725168d9eb050.png)
①
后反应达到平衡,
和
相等,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e5690ee1eb4d316fc0b25cf04caacd8.png)
_______
,平衡后向容器中再充入
和
,此时,
(正)___________
(逆)。(填“>”、“=”或“<”)。
②相同温度下,起始投料变为
和
,
的平衡转化率___________ 。(填“增大”、“不变”或“减小”)
(2)2020年,我国明确提出“碳达峰”与“碳中和”的目标,研究二氧化碳的利用对这一宏伟目标的实现具有现实意义。
已知反应
,若在一密闭容器中通入
和
,一定条件下发生该反应,测得
的平衡转化率、温度及压强的关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/1/647ce44e-611c-4f36-8e4d-cabdd5426c82.png?resizew=282)
①下列描述能说明该反应处于化学平衡状态的是___________ (填字母)。
A.
的质量分数保持不变 B.容器内气体密度保持不变
C.
D.容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变
②图中
,压强最大的是___________ 。
(1)硫酸在工业生产中有着重要的意义,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/67490e0774a7800e6698bec8723964b8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f7985c2d5b0332359a5512a589ded906.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cc084ddb61f5040e66f7ba66e75444e1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3b9d7cf366d06c22ca29bf2dea2a402e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dd7578d92ccbc4ddc0b725168d9eb050.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6c9f5b0481869bd5befe1d112797b87d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41d94ccc944a0f21a66298b4ad7c1297.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4bb10736b117ed89d2efa100ac989d5c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bc13a607ac0c7f76d252d7cb1bb040fd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bc13a607ac0c7f76d252d7cb1bb040fd.png)
②相同温度下,起始投料变为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c679cbac3613bfd6dcea8f1cf1f95424.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4bb10736b117ed89d2efa100ac989d5c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
(2)2020年,我国明确提出“碳达峰”与“碳中和”的目标,研究二氧化碳的利用对这一宏伟目标的实现具有现实意义。
已知反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/322ee8d9e20902f0bd7f6c782e58a75e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd22b38b2826d9ea0c76f5ffd300c1a5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/70697751723a407b0bbc543af07538d1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/1/647ce44e-611c-4f36-8e4d-cabdd5426c82.png?resizew=282)
①下列描述能说明该反应处于化学平衡状态的是
A.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
C.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0b6f742b69d7ec4472500807f6fe9d35.png)
②图中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3320967b0103d5794551987a6009a43c.png)
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(0.4)
解题方法
【推荐1】CO2可作为合成低碳烯烃的原料加以利用。如:
2CO2(g)+6H2(g)
CH2=CH2(g)+4H2O(g) ΔH= a kJ·mol-1
如图所示为在体积为1 L的恒容容器中,投料为3 mol H2和1 mol CO2时,测得的温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/4/15/1576398108098560/1576398108336128/STEM/b809e9578d624c329832bec8f138afb6.png?resizew=378)
已知:H2和CH2=CH2的标准燃烧热分别是-285.8 kJ·mol-1和-1411.0 kJ·mol-1。
H2O(g)
H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1
请回答:
(1)a=____________ kJ·mol-1。
(2)上述由CO2合成CH2=CH2的反应在_______ 下自发(填“高温”或“低温”),理由是_____________ 。
(3)计算250 ℃时该反应平衡常数的数值K=____________ 。
(4)下列说法正确的是____________ 。
a.平衡常数大小:M>N
b.反应物活化分子百分数大小:M>N
c.其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃时CO2的平衡转化率可能位于点M1
d.其他条件不变,若投料改为4 mol H2和1 mol CO2时,则250℃时CO2的平衡转化率可能位于点M2
e.当压强、混合气体的密度或n(H2)/n(CO2)不变时均可视为化学反应已达到平衡状态
(5)保持某温度(大于100℃)不变,在体积为V L的恒容容器中以n(H2)∶n(CO2)=3∶1的投料比加入反应物,至t0时达到化学平衡。t1时将容器体积瞬间扩大至2V L并保持不变,t2时重新达平衡。作出容器内混合气体的平均相对分子质量
随时间变化的图象。
____________
2CO2(g)+6H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
如图所示为在体积为1 L的恒容容器中,投料为3 mol H2和1 mol CO2时,测得的温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/4/15/1576398108098560/1576398108336128/STEM/b809e9578d624c329832bec8f138afb6.png?resizew=378)
已知:H2和CH2=CH2的标准燃烧热分别是-285.8 kJ·mol-1和-1411.0 kJ·mol-1。
H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
请回答:
(1)a=
(2)上述由CO2合成CH2=CH2的反应在
(3)计算250 ℃时该反应平衡常数的数值K=
(4)下列说法正确的是
a.平衡常数大小:M>N
b.反应物活化分子百分数大小:M>N
c.其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃时CO2的平衡转化率可能位于点M1
d.其他条件不变,若投料改为4 mol H2和1 mol CO2时,则250℃时CO2的平衡转化率可能位于点M2
e.当压强、混合气体的密度或n(H2)/n(CO2)不变时均可视为化学反应已达到平衡状态
(5)保持某温度(大于100℃)不变,在体积为V L的恒容容器中以n(H2)∶n(CO2)=3∶1的投料比加入反应物,至t0时达到化学平衡。t1时将容器体积瞬间扩大至2V L并保持不变,t2时重新达平衡。作出容器内混合气体的平均相对分子质量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/142e53cb1c70da8085f9d67c8665113c.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/4/15/1576398108098560/1576398108336128/STEM/a52bc32741014da7b0f44ea00b69ff9b.png?resizew=275)
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【推荐2】汽车尾气污染是由汽车排放的废气造成的环境污染。主要污染物为一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物等,对人类和动、植物危害甚大。解决汽车尾气问题的主要方法是研究高效催化剂促使尾气中的一氧化碳和氮氧化物反应,转化成无污染的氮气和二氧化碳。
回答下列问题:
(1)在Co+的催化作用下,CO(g)还原N2O(g)的反应历程和能量变化如图所示(逸出后物质认为状态下发生变化,在图中略去)。已知总反应的化学方程式为:CO(g)+N2O(g)
CO2(g)+N2(g)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/6/8/2480084132331520/2480120581201920/STEM/f682948d-5220-489b-a085-d93d695fd8ea.png)
该反应分两步进行:
第一步:Co+(s)+N2O(g)
CoO+(s)+N2(g)△H1=+15.9kJ•mol-1;
第二步:___ ;△H2=___ ;
①填写第二步反应的热化学方程式,并根据反应历程图计算△H2的数值。
②该反应的最高能垒(活化能)为___ 。
(2)500℃条件下,在容积均为2L的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,发生上述反应,测得相关数据如下表:
①Q1+![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e867256f04dde43debd1922032614d90.png)
___ 358.6(填“>”“=”或“<”下同,t1___ t2;
②500℃条件下,乙和丙两容器,气体混合物中N2O的物质的量分数x(N2O)与反应时间t的关系如下表:
根据上述实验结果,计算出乙容器中0~20s时间内的化学反应速率v(CO)=___ ;该反应的平衡常数K数值为:___ ;(保留3位有效数字)
③请推测并在图中画出甲容器中x(N2O)随时间变化的关系图象,标出恰好达到平衡时刻点的位置___ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/6/8/2480084132331520/2480120581201920/STEM/9c371a7a-5e54-492a-b3e2-a954f4096049.png)
(3)若将CO(g)还原N2O(g)的反应设计成如图的原电池装置,则该电池正极的电极反应式为___ 。
回答下列问题:
(1)在Co+的催化作用下,CO(g)还原N2O(g)的反应历程和能量变化如图所示(逸出后物质认为状态下发生变化,在图中略去)。已知总反应的化学方程式为:CO(g)+N2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/6/8/2480084132331520/2480120581201920/STEM/f682948d-5220-489b-a085-d93d695fd8ea.png)
该反应分两步进行:
第一步:Co+(s)+N2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
第二步:
①填写第二步反应的热化学方程式,并根据反应历程图计算△H2的数值。
②该反应的最高能垒(活化能)为
(2)500℃条件下,在容积均为2L的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,发生上述反应,测得相关数据如下表:
容器 | 反应物投入的量 | 平衡时 n(N2/mol) | 达到平衡所需时间/min | 平衡时能量变化/kJ |
甲 | 1molCO和1molN2O | n1 | t1 | 放热Q1 |
乙 | 2molCO和2molN2O | n2 | t2 | 放热Q2 |
丙 | 2molCO2和2molN2 | n3 | t3 | 吸热Q3 |
①Q1+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e867256f04dde43debd1922032614d90.png)
②500℃条件下,乙和丙两容器,气体混合物中N2O的物质的量分数x(N2O)与反应时间t的关系如下表:
t/s | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 120 | |
乙 | x(N2O) | 0.5 | 0.32 | 0.20 | 0.12 | 0.088 | 0.07 |
丙 | x(N2O) | 0 | 0.030 | 0.048 | 0.059 | 0.065 | 0.07 |
根据上述实验结果,计算出乙容器中0~20s时间内的化学反应速率v(CO)=
③请推测并在图中画出甲容器中x(N2O)随时间变化的关系图象,标出恰好达到平衡时刻点的位置
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/6/8/2480084132331520/2480120581201920/STEM/9c371a7a-5e54-492a-b3e2-a954f4096049.png)
(3)若将CO(g)还原N2O(g)的反应设计成如图的原电池装置,则该电池正极的电极反应式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/6/8/2480084132331520/2480120581201920/STEM/8c40ad31-a4a3-401f-b397-c73ea1fd87f9.png)
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
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解题方法
【推荐3】甲烷水蒸气催化重整(SMR)是传统制取富氢混合气的重要方法,具有工艺简单、成本低等优点。
回答下列问题:
(1)已知1000 K时,下列反应的平衡常数和反应热:
①CH4(g)
C(s)+2H2(g) K1=10.2 ΔH1
②2CO(g)
C(s)+CO2(g) K2=0.6 ΔH2
③CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) K3=1.4 ΔH3
④CH4(g)+2H2O(g)
CO2(g)+4H2(g) K4 ΔH4(SMR)
则1000 K时,K4=____________ ;ΔH4=_________ (用ΔH1、ΔH2、ΔH3来表示)。
(2)在进入催化重整装置前,先要对原料气进行脱硫操作,使其浓度为0.5 ppm以下。脱硫的目的为______________ 。
(3)下图为不同温度条件下电流强度对CH4转化率的影响。由图可知,电流对不同催化剂、不同温度条件下的甲烷水蒸气催化重整反应均有着促进作用,则可推知ΔH4____ 0(填“>”或“<”)。
(4)下图为不同温度条件下6小时稳定测试电流强度对H2产率的影响。由图可知,随着温度的降低,电流对H2产率的影响作用逐渐____________ (填“增加”“减小”或“不变”),600 ℃时,电流对三种催化剂中的____________ (用图中的催化剂表示式回答)影响效果最为显著,当温度高于750 ℃时,无论电流强度大小,有无催化剂,H2产率趋于相同,其原因是______________ 。
(5)我国科学家对甲烷和水蒸气催化重整反应机理也进行了广泛研究,通常认为该反应分两步进行。第一步:CH4催化裂解生成H2和碳(或碳氢物种),其中碳(或碳氢物种)吸附在催化剂上,如CH4→Cads/[C(H)n]ads+(2–
)H2;第二步:碳(或碳氢物种)和H2O反应生成CO2和H2,如Cads/[C(H)n]ads +2H2O→CO2 +(2+
)H2。反应过程和能量变化残图如下(过程①没有加催化剂,过程②加入催化剂),过程①和②ΔH的关系为:①_______ ②(填“>”“<”或“=”);控制整个过程②反应速率的是第_______ 步,其原因为____________________________ 。
回答下列问题:
(1)已知1000 K时,下列反应的平衡常数和反应热:
①CH4(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/7/2414340216340480/2414419170050048/STEM/86cce990bc7a4a1dac4db118d2ca67f4.png?resizew=35)
②2CO(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/7/2414340216340480/2414419170050048/STEM/86cce990bc7a4a1dac4db118d2ca67f4.png?resizew=35)
③CO(g)+H2O(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/7/2414340216340480/2414419170050048/STEM/86cce990bc7a4a1dac4db118d2ca67f4.png?resizew=35)
④CH4(g)+2H2O(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/7/2414340216340480/2414419170050048/STEM/86cce990bc7a4a1dac4db118d2ca67f4.png?resizew=35)
则1000 K时,K4=
(2)在进入催化重整装置前,先要对原料气进行脱硫操作,使其浓度为0.5 ppm以下。脱硫的目的为
(3)下图为不同温度条件下电流强度对CH4转化率的影响。由图可知,电流对不同催化剂、不同温度条件下的甲烷水蒸气催化重整反应均有着促进作用,则可推知ΔH4
(4)下图为不同温度条件下6小时稳定测试电流强度对H2产率的影响。由图可知,随着温度的降低,电流对H2产率的影响作用逐渐
(5)我国科学家对甲烷和水蒸气催化重整反应机理也进行了广泛研究,通常认为该反应分两步进行。第一步:CH4催化裂解生成H2和碳(或碳氢物种),其中碳(或碳氢物种)吸附在催化剂上,如CH4→Cads/[C(H)n]ads+(2–
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