近年来,改善环境是科学研究的重要课题,对实现碳循环及废气资源的再利用技术的发展都具有重要意义,请回答下列问题:
(1)常温常压下,一些常见物质的燃烧热如表所示:
已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce5808952c2d4764f6dd3ba428959808.png)
则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e78037eea0d638ae396f33f3f618145b.png)
___________ ![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)一定条件下,
和
发生反应:
,设起始
,在恒压下,反应达到平衡时
的体积分数与Z和T(温度)的关系如图所示。下列说法正确的是___________。
(3)在T1℃时,往
的某恒容密闭容器中充入
和
,发生反应
,
后该反应达到平衡,此时测得混合气体的总物质的量为起始总物质的量的1.5倍,则:
①
内,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eb2e7a1805b312cbe323aa8b61b9e2c9.png)
___________
,
的平衡转化率为___________ %。
②该反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/940db2e9b806d2c9dbedcf14f05b9480.png)
___________
。
(4)利用电催化可将
同时转化为多种燃料,装置如图:
①铜电极上产生
的电极反应式为___________ 。
②
(标准状况下)
通入铜电极,若只生成CO和
,此时铜极区溶液增重
,则生成CO和
的体积比为___________ 。
(1)常温常压下,一些常见物质的燃烧热如表所示:
名称 | 氢气 | 甲烷 | 一氧化碳 | 甲醇 |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9a8458fb92e9274449f75009c2c6d243.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce5808952c2d4764f6dd3ba428959808.png)
则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6ed49c4de8653f0e69e2817a977f5030.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e78037eea0d638ae396f33f3f618145b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)一定条件下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ef653f5cb330066f4e8a08ce08056613.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5420da4e485685efaff8771cd3a62ad6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a5da2e1152c4f38b33a1eb8ee3230fc0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/26/4ff37454-583b-4494-b13e-2ce2ccf39bf1.png?resizew=154)
A.若氢气的物质的量分数不再随时间而改变,则该反应达到平衡 |
B.加入合适的催化剂,该反应的平衡转化率和![]() |
C.当混合气体的平均相对分子质量不再随时间而改变时,该反应达到平衡 |
D.图中Z的大小a>3>b |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b65fa481b33601e25a1f0192e2c2716b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d000d2ff3b60c8cefc89fd6c55040958.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03208031e9e8a0f2333978a849474724.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/331d95774d867a553baa9f0940cd5aa3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/276544dddf27f079144b8db1e570b9ed.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2691c460b612765f2d9ebafd3d9d9108.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eb2e7a1805b312cbe323aa8b61b9e2c9.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ef653f5cb330066f4e8a08ce08056613.png)
②该反应的平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/940db2e9b806d2c9dbedcf14f05b9480.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d84c8e4fe1e36044cf8b2ab518ecd479.png)
(4)利用电催化可将
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/26/bb9809b1-621f-4338-b6ec-d7f516a362c2.png?resizew=237)
①铜电极上产生
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/06ae70e9c36e0d342672c1a86098f757.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
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更新时间:2023-05-07 14:22:39
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【推荐1】CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体,CO2的综合利用是解决温室问题的有效途径。
(1)研究表明CO2和H2在催化剂存在下可发生反应生成CH3OH。已知部分反应的热化学方程式如下:
CH3OH(g)+
O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)△H1=-726.5kJ•mol-1
H2(g)+
O2(g)=H2O(1)△H2=-285.8kJ•mol-1
H2O(g)=H2O(l) △H3=-44kJ•mol-1
则CO2与H2反应生成气态CH3OH和水蒸气的热化学方程式为__ 。
(2)为研究CO2与CO之间的转化,让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)
2CO(g) △H,反应达平衡后,测得压强、温度对CO的体积分数(φ(CO)%)的影响如图所示。回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/27/fa84e3bb-ccc8-438d-a3e6-f089c76c9284.png?resizew=255)
①压强p1__ 1.0MPa(填>、=或<)。
②900℃、1.0MPa时,足量碳与amolCO2反应达平衡后,CO2的转化率为__ ,该反应的平衡常数Kp=__ (保留小数点后一位数字)(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(3)①以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸,CO2(g)+CH4(g)
CH3COOH(g)。为了提高该反应中CO2的转化率,可以采取的措施是___ (写一条即可)。
②在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250~300℃时,乙酸的生成速率降低的主要原因是__ ;300~400℃时,乙酸的生成速率升高的主要原因是__ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/27/a9d977e6-6e33-4824-86cc-39e8036338ae.png?resizew=282)
(4)将1.0×10-3mol/LCoSO4与1.2×10-3mol/L的Na2CO3等体积混合,此时溶液中的Co2+的浓度为___ mol/L。(已知:CoCO3的溶度积为:Ksp=1.0×10-13)
(1)研究表明CO2和H2在催化剂存在下可发生反应生成CH3OH。已知部分反应的热化学方程式如下:
CH3OH(g)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b8503f4706b8321e4e79a87eadea84.png)
H2(g)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f89eef3148f2d4d09379767b4af69132.png)
H2O(g)=H2O(l) △H3=-44kJ•mol-1
则CO2与H2反应生成气态CH3OH和水蒸气的热化学方程式为
(2)为研究CO2与CO之间的转化,让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/27/fa84e3bb-ccc8-438d-a3e6-f089c76c9284.png?resizew=255)
①压强p1
②900℃、1.0MPa时,足量碳与amolCO2反应达平衡后,CO2的转化率为
(3)①以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸,CO2(g)+CH4(g)
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②在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250~300℃时,乙酸的生成速率降低的主要原因是
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(4)将1.0×10-3mol/LCoSO4与1.2×10-3mol/L的Na2CO3等体积混合,此时溶液中的Co2+的浓度为
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【推荐2】1.钼及其合金在冶金、环保和航天等方面有着广泛的应用。
(1)钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H20)可用于制造阻燃剂和无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂。Na2MoO4中Mo的化合价为____ 。在碱性条件下,将钼精矿(主要成分为MoS2)加入NaClO溶液中,也可以制备钼酸钠,该反应的离子方程式为________ 。
(2)已知:
①2Mo(s)+3O2(g)=2MoO3(s)△H1
②2MoS2(s)+7O2(g)=2MoO3(s)+4SO2(g)△H2
③MoS2(s)+2O2(g)=Mo(s)+2SO2(g)△H3
则△H3=_________ (用含△H1、△H2的代数式表示)。
1.(3)碳酸钠作固硫剂并用氢还原辉钼矿的原理为:MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)
Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)△H。实验测得平衡时的有关变化曲线如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/5/19/1948904952938496/1955140840456192/STEM/5f960ab32fd14390a5602b2947da5932.png?resizew=361)
图1:温度与平衡时气体成分的关系 图2:正、逆反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系
①一定温度下,在体积为固定的密闭容器中进行上述反应,下列能说明反应达到了平衡状态的是____ (填序号)。
A.2v正(H2)=v逆(CO)
B.CO体积分数保持不变
C.混合气体的平均相对分子质量不再变化
D.△H不再变化
②图1中A点对应的平衡常数Kp=__ (已知A点压强为0.lMPa,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
③综合上述分析得到:图2中,其中表示逆反应的平衡常数(K逆)的曲线是____ (填“A”或“B”),T1对应的平衡常数为____ 。
(1)钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H20)可用于制造阻燃剂和无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂。Na2MoO4中Mo的化合价为
(2)已知:
①2Mo(s)+3O2(g)=2MoO3(s)△H1
②2MoS2(s)+7O2(g)=2MoO3(s)+4SO2(g)△H2
③MoS2(s)+2O2(g)=Mo(s)+2SO2(g)△H3
则△H3=
1.(3)碳酸钠作固硫剂并用氢还原辉钼矿的原理为:MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/5/19/1948904952938496/null/STEM/b053ea8209ba48ab8d1f448d56d18580.png?resizew=34)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/5/19/1948904952938496/1955140840456192/STEM/5f960ab32fd14390a5602b2947da5932.png?resizew=361)
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①一定温度下,在体积为固定的密闭容器中进行上述反应,下列能说明反应达到了平衡状态的是
A.2v正(H2)=v逆(CO)
B.CO体积分数保持不变
C.混合气体的平均相对分子质量不再变化
D.△H不再变化
②图1中A点对应的平衡常数Kp=
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【推荐3】碳元素及其化合物与生物生命活动、人类生产生活密切相关。
Ⅰ.CO2为温室气体,如何减少它的排放、充分利用能源是当今社会的重要课题。二氧化碳经催化氢化可转化成绿色能源乙醇。
(1)已知:①2H2(g)+O2(g)
2H2O(g) ΔH=−483.6 kJ·mol−1
②CH3CH2OH(l)+3O2(g)
2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=−1366.8 kJ·mol−1
③H2O(l)
H2O(g) ΔH=+44.0 kJ·mol−1
则二氧化碳与氢气转化成乙醇和液态水的热化学方程式为:_________________________ 。
Ⅱ.已知25℃时,几种物质的电离平衡常数如下表:
试回答下列问题:
(2)反应
+
+H2O
NH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=_________ (保留2位有效数字)。
(3)常温下,用0.100 0 mol·L−1 NaOH溶液滴定10.00 mL 0.100 0 mol·L−1 H2C2O4溶液所得滴定曲线如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/5/15/1945767893196800/1947726711119872/STEM/48285b0e8dd3417ea20913ba43bbca0f.png?resizew=209)
①点a所示的溶液中离子浓度的大小关系为______________________ 。
②如图所示的四个点中水的电离程度的大小关系为_________________ (用点的字母表示)。
③如图所示的四个点中c(HC2O4-)=c(C2O42-)的点为_________ (用点的字母表示)。
(4)向NaCN的溶液中通入少量CO2时对应的离子方程式为___________________________ 。
Ⅰ.CO2为温室气体,如何减少它的排放、充分利用能源是当今社会的重要课题。二氧化碳经催化氢化可转化成绿色能源乙醇。
(1)已知:①2H2(g)+O2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/5/15/1945767893196800/1947726711119872/STEM/7868133b23ff4e8cbf43d98300687097.png?resizew=34)
②CH3CH2OH(l)+3O2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/5/15/1945767893196800/1947726711119872/STEM/7868133b23ff4e8cbf43d98300687097.png?resizew=34)
③H2O(l)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/5/15/1945767893196800/1947726711119872/STEM/7868133b23ff4e8cbf43d98300687097.png?resizew=34)
则二氧化碳与氢气转化成乙醇和液态水的热化学方程式为:
Ⅱ.已知25℃时,几种物质的电离平衡常数如下表:
碳酸 | 一水合氨 | 氢氰酸 | 草酸 |
Ka1=4.2×10−7 Ka2=5.6×10−11 | Kb=2.0×10−5 | Ka=6.2×10−10 | Ka1=1.0×10−1.3 Ka2=1.0×10−4.2 |
试回答下列问题:
(2)反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/66a8056bc212a5788feebe6f77fe142d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af5533a64f801adeabf53d192906e951.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/5/15/1945767893196800/1947726711119872/STEM/4d360c89b40a4fff9827091580eabb4d.png?resizew=34)
(3)常温下,用0.100 0 mol·L−1 NaOH溶液滴定10.00 mL 0.100 0 mol·L−1 H2C2O4溶液所得滴定曲线如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/5/15/1945767893196800/1947726711119872/STEM/48285b0e8dd3417ea20913ba43bbca0f.png?resizew=209)
①点a所示的溶液中离子浓度的大小关系为
②如图所示的四个点中水的电离程度的大小关系为
③如图所示的四个点中c(HC2O4-)=c(C2O42-)的点为
(4)向NaCN的溶液中通入少量CO2时对应的离子方程式为
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【推荐1】我国力争实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标,CO2的捕集、利用与封存成为科学家研究的重要课题。
(1)CO2甲烷化反应最早由化学家PaulSabatier提出。已知:
反应I:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H=+41.2kJ·mol-1
反应II:2CO(g)+2H2(g)
CO2(g)+CH4(g) △H=-247.1kJ·mol-1
①CO2甲烷化反应CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g)的△H=________ kJ·mol-1,为了提高甲烷的产率,反应适宜在________ 条件下进行。
A.低温、高压 B.低温、低压 C.高温、高压 D.高温、低压
②反应I:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H=+41.2kJ·mol-1,已知反应的v正=k正c(CO2)c(H2),v逆=k逆c(H2O)c(CO)(k正、k逆为速率常数,与温度、催化剂有关)若平衡后升高温度,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/964745dee04088af7cd5d57815620142.png)
________ (填“增大”、“不变”或“减小”);若反应I在恒容绝热的容器中发生,下列情况下反应一定达到平衡状态的是________ 。
A.容器内的压强不再改变
B.容器内气体密度不再改变
C.容器内c(CO2):c(H2):c(CO):c(H2O)=1:1:1:1
D.单位时间内,断开H-H键的数目和断开H-O键的数目相同
(2)在某催化剂表面:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g),利用该反应可减少CO2排放,并合成清洁能源。一定条件下,在一密闭容器中充入2molCO2和6molH2发生反应,压强为0.1MPa和5.0MPa下CO2的平衡转化率随温度的变化关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/25/92983576-66fa-4f87-a976-75bcd261df35.png?resizew=219)
其中表示压强为5.0MPa下CO2的平衡转化率随温度的变化曲线为________ (填“①”或“②”);b点对应的平衡常数Kp=___________ MPa-2。(最后结果用分数表示)(Kp为以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)。
(1)CO2甲烷化反应最早由化学家PaulSabatier提出。已知:
反应I:CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
反应II:2CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
①CO2甲烷化反应CO2(g)+4H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
A.低温、高压 B.低温、低压 C.高温、高压 D.高温、低压
②反应I:CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/964745dee04088af7cd5d57815620142.png)
A.容器内的压强不再改变
B.容器内气体密度不再改变
C.容器内c(CO2):c(H2):c(CO):c(H2O)=1:1:1:1
D.单位时间内,断开H-H键的数目和断开H-O键的数目相同
(2)在某催化剂表面:CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/25/92983576-66fa-4f87-a976-75bcd261df35.png?resizew=219)
其中表示压强为5.0MPa下CO2的平衡转化率随温度的变化曲线为
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】化石燃料的开发、利用和燃烧尾气处理成为研究的热点。
(1)利用焦炉煤气制取甲醇,发生的主要反应为CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。下表所列为常见化学键的键能数据:(提示CO和N2是等电子体,其电子式相似)
则CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)的△H=__________ kJ·mol-1,若想提高CH3COH的产率,可以采取的措施有__________ 、__________ (任写2条)。
(2)可以用H2等清洁能源代替天然气(主要成分CH4),两者的热化学方程式如下:H2(g) +
O2(g) = H2O(1) △H= -286 kJ·mol-1;CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890 kJ/mol。现有H2与CH4的混合气体112L(标准状况),使其完全燃烧生成CO2和H2O(l),若实验测得反应放热2034 kJ,则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是_______ 。反应过程中消耗的氧气在标注状况下的体积为_________ 。
(3)化石燃料会排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。工业上常用催化还原法和碱吸收法处理SO2体。1molCH4完全燃烧生成气态水和1molS(g)燃烧的能量变化如下图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/11/2933823018745856/3131286248513536/STEM/5d012c520a50432480f3379d9756fb6c.png?resizew=378)
在催化剂作用下,CH4可以还原SO2生成单质S(g)、H2O(g)和CO2,写出该反应的热化学方程式:__________ ;也可以用NaOH吸收化石燃料燃烧产生的SO2,然后通入足量的O2,这样做的目的是__________ ;
(4)第(3)题中得到的S在O2中燃烧生成SO2,在催化剂的作用下与O2发生反应产生SO3,所发生的的化学方程式为2SO2(g) +O2(g)
2SO3(g),在温度不变的情况下,同时加快该反应的化学反应速率和提高SO2的转化率的措施有__________ (任写1条)。
(1)利用焦炉煤气制取甲醇,发生的主要反应为CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
化学键 | C-C | C-H | H-H | C-O | C≡O | H-O |
键能(kJ/mol) | 348 | 414 | 436 | 327 | 1032 | 464 |
则CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(2)可以用H2等清洁能源代替天然气(主要成分CH4),两者的热化学方程式如下:H2(g) +
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cfa1e7ffae662aefb49a44c52d4954d.png)
(3)化石燃料会排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。工业上常用催化还原法和碱吸收法处理SO2体。1molCH4完全燃烧生成气态水和1molS(g)燃烧的能量变化如下图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/11/2933823018745856/3131286248513536/STEM/5d012c520a50432480f3379d9756fb6c.png?resizew=378)
在催化剂作用下,CH4可以还原SO2生成单质S(g)、H2O(g)和CO2,写出该反应的热化学方程式:
(4)第(3)题中得到的S在O2中燃烧生成SO2,在催化剂的作用下与O2发生反应产生SO3,所发生的的化学方程式为2SO2(g) +O2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
【推荐3】我国在第75届联合国大会上正式提出了2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和的目标,所以研发利用二氧化碳技术,降低空气中二氧化碳含量成为重要的任务。
Ⅰ.化石燃料的燃烧产生大量的二氧化碳。已知25℃时,相关物质的燃烧热数据如表:
(1)则25℃时H2(g)和C(石墨,s)生成C2H2(l)的热化学方程式为___________ 。
Ⅱ.二氧化碳甲烷化反应合成替代天然气,是利用二氧化碳的技术之一
甲烷化主反应:CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g) ΔH =-165 kJ∙mol-1
副反应:ⅰ.CO(g)+3H2(g)
CH4(g)+H2O(g) ΔH1 =___________;
ⅱ.
;
ⅲ.
=-90kJ∙mol-1;
ⅳ. C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) ΔH4 = +131.3kJ∙mol-1。
(2)反应ⅰ的ΔH1=___________ 。
(3)在恒温恒容的密闭容器中,关于反应ⅲ叙述正确的是___________。
(4)某容器中加入一定量的CO2和H2,保持温度和压强不变的情况下,达平衡后再向该容器中注入Ar稀释,反应ⅲ的化学平衡将___________ (填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”),平衡时,CO2的分压P(CO2)___________ (填“增大”、“减小”或“不变”,下同)。
(5)以4molH2和1molCO2为初始原料,在催化剂(Ni/xMg)作用下保持总压为P0时,若只发生反应
,不同温度下在相同时间测得CO2的转化率如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/18/692fd9c1-9c53-42b6-b312-43417abd70c2.png?resizew=243)
①B点的平衡常数KP___________ 。
②由图像可知,影响该催化剂活性的因素有___________ 。
Ⅰ.化石燃料的燃烧产生大量的二氧化碳。已知25℃时,相关物质的燃烧热数据如表:
物质 | H2(g) | C(石墨,s) | C2H2(l) |
燃烧热ΔH(kJ∙mol-1) | -285.8 | -393.5 | -1299.5 |
Ⅱ.二氧化碳甲烷化反应合成替代天然气,是利用二氧化碳的技术之一
甲烷化主反应:CO2(g)+4H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
副反应:ⅰ.CO(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0e519a67e1d32a45d061288f72fe0611.png)
ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/37de722fb0b6d98b33c6f5135f2cf8db.png)
ⅳ. C(s)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(2)反应ⅰ的ΔH1=
(3)在恒温恒容的密闭容器中,关于反应ⅲ叙述正确的是___________。
A.用CO2、H2、H2O表示的速率之比为1:2:2,可以作为判断化学平衡的依据。 |
B.容器中气体的压强不变,不能作为平衡的判断依据。 |
C.容器内的气体密度不变时,可以作为平衡的判断依据。 |
D.使用催化剂不能改变平衡转化率。 |
(5)以4molH2和1molCO2为初始原料,在催化剂(Ni/xMg)作用下保持总压为P0时,若只发生反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/10b1eed35ec5cb4edd42663771417ad5.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/18/692fd9c1-9c53-42b6-b312-43417abd70c2.png?resizew=243)
①B点的平衡常数KP
②由图像可知,影响该催化剂活性的因素有
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【推荐1】化学反应伴随能量变化,获取反应能量变化有多种途径。
I.
(1)下列反应中,属于吸热反应的是_______(填字母)。
II.获取能量变化的途径
(2)通过化学键的键能计算。
已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
下表列出了3种化学键的键能:
①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
_______ ![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
②该反应经历了如下反应历程:第一步
第二步![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac79cf4eddaad2fe68895cf183119d76.png)
若第一步为快反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是_______ (填标号)。
A.
B.
C.
D.![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/29/21dc3e28-e8ed-43ba-bbd3-cf6853eba326.png?resizew=131)
③下列可证明反应
已达平衡状态的是_______ (填标号)。
A.一个I—I键断裂的同时有两个H—I键断裂
B.反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/30c567b92a528cfbc846b9225ca5293e.png)
C.温度和体积一定时,混合气体颜色不再变化
D.条件一定时,混合气体的平均相对分子质量不再变化
(3)通过盖斯定律可计算。
甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、
和
)在催化剂作用下可合成甲醇,发生的主要反应如下
i.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c5a1f4a7b73c2a4b222838e500844db5.png)
ii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/da1565d16a37050aecc6d39e31292e32.png)
iii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a95d800b889e9e22aa00ec16b7f0a794.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
_______ 。
(4)将2.0mol
和3.0mol
通入容积为3L的恒容密闭容器中,在一定条件下发生反应ii,测得
的平衡转化率与温度的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/29/bfa1fff8-b64b-4ffb-99f4-ceb52df7fb7c.png?resizew=236)
①100℃时反应ii达到平衡所需的时间为5min,则反应从起始至5min内,用
表示该反应的平均反应速率为_______ 。
②100℃时,反应ii的平衡常数K=_______ 。
③已知:反应ii的瞬时速率表达式为
,
(k为速率常数,只与温度有关)]。温度由100℃升高到300℃,活化分子百分数_____ (填“增大”“减小”或“不变”)。300℃时,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c106d81d07d29a547be0a3065b45f1e7.png)
______ (填“大于”“小于”或“等于”)K(100℃)。
I.
(1)下列反应中,属于吸热反应的是_______(填字母)。
A.钠与水反应 | B.甲烷的燃烧反应 |
C.![]() | D.二氧化碳与焦炭反应 |
II.获取能量变化的途径
(2)通过化学键的键能计算。
已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cedfc3c65aa2db30c07706a0f1786d5a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
下表列出了3种化学键的键能:
化学键 | H—H | I—I | H—I |
键能/(![]() | 436 | 151 | 299 |
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
②该反应经历了如下反应历程:第一步
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cd41c1eb4af029d86c1573c1bfa2d6ef.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac79cf4eddaad2fe68895cf183119d76.png)
若第一步为快反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是
A.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/29/64395c84-8c79-4085-95c6-c0f61d624890.png?resizew=147)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/29/a876f41f-8f30-4a12-a5d8-f98ee486c3a2.png?resizew=116)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/29/1704e885-44a0-45ab-9348-436a6241601a.png?resizew=137)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/29/21dc3e28-e8ed-43ba-bbd3-cf6853eba326.png?resizew=131)
③下列可证明反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cedfc3c65aa2db30c07706a0f1786d5a.png)
A.一个I—I键断裂的同时有两个H—I键断裂
B.反应速率
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/30c567b92a528cfbc846b9225ca5293e.png)
C.温度和体积一定时,混合气体颜色不再变化
D.条件一定时,混合气体的平均相对分子质量不再变化
(3)通过盖斯定律可计算。
甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
i.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/448214d120a423ca1014cde0d1eaefc8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c5a1f4a7b73c2a4b222838e500844db5.png)
ii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/005347070dffab62c10dba68c72af84e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/da1565d16a37050aecc6d39e31292e32.png)
iii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f3259baddfe9bc02ac5766f800607825.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a95d800b889e9e22aa00ec16b7f0a794.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
(4)将2.0mol
![](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/editorImg/2022/11/29/bfa1fff8-b64b-4ffb-99f4-ceb52df7fb7c.png?resizew=236)
①100℃时反应ii达到平衡所需的时间为5min,则反应从起始至5min内,用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
②100℃时,反应ii的平衡常数K=
③已知:反应ii的瞬时速率表达式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/468562b57491f1fc1902295190303e4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aba240c61f0181aba74977337df409c2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c106d81d07d29a547be0a3065b45f1e7.png)
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】氢能源是最具应用前景的能源之一。甲烷-水蒸气催化重整制氢(SMR)是一种制高纯氢的方法之一,其涉及的主要反应如下:
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c8a00f9ecc4ea9d5c806754789236db.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
反应Ⅲ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c3f30dc9b005e83c77db0d8c52f01b61.png)
回答下列问题:
(1)反应Ⅱ能自发进行的条件是_______ 。
(2)一定温度下,向某容积为1L的恒容容器中按照水碳比
充入amolCH4(g)和3amolH2O(g),tmin后反应达到平衡。达到平衡时,容器中CO为mmol,CO2为nmol。
①下列说法不正确 的是_______ 。
A.为防止催化剂中毒和安全事故发生,需对原料气进行脱硫等净化处理
B.提高水碳比
,有利于提高H2的产率
C.其他条件不变,压缩容器体积,反应Ⅱ的平衡不发生移动
D.以Ni/γ-Al2O3作催化剂,降低反应活化能,提高反应速率和原料平衡利用率
②反应Ⅲ的平衡常数K=_______ (用含a,m,n的代数式表示)。
(3)650((局部温度过高会造成积碳)、按照一定流速通入原料气,当水碳比[
]一定时,催化剂中无添加吸附剂和添加P-Li4SiO4吸附((吸收CO2),各气体组分反应的平衡含量与时间的关系如图所示:_______ 。
②实验时发现t1min后CO2的平衡含量低于理论平衡值,CO的平衡含量高于理论平衡值,可能的原因是_______ (用化学反应方程式表示)。
(4)该反应常采用钯膜分离技(可选择性地让某气体通过而离开体系),其机理如图所示,其中过程2:
,其活化能E((正)<E((逆);过程3:H*在钯膜内的迁移速率是决速步(*表示物质吸附在催化剂表面),下列说法不正确 的是_______。
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/699bfdee6b91c0562e0fc78d831cbdf0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c8a00f9ecc4ea9d5c806754789236db.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ea308e97bd76f2c042c6dd5f5bb4eb3e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
反应Ⅲ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf8676eaa856449812078af5dc4414e0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c3f30dc9b005e83c77db0d8c52f01b61.png)
回答下列问题:
(1)反应Ⅱ能自发进行的条件是
(2)一定温度下,向某容积为1L的恒容容器中按照水碳比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e5a7c62d098b3bc88e756e32f183859.png)
①下列说法
A.为防止催化剂中毒和安全事故发生,需对原料气进行脱硫等净化处理
B.提高水碳比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5cda1f35fc1ba5b3c58812a46b9e58a5.png)
C.其他条件不变,压缩容器体积,反应Ⅱ的平衡不发生移动
D.以Ni/γ-Al2O3作催化剂,降低反应活化能,提高反应速率和原料平衡利用率
②反应Ⅲ的平衡常数K=
(3)650((局部温度过高会造成积碳)、按照一定流速通入原料气,当水碳比[
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ed66db5942970acf5900bd1b1575d9df.png)
②实验时发现t1min后CO2的平衡含量低于理论平衡值,CO的平衡含量高于理论平衡值,可能的原因是
(4)该反应常采用钯膜分离技(可选择性地让某气体通过而离开体系),其机理如图所示,其中过程2:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3f8a4cd77046f7009828d87083babbc7.png)
A.钯膜对H2分子的透过具有选择性 |
B.过程4的![]() |
C.采用钯膜分离技术可以提高原料的利用率 |
D.常用N2将过程5中的H2吹扫出反应器而促进反应 |
您最近一年使用:0次
【推荐3】“碳达峰·碳中和”是我国社会发展重大战略之一,研究甲烷的燃烧技术可减少CO2的排放并实现资源利用。
Ⅰ.甲烷直接燃烧可达到2800℃左右的高温,主要发生反应ⅰ,可能发生副反应ⅱ。
ⅰ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7b9cd6039c4198d539c52ba30b784284.png)
ⅱ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1f3e6cb67763ad3e9fec45509e41ea21.png)
ⅲ.……![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b1f35277ba94d696bc25830b350090e.png)
(1)利用
和
计算
时,反应ⅲ是_______ ;![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3657c72aa82c6d3986b915a4d42fef81.png)
_______ (用
表示)。
Ⅱ.化学链燃烧技术有利于
的捕获和综合利用。较高温度下,将恒定流速的
在
时刻通入反应器与载氧体
反应,原理如图1所示,流出气体中各组分的浓度随反应时间变化如图2所示。待反应①完成后,
时刻向反应器中通入一段时间氩气,
时刻再通入一段时间空气,发生反应②,实现载氧体的循环再生。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/13/5f8ba807-b606-4861-a800-53dc05952934.png?resizew=541)
(2)①的化学反应方程式是_______ ,载氧体的主要作用是_______ (填“提供电子”或“接受电子”)。
(3)恒压条件下,反应①在某密闭容器中反应,平衡后通入
气,测得一段时间内
物质的量上升,其原因是_______ 。
(4)结合图2,依据
时刻产生
,用化学方程式及简要文字解释
时刻流出
速率突然增大的可能原因_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/13/3fe7b7d0-3bd9-4f3b-9538-aff8fb34e219.png?resizew=377)
已知:失重率=![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cee993c7bcb63de4ec2e97f888eada66.png)
Ⅲ.某同学采用重量分析法探究载氧体的还原产物及循环效果,实验过程如下:在装置中放置一定量的
,加热条件下通入足量
,充分均匀反应,分析固体失重率。
(5)
时载氧体的还原产物主要为
。结合简单计算 说明
时,载氧体的主要还原产物为_______ ,依据是_______ 。
Ⅳ.有人设想利用“
”间的转化实现
的化学链燃烧过程,按图1的呈现方式。
(6)将该转化关系在虚线框内画出_______ 。
Ⅰ.甲烷直接燃烧可达到2800℃左右的高温,主要发生反应ⅰ,可能发生副反应ⅱ。
ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7b9cd6039c4198d539c52ba30b784284.png)
ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1f3e6cb67763ad3e9fec45509e41ea21.png)
ⅲ.……
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b1f35277ba94d696bc25830b350090e.png)
(1)利用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/37cd1f4a298f1ff46fbfd45ed75be938.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a95d800b889e9e22aa00ec16b7f0a794.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/19e48e13b2754bf8ce320992fe63c05f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3657c72aa82c6d3986b915a4d42fef81.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dfb26bf91735306074bb75df2d813a43.png)
Ⅱ.化学链燃烧技术有利于
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/164be26ec6fed428a1448135a081fd43.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd64433131ff93fd151abc85cfe05dba.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09d02bb234dae194a177c08286dc0b43.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/80c0922d0fd90a3afcb0ce6fc07bd8f5.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/13/5f8ba807-b606-4861-a800-53dc05952934.png?resizew=541)
(2)①的化学反应方程式是
(3)恒压条件下,反应①在某密闭容器中反应,平衡后通入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a58453e277815a9e6bb2682460ce85f0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(4)结合图2,依据
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/80c0922d0fd90a3afcb0ce6fc07bd8f5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e8ebc87fb8d32a6bd3a0d762ac0dacf2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/13/3fe7b7d0-3bd9-4f3b-9538-aff8fb34e219.png?resizew=377)
已知:失重率=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cee993c7bcb63de4ec2e97f888eada66.png)
Ⅲ.某同学采用重量分析法探究载氧体的还原产物及循环效果,实验过程如下:在装置中放置一定量的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd64433131ff93fd151abc85cfe05dba.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
(5)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dd502b547a7ec669b7d5902971cfcfe8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f8ee03f651a70dac0aa64bf1323f74cd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5391958a61b897fafd95a81d66b30a74.png)
Ⅳ.有人设想利用“
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf042af2ce486f7fe4c8751f12bac315.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
(6)将该转化关系在虚线框内画出
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/13/240b8cc1-d31b-4fbf-8bb6-4e76025e2ec3.png?resizew=169)
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【推荐1】甲醇是重要的化工原料,也是重要的能源物质,可发展替代传统化石燃料。开发
加氢制甲醇技术既能解决温室效应等环境问题,又能有效提高资源的利用率。回答下列问题:
(1)
加氢分别生成甲醇和CO是最重要的两个基本反应,其反应如下:
①
②
③
则反应③的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/db5b3b345c22492ee5d968a0f56231d7.png)
_______
。
(2)
加氢生成甲醇适宜在_______ (填“低温”“高温”“高压”“低压”,可多选)条件下进行,在实际生产过程中,通常会在原料气里掺一些CO,请从平衡移动角度分析原因:_______ 。
(3)在一恒温、容积可变的密闭容器中,充入1mol
与3mol
发生反应:
,
在温度T下的平衡转化率与总压强的关系如图1所示,图中M点时
的物质的量分数为_______ ,该反应的压强平衡常数为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22dc8580117b909bcb9c569349bc8710.png)
_______
(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/24/2943162638852096/2943203834085376/STEM/1724966b-b60a-4033-9437-179896a4bc8a.png?resizew=266)
(4)
也可以通过电化学方法转化为
,装置如图2所示。阴极的电极反应式为_______ ,若外接电源为铅蓄电池,铅蓄电池正极质量增加32g时,则标准状况下阳极生成_______ L
。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f3259baddfe9bc02ac5766f800607825.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a63d08c6a84ce55f7c6b3131d069bb25.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/005347070dffab62c10dba68c72af84e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ca7d4b6503977cee3e19760785eae00d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/448214d120a423ca1014cde0d1eaefc8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6cc9fd2e742575e86f52d37e43ae5661.png)
则反应③的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/db5b3b345c22492ee5d968a0f56231d7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(3)在一恒温、容积可变的密闭容器中,充入1mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d3dd0c94449b5be65dc1c46bbb90afde.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d068b8f5623a7c2877626933ffc618fa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/05436bde26a57d10ee414da6845f2b39.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/22dc8580117b909bcb9c569349bc8710.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cfd0afc53383b82dc6c1e91f73c42d64.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/24/2943162638852096/2943203834085376/STEM/1724966b-b60a-4033-9437-179896a4bc8a.png?resizew=266)
(4)
![](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/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/24/2943162638852096/2943203834085376/STEM/9af547d4-f2e8-43fc-ba21-99a973c9d568.png?resizew=360)
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】丁烷(C4H10)是重要化工原料和燃料,在生产生活中应用广泛。
(1)丁烷催化脱氢是工业制备丁烯的主要方法,反应如下:CH3CH2CH2CH3(g)⇌CH2=CHCH2CH3(g)+H2(g) ΔH,为探究工业生产丁烯的合适温度,在体积为1 L的容器中,充入10 mol的丁烷,使用多级孔SiO2-15%CrOx复合催化剂催化丁烷脱氢,30 min内主要产物的收率分布如图所示。[收率=(生成某产物的量/投入的原料量)×100%]
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/28/d48d7468-1307-408e-8a6d-844e96631043.png?resizew=435)
①500℃下,0~30 min内生成丁烯的反应速率为____ mol·L-1·min-1。
②根据上述实验数据判断,实际生产温度应选择___ ℃,温度不宜过高的原因是___ 。
③已知590℃下、30min时,丁烷催化脱氢反应已达到平衡,则该反应的平衡常K=_____ (计算结果保留2位有效数字)。
④欲使工业生产丁烯的收率更高,下列措施可行的是____ (填序号)。
A.选择更好选择性的催化剂 B.增大压强 C.及时移除产物氢气 D.降低温度
(2)Kolbe电解羧酸盐法可制取高纯度的烷烃。以Pt为电极,电解高浓度的丙酸钠(CH3CH2COONa)溶液可获得丁烷。装置如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/28/621c287f-4af1-4a6f-9020-fc0a19dac08d.png?resizew=299)
①离子交换膜应选用____ (填“阳离子”“阴离子”或“质子”)交换膜。
②A电极的电极反应式为____ 。
③电解法制备1 mol丁烷,左右两侧溶液质量变化差为_____ g。
(1)丁烷催化脱氢是工业制备丁烯的主要方法,反应如下:CH3CH2CH2CH3(g)⇌CH2=CHCH2CH3(g)+H2(g) ΔH,为探究工业生产丁烯的合适温度,在体积为1 L的容器中,充入10 mol的丁烷,使用多级孔SiO2-15%CrOx复合催化剂催化丁烷脱氢,30 min内主要产物的收率分布如图所示。[收率=(生成某产物的量/投入的原料量)×100%]
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/28/d48d7468-1307-408e-8a6d-844e96631043.png?resizew=435)
①500℃下,0~30 min内生成丁烯的反应速率为
②根据上述实验数据判断,实际生产温度应选择
③已知590℃下、30min时,丁烷催化脱氢反应已达到平衡,则该反应的平衡常K=
④欲使工业生产丁烯的收率更高,下列措施可行的是
A.选择更好选择性的催化剂 B.增大压强 C.及时移除产物氢气 D.降低温度
(2)Kolbe电解羧酸盐法可制取高纯度的烷烃。以Pt为电极,电解高浓度的丙酸钠(CH3CH2COONa)溶液可获得丁烷。装置如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/28/621c287f-4af1-4a6f-9020-fc0a19dac08d.png?resizew=299)
①离子交换膜应选用
②A电极的电极反应式为
③电解法制备1 mol丁烷,左右两侧溶液质量变化差为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】乙烷、乙烯均是有机合成中重要的原料,乙烯年产量的多少可体现一个国家石油化工发展水平的高低。回答下列问题:
(1)已知有关反应热化学方程式如下:
①C2H6(g)
C2H4(g)+H2(g) △H1=+137kJ·mol-1
②C2H4(g)+3O2(g)
2CO2(g)+2H2O(l) △H2=-1411kJ·mol-1
欲利用反应①、②中的数据求C2H6(g)的燃烧热,还需要知道一种物质的燃烧热(用△H3表示),请写出该物质的燃烧热的热化学方程式____ 。C2H6(g)的燃烧热(△H4)为____ (用含△H3的代数式表示)。
(2)一定条件下向某刚性恒容密闭容器内充入一定量的C2H6(g),使其只发生反应①,测得不同温度,分别使用甲、乙两种催化剂的情况下,经过相同反应时间时乙烷的转化率随温度的变化情况如图1所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/16/2980476871811072/2980526271234048/STEM/29492843-4747-4139-b6b6-a01befd04259.png?resizew=173)
①温度低于1000K时,两种催化剂对该反应活化能影响较大的是____ (填“甲”或“乙”),使用该催化剂时,该转化反应适宜的温度是____ ;使用催化剂甲时,当温度高于1000K时,C2H6的转化率减小的原因可能是____ (填标号)。
A.平衡向左移动
B.催化剂催化活性降低,导致反应速率减小
C.温度过高,乙烯与氢气发生反应
②乙烷的转化率随时间的变化关系如图2所示,在m点条件下,平衡时总压为2.1×105Pa,经过10min反应达到平衡状态,则0~10min内m点对应反应的v(C2H6)=_____ Pa·min-1,Kp为用气体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=____ Pa。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/16/2980476871811072/2980526271234048/STEM/ef6e7df8-2050-46be-9cc7-d086b6df3f81.png?resizew=196)
(3)利用电解法可将乙烷转化为乙酸、乙烯等多种产品,工作原理如图3所示。写出生成乙酸的电极反应式:____ 。
(1)已知有关反应热化学方程式如下:
①C2H6(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
②C2H4(g)+3O2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
欲利用反应①、②中的数据求C2H6(g)的燃烧热,还需要知道一种物质的燃烧热(用△H3表示),请写出该物质的燃烧热的热化学方程式
(2)一定条件下向某刚性恒容密闭容器内充入一定量的C2H6(g),使其只发生反应①,测得不同温度,分别使用甲、乙两种催化剂的情况下,经过相同反应时间时乙烷的转化率随温度的变化情况如图1所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/16/2980476871811072/2980526271234048/STEM/29492843-4747-4139-b6b6-a01befd04259.png?resizew=173)
①温度低于1000K时,两种催化剂对该反应活化能影响较大的是
A.平衡向左移动
B.催化剂催化活性降低,导致反应速率减小
C.温度过高,乙烯与氢气发生反应
②乙烷的转化率随时间的变化关系如图2所示,在m点条件下,平衡时总压为2.1×105Pa,经过10min反应达到平衡状态,则0~10min内m点对应反应的v(C2H6)=
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/16/2980476871811072/2980526271234048/STEM/ef6e7df8-2050-46be-9cc7-d086b6df3f81.png?resizew=196)
(3)利用电解法可将乙烷转化为乙酸、乙烯等多种产品,工作原理如图3所示。写出生成乙酸的电极反应式:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/16/2980476871811072/2980526271234048/STEM/66473bcf-65b4-4464-9c4b-f77ec1206672.png?resizew=157)
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