低碳烯烃是基础有机化工原料,工业上可利用合成气直接或间接制取。主要反应方程式如下。
间接制取低碳烯烃:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(l) △H1=-116kJ•mol-1
2CH3OH(l)
C2H4(g)+2H2O(l) △H2=-35kJ•mol-1
直接制取低碳烯烃:2CO(g)+4H2(g)
C2H4(g)+2H2O(g) △H3
回答下列问题:
(1)已知H2O(g)
H2O(l) △H=-44kJ•mol-1,则△H3=______ kJ/mol。
(2)将N2、CO和H2以体积比为1:1:2充入密闭容器中直接制取乙烯,CO的平衡转化率与温度的关系如图1所示,则P1______ P2(填“>”“<”或“=”),M点的正反应速率______ N点的逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。在500K,压强为P1的条件下,该反应的Kp=______ (列出计算式)。
(3)已知反应空速是指一定条件下,单位时间单位体积(或质量)催化剂处理的气体量。在常压、450℃,n(CO):n(H2)为1:2的条件下,利用合成气直接制取乙烯。反应空速对CO转化率和乙烯选择性[选择性=
×100%]的影响如图2所示。随着反应空速的增加,乙烯的选择性先升高后降低的原因是______ 。
(4)利用合成气制取低碳烯烃时,需使合成气吸附在催化剂表面的活性位点上。研究发现催化剂晶体的颗粒越小,催化效果越好,其理由是______ 。
(5)Ga2O3是工业上利用合成气制低碳烯烃的催化剂,其晶体结构单元如图3所示(O2-之间紧密堆积,Ga3+位于O2-形成的空隙中且未画出),其中O2-半径为anm,晶体结构单元的高为bnm。已知阿伏加德罗常数的值为NA,则Ga2O3晶体的摩尔体积Vm=______ m3/mol。
间接制取低碳烯烃:CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
2CH3OH(l)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
直接制取低碳烯烃:2CO(g)+4H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
回答下列问题:
(1)已知H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(2)将N2、CO和H2以体积比为1:1:2充入密闭容器中直接制取乙烯,CO的平衡转化率与温度的关系如图1所示,则P1
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/29/0a499a88-24eb-49ed-96d0-08645fba23c8.png?resizew=222)
(3)已知反应空速是指一定条件下,单位时间单位体积(或质量)催化剂处理的气体量。在常压、450℃,n(CO):n(H2)为1:2的条件下,利用合成气直接制取乙烯。反应空速对CO转化率和乙烯选择性[选择性=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ab14f80b49bea72faaceaad8008d8d25.png)
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(4)利用合成气制取低碳烯烃时,需使合成气吸附在催化剂表面的活性位点上。研究发现催化剂晶体的颗粒越小,催化效果越好,其理由是
(5)Ga2O3是工业上利用合成气制低碳烯烃的催化剂,其晶体结构单元如图3所示(O2-之间紧密堆积,Ga3+位于O2-形成的空隙中且未画出),其中O2-半径为anm,晶体结构单元的高为bnm。已知阿伏加德罗常数的值为NA,则Ga2O3晶体的摩尔体积Vm=
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/29/006d95eb-34c7-429a-94ce-a498dd0c12e0.png?resizew=167)
更新时间:2023-05-29 12:30:33
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【推荐1】将
和
两种气体转化为合成气(
和CO),可以实现能量综合利用,对环境保护具有十分重要的意义。甲烷及二氧化碳重整涉及以下反应:
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/580b4f919930ce1cdd68ee5b4cd86115.png)
(1)反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
___________ 。(用
、
表示)
(2)密闭恒容条件下,反应Ⅱ达到平衡的标志是___________ 。
A.每消耗
的同时消耗![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3d160feffd25b6bb53d236412a93592b.png)
B.CO的分压不再发生变化
C.气体平均分子量不再发生变化
D.气体密度不再发生变化
E.
比值不再发生变化
(3)一定温度下,维持压强
,向一密闭容器中通入等物质的量的
和
发生反应。已知反应Ⅱ的速率方程可表示为
,
,其中
、
分别为正、逆反应的速率常数,则以物质的分压表示的反应Ⅱ的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/49de8a2684918ebae2615847c95d7de9.png)
___________ (用
、
表示);另
与
的关系如图所示,①、②、③、④四条直线中,表示反应Ⅱ
的是___________ (填序号);达到平衡时,测得
的转化率为60%,且体系中
,以物质的分压表示的反应Ⅰ的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56bbf988d68a4594c0b8eaf46bb4bea9.png)
___________ 。(用含
的代数式表示)
(4)日本政府于2023年8月24日下午一点启动福岛核污染废水排海,引发了国际社会的广泛关注和担忧。铀(U)可用作核燃料。核废料中+6价的铀[U(Ⅵ)]可以通过电化学还原法处理,U(Ⅵ)还原为U(Ⅳ)的电化学装置如图所示:
阴极发生的反应为:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/31c51672d510d54f42edcc7900c35426.png)
阴极区溶液中发生反应:
、![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e31ffd652a122af86015854edd021519.png)
①阴极上发生的副反应为:___________ 。
②阴极区溶液中加入
的目的是___________ 。
③电还原处理+6价的铀[U(Ⅵ)]转移
,阴极区
减少___________ mol。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
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Ⅰ.
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cafb99f233029b6fa031d91d5de04e4b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/580b4f919930ce1cdd68ee5b4cd86115.png)
(1)反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5f68beb6fb49c717dd70457e2d5b7f29.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
(2)密闭恒容条件下,反应Ⅱ达到平衡的标志是
A.每消耗
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd22b38b2826d9ea0c76f5ffd300c1a5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3d160feffd25b6bb53d236412a93592b.png)
B.CO的分压不再发生变化
C.气体平均分子量不再发生变化
D.气体密度不再发生变化
E.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3e5dd9f5ec198fd23bebf503cb61878a.png)
(3)一定温度下,维持压强
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/05ddd6f839e463ac5504467b1e496e90.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5fc7e2626bcdf7b6721d3092804a718.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5eb0a11e0a9472eb84ccc3093815ebd1.png)
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(4)日本政府于2023年8月24日下午一点启动福岛核污染废水排海,引发了国际社会的广泛关注和担忧。铀(U)可用作核燃料。核废料中+6价的铀[U(Ⅵ)]可以通过电化学还原法处理,U(Ⅵ)还原为U(Ⅳ)的电化学装置如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/9/7a488218-0ffd-4ac9-b39f-2e9f11acfc24.png?resizew=302)
阴极发生的反应为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/31c51672d510d54f42edcc7900c35426.png)
阴极区溶液中发生反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6678e4a716ec7c5886fe0d16a53431f7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e31ffd652a122af86015854edd021519.png)
①阴极上发生的副反应为:
②阴极区溶液中加入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/79447cae333e6caf4d8f20441e6c8226.png)
③电还原处理+6价的铀[U(Ⅵ)]转移
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/45941f04ea6a1d4f03fa7d60723cdcf4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a8b6ede55013761f0df50ef4854cb9d4.png)
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解答题-原理综合题
|
困难
(0.15)
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解题方法
【推荐2】碳的化合物在工业上应用广泛。
I.
和乙烷反应制备乙烯。
298K时,相关物质的相对能量如图,
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/31/55bbe988-bf40-41c1-ab99-aca2f8e1e85d.png?resizew=187)
(1)
与乙烷反应生成乙烯、CO和气态水的热化学方程式为_______ 。
II.
制甲醇。以
作催化剂,可使
在温和的条件下转化为甲醇,经历如下过程:
i.催化剂活化:
(无活性)
(有活性)
ii.
与在活化后的催化剂表面可逆的发生反应①:
,其反应历程如图1。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/31/8b12cf12-8d8d-43e0-8e95-6de3a4d9555f.png?resizew=348)
同时伴随反应②:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8e7316a359005751b8eef44701cdb01b.png)
(2)
与
混合气体以不同的流速通过反应器,气体流速与
转化率、
选择性的关系如图2。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/31/d9fec839-7bc0-4644-ba49-7f02ce62e16d.png?resizew=352)
已知:
选择性
(生成
所消耗的
的量)
(发生转化的
的量)。
选择性随流速增大而升高的原因是_______ 。同时,流速加快可减少产物中
的积累,减少反应_______ (用化学方程式表示)的发生,减少催化剂的失活,提高甲醇选择性。
(3)对于以上
制甲醇的过程,以下描述正确的是_______。
III.甲烷重整制合成气,主要反应如下:
i.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
ii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
各反应平衡常数与温度的关系如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/31/5a2823ba-97a2-4039-9c55-b3230e44fe8b.png?resizew=285)
(4)①假设
、
不随温度变化,平衡常数与温度间存在的关系为:
,R为正常数。则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
_______ 0(填“>”或“<”);![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
_______
(填“>”或“<”)。
②通过调整投料比可调控平衡时合成气
的值。1000K,平衡时
,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dcc2ffbb97366996421634aaa8de4b1d.png)
_______ ,应控制投料比![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dcc2ffbb97366996421634aaa8de4b1d.png)
_______ 。
I.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
298K时,相关物质的相对能量如图,
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/31/55bbe988-bf40-41c1-ab99-aca2f8e1e85d.png?resizew=187)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
II.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3f97fbf8406f8b13665de66ede39ff36.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
i.催化剂活化:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3f97fbf8406f8b13665de66ede39ff36.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/25b8ba648a9fa352f6a5382ab2703fa5.png)
ii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a1a0a7e8797859917d04ff18a6a89d4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d47400f7e3029a69794c4af54f6e8490.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/31/8b12cf12-8d8d-43e0-8e95-6de3a4d9555f.png?resizew=348)
同时伴随反应②:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b35e90d9301361fd4631e9560221c133.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8e7316a359005751b8eef44701cdb01b.png)
(2)
![](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/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/31/d9fec839-7bc0-4644-ba49-7f02ce62e16d.png?resizew=352)
已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/20fb7066333c56e56eaf63ebe56ee740.png)
![](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/cf4f89803e8621233c8bbdcc06a89f4e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98183b7becdd0efb6fe8f57cdcbce983.png)
(3)对于以上
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
A.碳的杂化方式没有发生改变 |
B.反应中经历了![]() ![]() |
C.加压可以提高![]() |
D.升高温度可以提高甲醇在平衡时的选择性 |
III.甲烷重整制合成气,主要反应如下:
i.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e497f96d4a8deac817a9239f22f00489.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
ii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f9a632f1464e3a77a38157eca16f567.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
各反应平衡常数与温度的关系如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/31/5a2823ba-97a2-4039-9c55-b3230e44fe8b.png?resizew=285)
(4)①假设
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7af853cb2516a16ea2af55077dc55cf0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/920e78b53c231abcaeb49bbd8649c299.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
②通过调整投料比可调控平衡时合成气
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8585fee8922aed08cde417785c36a36f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ab85d40fc43f700e4597d608f206925c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dcc2ffbb97366996421634aaa8de4b1d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dcc2ffbb97366996421634aaa8de4b1d.png)
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解答题-原理综合题
|
困难
(0.15)
名校
解题方法
【推荐3】2020年中国向世界宣布2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。转化和吸收CO2的研究成为更加迫切的任务。
(1)在催化剂作用下CO2和H2发生反应I:2CO2(g)+6H2(g)
C2H4(g)+4H2O(g) △H1。已知298K时,部分物质的相对能量如表所示(忽略△H随温度的变化)。
则△H1=_____ kJ•mol-1,该反应能够自发进行的条件是_____ (填“较高温度”或“较低温度”)。
(2)在恒温恒容条件下,向密闭容器中充入CO2、H2,加入合适催化剂,发生反应I,下列情况表明反应I达到平衡状态的是_____ (填序号)。
(3)在一体积不变的密闭容器中投入0.4molCO2和1.2molH2,发生反应I,测得CO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示;
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/22/4f34b3a1-e591-4029-9dcf-886c66e800ba.png?resizew=279)
①随着温度升高,不同压强下,CO2的平衡转化率接近相等,原因是______ 。
②若反应平衡时M点(p2对应压强下)密闭容器的体积为2L,请列出计算N点条件下反应Ⅰ的平衡常数的计算式K=_____ (只列计算式)。
(4)CO2催化加H2还可能生成其他含碳化合物。研究发现,Fe、Co固体双催化剂的成分对相同时间内CO2转化率和产物选择性有重要作用,部分研究数据如表所示:
下列说法错误的是______ (填序号)。
(5)在一定条件下,选择合适的催化剂使CO2只发生转化为CO的反应:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H>0。调整CO2和H2初始投料比,测得在一定投料比和一定温度下,该反应CO2的平衡转化率如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/7/1923d08e-ec88-4ae9-9041-979f3b953fde.png?resizew=315)
已知:Kx是以物质的量分数表示的化学平衡常数;反应速率v=v正-v逆=k正x(CO2)x(H2)-k逆x(CO)x(H2O),k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数,x为物质的量分数。B、E、F三点反应温度最高的是_____ 点,计算E点所示的投料比在从起始到平衡的过程中,当CO2转化率达到40%时,
=_____ 。
(1)在催化剂作用下CO2和H2发生反应I:2CO2(g)+6H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
物质 | CO2(g) | H2O(l) | H2O(g) | H2(g) | C2H4(g) |
相对能量(kJ•mol-1) | -393 | -286 | -242 | 0 | 52 |
(2)在恒温恒容条件下,向密闭容器中充入CO2、H2,加入合适催化剂,发生反应I,下列情况表明反应I达到平衡状态的是
A.C2H4的体积分数保持不变 | B.混合气体密度保持不变 |
C.混合气体的平均摩尔质量保持不变 | D.混合气体中C2H4与H2O(g)的分压之比不变 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/22/4f34b3a1-e591-4029-9dcf-886c66e800ba.png?resizew=279)
①随着温度升高,不同压强下,CO2的平衡转化率接近相等,原因是
②若反应平衡时M点(p2对应压强下)密闭容器的体积为2L,请列出计算N点条件下反应Ⅰ的平衡常数的计算式K=
(4)CO2催化加H2还可能生成其他含碳化合物。研究发现,Fe、Co固体双催化剂的成分对相同时间内CO2转化率和产物选择性有重要作用,部分研究数据如表所示:
实验编号 | n(Fe):n(Co) | CO2转化率/% | CO选择性/% | CH4选择性/% | C2H4选择性/% | 反应后固体的成分 |
1 | 100∶0 | 1.1 | 100 | 0 | 0 | Fe和少量Fe3O4 |
2 | 50∶50 | 30.5 | 36.8 | 42.9 | 20.3 | Fe和Co |
3 | 0∶100 | 69.2 | 2.7 | 97.1 | 0.2 | Co |
A.实验1中生成Fe3O4的化学方程式为3Fe+4CO2=Fe3O4+4CO |
B.用该方法制备CH4时,最好选用金属Co作催化剂 |
C.n(Fe):n(Co)对该制备过程影响很大 |
D.若生成等物质的量的CH4和C2H4,转移的电子数比值为2∶1 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/7/1923d08e-ec88-4ae9-9041-979f3b953fde.png?resizew=315)
已知:Kx是以物质的量分数表示的化学平衡常数;反应速率v=v正-v逆=k正x(CO2)x(H2)-k逆x(CO)x(H2O),k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数,x为物质的量分数。B、E、F三点反应温度最高的是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5fd748bf84820c1749c8fa86233c8ee.png)
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解答题-原理综合题
|
困难
(0.15)
解题方法
【推荐1】甲酸是基本有机化工原料之一,广泛应用于农药、皮革、染料、医药和橡胶等工业。在较高温度或有催化剂存在下,它会分解成CO和
或
和
。
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8cf03a2fa5d6f22af6f4639c41ef7713.png)
反应Ⅱ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/94d9b241015b241b6a0159b61aea3487.png)
(1)已知工业上甲酸的能量关系转换会涉及以下反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/02dad75ec82809d4c875416fe98d5c62.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf21d29274639021707c010a3b81cc94.png)
则反应Ⅱ的
=___________
。
(2)一定温度下,甲酸在某催化剂作用下分解的能量变化过程如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/4/11/3214073270771712/3214121105104896/STEM/5868c468a6e54a8bbe8d14a16024bcdc.png?resizew=307)
该反应的催化剂为___________ ,该反应历程中速率最慢步骤的化学方程式为___________ 。
(3)恒定压强为100kPa时,向密闭容器中充入一定量的HCOOH气体,
分解成CO和
或
和
。平衡体系中CO或
的选择性和HCOOH的转化率随温度变化曲线如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/4/11/3214073270771712/3214121105104896/STEM/bfd335c388f8419babe37acbde69d8ef.png?resizew=319)
①400℃时,反应Ⅱ的平衡常数
=___________ kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×体积分数;结果保留小数点后1位)。
②图中随着温度升高,HCOOH的转化率增大,请解释CO的选择性下降的可能原因:___________ 。
(4)已知:25℃时,
的电离平衡常数
,
,HCOOH的电离平衡常数
。
①将100mL
的HCOOH溶液加入50mL
的碳酸钠溶液中,写出相应反应的离子方程式:___________ 。
②25℃时,当溶液中
时,溶液中
=___________
。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98183b7becdd0efb6fe8f57cdcbce983.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2371e4f84fc503404c9147f5f2ce106d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8cf03a2fa5d6f22af6f4639c41ef7713.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/94d9b241015b241b6a0159b61aea3487.png)
(1)已知工业上甲酸的能量关系转换会涉及以下反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a82a33382cd513977755437e0b9a319e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/02dad75ec82809d4c875416fe98d5c62.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8e8632f770a100ab3532f7b9334cb7c9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf21d29274639021707c010a3b81cc94.png)
则反应Ⅱ的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)一定温度下,甲酸在某催化剂作用下分解的能量变化过程如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/4/11/3214073270771712/3214121105104896/STEM/5868c468a6e54a8bbe8d14a16024bcdc.png?resizew=307)
该反应的催化剂为
(3)恒定压强为100kPa时,向密闭容器中充入一定量的HCOOH气体,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8d5e263f6bb5ce98599e3e86708300f5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98183b7becdd0efb6fe8f57cdcbce983.png)
![](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/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/4/11/3214073270771712/3214121105104896/STEM/bfd335c388f8419babe37acbde69d8ef.png?resizew=319)
①400℃时,反应Ⅱ的平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff3dcd5e9a094a60ff298af4b5d9ec14.png)
②图中随着温度升高,HCOOH的转化率增大,请解释CO的选择性下降的可能原因:
(4)已知:25℃时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/065e3dd567b4b629e3e6ad65193aa352.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f8accd2411529b59ccd21409199a4d2e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d3293f44721d20d53d98859da5346267.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a8c0b26fe518a6a24bfbbc7e1ee0407d.png)
①将100mL
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d6cfd7bdf4228be7fdd5e712d429fba2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/418ffe3ab6d6a1021c29af3fd34b83f1.png)
②25℃时,当溶液中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2dc90de4477a7b03b2f2fb323d6a81c5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32cc5652eed7d4dbbe02b8a5643581d7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ab217aee6831503a1704de25a9d65d8c.png)
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解答题-原理综合题
|
困难
(0.15)
【推荐2】某小组探秘人体血液中的运载氧平衡及酸碱平衡,回答下列问题:
Ⅰ.人体运载氧平衡及CO中毒、解毒机制。
人体中的血红蛋白(Hb)能被CO结合而失去结合
能力,吸入高压氧可以使血红蛋白恢复结合
能力,原理如下:
ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be7bccd7c0331654eee6ad28ee12197d.png)
ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/52f6dd6713762240d90c9a15dffe78c6.png)
ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c874638d1ca09c0b3f1a12a25e4f7170.png)
ⅳ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d7f68f83d5a6b4c61f01584536ef8493.png)
(1)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3dcaf57d7a7ea0878d7cea49ac060286.png)
________ (用含a、b或c的代数式表示)。
(2)
也影响Hb结合
的能力,反应如下:
,下列关于该反应的说法正确的是 。
(3)36.5℃时,氧饱和度[
,
]与氧气的平衡分压[
]关系如下图所示,计算36.5℃时A点反应ⅰ的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
____________________ (写出计算过程;氧气的平衡浓度可用氧气的平衡分压代替)。
正常人体血液中主要含有
和形成的缓冲溶液,能缓解外界的酸碱影响而保持pH基本不变。正常人体和代谢性酸中毒病人的血气分析结果见表:
(4)37℃时
的水解常数
,
,已知某同学血浆中
,写出人体血液中存在的水解平衡方程式___________ ;请判断该同学血液的pH是否正常________ 。(填“是”或“否”)
(5)人体酸碱平衡维持机制简要表达如下图:
会__________ (选填“增加”或“减少”)。
②对于重度代谢性酸中毒的病人应该采用什么治疗方法__________ 。(选填字母)
A.口服0.9% KCl溶液 B.口服5%葡萄糖溶液
C.静脉注射5%
溶液 D.静脉注射0.9% NaCl溶液
Ⅰ.人体运载氧平衡及CO中毒、解毒机制。
人体中的血红蛋白(Hb)能被CO结合而失去结合
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b51e76ff5f62e5e6d569809529f83991.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be7bccd7c0331654eee6ad28ee12197d.png)
ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b204239435f993e02336e58b5b1adaaf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/52f6dd6713762240d90c9a15dffe78c6.png)
ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/697c029c625d10a0b45e52e4e353126b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c874638d1ca09c0b3f1a12a25e4f7170.png)
ⅳ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c998d0d766c121a93cbe45f3c08533e3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d7f68f83d5a6b4c61f01584536ef8493.png)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3dcaf57d7a7ea0878d7cea49ac060286.png)
(2)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b2fe94cd363d3544b1712f65549d7ab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/312f367ad5cba641957ab0497227ee3c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/00c828b8f0f502035482db64270034ad.png)
A.当![]() | B.若![]() |
C.高氧条件下,血液中![]() | D.人体代谢酸增加,该反应K值变大 |
(3)36.5℃时,氧饱和度[
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/379fcb0bfd8ce388895d78cd2a2b1dc1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27c6c38cd3cbdd9d6d36de11466b5170.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c3b0653a906dfa7d82b3272435d79912.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
正常人体血液中主要含有
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/065e3dd567b4b629e3e6ad65193aa352.png)
项目名称 | 结果浓度 | 参考范围 | |
正常人 | 代谢性酸中毒病人 | ||
| 40 | 50 | 35~45 |
24.2 | 19 | 23.3~24.8 | |
血液酸碱度(pH) | 7.40 | 7.21 | 7.35~7.45 |
(4)37℃时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af5533a64f801adeabf53d192906e951.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1d671a6c32efd8be4bbb7d261062c93d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96e1624e13ae46f2f384d882c0c9af0b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d35de4274ce8590aafe075bf2676606f.png)
(5)人体酸碱平衡维持机制简要表达如下图:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
②对于重度代谢性酸中毒的病人应该采用什么治疗方法
A.口服0.9% KCl溶液 B.口服5%葡萄糖溶液
C.静脉注射5%
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2c3e803e5cc9649df47289d5c8c60474.png)
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【推荐3】反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)是制取硝酸、烟气脱硝中的重要反应。回答下列问题:
(1)NO被氧化的机理如下:第一步:NO+O2
NO3,第二步:NO3+NO
2NO2,其能量与反应过程的关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/19/2f20f1ac-863c-469f-a51f-cbc1313b7841.png?resizew=248)
①2NO(g)+O2(g) = 2NO2(g)的ΔH___________ 0(填“>”或“<”)。图中第一步反应的逆反应的活化能为___________ kJ/mol(用含a、b、c、ΔH的代数式表示)。
②k1、k−1、k2为反应速率常数,若某反应包含多个基元反应(一步直接转化为产物的反应,如上述反应第一步与第二步均为基元反应),反应速率由最慢的一步基元反应决定,对于基元反应aA + bB=cC+dD,其速率方程为v(正)=kca(A)·cb(B)。上述第一步反应的平衡常数为___________ (用含如k1、k−1的代数式表示);写出反应2NO(g) +O2(g)
2NO2(g)的平衡速率方程:v(正)=___________ (用含k1、k−1、k2、c( NO)及c(O2)的代数式表示)。
(2)在恒压反应器中充入NO、O2,当O2分别过量6%、20%和100%时,NO的平衡转化率α分别如图所示(图中虚线)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/19/1d5a865c-92d0-4995-9691-bc195f0b1c11.png?resizew=245)
①该压强下,400℃、O2过量100%时,NO的平衡转化率α =___________
②图中实线为相同时间内NO的转化率随温度的变化曲线,实线左侧,随温度升高,NO的转化率逐渐增大,其原因是___________ 。
(3)若在恒压反应器中充入m mol NO和n mol O2,在温度T℃、压强p kPa条件下进行反应。平衡时,若NO的转化率为50%,则该条件下的平衡常数Kp=___________ kPa−1(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
(4)NO2、O2和熔融KNO3可制作燃料电池,其原理如下图所示。该电池在放电过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y,Y可循环使用。则正极反应方程式为___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(1)NO被氧化的机理如下:第一步:NO+O2
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2f13a3227b518156381982e460294de4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cc74cd89d051b8decdc9277805226ec0.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/19/2f20f1ac-863c-469f-a51f-cbc1313b7841.png?resizew=248)
①2NO(g)+O2(g) = 2NO2(g)的ΔH
②k1、k−1、k2为反应速率常数,若某反应包含多个基元反应(一步直接转化为产物的反应,如上述反应第一步与第二步均为基元反应),反应速率由最慢的一步基元反应决定,对于基元反应aA + bB=cC+dD,其速率方程为v(正)=kca(A)·cb(B)。上述第一步反应的平衡常数为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(2)在恒压反应器中充入NO、O2,当O2分别过量6%、20%和100%时,NO的平衡转化率α分别如图所示(图中虚线)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/19/1d5a865c-92d0-4995-9691-bc195f0b1c11.png?resizew=245)
①该压强下,400℃、O2过量100%时,NO的平衡转化率α =
②图中实线为相同时间内NO的转化率随温度的变化曲线,实线左侧,随温度升高,NO的转化率逐渐增大,其原因是
(3)若在恒压反应器中充入m mol NO和n mol O2,在温度T℃、压强p kPa条件下进行反应。平衡时,若NO的转化率为50%,则该条件下的平衡常数Kp=
(4)NO2、O2和熔融KNO3可制作燃料电池,其原理如下图所示。该电池在放电过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y,Y可循环使用。则正极反应方程式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/19/1d45d5f3-06bf-4354-8ff1-dec016219a6d.png?resizew=262)
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解答题-原理综合题
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困难
(0.15)
名校
解题方法
【推荐1】研究和深度开发氮氧化物、碳氧化物、硫及其化合物的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
Ⅰ.NO会加速臭氧层被破坏,其反应过程如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/25/2923928289394688/2956022613360640/STEM/e681ffe85feb43dca58bd1fd43d91121.png?resizew=170)
(1)NO的作用是____ 。
(2)已知:O3(g)+O(g)
2O2 ΔH=-143kJ·mol-l
反应1:O3+NO
NO2+O2 ΔH1=-200.2kJ·mol-l
反应2:热化学方程式为____ 。
Ⅱ.已知反应:H2S(g)+CO(g)
COS(g)+H2(g) ΔH<0。
(3)COS(羰基硫)中心原子的杂化方式为____ ,写出COS(羰基硫)的电子式___ 。H2O中的H—O—H键角____ (填“>”、“=”或“<”)H2S中的H—S—H键角。
(4)在充有催化剂的恒压密闭容器中进行反应。设起始充入的n(CO)∶n(H2S)=m,相同时间内测得H2S转化率与m和温度(T)的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/25/654e2163-56e1-4421-b3da-9fec7dfcf9ca.jpg?resizew=268)
①m1____ m2.(填“>”、“<”或“=”)
②温度高于T0时,H2S转化率减小的可能原因为___ 。
A.反应停止了 B.催化剂活性降低 C.反应达到平衡 D.反应的ΔH变大
③240℃时,将等物质的量的H2S(g)与CO(g)充入密闭容器中,测得H2(g)的平衡体积分数为25%。则此时该反应的平衡常数K=___ 。
④在300℃、320℃时上述反应中H2S(g)和COS(g)的体积分数(ω)随时间(t)的变化关系如图所示。起始密闭容器中ω[H2S(g)]和ω[CO(g)]、ω[COS(g)]和ω[H2(g)]分别相等。则300℃时ω[COS(g)]随时间变化的曲线为_____ ,320℃时ω[H2S(g)]随时间变化的曲线为____ 。
Ⅰ.NO会加速臭氧层被破坏,其反应过程如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/25/2923928289394688/2956022613360640/STEM/e681ffe85feb43dca58bd1fd43d91121.png?resizew=170)
(1)NO的作用是
(2)已知:O3(g)+O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
反应1:O3+NO
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
反应2:热化学方程式为
Ⅱ.已知反应:H2S(g)+CO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(3)COS(羰基硫)中心原子的杂化方式为
(4)在充有催化剂的恒压密闭容器中进行反应。设起始充入的n(CO)∶n(H2S)=m,相同时间内测得H2S转化率与m和温度(T)的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/25/654e2163-56e1-4421-b3da-9fec7dfcf9ca.jpg?resizew=268)
①m1
②温度高于T0时,H2S转化率减小的可能原因为
A.反应停止了 B.催化剂活性降低 C.反应达到平衡 D.反应的ΔH变大
③240℃时,将等物质的量的H2S(g)与CO(g)充入密闭容器中,测得H2(g)的平衡体积分数为25%。则此时该反应的平衡常数K=
④在300℃、320℃时上述反应中H2S(g)和COS(g)的体积分数(ω)随时间(t)的变化关系如图所示。起始密闭容器中ω[H2S(g)]和ω[CO(g)]、ω[COS(g)]和ω[H2(g)]分别相等。则300℃时ω[COS(g)]随时间变化的曲线为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/25/7b81d628-8e0e-4e79-b88e-4c82047dca98.png?resizew=285)
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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】甲酸是基本有机化工原料之一,广泛应用于农药、皮革、染料、医药和橡胶等工业。在较高温度或有催化剂存在下,它会分解成CO和
或
和
。
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8cf03a2fa5d6f22af6f4639c41ef7713.png)
反应Ⅱ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/94d9b241015b241b6a0159b61aea3487.png)
(1)已知工业上甲酸的能量关系转换会涉及以下反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/02dad75ec82809d4c875416fe98d5c62.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf21d29274639021707c010a3b81cc94.png)
则反应Ⅱ的
=___________
。
(2)一定温度下,甲酸在某催化剂作用下分解的能量变化过程如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/4/11/3214073270771712/3214121105104896/STEM/5868c468a6e54a8bbe8d14a16024bcdc.png?resizew=307)
该反应的催化剂为___________ ,该反应历程中速率最慢步骤的化学方程式为___________ 。
(3)恒定压强为100kPa时,向密闭容器中充入一定量的HCOOH气体,
分解成CO和
或
和
。平衡体系中CO或
的选择性和HCOOH的转化率随温度变化曲线如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/4/11/3214073270771712/3214121105104896/STEM/bfd335c388f8419babe37acbde69d8ef.png?resizew=319)
①400℃时,反应Ⅱ的平衡常数
=___________ kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×体积分数;结果保留小数点后1位)。
②图中随着温度升高,HCOOH的转化率增大,请解释CO的选择性下降的可能原因:___________ 。
(4)已知:25℃时,
的电离平衡常数
,
,HCOOH的电离平衡常数
。
①将100mL
的HCOOH溶液加入50mL
的碳酸钠溶液中,写出相应反应的离子方程式:___________ 。
②25℃时,当溶液中
时,溶液中
=___________
。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98183b7becdd0efb6fe8f57cdcbce983.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2371e4f84fc503404c9147f5f2ce106d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8cf03a2fa5d6f22af6f4639c41ef7713.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/94d9b241015b241b6a0159b61aea3487.png)
(1)已知工业上甲酸的能量关系转换会涉及以下反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a82a33382cd513977755437e0b9a319e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/02dad75ec82809d4c875416fe98d5c62.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8e8632f770a100ab3532f7b9334cb7c9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf21d29274639021707c010a3b81cc94.png)
则反应Ⅱ的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)一定温度下,甲酸在某催化剂作用下分解的能量变化过程如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/4/11/3214073270771712/3214121105104896/STEM/5868c468a6e54a8bbe8d14a16024bcdc.png?resizew=307)
该反应的催化剂为
(3)恒定压强为100kPa时,向密闭容器中充入一定量的HCOOH气体,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8d5e263f6bb5ce98599e3e86708300f5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98183b7becdd0efb6fe8f57cdcbce983.png)
![](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/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/4/11/3214073270771712/3214121105104896/STEM/bfd335c388f8419babe37acbde69d8ef.png?resizew=319)
①400℃时,反应Ⅱ的平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff3dcd5e9a094a60ff298af4b5d9ec14.png)
②图中随着温度升高,HCOOH的转化率增大,请解释CO的选择性下降的可能原因:
(4)已知:25℃时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/065e3dd567b4b629e3e6ad65193aa352.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f8accd2411529b59ccd21409199a4d2e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d3293f44721d20d53d98859da5346267.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a8c0b26fe518a6a24bfbbc7e1ee0407d.png)
①将100mL
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d6cfd7bdf4228be7fdd5e712d429fba2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/418ffe3ab6d6a1021c29af3fd34b83f1.png)
②25℃时,当溶液中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2dc90de4477a7b03b2f2fb323d6a81c5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32cc5652eed7d4dbbe02b8a5643581d7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ab217aee6831503a1704de25a9d65d8c.png)
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解答题-原理综合题
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困难
(0.15)
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解题方法
【推荐3】甲烷化反应即为氢气和碳氧化物反应生成甲烷,有利于实现碳循环利用。
已知涉及的反应如下:
反应Ⅰ:CO(g)+3H2(g)
CH4(g)+H2O(g) ΔH1= -206.2kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO(g)+ H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH2
反应Ⅲ:CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g) ΔH3= -165 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)ΔH2=___________ kJ·mol-1。
(2)在360°C时,在固定容积的容器中充入一定量的CO进行上述反应,平衡时CO和H2的转化率及CH4和CO2的产率随
变化的情况如图1所示。
①图中表示H2转化率、CH4产率变化的曲线分别是___________ 、___________ (填标号), A、C两点
的值相同,C点通过改变温度达到A点,则A、B、C三点温度由大到小的顺序是___________ 。
②一定温度下,向恒容容器内充入3mol H2和1molCO,初始压强为4p0,发生上述3个反应,达到平衡时CO的分压为p1,CO2的分压为p2,则CH4的选择性=___________ [CH4的选择性=
,用p0,p1,p2表示,下同],反应Ⅱ的Kp=___________ (用分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
(3)已知常温下,CaCO3的溶度积常数为Ksp,H2CO3的二级电离常数为Ka2。CaCO3溶于水除了沉淀溶解平衡,还存在碳酸根的水解(忽略二级水解)。则常温下,CaCO3的实际溶解度比理论值___________ (填“大”或者“小”)。若溶液pH已知,则钙离子的实际浓度为___________ mol/L[用含c(H+),Ksp,Ka2的式子表达]。
已知涉及的反应如下:
反应Ⅰ:CO(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
反应Ⅱ:CO(g)+ H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
反应Ⅲ:CO2(g)+4H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
回答下列问题:
(1)ΔH2=
(2)在360°C时,在固定容积的容器中充入一定量的CO进行上述反应,平衡时CO和H2的转化率及CH4和CO2的产率随
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/90ee7be1278d6200f8c56d63ddcfa7c5.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/11/e21b9a7a-776b-4cb1-ae44-13e82fe2721d.png?resizew=251)
①图中表示H2转化率、CH4产率变化的曲线分别是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/90ee7be1278d6200f8c56d63ddcfa7c5.png)
②一定温度下,向恒容容器内充入3mol H2和1molCO,初始压强为4p0,发生上述3个反应,达到平衡时CO的分压为p1,CO2的分压为p2,则CH4的选择性=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4b161125a7344651094b2a30c94e8a02.png)
(3)已知常温下,CaCO3的溶度积常数为Ksp,H2CO3的二级电离常数为Ka2。CaCO3溶于水除了沉淀溶解平衡,还存在碳酸根的水解(忽略二级水解)。则常温下,CaCO3的实际溶解度比理论值
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解答题-结构与性质
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困难
(0.15)
【推荐1】硼族元素可形成许多结构和性质特殊的化合物,回答下列问题:
(1)过硼酸钠
被用于洗衣粉中作增白剂,其阴离子结构如图所示
,该阴离子组成元素中第一电离能最大的元素是______ ,该物质可用于增白的原因是______ 。
(2)硼酸三甲酯
由硼酸
和甲醇互相反应而制得。熔沸点![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/86cc82420bc402f3b300a974593498a5.png)
______
(填“>”或“<”或“=”),原因是______ 。比较
和
中
键角的大小顺序是![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/86cc82420bc402f3b300a974593498a5.png)
______
(填“>”或“<”或“=”)。
(3)氮化硼晶体有多种结构,六方相氮化硼结构与石墨相似,但不具有导电性。六方氮化硼中与B距离最近且相等的B有______ 个。
(4)科学家利用
和过量碳高温条件下合成一种非常坚硬的物质,其结构如图所示,该反应的化学方程式为______ ,晶胞参数:
(单位nm),
。若
为阿伏伽德罗常数的值,则该晶体的密度为______
。
(1)过硼酸钠
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/575a0c43c970e007ec1ee75e815545f0.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/5/24/e06b3b0b-7e82-4e8a-905d-f30112668756.png?resizew=177)
(2)硼酸三甲酯
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/86cc82420bc402f3b300a974593498a5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1cb2c1afbe01812c180366696d069df8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/86cc82420bc402f3b300a974593498a5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1cb2c1afbe01812c180366696d069df8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/86cc82420bc402f3b300a974593498a5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1cb2c1afbe01812c180366696d069df8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3dc524d4971d5837a1e25ee2d9199613.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/86cc82420bc402f3b300a974593498a5.png)
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(3)氮化硼晶体有多种结构,六方相氮化硼结构与石墨相似,但不具有导电性。六方氮化硼中与B距离最近且相等的B有
(4)科学家利用
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/44acc0ee22dc4b7750e8be825e7c1355.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5516ff617d56fc6603ac099a63d3e987.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/004d5c84e9636ffab4f1825ea166307d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/da297dbf7a8cf2bc51e8cca3e2f2d80c.png)
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解答题-结构与性质
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困难
(0.15)
名校
解题方法
【推荐2】铁在工业中有重要作用,也是人体必需的微量元素。
(1)Fe3+可以和Cl-、F-、CN-、SCN-等配体形成配合物。
①写出基态Fe3+的电子排布式_______ 。
②向含Fe3+的溶液中加入NaCN将Fe3+转化成配位数为6的稳定配离子,该配离子的化学式为_______ ,配离子中Fe3+为d2sp3杂化,写出配位前后Fe3+3d轨道表示式_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/28/7009dab6-00ba-4d3e-b539-c6d2eecdd96d.png?resizew=321)
(2)邻二氮菲的结构简式为
,N原子与Fe2+通过配位键能形成稳定的橙红色的邻二氮菲亚铁离子,这种离子可表示为[Fe(phen)3]2+。该配合物的特征颜色常用于Fe2+检验和浓度的测定。
①中心离子的配位数为_______ ,配位原子的杂化方式为_______ 。
②实验表明,邻二氮菲检验Fe2+的适宜pH范围是2~9,分析pH太小或太大不适合用邻二氮菲检验Fe2+的原因_______
(3)Fe3O4晶体是由图1所示的结构平移构成。图1包含I型和II型两种小立方体。图2是Fe3O4的晶胞。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/28/e5016ab2-25e0-46e4-8bf1-dccb7c2eeeda.png?resizew=373)
①Fe3O4晶胞中有_______ 个Fe离子,
代表_______ 。
②Fe3O4晶胞的晶胞边长为a nm,Fe3O4的密度为_______ g/cm3。
(1)Fe3+可以和Cl-、F-、CN-、SCN-等配体形成配合物。
①写出基态Fe3+的电子排布式
②向含Fe3+的溶液中加入NaCN将Fe3+转化成配位数为6的稳定配离子,该配离子的化学式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/28/7009dab6-00ba-4d3e-b539-c6d2eecdd96d.png?resizew=321)
(2)邻二氮菲的结构简式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/28/3d383dae-8552-4552-b63a-e302cf91b645.png?resizew=114)
①中心离子的配位数为
②实验表明,邻二氮菲检验Fe2+的适宜pH范围是2~9,分析pH太小或太大不适合用邻二氮菲检验Fe2+的原因
(3)Fe3O4晶体是由图1所示的结构平移构成。图1包含I型和II型两种小立方体。图2是Fe3O4的晶胞。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/28/e5016ab2-25e0-46e4-8bf1-dccb7c2eeeda.png?resizew=373)
①Fe3O4晶胞中有
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/28/25054735-a495-47ba-9622-fea90ef60994.png?resizew=33)
②Fe3O4晶胞的晶胞边长为a nm,Fe3O4的密度为
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解答题-结构与性质
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困难
(0.15)
【推荐3】钴酸锂电池是一种应用广泛的二次电池,其主要以碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯等为溶剂,以高氯酸锂(
)、六氟磷酸锂(
)、四氟硼酸锂(
)等锂盐为溶质,并添加适当的添加剂所构成。
已知:ⅰ.钴酸锂摩尔质量为
。
ⅱ.
。
回答下列问题:
(1)钴酸锂晶胞结构示意图如图,其最简化学式是______ ,其钴离子的价电子排布图为_____ 。
)中含有的化学键类型有_______ ,B原子的杂化类型是_______ 。
(3)高氯酸锂(
)中,
的空间构型是_______ 。
(4)六氟磷酸锂
中Li、P、F的电负性由大到小的排序是___ ,其晶体类型为___ 。
(5)钴离子的配位数为_______ ,晶体的密度是_______
。(用含M、
、a、b的代数式表示)
(6)钴酸锂电池充电时,
从正极材料中脱出,当
脱嵌率为
时,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6d2e6b4f9d2322b626bf8b363dfa8514.png)
_______ 。当正极材料中的
脱嵌率超过
时,该晶体结构会发生相转变,导致
脱离晶格被氧化为氧气,严重影响钴酸锂的循环稳定性及电池安全性,需进行过充保护。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ed12a09928768a35b36a7a69fb323c04.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ba3abb2068a779bb0b5ea5f402d7b4bb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8e7c25104754785872c6c81185f70eaf.png)
已知:ⅰ.钴酸锂摩尔质量为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cd01346dc63e24915e0bcaafba5a2ada.png)
ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c24691de1611da6bcd6db09674d531d6.png)
回答下列问题:
(1)钴酸锂晶胞结构示意图如图,其最简化学式是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8e7c25104754785872c6c81185f70eaf.png)
(3)高氯酸锂(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7889cf25aabf63a20a88cc909579c1c7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c146a656278811dc65d07118aa32180c.png)
(4)六氟磷酸锂
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1fea35e3a3f7e7368fd42b2fea22888c.png)
(5)钴离子的配位数为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f3d32e641b3e4569140100898e3cbcc6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0bbbfc69cfd78a89c450bdb65076e431.png)
(6)钴酸锂电池充电时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f181b459b2c76e49b4a7d170c624e6e5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f181b459b2c76e49b4a7d170c624e6e5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/551e8c4da71bebcd7f670cd4e2b984e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6d2e6b4f9d2322b626bf8b363dfa8514.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a13b9b7483776e7021671b3a009dd7d2.png)
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