甲醇是一种优质燃料,在工业上常用CO和H2合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
已知:①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H1
②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH2
③CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH3
回答下列问题:
(1)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数K表达式___________ ,该反应的反应热ΔH4=__________ (用ΔH1、ΔH2、ΔH3)。
(2)若在绝热、恒容的密闭容器中充入1 mol CO、2 mol H2,发生CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)反应,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻为平衡状态的是___________ (填选项字母,单选)。
(3)T1℃时,在一个体积为5 L的恒容容器中充入1 mol CO、2 mol H2,经过5 min达到平衡,CO的转化率为0.8,则5 min内用H2表示的反应速率为v(H2)=___________ ,T1℃时,CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数K=___________ 。
(4)为了提高燃料的利用率可以将甲醇设计为燃料电池,写出KOH作电解质溶液时,甲醇燃料电池的负极反应式:___________ 。该电池负极与水库的铁闸相连时,可以保护铁闸不被腐蚀,这种电化学保护方法叫做___________ 。
(5)含有甲醇的废水随意排放会造成水污染,可用ClO2将其氧化为CO2,然后再加碱中和即可。写出处理甲醇酸性废水过程中,ClO2与甲醇反应的离子方程式:___________ 。
已知:①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)H1
②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH2
③CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH3
回答下列问题:
(1)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数K表达式
(2)若在绝热、恒容的密闭容器中充入1 mol CO、2 mol H2,发生CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)反应,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻为平衡状态的是
(3)T1℃时,在一个体积为5 L的恒容容器中充入1 mol CO、2 mol H2,经过5 min达到平衡,CO的转化率为0.8,则5 min内用H2表示的反应速率为v(H2)=
(4)为了提高燃料的利用率可以将甲醇设计为燃料电池,写出KOH作电解质溶液时,甲醇燃料电池的负极反应式:
(5)含有甲醇的废水随意排放会造成水污染,可用ClO2将其氧化为CO2,然后再加碱中和即可。写出处理甲醇酸性废水过程中,ClO2与甲醇反应的离子方程式:
更新时间:2023-10-05 10:20:20
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【推荐1】科学家对一碳化学进行了广泛深入的研究并取得了一些重要成果。
(1)已知:CO(g)+2H2(g) ⇌ CH3OH(g) △H1=-90.0kJ/mol;
3CH3OH(g) ⇌CH3CH=CH2(g)+3H2O(g) △H2=-31.0kJ/mol
CO与H2合成CH3CH=CH2的热化学方程式为________ 。
(2)甲醇(CH3OH)可作为新型汽车动力燃料,工业上可由CO与 H2在催化剂作用下合成甲醇。现向体积为2L的恒容绝热密闭容器中,充入1molCO 和2molH2发生反应:CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g) △H1=-90.0kJ/mol。当反应进行到5min时达到平衡状态,此时CH3OH的物质的量为0.6mol,则
①5 min内反应的平均速率ν(H2) =_____ mol/(L·min)。
②达到平衡时放出的热量为________ kJ
③不能说明该反应已达到平衡状态的是____ (选填字母标号)
a.CO的物质的量不再改变 b.容器内温度保持不变
c.CH3OH的消耗速率与生成速率相等 d.容器内的密度保持不变
(3)一种甲醇燃料电池如图,使用的电解质溶液是2mol·L-1的KOH溶液。
请写出加入(通入)a物质一极的电极反应式_____ ;每消耗9.6g甲醇转移的电子数为_______ 。
(1)已知:CO(g)+2H2(g) ⇌ CH3OH(g) △H1=-90.0kJ/mol;
3CH3OH(g) ⇌CH3CH=CH2(g)+3H2O(g) △H2=-31.0kJ/mol
CO与H2合成CH3CH=CH2的热化学方程式为
(2)甲醇(CH3OH)可作为新型汽车动力燃料,工业上可由CO与 H2在催化剂作用下合成甲醇。现向体积为2L的恒容绝热密闭容器中,充入1molCO 和2molH2发生反应:CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g) △H1=-90.0kJ/mol。当反应进行到5min时达到平衡状态,此时CH3OH的物质的量为0.6mol,则
①5 min内反应的平均速率ν(H2) =
②达到平衡时放出的热量为
③不能说明该反应已达到平衡状态的是
a.CO的物质的量不再改变 b.容器内温度保持不变
c.CH3OH的消耗速率与生成速率相等 d.容器内的密度保持不变
(3)一种甲醇燃料电池如图,使用的电解质溶液是2mol·L-1的KOH溶液。
请写出加入(通入)a物质一极的电极反应式
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(0.4)
解题方法
【推荐2】乙烯是一种重要的化工原料,可由乙烷为原料制取。请回答下列问题:
(1)传统的热裂解法和现代的氧化裂解法的热化学方程式如下:
C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g) ΔH1=+136kJ·mol-1
C2H6(g)+O2(g)=C2H4(g)+H2O(g) ΔH2=-110kJ·mol-1
已知水的汽化热为H2O(l)=H2O(g) ΔH3=+44kJ·mol-1
且反应相关的部分化学键键能数据如下:
①由此计算x=___ ,通过比较ΔH1和ΔH2,说明氧化裂解法中通入氧气的作用是___ 。
②其他条件相同,对于氧化裂化法制乙烯的反应中,实验测得在T1和P1与T2和P2条件下该反应的C2H6平衡转化率相同,若T1>T2,则P1___ P2(填“>”、“<”或“=”)。
③请求出下列反应的反应热:C2H6(g)+O2(g)=C2H4(g)+H2O(l) ΔH3=___ 。
(2)一定条件下,在体积为2L的密闭容器中,充入1molC2H6发生传统裂解法制乙烯。
①某温度下,10min后该反应达平衡,此时C2H6的物质的量浓度为0.2mol·L-1,从反应开始到平衡,乙烯的平均反应速率v(C2H4)=___ 。
②在其它条件不变的情况下,15min时升高体系温度,20min达到新平衡,请在下边的坐标系中画出0~25 min,c(C2H4)随时间变化曲线:____ 。
(3)乙烷的氧化裂解反应产物中除了C2H4外,还存在CH4、CO、CO2等副产物(副反应均为放热反应),图1为温度对乙烷氧化裂解反应性能的影响。乙烷的转化率随温度的升高而升高的原因是___ ;反应的最佳温度为___ (填选项序号)。
A.700℃ B.750℃ C.850℃ D.900℃
[乙烯选择性=;乙烯收率=乙烷转化率×乙烯选择性]
(4)烃类氧化反应中,氧气含量低会导致反应产生积炭,堵塞反应管。图2为n(C2H6)/n(O2)的值对乙烷氧化裂解反应性能的影响。判断乙烷氧化裂解过程中的最佳值是___ ;判断的理由是___ 。
(5)工业上,保持体系总压恒定为100kPa的条件下进行该反应,通常在乙烷和氧气的混合气体中掺混惰性气体(惰性气体的体积分数为70%),掺混惰性气体的目的是___ 。
(6)反应达平衡时,各组分的体积分数如下表:
计算该温度下的平衡常数Kp=___ (用平衡分压代替平衡浓度,平衡分压=总压×体积分数)
(1)传统的热裂解法和现代的氧化裂解法的热化学方程式如下:
C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g) ΔH1=+136kJ·mol-1
C2H6(g)+O2(g)=C2H4(g)+H2O(g) ΔH2=-110kJ·mol-1
已知水的汽化热为H2O(l)=H2O(g) ΔH3=+44kJ·mol-1
且反应相关的部分化学键键能数据如下:
化学键 | H-H(g) | H-O(g) | O=O(g) |
键能(kJ·mol-1) | 436 | X | 496 |
①由此计算x=
②其他条件相同,对于氧化裂化法制乙烯的反应中,实验测得在T1和P1与T2和P2条件下该反应的C2H6平衡转化率相同,若T1>T2,则P1
③请求出下列反应的反应热:C2H6(g)+O2(g)=C2H4(g)+H2O(l) ΔH3=
(2)一定条件下,在体积为2L的密闭容器中,充入1molC2H6发生传统裂解法制乙烯。
①某温度下,10min后该反应达平衡,此时C2H6的物质的量浓度为0.2mol·L-1,从反应开始到平衡,乙烯的平均反应速率v(C2H4)=
②在其它条件不变的情况下,15min时升高体系温度,20min达到新平衡,请在下边的坐标系中画出0~25 min,c(C2H4)随时间变化曲线:
(3)乙烷的氧化裂解反应产物中除了C2H4外,还存在CH4、CO、CO2等副产物(副反应均为放热反应),图1为温度对乙烷氧化裂解反应性能的影响。乙烷的转化率随温度的升高而升高的原因是
A.700℃ B.750℃ C.850℃ D.900℃
[乙烯选择性=;乙烯收率=乙烷转化率×乙烯选择性]
(4)烃类氧化反应中,氧气含量低会导致反应产生积炭,堵塞反应管。图2为n(C2H6)/n(O2)的值对乙烷氧化裂解反应性能的影响。判断乙烷氧化裂解过程中的最佳值是
(5)工业上,保持体系总压恒定为100kPa的条件下进行该反应,通常在乙烷和氧气的混合气体中掺混惰性气体(惰性气体的体积分数为70%),掺混惰性气体的目的是
(6)反应达平衡时,各组分的体积分数如下表:
C2H6 | O2 | C2H4 | H2O | 其他物质 |
2.4% | 1.0% | 12% | 15% | 69.6% |
计算该温度下的平衡常数Kp=
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(0.4)
解题方法
【推荐3】乙二醇在生产、生活中有着广泛的用途,某传统工艺制取乙二醇所涉及的反应如下:
Ⅰ:
Ⅱ:
Ⅲ:
回答下列问题:
(1)则___________ ;该工艺中制备乙二醇的缺点是___________ (填写1点即可)。
(2)在压强一定的条件下,将、按一定比例、流速通过装有催化剂的反应管,同时发生的反应Ⅰ、反应Ⅲ。测得的转化率与、的选择性【】随温度变化的关系如下图所示:
①表示的转化率随温度变化的曲线是___________ (填“a”“b”或“c”)。
②试分析190~198℃范围内,温度升高,的值___________ (填“增大”“减小”或“不变”)
③由X、Y点可推断反应中___________ 。
(3)工业生产中,“反应Ⅲ”的体系压强控制在2.3~2.5MPa的原因是___________ 。
(4)在日常生活中乙二醇的用途是___________ 。
Ⅰ:
Ⅱ:
Ⅲ:
回答下列问题:
(1)则
(2)在压强一定的条件下,将、按一定比例、流速通过装有催化剂的反应管,同时发生的反应Ⅰ、反应Ⅲ。测得的转化率与、的选择性【】随温度变化的关系如下图所示:
①表示的转化率随温度变化的曲线是
②试分析190~198℃范围内,温度升高,的值
③由X、Y点可推断反应中
(3)工业生产中,“反应Ⅲ”的体系压强控制在2.3~2.5MPa的原因是
(4)在日常生活中乙二醇的用途是
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(0.4)
【推荐1】I.能源是国民经济发展的重要基础,我国目前使用的能源主要是化石燃料。
(1)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1=—393.5kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H2=—241.8kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H3=—283.0kJ·mol-1
则煤气化主要反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的△H=____ 。
II.为了减少CO的排放,某环境研究小组以CO和H2为原料合成清洁能源二甲醚(DME),反应为4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=—198kJ·mol-1。
(2)如图所示能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为____ (填曲线标记字母)。
(3)在一定温度下,向2.0L固定容积的密闭容器中充入2molH2和1molCO,经过一段时间后,反应4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)达到平衡。反应过程中测得的部分数据见表:
①0~20min的平均反应速率v(CO)=____ mol·L-1·min-1。
②达到平衡时,H2的转化率为____ 。
③在上述温度下,该反应的平衡常数K=____ 。
④能表明该反应达到平衡状态的是____ (填字母)。
A.CO的转化率等于H2O的产率 B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.v(CO)与v(H2)的比值不变 D.混合气体的密度不变
⑤在上述温度下,向平衡后的2L容器中再充入0.4molH2和0.4molCH3OCH3(g),则化学平衡____ (填“向左”“向右”或“不”)移动。
(1)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1=—393.5kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H2=—241.8kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H3=—283.0kJ·mol-1
则煤气化主要反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的△H=
II.为了减少CO的排放,某环境研究小组以CO和H2为原料合成清洁能源二甲醚(DME),反应为4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=—198kJ·mol-1。
(2)如图所示能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为
(3)在一定温度下,向2.0L固定容积的密闭容器中充入2molH2和1molCO,经过一段时间后,反应4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)达到平衡。反应过程中测得的部分数据见表:
时间/min | 0 | 20 | 40 | 80 | 100 |
n(H2)/mol | 2.0 | 1.4 | 0.85 | 0.4 | — |
n(CO)/mol | 1.0 | — | 0.425 | 0.2 | 0.2 |
n(CH3OCH3)/mol | 0 | 0.15 | — | — | 0.4 |
n(H2O)/mol | 0 | 0.15 | 0.2875 | 0.4 | 0.4 |
①0~20min的平均反应速率v(CO)=
②达到平衡时,H2的转化率为
③在上述温度下,该反应的平衡常数K=
④能表明该反应达到平衡状态的是
A.CO的转化率等于H2O的产率 B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.v(CO)与v(H2)的比值不变 D.混合气体的密度不变
⑤在上述温度下,向平衡后的2L容器中再充入0.4molH2和0.4molCH3OCH3(g),则化学平衡
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【推荐2】Ⅰ.氮及其化合物对人类生产、生活有着重要的作用。
(1)贮藏粮食、瓜果常充入,主要作用是_______ 。
(2)工业合成氨的原理是,能加快该反应速率的措施有_______ (任写两点)。
(3)实验室模拟氨催化氧化时,先用酒精喷灯预热催化剂,后通入反应气体,当催化剂红热后撤去酒精喷灯,催化剂仍然保持红热,温度可达到700℃以上。下图能够正确表示该反应过程能量变化的是_______ (填字母)。
电化学气敏传感器可用于监测该实验中的含量,其工作原理见图,监测过程被_______ (填“氧化”或“还原”)。
Ⅱ.氮氧化物是大气污染物,研究氮氧化物的转交与处理对于环境保护具有重要的意义。
(4)800℃下发生反应:,随时间的变化如下表所示:
用表示0~2s内该反应的平均速率v=_______ 。图中代表浓度变化的曲线是_______ 。
(5)A点正反应速率_______ B点逆反应速率(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(6)三元催化器可同时将汽车尾气中的碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物三种污染物转化为无害物质,写出转化过程中和CO反应的化学方程式:_______ 。
(1)贮藏粮食、瓜果常充入,主要作用是
(2)工业合成氨的原理是,能加快该反应速率的措施有
(3)实验室模拟氨催化氧化时,先用酒精喷灯预热催化剂,后通入反应气体,当催化剂红热后撤去酒精喷灯,催化剂仍然保持红热,温度可达到700℃以上。下图能够正确表示该反应过程能量变化的是
A | B | C |
Ⅱ.氮氧化物是大气污染物,研究氮氧化物的转交与处理对于环境保护具有重要的意义。
(4)800℃下发生反应:,随时间的变化如下表所示:
时向/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
(5)A点正反应速率
(6)三元催化器可同时将汽车尾气中的碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物三种污染物转化为无害物质,写出转化过程中和CO反应的化学方程式:
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解题方法
【推荐3】基于新材料及3D打印技术,科学家研制出一种微胶囊吸收剂能将工厂排放的CO2以更加安全、廉价和高效的方式处理掉,球形微胶囊内部充入Na2CO3溶液,其原理如图所示。
(1)这种微胶囊吸收CO2的原理是_____________ (用离子方程式解释),此过程是_______ (填“吸收”或“放出”)能量的过程。
(2)在吸收过程中关于胶囊内溶液下列说法正确的是_____________ 。
a. 吸收前溶液中c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)
b. 吸收过程中,体系中所有的含碳微粒是CO32-、HCO3-、H2CO3
c. 当n(CO2):n(Na2CO3)=1:3时,溶液中c(CO32-)<c(HCO3-)
d. 溶液中始终有c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)
(3)将吸收的CO2催化加氢可制得乙烯。
已知:2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g) △H =-127.8 kJ/mol,如图曲线a表示在体积为2 L的恒容容器中,投料为1 mol CO2和3 mol H2时,测得温度对CO2的平衡转化率的影响,改变投料比测量后得到曲线b。
①根据曲线a计算250℃时该反应的化学平衡常数K=_____________ (带入数值列出计算式即可)
②b条件下投料比n(H2)/n(CO2)______ 3(填“>”、“<”或“=”),判断依据是____________________________
③下列说法正确的是_____________ 。
a. 平衡常数大小:M=M1> N
b. 其他条件不变,b条件时增加催化剂用量,则250℃时CO2的平衡转化率可能达到M
c. 当压强、混合气体的密度或n(H2)/n(CO2)不变时均可视为化学反应已达到平衡状态
d. 工业生产中采取较高温度(250 ℃左右)是为了提高催化剂活性加快反应速率。
(1)这种微胶囊吸收CO2的原理是
(2)在吸收过程中关于胶囊内溶液下列说法正确的是
a. 吸收前溶液中c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)
b. 吸收过程中,体系中所有的含碳微粒是CO32-、HCO3-、H2CO3
c. 当n(CO2):n(Na2CO3)=1:3时,溶液中c(CO32-)<c(HCO3-)
d. 溶液中始终有c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)
(3)将吸收的CO2催化加氢可制得乙烯。
已知:2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g) △H =-127.8 kJ/mol,如图曲线a表示在体积为2 L的恒容容器中,投料为1 mol CO2和3 mol H2时,测得温度对CO2的平衡转化率的影响,改变投料比测量后得到曲线b。
①根据曲线a计算250℃时该反应的化学平衡常数K=
②b条件下投料比n(H2)/n(CO2)
③下列说法正确的是
a. 平衡常数大小:M=M1> N
b. 其他条件不变,b条件时增加催化剂用量,则250℃时CO2的平衡转化率可能达到M
c. 当压强、混合气体的密度或n(H2)/n(CO2)不变时均可视为化学反应已达到平衡状态
d. 工业生产中采取较高温度(250 ℃左右)是为了提高催化剂活性加快反应速率。
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(0.4)
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【推荐1】在双碳目标驱动下,大批量氢燃料客车在2022年北京冬奥会上投入使用。氢源的获取和利用成为科学研究热点。回答下列问题:
Ⅰ.氢源的获取:电解液氨制氢
氨分子中具有较高的含氢量,因此是制氢的优选原料。现以液氨为原料,使用非水电解质电解制氢。(已知:电解过程中电解液内含氮微粒只有、和)
(1)产生的电极反应式为______ 。
Ⅱ.氢源的利用:还原制甲醇
(2)800℃时,还原反应的热化学方程式及其平衡常数如下:
反应1:
反应2:
反应3:______
(3)800℃时,正反应进行的程度“反应2”______ “反应1”(选填“>”或“<”),判断依据是______ 。
(4)反应1在一定条件下建立平衡,关于反应1的相关描述正确的是______。
(5)某温度下,向2L恒容密闭容器中充入0.5mol和0.9mol发生反应1和反应2,经过5min达到平衡状态,反应过程中和的物质的量随时间变化情况如下图所示:
平衡时,的转化率为______ ,该温度下,反应2的化学平衡常数______ 。
(6)用途广泛,写出基于其物理性质的一种用途:______ 。
Ⅰ.氢源的获取:电解液氨制氢
氨分子中具有较高的含氢量,因此是制氢的优选原料。现以液氨为原料,使用非水电解质电解制氢。(已知:电解过程中电解液内含氮微粒只有、和)
(1)产生的电极反应式为
Ⅱ.氢源的利用:还原制甲醇
(2)800℃时,还原反应的热化学方程式及其平衡常数如下:
反应1:
反应2:
反应3:
(3)800℃时,正反应进行的程度“反应2”
(4)反应1在一定条件下建立平衡,关于反应1的相关描述正确的是______。
A.使用高效催化剂可降低反应的活化能,增大活化分子百分数,加快化学反应速率 |
B.该反应的反应物总能量小于生成物总能量 |
C.容器内气体的平均相对分子质量不再改变说明反应达到了平衡 |
D.增大压强,反应1的化学平衡常数变小 |
平衡时,的转化率为
(6)用途广泛,写出基于其物理性质的一种用途:
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(0.4)
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【推荐2】高纯度的氢氟酸是制造芯片的重要原料之一。
(1)氟原子激发态的电子排布式有_____ (选填编号,下同),其中能量较高的是_____ 。
A.1s22s22p43s1 B.1s22s22p43d2 C.1s22s12p5 D.1s22s22p33p2
SO2F2的分子结构如图所示,键角α1>α2的主要原因是______ 。
(2)HF无论是气态还是在水溶液中均可二聚形成(HF)2。HF能二聚的原因是_____ ,写出(HF)2发生第二步电离的电离方程式:_____ 。
(3)已知:HF(aq)H+(aq)+F-(aq) △H=-10.4kJ•mol-1
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ•mol-1
则HF(aq)+NaOH(aq)=NaF(aq)+H2O(l)的△H=______ kJ•mol-1。
如图为恒温、带有可自由移动隔板的刚性容器。当两边分别充入4g氦气和20g单分子态的HF气体时,隔板位于“5”处,隔板两边容器内的压强均为100kPa。
若固定隔板位于“5”处,当右侧容器内反应2HF(g)(HF)2(g)达到平衡状态时,右侧容器内压强为p1;松开隔板,隔板移至“6”处并达到新的平衡,此时右侧容器压强为p2。
(4)p1_____ p2(选填“A:>”“B:<”或“C:=”)。该温度下,2HF(g)(HF)2(g)反应的平衡常数Kp=_____ kPa-1。
(5)若将上述容器改为绝热容器,固定隔板在“5”处,下列不能说明右侧容器内反应已达平衡状态的是____ (选填编号)。
A.容器右侧气体的密度不再改变
B.容器右侧的温度不再改变
C.容器右侧气体的压强不再改变
D.容器右侧气体的平均相对分子质量不再改变
E.2v(HF)正=v[(HF)2]逆
某温度下,将分析浓度(总浓度)相同的HCl、HF和CH3COOH三种溶液,分别加水稀释时,溶液pH变化如图所示。图中,氢氟酸溶液在稀释初期的pH上升较快。
(6)据此判断,(HF)2与HF的酸性相比,较强的是_____ [选填“A:(HF)2”或“B:HF”]。
(7)NaF和HF的混合液具有一定的缓冲能力,即加入少量的酸或碱时,溶液的pH基本保持不变。用电离平衡理论解释NaF和HF混合液具有一定缓冲能力的原因______ 。
(1)氟原子激发态的电子排布式有
A.1s22s22p43s1 B.1s22s22p43d2 C.1s22s12p5 D.1s22s22p33p2
SO2F2的分子结构如图所示,键角α1>α2的主要原因是
(2)HF无论是气态还是在水溶液中均可二聚形成(HF)2。HF能二聚的原因是
(3)已知:HF(aq)H+(aq)+F-(aq) △H=-10.4kJ•mol-1
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ•mol-1
则HF(aq)+NaOH(aq)=NaF(aq)+H2O(l)的△H=
如图为恒温、带有可自由移动隔板的刚性容器。当两边分别充入4g氦气和20g单分子态的HF气体时,隔板位于“5”处,隔板两边容器内的压强均为100kPa。
若固定隔板位于“5”处,当右侧容器内反应2HF(g)(HF)2(g)达到平衡状态时,右侧容器内压强为p1;松开隔板,隔板移至“6”处并达到新的平衡,此时右侧容器压强为p2。
(4)p1
(5)若将上述容器改为绝热容器,固定隔板在“5”处,下列不能说明右侧容器内反应已达平衡状态的是
A.容器右侧气体的密度不再改变
B.容器右侧的温度不再改变
C.容器右侧气体的压强不再改变
D.容器右侧气体的平均相对分子质量不再改变
E.2v(HF)正=v[(HF)2]逆
某温度下,将分析浓度(总浓度)相同的HCl、HF和CH3COOH三种溶液,分别加水稀释时,溶液pH变化如图所示。图中,氢氟酸溶液在稀释初期的pH上升较快。
(6)据此判断,(HF)2与HF的酸性相比,较强的是
(7)NaF和HF的混合液具有一定的缓冲能力,即加入少量的酸或碱时,溶液的pH基本保持不变。用电离平衡理论解释NaF和HF混合液具有一定缓冲能力的原因
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】将转化为高附加值化学品,能有效的促进“碳达峰、碳中和”。一定条件下,向恒容密闭容器中充入和,发生如下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
其他条件不变,测得不同温度下的转化率和的选择性如图所示。
(的选择性)
回答下列问题:
(1)温度后,温度升高选择性降低的原因是___________ 。
(2)温度下,经过分钟反应达到平衡状态,以的物质的量变化表示反应的化学反应速率___________ ,反应Ⅱ的平衡常数___________ (保留两位有效数字)。
(3)已知Arrhenius经验公式为(为活化能且不考虑随温度改变,为速率常数,和为常数),设计实验探究Cat1、Cat2两种催化剂的催化效能,依据实验数据获得下图。
在Cat1催化剂作用下,该反应的活化能___________ ;从图中信息可知,催化效能较高的催化剂是___________ (填“Cat1”或“Cat2”。
(4)向两个密闭容器甲、乙中,分别充入物质的量均为的和,若只发生反应Ⅱ,其正反应速率为气体分压。若甲、乙容器平衡时,则甲、乙容器的体积之比___________ (用数值表示)。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
其他条件不变,测得不同温度下的转化率和的选择性如图所示。
(的选择性)
回答下列问题:
(1)温度后,温度升高选择性降低的原因是
(2)温度下,经过分钟反应达到平衡状态,以的物质的量变化表示反应的化学反应速率
(3)已知Arrhenius经验公式为(为活化能且不考虑随温度改变,为速率常数,和为常数),设计实验探究Cat1、Cat2两种催化剂的催化效能,依据实验数据获得下图。
在Cat1催化剂作用下,该反应的活化能
(4)向两个密闭容器甲、乙中,分别充入物质的量均为的和,若只发生反应Ⅱ,其正反应速率为气体分压。若甲、乙容器平衡时,则甲、乙容器的体积之比
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】甲醇燃料分为甲醇汽油和甲醇柴油,工业合成甲醇的方法很多。
(1)一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H1
2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H2
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H3
则CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)的△H═_________ .
(2)在容积为2L的密闭容器中进行反应:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),其他条件不变,在300℃和500℃时,物质的量n(CH3OH)与反应时间t的变化曲线如图1所示,该反应的△H____ 0 (填>、<或=).
(3)若要提高甲醇的产率,可采取的措施有(填字母)___________
E.将甲醇从混合体系中分离出来
(4)CH4和H2O在催化剂表面发生反应CH4+H2O⇌CO+3H2,T℃时,向1L密闭容器中投入1mol CH4和1mol H2O(g),5小时后测得反应体系达到平衡状态,此时CH4的转化率为50%,计算该温度下上述反应的化学平衡常数_____________________ (结果保留小数点后两位数字)
(5)以甲醇为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,图2是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图,B极的电极反应式为_________
(6)25℃时,草酸钙的Ksp=4.0×10﹣8,碳酸钙的Ksp=2.5×10﹣9。向10ml碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0×10﹣4mol•L﹣1的草酸钾溶液10ml,能否产生沉淀__________ (填“能”或“否”).
(1)一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H1
2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H2
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H3
则CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)的△H═
(2)在容积为2L的密闭容器中进行反应:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),其他条件不变,在300℃和500℃时,物质的量n(CH3OH)与反应时间t的变化曲线如图1所示,该反应的△H
(3)若要提高甲醇的产率,可采取的措施有(填字母)
A.缩小容器体积 |
B.降低温度 |
C.升高温度 |
D.使用合适的催化剂 |
(4)CH4和H2O在催化剂表面发生反应CH4+H2O⇌CO+3H2,T℃时,向1L密闭容器中投入1mol CH4和1mol H2O(g),5小时后测得反应体系达到平衡状态,此时CH4的转化率为50%,计算该温度下上述反应的化学平衡常数
(5)以甲醇为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,图2是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图,B极的电极反应式为
(6)25℃时,草酸钙的Ksp=4.0×10﹣8,碳酸钙的Ksp=2.5×10﹣9。向10ml碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0×10﹣4mol•L﹣1的草酸钾溶液10ml,能否产生沉淀
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(0.4)
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解题方法
【推荐2】二氧化碳和氨是重要的化工产品,是纯碱工业、制造硝酸、铵盐和氮肥等的原料。
(1)CO2的电子式是________________ 。
(2)以NH3与CO2为原料合成尿素[化学式为CO(NH2)2]的主要反应如下:
① 2NH3(g)+CO2(g) = NH2CO2NH4(s) △H=-l59.5 kJ·mol-1
② NH2CO2NH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H="+116.5" kJ·mol-1
③ H2O(1) =H2O(g) △H=+44.0kJ·mol-1
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式_______________ ;
(3)NH3和O2在铂系催化剂作用下从145℃就开始反应:
4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H=-905kJ·mol-1
不同温度下NO产率如下图1所示,由此图可知温度对NO产率的影响规律为______________ ,请用化学反应速率和化学平衡理论解释其原因:____________________ 。图1 图2
(4)以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图2所示,在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y,有关石墨I电极反应可表示为_______________ 。
(1)CO2的电子式是
(2)以NH3与CO2为原料合成尿素[化学式为CO(NH2)2]的主要反应如下:
① 2NH3(g)+CO2(g) = NH2CO2NH4(s) △H=-l59.5 kJ·mol-1
② NH2CO2NH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H="+116.5" kJ·mol-1
③ H2O(1) =H2O(g) △H=+44.0kJ·mol-1
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式
(3)NH3和O2在铂系催化剂作用下从145℃就开始反应:
4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H=-905kJ·mol-1
不同温度下NO产率如下图1所示,由此图可知温度对NO产率的影响规律为
(4)以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图2所示,在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y,有关石墨I电极反应可表示为
(5)已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数K=1.75×10-5,H2CO3的电离平衡常数K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11。 常温下,用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液,NH4HCO3溶液显
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【推荐3】天然气开采产生的废气普遍含有硫化氢,需要回收处理并加以利用。
回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式:
①;
②
则反应③___________ 。
(2)下列叙述不能说明反应③达到平衡状态的有___________(填标号)。
(3)在恒压条件下,按投料比分别为进行反应③,该反应中的平衡转化率随温度变化如图所示,则曲线a对应的投料比为___________ ;的平衡转化率随温度降低而减小的原因是_________________________________ 。
(4)在恒温()、恒压()反应条件下,将的混合气进行反应③,达到平衡时,的分压与的分压相同。则该反应的___________ (是以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)
(5)天然气开采产生的硫化氢也可通过如图所示的电化学装置进行处理。
①电极甲为电池的________ (填“负极”或“正极”),该电极的电极反应式为______________________ 。
②电池工作时,的移动方向是______________________ 。(填“从左到右”或“从右到左”)
回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式:
①;
②
则反应③
(2)下列叙述不能说明反应③达到平衡状态的有___________(填标号)。
A.形成的同时断裂 |
B.恒温恒容条件下,体系压强不再变化 |
C.恒温恒容条件下,气体的密度不再变化 |
D.混合气体的平均摩尔质量不再变化 |
(3)在恒压条件下,按投料比分别为进行反应③,该反应中的平衡转化率随温度变化如图所示,则曲线a对应的投料比为
(4)在恒温()、恒压()反应条件下,将的混合气进行反应③,达到平衡时,的分压与的分压相同。则该反应的
(5)天然气开采产生的硫化氢也可通过如图所示的电化学装置进行处理。
①电极甲为电池的
②电池工作时,的移动方向是
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