二氧化碳催化加氢制甲醇有利于减少温室气体排放。涉及的主要反应如下:
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0ffb7f97d9ac2298ef3587ed58f6711a.png)
Ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5cecd057c5c93ba60c2af4e784aae6c.png)
(1)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14d7083610c69e55d959b9b8678e8543.png)
___________
,该反应一般认为通过反应Ⅱ和反应Ⅲ两步来实现,若反应Ⅱ为慢反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___________ (填标号),判断的理由是___________ 。
A.
B.
C.
D.
(2)一定条件下,恒容密闭容器中
和
发生上述反应。下列说法正确的是___________
(3)不同压强下,按照
投料,实验测得
的平衡转化率和
的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。
已知:
的平衡转化率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b936cc66f45645c22208eaf82d2aa9d9.png)
的平衡产率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/850b056e06cfa0a190e1babac2b9ad49.png)
其中纵坐标表示
平衡转化率的是图___________ (填“甲”或“乙”),压强
、
、
由大到小的顺序为___________ ,图乙中
温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是___________ 。
(4)一定条件下,向体积为1L的恒容密闭容器中通入1mol
和3mol
发生上述反应,经10分钟达到平衡,此时
的转化率为80%,且体系中
。
的平均反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/45609efc0f7d44fdbd60aface9006412.png)
___________
,反应Ⅱ的平衡常数K=___________ 。
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aae11cb4d4fef94a70bf6464662532e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/73c32e0dde212f70e14e64d88fb201f8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0ffb7f97d9ac2298ef3587ed58f6711a.png)
Ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/593bc7dead2bd7691bb425c47ac56044.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5cecd057c5c93ba60c2af4e784aae6c.png)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14d7083610c69e55d959b9b8678e8543.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
A.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/24/cf1cdcba-f16c-4ca1-8c39-70e1849f548f.png?resizew=205)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/24/c3482557-2de1-459f-9d25-4b6f46fb44da.png?resizew=193)
C.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/24/cc8591d3-bc92-44fe-97b5-07ad4dbf3e42.png?resizew=194)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/24/b21f5812-c399-4ba4-89d5-93088f5dac2f.png?resizew=208)
(2)一定条件下,恒容密闭容器中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
A.当混合气体密度不变时说明体系达到平衡状态 |
B.反应达到平衡状态后通入氦气,体系压强增大,反应速率不变,平衡不移动 |
C.使用高效催化剂,可提高甲醇的生产效率,但不能改变甲醇的平衡产率 |
D.实际生产中温度越低越有利于甲醇的合成 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/89da6b476beffcf109589441162144f0.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/2023/10/24/4af77582-7419-4943-989a-a3a1b5bd5118.png?resizew=504)
已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b936cc66f45645c22208eaf82d2aa9d9.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/850b056e06cfa0a190e1babac2b9ad49.png)
其中纵坐标表示
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8be646cd52d7f2f1714e7542e75810f2.png)
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(4)一定条件下,向体积为1L的恒容密闭容器中通入1mol
![](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)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/45609efc0f7d44fdbd60aface9006412.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5547f6339f968a7af10c5c0c781308a9.png)
更新时间:2023-10-22 23:22:39
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【推荐1】
是存在于燃气中的一种有害气体,脱除
的方法有多种。回答下列问题:
(1)
氧化回收硫的反应原理为:
i:
;
ii:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e447690a17fdae05564a899559e96c44.png)
iii:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1554b45cfdbc59d629b34bf21a8aa139.png)
①根据盖斯定律,反应iii中的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
______
。
②化学反应的焓变与反应物和生成物的键能(气态分子中
化学键解离成气态原子所吸收的能量)有关。已知某些化学键的键能如下表所示:
结合(1)中反应原理a=___________ 。
(2)电解法治理
是先用
溶液吸收含
的工业废气,所得溶液用惰性电极电解,阳极区所得溶液循环利用。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/15/086f5cb4-88b4-45b7-bd10-2272e3b32e4e.png?resizew=297)
①进入电解池的溶液中,溶质是______ (填化学式)。
②阳极的电极反应式为_________ 。
(3)天然气中含有
杂质,某科研小组用氨水吸收得到
溶液,已知
时,
,
,
,
溶液中所含粒子浓度大小关系正确的是_______(填字母)。
(4)工业上采用高温热分解
的方法制取
,在膜反应器中分离出
。
下,
分解:
。保持压强不变,反应达到平衡时,气体的体积分数
随温度的变化曲线如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/15/de139cea-e961-4771-9eb5-2b1f7f993201.png?resizew=274)
①在密闭容器中,关于上述反应的说法正确的是______ (填字母)。
A.
随温度的升高而增大
B.低压有利于提高
的平衡分解率
C.维持温度、气体总压强不变时,向平衡体系中通入氩气,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/60d421404b60e79c84eff7596bebce1b.png)
D.在恒容密闭容器中进行反应,当气体密度不再变化时,反应达到平衡状态
②图中Q点:
的平衡转化率为______ ;
时,反应
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
______
(
为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c0afdbb1b1be2d624217f907abfd630.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c0afdbb1b1be2d624217f907abfd630.png)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/945726f9263781c1064c84bf4c31c793.png)
i:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f44703570c1da8b765780c902c17db99.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eb683c2761b782b6d5fa057f80697a3b.png)
ii:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5d151dd4d894f95e961ea54dc3560c49.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e447690a17fdae05564a899559e96c44.png)
iii:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/16d832d42f39c2a3b942ced8029cd44a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1554b45cfdbc59d629b34bf21a8aa139.png)
①根据盖斯定律,反应iii中的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24cde03068deb44bd00e929884761b9d.png)
②化学反应的焓变与反应物和生成物的键能(气态分子中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d76d4dda6aa565a98885393209192172.png)
共价键 | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
键能![]() | 339 | 246 | a | 120 |
(2)电解法治理
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c0afdbb1b1be2d624217f907abfd630.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/df13fef9f3b41ec1eb588b99606e64f0.png)
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①进入电解池的溶液中,溶质是
②阳极的电极反应式为
(3)天然气中含有
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c0afdbb1b1be2d624217f907abfd630.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/125df979f4547f8315f19a46c6f59c06.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1815c99b7263973cbabf11497835ad0.png)
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A.![]() | B.![]() |
C.![]() | D.![]() |
(4)工业上采用高温热分解
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c0afdbb1b1be2d624217f907abfd630.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ba7d5e774542806e9aad435259d4e71e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d9b6259eaca764c3454307825fc9dbfc.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/15/de139cea-e961-4771-9eb5-2b1f7f993201.png?resizew=274)
①在密闭容器中,关于上述反应的说法正确的是
A.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/febe6ae46e15c2df1772464535e1ce23.png)
B.低压有利于提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c0afdbb1b1be2d624217f907abfd630.png)
C.维持温度、气体总压强不变时,向平衡体系中通入氩气,则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/60d421404b60e79c84eff7596bebce1b.png)
D.在恒容密闭容器中进行反应,当气体密度不再变化时,反应达到平衡状态
②图中Q点:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c0afdbb1b1be2d624217f907abfd630.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b455e548faa9808385bf1ab7eec8c472.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ba7d5e774542806e9aad435259d4e71e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8d06ee61e4cb925cb80f41de2564ada0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/febe6ae46e15c2df1772464535e1ce23.png)
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐2】开发、使用清洁能源发展“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。氢气、甲醇是优质的清洁燃料,可制作燃料电池。
(1)已知:①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH1 =-1275.6 kJ ·mol-1,
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2 =-566.0 kJ ·mol-1
③H2O(g)=H2O(l) ΔH3= -44.0 kJ ·mol-1
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:___________ 。
(2)工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g) ΔH= -90.8 kJ ·mol-1
①某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中,充分反应10 min后,达到平衡时测得c(CO)=0.2 mol/L,则CO的转化率为___________ ,以CH3OH表示该过程的反应速率v(CH3OH)=____________ 。
②要提高反应2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g)中CO的平衡转化率,可以采取的措施是___________ 。
a.升温 b.加入催化剂 c.增加CO的浓度 d.加入H2 e.分离出甲醇
(3)镍镉(Ni-Cd)电池是常用的二次电池,其电池总反应可以表示为:Cd+2NiO(OH)+2H2O
2Ni(OH)2+Cd(OH)2,已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸。
①该电池的负极材料为___________ 。
②该电池放电时,正极的电极反应式为___________ 。
(4)如图是一个化学过程的示意图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/2/2627242102423552/2627314823348224/STEM/a48a1bb7a51c4d2e82804a83b52b834f.png?resizew=380)
①图中甲池是___________ 装置(填“电解池”或“原电池”),其中OH-移向___________ 极(填“CH3OH ”或“O2”)。
②写出通入CH3OH的电极的电极反应式:___________ 。
③乙池中总反应的离子方程式为___________ 。
(1)已知:①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH1 =-1275.6 kJ ·mol-1,
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2 =-566.0 kJ ·mol-1
③H2O(g)=H2O(l) ΔH3= -44.0 kJ ·mol-1
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:
(2)工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:2H2(g)+CO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
①某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中,充分反应10 min后,达到平衡时测得c(CO)=0.2 mol/L,则CO的转化率为
②要提高反应2H2(g)+CO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
a.升温 b.加入催化剂 c.增加CO的浓度 d.加入H2 e.分离出甲醇
(3)镍镉(Ni-Cd)电池是常用的二次电池,其电池总反应可以表示为:Cd+2NiO(OH)+2H2O
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf2562d7808d0bfb584dd6cdb3840fa0.png)
①该电池的负极材料为
②该电池放电时,正极的电极反应式为
(4)如图是一个化学过程的示意图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/2/2627242102423552/2627314823348224/STEM/a48a1bb7a51c4d2e82804a83b52b834f.png?resizew=380)
①图中甲池是
②写出通入CH3OH的电极的电极反应式:
③乙池中总反应的离子方程式为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
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解题方法
【推荐3】课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法,是德国诺贝尔化学奖获得者哈伯发明的。其合成原理为:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)△H<0,△S<0。
(1)下列关于工业合成氨的说法不正确的是___
A.因为△H<0,所以该反应一定能自发进行
B.因为△S<0,所以该反应一定不能自发进行
C.在高温下进行是为了提高反应物的转化率
D.使用催化剂加快反应速率是因为催化剂降低了反应的活化能
(2)在恒温恒容密闭容器中进行合成氨的反应,下列能说明该反应已达到平衡状态的是___ 。
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2
b.v(N2)正=3 v(H2)逆
c.容器内压强保持不变
d.混合气体的密度保持不变
(3)工业上合成氨的部分工艺流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/14/b03bb566-512e-4988-a8d8-1e6ecb68a482.png?resizew=435)
请用平衡移动原理来解释在流程中及时分离出氨气和循环使用气体的原因___ 。
(4)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度,n表示H2物质的量)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/14/81a09254-712f-4a41-aed8-fe7b635af907.png?resizew=188)
①图像中T2和T1的关系是:T2__ T1(填“>,<或=”)
②a、b、c、d四点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是__ (填字母)。
(5)恒温下,往一个4L的密闭容器中充入5.2molH2和2molN2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:
①此条件下该反应的化学平衡常数K=__ 。
②若维持容器体积不变,温度不变,往原平衡体系中加入H2、N2和NH3各4mol,化学平衡将向___ 反应方向移动(填“正”或“逆”)。
③N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)△H=-92kJ/mol。在恒温恒容的密闭容器中充入1molN2和一定量的H2发生反应。达到平衡后,测得反应放出的热量为18.4kJ,容器内的压强变为原来的90%,则起始时充入的H2的物质的量为__ mol。
(6)已知:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)△H=-92kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+181kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-484kJ/mol
写出氨气催化氧化生成NO和水蒸气的热化学方程式__ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(1)下列关于工业合成氨的说法不正确的是
A.因为△H<0,所以该反应一定能自发进行
B.因为△S<0,所以该反应一定不能自发进行
C.在高温下进行是为了提高反应物的转化率
D.使用催化剂加快反应速率是因为催化剂降低了反应的活化能
(2)在恒温恒容密闭容器中进行合成氨的反应,下列能说明该反应已达到平衡状态的是
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2
b.v(N2)正=3 v(H2)逆
c.容器内压强保持不变
d.混合气体的密度保持不变
(3)工业上合成氨的部分工艺流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/14/b03bb566-512e-4988-a8d8-1e6ecb68a482.png?resizew=435)
请用平衡移动原理来解释在流程中及时分离出氨气和循环使用气体的原因
(4)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度,n表示H2物质的量)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/14/81a09254-712f-4a41-aed8-fe7b635af907.png?resizew=188)
①图像中T2和T1的关系是:T2
②a、b、c、d四点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是
(5)恒温下,往一个4L的密闭容器中充入5.2molH2和2molN2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:
时间/min | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
c(NH3)/mol·L-1 | 0.08 | 0.14 | 0.18 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
①此条件下该反应的化学平衡常数K=
②若维持容器体积不变,温度不变,往原平衡体系中加入H2、N2和NH3各4mol,化学平衡将向
③N2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(6)已知:N2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+181kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-484kJ/mol
写出氨气催化氧化生成NO和水蒸气的热化学方程式
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【推荐1】甲醇是重要的化工原料,研究甲醇的制备及用途在工业上有重要的意义。
(1)一种重要的工业制备甲醇的反应为CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)△H
已知:①CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)△H1=-40.9kJ·mol-1
②CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)△H2=-90.4kJ·mol-1
试计算制备反应的△H=___ 。
(2)对于反应CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g),v正=k正p(CO2)p3(H2),v逆=k逆p(CH3OH)p(H2O)。其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,p为气体分压(分压=物质的量分数×总压)。
在540K下,按初始投料比n(CO2):n(H2)=3:1、n(CO2):n(H2)=1:1、n(CO2):n(H2)=1:3,得到不同压强条件下H2的平衡转化率关系图:____ (用字母表示)。
②点N在线b上,计算540K的压强平衡常数Kp=___ (用平衡分压代替平衡浓度计算)。
③540K条件下,某容器测得某时刻p(CO2)=0.2MPa,p(CH3OH)=p(H2O)=0.1MPa,p(H2)=0.4MPa,此时v正:v逆=___ 。
(3)甲醇催化可制取丙烯,反应为:3CH3OH(g)
C3H6(g)+3H2O(g),反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示,已知Arrhenius经验公式为Rlnk=-
+C(Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。
①该反应的活化能Ea=___ kJ·mol-1。
②当使用更高效催化剂时,在图中画出Rlnk与
关系的示意图___ 。____ 。
(1)一种重要的工业制备甲醇的反应为CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
已知:①CO(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
②CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
试计算制备反应的△H=
(2)对于反应CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
在540K下,按初始投料比n(CO2):n(H2)=3:1、n(CO2):n(H2)=1:1、n(CO2):n(H2)=1:3,得到不同压强条件下H2的平衡转化率关系图:
②点N在线b上,计算540K的压强平衡常数Kp=
③540K条件下,某容器测得某时刻p(CO2)=0.2MPa,p(CH3OH)=p(H2O)=0.1MPa,p(H2)=0.4MPa,此时v正:v逆=
(3)甲醇催化可制取丙烯,反应为:3CH3OH(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56005ea309a2ca1de417396cc192040e.png)
①该反应的活化能Ea=
②当使用更高效催化剂时,在图中画出Rlnk与
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【推荐2】工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H
(1)该反应的ΔH___ 0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)若将等物质的量的CO和H2混合气体充入恒温恒容密闭容器中进行上述反应,下列事实能说明此反应已达到平衡状态的是___ 。
A.容器内气体密度保持不变
B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.生成CH3OH的速率与生成H2的速率相等
D.CO的体积分数保持不变
(3)当按投料比
=2,分别在P1、P2、P3压强下,测得不同温度下平衡时CO的平衡转化率如图1。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/7/2/2497220248076288/2497765183995905/STEM/4b358124-0cd8-4c02-8fed-b0bcadd79bb2.png?resizew=206)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/7/2/2497220248076288/2497765183995905/STEM/7d77e108-79e4-4ead-9ddd-436824ffe413.png?resizew=213)
520K时,投料比
=2(总物质的量为3mol),维持反应过程中压强P3不变,达到平衡时测得容器体积为0.1L,则平衡常数K=___ 。
若H2和CO的物质的量之比为n∶1(维持反应过程中压强P3不变),相应平衡体系中CH3OH的物质的量分数为x,请在图 2 中绘制 x随n变化的示意图___ 。
(4)甲醇合成甲醚的反应为:
Ⅰ.2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g)(主反应)
Ⅱ.2CH3OH(g)
C2H4(g)+2H2O(g)(副反应)
反应过程中的能量变化如图3所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/7/2/2497220248076288/2497765183995905/STEM/ef3721d7-ebb3-45e3-b682-b4e7e11fa0ef.png?resizew=288)
①在一定温度下,在恒容容器中进行合成甲醚的反应,测得CH3OCH3含量随着时间的推移,先增大后减小,请结合碰撞理论说明原因:___ 。
②在不改变温度的前提下,说出其中一个能增大CH3OCH3选择性的措施:___ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/7/2/2497220248076288/2497765183995905/STEM/f7325c31e83344759d69ffef4aa09d8b.png?resizew=22)
(1)该反应的ΔH
(2)若将等物质的量的CO和H2混合气体充入恒温恒容密闭容器中进行上述反应,下列事实能说明此反应已达到平衡状态的是
A.容器内气体密度保持不变
B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.生成CH3OH的速率与生成H2的速率相等
D.CO的体积分数保持不变
(3)当按投料比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/90ee7be1278d6200f8c56d63ddcfa7c5.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/7/2/2497220248076288/2497765183995905/STEM/4b358124-0cd8-4c02-8fed-b0bcadd79bb2.png?resizew=206)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/7/2/2497220248076288/2497765183995905/STEM/7d77e108-79e4-4ead-9ddd-436824ffe413.png?resizew=213)
520K时,投料比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/90ee7be1278d6200f8c56d63ddcfa7c5.png)
若H2和CO的物质的量之比为n∶1(维持反应过程中压强P3不变),相应平衡体系中CH3OH的物质的量分数为x,请
(4)甲醇合成甲醚的反应为:
Ⅰ.2CH3OH(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/7/2/2497220248076288/2497765183995905/STEM/f7325c31e83344759d69ffef4aa09d8b.png?resizew=22)
Ⅱ.2CH3OH(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/7/2/2497220248076288/2497765183995905/STEM/f7325c31e83344759d69ffef4aa09d8b.png?resizew=22)
反应过程中的能量变化如图3所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/7/2/2497220248076288/2497765183995905/STEM/ef3721d7-ebb3-45e3-b682-b4e7e11fa0ef.png?resizew=288)
①在一定温度下,在恒容容器中进行合成甲醚的反应,测得CH3OCH3含量随着时间的推移,先增大后减小,请结合碰撞理论说明原因:
②在不改变温度的前提下,说出其中一个能增大CH3OCH3选择性的措施:
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【推荐3】合成氨是目前转化空气中氮最有效的工业方法,其反应历程和能量变化的简图如下:(图中ad表示物质吸附在催化剂表面时的状态)
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
_______
,对总反应速率影响较大步骤的化学方程式为_______ 。
2.若改变某一条件,使合成氨的化学反应速率加快,下列解释正确的是_______。
起始时投入氮气和氢气的物质的量分别为1mol、3mol,在不同温度和压强下合成氨。平衡时混合物中氨的体积分数与温度的关系如下图。![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8be646cd52d7f2f1714e7542e75810f2.png)
_______
(选填“>”“<”或“=”);理由是_______ 。
4.该反应从开始到平衡时生成氨气的平均速率:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4334d31d35f07e57b6233a72412494e6.png)
_______
;反应的平衡常数:B点_______ D点。(选填“>”“<”或“=”)
5.C点
的转化率为_______ 。
6.在恒温恒容密闭容器中,下列能判断合成氨的反应达到化学平衡时,下列说法正确的是_______。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2cbcd3a17798901bd8d07b221de6e1c6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
2.若改变某一条件,使合成氨的化学反应速率加快,下列解释正确的是_______。
A.升高温度,使单位体积内活化分子百分数增加 |
B.增加反应物的浓度,使单位体积内活化分子百分数增加 |
C.使用催化剂,能降低反应活化能,使单位体积内活化分子数增加 |
D.增大压强,能降低反应的活化能,使单位体积内活化分子数增加 |
起始时投入氮气和氢气的物质的量分别为1mol、3mol,在不同温度和压强下合成氨。平衡时混合物中氨的体积分数与温度的关系如下图。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8be646cd52d7f2f1714e7542e75810f2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/adad9633b73dfbbb3d84b4f15979e99e.png)
4.该反应从开始到平衡时生成氨气的平均速率:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4334d31d35f07e57b6233a72412494e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2e027024bfe1b1e0d7df3d20bc5ff4a9.png)
5.C点
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
6.在恒温恒容密闭容器中,下列能判断合成氨的反应达到化学平衡时,下列说法正确的是_______。
A.正反应速率和逆反应速率相等且为零 | B.氮气和氢气的转化率相等 |
C.氮气的转化率达到最大值 | D.![]() |
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【推荐1】Ⅰ.降低能耗是氯碱工业发展的重要方向。我国利用氯碱厂生产的H2作燃料,将氢燃料电站应用于氯碱工业,其示意图如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/26/a04ee1d9-3e54-4801-83c5-f355d89056a5.png?resizew=294)
(1)写出b电极的电极反应式_______ 。
(2)写出乙装置发生的总化学方程式_______ 。
(3)若放电一段时间后,消耗空气22.4L(标况),不考虑损耗的情况下,乙池产生的气体_______ mol。
(4)下列说法正确的是_______ 。
A.甲装置可以实现化学能向电能转化
B.甲装置中Na+透过阳离子交换膜向a极移动
C.乙装置中c极一侧流出的是淡盐水
Ⅱ.二氧化碳催化加氢也可合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH。在密闭容器中投入1mol CO2和2.75mol H2,在不同条件下发生反应,实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/26/5cd4496c-b98c-4b71-9223-f75c31e0e9b6.png?resizew=234)
(5)二氧化碳合成甲醇正反应的ΔH_______ 0(填“>”、“<”或“=”),理由是_______ 。
(6)一定条件下,向容积不变的某密闭容器中加入a mol CO2和b mol H2发生反应:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g),欲使整个反应过程中CO2的体积分数为恒定值,则a与b的大小关系式是_______ 。
(7)以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图所示。当乙酸的生成速率主要取决于温度时,其影响范围是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/26/a04ee1d9-3e54-4801-83c5-f355d89056a5.png?resizew=294)
(1)写出b电极的电极反应式
(2)写出乙装置发生的总化学方程式
(3)若放电一段时间后,消耗空气22.4L(标况),不考虑损耗的情况下,乙池产生的气体
(4)下列说法正确的是
A.甲装置可以实现化学能向电能转化
B.甲装置中Na+透过阳离子交换膜向a极移动
C.乙装置中c极一侧流出的是淡盐水
Ⅱ.二氧化碳催化加氢也可合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/26/5cd4496c-b98c-4b71-9223-f75c31e0e9b6.png?resizew=234)
(5)二氧化碳合成甲醇正反应的ΔH
(6)一定条件下,向容积不变的某密闭容器中加入a mol CO2和b mol H2发生反应:CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(7)以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图所示。当乙酸的生成速率主要取决于温度时,其影响范围是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/26/140a85b1-5fe6-4487-975e-6c9d998ace90.png?resizew=248)
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【推荐2】低碳环保,减轻大气污染,必须从源头上对尾气进行净化处理。回答下列问题
(1)汽车尾气催化转换器中的反应为2NO(g)+2CO(g)
2CO2(g)+N2(g)。若在密闭容器中发生该反应时,c(N2)随温度(T)和时间(t)的变化曲线如图所示。
①由图甲可知,温度T1_____ T2(填“>”或“<”,下同);该反应的△H_____ 0。
②能提高尾气转化率的措施有_____ (填字母)。
a.升高温度 b.降低温度 c.增大压强 d.增大催化剂的比表面积
(2)煤燃烧产生的烟气中含有氮氧化物,可用CH4催化还原NOx,消除氮氧化物的污染。已知:①CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣867kJ•mol﹣1,②N2O4(g)⇌2NO2(g)△H=+56.9k•mol﹣1,③CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣810.1kJ•mol﹣1,从原电池的工作原理分析,可设计为原电池的反应为_____ (填序号)。
(3)下图是通过光电转化原理,以燃煤产生的二氧化碳为原料,制备新产品的示意图。试写出光电转化过程中总反应的化学方程式:_____ ;催化剂a、b之间连接导线上的电流方向是_____ 。
(1)汽车尾气催化转换器中的反应为2NO(g)+2CO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b054bd191a63fd3b6f8691b760490842.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/13/2489a863-b416-4005-a257-c276ebfd1c82.png?resizew=159)
①由图甲可知,温度T1
②能提高尾气转化率的措施有
a.升高温度 b.降低温度 c.增大压强 d.增大催化剂的比表面积
(2)煤燃烧产生的烟气中含有氮氧化物,可用CH4催化还原NOx,消除氮氧化物的污染。已知:①CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣867kJ•mol﹣1,②N2O4(g)⇌2NO2(g)△H=+56.9k•mol﹣1,③CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣810.1kJ•mol﹣1,从原电池的工作原理分析,可设计为原电池的反应为
(3)下图是通过光电转化原理,以燃煤产生的二氧化碳为原料,制备新产品的示意图。试写出光电转化过程中总反应的化学方程式:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/15/8039c7a4-9856-40e5-813b-191137c30367.png?resizew=268)
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【推荐3】乙酸是生物油的主要成分之一,乙酸制氢具有重要意义:
反应I(热裂解):CH3COOH(g)⇌2CO(g)+2H2(g) △H1
反应II(脱羧基):CH3COOH(g)⇌CH4(g)+CO2(g) △H2
已知:反应I的活化能为(E5-E2)kJ,反应I逆反应的活化能为(E5-E3)kJ,反应II的活化能为(E4-E2)kJ,反应II逆反应的活化能为(E4-E1)kJ,E1到E5能量依次增大
(1)△H1+△H2=___________ kJ/mol (用有关E的代数式表示);
(2)在不同温度下,向密闭容器中充入等量醋酸蒸汽,反应相同时间后,测得各气体的产率与温度的关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/14/7a88f261-dd73-4d2c-b898-53af6a8e1870.png?resizew=259)
①约650℃之前,氢气产率低于甲烷的原因是;________________________________ ;
②约650℃之后,随着温度升高后,氢气产率高于甲烷的原因是:___________ ;(填编号)
a. 反应II速率减慢
b. 反应I速率加快的程度比反应II大
c. 反应I正向移动,而反应II逆向移动
d. 反应I正向移动的程度大于反应II正向移动的程度
③根据图像分析,该容器中一定发生了另外的副反应,理由是:______________ 。
(3)投入一定量的乙酸,在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据:
(H2的选择性:转化的CH3COOH中生成H2的百分比 )
①表中实验数据表明,在相同温度下不同的催化剂对CH3COOH转化成H2的选择性有显著的影响,其原因是________ 。
②有利于提高CH3COOH转化为H2平衡转化率的措施有________ 。
A.使用催化剂甲 B.使用催化剂乙
C.升高反应温度 D.增加反应物的浓度
(4)利用合适的催化剂使另外的副反应不发生。温度为TK,达到平衡时,总压强为PkPa,反应I消耗乙酸40%,反应II消耗乙酸20%,乙酸体积分数为__________ (计算结果保留l位小数,下同);反应I的平衡常数Kp为_________ kPa(Kp为以分压表示的平衡常数,某物质分压=总压×该物质的体积分数)。
反应I(热裂解):CH3COOH(g)⇌2CO(g)+2H2(g) △H1
反应II(脱羧基):CH3COOH(g)⇌CH4(g)+CO2(g) △H2
已知:反应I的活化能为(E5-E2)kJ,反应I逆反应的活化能为(E5-E3)kJ,反应II的活化能为(E4-E2)kJ,反应II逆反应的活化能为(E4-E1)kJ,E1到E5能量依次增大
(1)△H1+△H2=
(2)在不同温度下,向密闭容器中充入等量醋酸蒸汽,反应相同时间后,测得各气体的产率与温度的关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/14/7a88f261-dd73-4d2c-b898-53af6a8e1870.png?resizew=259)
①约650℃之前,氢气产率低于甲烷的原因是;
②约650℃之后,随着温度升高后,氢气产率高于甲烷的原因是:
a. 反应II速率减慢
b. 反应I速率加快的程度比反应II大
c. 反应I正向移动,而反应II逆向移动
d. 反应I正向移动的程度大于反应II正向移动的程度
③根据图像分析,该容器中一定发生了另外的副反应,理由是:
(3)投入一定量的乙酸,在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据:
温度(℃) | 催化剂 | CH3COOH转化率 | H2的选择性 |
550 | 甲 | 14.5 | 40.2 |
550 | 乙 | 11.1 | 62.1 |
600 | 甲 | 11.2 | 41.2 |
600 | 乙 | 10.3 | 63.3 |
(H2的选择性:转化的CH3COOH中生成H2的百分比 )
①表中实验数据表明,在相同温度下不同的催化剂对CH3COOH转化成H2的选择性有显著的影响,其原因是
②有利于提高CH3COOH转化为H2平衡转化率的措施有
A.使用催化剂甲 B.使用催化剂乙
C.升高反应温度 D.增加反应物的浓度
(4)利用合适的催化剂使另外的副反应不发生。温度为TK,达到平衡时,总压强为PkPa,反应I消耗乙酸40%,反应II消耗乙酸20%,乙酸体积分数为
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