近期发现,是继、之后的第三个生命体系气体信号分子,它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题:
(1)下列事实中,不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是___________(填标号)。
(2)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
通过计算,可知系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式为________ ,制得等量所需能量较少的是___________ [填“系统(Ⅰ)”或“系统(Ⅱ)”]。
(3)与在高温下发生反应:。在时,将与充入的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为。
①的平衡转化率________ ,反应平衡常数________ 。
②在重复实验,平衡后水的物质的量分数为,的转化率________ ,该反应的________ 0。(填“>”“<”或“=”)
③向反应器中再分别充入下列气体,能使转化率增大的是________ (填标号)。
A. B. C. D.
(1)下列事实中,不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是___________(填标号)。
A.氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应,而亚硫酸可以 |
B.氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸 |
C.的氢硫酸和亚硫酸的分别为4.5和2.1 |
D.氢硫酸的还原性强于亚硫酸 |
热化学硫碘循环水分解制氢系统(Ⅰ) 热化学硫碘循环硫化氢分解联产氢气、硫黄系统(Ⅱ) |
(3)与在高温下发生反应:。在时,将与充入的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为。
①的平衡转化率
②在重复实验,平衡后水的物质的量分数为,的转化率
③向反应器中再分别充入下列气体,能使转化率增大的是
A. B. C. D.
23-24高三上·河北石家庄·阶段练习 查看更多[2]
更新时间:2023-10-27 08:55:27
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【推荐1】是一种重要的化工原料,被广泛应用在工农业生产中。请运用所学知识解决下列问题:
已知反应:
工业制取炭黑的方法之一是将甲烷隔绝空气加热到进行裂解。该反应的热化学方程式为______ 。
容积固定为1L的密闭容器内充入和,保持发生反应,用压力计监测反应过程中容器内压强的变化如下表:
则反应从开始到20min时,以CO浓度变化表示的平均反应速率______ 。
对于反应来说:
时,平衡常数。测得密闭容器中各物质达到平衡时物质的量浓度分别为:,,,,则______ 填“”、“”或“”,判断依据是______ 。
下列措施有利于提高反应混合气中含量的是______ 。
A.使用催化剂 升高温度 及时导出CO 增大反应体系的压强
一定条件下,将与按物质的量之比1:1置于恒容密闭容器中反应,下列能说明该反应达到平衡状态的是______ 。
A.
B.体系中混合气体密度不变
C.与的转化率相等
D.与物质的量之比不再改变
E.反应体系压强不再改变
以甲烷为燃料的新型电池得到广泛应用。下图是甲烷燃料电池工作原理的示意图。
极上的电极反应式为______ 。
以该燃料电池作电源,用石墨作电极电解硫酸铜溶液,当阳极收集到标准状况气体时,消耗甲烷的体积为______ 标准状况。
已知反应:
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容积固定为1L的密闭容器内充入和,保持发生反应,用压力计监测反应过程中容器内压强的变化如下表:
反应时间 | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
压强 |
则反应从开始到20min时,以CO浓度变化表示的平均反应速率
对于反应来说:
时,平衡常数。测得密闭容器中各物质达到平衡时物质的量浓度分别为:,,,,则
下列措施有利于提高反应混合气中含量的是
A.使用催化剂 升高温度 及时导出CO 增大反应体系的压强
一定条件下,将与按物质的量之比1:1置于恒容密闭容器中反应,下列能说明该反应达到平衡状态的是
A.
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极上的电极反应式为
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】H2S作为一种有毒气体,广泛存在于石油、化工、冶金、天然气等行业的废气中,脱除气体中的硫化氢对于保护环境、合理利用资源都有着现实而重要的意义。
请回答下列问题:
(1)H2S的电子式为____________ ,其热稳定性弱于HCl的原因是____________ 。
(2)用H2S和天然气生产CS2的反应为CH4(g)+2H2S(g) CS2(l)+4H2(g)。
已知:I.CH4(g)+4S(s) CS2(g)+2H2S(g) △H1=akJ·mol-1;
II.S(s)+H2(g) H2S(g) △H2=bkJ·mol-1;
Ⅲ.CS2(1) CS2(g) △H3=ckJ·mol-1;
则反应CH4(g)+2H2S(g) CS2(1)+4H2(g)的△H=____________ kJ·mol-1(用含a、b、c的代数式表示)。
(3)800℃时,将一定量的H2S气体充入恒容密闭容器中,发生反应H2S(g) S(s)+H2(g),tmin后反应达到化学平衡状态,测得容器中H2与H2S的质量浓度分别为0.02g/L、0.34g/L,则H2S的初始浓度_______ mol/L,该温度下,反应的化学平衡常数K=______ 。
(4)向恒压密闭容器中充入0.1 molCH4和0.2molH2S,发生反应CH4(g)+2H2S(g) CS2(g)+4H2(g),测得不同温度下,CH4的平衡转化率(%)与温度(℃)的关系如图所示:
①该反应的活化能:E正____________ E逆(填“>”“<”或“=”)
②若初始容积为V0L,1200℃反应达到平衡时,容器的容积为____________ L(用含V0的代数式表示)。
③1200℃时,欲提高CH4的平衡转化率,可以采取的措施是____________ (填选项字母)。
A.增大压强 B.再充入CH4
C.再充入H2S D.充入He E.使用高效催化剂
(5)H2S废气可用碳酸钠溶液吸收,将吸收足量H2S气体后的溶液加入到如图所示的电解池中进行电解,在阳极生成有工业价值的Na2S2O3,电解时阳极的电极反应式为____________ 。
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则反应CH4(g)+2H2S(g) CS2(1)+4H2(g)的△H=
(3)800℃时,将一定量的H2S气体充入恒容密闭容器中,发生反应H2S(g) S(s)+H2(g),tmin后反应达到化学平衡状态,测得容器中H2与H2S的质量浓度分别为0.02g/L、0.34g/L,则H2S的初始浓度
(4)向恒压密闭容器中充入0.1 molCH4和0.2molH2S,发生反应CH4(g)+2H2S(g) CS2(g)+4H2(g),测得不同温度下,CH4的平衡转化率(%)与温度(℃)的关系如图所示:
①该反应的活化能:E正
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(0.65)
【推荐3】研究炭的气化处理及空气中碳的氧化物的相关反应,有利于节能减排。已知反应
①C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH = +113.5 kJ∙mol−1
②CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH = −90.4 kJ∙mol−1
③CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH = −49.5 kJ∙mol−1
(1)若某反应的平衡常数表达式为K=,则此反应的热化学方程式为___ 。将等体积的H2O(g)和CO(g)充入恒容密闭容器,反应速率υ=υ正−υ逆=k正·c(CO)·c(H2O) −k逆·c(CO2)·c(H2),其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。在721℃和800℃时,CO的转化率随时间变化曲线如图1。比较a、b处lgk正−lgk逆的大小:a___ b(填“>”“<”或“=”),计算b处的=___ 。
(2)在T℃时,向体积不等的恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和1molH2O(g),发生反应①。反应相同时间,测得各容器中H2O(g)的转化率与容器体积的关系如图2所示。图中c点所示条件下,υ正___ υ逆(填“>”“<”或“=”),理由是___ 。此温度下,该反应平衡常数为___ (用含V1、V2或V3的代数式表示)。
(3)在四种不同的容器中发生反应③,若初始温度、压强和反应物用量均相同,则CO2的转化率最高的是___ (填标号)。
a.恒温恒容容器 b.恒容绝热容器 c.恒压绝热容器 d.恒温恒压容器
①C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH = +113.5 kJ∙mol−1
②CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH = −90.4 kJ∙mol−1
③CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH = −49.5 kJ∙mol−1
(1)若某反应的平衡常数表达式为K=,则此反应的热化学方程式为
(2)在T℃时,向体积不等的恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和1molH2O(g),发生反应①。反应相同时间,测得各容器中H2O(g)的转化率与容器体积的关系如图2所示。图中c点所示条件下,υ正
(3)在四种不同的容器中发生反应③,若初始温度、压强和反应物用量均相同,则CO2的转化率最高的是
a.恒温恒容容器 b.恒容绝热容器 c.恒压绝热容器 d.恒温恒压容器
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解题方法
【推荐1】HCOOCH3是一种重要的化工产品,被公认为“万能中间体”。甲醇脱氢法制HCOOCH3是工业上的一种重要方法,具有工艺流程短、原料单一、反应条件温和等优点。其工艺过程涉及如下反应:
反应I:2CH3OH(g)HCOOCH3(g)+2H2(g)△H1
反应Ⅱ:CH3OH(g) CO(g)+2H2(g)△H2=+106.0kJ·mol-1
反应Ⅲ:HCOOCH3(g) 2CO(g)+2H2(g)△H3=+76.6kJ·mol-1
(1)△H1=_______ kJ·mol-1。
(2)一定条件下,在容积为10L的恒容密闭容器中通入1.0molCH3OH气体发生上述反应,在不同温度下连续反应4h。测得甲醇的总转化率(α,图中实线表示)和HCOOCH3的选择性(λ,图中虚线表示)随温度变化如图所示。(已知:HCOOCH3的选择性=×100%)
①553K时,体系中H2的物质的量为_______ mol。4h内反应速率v(HCOOCH3)=_______ mol·L-1·h-1。
②当温度高于535K时,HCOOCH3的选择性迅速下降的原因不可能是_______ (填序号)。
A.升高温度使催化剂活性降低
B.升高温度使反应I逆向移动
C.反应I平衡常数减小
D.温度升高反应Ⅱ速率加快
E.温度升高反应Ⅲ速率加快
(3)有关研究表明,T℃时,在改良催化剂作用下加入1.2mol甲醇制取HCOOCH3(只发生反应I和反应Ⅱ),测得反应达平衡时压强为0.1MPa,HCOOCH3和CO的物质的量分别为0.4mol、0.2mol。
①T℃时,反应达到平衡时,若增大压强,甲醇的总转化率_______ (填“增大”、“不变”或“减小”)。
②T℃时,反应I的平衡常数Kp=_______ (MPa)-1(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
(4)有关文献研究表明,甲醇脱氢制HCOOCH3的反应:2CH3OH(g)HCOOCH3(g)+2H2(g)的反应机理如下,填写第②步的反应式。(带“•”的表示自由基)
①CH3OH=CH3O•+H•;
②_______ ;
③HCHO+CH3O•=HCOOCH3+H•。
反应I:2CH3OH(g)HCOOCH3(g)+2H2(g)△H1
反应Ⅱ:CH3OH(g) CO(g)+2H2(g)△H2=+106.0kJ·mol-1
反应Ⅲ:HCOOCH3(g) 2CO(g)+2H2(g)△H3=+76.6kJ·mol-1
(1)△H1=
(2)一定条件下,在容积为10L的恒容密闭容器中通入1.0molCH3OH气体发生上述反应,在不同温度下连续反应4h。测得甲醇的总转化率(α,图中实线表示)和HCOOCH3的选择性(λ,图中虚线表示)随温度变化如图所示。(已知:HCOOCH3的选择性=×100%)
①553K时,体系中H2的物质的量为
②当温度高于535K时,HCOOCH3的选择性迅速下降的原因不可能是
A.升高温度使催化剂活性降低
B.升高温度使反应I逆向移动
C.反应I平衡常数减小
D.温度升高反应Ⅱ速率加快
E.温度升高反应Ⅲ速率加快
(3)有关研究表明,T℃时,在改良催化剂作用下加入1.2mol甲醇制取HCOOCH3(只发生反应I和反应Ⅱ),测得反应达平衡时压强为0.1MPa,HCOOCH3和CO的物质的量分别为0.4mol、0.2mol。
①T℃时,反应达到平衡时,若增大压强,甲醇的总转化率
②T℃时,反应I的平衡常数Kp=
(4)有关文献研究表明,甲醇脱氢制HCOOCH3的反应:2CH3OH(g)HCOOCH3(g)+2H2(g)的反应机理如下,填写第②步的反应式。(带“•”的表示自由基)
①CH3OH=CH3O•+H•;
②
③HCHO+CH3O•=HCOOCH3+H•。
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【推荐2】大气中CO2含量的增加会加剧温室效应,为减少其排放,需将工业生产中产生的CO2分离出来进行储存和利用。
(1)CO2与NH3反应可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2],反应2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)在合成塔中进行。如图1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条曲线为合成塔中按不同氨碳比[]和水碳比[]投料时二氧化碳转化率的情况。
①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水碳比的数值范围分别为0.6~0.7、1~1.1和1.5~1.61,则生产中应选用水碳比的数值范围为_________________ 。
②请推测生产中氨碳比控制在4.0左右还是控制在4.5左右比较适宜,并简述你的理由__________________ 。
(2)CO2与H2也可用于合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。在体积可变的恒压密闭容器中,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的平衡转化率如图2所示。
①该反应的化学平衡常数的表达式为_______________________ 。
②该反应的ΔS___ 0
③已知: ① CO(g)+2H2(g)⇌ CH3OH(g) ΔH= -90.1 kJ·mol-1 ②CO(g) +H2O(g) ⇌CO2(g)+H2(g) ΔH= -41.1 kJ·mol-1,则CO2与H2反应合成CH3OH(g)的热化学方程式为___________________ 。
④700K投料比[]=2时,H2的平衡转化率为______________ 。
(1)CO2与NH3反应可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2],反应2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)在合成塔中进行。如图1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条曲线为合成塔中按不同氨碳比[]和水碳比[]投料时二氧化碳转化率的情况。
①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水碳比的数值范围分别为0.6~0.7、1~1.1和1.5~1.61,则生产中应选用水碳比的数值范围为
②请推测生产中氨碳比控制在4.0左右还是控制在4.5左右比较适宜,并简述你的理由
(2)CO2与H2也可用于合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。在体积可变的恒压密闭容器中,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的平衡转化率如图2所示。
①该反应的化学平衡常数的表达式为
②该反应的ΔS
③已知: ① CO(g)+2H2(g)⇌ CH3OH(g) ΔH= -90.1 kJ·mol-1 ②CO(g) +H2O(g) ⇌CO2(g)+H2(g) ΔH= -41.1 kJ·mol-1,则CO2与H2反应合成CH3OH(g)的热化学方程式为
④700K投料比[]=2时,H2的平衡转化率为
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解题方法
【推荐3】应对雾霾污染、改善空气质量需要从多方面入手。
Ⅰ.研究发现,NOx是雾霾的主要成分之一,NOx主要来源于汽车尾气。已知:
N2(g)+O2(g) ⇌2NO(g) ∆H=+180.50 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g) ⇌2CO2(g) ∆H=-566.00 kJ·mol-1
为了减轻大气污染,人们提出在汽车尾气排气管口采用催化剂将NO和CO转化成无污染气体参与大气循环,写出该反应的热化学方程式_______ 。
Ⅱ.开发利用清洁能源可减少污染,解决雾霾问题。甲醇是一种可再生的清洁能源,具有广阔的开发和应用前景。
一定条件下用CO和H2合成CH3OH:CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g),在2 L密闭容器中充入物质的量之比为1:2的CO和H2,在催化剂作用下充分反应。平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。
(1)该反应的反应热∆H_______ 0(填“>”或“<”),压强的相对大小为p1_______ p2(填“>”或“<”)。
(2)该反应化学平衡常数表达式为_______ 。
(3)下列各项中,不能说明该反应已经达到平衡的是_______ 。
A.容器内气体压强不再变化
B.v(CO):v(H2):v(CH3OH)=1:2:1
C.容器内的密度不再变化
D.容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化
E.容器内各组分的质量分数不再变化
Ⅲ.成外兴趣小组同学利用甲醇燃料电池探究电浮选法处理污水的一种方式:保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH )3沉淀。Fe(OH)3具有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用。装置如图所示。
(1)写出甲池的A极电极反应式:_______ 。
(2)若乙池实验时污水中离子浓度较小,导电能力较差,净水效果不好,此时应向污水中加入适量的_______ 。
A.H2SO4 B.BaSO4 C.Na2SO4 D.NaOH E.CH3CH2OH
Ⅰ.研究发现,NOx是雾霾的主要成分之一,NOx主要来源于汽车尾气。已知:
N2(g)+O2(g) ⇌2NO(g) ∆H=+180.50 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g) ⇌2CO2(g) ∆H=-566.00 kJ·mol-1
为了减轻大气污染,人们提出在汽车尾气排气管口采用催化剂将NO和CO转化成无污染气体参与大气循环,写出该反应的热化学方程式
Ⅱ.开发利用清洁能源可减少污染,解决雾霾问题。甲醇是一种可再生的清洁能源,具有广阔的开发和应用前景。
一定条件下用CO和H2合成CH3OH:CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g),在2 L密闭容器中充入物质的量之比为1:2的CO和H2,在催化剂作用下充分反应。平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。
(1)该反应的反应热∆H
(2)该反应化学平衡常数表达式为
(3)下列各项中,不能说明该反应已经达到平衡的是
A.容器内气体压强不再变化
B.v(CO):v(H2):v(CH3OH)=1:2:1
C.容器内的密度不再变化
D.容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化
E.容器内各组分的质量分数不再变化
Ⅲ.成外兴趣小组同学利用甲醇燃料电池探究电浮选法处理污水的一种方式:保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH )3沉淀。Fe(OH)3具有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用。装置如图所示。
(1)写出甲池的A极电极反应式:
(2)若乙池实验时污水中离子浓度较小,导电能力较差,净水效果不好,此时应向污水中加入适量的
A.H2SO4 B.BaSO4 C.Na2SO4 D.NaOH E.CH3CH2OH
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【推荐1】Ⅰ.甲醇是一种重要的化工原料,具有开发和应用的广阔前景。工业上使用水煤气(CO与H2的混合气体)转化成甲醇,反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
(1)在T2℃、p2压强时,往一容积为2L的密闭容器内,充入0.3molCO与0.4molH2发生反应。平衡时H2的体积分数是___________ ;平衡常数K=___________ 。平衡后再加入1.0molCO后重新到达平衡,则CO的转化率___________ (填“增大”、“不变”成“减小”),CO与CH3OH的浓度比___________ (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)若以不同比例投料,测得某时刻各物质的物质的量如下,CO:0.1mol、H2:0.2mol、CH3OH:0.2mol,此时v(正)___________ v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)若p2压强恒定为p,则平衡常数Kp=___________ (Kp用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算,分压=总压×气体的物质的量分数,整理出含p的最简表达式)。
Ⅱ.在真空1L密闭容器内加入amolPH4I固体,在一定温度下发生如下反应:
①PH4I(s)PH3(g)+HI(g)
②4PH3(g)P4(g)+6H2(g)
③2HI(g)H2(g)+I2(g)
以上三个反应建立平衡后,测得HI为bmol,I2为cmol,H2为dmol。
(4)平衡后,增大压强,容器内n(I2)将___________ (填“增加”、“减小”或“不变”)。
(5)平衡后容器内P4(g)的物质的量___________ 。
(6)求反应①的K___________ 。
(1)在T2℃、p2压强时,往一容积为2L的密闭容器内,充入0.3molCO与0.4molH2发生反应。平衡时H2的体积分数是
(2)若以不同比例投料,测得某时刻各物质的物质的量如下,CO:0.1mol、H2:0.2mol、CH3OH:0.2mol,此时v(正)
(3)若p2压强恒定为p,则平衡常数Kp=
Ⅱ.在真空1L密闭容器内加入amolPH4I固体,在一定温度下发生如下反应:
①PH4I(s)PH3(g)+HI(g)
②4PH3(g)P4(g)+6H2(g)
③2HI(g)H2(g)+I2(g)
以上三个反应建立平衡后,测得HI为bmol,I2为cmol,H2为dmol。
(4)平衡后,增大压强,容器内n(I2)将
(5)平衡后容器内P4(g)的物质的量
(6)求反应①的K
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【推荐2】如何降低大气中的含量及有效地开发利用,正成为科学家研究的主要课题。利用和合成甲醇,涉及的主要反应如下:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
(1)在体积不变的密闭容器中,充入和发生反应Ⅱ,当下列条件不再变化时,能说明反应达到平衡状态的有_______ 。
A.的浓度
B.的质量
C.容器内气体的总压强
D.容器内混合气体的密度
E.容器内混合气体的平均摩尔质量
(2)在1L密闭容器中通入和,选择合适的催化剂反应,甲醇的选择率(生成甲醇的占总转化量的物质的量分数)和的平衡转化率随温度的变化趋势如下图所示。
①达到平衡时,反应体系内甲醇的产量最高的是_______ (填“D”、“E”或“F”)。
②553K时,反应Ⅰ的平衡常数K=_______ 。
③随着温度的升高,甲醇的选择率降低,的平衡转化率升高,其原因为_______ 。
(3)研究表明,在电解质溶液中,可以被电化学还原。
①在碱性介质中电还原为甲醇的电极反应式为_______ 。
②两种不同催化剂a、b上,电还原为的反应进程中(电还原为同时发生)相对能量变化如下图所示。由此判断,更易催化电还原为的催化剂是_______ (填“a”或“b”),理由是_______ 。
反应Ⅰ
反应Ⅱ
(1)在体积不变的密闭容器中,充入和发生反应Ⅱ,当下列条件不再变化时,能说明反应达到平衡状态的有
A.的浓度
B.的质量
C.容器内气体的总压强
D.容器内混合气体的密度
E.容器内混合气体的平均摩尔质量
(2)在1L密闭容器中通入和,选择合适的催化剂反应,甲醇的选择率(生成甲醇的占总转化量的物质的量分数)和的平衡转化率随温度的变化趋势如下图所示。
①达到平衡时,反应体系内甲醇的产量最高的是
②553K时,反应Ⅰ的平衡常数K=
③随着温度的升高,甲醇的选择率降低,的平衡转化率升高,其原因为
(3)研究表明,在电解质溶液中,可以被电化学还原。
①在碱性介质中电还原为甲醇的电极反应式为
②两种不同催化剂a、b上,电还原为的反应进程中(电还原为同时发生)相对能量变化如下图所示。由此判断,更易催化电还原为的催化剂是
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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】采用催化剂存在下臭氧氧化—碱吸收法同时脱除SO2和NO。氧化过程中反应原理及反应热、活化能数据如下:
反应Ⅰ:NO(g)+O3(g) NO2(g)+O2(g) ΔH1=-200.9 kJ/mol Ea1=3.2 kJ/mol
反应Ⅱ:SO2(g)+O3(g) SO3(g)+O2(g) ΔH2=-241.6 kJ/mol Ea2=56 kJ/mol
已知该体系中臭氧会发生分解反应2O3(g) 3O2(g)。一定条件下,向容积为2 L的反应器充入2.0 mol NO、2.0 mol SO2的模拟烟气和4.0 mol O3,升高温度,体系中NO和SO2的转化率随温度T变化如图所示。
(1)由图像可知,相同温度下NO的转化率远高于SO2,结合题中数据分析其可能原因:________ 。
(2)Q点发生分解反应的臭氧占充入臭氧总量的10%,则此时体系中剩余的O3物质的量是________ mol,反应Ⅱ在此温度下的平衡常数为________ (保留小数点后2位)。
反应Ⅰ:NO(g)+O3(g) NO2(g)+O2(g) ΔH1=-200.9 kJ/mol Ea1=3.2 kJ/mol
反应Ⅱ:SO2(g)+O3(g) SO3(g)+O2(g) ΔH2=-241.6 kJ/mol Ea2=56 kJ/mol
已知该体系中臭氧会发生分解反应2O3(g) 3O2(g)。一定条件下,向容积为2 L的反应器充入2.0 mol NO、2.0 mol SO2的模拟烟气和4.0 mol O3,升高温度,体系中NO和SO2的转化率随温度T变化如图所示。
(1)由图像可知,相同温度下NO的转化率远高于SO2,结合题中数据分析其可能原因:
(2)Q点发生分解反应的臭氧占充入臭氧总量的10%,则此时体系中剩余的O3物质的量是
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】过氧化氢是淡蓝色的黏稠液体,可。与水以任意比例混溶,是一种强氧化剂。其一般以30%~60%的水溶液形式存放,水溶液俗称双氧水,适用于医用伤口消毒,环境消毒和食品消毒等。回答下列问题:
(1)实验室中利用反应2H2O22H2O+O2↑制取O2,可选用的发生装置是___________ (填字母,下同),收集O2可选用的装置是___________ (填字母)。(2)实验室中欲用34%H2O2溶液(密度为1.127g/cm3)配制250mL1.50mol/L H2O2溶液,所需34% H2O2溶液的体积为___________ mL(保留三位有效数字)。
(3)过氧化氢是一种二元弱酸,写出H2O2的第一步电离方程式:___________
(4)某课外兴趣小组欲探究温度对H2O2电离平衡的影响,进行如下实验:
①实验任务:利用灵敏pH计测量溶液的pH,并探究电离过程是否吸热。
②查阅资料:20℃时,Ka1(H2O2)=2.4×10-12,lg6≈0.778。
③提出猜想:反应物浓度相同时;温度越高,酸性越强,pH越小。
④设计实验、验证猜想。取试样进行表正实验1~3,记录数据。
⑤数据分析、交流讨论。
实验结果:X2<X1<X3且X1=___________ ,测得pH数据中能证明上述猜想的是___________ (用X1、X2、X3的大小关系表示);pH出现X1<X3的原因是___________ 。
⑥优化实验。在20℃下进行下列实验:
若实验中测得△T1___________ △T2(填“>”或“<”),则说明H2O2电离过程吸热。
(1)实验室中利用反应2H2O22H2O+O2↑制取O2,可选用的发生装置是
(3)过氧化氢是一种二元弱酸,写出H2O2的第一步电离方程式:
(4)某课外兴趣小组欲探究温度对H2O2电离平衡的影响,进行如下实验:
①实验任务:利用灵敏pH计测量溶液的pH,并探究电离过程是否吸热。
②查阅资料:20℃时,Ka1(H2O2)=2.4×10-12,lg6≈0.778。
③提出猜想:反应物浓度相同时;温度越高,酸性越强,pH越小。
④设计实验、验证猜想。取试样进行表正实验1~3,记录数据。
试祥 | 温度/℃ | pH | |
1 | 10mL1.5mol/L的双氧水 | 20 | X1 |
2 | 10mL1.5mol/L的双氧水 | 30 | X2 |
3 | 10mL1.5mol/L的双氧水 | 50 | X3 |
实验结果:X2<X1<X3且X1=
⑥优化实验。在20℃下进行下列实验:
试样 | 反应前后温度变化/℃ | |
4 | 10mL1.5mol/L的双氧水、10mL1.5mol/L的NaOH溶液 | △T1 |
5 | 10mL1.5mol/L的H2SO4溶液10mL1.5mol/L的NaOH溶液 | △T2 |
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
【推荐2】砷化镓作为二代半导体材料,有半导体贵族之称。从砷化镓废料(主要成分为)中回收砷和镓的工艺流程如下:
已知镓与铝性质相似。
(1)“碱浸”时温度不能过高的原因是_______ 。
(2)“滤渣II”的成分为_______ (写名称)。
(3)写出“碱浸”时砷化镓与氢氧化钠、过氧化氢溶液反应的化学方程式_______ 。
(4)写出“中和”沉镓的离子方程式_______ 。
(5)由“中和”后的“滤液”得到晶体的操作为_______ 、_______ 、_______ 、洗涤、低温干燥。
(6)“旋流电积”时若用惰性电极电解水溶液得到金属镓,则电解后溶液的为_______ (假定电解过程中溶液的体积不变)。
已知镓与铝性质相似。
(1)“碱浸”时温度不能过高的原因是
(2)“滤渣II”的成分为
(3)写出“碱浸”时砷化镓与氢氧化钠、过氧化氢溶液反应的化学方程式
(4)写出“中和”沉镓的离子方程式
(5)由“中和”后的“滤液”得到晶体的操作为
(6)“旋流电积”时若用惰性电极电解水溶液得到金属镓,则电解后溶液的为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐3】氮及其化合物在生产生活中用途广泛。请回答:
(1)在微生物作用下,土壤中的最终被O2氧化为,该反应的离子方程式为________ 。
(2)氨气是重要的化工原料。已知:25℃时,NH3·H2O的电离常数kb=1.79×10-5,该温度下,1.79mol/LNH4Cl溶液的pH约为_____________ 。
(3)汽车在行驶过程中有如下反应发生:
ⅰ.N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=+180.7kJ/mol
ⅱ.2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-746.5kJ/mol
(1)能表示CO燃烧热的热化学方程式为__________________ 。
(2)反应ⅱ在________ (填“较高”或“较低”)温度下能自发进行。
(3)T温度时,向10L恒容密闭容器中充入2molNO和2molCO发生反应ii,5min时达到平衡,测得0~5min内该反应速率v(N2)=0.016mol·L-1·min-1。
①T温度时,该反应的平衡常数K=____________________ 。
②平衡时容器内压强与起始时容器内压强之比为_________________ 。
(4)一定条件下,向起始容积为5L的恒压密闭容器充入1molN2和1molO2发生反应i。O2的平衡转化率(α)与温度(T)的关系如图1所示;正反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图2所示。
①图1中,M、N、P三点所对应的状态下,v(正)>v(逆)的是_______ (填字母),理由为______ 。
②T1温度时,K正=1,则O2的平衡转化率为________ (保留三位有效数字);在图2中画出逆反应平衡常数(K逆)与温度(T)的关系曲线。________
(1)在微生物作用下,土壤中的最终被O2氧化为,该反应的离子方程式为
(2)氨气是重要的化工原料。已知:25℃时,NH3·H2O的电离常数kb=1.79×10-5,该温度下,1.79mol/LNH4Cl溶液的pH约为
(3)汽车在行驶过程中有如下反应发生:
ⅰ.N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=+180.7kJ/mol
ⅱ.2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-746.5kJ/mol
(1)能表示CO燃烧热的热化学方程式为
(2)反应ⅱ在
(3)T温度时,向10L恒容密闭容器中充入2molNO和2molCO发生反应ii,5min时达到平衡,测得0~5min内该反应速率v(N2)=0.016mol·L-1·min-1。
①T温度时,该反应的平衡常数K=
②平衡时容器内压强与起始时容器内压强之比为
(4)一定条件下,向起始容积为5L的恒压密闭容器充入1molN2和1molO2发生反应i。O2的平衡转化率(α)与温度(T)的关系如图1所示;正反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图2所示。
①图1中,M、N、P三点所对应的状态下,v(正)>v(逆)的是
②T1温度时,K正=1,则O2的平衡转化率为
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