为实现“碳达峰”、“碳中和”目标,可将CO2催化加氢制甲醇。该反应体系中涉及以下两个主要反应:
反应I:
△H1<0
反应II:
△H2>0
(1)已知101kPa和298K时一些物质的标准摩尔生成热(在101kPa和一定温度下,由最稳定单质生成1mol纯物质的热效应,称为该物质的标准摩尔生成热)数据如表所示:
则反应I的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98a17e253ba2e0ee7c61f1c427e26b63.png)
_______ 。
(2)在密闭容器中上述反应混合体系建立平衡后,下列说法正确的是_______。
(3)向容器中加入1mol CO2、1mol H2,维持压强100kpa发生反应,CO2和H2的平衡转化率随温度变化曲线如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/3/75a0b547-6d0c-452d-b187-de0bbad59d2c.png?resizew=279)
①曲线_______ (填“L1”或“L2”)表示CO2的平衡转化率。
②温度高于T2K后曲线L2随温度升高而降低的原因为_______ 。
③T1K下反应达到平衡时,H2O(g)的物质的量为_______ mol,反应I的标准平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/63d2bc9de66da7dfae76f86c86051728.png)
_______ (保留1位小数)。(已知:分压=总压×该组分物质的量分数,对于反应:
,
,其中
,
、
、
、
为各组分的平衡分压)。
(4)利用电催化可将CO2同时转化为多种燃料,装置如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/3/80f9a4dc-d0ed-40b4-9ba7-436d5498b58d.png?resizew=226)
①铜电极上产生CH4的电极反应式为_______ 。
②5.6L(标准状况下) CO2通入铜电极,若只生成CO和CH4,此时铜极区溶液增重5.4g,则生成CO和CH4的体积比为_______ 。
反应I:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f3259baddfe9bc02ac5766f800607825.png)
反应II:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/734142aa308989b706f37400a2a6cc27.png)
(1)已知101kPa和298K时一些物质的标准摩尔生成热(在101kPa和一定温度下,由最稳定单质生成1mol纯物质的热效应,称为该物质的标准摩尔生成热)数据如表所示:
物质 | H2(g) | CO2(g) | CH3OH(g) | H2O(g) |
![]() | 0 | -393.5 | -201 | -241.8 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98a17e253ba2e0ee7c61f1c427e26b63.png)
(2)在密闭容器中上述反应混合体系建立平衡后,下列说法正确的是_______。
A.增大压强,CO的浓度一定保持不变 |
B.降低温度,反应II的逆反应速率增大,正反应速率减小 |
C.增大 CH3OH的浓度,反应II的平衡向正反应方向移动 |
D.恒温恒压下充入气,反应I的平衡向逆反应方向移动 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/3/75a0b547-6d0c-452d-b187-de0bbad59d2c.png?resizew=279)
①曲线
②温度高于T2K后曲线L2随温度升高而降低的原因为
③T1K下反应达到平衡时,H2O(g)的物质的量为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/63d2bc9de66da7dfae76f86c86051728.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6268b9c2fef9efa859fbdde2dc28792a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/715251424abf498613263d4ff6d66bde.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce0a7dbe1ab8cb424627d6a7b97ea621.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/961cd6f66b6fc958cf1339093187226c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41ba17ed40aff8adde81a96cbcbd9d9e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f40cca05e13b92c614cab2ebdacaf489.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c0ff268533991daa1da169c9fc290130.png)
(4)利用电催化可将CO2同时转化为多种燃料,装置如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/3/80f9a4dc-d0ed-40b4-9ba7-436d5498b58d.png?resizew=226)
①铜电极上产生CH4的电极反应式为
②5.6L(标准状况下) CO2通入铜电极,若只生成CO和CH4,此时铜极区溶液增重5.4g,则生成CO和CH4的体积比为
更新时间:2023-04-02 20:44:55
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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】为了实现“碳达峰”和“碳中和”的。目标,将
转化成可利用的化学能源的负碳技术是世界各国关注的焦点。
方法一:
捕集
合成
。
Ⅰ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/483ecc8d6f2dcead71df69bab79b5f2f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e029cc1f7d07eeb136bd3946a7eb23e3.png)
Ⅱ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/35ab0a0e2a96e758cc37dcdc3752d519.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32410867843f1a7ef11410da8f3f8dab.png)
(1)相关物质相对能量大小如图所示,则
=___________
,升高温度,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1a1c9f2477dd7a246516ebc074de6aad.png)
___________ (填“增大”或“减小”)。
时,反应在不同条件下达到平衡,240℃时甲烷的物质的量分数
与压强p的变化关系、
时
与温度T的变化关系如图所示,图中A、B两点对应的速率:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f8c46c2dc0e401f9de948724e41f5185.png)
___________ (填“大于”、“小于”或“等于”)
;若C点
与
的分压相同,则
=___________
。
催化加氢制甲醇。
以
、
为原料合成
涉及的反应如下:
i.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aa95f6f1980cc819839ac156ec525d22.png)
ii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5e24b45526350443c163b0699e883a96.png)
iii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2f8eb5504efad9caf27fda8d9f1d6c38.png)
(3)一定温度和催化剂条件下,
、
和
(已知
不参与反应)在总压强为
的密闭容器中进行上述反应,平衡时
的转化率、
和
的选择性随温度的变化曲线如图所示。___________ (填“
”、“
”或“
”)的变化。
②某温度下,
反应达到平衡,测得容器中
的体积分数为12.5%。此时用
的分压表示0~t1时间内的反应速率
=___________
;设此时
,该温度下反应ii的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c5b04acbb470168465fe52431d5e43be.png)
___________ 。(用含a的代数式表示)。【已知:分压=总压×该组分的物质的量分数;对于反应
,
,x为物质的量分数】
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
方法一:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/483ecc8d6f2dcead71df69bab79b5f2f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e029cc1f7d07eeb136bd3946a7eb23e3.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/35ab0a0e2a96e758cc37dcdc3752d519.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32410867843f1a7ef11410da8f3f8dab.png)
(1)相关物质相对能量大小如图所示,则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1a1c9f2477dd7a246516ebc074de6aad.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/05f51c6e612e4409d5c421121966ea29.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d19c4cfaac92c9938513a0022929a81e.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/08d29eb55d32d50d4a0517bd2e003d2c.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/66b193cdcc96a8060268249cb3e5130b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/501ac320d90eea554d83e8324c9d2cdf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
以
![](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/50a5c6d26e9821c59de16c928dcb79f0.png)
i.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d24fe810a9f7b084246fc51574ea754a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aa95f6f1980cc819839ac156ec525d22.png)
ii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/005347070dffab62c10dba68c72af84e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5e24b45526350443c163b0699e883a96.png)
iii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6681344299652b1f82bc8b5d93d2f085.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2f8eb5504efad9caf27fda8d9f1d6c38.png)
(3)一定温度和催化剂条件下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/407bca9f4a39c2dd962401ad232dc844.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d5ae6c6c9417a12ce979b585d8cce23d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fd5e53a57d0fe0d441dace1b04206cc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/689cceefc5aed24568b73c0a6910c539.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/855560efadd3d80d693a761e735b0508.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50a5c6d26e9821c59de16c928dcb79f0.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
②某温度下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/365b31611f5cfb96c840c5d201a2fece.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50a5c6d26e9821c59de16c928dcb79f0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50a5c6d26e9821c59de16c928dcb79f0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b16220436ad30ba1a10dbd0b676c6b6c.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1402aad5917e84acfb01ece6381a973.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c5b04acbb470168465fe52431d5e43be.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22101167a76402db5dd6ad877e501d92.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e530b41b59db2db6f431ad830c2f37e2.png)
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解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】建设环境友好型社会是全世界的共识,治理环境污染也是国际性难题。化学和化学技术凭借其自身的优点和特性,已经在治理环境污染中发挥着越来越重要的作用。
回答下列问题:
Ⅰ.氮氧化物的处理对建设生态文明具有重要的意义,如何消除NO成为当前研究的主要课题之一、某研究小组将![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2e0e1a928167fedd7f9cbc804eade8cb.png)
、![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1bccbb91d69f182b88d5852f10319e4c.png)
和一定量的
充入
密闭容器中,在
催化剂表面发生反应:
。
时,相关物质的相对能量如图所示。
(1)反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
___________ ;该反应自发进行的条件为___________ (填“高温”、“低温”或“任意条件”)
(2)已知该反应的
,
(
、
为速率常数,与温度、催化剂有关)若平衡后升高温度,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7341bf4bcb91a99aeb2a6058cc6ecdd8.png)
___________ (填“增大”、“不变”或“减小”)。
Ⅱ.“低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。苯乙烯是生产塑料与合成橡胶的重要原料。常压下,乙苯和
经催化剂吸附后能发生如下反应:
(g) ![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6931d8cc24827a84ec983a67ec42b850.png)
(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
控制投料比[
]分别为
、
和
,并在催化剂作用下发生反应,乙苯平衡转化率与反应温度的关系如图所示:
(3)乙苯平衡转化率相同时,投料比越高,对应的反应温度越___________ (填“高”或“低”)。
(4)
时,反应经
达到图中
点所示状态,若初始时乙苯的物质的量为
,则
(苯乙烯)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6706fe00b4e231e62d9ecbec567d526b.png)
___________
。
(5)
时,向恒容密闭容器中加入过量
和一定量乙苯,初始和平衡时容器内压强分别为
和
,则平衡时该反应的
为___________
(以含有
、
、
的代数式表示)。
已知:a.混合气体中某组分的分压等于总压与该气体物质的量分数之积;以平衡分压代替平衡浓度进行计算,可得反应的平衡常数
;b.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d294c43cec815ec6f530af9a2a0d54ee.png)
Ⅲ.可用氢气和二氧化碳在催化剂作用下合成甲醇:
。
(6)恒压下,
和
的起始物质的量之比为
时,该反应甲醇的平衡产率随温度的变化如图所示。甲醇的产率
点高于
点的原因为___________ 。
(分子筛膜能选择性分离
)
回答下列问题:
Ⅰ.氮氧化物的处理对建设生态文明具有重要的意义,如何消除NO成为当前研究的主要课题之一、某研究小组将
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2e0e1a928167fedd7f9cbc804eade8cb.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f7894284fecbf72f41f8ee04c90b9148.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/16/fe94070a-75fe-41a5-9531-c6c9bd53e43d.png?resizew=164)
(1)反应的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
(2)已知该反应的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d91574e22d5c39402477131393f42d58.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/72ff6ad977a0f38758c18ab287cae5b3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6115766fdc93e803b2e4ef6612bb238e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4f0168c0b10d9d09d7e7651c79b2cd16.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7341bf4bcb91a99aeb2a6058cc6ecdd8.png)
Ⅱ.“低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。苯乙烯是生产塑料与合成橡胶的重要原料。常压下,乙苯和
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/16/24d5a0e6-a766-4cfd-9824-3a2e209edcc2.png?resizew=130)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6931d8cc24827a84ec983a67ec42b850.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/16/afe6cc14-8a72-4ed4-afb1-5569f0364402.png?resizew=125)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/184b8aa7e7c4398f8bbf97e43f37a80d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
控制投料比[
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(3)乙苯平衡转化率相同时,投料比越高,对应的反应温度越
(4)
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(5)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/69cb04da9245e95853518f8bf93a90ef.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff3dcd5e9a094a60ff298af4b5d9ec14.png)
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已知:a.混合气体中某组分的分压等于总压与该气体物质的量分数之积;以平衡分压代替平衡浓度进行计算,可得反应的平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff3dcd5e9a094a60ff298af4b5d9ec14.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d294c43cec815ec6f530af9a2a0d54ee.png)
Ⅲ.可用氢气和二氧化碳在催化剂作用下合成甲醇:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f3259baddfe9bc02ac5766f800607825.png)
(6)恒压下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/16/d7b096c8-7ac9-4dfe-b18e-2cc874539b42.png?resizew=214)
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较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐3】全球大气CO2浓度升高对人类生产生活产生了影响,研究二氧化碳的回收对我国2060年实现碳中和具有现实意义,碳及其化合物的资源化利用成为研究热点。回答下列问题:
(1)已知CO2和H2在一定条件下能发生反应
,反应物与生成物的能量与活化能的关系如图所示,该反应的ΔH=_______ kJ/mol(用含Ea1和Ea2的代数式表示)。
(2)恒温恒容条件下,为了提高
反应中CO2的平衡转化率,可采取的措施为_______ (任写一项)。下列不能说明该反应达到平衡状态的是_______ (填字母)。
A.v(CO2)正=v(H2)逆
B.HCOOH的体积分数不再变化
C.混合气体的密度不再变化
D.c(CO2):c(H2):c(HCOOH)=1:1:1
(3)已知25℃时,大气中的CO2溶于水存在以下过程:
①CO2(g)⇌CO2(aq) ②CO2(aq)+H2O(l) ⇌H+(aq)+
(aq) K
溶液中CO2的浓度与其在大气中的分压(分压=总压×物质的量分数)成正比,比例系数为ymol•L-1•kPa-1。当大气压强为pkPa,大气中CO2(g)的物质的量分数为x时,溶液中H+的浓度为_______ mol•L-1(忽略
和水的电离)。
(4)CO2在Cu-ZnO催化下同时发生如下反应I、II,是解决温室效应和能源短缺的重要手段。
I.CO2(g) + 3H2(g)⇌CH3OH(g) + H2O(g)
II.CO2(g) + H2(g) ⇌CO(g) + H2O(g)
保持温度T时,在体积不变的密闭容器中,充入一定量的CO2及H2,起始及达平衡时容器内各气体物质的量如表所示:
已知起始时容器内的压强为p0kPa,达平衡时容器内总压强为pkPa。
若反应I、II均达平衡时,p0=1.4 p,则表中n=_______ ;反应I的平衡常数Kp=_______ (用含p的式子表示)。
(5)光催化还原法能实现CO2甲烷化,其可能的反应机理如图所示,g-C3N4为催化剂,在紫外光照射下,VB端光产生带正电荷的空穴(h+),形成光生电子一空穴对,与所吸附的物质发生氧化还原反应。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/8/17/3304482655404032/3305705791381504/STEM/a6f53eb255f24a5bba65576fe9d19126.png?resizew=207)
①光催化H2O转化O2为时,在VB端发生的反应为_______ 。
②催化剂的催化效率和CH4的生成速率随温度的变化关系如图所示。300~400℃之间,CH4生成速率加快的原因是_______ 。
(1)已知CO2和H2在一定条件下能发生反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c30438dccdbc93bc061787e37bf08559.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/14/f7d94afb-dc78-4377-995d-3e49738d46f1.png?resizew=270)
(2)恒温恒容条件下,为了提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c30438dccdbc93bc061787e37bf08559.png)
A.v(CO2)正=v(H2)逆
B.HCOOH的体积分数不再变化
C.混合气体的密度不再变化
D.c(CO2):c(H2):c(HCOOH)=1:1:1
(3)已知25℃时,大气中的CO2溶于水存在以下过程:
①CO2(g)⇌CO2(aq) ②CO2(aq)+H2O(l) ⇌H+(aq)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/990ea0fd806f2a823c908705100860e8.png)
溶液中CO2的浓度与其在大气中的分压(分压=总压×物质的量分数)成正比,比例系数为ymol•L-1•kPa-1。当大气压强为pkPa,大气中CO2(g)的物质的量分数为x时,溶液中H+的浓度为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/990ea0fd806f2a823c908705100860e8.png)
(4)CO2在Cu-ZnO催化下同时发生如下反应I、II,是解决温室效应和能源短缺的重要手段。
I.CO2(g) + 3H2(g)⇌CH3OH(g) + H2O(g)
II.CO2(g) + H2(g) ⇌CO(g) + H2O(g)
保持温度T时,在体积不变的密闭容器中,充入一定量的CO2及H2,起始及达平衡时容器内各气体物质的量如表所示:
CO2(g) | H2(g) | CH3OH(g) | CO(g) | H2O(g) | |
起始/mol | 0.5 | 0.9 | 0 | 0 | 0 |
平衡/mol | n | 0.3 |
若反应I、II均达平衡时,p0=1.4 p,则表中n=
(5)光催化还原法能实现CO2甲烷化,其可能的反应机理如图所示,g-C3N4为催化剂,在紫外光照射下,VB端光产生带正电荷的空穴(h+),形成光生电子一空穴对,与所吸附的物质发生氧化还原反应。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/8/17/3304482655404032/3305705791381504/STEM/a6f53eb255f24a5bba65576fe9d19126.png?resizew=207)
①光催化H2O转化O2为时,在VB端发生的反应为
②催化剂的催化效率和CH4的生成速率随温度的变化关系如图所示。300~400℃之间,CH4生成速率加快的原因是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/14/1a3ceac2-5744-4bbc-a082-a9569635878c.png?resizew=270)
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【推荐1】甲醇是一种用途非常广泛的基础化工原料,可通过下列反应合成:
Ⅰ.CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)△H1
Ⅱ.CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)△H2
Ⅲ.CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)△H3
回答下列问题
(1)反应(Ⅰ)的△S________ (填“>”或“<”)0,△H1=________ (用△H2、△H3表示)。
(2)上述反应的平衡常数的自然对数值lnKP(KP为以分压表示的平衡常数)与温度的关系如图甲所示
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/27/527be29a-741c-4aa5-abd0-263d549005dc.png?resizew=665)
①反应(Ⅱ)的△H________ (填“>”或“<”)0。
②480K时,lnKP(Ⅰ)+lnKp(Ⅱ)+lnKp(Ⅲ)=________ 。
③某温度下,向某恒容密闭容器中充入0.1 molCO和0.2molH2发生反应(Ⅰ),达到平衡时,CO的转化率为90%,若平衡时总压强5MPa,则KP=________ (KP为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(3)若用CO和CO2混合气体合成甲醇,起始时均控制
=2.60,CO的平衡转化率X(CO)与温度及压强的关系如图乙所示。下列说法正确的是_____ (填字母)。
A p1<p2<p3
B 升高温度,反应速率和X(CO)均减小
C 起始时若p2=7.2MPa,则H2的分压为5.2MPa
D 其他条件不变,增大
,X(CO)增大
Ⅰ.CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c2c01b22f6bd3614b5052714e01bb93.png)
Ⅱ.CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c2c01b22f6bd3614b5052714e01bb93.png)
Ⅲ.CO(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c2c01b22f6bd3614b5052714e01bb93.png)
回答下列问题
(1)反应(Ⅰ)的△S
(2)上述反应的平衡常数的自然对数值lnKP(KP为以分压表示的平衡常数)与温度的关系如图甲所示
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/27/527be29a-741c-4aa5-abd0-263d549005dc.png?resizew=665)
①反应(Ⅱ)的△H
②480K时,lnKP(Ⅰ)+lnKp(Ⅱ)+lnKp(Ⅲ)=
③某温度下,向某恒容密闭容器中充入0.1 molCO和0.2molH2发生反应(Ⅰ),达到平衡时,CO的转化率为90%,若平衡时总压强5MPa,则KP=
(3)若用CO和CO2混合气体合成甲醇,起始时均控制
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/91b3ce0e598dbed459f8fba13ff85cb7.png)
A p1<p2<p3
B 升高温度,反应速率和X(CO)均减小
C 起始时若p2=7.2MPa,则H2的分压为5.2MPa
D 其他条件不变,增大
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/91b3ce0e598dbed459f8fba13ff85cb7.png)
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解答题-原理综合题
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【推荐2】某同学对可逆反应
平衡体系进行探究。回答下列问题如图1。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/23/c4203597-7f09-47f5-8813-7d2a9cb8a29b.png?resizew=467)
(1)向左侧烧杯中加入
晶体,观察甲瓶红棕色变浅,向右侧烧杯中加入CaO固体,乙瓶的红棕色变深。则该反应![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/925bf583623f85da99c8b620ac8ccedd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
___________ 0.(填“>”“=”或“<”)
(2)关闭止水夹,维持温度不变,用注射器向甲瓶中充入一定量
,则此时反应
浓度熵Q___________ K(填“>”、“=”或“<”),平衡将___________ (填“正向”、“逆向”或“不”)移动,颜色比原来___________ (填“深”、“浅”或“不变”),再次达平衡时,
的转化率将___________ 。(填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)查阅资料可知,F。Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时
分解反应:
Ⅰ、
[
时,
完全分解]
Ⅱ、![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/925bf583623f85da99c8b620ac8ccedd.png)
反应体系的总压强p随时间t的变化如图2所示。
①研究表明,
分解的反应速率
。t=1h时,测得体系中
,则此时![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a862505dd022b5abfdaf7f3e25c1a67c.png)
___________
。
②若提高反应温度至35℃,则
完全分解后体系压强![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/642ac5edd7818c8b9372bdebb512a8ad.png)
___________ 65.8kPa(填“大于”“等于”或“小于”),原因是___________ (用Q与K解释)。
③25℃时
反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
___________ kPa。(
为以分压表示的平衡常数,
等于平衡时生成物分压幂的乘积与反应物分压幂的乘积的比值,某物质的分压等于总压×该物质的物质的量分数计算结果保留1位小数)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/925bf583623f85da99c8b620ac8ccedd.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/23/c4203597-7f09-47f5-8813-7d2a9cb8a29b.png?resizew=467)
(1)向左侧烧杯中加入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1a405c33e5fc2fad914ea79fa739ed7b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/925bf583623f85da99c8b620ac8ccedd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
(2)关闭止水夹,维持温度不变,用注射器向甲瓶中充入一定量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/925bf583623f85da99c8b620ac8ccedd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.png)
(3)查阅资料可知,F。Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/02de2af19f10ad7f41424d8e4ca170d1.png)
Ⅰ、
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/30b2eab98bd38ede0de56fcfc6f6685d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f8a30b6b926fe7346003c94096be2a52.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/02de2af19f10ad7f41424d8e4ca170d1.png)
Ⅱ、
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/925bf583623f85da99c8b620ac8ccedd.png)
反应体系的总压强p随时间t的变化如图2所示。
①研究表明,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/02de2af19f10ad7f41424d8e4ca170d1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4f8447289a13b12ea65db87cf5d519c0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c17c538d214cbfd87b6cca1bdb9bc6a5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a862505dd022b5abfdaf7f3e25c1a67c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e5d73778f12dfb95b2998376824620b.png)
②若提高反应温度至35℃,则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/02de2af19f10ad7f41424d8e4ca170d1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/642ac5edd7818c8b9372bdebb512a8ad.png)
③25℃时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f4d3c738606c861f21410654f23b5ac8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff3dcd5e9a094a60ff298af4b5d9ec14.png)
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(0.4)
【推荐3】合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义。工业合成氨生产示意图如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/1/3/3403317268258816/3403784879546368/STEM/ca1e5f59e6bf4d3585355a6575db90e5.png?resizew=146)
(1)图中条件选定的主要原因是_______ (填字母编号)。
A.温度、压强对化学平衡的影响
B.催化剂铁触媒在该温度时活性大
C.工业生产受动力、材料、设备等条件的限制
(2)工业生产中氮气与氢气按物质的量之比为1∶2.8进行投料,合成塔压强p恒定。若起始时氮气通入量为x mol,一段时间后测得氮气的平衡转化率为80%,用平衡分压代替平衡浓度表示平衡常数的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/30e6f37cc6d1b2d34c503bf5de528034.png)
_______ (用p表示,气体分压=总压×物质的量分数)。
(3)合成氨反应通常控制在20~50MPa的压强和500℃左右的温度,若进入合成塔的氮气和氢气的体积比为1∶3,经科学测定,在相应条件下氮气和氢气反应所得氨的平衡浓度(体积分数)如表所示:
而实际流程从合成塔出来的混合气体中含有氨约为15%,这表明_______ 。
A.表中所测数据有明显误差 B.生产条件控制不当
C.氨的分解速率大于预测值 D.合成塔中的反应并未达到平衡
该流程控制含氨约为15%的原因是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/1/3/3403317268258816/3403784879546368/STEM/ca1e5f59e6bf4d3585355a6575db90e5.png?resizew=146)
(1)图中条件选定的主要原因是
A.温度、压强对化学平衡的影响
B.催化剂铁触媒在该温度时活性大
C.工业生产受动力、材料、设备等条件的限制
(2)工业生产中氮气与氢气按物质的量之比为1∶2.8进行投料,合成塔压强p恒定。若起始时氮气通入量为x mol,一段时间后测得氮气的平衡转化率为80%,用平衡分压代替平衡浓度表示平衡常数的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/30e6f37cc6d1b2d34c503bf5de528034.png)
(3)合成氨反应通常控制在20~50MPa的压强和500℃左右的温度,若进入合成塔的氮气和氢气的体积比为1∶3,经科学测定,在相应条件下氮气和氢气反应所得氨的平衡浓度(体积分数)如表所示:
压强 | 20MPa | 60MPa |
500℃ | 19.1 | 42.2 |
A.表中所测数据有明显误差 B.生产条件控制不当
C.氨的分解速率大于预测值 D.合成塔中的反应并未达到平衡
该流程控制含氨约为15%的原因是
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解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐1】O2对人类有着重要的作用。请回答下列问题:
(1)甲醇是一种绿色可再生能源,已知热化学方程式:
ⅰ.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH1=-566.0kJ•mol-1
ⅱ.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2=-483.0kJ•mol-1
ⅲ.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH3=-574.0kJ•mol-1
则计算CH3OH(g)+
O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)的ΔH=___ 。
(2)人体内化学反应时刻需要O2参与,如肌肉中的肌红蛋白(Mb),具有结合O2的能力,可表示为Mb(aq)+O2(g)
MbO2(aq)。肌红蛋白的结合度(即转化率α)与平衡时的氧气分压p(O2)密切相关,其变化曲线如图1。已知K=
(气体和溶液中的溶质分别用分压和物质的量浓度表达)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/22/2900041274982400/2950964664754176/STEM/36015383-f1ea-4437-80da-469a3d26f0a2.png?resizew=223)
①37℃时,已知平衡常数K=2,测得人正常呼吸时α的最大值为98%,则空气中氧气分压p(O2)=___ kPa。
②血红蛋白Hb结合O2形成动脉血,存在反应1:HbH+(aq)+O2(g)
HbO2(aq)+H+(aq)。血液中还同时存在反应2:CO2+H2O
H++HCO
,结合两个反应,肺部氧分压___ (填“较高”或“较低”)有利于CO2排出体外。请你从平衡移动的角度解释原因___ 。
(3)游泳池水质普遍存在尿素[CO(NH2)2]超标现象,一种电化学除游泳池中尿素的实验装置如图2所示,其中钌钛常用作析氯电极 ,本身不参与电解。已知:3NaClO+CO(NH2)2=3NaCl+2H2O+N2↑+CO2↑。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/22/2900041274982400/2950964664754176/STEM/6de0d936-d94d-4f12-a5b9-0af400e92fe0.png?resizew=260)
①氮原子的核外电子排布式___ 。
②电解过程中钌钛电极上发生反应为___ 。
③电解过程中不锈钢电极附近pH___ (填“降低”“升高”或“不变”)。
④标准状况下,电解过程中每逸出22.4L N2,电路中至少通过电子数目___ 。
(1)甲醇是一种绿色可再生能源,已知热化学方程式:
ⅰ.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH1=-566.0kJ•mol-1
ⅱ.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2=-483.0kJ•mol-1
ⅲ.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH3=-574.0kJ•mol-1
则计算CH3OH(g)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3a848020a0d6420af76ec7bbadc9cdf5.png)
(2)人体内化学反应时刻需要O2参与,如肌肉中的肌红蛋白(Mb),具有结合O2的能力,可表示为Mb(aq)+O2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c7913776b776dccf9831a16887c09207.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/22/2900041274982400/2950964664754176/STEM/36015383-f1ea-4437-80da-469a3d26f0a2.png?resizew=223)
①37℃时,已知平衡常数K=2,测得人正常呼吸时α的最大值为98%,则空气中氧气分压p(O2)=
②血红蛋白Hb结合O2形成动脉血,存在反应1:HbH+(aq)+O2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d7da75639d9df997d684f1d6d99692cd.png)
(3)游泳池水质普遍存在尿素[CO(NH2)2]超标现象,一种电化学除游泳池中尿素的实验装置如图2所示,其中钌钛常用作
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/22/2900041274982400/2950964664754176/STEM/6de0d936-d94d-4f12-a5b9-0af400e92fe0.png?resizew=260)
①氮原子的核外电子排布式
②电解过程中钌钛电极上发生反应为
③电解过程中不锈钢电极附近pH
④标准状况下,电解过程中每逸出22.4L N2,电路中至少通过电子数目
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
【推荐2】以废锌催化剂(主要成分为
及少量
)为原料制备锌的流程如下:
①“浸取”时,
转化为
进入溶液;
②
时,
;
③深度除杂标准:溶液中,
;
(1)“滤渣1”的主要成分为
、_______ 。
(2)“深度除锰”是在碱性条件下将残留的
转化为
离子方程式为_______ 。
(3)“深度除铜”时,锌的最终回收率,除铜效果{以反应后溶液中铜锌比
表示}与
加入量[以
表示]的关系曲线如图所示。
加入量
时,锌的最终回收率下降的原因是_______ (用离子方程式表示),该反应的平衡常数为_______ (保留3位有效数字)。{已知
的
}
②“深度除铜”时
加入量最好应选_______ (填标号)。
A.90% B.100% C.110% D.120%
(4)“萃取”时有机萃取剂(用
表示)萃取金属离子的原理可表示为:
(有机层)
(有机层)
(水层)。“反萃取”的目的是将有机层
转移到水层,为尽可能多的提高反萃取率,应选择的实验条件或采取的实验操作有_______ (答两点)。
(5)
存在多种晶体结构,其中纤锌矿型和闪锌矿型是最常见的晶体结构,如图结构。
晶体中
的配位数为_______ 。
②图b闪锌矿型晶胞密度为
,则
与
的最近距离为_______
。(设
为阿伏加德罗常数的值)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/95b4cd60d8ddc7eabbe39ebd3671c33b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b0f60303f308161a67d8b518122c8701.png)
①“浸取”时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c1a708f229321e08a5e6d21895919450.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e3d871cfed9d262c39691a9e3364c871.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6c7889f265b1bac6f19624eb93f5dbdc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf7f834d07290293786042eb24c4d890.png)
③深度除杂标准:溶液中,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ec0baf91be2af9a7a9b0a495bb92853c.png)
(1)“滤渣1”的主要成分为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4afb62670c07a09176d6abeccd1e9de3.png)
(2)“深度除锰”是在碱性条件下将残留的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9028a8c90efe91bbfac33fb674352b8c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a0641a680d3500ca3bcdb5612441b6a5.png)
(3)“深度除铜”时,锌的最终回收率,除铜效果{以反应后溶液中铜锌比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c0fe7cd7c36e1d11e1d4c30631bd5c06.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1ccedf369cb86319283b5afdded4faca.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fa5ec4e265348afb346888c9174d921d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1ccedf369cb86319283b5afdded4faca.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/838579fb90ed14ba3f725eb525acc716.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3311618d3e4a888c8752a6af1b5e132e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/234fb989156eb32da2b4073b527e59b3.png)
②“深度除铜”时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1ccedf369cb86319283b5afdded4faca.png)
A.90% B.100% C.110% D.120%
(4)“萃取”时有机萃取剂(用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3b06be977ea995c3840667ac327856f8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0afe694210509126b946477eab690253.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2df73b24bb3de9f92a1c8b3f3948f20f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/838b25b20b74ab8ae394a0c785feb23c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24116fe857ce4a334ce96935a84fd7d9.png)
(5)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/95b4cd60d8ddc7eabbe39ebd3671c33b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/95b4cd60d8ddc7eabbe39ebd3671c33b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dba67aa38857c9bcdb03161595252d74.png)
②图b闪锌矿型晶胞密度为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af394b9c4635362939d79b4521273e82.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24116fe857ce4a334ce96935a84fd7d9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dba67aa38857c9bcdb03161595252d74.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a51caa87e8831931cba69a0f6b9897dc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0bbbfc69cfd78a89c450bdb65076e431.png)
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
【推荐3】(1)标准摩尔生成焓是指由稳态单质生成1mol该化合物的焓变,25℃时几种物质的标准生成焓如下:
ⅰ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a407b0d164545fa87f4afa02942a5369.png)
ⅱ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d364c5ef20d12345dc3ceed4dba6e3bb.png)
①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/452938b7ab015d0d000820a378ca258c.png)
___________ ;CO还原
生成两种无污染的气态物质的热化学方程式为___________ 。
②运用化学反应原理分析,反应过程中
的转化率随温度升高先增大后减小的原因是___________ 。
(2)在催化剂Rh表面CO还原NO基元反应机理路径如图a表示,两个N(s)结合生成的
称为
,
解离生成的
称为
,基元反应速率随温度的变化关系如图b所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/17/2723256466784256/2724439251877888/STEM/cc15382dc74f4ffa96baa13431c21180.png?resizew=586)
下列说法正确的是___________ (填字母)。
A.在催化剂表面NO的吸附并解离是反应发生的先决条件
B.在催化剂表面
的及时脱附有利于反应的进行
C.当温度超过625K时,生成的
主要是由CO还原
生成的
D.当温度低于530K时,发生的主要反应为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6eed2852fbd6162069c71585c08945d6.png)
E.寻找低温下高效的催化剂控制汽车尾气的污染是未来研究的方向
(3)已知对于反应ⅱ:
,
(
、
为速率常数,只与温度有关)。
①既要加快NO的消除速率,又要消除更多的NO,可采取措施有___________ (写出其中一条即可)。
②达到平衡后,只升高温度,
增大的倍数___________ (填“>”、“<”或“=”)
增大的倍数。若在1L恒容密闭容器中充入1molCO和1moLNO发生上述反应,在一定温度下反应达到平衡时,CO的转化率为40%,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eed39067fc1754fdec4913a35760ce55.png)
___________ (计算结果用分数表示)。
物质 | ![]() | CO | ![]() | NO |
标准生成焓(kJ/mol) | 33.1 | -110.5 | -183.6 | 90.3 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a407b0d164545fa87f4afa02942a5369.png)
ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d364c5ef20d12345dc3ceed4dba6e3bb.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/452938b7ab015d0d000820a378ca258c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b0a6c15428939414834c004df67176f.png)
②运用化学反应原理分析,反应过程中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b0a6c15428939414834c004df67176f.png)
(2)在催化剂Rh表面CO还原NO基元反应机理路径如图a表示,两个N(s)结合生成的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/689cceefc5aed24568b73c0a6910c539.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be00caebd2e0faf0420be7e9eff9621a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bebd608543e5b5c77c71d13d538ae4d1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/689cceefc5aed24568b73c0a6910c539.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96aa23fc1fc8d8366a4ec795aca4533a.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/17/2723256466784256/2724439251877888/STEM/cc15382dc74f4ffa96baa13431c21180.png?resizew=586)
下列说法正确的是
A.在催化剂表面NO的吸附并解离是反应发生的先决条件
B.在催化剂表面
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
C.当温度超过625K时,生成的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/689cceefc5aed24568b73c0a6910c539.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87203a8d0af9ef58730df3b8dd90b4e4.png)
D.当温度低于530K时,发生的主要反应为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6eed2852fbd6162069c71585c08945d6.png)
E.寻找低温下高效的催化剂控制汽车尾气的污染是未来研究的方向
(3)已知对于反应ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/45694c9768b26046ed8defe3807697ac.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cc6fc6671c9d7807b4bac6f859f9021e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4c4a30857dca04760c6ff10b9cdba4b9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6b45e1c601ebd6b233e8ed92079112c6.png)
①既要加快NO的消除速率,又要消除更多的NO,可采取措施有
②达到平衡后,只升高温度,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4c4a30857dca04760c6ff10b9cdba4b9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6b45e1c601ebd6b233e8ed92079112c6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eed39067fc1754fdec4913a35760ce55.png)
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
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解题方法
【推荐1】方法与规律提炼:
(1)某同学利用原电池装置证明了反应Ag++Fe2+=Ag+Fe3+能够发生,设计的装置如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/12/10/2352065794605056/2405870539923456/STEM/c73b1486c5b24561a48eaadc99124af2.png?resizew=222)
为达到目的,其中石墨为_________ 极,甲溶液是____________ ,证明反应Ag++Fe2+=Ag+Fe3+能够发生的实验操作及现象是_________________________
(2)用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO
)已成为环境修复研究的热点之一。Fe还原水体中NO3-的反应原理如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/12/10/2352065794605056/2405870539923456/STEM/2bf31ed06b854cbbb656531a6d365a0d.png?resizew=176)
上图中作负极的物质是___________ 。正极的电极反应式是______________ 。
(3)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上,科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案,主要包括电化学过程和化学过程,如下图所示:阴极区的电极反应式为_______________ 。 电路中转移1 mol电子,需消耗氧气_______ L(标准状况)。
(4)KClO3也可采用“电解法”制备,装置如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/12/10/2352065794605056/2405870539923456/STEM/5dc2c184-ce70-4924-920e-47bcec773084.png)
写出电解时阴极的电极反应式___________________ 电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_________ ,其迁移方向是_____________ (填a→b或b→a)。
学法题:通过此题的解答,请归纳总结书写电极反应式的方法____
(1)某同学利用原电池装置证明了反应Ag++Fe2+=Ag+Fe3+能够发生,设计的装置如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/12/10/2352065794605056/2405870539923456/STEM/c73b1486c5b24561a48eaadc99124af2.png?resizew=222)
为达到目的,其中石墨为
(2)用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/12/10/2352065794605056/2405870539923456/STEM/cd1d317e8e474949a2ade88d2c73e8a7.png?resizew=7)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/12/10/2352065794605056/2405870539923456/STEM/2bf31ed06b854cbbb656531a6d365a0d.png?resizew=176)
上图中作负极的物质是
(3)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上,科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案,主要包括电化学过程和化学过程,如下图所示:阴极区的电极反应式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/12/10/2352065794605056/2405870539923456/STEM/57244192-d4e5-455e-85f4-e3cd9a36395c.png)
(4)KClO3也可采用“电解法”制备,装置如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/12/10/2352065794605056/2405870539923456/STEM/5dc2c184-ce70-4924-920e-47bcec773084.png)
写出电解时阴极的电极反应式
学法题:通过此题的解答,请归纳总结书写电极反应式的方法
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
名校
【推荐2】KMnO4在实验室和工业上均有重要应用,其工业制备的部分工艺如下:
Ⅰ.将软锰矿(主要成分MnO2)粉碎后,与KOH固体混合,通入空气充分焙烧,生成暗绿色熔融态物质。
Ⅱ.冷却,将固体研细,用稀KOH溶液浸取,过滤,得暗绿色溶液。
Ⅲ.向暗绿色溶液中通入CO2,溶液变为紫红色,同时生成黑色固体。
Ⅳ.过滤,将紫红色溶液蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,得KMnO4固体。
资料:K2MnO4为暗绿色固体,在强碱性溶液中稳定,在近中性或酸性溶液中易发生歧化反应(Mn的化合价既升高又降低)。
(1)Ⅰ中,粉碎软锰矿的目的是___________________ 。
(2)Ⅰ中,生成K2MnO4的化学方程式是______________________________ 。
(3)Ⅱ中,浸取时用稀KOH溶液的原因是_________________ 。
(4)Ⅲ中,CO2和K2MnO4在溶液中反应的化学方程式是_____________________ 。
(5)将K2MnO4溶液采用惰性电极隔膜法电解,也可制得KMnO4,装置如图:
①b极是______ 极(填“阳”或“阴”),D是_______________ 。
②结合电极反应式简述生成KMnO4的原理:_______________________________ 。
③传统无膜法电解时,锰元素利用率偏低,与之相比,用阳离子交换膜可以提高锰元素的利用率,其原因是______ 。
(6)用滴定法测定某高锰酸钾产品的纯度,步骤如下:
已知:Na2C2O4 +H2SO4 =H2C2O4 +Na2SO4,5H2C2O4 +2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,摩尔质量:Na2C2O4 134g•mol-1、KMnO4 158g•mol-1。
ⅰ.称取ag产品,配成50mL溶液。
ⅱ.称取bgNa2C2O4,置于锥形瓶中,加蒸馏水使其溶解,再加入过量的硫酸。
ⅲ.将锥形瓶中溶液加热到75℃~80℃,恒温,用ⅰ中所配溶液滴定至终点,消耗溶液VmL(杂质不参与反应)。
滴定终点的现象为_______________ ,产品中KMnO4的质量分数的表达式为_____________ 。
Ⅰ.将软锰矿(主要成分MnO2)粉碎后,与KOH固体混合,通入空气充分焙烧,生成暗绿色熔融态物质。
Ⅱ.冷却,将固体研细,用稀KOH溶液浸取,过滤,得暗绿色溶液。
Ⅲ.向暗绿色溶液中通入CO2,溶液变为紫红色,同时生成黑色固体。
Ⅳ.过滤,将紫红色溶液蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,得KMnO4固体。
资料:K2MnO4为暗绿色固体,在强碱性溶液中稳定,在近中性或酸性溶液中易发生歧化反应(Mn的化合价既升高又降低)。
(1)Ⅰ中,粉碎软锰矿的目的是
(2)Ⅰ中,生成K2MnO4的化学方程式是
(3)Ⅱ中,浸取时用稀KOH溶液的原因是
(4)Ⅲ中,CO2和K2MnO4在溶液中反应的化学方程式是
(5)将K2MnO4溶液采用惰性电极隔膜法电解,也可制得KMnO4,装置如图:
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①b极是
②结合电极反应式简述生成KMnO4的原理:
③传统无膜法电解时,锰元素利用率偏低,与之相比,用阳离子交换膜可以提高锰元素的利用率,其原因是
(6)用滴定法测定某高锰酸钾产品的纯度,步骤如下:
已知:Na2C2O4 +H2SO4 =H2C2O4 +Na2SO4,5H2C2O4 +2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,摩尔质量:Na2C2O4 134g•mol-1、KMnO4 158g•mol-1。
ⅰ.称取ag产品,配成50mL溶液。
ⅱ.称取bgNa2C2O4,置于锥形瓶中,加蒸馏水使其溶解,再加入过量的硫酸。
ⅲ.将锥形瓶中溶液加热到75℃~80℃,恒温,用ⅰ中所配溶液滴定至终点,消耗溶液VmL(杂质不参与反应)。
滴定终点的现象为
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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3】次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品,是一元中强酸,具有较强还原性。回答下列问题:
(1)H3PO2及其与足量氢氧化钠反应生成的NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为Ag,从而可用于化学镀银。
①在H3PO2中,磷元素的化合价为________ 在酸性环境中,利用(H3PO2)进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1,则氧化产物为:________ (填化学式)。
②NaH2PO2是________ (填“正盐”或“酸式盐”),其溶液中离子浓度由大到小的顺序应为________
(2)次磷酸(H3PO2)可以通过电解的方法制备.工作原理如下图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/14/3e834e1d-05cc-4b9b-8a90-c8e5d7fecc92.png?resizew=264)
①写出阳极的电极反应式________
②分析产品室可得到H3PO2的原因________ (结合一定的文字分析)
(1)H3PO2及其与足量氢氧化钠反应生成的NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为Ag,从而可用于化学镀银。
①在H3PO2中,磷元素的化合价为
②NaH2PO2是
(2)次磷酸(H3PO2)可以通过电解的方法制备.工作原理如下图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):
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①写出阳极的电极反应式
②分析产品室可得到H3PO2的原因
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