在“碳达峰、碳中和”的目标引领下,对减少二氧化碳排放的相关技术研究正成为世界各国的前沿发展方向。回答下列问题:
(1)利用CH4-CO2干重整反应不仅可以对天然气资源综合利用,还可以缓解温室效应对环境的影响。
①该反应一般认为其机理如下:
I.CH4(g)=C(ads)+2H2(g)
Ⅱ.C(ads)+CO2(g)=2CO(g)
上述反应中C( ads)为吸附活性炭,反应历程的能量变化如图所示:
①反应I是___________ (填“ 慢反应”或“快反应”),定速反应为___________ (填“I”或“Ⅱ”),CH4-CO2干重整反应的热化学方程式为___________ 。(选取图中E1、E2、E3、E4、E5表示反应热)。
②在恒压条件下,等物质的量的CH4(g)和CO2(g)发生干重整反应时,各物质的平衡转化率随温度变化如图2所示。已知在干重整中还发生了副反应:H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g) ΔH> 0,则表示CO2平衡转化率的是曲线___________ (填“ A”或“B") ,判断的依据是___________ 。
③在恒压p 、800 K条件下,在密闭容器中充入等物质的量的CH4(g)和CO2(g) ,若曲线A对应物质的平衡转化率为40%,曲线B对应物质的平衡转化率为20%,平衡时容器体积为2L,则以上反应中n(H2):n(H2O)=___________ 。
(2)二氧化碳电还原反应提供了一种生产乙醇的方法,已知反应过程中在三种不同催化剂表面(Cu、C/Cu、N-C/Cu)的某个基元反应的能量变化如图所示(IS表示始态,TS表示过渡态,FS表示终态, *表示催化剂活性中心原子)。科学家研究发现铜表面涂覆一层氮掺杂的碳(N-C)可以提高乙醇的选择性,其原因可能是___________ 。
(1)利用CH4-CO2干重整反应不仅可以对天然气资源综合利用,还可以缓解温室效应对环境的影响。
①该反应一般认为其机理如下:
I.CH4(g)=C(ads)+2H2(g)
Ⅱ.C(ads)+CO2(g)=2CO(g)
上述反应中C( ads)为吸附活性炭,反应历程的能量变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/6/3e35f0cb-be61-4793-86fd-50e5cb0024fb.png?resizew=242)
①反应I是
②在恒压条件下,等物质的量的CH4(g)和CO2(g)发生干重整反应时,各物质的平衡转化率随温度变化如图2所示。已知在干重整中还发生了副反应:H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g) ΔH> 0,则表示CO2平衡转化率的是曲线
③在恒压p 、800 K条件下,在密闭容器中充入等物质的量的CH4(g)和CO2(g) ,若曲线A对应物质的平衡转化率为40%,曲线B对应物质的平衡转化率为20%,平衡时容器体积为2L,则以上反应中n(H2):n(H2O)=
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/6/1b4fb139-8b07-43e8-b05f-ef2d3de0fce8.png?resizew=129)
(2)二氧化碳电还原反应提供了一种生产乙醇的方法,已知反应过程中在三种不同催化剂表面(Cu、C/Cu、N-C/Cu)的某个基元反应的能量变化如图所示(IS表示始态,TS表示过渡态,FS表示终态, *表示催化剂活性中心原子)。科学家研究发现铜表面涂覆一层氮掺杂的碳(N-C)可以提高乙醇的选择性,其原因可能是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/6/89516304-f4cd-4564-aeff-967a2b080289.png?resizew=216)
更新时间:2023-05-26 20:33:28
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【推荐1】回答下列问题:
(1)已知:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f36640c5863c2fab49649e84b456b930.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a7c81fc218415f8b05933311b165c890.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c1d678a2ee0c598dd2e4c382ade2eeb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0a6195b68e77744350d94a91ec81af52.png)
则反应
的
=___________
。
(2)二十世纪初,工业上以CO2和NH3,为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步:
i.CO2和NH3生成NH2COONH4;ii.NH2COONH4分解生成尿素。
①合成尿素反应的热化学方程式为___________ 。
②结合反应过程中能量变化示意图1,下列说法正确的是___________ (填序号)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/13/bf52156b-dfea-409e-a699-f1a5f0686a69.png?resizew=374)
a.活化能:反应i<反应ii
b.i为放热反应,ii为吸热反应
c.对总反应速率影响较大的是反应i
(3)某研究团队合成的低配位Cu在碱性条件下催化CO2还原生成乙烯的电化学装置如图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/13/86b0aff4-e6e4-439d-bf15-1f8ad188f58c.png?resizew=348)
①Y为电源的___________ (填“正极”或“负极”)。
②电极A上的电极反应式为___________ 。
③理论上电极A上消耗的
与电极B上生成的
的物质的量之比为___________ 。
(4)以Al和
为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,该电池保护地下铁管道不被腐蚀,铁管道应连接电池的___________ 电极[填“Al”或“
”]。
(1)已知:
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a7c81fc218415f8b05933311b165c890.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0a6195b68e77744350d94a91ec81af52.png)
则反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6880fb6ec33b5ddd9515ebb8a133e5a9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)二十世纪初,工业上以CO2和NH3,为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步:
i.CO2和NH3生成NH2COONH4;ii.NH2COONH4分解生成尿素。
①合成尿素反应的热化学方程式为
②结合反应过程中能量变化示意图1,下列说法正确的是
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a.活化能:反应i<反应ii
b.i为放热反应,ii为吸热反应
c.对总反应速率影响较大的是反应i
(3)某研究团队合成的低配位Cu在碱性条件下催化CO2还原生成乙烯的电化学装置如图2所示。
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①Y为电源的
②电极A上的电极反应式为
③理论上电极A上消耗的
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(4)以Al和
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】合成氨反应是目前最有效的工业固氮方法,解决数亿人口生存问题。
(1)诺贝尔奖获得者埃特尔提出了合成氨反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)吸附解离的机理,通过实验测得合成氨势能如图1所示,其中吸附在催化剂表面的物种用“d”表示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/11/a1e41962-a375-4cf1-8ce1-8817968fd11c.png?resizew=402)
①由图可知合成氨反应
N2(g)+
H2(g)
NH3(g)的△H=____ ,该历程中反应速率最慢步骤的化学方程式为_____ 。
②如图2所示,合成氨反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)中未使用催化剂时,逆反应的活化能Ea(逆)=____ kJ•mol-1;使用催化剂之后,正反应的活化能为____ kJ•mol-1。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/11/fcffbb29-776c-4eb4-92b1-73ab60e8951f.png?resizew=310)
(2)t℃、压强为3.6MPa条件下,向一恒压密闭容器中通入氢氮比[c(H2):c(N2)]为3的混合气体,体系中气体的含量与时间变化关系如图3所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/11/21bd30dc-d9a5-493e-9caa-5d4621e407ae.png?resizew=400)
反应20min达到平衡,试求0~20min内氨气的平均反应速率
(NH3)=____ MPa•min-1。若起始条件一样,在恒容容器中发生反应,则达到平衡时H2的含量符合图中____ 点(填“d”、“e”、“f”或“g”)。
(3)在合成氨工艺中,未反应的气体(含不参与反应的惰性气体)可多次循环使用。当氢氮比[c(H2):c(N2)]为3时,平衡时氨气的含量关系式为:ω(NH3)=0.325•Kp•P•(1-i)2:(Kp平衡常数;P:平衡体系压强;i:惰性气体体积分数)。当温度为500℃,不含惰性气体时,平衡体系压强为2.4MPa,氨气的含量为ω,若此时增大压强,Kp____ 将(填“变大”、“变小”或“不变”)。若温度不变,体系中有20%的惰性气体,欲使平衡时氨气的含量仍为ω,压强调整至____ MPa。
(1)诺贝尔奖获得者埃特尔提出了合成氨反应N2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/11/a1e41962-a375-4cf1-8ce1-8817968fd11c.png?resizew=402)
①由图可知合成氨反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f89eef3148f2d4d09379767b4af69132.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b8503f4706b8321e4e79a87eadea84.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
②如图2所示,合成氨反应N2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/11/fcffbb29-776c-4eb4-92b1-73ab60e8951f.png?resizew=310)
(2)t℃、压强为3.6MPa条件下,向一恒压密闭容器中通入氢氮比[c(H2):c(N2)]为3的混合气体,体系中气体的含量与时间变化关系如图3所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/11/21bd30dc-d9a5-493e-9caa-5d4621e407ae.png?resizew=400)
反应20min达到平衡,试求0~20min内氨气的平均反应速率
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/afbafae876d1abfcea6616b1abfdf7a1.png)
(3)在合成氨工艺中,未反应的气体(含不参与反应的惰性气体)可多次循环使用。当氢氮比[c(H2):c(N2)]为3时,平衡时氨气的含量关系式为:ω(NH3)=0.325•Kp•P•(1-i)2:(Kp平衡常数;P:平衡体系压强;i:惰性气体体积分数)。当温度为500℃,不含惰性气体时,平衡体系压强为2.4MPa,氨气的含量为ω,若此时增大压强,Kp
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解答题-原理综合题
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适中
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解题方法
【推荐3】工业废气和机动车尾气排放的氮氧化物(
)是大气中细颗粒物(
)的主要前体物之一,还可产生光化学烟雾和硝酸型酸雨,严重危害人类生命健康和破坏生态环境。
回答下列问题:
(1)一种脱硝方法是利用臭氧将
氧化为高价态氮氧化物
,然后溶解在液相中。氧化反应如下:
Ⅰ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2591b46608f7e8eade0889ad8e5bf59d.png)
Ⅱ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/60517014c19c85a7f8a954b48206a58a.png)
①在298K,
时,反应Ⅰ的活化能为
,则其逆反应的活化能为___________
。
②在2L密闭容器中充入
和
,在不同温度下,平衡时
的物质的量分数
随温度变化的曲线如图甲所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/24/2858074461347840/2860229472862208/STEM/63f595f0-5fb1-464a-8851-7794b9ff3bdc.png?resizew=159)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/24/2858074461347840/2860229472862208/STEM/37033c33-387a-4b81-8b59-a40bca088b5a.png?resizew=176)
i.反应Ⅱ的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
___________ 0(填“大于”“小于”或“等于”,下同),a点的
正___________ b点的
正,a点的
正___________
逆。
ii.图甲中,T2℃时,若考虑
,平衡后,
和
的平衡分压相同,则反应Ⅱ以物质的量分数表示的平衡常数Kx=___________ (保留两位小数,不考虑反应Ⅰ的影响)。
iii. 对反应体系无限加压,得平衡时
与压强的关系如图乙所示。压强增大至
之后,
的平衡转化率
不再增大的原因是___________ 。
(2)一种
固溶体催化剂选择性催化还原
的原理如下。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/24/2858074461347840/2860229472862208/STEM/b5d28e85-4984-4a49-88e6-f8e40afcca8c.png?resizew=511)
①反应的化学方程式为___________ 。
②反应的催化剂为___________ (填标号)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e37be070c3ec0fb1d85fdcbe7b1e96aa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/81bb93d9366aaf26b3ea71a2ced8e7e0.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/faea52196e0ea1a3b68faf1272304d04.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eba69df5a16b0af832cccc98b3e8e80b.png)
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2591b46608f7e8eade0889ad8e5bf59d.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/60517014c19c85a7f8a954b48206a58a.png)
①在298K,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5b80bd27a3c2befaf183b5c0a3978496.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ef052aa9627ff86b15e49c922f3159c6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
②在2L密闭容器中充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/90f91124d3a4ef58f287eb8dda7f8d32.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/43c54eaad572734a1c982d45d36f0443.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b2255b07a716040228c06d78c072e48.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/24/2858074461347840/2860229472862208/STEM/63f595f0-5fb1-464a-8851-7794b9ff3bdc.png?resizew=159)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/24/2858074461347840/2860229472862208/STEM/37033c33-387a-4b81-8b59-a40bca088b5a.png?resizew=176)
i.反应Ⅱ的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/afbafae876d1abfcea6616b1abfdf7a1.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/afbafae876d1abfcea6616b1abfdf7a1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/afbafae876d1abfcea6616b1abfdf7a1.png)
ii.图甲中,T2℃时,若考虑
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5a7da17b648992c8486383003815323e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/94679132b75edf2fc0643e4832a1e845.png)
iii. 对反应体系无限加压,得平衡时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e33f49d8e4aabd4fef0301babc948f8d.png)
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(2)一种
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b039778eb6fca52225d25f0653faf4df.png)
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①反应的化学方程式为
②反应的催化剂为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐1】科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。请回答下列问题:
(1)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_____________ ;
(2)在容积为2L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变得情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300℃);
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2011/9/9/1576018137227264/1576018137595904/STEM/adbd62d6-4a40-4842-9d54-bfbdd0282e20.png?resizew=282)
下列说法正确的是________ (填序号)
①温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为:v(CH3OH)=
mol·L-1·min-1
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时
增大
(3)在T1温度时,将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容器中,充分反应达到平衡后,若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为______ ;
(4)在直接以甲醇为燃料电池中,电解质溶液为酸性,负极的反应式为________ 。理想状态下,该燃料电池消耗1mol甲醇所能产生的最大电能为702.1kJ,则该燃料电池的理论效率为________ (燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)。
(1)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为
(2)在容积为2L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变得情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300℃);
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2011/9/9/1576018137227264/1576018137595904/STEM/adbd62d6-4a40-4842-9d54-bfbdd0282e20.png?resizew=282)
下列说法正确的是
①温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为:v(CH3OH)=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/910d164db6706c7678182a7d51874459.png)
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/12144f74263fd25192c3ce60f2ebce05.png)
(3)在T1温度时,将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容器中,充分反应达到平衡后,若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为
(4)在直接以甲醇为燃料电池中,电解质溶液为酸性,负极的反应式为
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(0.65)
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【推荐2】二氧化碳是主要的温室气体,也是一种工业原料。将其固定及利用,有利于缓解温室效应带来的环境问题。
(1)用二氧化碳合成甲醇。
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H=-484kJ/mol
2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ∆H=-1348kJ/mol
在催化剂作用下,CO2(g)和H2(g)反应生成CH3OH(g)和H2O(g),该反应的热化学方程式是___________ 。
(2)用二氧化碳与环氧丙烷(
)反应合成可降解塑料PPC,同时也能生成副产物CPC,其化学反应过程中的能量变化如下图所示:在不同温度和压强下,PPC的选择性(产物中PPC的质量与产物总质量的比值)和总产率(产物总质量与反应物投料总质量的比值)如下表所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/28/a0d51bf2-d36b-4789-9d72-f5306cc33661.png?resizew=324)
①通过表中数据ⅰ、ⅱ、ⅲ可以得出的结论是___________ 。在25℃时,实际生产中反应压强为1.5MPa,而不是2.0MPa,理由是___________ 。
②通过表中数据ⅱ、ⅳ、ⅴ可知温度升高会使PPC的选择性下降,结合上图说明其原因可能是___________ 。
(1)用二氧化碳合成甲醇。
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H=-484kJ/mol
2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ∆H=-1348kJ/mol
在催化剂作用下,CO2(g)和H2(g)反应生成CH3OH(g)和H2O(g),该反应的热化学方程式是
(2)用二氧化碳与环氧丙烷(
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/28/be7e0d5d-910d-457f-80e3-53513b2e6435.png?resizew=136)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/28/a0d51bf2-d36b-4789-9d72-f5306cc33661.png?resizew=324)
序号 | 温度/℃ | 压强/MPa | 总产率/% | PPC的选择性/% |
ⅰ | 25 | 0.5 | 90 | 92.1 |
ⅱ | 25 | 1.5 | 94.9 | >99 |
ⅲ | 25 | 2.0 | 95.4 | >99 |
ⅳ | 40 | 1.5 | 95.6 | 96.2 |
ⅴ | 60 | 1.5 | 99 | 76 |
②通过表中数据ⅱ、ⅳ、ⅴ可知温度升高会使PPC的选择性下降,结合上图说明其原因可能是
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(0.65)
【推荐3】丙烷脱氢技术是生产丙烯的主要方法之一,反应过程中伴有生成甲烷、乙烷等物质副反应,涉及反应如下:
主反应:
I.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e6c7bd3d64b4119a29ffaa94c6f99e0.png)
副反应:
II.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c7a55d0bb4e05f109f67f2a72310937f.png)
III.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5a24c20155362988c4dd87f6db32e20e.png)
IV.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1d953b21a29152a67e1f35a5d2486521.png)
回答下列问题:
(1)反应II在1000K时能自发进行的理由:_______ (用数据说明)。
(2)若仅考虑反应I和II,一定温度下,向1L恒容密闭容器中通入0.3mol丙烷,压强为0.375MPa.反应后测得组分的平衡压强(组分的物质的量分数
总压):
、![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8acb2f383b917d827d4c362c5685e6ef.png)
①该温度下,反应I用物质的量浓度表示的平衡常数KC为_______ 。(保留3位有效数字)。
②平衡时丙烯的选择性为_______ (C3H6的选择性=![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5d33033f617daf4a2ff8a26c24a978f6.png)
100%)。
(3)对于反应I,下图是某课题组研究设计的一套丙烷连续催化脱氢装置:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/16/4f3863f3-45c0-4fbf-854f-46506aed3d87.png?resizew=308)
①恒温下,将1mol丙烷以恒定的流速依次逐个通过三个相同装置,下图是丙烯的产率随着时间的变化阶段一、二、三的图像,其中阶段二图像是_______ (填标号)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/17/c24577b1-c034-444e-ad37-4da1966c6f11.png?resizew=526)
②温度对丙烷脱氢反应的影响见下图:
将1mol丙烷以恒定的流速通过不同温度相同反应的装置,主反应适宜的温度范围是_______ 。
(4)平衡常数Kp与温度T(K)的关系曲线如图所示:下列说法正确的是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/16/652eb818-48a9-499d-92bf-9cff516329e5.png?resizew=341)
A.反应III对应的是图中的曲线③
B.若只发生反应IV,恒温恒容下充入原料气体,若压强不再改变则反应达到平衡
C.已知高温条件下,C—C键比C—H键更易断裂,制备丙烯应选择较低温度下的高效催化剂
(5)丙烯与HBr加成制备有机溴代物作为医药合成中间体。反应过程及能量变化师如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/16/a9862da0-9fd3-4653-ac95-45b9f1ccb709.png?resizew=469)
则:升高温度,反应I速率的增大程度_______ (填“大于”、“等于”或“小于”)反应II速率的增大程度。
主反应:
I.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e6c7bd3d64b4119a29ffaa94c6f99e0.png)
副反应:
II.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c7a55d0bb4e05f109f67f2a72310937f.png)
III.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5a24c20155362988c4dd87f6db32e20e.png)
IV.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1d953b21a29152a67e1f35a5d2486521.png)
回答下列问题:
(1)反应II在1000K时能自发进行的理由:
(2)若仅考虑反应I和II,一定温度下,向1L恒容密闭容器中通入0.3mol丙烷,压强为0.375MPa.反应后测得组分的平衡压强(组分的物质的量分数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2468403b3eba9e40bfa36f464e927738.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1c99cc85d4be069ed537423d03e8dbc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8acb2f383b917d827d4c362c5685e6ef.png)
①该温度下,反应I用物质的量浓度表示的平衡常数KC为
②平衡时丙烯的选择性为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5d33033f617daf4a2ff8a26c24a978f6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2468403b3eba9e40bfa36f464e927738.png)
(3)对于反应I,下图是某课题组研究设计的一套丙烷连续催化脱氢装置:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/16/4f3863f3-45c0-4fbf-854f-46506aed3d87.png?resizew=308)
①恒温下,将1mol丙烷以恒定的流速依次逐个通过三个相同装置,下图是丙烯的产率随着时间的变化阶段一、二、三的图像,其中阶段二图像是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/17/c24577b1-c034-444e-ad37-4da1966c6f11.png?resizew=526)
②温度对丙烷脱氢反应的影响见下图:
项目 | 530℃ | 550℃ | 580℃ | 600℃ | 620℃ | 640℃ |
丙烷转化率% | 17.67 | 27.85 | 32.54 | 46.35 | 53.19 | 57.28 |
丙烯选择性% | 88.64 | 84.38 | 71.16 | 69.65 | 63.79 | 48.26 |
将1mol丙烷以恒定的流速通过不同温度相同反应的装置,主反应适宜的温度范围是
(4)平衡常数Kp与温度T(K)的关系曲线如图所示:下列说法正确的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/16/652eb818-48a9-499d-92bf-9cff516329e5.png?resizew=341)
A.反应III对应的是图中的曲线③
B.若只发生反应IV,恒温恒容下充入原料气体,若压强不再改变则反应达到平衡
C.已知高温条件下,C—C键比C—H键更易断裂,制备丙烯应选择较低温度下的高效催化剂
(5)丙烯与HBr加成制备有机溴代物作为医药合成中间体。反应过程及能量变化师如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/16/a9862da0-9fd3-4653-ac95-45b9f1ccb709.png?resizew=469)
则:升高温度,反应I速率的增大程度
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(0.65)
【推荐1】CO用途广泛,工业应用时离不开平衡思想的指导:
Ⅰ.在某一容积为5 L的体积不变的密闭容器内,加入0.3 mol 的CO和0.3 mol的H2O,在有催化剂存在和800 ℃的条件下加热,发生如下反应:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH>0,反应中CO2的浓度随时间变化情况如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/18/2831975298564096/2832187882348544/STEM/dd6e196fb83c47f4a1cebad07654bb7f.png?resizew=138)
(1)若保持温度和容器的体积不变,向上述平衡体系中,再充入0.3 mol的水蒸气,重新达到平衡后,H2O的转化率___________ (填“升高”“降低”或“不变”)。
(2)在催化剂存在和800 ℃的条件下,在某一时刻测得c(CO)=c(H2O)=0.09 mol·L-1;c(CO2)=c(H2)=0.13 mol·L-1,则此时正、逆反应速率的大小:
正 ___________
逆(填“>”“<”或“=”)。
Ⅱ.还原法炼铅,包含反应PbO (s)+CO(g)=Pb(s)+CO2(g) ΔH,该反应的平衡常数的对数值与温度的关系如下表:
(3)该反应的ΔH___________ 0(填“>”“<”或“=”)。
(4)当lg K=1,在恒容密闭容器中加入PbO并通入CO,达平衡时,混合气体中CO的体积分数为___________ (保留两位有效数字);若向容器中充入一定量的CO气体后,平衡发生移动,再次达到平衡时,CO的百分含量___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
Ⅰ.在某一容积为5 L的体积不变的密闭容器内,加入0.3 mol 的CO和0.3 mol的H2O,在有催化剂存在和800 ℃的条件下加热,发生如下反应:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH>0,反应中CO2的浓度随时间变化情况如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/18/2831975298564096/2832187882348544/STEM/dd6e196fb83c47f4a1cebad07654bb7f.png?resizew=138)
(1)若保持温度和容器的体积不变,向上述平衡体系中,再充入0.3 mol的水蒸气,重新达到平衡后,H2O的转化率
(2)在催化剂存在和800 ℃的条件下,在某一时刻测得c(CO)=c(H2O)=0.09 mol·L-1;c(CO2)=c(H2)=0.13 mol·L-1,则此时正、逆反应速率的大小:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/afbafae876d1abfcea6616b1abfdf7a1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/afbafae876d1abfcea6616b1abfdf7a1.png)
Ⅱ.还原法炼铅,包含反应PbO (s)+CO(g)=Pb(s)+CO2(g) ΔH,该反应的平衡常数的对数值与温度的关系如下表:
温度/℃ | 300 | 727 | 1 227 |
lg K | 6.17 | 2.87 | 1.24 |
(4)当lg K=1,在恒容密闭容器中加入PbO并通入CO,达平衡时,混合气体中CO的体积分数为
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【推荐2】氨基甲酸铵(
)为尿素生产过程的中间产物,易分解。某小组对氨基甲酸铵的分解实验进行探究。
已知:Ⅰ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/321592b604a7484de5b88fab238014c6.png)
Ⅱ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b159d6635cca590cf8f60b9137ebe50f.png)
Ⅲ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24fc5a9bccda7cc9ba5196e357c5c768.png)
回答下列问题:
(1)写出
分解生成
与
气体的热化学方程式:______ 。
(2)恒容条件下,实验测得数据如下表所示:
①恒温恒容时,下列能够说明该反应已达到化学平衡状态的是______ (填标号)。
A.容器内总压强不再改变B.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0667e4e0519186ed49d5ff04b0604361.png)
C.
的值不再改变D.
的体积分数不再改变
②某温度下,该反应平衡时容器内总压强为p,写出该反应的压强平衡常数的计算式![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
______ (用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)。
③随着温度升高,
逐渐______ (填“增大”、“减小”或“不变”),其主要原因是______ 。
④某温度下,达到平衡后,欲增加
的平衡浓度,可采取的措施有______ (填标号)。
A.加
B.加催化剂C.减小体积增大压强D.移走![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
(3)已知:
(C为常数)。根据上表实验数据得到图象,则该反应的反应热![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
______
。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e97821557686e1f9792b44d29a617aee.png)
已知:Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/321592b604a7484de5b88fab238014c6.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b159d6635cca590cf8f60b9137ebe50f.png)
Ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24fc5a9bccda7cc9ba5196e357c5c768.png)
回答下列问题:
(1)写出
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e97821557686e1f9792b44d29a617aee.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1163bc05a73653778b05c45aed88addc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
(2)恒容条件下,实验测得数据如下表所示:
![]() | 293 | 298 | 303 | 308 | 313 |
![]() | 8.60 | 11.40 | 16.24 | 20.86 | 30.66 |
A.容器内总压强不再改变B.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0667e4e0519186ed49d5ff04b0604361.png)
C.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/30224a9707395f53b3734b2ff07f0202.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1163bc05a73653778b05c45aed88addc.png)
②某温度下,该反应平衡时容器内总压强为p,写出该反应的压强平衡常数的计算式
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
③随着温度升高,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/febe6ae46e15c2df1772464535e1ce23.png)
④某温度下,达到平衡后,欲增加
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1163bc05a73653778b05c45aed88addc.png)
A.加
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e97821557686e1f9792b44d29a617aee.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
(3)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/33d9dd0d695bd0249c438e0fab449016.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f0bcf5aae85c0ea2d7996ac0f23439c.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/16/36beeaa7-0f7e-4512-8dd7-f769c5c483fd.png?resizew=244)
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适中
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【推荐3】查阅资料:元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色) 、Cr(OH)4-(绿色) 、Cr2O72−(橙红色)、CrO42−(黄色)等形式存在,Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体,回答下列问题:
(1)铬(24Cr)属于________ (选填编号)。
a.主族元素 b.副族元素 c.Ⅶ族元素 d.过渡元素
(2)CrO42−和Cr2O72−在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1.0 mol·L−1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72−)随c(H+)的变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/12/22/1844122680500224/1845930198867968/STEM/8914aa2b5086424f97b3c5122273c444.png?resizew=253)
①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应____________ 。
②由图可知,溶液酸性增大,CrO42−的平衡转化率__________ (填“增大“减小”或“不变”)。根据A点数据,计算出该转化反应的平衡常数为__________ 。
③升高温度,溶液中CrO42−的平衡转化率减小,则该反应的ΔH_________ 0(填“>”“<”或“=”)。
(3)欲降低废水中重金属元素铬的毒性,可将Cr2O72-转化为Cr(OH)3沉淀除去。已知:
某含铬废水处理的主要流程如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/12/22/1844122680500224/1845930198867968/STEM/cc08882af81c40c7b4944779f2b17764.png?resizew=512)
①初沉池中加入的混凝剂是K2SO4﹒Al2(SO4)3﹒24H2O,其作用为__________ (用离子方程式表示)。
②反应池中用NaHSO3将酸性废液中的Cr2O72-还原成Cr3+,该反应的离子方程式为________ ,根据“沉淀法”和“中和法”的原理,向沉淀池中加入NaOH溶液,此过程中发生主要反应的离子的先后顺序是____________ ,证明Cr3+沉淀完全的方法是__________ 。
(4)工业可用电解法来处理含 Cr2O72-废水。实验室利用如图模拟处理含Cr2O72-的废水,阳极反应式是Fe-2e-═Fe2+,阴极反应式是2H++2e-═H2↑,Fe2+与酸性溶液中的Cr2O72-反应的离子方程式是__________ ,得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全,用电解法处理该溶液中0.01mol Cr2O72-时,至少得到沉淀的质量是__________ g。
(1)铬(24Cr)属于
a.主族元素 b.副族元素 c.Ⅶ族元素 d.过渡元素
(2)CrO42−和Cr2O72−在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1.0 mol·L−1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72−)随c(H+)的变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/12/22/1844122680500224/1845930198867968/STEM/8914aa2b5086424f97b3c5122273c444.png?resizew=253)
①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应
②由图可知,溶液酸性增大,CrO42−的平衡转化率
③升高温度,溶液中CrO42−的平衡转化率减小,则该反应的ΔH
(3)欲降低废水中重金属元素铬的毒性,可将Cr2O72-转化为Cr(OH)3沉淀除去。已知:
氢氧化物开始沉淀时的pH | 氢氧化物沉淀完全时的pH | |
Fe2+ | 7.0 | 9.0 |
Fe3+ | 1.9 | 3.2 |
Cr3+ | 6.0 | 8.0 |
某含铬废水处理的主要流程如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/12/22/1844122680500224/1845930198867968/STEM/cc08882af81c40c7b4944779f2b17764.png?resizew=512)
①初沉池中加入的混凝剂是K2SO4﹒Al2(SO4)3﹒24H2O,其作用为
②反应池中用NaHSO3将酸性废液中的Cr2O72-还原成Cr3+,该反应的离子方程式为
(4)工业可用电解法来处理含 Cr2O72-废水。实验室利用如图模拟处理含Cr2O72-的废水,阳极反应式是Fe-2e-═Fe2+,阴极反应式是2H++2e-═H2↑,Fe2+与酸性溶液中的Cr2O72-反应的离子方程式是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/12/22/1844122680500224/1845930198867968/STEM/a9a9afbada854738b22de48582ea53fe.png?resizew=143)
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐1】反应I:
(g,十氢萘)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
(g,四氢萘)+3H2(g) ΔH1
反应II:
(g,四氢萘)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
(g,萘)+2H2(g) △H2
(1)根据表格中的键能计算△H1=_______ kJ·mol-1。
(2)实测反应1的△H=+205kJ·mol-1,(1)小题计算值与实测值差异较大,请从有机物分子结构角度说明主要原因是_______ 。
(3)研究表明,反应I、II均为非自发反应,则
(g,十氢萘)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
(g,萘)+5H2(g) ΔH_______ 0(填“>”或“<”)。
(4)将适量十氢萘置于恒压密闭容器中,掺混水蒸气,则十氢萘的平衡转化率_______ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)将适量十氢萘置于恒容密闭容器中,升高温度带来高压,该条件下也可显著释氢,理由是_______ 。
(6)十氢萘(1.00mol)在一定温度、催化剂条件下,于恒容密闭容器中进行催化脱氢实验,测得四氢萘(C10H12)和萘(C10H8)的产率(以物质的量分数计为x1和x2)随时间变化如图。其中,x1显著低于x2的原因是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/11/2848874995277824/2849777537744896/STEM/f0c0f32c-a5fd-4196-b27c-a35b9952c0d5.png?resizew=128)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/11/2848874995277824/2849777537744896/STEM/a79bdea0-5d7a-4c5b-9471-9be9ef0d47a9.png?resizew=143)
反应II:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/11/2848874995277824/2849777537744896/STEM/00cecc54-dd66-4900-a4df-8e1825a41673.png?resizew=143)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/11/2848874995277824/2849777537744896/STEM/b0fb638b-c74d-4597-87e2-426dc5d37847.png?resizew=129)
化学键 | C-H | C-C | C=C | H-H |
键能/kJ·mol-1 | 412 | 348 | 612 | 436 |
(2)实测反应1的△H=+205kJ·mol-1,(1)小题计算值与实测值差异较大,请从有机物分子结构角度说明主要原因是
(3)研究表明,反应I、II均为非自发反应,则
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/11/2848874995277824/2849777537744896/STEM/ea002998-a927-4b65-be06-cbd54bf8d147.png?resizew=128)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/11/2848874995277824/2849777537744896/STEM/b2c84191-278e-4505-9336-b3a182264078.png?resizew=130)
(4)将适量十氢萘置于恒压密闭容器中,掺混水蒸气,则十氢萘的平衡转化率
(5)将适量十氢萘置于恒容密闭容器中,升高温度带来高压,该条件下也可显著释氢,理由是
(6)十氢萘(1.00mol)在一定温度、催化剂条件下,于恒容密闭容器中进行催化脱氢实验,测得四氢萘(C10H12)和萘(C10H8)的产率(以物质的量分数计为x1和x2)随时间变化如图。其中,x1显著低于x2的原因是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/11/2848874995277824/2849777537744896/STEM/b957ffa4-1364-4ca0-b938-a19d32e510e8.png?resizew=340)
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐2】工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体,严重污染空气。通过对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
(1)已知:H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1 H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44 kJ/mol
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+133 kJ/mol
①在催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和另一种无毒物质的热化学方程式为:___________________________________ 。
②反应2NO2(g )=N2(g)+2O2(g),设起始时容器中只有NO2,平衡时三种物质的物质的量与温度关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/23/1866580319027200/1868013631086592/STEM/1a01a972-ef03-44f2-9a04-3c3c15738d78.png)
则A点时,NO2的转化率为_______________ 。
B点时,设容器的总压为a Pa,则平衡常数Kp为____ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(2)向2 L密闭容器中加入2 mol CO2和6 mol H2,在适当的催化剂作用下,下列反应能自发进行:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g) +H2O(g)。
①该反应ΔH_______ 0(填“>”、“<”或“=”)
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是____________ 。(填字母)
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变
b.1 mol CO2生成的同时有3 mol H—H键断裂
c.CO2的转化率和H2的转化率相等
d.混合气体的密度保持不变
③反应CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g),在起始温度(T1℃)、体积相同(2L)的两密闭容器中,改变条件,反应过程中部分数据见下表:
反应Ⅰ,前10min内的平均反应速率v(CH3OH)=____________ 。达到平衡时,反应Ⅰ、Ⅱ对比:平衡常数K(I)____________ K(II)(填“>”、“<”或“=”);平衡时CH3OH的浓度c(I)____________ c(II)(填“>”、“<”或“=”)。
(1)已知:H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1 H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44 kJ/mol
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+133 kJ/mol
①在催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和另一种无毒物质的热化学方程式为:
②反应2NO2(g )=N2(g)+2O2(g),设起始时容器中只有NO2,平衡时三种物质的物质的量与温度关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/23/1866580319027200/1868013631086592/STEM/1a01a972-ef03-44f2-9a04-3c3c15738d78.png)
则A点时,NO2的转化率为
B点时,设容器的总压为a Pa,则平衡常数Kp为
(2)向2 L密闭容器中加入2 mol CO2和6 mol H2,在适当的催化剂作用下,下列反应能自发进行:CO2(g)+3H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/23/1866580319027200/1868013631086592/STEM/445d5121113c420da330fc24a647cb34.png?resizew=33)
①该反应ΔH
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变
b.1 mol CO2生成的同时有3 mol H—H键断裂
c.CO2的转化率和H2的转化率相等
d.混合气体的密度保持不变
③反应CO2(g)+3H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/23/1866580319027200/1868013631086592/STEM/1c0e8e67819a4a1494e27821129c1e39.png?resizew=33)
反应时间 | CO2/mol | H2/mol | CH3OH/mol | H2O/mol | |
反应Ⅰ:恒温恒容 | 0 min | 2 | 6 | 0 | 0 |
10 min | 4.5 | ||||
20 min | 1 | ||||
30 min | 1 | ||||
反应Ⅱ:绝热恒容 | 0 min | 0 | 0 | 2 | 2 |
反应Ⅰ,前10min内的平均反应速率v(CH3OH)=
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【推荐3】火力发电厂释放出大量气体会造成环境污染。对燃煤废气进行处理,可实现绿色环保、废物利用等目的。
(1)CO可以与H2O(g)发生反应:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) △H<0,在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,起始时按照如表进行投料,在800℃时达到平衡状态,K=1.0。
①该反应的平衡常数表达式为___________ 。
②平衡时,丙容器中H2O的物质的量是___________ mol,甲容器中CO的转化率是 ___________ ,容器中CO的转化率:乙 ___________ 甲(填“>”、“=”或“<”)。
③丙容器中,其它条件不变时,温度___________ (填“升高”或“降低”),CO的平衡转化率升高。
(2)除去氮氧化物:
①利用甲烷催化还原NOx;
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=﹣574kJ•mol﹣1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=﹣1160kJ•mol﹣1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为___________ 。
②也可用氨气与之发生反应:NOx+NH3→N2+2H2O。现有NO2和NO的混合气体3.0L,和3.4L(同温同压下)NH3反应,恰好使其全部转化为氮气,则原混合气体中,NO2和NO的体积比是___________ 。
(1)CO可以与H2O(g)发生反应:CO(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
起始物质的量 | 甲 | 乙 | 丙 |
n(H2O)/mol | 0.10 | 0.20 | 0.20 |
n(CO)/mol | 0.10 | 0.10 | 0.20 |
①该反应的平衡常数表达式为
②平衡时,丙容器中H2O的物质的量是
③丙容器中,其它条件不变时,温度
(2)除去氮氧化物:
①利用甲烷催化还原NOx;
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=﹣574kJ•mol﹣1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=﹣1160kJ•mol﹣1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为
②也可用氨气与之发生反应:NOx+NH3→N2+2H2O。现有NO2和NO的混合气体3.0L,和3.4L(同温同压下)NH3反应,恰好使其全部转化为氮气,则原混合气体中,NO2和NO的体积比是
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