通过向烟道内喷入还原剂NH3,然后在催化剂的作用下将烟气中的NOx还原成清洁的N2和H2O。回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式
①2NH3(g)+2NO(g)+O2(g)⇌2N2(g)+3H2O(g) ΔH1=-813kJ·mol-1
②2NO2(g)+NH3(g)⇌N2(g)+4H2O(g) ΔH2=-912kJ·mol-1
③NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)⇌2N2(g)+3H2O(g) ΔH3
④2NH3(g)+O2(g)⇌N2(g)+3H2O(g) ΔH4=-633kJ·mol-1
计算反应③的ΔH3=___________ kJ·mol-1
(2)关于合成氨工艺的下列理解,不正确的是___________(填字母)。
(3)工业上生产NH3过程中,常用Fe作催化剂,控制温度773K,压强3.0×107Pa,原料中N2和H2物质的量之比为1:2.8.分析说明原料气中N2过量的理由:___________ 。
(4)若向容积为1.0L的反应容器中通入5molN2、15molH2,在不同温度下分别达到平衡时,混合气体中NH3的质量分数随压强变化的曲线如图所示。
①温度T1、T2、T3大小关系是___________ 。
②M点的平衡常数K=___________ (可用计算式表示)。
(5)铁和氨气在一定条件下发生置换反应生成氢气和另外一种化合物,该化合物的晶胞结构如图所示,该化合物的化学式为___________ ,若两个最近的Fe原子间的距离为acm,设NA为阿伏加德罗常数的数值,则该晶体的密度是___________ gcm-3(列出表达式即可)
(1)已知下列反应的热化学方程式
①2NH3(g)+2NO(g)+O2(g)⇌2N2(g)+3H2O(g) ΔH1=-813kJ·mol-1
②2NO2(g)+NH3(g)⇌N2(g)+4H2O(g) ΔH2=-912kJ·mol-1
③NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)⇌2N2(g)+3H2O(g) ΔH3
④2NH3(g)+O2(g)⇌N2(g)+3H2O(g) ΔH4=-633kJ·mol-1
计算反应③的ΔH3=
(2)关于合成氨工艺的下列理解,不正确的是___________(填字母)。
A.工业实际生产中合成氨反应的ΔH和ΔS都小于零 |
B.当温度、压强一定时,在原料气(N2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体,有利于提高平衡转化率 |
C.基于NH3有较强的分子间作用力可将其液化,不断将液氨移去,利于反应正向进行 |
D.分离空气可得N2,通过天然气和水蒸气转化可得H2,原料气须经过净化处理,以防止催化剂“中毒” |
(4)若向容积为1.0L的反应容器中通入5molN2、15molH2,在不同温度下分别达到平衡时,混合气体中NH3的质量分数随压强变化的曲线如图所示。
①温度T1、T2、T3大小关系是
②M点的平衡常数K=
(5)铁和氨气在一定条件下发生置换反应生成氢气和另外一种化合物,该化合物的晶胞结构如图所示,该化合物的化学式为
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更新时间:2023-05-22 14:39:07
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解答题-实验探究题
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(0.4)
【推荐1】某小组同学探究铁离子与苯酚的反应。
已知:Fe3++6C6H5O[Fe(C6H5O)6]3;[Fe(C6H5O)6]3为紫色配合物。
(1)配制100mL0.1mol·L-1苯酚溶液,需要用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、胶头滴管、___________ 。
(2)氯化铁溶液呈___________ (填“酸性”或“碱性”),用离子方程式表示原因___________ 。
(3)[Fe(C6H5O)6]3中,提供空轨道用以形成配位键的微粒是___________ 。
(4)进行如下实验。
实验1:
实验2:
【提出猜想】
i.Cl对铁离子与苯酚的反应有促进作用;
ii.SO对铁离子与苯酚的反应有抑制作用。
①向实验2反应后溶液中加入___________ ,溶液颜色无变化,证明猜想i不成立。
②实验证明猜想ii成立,请写出实验操作和现象___________ 。
(5)实验证明,H+对Fe3+与苯酚反应生成的配合物有抑制作用,请从平衡角度结合化学用语进行解释___________ 。
(6)有同学提出,溶液pH越大,越利于铁离子与苯酚发生显色反应。你认为是否合理,并说明理由___________ 。
(7)由以上研究可知,影响铁离子与苯酚反应的因素有___________ 。
已知:Fe3++6C6H5O[Fe(C6H5O)6]3;[Fe(C6H5O)6]3为紫色配合物。
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(2)氯化铁溶液呈
(3)[Fe(C6H5O)6]3中,提供空轨道用以形成配位键的微粒是
(4)进行如下实验。
实验1:
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【提出猜想】
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ii.SO对铁离子与苯酚的反应有抑制作用。
①向实验2反应后溶液中加入
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解答题-实验探究题
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(0.4)
【推荐2】以溶液、浓盐酸为腐蚀液,能将覆铜板上不需要的铜腐蚀。某小组对此反应过程进行探究。
资料:i.水溶液中:呈无色;呈黄色;呈棕色。
ii.;CuCl为白色固体,难溶于水。
将等体积的溶液a分别加到等量铜粉中,实验记录如下:
(1)Ⅰ中产生白色沉淀的离子方程式是____________ 。
(2)对于实验Ⅱ的现象进行分析。
①经检验Ⅱ中气体为。分析气体产生的原因,进行实验:将溶液加到铜粉中,溶液慢慢变蓝,未检测到。
依据电极反应式,分析产生的原因____________ 。
②Ⅱ中溶液变为黄色,用离子方程式解释可能原因____________ 。
(3)对比实验Ⅰ、Ⅲ,分析实验Ⅲ中将溶液a加到铜粉中未产生白色沉淀的原因。
①假设1:增大,白色沉淀不能稳定存在。
实验验证:取Ⅰ中洗涤后的沉淀,加入饱和NaCl溶液,白色沉淀溶解。结合平衡移动原理解释沉淀溶解的原因____________ 。
②假设2:增大,白色沉淀不能稳定存在。
实验验证:______ (填操作和现象),证实假设2不合理。
(4)实验Ⅱ、Ⅲ对比,实验Ⅱ中产生气泡,实验Ⅲ中无气泡。分析可能原因______ 。
(5)结合现象和化学反应原理解释选择与浓盐酸的混合液而不单独选择溶液或浓盐酸做腐蚀液的原因____________ 。
资料:i.水溶液中:呈无色;呈黄色;呈棕色。
ii.;CuCl为白色固体,难溶于水。
将等体积的溶液a分别加到等量铜粉中,实验记录如下:
实验 | 溶液a | 现象 |
Ⅰ | 溶液() | 产生白色沉淀,溶液蓝色变浅,5h时铜粉剩余 |
Ⅱ | 浓盐酸() | 产生无色气泡,溶液无色;继而溶液变为黄色;较长时间后溶液变为棕色,5h时铜粉剩余 |
Ⅲ | 溶液()和浓盐酸() | 溶液由黄绿色变为棕色,无气泡;随着反应进行,溶液颜色变浅,后接近于无色,5h时铜粉几乎无剩余 |
(1)Ⅰ中产生白色沉淀的离子方程式是
(2)对于实验Ⅱ的现象进行分析。
①经检验Ⅱ中气体为。分析气体产生的原因,进行实验:将溶液加到铜粉中,溶液慢慢变蓝,未检测到。
依据电极反应式,分析产生的原因
②Ⅱ中溶液变为黄色,用离子方程式解释可能原因
(3)对比实验Ⅰ、Ⅲ,分析实验Ⅲ中将溶液a加到铜粉中未产生白色沉淀的原因。
①假设1:增大,白色沉淀不能稳定存在。
实验验证:取Ⅰ中洗涤后的沉淀,加入饱和NaCl溶液,白色沉淀溶解。结合平衡移动原理解释沉淀溶解的原因
②假设2:增大,白色沉淀不能稳定存在。
实验验证:
(4)实验Ⅱ、Ⅲ对比,实验Ⅱ中产生气泡,实验Ⅲ中无气泡。分析可能原因
(5)结合现象和化学反应原理解释选择与浓盐酸的混合液而不单独选择溶液或浓盐酸做腐蚀液的原因
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【推荐3】利用工业废气CO2制甲醇I:CO2(g)+3H2(gCH3OH(g)+H2O(g) △H1,可以一定程度摆脱当下对化石燃料的依赖。用CO2为碳源制备甲醇,为早日实现“碳达峰、碳中和”提供了一种较好的研究方向。
(1)上述反应_______ 0,该反应能自发进行,则△H1_______ 0(填“>”或“<”)。
(2)在VL密闭容器中,充入不同氢碳比的原料气体,控制温度600K,发生上述反应,请在图中画出CH3OH在混合气体中的平衡体积分数随氢碳比递增的变化趋势_______ 。
(3)将1.0molCO2和3.0molH2充入2L恒容密闭容器中,使其按反应I进行,在不同催化剂作用下,相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示。下列说法正确的是_______。
(4)现向恒温恒压(0.1MPa)的密闭容器中充入1molCO2,3molH2和6molHe,上述反应达平衡时,测得CO2的转化率为0.2,则该反应的Kp=_______ MPa-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,结果保留小数点后1位)。
(5)CO2制备CH3OH的过程中,往往伴随着另一反应发生:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) △H3=+40.9kJ•mol-1,从而导致CH3OH的选择性下降,有研究表明,在原料气中掺入适量CO,能提高CH3OH的选择性,试说明其可能的原因:_______ 。
(其中:CH3OH的选择性=×100%)
(1)上述反应
(2)在VL密闭容器中,充入不同氢碳比的原料气体,控制温度600K,发生上述反应,请在图中画出CH3OH在混合气体中的平衡体积分数随氢碳比递增的变化趋势
(3)将1.0molCO2和3.0molH2充入2L恒容密闭容器中,使其按反应I进行,在不同催化剂作用下,相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示。下列说法正确的是_______。
A.T3对应的平衡常数小于T4对应的平衡常数 |
B.根据图中曲线分析,催化剂Ⅰ的催化效果好 |
C.b点v(正)可能等于v(逆) |
D.a点的转化率比c点高可能的原因是该反应为放热反应,升温平衡逆向移动,转化率降低 |
(5)CO2制备CH3OH的过程中,往往伴随着另一反应发生:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) △H3=+40.9kJ•mol-1,从而导致CH3OH的选择性下降,有研究表明,在原料气中掺入适量CO,能提高CH3OH的选择性,试说明其可能的原因:
(其中:CH3OH的选择性=×100%)
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解答题-原理综合题
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(0.4)
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解题方法
【推荐1】中国科学院天津工业生物技术研究所研究员马延和研究团队,采用一种类似“搭积木”的方式,以二氧化碳、氢气为原料,首次在实验室实现了二氧化碳到淀粉的合成。回答下列问题:
(1)用CO2人工合成淀粉,其中前两步分别合成甲醇、甲醛,涉及的反应如下:
①CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
②CH3OH(g)+O2(g) HCHO(g)+H2O2(l) ΔH2
③2H2O2(l) 2H2O(g)+O2(g) ΔH3
已知反应④2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH4,则反应CO2(g)+2H2(g) HCHO(g)+H2O(g) ΔH=___________ 。
(2)一定温度下,在一个刚性密闭容器中同时进行反应①和反应②,下列说法正确的是___________ (填标号)。
A.平衡时向容器中充入惰性气体,反应①的平衡正向移动
B.混合气体的密度保持不变时,说明反应体系已达到平衡
C.选用合适的催化剂可以提高CH3OH的平衡产率
D.增加H2O2的量,可加快反应速率
E.体系达平衡后,若压缩容器容积,则反应②平衡正向移动
(3)CO2与CH3OH反应可制备HCOOCH3和HCOOH,发生的主要反应如下:
Ⅰ.CH3OH(g)+CO2(g)HCOOH(g)+HCHO(g) ΔH5>0
Ⅱ.HCOOH(g)+CH3OH(g)HCOOCH3(g)+H2O(g) ΔH6>0
Ⅲ.2HCHO(g)HCOOCH3(g) ΔH7<0
一定温度下,在一装有压强传感器的2 L刚性密闭容器中,充入2.0 mol CH3OH(g)和1.0 mol CO2(g)发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,测得压强变化如表:
达到平衡时,测得容器中HCOOH、HCHO的物质的量分别为0.10 mol、0.20 mol。
①0~20 min内,反应Ⅲ的平均反应速率v(HCHO)=___________ mol·L-1·min-1。
②CO2的平衡转化率为___________ 。
③该温度下,反应Ⅱ的压强平衡常数Kp=___________ 。
④不同压强下,投入足量CH3OH(g)和CO2(g)发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,实验测定HCOOCH3的平衡产率随温度的变化关系如图所示。随温度升高,HCOOCH3的平衡产率先升高后降低,其原因为___________ 。
压强p1、p2、p3由大到小的顺序为___________ ;图中T1温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是___________ 。
(1)用CO2人工合成淀粉,其中前两步分别合成甲醇、甲醛,涉及的反应如下:
①CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
②CH3OH(g)+O2(g) HCHO(g)+H2O2(l) ΔH2
③2H2O2(l) 2H2O(g)+O2(g) ΔH3
已知反应④2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH4,则反应CO2(g)+2H2(g) HCHO(g)+H2O(g) ΔH=
(2)一定温度下,在一个刚性密闭容器中同时进行反应①和反应②,下列说法正确的是
A.平衡时向容器中充入惰性气体,反应①的平衡正向移动
B.混合气体的密度保持不变时,说明反应体系已达到平衡
C.选用合适的催化剂可以提高CH3OH的平衡产率
D.增加H2O2的量,可加快反应速率
E.体系达平衡后,若压缩容器容积,则反应②平衡正向移动
(3)CO2与CH3OH反应可制备HCOOCH3和HCOOH,发生的主要反应如下:
Ⅰ.CH3OH(g)+CO2(g)HCOOH(g)+HCHO(g) ΔH5>0
Ⅱ.HCOOH(g)+CH3OH(g)HCOOCH3(g)+H2O(g) ΔH6>0
Ⅲ.2HCHO(g)HCOOCH3(g) ΔH7<0
一定温度下,在一装有压强传感器的2 L刚性密闭容器中,充入2.0 mol CH3OH(g)和1.0 mol CO2(g)发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,测得压强变化如表:
时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | ∞ |
压强/kPa | 60 | 57 | 55.5 | 54.5 | 54 | 54 |
①0~20 min内,反应Ⅲ的平均反应速率v(HCHO)=
②CO2的平衡转化率为
③该温度下,反应Ⅱ的压强平衡常数Kp=
④不同压强下,投入足量CH3OH(g)和CO2(g)发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,实验测定HCOOCH3的平衡产率随温度的变化关系如图所示。随温度升高,HCOOCH3的平衡产率先升高后降低,其原因为
压强p1、p2、p3由大到小的顺序为
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解答题-原理综合题
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(0.4)
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解题方法
【推荐2】碳氧化物的转化有重大用途,回答关于CO和的问题。
已知:
则的______ 用、、表示。
对于化学平衡,在不同温度下,CO的浓度与反应时间的关系如图所示,由图可得出如下规律:
随着温度升高,______ 、______
某温度下,将 和足量碳充入3L的恒容密闭容器中,发生如下反应:,达到平衡时测得为平衡常数,求平衡时的转化率___________ ?写出计算过程
已知:
则的
对于化学平衡,在不同温度下,CO的浓度与反应时间的关系如图所示,由图可得出如下规律:
随着温度升高,
某温度下,将 和足量碳充入3L的恒容密闭容器中,发生如下反应:,达到平衡时测得为平衡常数,求平衡时的转化率
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解答题-原理综合题
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(0.4)
【推荐3】有如下化学反应:2A(g)+B(g)2C(g),△H<0。
(1)若将4 mol A和2 mol B在2 L的容器中混合,经2 s后测得C的浓度为0.6 mol/L,用物质A表示的平均反应速率为____________ ;2s时物质B的浓度为________ ;
(2)若将4 mol A和2 mol B加入体积不变的容器中,一定温度下达到平衡状态,测得气体总物质的量为4.2 mol。此时,混合气体中C的体积分数为_____________ ;若再通入少量B气体,体系中A的物质的量_________ (填“增大”、“减小”或“不变”),若要使A的物质的量再达到与原平衡状态相同,可采取的措施有_____________ 。(填一种措施即可)
(3)下图是一定条件下该反应过程中,体系内各物质浓度的变化情况。t2时曲线发生变化的原因是_______________ ,若在t4时将B的浓度增大0.l mol·L-1,在t5时刻到达新平衡。请在图中画出各物质浓度的变化情况。_______________________
(1)若将4 mol A和2 mol B在2 L的容器中混合,经2 s后测得C的浓度为0.6 mol/L,用物质A表示的平均反应速率为
(2)若将4 mol A和2 mol B加入体积不变的容器中,一定温度下达到平衡状态,测得气体总物质的量为4.2 mol。此时,混合气体中C的体积分数为
(3)下图是一定条件下该反应过程中,体系内各物质浓度的变化情况。t2时曲线发生变化的原因是
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解答题-工业流程题
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(0.4)
解题方法
【推荐1】一种阳极泥的主要成分为Cu、Ag、Pt、Au、和,从中回收Se和贵重金属的工艺流程如图所示。
已知:①该工艺中萃取与反萃取原理为:;
②在碱性条件下很稳定,有很强的络合能力,与形成配离子,常温下该反应的平衡常数。
回答下列问题:
(1)试列举可加快“焙烧”速率的措施:_______ (任写一条),写出焙烧时生成CuO的化学方程式:_______ 。
(2)“滤渣Ⅰ”的主要成分是_______ ;“酸浸氧化”中通入氧气的目的是_______ 。
(3)“沉银”时证明银离子沉淀完全的操作是_______ 。
(4)萃取后得到有机相的操作方法是分液,“反萃取剂”最好选用_______ (填化学式)溶液。
(5)“溶浸”中发生的反应为,该反应中平衡常数K′=_______ [已知]。
(6)“滤液Ⅳ”中含有,则“还原”中发生反应的离子方程式为_______ (提示:“滤液Ⅳ”可返回“溶浸”工序循环使用)。
已知:①该工艺中萃取与反萃取原理为:;
②在碱性条件下很稳定,有很强的络合能力,与形成配离子,常温下该反应的平衡常数。
回答下列问题:
(1)试列举可加快“焙烧”速率的措施:
(2)“滤渣Ⅰ”的主要成分是
(3)“沉银”时证明银离子沉淀完全的操作是
(4)萃取后得到有机相的操作方法是分液,“反萃取剂”最好选用
(5)“溶浸”中发生的反应为,该反应中平衡常数K′=
(6)“滤液Ⅳ”中含有,则“还原”中发生反应的离子方程式为
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【推荐2】雾霾中有多种污染物,包含颗粒物(包括PM2.5在内)、氮氧化物(NOx)、CO、SO2等。化学在解决雾霾污染中有着重要的作用。
(1)有机物乙烯可以消除氮氧化物的污染。已知:①乙烯的燃烧热 ∆H1=ak·mol-1;②N2(g)+O2(g)=2NO(g) ∆H2=bk·mol-1。则乙烯和NO反应的热化学方程式:C2H4(g)+6NO(g)=2CO2(g)+3N2(g)+2H2O(l) ∆H=___ kJ·mol-1(用字母a、b表示)。
(2)已知SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g)△H=-42kJ·mol-1,在固定体积的密闭容器中,使用某种催化剂,改变原料气配比进行多组实验(各次实验的温度可能相同,也可能不同),测定NO2的平衡转化率。部分实验结果如图所示:
①如果要将图中C点对应的平衡状态改变为B点对应的平衡状态,则应采取的措施是__ (填字母)。
A.升高温度 B.降低温度 C.用更好的催化剂 D.移去SO3
②若A点对应实验中,SO2(g)的起始浓度为c0mol·L-1,经过tmin达到平衡状态,则该时段用NO2表示的平均化学速率为v(NO2)=___ mol·L-1·min-1。
(3)炭黑是雾霾中的重要颗粒物,研究发现它可以活化氧分子,生成活化氧。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。每活化1个氧分子放出的能量为__ eV,水可以使氧分子活化反应的活化能降低__ eV。
(4)焦炭催化还原SO2生成S2的反应为2C(s)+2SO2(g) S2(g)+2CO2(g)。实验测得:v正=k正·c2(SO2),v逆=k逆·c(S2)·c2(CO2)(k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数,只与温度有关)。某温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中充入1molSO2,并加入足量焦炭,当反应到达平衡时,SO2的转化率为80%,则:
①k正:k逆=_____ 。
②平衡时体系压强为pkPa,Kp为用分压表示的平衡常数(分压=总压×物质的量分数),则平衡常数Kp=__ (用含p的式子表示)。
(1)有机物乙烯可以消除氮氧化物的污染。已知:①乙烯的燃烧热 ∆H1=ak·mol-1;②N2(g)+O2(g)=2NO(g) ∆H2=bk·mol-1。则乙烯和NO反应的热化学方程式:C2H4(g)+6NO(g)=2CO2(g)+3N2(g)+2H2O(l) ∆H=
(2)已知SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g)△H=-42kJ·mol-1,在固定体积的密闭容器中,使用某种催化剂,改变原料气配比进行多组实验(各次实验的温度可能相同,也可能不同),测定NO2的平衡转化率。部分实验结果如图所示:
①如果要将图中C点对应的平衡状态改变为B点对应的平衡状态,则应采取的措施是
A.升高温度 B.降低温度 C.用更好的催化剂 D.移去SO3
②若A点对应实验中,SO2(g)的起始浓度为c0mol·L-1,经过tmin达到平衡状态,则该时段用NO2表示的平均化学速率为v(NO2)=
(3)炭黑是雾霾中的重要颗粒物,研究发现它可以活化氧分子,生成活化氧。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。每活化1个氧分子放出的能量为
(4)焦炭催化还原SO2生成S2的反应为2C(s)+2SO2(g) S2(g)+2CO2(g)。实验测得:v正=k正·c2(SO2),v逆=k逆·c(S2)·c2(CO2)(k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数,只与温度有关)。某温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中充入1molSO2,并加入足量焦炭,当反应到达平衡时,SO2的转化率为80%,则:
①k正:k逆=
②平衡时体系压强为pkPa,Kp为用分压表示的平衡常数(分压=总压×物质的量分数),则平衡常数Kp=
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【推荐3】I.中国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的全合成,相关成果由国际知名学术期刊《科学》在线发表。CO2的捕集、利用与封存是科学家研究的重要课题,利用CH4与CO2制备“合成气”CO、H2,合成气可直接制备甲醇,反应原理为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-99 kJ·mol-1。
(1)若要该反应自发进行,___________ (填“高温”、“低温”或“任何温度”)更有利。
(2)在恒温、恒容的密闭容器中,对于合成气合成甲醇的反应,下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是___________。
(3)把CO2 转化为HCOOH 是降碳并生产化工原料的常用方法,有关反应如下:
①CO(g)+H2O(g)HCOOH(g) ΔH1=-72.6 kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH2=-566 kJ·mol-1
③O2(g)+2H2(g)2H2O(g) ΔH3=-483.6 kJ·mol-1
则CO2(g)与 H2(g)合成 HCOOH(g)反应的热化学方程式:___________ 。
(4)还可利用电化学方法可以将CO2有效地转化为HCOO-,后续经酸化转化为HCOOH,原理示意图如图所示,下列说法错误的是___________。
Ⅱ.我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了NO-CO的反应历程。在催化剂作用下, 此反应为2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH<0可有效降低汽车尾气污染物排放。
(5)探究温度、压强(2MPa,5MPa)对反应的影响,如图所示,表示2MPa 的是___________。
(6)一定温度下,向容积1L的恒容密闭容器按体积比3:2的比例充入CO和NO,当反应达到平衡时NO的体积分数为,此温度下该反应的平衡常数K=___________ =___________ 。(第一空写表达式,第二空保留三位有效数字)
(7)使用相同催化剂,测得相同时间内 NO 的转化率随温度的变化曲线如图,解释 NO 的转化率在 100~900℃范围内随温度升高先上升后下降,且下降由缓到急的主要原因是___________ ;___________ 。
(1)若要该反应自发进行,
(2)在恒温、恒容的密闭容器中,对于合成气合成甲醇的反应,下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是___________。
A.混合气体中碳元素的质量分数不再改变 | B.混合气体的密度不再变化 |
C.CO的百分含量不再变化 | D.2v(H2)正=v(CO)逆 |
(3)把CO2 转化为HCOOH 是降碳并生产化工原料的常用方法,有关反应如下:
①CO(g)+H2O(g)HCOOH(g) ΔH1=-72.6 kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH2=-566 kJ·mol-1
③O2(g)+2H2(g)2H2O(g) ΔH3=-483.6 kJ·mol-1
则CO2(g)与 H2(g)合成 HCOOH(g)反应的热化学方程式:
(4)还可利用电化学方法可以将CO2有效地转化为HCOO-,后续经酸化转化为HCOOH,原理示意图如图所示,下列说法错误的是___________。
A.电解池的阴极电极反应式为2CO2+2e-+H2O=HCOO-+HCO |
B.b为电源正极 |
C.电解一段时间后,阳极区的KHCO3 溶液浓度降低 |
D.若以氢氧碱性燃料电池作直流电源,那么负极的电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O |
Ⅱ.我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了NO-CO的反应历程。在催化剂作用下, 此反应为2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH<0可有效降低汽车尾气污染物排放。
(5)探究温度、压强(2MPa,5MPa)对反应的影响,如图所示,表示2MPa 的是___________。
A.a | B.b | C.c | D.d |
(6)一定温度下,向容积1L的恒容密闭容器按体积比3:2的比例充入CO和NO,当反应达到平衡时NO的体积分数为,此温度下该反应的平衡常数K=
(7)使用相同催化剂,测得相同时间内 NO 的转化率随温度的变化曲线如图,解释 NO 的转化率在 100~900℃范围内随温度升高先上升后下降,且下降由缓到急的主要原因是
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解答题-原理综合题
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(0.4)
【推荐1】将各种易得的、廉价的资源进行催化重整,可以实现资源的综合利用,对环境保护和实现双碳目标具有十分重要的意义。
已知反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
回答下列问题:
Ⅰ.和催化重整
(1)在恒温恒容的密闭容器中通入等物质的量的和,发生反应: 。
①_______
②下列描述不能说明该反应达到平衡状态的是_______ (填标号)。
A.容器内混合气体的密度保持不变
B.容器内压强保持不变
C.和的物质的量分数保持不变
D.断裂键的同时形成键
③若要提高反应的平衡混合物中CO的百分含量,可以采取的措施是_______ (任写一种)。
Ⅱ.甲醇水蒸气催化重整制氢,成本低,产率高。主要反应为 ;副反应为,在催化剂中添加助剂等,可降低CO的选择性。
(2)温度为T,向体积为、的恒容密闭容器中均通入和,仅发生反应,测得两容器中的体积分数随时间t的变化曲线如图所示。
①已知体积为的容器中,起始压强为,则内体积为的容器中的反应速率_______ ;达到平衡时的平衡常数_______ (列出计算式即可,为用平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
②c点时的平衡转化率为_______ %(保留3位有效数字)。
(3)已知的某种晶胞结构如图。晶胞参数为,以晶胞参数为单位长度建立坐标系,可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子坐标。则A原子的坐标为,C原子的坐标为。设为阿伏加德罗常数的值。
①请在晶胞结构图上指出原子坐标为的B原子_______ 。
②距离Zr原子最近且等距离的Zr原子的数目为_______ 。
③该晶胞的密度为_______ (列出计算式即可)。
已知反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
回答下列问题:
Ⅰ.和催化重整
(1)在恒温恒容的密闭容器中通入等物质的量的和,发生反应: 。
①
②下列描述不能说明该反应达到平衡状态的是
A.容器内混合气体的密度保持不变
B.容器内压强保持不变
C.和的物质的量分数保持不变
D.断裂键的同时形成键
③若要提高反应的平衡混合物中CO的百分含量,可以采取的措施是
Ⅱ.甲醇水蒸气催化重整制氢,成本低,产率高。主要反应为 ;副反应为,在催化剂中添加助剂等,可降低CO的选择性。
(2)温度为T,向体积为、的恒容密闭容器中均通入和,仅发生反应,测得两容器中的体积分数随时间t的变化曲线如图所示。
①已知体积为的容器中,起始压强为,则内体积为的容器中的反应速率
②c点时的平衡转化率为
(3)已知的某种晶胞结构如图。晶胞参数为,以晶胞参数为单位长度建立坐标系,可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子坐标。则A原子的坐标为,C原子的坐标为。设为阿伏加德罗常数的值。
①请在晶胞结构图上指出原子坐标为的B原子
②距离Zr原子最近且等距离的Zr原子的数目为
③该晶胞的密度为
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解答题-工业流程题
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(0.4)
名校
【推荐2】氧化钴(Co2O3)在工业、电子、电讯等领域都有着广阔的应用前景。以铜钴矿石[主要成分为CoO(OH),CoCO3、Cu2(OH)2CO3和SiO2,还有少量Fe、Mg、Ca的氧化物]为原料制备氧化钴(Co2O3)的工艺流程如图所示:
已知:①常温下CoO(OH)不溶于水
②、、、
回答下列问题:
(1)Co元素在元素周期表的位置_______ 。
(2)“浸泡”过程中,所得滤渣1的主要成分是_______ (写化学式),写出此过程中CoO(OH)与Na2SO3反应的离子方程式_______ 。
(3)“除铜”过程中,加入FeS固体得到更难溶的CuS,写出“除铜”过程的离子方程式_______ 。
(4)检验过程Ⅰ所得滤液中铁元素的离子已被完全沉淀的实验操作及现象:取少量待测液于试管中,_______ 。
(5)常温下,在过程Ⅱ中加入足量的NaF溶液可除去Ca2+、Mg2+,当两者沉淀完全时F-的浓度至少为_______ mol∙L-1(溶液中离子浓度小于1.0×10-5mol∙L-1视为该离子沉淀完全)。
(6)过程Ⅲ中加入Na2CO3得到滤渣后又加入盐酸溶解,其目的是_______ 。
(7)CoO的面心立方晶胞如图所示,设阿伏加德罗常数的值为NA,则CoO晶体的密度为_______ (用含NA的代数式表示)。
已知:①常温下CoO(OH)不溶于水
②、、、
回答下列问题:
(1)Co元素在元素周期表的位置
(2)“浸泡”过程中,所得滤渣1的主要成分是
(3)“除铜”过程中,加入FeS固体得到更难溶的CuS,写出“除铜”过程的离子方程式
(4)检验过程Ⅰ所得滤液中铁元素的离子已被完全沉淀的实验操作及现象:取少量待测液于试管中,
(5)常温下,在过程Ⅱ中加入足量的NaF溶液可除去Ca2+、Mg2+,当两者沉淀完全时F-的浓度至少为
(6)过程Ⅲ中加入Na2CO3得到滤渣后又加入盐酸溶解,其目的是
(7)CoO的面心立方晶胞如图所示,设阿伏加德罗常数的值为NA,则CoO晶体的密度为
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解答题-结构与性质
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(0.4)
解题方法
【推荐3】2050年新能源使用的比重将达到50%。实现新能源的转换,是人类社会和科技进步必须实施的一项全球性的任务。最近科学家通过含第VIII族元素物质制得了纳米CoFe2O4和NiFe2O4,该纳米材料可有效改善固体推进剂的燃速和压力指数。请回答下列问题:
(1)Co属于元素周期表中_______ 区元素,其基态原子的价电子排布式为_______ 。
(2)第VIII族元素能与CO形成Fe(CO)5、Ni(CO)4等金属羰基化合物。已知Fe(CO)5的沸点103℃,常温下为浅黄色液体,则Fe(CO)5中含有的化学键类型包括______ (填选项标号)。
a.极性键 b.非极性键 c.配位键 d.离子键 e.金属键
(3)丁二酮肟常用于检验Ni2+:在稀氨水介质中,丁二酮肟与Ni2+反应可生成鲜红色沉淀,其结构如图所示,该分子中碳原子的杂化方式有_______ ;该配合物中除氢外的非金属元素第一电离能由大到小的顺序是_______ 。
(4)Fe、Co、Ni与Ca都位于第四周期且最外层电子数相同,但相应单质的熔点,Fe、Co、Ni明显高于Ca,其原因是______ 。
(5)黄铜矿的主要成分是由铁、铜、硫三种元素构成的化合物,其晶胞结构如下图所示,该晶胞上下底面为正方形,侧面与底面垂直。
①一个晶胞中有____ 个Cu原子,晶体中与一个Cu原子键合的S原子有_____ 个。
②已知:NA为阿伏加德罗常数的值,根据如图中所示的数据可得该晶体的密度是_____ g·cm-3(列出计算式)。
(1)Co属于元素周期表中
(2)第VIII族元素能与CO形成Fe(CO)5、Ni(CO)4等金属羰基化合物。已知Fe(CO)5的沸点103℃,常温下为浅黄色液体,则Fe(CO)5中含有的化学键类型包括
a.极性键 b.非极性键 c.配位键 d.离子键 e.金属键
(3)丁二酮肟常用于检验Ni2+:在稀氨水介质中,丁二酮肟与Ni2+反应可生成鲜红色沉淀,其结构如图所示,该分子中碳原子的杂化方式有
(4)Fe、Co、Ni与Ca都位于第四周期且最外层电子数相同,但相应单质的熔点,Fe、Co、Ni明显高于Ca,其原因是
(5)黄铜矿的主要成分是由铁、铜、硫三种元素构成的化合物,其晶胞结构如下图所示,该晶胞上下底面为正方形,侧面与底面垂直。
①一个晶胞中有
②已知:NA为阿伏加德罗常数的值,根据如图中所示的数据可得该晶体的密度是
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