具有十八面体结构的
晶体是一种高效光催化剂，可用于实现“碳中和”，也可用于降解有机污染物。
I.配位-沉淀法制备高效光催化剂
已知：ⅰ.难溶于水，可溶于硝酸；
ⅱ.沉淀的生成速率会影响其结构和形貌，从而影响其光催化性能；
ⅲ.银氨溶液中存在：
。
(1)配制银氨溶液时的反应现象是_______ 。
(2)加入
制备的离子反应方程式是_______ 。
(3)
和
在溶液中反应也可制得固体，但制得的固体光催化性能极差。从速率角度解释其原因：_______ 。
Ⅱ.光催化剂的使用和再生
已知：晶体在光照条件下发挥催化作用时，首先引发以下反应。
a.
(4)光催化
制备甲醇可实现“碳中和”，a的后续反应如下。
，
则由制备甲醇的总反应的化学方程式为_______ 。
(5)光催化降解
(代表有机污染物)，被氧化成和
。a的后续反应如下。
，
注：在该催化过程中可能发生光腐蚀，生成单质银，影响其光催化性能。
用依次降解三份相同的废水，测得3次降解过程中的残留率(
，即时浓度与起始浓度之比)随时间变化的曲线如图。
①下列说法正确的是_______ (填字母序号)。
a.
和
是降解的重要氧化剂
b.第1次使用后的光催化性能降低
c.该实验条件下，使用两次即基本失效
②第1次光降解时，
内的反应速率为_______ 
。(废水中初始浓度
为
，的摩尔质量为
)
晶体是一种高效光催化剂，可用于实现“碳中和”，也可用于降解有机污染物。I.配位-沉淀法制备
高效光催化剂已知：ⅰ.
难溶于水，可溶于硝酸；ⅱ.
沉淀的生成速率会影响其结构和形貌，从而影响其光催化性能；ⅲ.银氨溶液中存在：
。(1)配制银氨溶液时的反应现象是
(2)加入
制备的离子反应方程式是(3)
和在溶液中反应也可制得固体，但制得的固体光催化性能极差。从速率角度解释其原因：Ⅱ.
光催化剂的使用和再生已知：
晶体在光照条件下发挥催化作用时，首先引发以下反应。a.
(4)
光催化制备甲醇可实现“碳中和”，a的后续反应如下。，则由
制备甲醇的总反应的化学方程式为(5)
光催化降解(代表有机污染物)，被氧化成和。a的后续反应如下。，注：
在该催化过程中可能发生光腐蚀，生成单质银，影响其光催化性能。用
依次降解三份相同的废水，测得3次降解过程中的残留率(，即时浓度与起始浓度之比)随时间变化的曲线如图。①下列说法正确的是
a.
和是降解的重要氧化剂b.第1次使用后
的光催化性能降低c.该实验条件下，
使用两次即基本失效②第1次光降解时，
内的反应速率为。(废水中初始浓度为，的摩尔质量为)
更新时间：2023-03-10 17:20:03
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解答题-工业流程题
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困难
(0.15)
【推荐1】以银锰精矿(主要含
、MnS、
)和氧化锰矿(主要含
)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下：
已知：I．酸性条件下，
的氧化性强于
；Ⅱ．
。
(1)“浸锰”过程中，
溶液可浸出矿石中的锰元素，同时去除，有利于后续银的浸出，使矿石中的银以的形式残留于浸锰渣中。
①晶胞如图所示，阴、阳离子的个数比为___________ 。
②锰元素浸出时，发生反应：
，其平衡常数K与
、
、
的代数关系式为
___________ 。
③去除时，与转化为铁盐和硫酸盐，则发生反应的离子方程式为___________ 。
(2)“浸银”过程中，使用过量
、HCl和
混合液作为浸出剂，将中的银以
形式浸出，反应为
。结合平衡移动原理，分析浸出剂中
和
的作用为___________ 。
(3)“沉银”过程中，需要加入过量的铁粉。
①使用过量的铁粉的作用是___________ 。
②一定温度下，Ag的沉淀率随反应时间的变化如图所示。amin后，Ag的沉淀率逐渐减小的原因是___________ 。
、MnS、)和氧化锰矿(主要含)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下：已知：I．酸性条件下，
的氧化性强于；Ⅱ．。(1)“浸锰”过程中，
溶液可浸出矿石中的锰元素，同时去除，有利于后续银的浸出，使矿石中的银以的形式残留于浸锰渣中。①
晶胞如图所示，阴、阳离子的个数比为②锰元素浸出时，发生反应：
，其平衡常数K与、、的代数关系式为③去除
时，与转化为铁盐和硫酸盐，则发生反应的离子方程式为(2)“浸银”过程中，使用过量
、HCl和混合液作为浸出剂，将中的银以形式浸出，反应为。结合平衡移动原理，分析浸出剂中和的作用为(3)“沉银”过程中，需要加入过量的铁粉。
①使用过量的铁粉的作用是
②一定温度下，Ag的沉淀率随反应时间的变化如图所示。amin后，Ag的沉淀率逐渐减小的原因是
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解答题-工业流程题
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困难
(0.15)
名校
解题方法
【推荐2】以废旧锂离子电池的正极材料[活性物质为
、附着物为炭黑、聚乙烯醇粘合剂、淀粉等]为原料，制备纳米钴粉和
。
(1)预处理。将正极材料研磨成粉末后进行高温煅烧，高温煅烧的目的是_______ 。
(2)浸出，将煅烧后的粉末(含
和少量难溶杂质)与硫酸混合，得到悬浊液，加入如图所示的烧瓶中。控制温度为75℃，边搅拌边通过分液漏斗滴加双氧水，充分反应后，滤去少量固体残渣。得到
、
和硫酸的混合溶液。浸出实验中当观察到_______ ，可以判断反应结束，不再滴加双氧水。
(3)制钴粉。向浸出后的溶液中加入NaOH调节pH，接着加入
可以制取单质钴粉，同时有
生成。已知不同pH时Co(II)的物种分布图如图所示。Co2+可以和柠檬酸根离子(
)生成配合物
。
①写出pH=9时制钴粉的离子方程式：_______ 。
②pH>10后所制钴粉中由于含有Co(OH)2而导致纯度降低。若向pH>10的溶液中加入柠檬酸钠(
)，可以提高钴粉的纯度，原因是_______ 。
(4)请补充完整由浸取后滤液先制备
，并进一步制取的实验方案：取浸取后滤液，_______ ，得到。[已知：
易溶于水，
难溶于水，在空气中加热时的固体残留率(
100%)与随温度的变化如图所示。实验中需使用的试剂有：2
溶液、0.1BaCl2溶液)]
(5)用下列实验可以测定的组成：
实验1：准确你取一定质量的样品，加入盐酸，加热至圆体完全溶解(溶液中的金属离子只存在
和
)，冷却后转移到容量瓶中并定容至100mL。
实验2：移取25.00mL实验1容量瓶中溶液，加入指示剂，用0.01000EDTA(
)溶液滴定至终点(滴定反应为
)，平行滴定3次，平均消耗EDTA溶液25.00ml。
实验3：准确称取与实验1中等质量的样品，加入一定量的硝酸和
溶液，加热至固体完全溶解。冷却后转移到容量瓶并定容至100mL。移取10.00mL溶液，通过火焰原子吸收光谱法测定其中浓度为
。
计算样品的化学式，并写出计算过程_______ 。
、附着物为炭黑、聚乙烯醇粘合剂、淀粉等]为原料，制备纳米钴粉和。(1)预处理。将正极材料研磨成粉末后进行高温煅烧，高温煅烧的目的是
(2)浸出，将煅烧后的粉末(含
和少量难溶杂质)与硫酸混合，得到悬浊液，加入如图所示的烧瓶中。控制温度为75℃，边搅拌边通过分液漏斗滴加双氧水，充分反应后，滤去少量固体残渣。得到、和硫酸的混合溶液。浸出实验中当观察到(3)制钴粉。向浸出后的溶液中加入NaOH调节pH，接着加入
可以制取单质钴粉，同时有生成。已知不同pH时Co(II)的物种分布图如图所示。Co2+可以和柠檬酸根离子()生成配合物。①写出pH=9时制钴粉的离子方程式：
②pH>10后所制钴粉中由于含有Co(OH)2而导致纯度降低。若向pH>10的溶液中加入柠檬酸钠(
)，可以提高钴粉的纯度，原因是(4)请补充完整由浸取后滤液先制备
，并进一步制取的实验方案：取浸取后滤液，。[已知：易溶于水，难溶于水，在空气中加热时的固体残留率(100%)与随温度的变化如图所示。实验中需使用的试剂有：2溶液、0.1BaCl2溶液)](5)用下列实验可以测定
的组成：实验1：准确你取一定质量的
样品，加入盐酸，加热至圆体完全溶解(溶液中的金属离子只存在和)，冷却后转移到容量瓶中并定容至100mL。实验2：移取25.00mL实验1容量瓶中溶液，加入指示剂，用0.01000
EDTA()溶液滴定至终点(滴定反应为)，平行滴定3次，平均消耗EDTA溶液25.00ml。实验3：准确称取与实验1中等质量的
样品，加入一定量的硝酸和溶液，加热至固体完全溶解。冷却后转移到容量瓶并定容至100mL。移取10.00mL溶液，通过火焰原子吸收光谱法测定其中浓度为。计算
样品的化学式，并写出计算过程
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解答题-工业流程题
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困难
(0.15)
名校
解题方法
【推荐3】镓的化合物性质与铝相似。工业上常从锌矿渣(主要含Zn、Si、Pb、Fe、Ga的氧化物。其中Pb、Fe均以＋2价形式存在，Ga以＋3价形式存在)中回收镓。流程如下：
已知：
①
，
②部分物质的
如表所示。
回答下列问题：
(1)基态镓的价层电子排布式为___________ 。NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，
和
的离子半径分别为69pm和78pm，则熔点NiO___________ (填“<”或“>”)FeO，判断依据是___________ 。
(2)已知浸出渣的主要成分是
和一种盐，加入的“溶液X”是___________ (写化学式，下同)，生成的该盐是___________ 。
(3)室温下，当溶液中某种离子浓度小于
时，认为该离子沉淀完全。若浸出液中阳离子浓度均为0.01，则应调pH的范围为___________ 。
(4)试剂Y为___________ (填“NaOH溶液”或“氨水”)，加入试剂Y时发生反应的离子方程式为___________ 。
(5)取28.7g
(Mr=287)加热至不同温度，剩余固体的质量变化如图所示。分析数据，推断100℃、930℃时所得固体的化学式分别为___________ 、___________ 。
已知：
①
，②部分物质的
如表所示。| 物质 |  |  |  |  |
|  |  |  |  |
(1)基态镓的价层电子排布式为
和的离子半径分别为69pm和78pm，则熔点NiO(2)已知浸出渣的主要成分是
和一种盐，加入的“溶液X”是(3)室温下，当溶液中某种离子浓度小于
时，认为该离子沉淀完全。若浸出液中阳离子浓度均为0.01，则应调pH的范围为(4)试剂Y为
(5)取28.7g
(Mr=287)加热至不同温度，剩余固体的质量变化如图所示。分析数据，推断100℃、930℃时所得固体的化学式分别为
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解答题-实验探究题
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困难
(0.15)
【推荐1】氰化物有剧毒，氰化电镀会产生大量含氰化物的废水，该电镀含氰废水中的氰化物主要是以CN一和[Fe(CN)6]3-两种形式存在。研究表明可采用双氧水氧化法处理电镀含氰废水。某化学兴趣小组模拟双氧水氧化法探究有关因素对该破氰反应速率的影响（破氰反应是指氧化剂将CN－氧化的反应）。
【查阅资料】
①Cu2＋可作为双氧水氧化法废水处理过程中的催化剂；
②Cu2十在偏碱性条件下对双氧水分解影响较弱，可以忽略不计；
③[Fe(CN)6]3-较CN一难被双氧水氧化，pH越大，[Fe(CN)6]3-越稳定，越难被氧化。
［实验设计］
在常温下，控制含氰废水样品中总氰的初始浓度和催化剂Cu2+的浓度相同，调节含氰废水样品不同的初始pH和一定浓度双氧水溶液的用量，设计如下对比实验。
(1)请完成以下实验设计表（表中不要留空格）。
【数据处理］
实验测得含氰废水中的总氰浓度（以CN一表示）随时间变化关系如下图所示。
(2)实验①中20—60 min时间段反应速率v(CN-）=____ mol·L-1∙min-1。
【解释和给论］
(3)实验①和实验②结果表明，含氰废水的初始pH增大，破氰反应速率减小，其原因可能是______
（填一点即可）。
在偏碱性条件下，含氰废水中的CN一最终被双氧水氧化为HCO3-,同时放出NH3,试写出该反应的离子方程式：_____________
(4)该兴趣小组同学要探究Cu2+是否对双氧水氧化法破氰反应起催化作用，请你帮助他设计实验并验证上述结论，完成下表中内容。
（已知：废水中的CN一浓度可用离子色谱仪测定）
【查阅资料】
①Cu2＋可作为双氧水氧化法废水处理过程中的催化剂；
②Cu2十在偏碱性条件下对双氧水分解影响较弱，可以忽略不计；
③[Fe(CN)6]3-较CN一难被双氧水氧化，pH越大，[Fe(CN)6]3-越稳定，越难被氧化。
［实验设计］
在常温下，控制含氰废水样品中总氰的初始浓度和催化剂Cu2+的浓度相同，调节含氰废水样品不同的初始pH和一定浓度双氧水溶液的用量，设计如下对比实验。
(1)请完成以下实验设计表（表中不要留空格）。
| 实验编号 | 实验目的 | 初始pH | 废水样品体积mL | CuSO4溶液的体积/mL | 双氧水溶液的体积/mL | 蒸馏水的体积mL |
| ① | 为以下实验作参考 | 7 | 60 | 10 | 10 | 20 |
| ② | 废水的初始pH对破氰反应速率的影响 | 12 | 60 | 10 | 10 | 20 |
| ③ | 10 |
实验测得含氰废水中的总氰浓度（以CN一表示）随时间变化关系如下图所示。
(2)实验①中20—60 min时间段反应速率v(CN-）=
【解释和给论］
(3)实验①和实验②结果表明，含氰废水的初始pH增大，破氰反应速率减小，其原因可能是
（填一点即可）。
在偏碱性条件下，含氰废水中的CN一最终被双氧水氧化为HCO3-,同时放出NH3,试写出该反应的离子方程式：
(4)该兴趣小组同学要探究Cu2+是否对双氧水氧化法破氰反应起催化作用，请你帮助他设计实验并验证上述结论，完成下表中内容。
（已知：废水中的CN一浓度可用离子色谱仪测定）
| 实验步骤（不要求写出具体操作过程） | 预期实验现象和结论 |
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解答题-工业流程题
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困难
(0.15)
名校
【推荐2】金属铬是硬度最高的金属，常用于制造不锈钢和仪器仪表的金属表面镀铬，可用铬铁矿(主要成分为FeCr2O4，含有SiO2、Al2O3等杂质)冶炼金属铬，冶炼流程如下。
已知：4FeCr2O4+8Na2CO3+7O2
8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2、Al2O3+Na2CO3
2NaAlO2+CO2↑
回答下列问题：
(1)实验室氧化煅烧时需用到的仪器有坩埚、___________ 、坩埚钳、三脚架、酒精灯。
(2)下列说法正确的是___________。
(3)相关物质的溶解度曲线如图。步骤⑤需先得到较纯的Na2Cr2O7·2H2O晶体，请给出操作的正确顺序：(操作可重复)d→ → → →c→e→ → →c→e。___________
a．将溶液(或滤液)蒸发至溶液表面出现晶膜
b．在60 ℃蒸发溶剂
c．冷却至室温
d．在100 ℃蒸发溶剂
e．过滤
(4)步骤⑥除生成Cr2O3外，还生成了Na2CO3和CO，写出该反应的化学方程式：___________ 。
(5)工业上用铝粉还原Cr2O3而不用C粉还原得到单质铬的原因是___________ 。
(6)为了测定Na2Cr2O7产品的纯度，可采用FeSO4标准溶液通过氧化还原反应滴定Na2Cr2O7溶液。下列关于滴定分析的操作，不正确 的是___________ 。
A．用移液管量取25.00 mL待测液转移至锥形瓶
B．滴定开始时可以将液体成线状快速流下，接近终点时减慢滴加速度，必要时采用半滴操作
C．排气泡时应使管尖弯曲向上，用右手挤压玻璃珠上方，使液面充满管尖
D．读数时应将滴定管从架上取下，捏住管上端无刻度处，使滴定管保持垂直
E．第一次滴定终点时，若测得消耗标准液体积小于5.00 mL，则第二次滴定时可稀释标准溶液后重新滴定来减小误差
已知：4FeCr2O4+8Na2CO3+7O2
8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2、Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑回答下列问题：
(1)实验室氧化煅烧时需用到的仪器有坩埚、
(2)下列说法正确的是___________。
| A．步骤①可通过加热方式加快浸出速率 |
| B．步骤②③均可采用减压过滤的方法加快过滤速度 |
| C．步骤③为调节溶液pH可以加入适量的碱性溶液 |
| D．步骤④中可用盐酸代替硫酸调节溶液酸碱性 |
a．将溶液(或滤液)蒸发至溶液表面出现晶膜
b．在60 ℃蒸发溶剂
c．冷却至室温
d．在100 ℃蒸发溶剂
e．过滤
(4)步骤⑥除生成Cr2O3外，还生成了Na2CO3和CO，写出该反应的化学方程式：
(5)工业上用铝粉还原Cr2O3而不用C粉还原得到单质铬的原因是
(6)为了测定Na2Cr2O7产品的纯度，可采用FeSO4标准溶液通过氧化还原反应滴定Na2Cr2O7溶液。下列关于滴定分析的操作，
A．用移液管量取25.00 mL待测液转移至锥形瓶
B．滴定开始时可以将液体成线状快速流下，接近终点时减慢滴加速度，必要时采用半滴操作
C．排气泡时应使管尖弯曲向上，用右手挤压玻璃珠上方，使液面充满管尖
D．读数时应将滴定管从架上取下，捏住管上端无刻度处，使滴定管保持垂直
E．第一次滴定终点时，若测得消耗标准液体积小于5.00 mL，则第二次滴定时可稀释标准溶液后重新滴定来减小误差
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【推荐3】某兴趣小组对化合物X开展实验探究。
其中：X是易溶于水的强酸盐，由4种元素组成；D、E、G均为纯净物，B为混合物；溶液C、F、H均为单一溶质溶液，溶液H中含溶质0.06 mol，溶液C的焰色反应通过蓝色钴玻璃观察为紫色。
(1)组成X的4种元素是_______________ (填元素符号)，E的化学式是______________ 。
(2)固体X隔绝空气加热分解的化学方程式____________________________ 。
(3)写出溶液F与少量溶液H反应的离子方程式____________________________ 。
(4)标况下，将红棕色气体B收集在一个大试管中，再倒插在水槽中，得到溶液的浓度为_______ mol/L (设溶质不扩散，)。
(5)写出红棕色气体B中的化合物气体(在答案中写出化学式)与溴蒸气的鉴别方法：______________ 。
其中：X是易溶于水的强酸盐，由4种元素组成；D、E、G均为纯净物，B为混合物；溶液C、F、H均为单一溶质溶液，溶液H中含溶质0.06 mol，溶液C的焰色反应通过蓝色钴玻璃观察为紫色。
(1)组成X的4种元素是
(2)固体X隔绝空气加热分解的化学方程式
(3)写出溶液F与少量溶液H反应的离子方程式
(4)标况下，将红棕色气体B收集在一个大试管中，再倒插在水槽中，得到溶液的浓度为
(5)写出红棕色气体B中的化合物气体(在答案中写出化学式)与溴蒸气的鉴别方法：
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解答题-原理综合题
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困难
(0.15)
解题方法
【推荐1】到2024年，我国空间站天和号核心舱已在轨1000多天。空间站必须给航天员提供基本的生存条件，涉及氧气供给、一氧化碳清除、水处理等。电解水技术除用于供氧外，生成的氢气通过萨巴蒂尔反应，实现了二氧化碳的清除，同时将氢气转化为更安全的甲烷，原理：
。回答下列问题：
(1)已知同条件下甲烷的摩尔燃烧焓约是氢气的3.1倍，
，
的摩尔燃烧焓约为__________ kJ/mol。
(2)在恒容密闭容器中加入等量和
，分压均为20kPa，一定条件下发生萨巴蒂尔反应，随着反应的进行，的体积分数会__________ （填“变大”变小”或“不变”）。某时刻测得
的分压为5kPa，若的反应速率
，计算该时期
__________ 
；当测得
的分压为4 kPa时，求得浓度商
__________ 。
(3)某条件下，萨巴蒂尔反应发生的同时也会发生副反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
将和按体积比1∶4混合（
），匀速通入装有催化剂的反应容器中发生以上反应相同时间，转化率、选择性（选择性：转化的中生成的百分比）随温度变化的曲线分别如图所示。
已知反应Ⅰ为吸热反应，能较快建立平衡。图中A、B、C三点，能表示萨巴蒂尔反应达到平衡的点是__________ 。由图分析，320 ℃时反应Ⅱ是否已经平衡？__________ （填“是”“否”或“不能确定”），原因是______________________________ 。
。回答下列问题：(1)已知同条件下甲烷的摩尔燃烧焓约是氢气的3.1倍，
，的摩尔燃烧焓约为(2)在恒容密闭容器中加入等量
和，分压均为20kPa，一定条件下发生萨巴蒂尔反应，随着反应的进行，的体积分数会的分压为5kPa，若的反应速率，计算该时期；当测得的分压为4 kPa时，求得浓度商(3)某条件下，萨巴蒂尔反应发生的同时也会发生副反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
将
和按体积比1∶4混合（），匀速通入装有催化剂的反应容器中发生以上反应相同时间，转化率、选择性（选择性：转化的中生成的百分比）随温度变化的曲线分别如图所示。已知反应Ⅰ为吸热反应，能较快建立平衡。图中A、B、C三点，能表示萨巴蒂尔反应达到平衡的点是
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解答题-原理综合题
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困难
(0.15)
解题方法
【推荐2】（一） 尿素又称碳酰胺，是含氮量最高的氮肥，工业上利用二氧化碳和氨气在一定条件下合成尿素。其反应分为如下两步：
第一步：2NH3（l）＋CO2（g）H2NCOONH4（氨基甲酸铵）（l） △H1= -330．0 kJ·mol－1
第二步：H2NCOONH4（l）H2O（l）＋H2NCONH2（l） △H2= + 226．3 kJ·mol－1
某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0．5 m3 密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下图所示：
①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第_____ 步反应决定。
②反应进行到10 min时测得CO2的物质的量如上图所示，则用CO2表示的第一步反应的速率v（CO2）＝___ mol/（L·min）。
③当反应在一定条件下达到平衡，若在恒温、恒容下再充入一定量气体He，则CO（NH2）2（l）的质量_________ （填增加、减小或不变）。
（二）氨是制备尿素的原料，NH3、N2H4等在工农业生产、航空航天等领域有广泛应用。
氨气溶于水得到氨水，在25℃下，将amol/L的氨水与bmol/L的硫酸以3∶2体积比混合反应后溶液呈中性。用含a和b的代数式表示出氨水的电离平衡常数为_________ 。
（三）氢气是合成氨的原料。氢能将是未来最理想的新能源。
（1）在25℃,101KPa条件下，1 g氢气完全燃烧生成液态水时放出142．9kJ热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为__________________________________________ 。
（2）氢气通常用生产水煤气的方法制得。其中C（s）+ H2O（g）CO（g）+H2（g），在850℃时平衡常数K=1。若向1升的恒定密闭真空容器中同时加入x mol C和6．0mol H2O。
①当加热到850℃反应达到平衡的标志有______________ 。
②x应满足的条件是_________________ 。
（四）CO2是合成尿素的原料，但水泥厂生产时却排放出大量的CO2。华盛顿大学的研究人员研究出一种方法，可实现水泥生产时CO2零排放，其基本原理如图所示：
（1）上述生产过程的能量转化方式是______________________________________ 。
（2）上述电解反应在温度小于900℃时进行碳酸钙先分解为CaO和CO2，电解质为熔融碳酸钠，则阳极的电极反应式为________ ，阴极的电极反应式为_____________ 。
第一步：2NH3（l）＋CO2（g）
H2NCOONH4（氨基甲酸铵）（l） △H1= -330．0 kJ·mol－1第二步：H2NCOONH4（l）
H2O（l）＋H2NCONH2（l） △H2= + 226．3 kJ·mol－1某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0．5 m3 密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下图所示：
①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第
②反应进行到10 min时测得CO2的物质的量如上图所示，则用CO2表示的第一步反应的速率v（CO2）＝
③当反应在一定条件下达到平衡，若在恒温、恒容下再充入一定量气体He，则CO（NH2）2（l）的质量
（二）氨是制备尿素的原料，NH3、N2H4等在工农业生产、航空航天等领域有广泛应用。
氨气溶于水得到氨水，在25℃下，将amol/L的氨水与bmol/L的硫酸以3∶2体积比混合反应后溶液呈中性。用含a和b的代数式表示出氨水的电离平衡常数为
（三）氢气是合成氨的原料。氢能将是未来最理想的新能源。
（1）在25℃,101KPa条件下，1 g氢气完全燃烧生成液态水时放出142．9kJ热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为
（2）氢气通常用生产水煤气的方法制得。其中C（s）+ H2O（g）
CO（g）+H2（g），在850℃时平衡常数K=1。若向1升的恒定密闭真空容器中同时加入x mol C和6．0mol H2O。①当加热到850℃反应达到平衡的标志有
| A．容器内的压强不变 |
| B．消耗水蒸气的物质的量与生成CO的物质的量相等 |
| C．混合气的密度不变 |
| D．单位时间有n个H-O键断裂的同时有n个H-H键断裂 |
②x应满足的条件是
（四）CO2是合成尿素的原料，但水泥厂生产时却排放出大量的CO2。华盛顿大学的研究人员研究出一种方法，可实现水泥生产时CO2零排放，其基本原理如图所示：
（1）上述生产过程的能量转化方式是
（2）上述电解反应在温度小于900℃时进行碳酸钙先分解为CaO和CO2，电解质为熔融碳酸钠，则阳极的电极反应式为
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解答题-原理综合题
|
困难
(0.15)
解题方法
【推荐3】研究含碳和含氮物质的反应对生产、生活、科研等方面具有重要的意义。回答下列问题：
(1)已知：
ⅰ.
kJ⋅mol
ⅱ.
kJ⋅mol
ⅲ.
kJ⋅mol
则
与
反应生成
和
的热化学方程式为___________ 。
(2)在保持T ℃、100 kPa条件下，向反应器中充入2 mol NO和1 mol
发生反应ⅰ，平衡时转化率为50%，欲将平衡转化率降低至40%，需要向反应器中充入___________ mol Ar作为稀释气(计算时不考虑其他反应)。
(3)一定条件下，向起始压强为90 kPa的2 L恒容密闭容器中通入2 mol NO和1 mol的混合气体，加入足量焦炭发生上述反应，5 min时反应达到平衡，测得体系总压强为84 kPa，
(p为气体分压，单位为kPa)。
①
的平均反应速率
___________ mol⋅L⋅min。
②下列说法正确的是___________ 。
A．将炭块粉碎可加快反应速率
B．平衡时充入Ar，反应ⅰ正向移动
C．混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡状态
③反应ⅰ的相对压力平衡常数
___________ [已知：
表达式为：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压除以
(
kPa)]。
(4)某科研小组以耐高温催化剂催化NO转化为
，测得NO转化为的转化率随温度变化情况如图所示。则加入CO后，NO转化为的转化率增大的原因是___________ 。
(1)已知：
ⅰ.
kJ⋅molⅱ.
kJ⋅molⅲ.
kJ⋅mol则
与反应生成和的热化学方程式为(2)在保持T ℃、100 kPa条件下，向反应器中充入2 mol NO和1 mol
发生反应ⅰ，平衡时转化率为50%，欲将平衡转化率降低至40%，需要向反应器中充入(3)一定条件下，向起始压强为90 kPa的2 L恒容密闭容器中通入2 mol NO和1 mol
的混合气体，加入足量焦炭发生上述反应，5 min时反应达到平衡，测得体系总压强为84 kPa，(p为气体分压，单位为kPa)。①
的平均反应速率⋅min。②下列说法正确的是
A．将炭块粉碎可加快反应速率
B．平衡时充入Ar，反应ⅰ正向移动
C．混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡状态
③反应ⅰ的相对压力平衡常数
表达式为：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压除以(kPa)]。(4)某科研小组以耐高温催化剂催化NO转化为
，测得NO转化为的转化率随温度变化情况如图所示。则加入CO后，NO转化为的转化率增大的原因是
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