化石燃料的综合利用既能减少污染,又能提高资源利用率,回答下列问题:
(1)在一定温度下,向某恒容容器中充入
和
,仅发生反应:
,
①下列情况表明反应已达到平衡状态的是______ (填字母)。
A.
的体积分数保持不变
B.混合气体的密度保持不变
C.
的转化率保持不变
D.
与
的物质的量之比不再改变
②该反应能在______ (填“高温”、“低温”或“任何温度”)下自发。
(2)向2L的恒容密闭容器中充入
,发生反应:
其他条件不变时,
的平衡转化率随着温度(T)的变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/27/eb7ae6dc-f25f-405d-9ecd-86f5cfcd0aa1.png?resizew=233)
①欲提高
的平衡转化率且加快反应速率,下列措施可能有效的是______ (填字母)。
a.降低温度并及时分离出产物
b.加入合适的催化剂并分离出产物
c.再向容器中充入![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4f78a26bfbc9a6cc6e6bdea481a16819.png)
②
时,反应经过20min达到平衡,用
表示的该段时间内的平均速率为______
,该温度下,平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/940db2e9b806d2c9dbedcf14f05b9480.png)
______ ,改变投料,某时刻容器内
、
、
,则此时![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c175ae491f8aab736e87cd0c7653fd1e.png)
______
(填“>”、“<”或“=”)。
(1)在一定温度下,向某恒容容器中充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/166de5c2ac0625fb3ee9c8bdb5ef7486.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0d727f339c9630b8042a2704d1c25851.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c53d186cd1aed4a1e097a764294caf20.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/80048d998e5b9ad9948d89c4a0ffb098.png)
①下列情况表明反应已达到平衡状态的是
A.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
B.混合气体的密度保持不变
C.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
D.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50a5c6d26e9821c59de16c928dcb79f0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e9b0547b553bc0c6d94299341006c14.png)
②该反应能在
(2)向2L的恒容密闭容器中充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3b514686447d1d3547cab2aebc43ad27.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/048382f439bcc3024469e16912e07872.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50a5c6d26e9821c59de16c928dcb79f0.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/27/eb7ae6dc-f25f-405d-9ecd-86f5cfcd0aa1.png?resizew=233)
①欲提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50a5c6d26e9821c59de16c928dcb79f0.png)
a.降低温度并及时分离出产物
b.加入合适的催化剂并分离出产物
c.再向容器中充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4f78a26bfbc9a6cc6e6bdea481a16819.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/123ed7462393e60bd2742abef1d2ac37.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/49662a5a87cc16ff17ce89f2e1dc276b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5547f6339f968a7af10c5c0c781308a9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/940db2e9b806d2c9dbedcf14f05b9480.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/34c66fb53abab7572ff7d0eebfce5744.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c9b154020f541fdf4ce514e7da73b9ed.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c29c88f32b9f48d72e1662979c2e8f7b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c175ae491f8aab736e87cd0c7653fd1e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b965da982ffb1c164a39a635251bd62e.png)
更新时间:2023-12-18 13:13:28
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】已知:
Ⅰ
Ⅱ
请回答下列问题:
(1)①
与
反应生成
、
和
的热化学方程式为___________ 。
②若①反应达到平衡,升高温度对该反应的影响为___________ 。
③若反应Ⅱ的逆反应的活化能为
,则E___________ (填“
”“
”或“
”)220.9。
(2)一定条件下
可被甲烷还原为“纳米级”的金属铁,其反应为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/92e03cd2a5f897021c9bb0009dd4963d.png)
①在
下,向某恒容密闭容器中加入![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1bccbb91d69f182b88d5852f10319e4c.png)
和![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2e0e1a928167fedd7f9cbc804eade8cb.png)
进行上述反应,反应起始时压强为
,反应进行至
时达到平衡状态,测得此时容器的气体压强是起始压强的2倍,该反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
___________ ;(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压
总压
物质的量分数)
②该反应达到平衡时,某物理量(Y)随温度变化如图所示,当温度由
升高到
时,平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b23d08f125873b66e1233472050914b.png)
___________
(填“
”“
”或“
”)。纵坐标可以表示的物理量有___________ (填字母序号)。
a.
的逆反应速率 b.
的体积分数
c.混合气体的平均相对分子质量 d.容器内压强
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af85c6d6abad975cba02b19f67240133.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22c27164702ecc21c782cc757e5b95e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c04b724d281e28e4e4b80f34973b2f3e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e67d0c6967a794d999263f1189457107.png)
请回答下列问题:
(1)①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e144788205f8fec165233c9c3389c664.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ba8d41defa28f4f06acefb19b1286146.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a91c21f9d92bc9e5834ce5a6cc13f865.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1702845a0782a3ae78d6ffa412f3f7aa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/064c7ea82c5f7a74d06856c0ff0e1b6b.png)
②若①反应达到平衡,升高温度对该反应的影响为
③若反应Ⅱ的逆反应的活化能为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6b3bf6fcda1fa7935cd7b21bfbcbfee5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/392cdb9d30684cce244bef94b8d861b9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ff7942da6c3fc4005256fb1458557c0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6706fe00b4e231e62d9ecbec567d526b.png)
(2)一定条件下
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd64433131ff93fd151abc85cfe05dba.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/67078531385c873aa573823a96c33bb0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/92e03cd2a5f897021c9bb0009dd4963d.png)
①在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/67490e0774a7800e6698bec8723964b8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1bccbb91d69f182b88d5852f10319e4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/521981899ff2eb449d1f8f58a6217903.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2e0e1a928167fedd7f9cbc804eade8cb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fe963dc7bc9effa1580be6b740750307.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf9f50605db5d5f8f3a01ee8e474a112.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fb21c93732b200bdddc5217b66090722.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6706fe00b4e231e62d9ecbec567d526b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2468403b3eba9e40bfa36f464e927738.png)
②该反应达到平衡时,某物理量(Y)随温度变化如图所示,当温度由
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a724b59c890095baa5cb73e267c44.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9275bd8ce17fcc4a786510b008414ab0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b23d08f125873b66e1233472050914b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5b7706c6abbe0f7086d405c8c5e4c0d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/392cdb9d30684cce244bef94b8d861b9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ff7942da6c3fc4005256fb1458557c0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6706fe00b4e231e62d9ecbec567d526b.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/11/ea3672b6-a4bc-4845-996d-fcdeba33a2c3.png?resizew=188)
a.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
c.混合气体的平均相对分子质量 d.容器内压强
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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2】我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。因此,研发二氧化碳利用技术,降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。以
、
为原料合成
涉及的主要反应如下:
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d873ce5502758c7c2b739f801b53946.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6752329aa481e270cba57871d1619142.png)
回答下列问题:
(1)已知
,请计算![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3376ddc858ad460f6093738d0238a56a.png)
___________ 。
(2)在恒温恒容的容器中发生上述反应,下列说法正确的有___________。
(3)研究表明:其他条件相同的情况下,用新型催化剂可以显著提高甲醇的选择性。使用该催化剂,将
和
在
密闭容器中进行反应,
的平衡转化率和甲醇的选择率(甲醇的选择率:转化的
中生成甲醇的物质的量分数)随温度的变化趋势如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/22/2834614171492352/2835696013131776/STEM/c6fb73d6-7bf8-49fe-8771-663ec16cfef1.png?resizew=459)
①温度为
,经
体系达到平衡,则
的平均反应速率为___________ ,该温度下反应Ⅰ的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
___________ 。
②随着温度的升高,
的平衡转化率增加但甲醇的选择率降低,分析其原因___________ 。
(4)研究表明,在电解质水溶液中,
可以被电化学还原。两种不同催化剂
、
上
电还原为
的反应进程中(溶液中
被还原为
的反应也同时发生)相对能量变化如图。由此判断,电解质溶液中主要发生
还原为
反应的是___________ (填
或
),理由是___________ 。
![](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/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a1a0a7e8797859917d04ff18a6a89d4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d873ce5502758c7c2b739f801b53946.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b35e90d9301361fd4631e9560221c133.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6752329aa481e270cba57871d1619142.png)
回答下列问题:
(1)已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/05f14e1a0d163b40205c51742a8fb2e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b44e1c221afc5b5c1051b7d83a5572b7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3376ddc858ad460f6093738d0238a56a.png)
(2)在恒温恒容的容器中发生上述反应,下列说法正确的有___________。
A.气体平均摩尔质量保持不变,反应体系已达平衡 |
B.加入催化剂,可提高![]() |
C.平衡后缩小体积增大体系压强,有利于提高![]() |
D.平衡后升高温度,反应Ⅱ的正反应速率增大、逆反应速率减小,平衡正移 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/11191d6ed838e85f1878872bbb4b7881.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fc51bea4ba5250b8f16af7daafe029b2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b54fef3fe3968e7c106ee83221f17fe4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/22/2834614171492352/2835696013131776/STEM/c6fb73d6-7bf8-49fe-8771-663ec16cfef1.png?resizew=459)
①温度为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7a42777cf7acdf20a614058c5b0e5987.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af12320a8be4ea1051ab6c94cdb93b90.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
②随着温度的升高,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(4)研究表明,在电解质水溶液中,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fc2a39beea5adf5d07aea0424ca7a64f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/581c04af30b490da1a50555f9c89125c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a8b6ede55013761f0df50ef4854cb9d4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fc2a39beea5adf5d07aea0424ca7a64f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/581c04af30b490da1a50555f9c89125c.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/22/2834614171492352/2835696013131776/STEM/c4973a13-4288-4603-a992-929fa0adb778.png?resizew=648)
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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】李克强总理在(2018年国务院政府工作报告》中强调“今年二氧化硫、氮氧化物排放量要下降3%。”研究烟气的脱硝(除NOx)脱硫(除SO2)有着积极的环保意义。
Ⅰ.汽车排气管上安装“催化转化器”,其反应的热化学方程式为2NO(g)+2CO(g)
2CO2(g)+N2(g) △H=-746.50 kJ/mol。T ℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2 L的密闭容器中若温度和体积不变,反应过程中(0~15 min)NO的物质的量随时间的变化关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/22/c2ff6bc6-d109-452d-b4ff-e490ed66f323.png?resizew=325)
(1)图中a、b分别表示在相同温度下,使用质量相同但表面积不同的催化剂时,达到平衡过程中n(NO)的变化曲线,其中表示催化剂表面积较大的曲线是____ (填“a”或“b”)。
(2)在a曲线所示反应中,T℃时,该反应的化学平衡常数K=_______
(3)15min时,n(NO)发生图中所示变化,则改变的条件可能是_______ (填字母)。
A.充入少量CO B.将N2液化移出体系 C.升高温度 D.加入催化剂
Ⅱ.已知下列反应:①5O2(g)+4NH3(g)=6H2O(g)+4NO(g) △H1
②N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H2
③2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H3
(1)在高效催化剂作用下可发生反应8NH3(g)+6NO2(g)
7N2(g)+12H2O(g),利用该反应对NO2进行处理则该反应的△H=____________________________ (用△H1、△H2、△H3表示),△S______ 0。
(2)某温度下,向某恒容密闭容器中充入一定量的NH3和NO2,按照(1)的原理模拟污染物的处理。若容器中观察到_______ (填字母),可判断该反应达到平衡状态
A.混合气体颜色不再改变
B.混合气体的密度不再改变
C.混合气体摩尔质量不再改变
Ⅰ.汽车排气管上安装“催化转化器”,其反应的热化学方程式为2NO(g)+2CO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/22/c2ff6bc6-d109-452d-b4ff-e490ed66f323.png?resizew=325)
(1)图中a、b分别表示在相同温度下,使用质量相同但表面积不同的催化剂时,达到平衡过程中n(NO)的变化曲线,其中表示催化剂表面积较大的曲线是
(2)在a曲线所示反应中,T℃时,该反应的化学平衡常数K=
(3)15min时,n(NO)发生图中所示变化,则改变的条件可能是
A.充入少量CO B.将N2液化移出体系 C.升高温度 D.加入催化剂
Ⅱ.已知下列反应:①5O2(g)+4NH3(g)=6H2O(g)+4NO(g) △H1
②N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H2
③2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H3
(1)在高效催化剂作用下可发生反应8NH3(g)+6NO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1883cc1e461356ba60089456b66dcb4f.png)
(2)某温度下,向某恒容密闭容器中充入一定量的NH3和NO2,按照(1)的原理模拟污染物的处理。若容器中观察到
A.混合气体颜色不再改变
B.混合气体的密度不再改变
C.混合气体摩尔质量不再改变
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解题方法
【推荐1】近年碳中和理念成为热门,通过“CO2→合成气→高附加值产品”的工艺路线,可有效实现CO2的资源化利用。请回答下列问题:
(1)CO2加氢制合成气(CO、H2)时发生下列反应:
已知:①CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g) ∆H1=+206.2kJ∙mol-1
②CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g) ∆H=-165.0kJ∙mol-1
则CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g) ∆H=___________ kJ/mol
(2)CO2经催化加氢可合成烯烃:2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H4(g)+4H2O(g) ∆H。在0.1MPa时,按n(CO2):n(H2)=1:3投料,如图所示为不同温度(T)下,平衡时四种气态物质的物质的量(n)关系。
①在一个恒温恒容的密闭容器中,该可逆反应达到平衡的标志是___________ (填字母)。
A.容器内各物质的浓度不随时间变化
B.2v正(CO2)=3v逆(H2)
C.容器内压强不随时间变化
D.混合气体的密度不再改变
②该反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
___________ 0(填“>”或“<”),理由是___________ 。
③曲线c表示的物质为___________ (用化学式表示)。
④为提高H2的转化率,可以采取什么措施___________ (至少写出2种)。
(3)由CO2与H2反应合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ∆H。某温度下将1molCO2和3molH2充入体积不变的2L密闭容器中,初始总压为8MPa,发生上述反应,测得不同时刻反应后与反应前的压强关系如表:
该条件下的分压平衡常数Kp___________ (MPa)-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(1)CO2加氢制合成气(CO、H2)时发生下列反应:
已知:①CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g) ∆H1=+206.2kJ∙mol-1
②CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g) ∆H=-165.0kJ∙mol-1
则CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g) ∆H=
(2)CO2经催化加氢可合成烯烃:2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H4(g)+4H2O(g) ∆H。在0.1MPa时,按n(CO2):n(H2)=1:3投料,如图所示为不同温度(T)下,平衡时四种气态物质的物质的量(n)关系。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/24/0916a2a1-f24a-4b56-b032-6f115c0ed142.png?resizew=287)
①在一个恒温恒容的密闭容器中,该可逆反应达到平衡的标志是
A.容器内各物质的浓度不随时间变化
B.2v正(CO2)=3v逆(H2)
C.容器内压强不随时间变化
D.混合气体的密度不再改变
②该反应的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
③曲线c表示的物质为
④为提高H2的转化率,可以采取什么措施
(3)由CO2与H2反应合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ∆H。某温度下将1molCO2和3molH2充入体积不变的2L密闭容器中,初始总压为8MPa,发生上述反应,测得不同时刻反应后与反应前的压强关系如表:
时间/h | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
![]() | 0.92 | 0.85 | 0.79 | 0.75 | 0.75 |
该条件下的分压平衡常数Kp
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(0.65)
解题方法
【推荐2】将二氧化碳资源化是实现“碳中和”目标的重要手段。回答下列问题:
(1)利用
和重整技术可获得合成气(主要成分为CO和
),反应如下:
I:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4dccdcb77b9fa22c219836cb85af0dc4.png)
Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f7cfc17dd72ad3e5da00d9c4cc7f59cd.png)
反应
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
___________
,该反应活化能
(正)___________
(逆)(填“>”“<”或“=”)。
(2)二氧化碳催化加氢可合成乙醇,其反应原理为:
,该反应的平衡常数与温度的关系如表。
①该反应为___________ 反应(填“吸热”或“放热”),在___________ 时可自发进行(填“高温”“低温”或“任意温度”)。
②恒容绝热容器中发生上述反应,下列说法正确的是___________ 。
A.加入合适的催化剂可以提高
的平衡转化率
B.反应达平衡后容器内温度保持不变
C.反应达平衡时
一定成立
D.容器内气体密度不变时说明达到了平衡状态
③设m为起始时的投料比,即
。通过实验得到图像如下:___________ (填
、
或
),理由是___________ 。图乙表示在
,起始压强为4 MPa的恒容条件下,平衡状态时各物质的物质的量分数与温度的关系,
温度时,该反应的压强平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
___________
(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压物质的量分数)。
(1)利用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
I:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2954feb62a50c9d1261668a41ac4be49.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4dccdcb77b9fa22c219836cb85af0dc4.png)
Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1b1d40ebbc1f613d901159f2ee2f045.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f7cfc17dd72ad3e5da00d9c4cc7f59cd.png)
反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d8767c8fa8f797cb7574e787e39d4e7c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/abbfb111fcc7ce72fc6e244b66fdff14.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/abbfb111fcc7ce72fc6e244b66fdff14.png)
(2)二氧化碳催化加氢可合成乙醇,其反应原理为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ffdc9805228f812e776be45af4857207.png)
温度/K | 400 | 500 |
平衡常数/K | 9 | 5.3 |
②恒容绝热容器中发生上述反应,下列说法正确的是
A.加入合适的催化剂可以提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
B.反应达平衡后容器内温度保持不变
C.反应达平衡时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b50777fcbbb2e0e82679b46c75d1b66e.png)
D.容器内气体密度不变时说明达到了平衡状态
③设m为起始时的投料比,即
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/443a5e4587eb2b1fba69a623f3b7828b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a724b59c890095baa5cb73e267c44.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9275bd8ce17fcc4a786510b008414ab0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/155c5f3a5c55e0c95191c5a893f63062.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d8a3cc8c48bf54ec8252e5dce6867754.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2114a0fe21dc0e5bf831c146ef02b113.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd7aa0efdb5039dd84465a39cc5b4fe1.png)
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【推荐3】NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题,研究NOx之间的转化也具有重要意义。
用水吸收NOx的相关热化学方程式如下:
(1)2NO2(g)+H2O(l)=HNO3(aq)+HNO2(aq)ΔH=-116.1kJ·mol-1
3HNO2(aq)=HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)ΔH=+75.9kJ·mol-1
反应3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH=____ kJ·mol-1。
(2)已知反应2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)。v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数)。一定条件下进行该反应,测得CO的平衡转化率与温度、起始投料比m=
的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/31/2732797694164992/2733486773215232/STEM/a27f56ed2195421ca941a7502f763fba.png?resizew=153)
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数__ (填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍数。
②下列说法正确的是___ 。
A.投料比:m1<m2<m3
B.汽车排气管中的催化剂可提高NO的平衡转化率
C.当投料比m=2时,NO转化率比CO转化率小
D.当体系中CO2和CO物质的量浓度之比保持不变时,反应达到平衡状态
(3)已知:N2O4(g)
2NO2(g)ΔH>0将一定量N2O4气体充入刚性密闭容器中,控制反应温度为T1。t1时刻反应达到平衡,混合气体平衡总压强为p,N2O4气体的平衡转化率为75%,则反应N2O4(g)
2NO2(g)的平衡常数Kp=___ (对于气相反应,用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数,记作Kp,如p(B)=p·x(B),p为平衡总压强,x(B)为平衡系统中B的物质的量分数)。
(4)在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体,匀速通入装有催化剂M的反应器中反应(如图所示)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/24/9a1dd451-5313-427b-b2b7-6e3af91f2a44.png?resizew=359)
反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图所示。
在50~250℃范围内随着温度的升高,NOx的去除率先迅速上升的主要原因是___ ;后来上升缓慢的主要原因是___ ;当反应温度高于380℃时,NOx的去除率迅速下降的原因可能是___ 。
用水吸收NOx的相关热化学方程式如下:
(1)2NO2(g)+H2O(l)=HNO3(aq)+HNO2(aq)ΔH=-116.1kJ·mol-1
3HNO2(aq)=HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)ΔH=+75.9kJ·mol-1
反应3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH=
(2)已知反应2NO(g)+2CO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/532bed9c447613b26ea54a1558a710b5.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/31/2732797694164992/2733486773215232/STEM/a27f56ed2195421ca941a7502f763fba.png?resizew=153)
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数
②下列说法正确的是
A.投料比:m1<m2<m3
B.汽车排气管中的催化剂可提高NO的平衡转化率
C.当投料比m=2时,NO转化率比CO转化率小
D.当体系中CO2和CO物质的量浓度之比保持不变时,反应达到平衡状态
(3)已知:N2O4(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
(4)在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体,匀速通入装有催化剂M的反应器中反应(如图所示)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/24/9a1dd451-5313-427b-b2b7-6e3af91f2a44.png?resizew=359)
反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图所示。
在50~250℃范围内随着温度的升高,NOx的去除率先迅速上升的主要原因是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/24/7f993830-083b-4ac9-8ae3-501d8bbd92b3.png?resizew=261)
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适中
(0.65)
【推荐1】利用高效铜基催化剂,可以实现
催化加氢合成甲醇。该技术是重要的碳捕获利用与封存技术,为我国碳达峰和碳中和目标提供技术支撑。回答下列问题:
(1)已知:反应Ⅰ.
kJ⋅mol![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f483eb8188afd27aa8f59e3f0b0ce3e.png)
反应Ⅱ.
kJ⋅mol![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f483eb8188afd27aa8f59e3f0b0ce3e.png)
则反应Ⅲ.
的
等于______ ,该反应能自发的条件是______ (填“低温”或“高温”)。
(2)保持温度不变,向体积恒定为2L的密闭容器中,充入2.0 mol
和6.0 mol
,发生反应Ⅲ测得
的物质的量如下表所示:
①2~4 min内,用
表示的化学反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/45609efc0f7d44fdbd60aface9006412.png)
______ 。
②6 min时,
的消耗速率______
的生成速率(填“大于”“小于”或“等于”)。
③写出既能加快反应Ⅲ的反应速率,又能提高反应Ⅲ中
转化率的措施:____________ (写出一条即可)。
(3)在不同条件下,按起始量
的配比发生反应Ⅲ。如图表示保持压强不变,不同温度时平衡体系中甲醇的物质的量分数
。若210℃到达平衡时容器的体积为1L,则该温度下反应Ⅲ到达平衡
的转化率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f0e74f5d2716172d144336dd9820fb5d.png)
______ ,反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2819eafd420d25930ed7c8c2188fa5a9.png)
______ 。
(4)铜基催化剂可以用铜的氧化物制备。如图是铜的某种氧化物的晶胞示意图,该氧化物的化学式为______ 。已知该晶胞参数为b nm,
为阿伏加德罗常数,则该晶胞密度为______ g/cm
。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(1)已知:反应Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/593bc7dead2bd7691bb425c47ac56044.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/10ce382198a07bd8df0d9e3a5b3b26b9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f483eb8188afd27aa8f59e3f0b0ce3e.png)
反应Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c9c1c1b305e55085ab2f4bb954a44c78.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b7eb2ce4f802e7078aa64a0cfb566409.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f483eb8188afd27aa8f59e3f0b0ce3e.png)
则反应Ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2556970400cf30ace21369934cabd252.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
(2)保持温度不变,向体积恒定为2L的密闭容器中,充入2.0 mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c299424fab47049e993bd886d5cd7a36.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f6287dab91a4428da92c3ce8f5550973.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c299424fab47049e993bd886d5cd7a36.png)
时间/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 |
![]() | 2.0 | 1.5 | 1.2 | 1.0 | 1.0 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/45609efc0f7d44fdbd60aface9006412.png)
②6 min时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
③写出既能加快反应Ⅲ的反应速率,又能提高反应Ⅲ中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(3)在不同条件下,按起始量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b38ed68b2d35a1906901229010d25073.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0efae09ee0f7c5b0b62db40ad377f71d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f0e74f5d2716172d144336dd9820fb5d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2819eafd420d25930ed7c8c2188fa5a9.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/12/8639d1b7-2d8b-46ce-9d13-5b12dbabfd25.png?resizew=349)
(4)铜基催化剂可以用铜的氧化物制备。如图是铜的某种氧化物的晶胞示意图,该氧化物的化学式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/004d5c84e9636ffab4f1825ea166307d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/708845c377fa64e861e262aedce18319.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/12/8832a1bf-2ce1-470e-8277-f88bb9acc7a5.png?resizew=228)
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【推荐2】运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义,已知在
时
的
。请完成下列探究。
(1)
时,在
的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得
的物质的量分别为
,则此时反应
正_____
逆(填“>”、“<”、“=”或“不能确定”)。
(2)若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气,则合成氨反应的平衡_______ 移动(填“向左”、“向右”或“不”)。
(3)下列关于工业合成氨的说法正确的是_______。
(4)氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径。
已知:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/54b5a732271ca2108388cfd5e9aae404.png)
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写出氨气催化氧化生成
和水蒸气的热化学方程式_______ 。
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(1)
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(2)若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气,则合成氨反应的平衡
(3)下列关于工业合成氨的说法正确的是_______。
A.因为![]() |
B.因为![]() |
C.在高温下进行是为了提高反应物的平衡转化率 |
D.使用催化剂不仅可以加快反应速率还可以降低反应所需的活化能 |
已知:
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写出氨气催化氧化生成
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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3】神舟十五号顺利发射升空,标志着我国航天事业的飞速发展。
Ⅰ.火箭推进剂的研究是航天工业中的重要课题,常见推进剂的燃料包括汽油液肼(N2H4)、液氢等,具有不同的推进效能。回答下列问题:
(1)火箭推进剂可用N2H4作燃料,N2O4作氧化剂,反应的热化学方程式可表示为2N2H4(l)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) ∆H1。
相关物质的摩尔生成焓∆HfHm如下表所示。
注:一定温度下,由元素的最稳定单质生成1mol纯物质的热效应称为该物质的摩尔生成焓,用∆HfHm表示。如N2H4(1)的摩尔生成焓:N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) ∆HfHm =+165.8kJ/mol
①∆H1=___________ kJ/mol。
②结合化学反应原理分析,N2H4(l)作推近剂燃料可与N2O4(g)自发进行反应的原因是___________ 。
(2)火箭推进器内氢氧燃烧的简化反应历程如下图所示,分析其反应机理。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/1/19/3414726079848448/3416062311358464/STEM/268e34ae7135485d8ae68aaffee81483.png?resizew=313)
该历程分步进行,其中氢氧燃烧决速步对应的反应方程式为___________ 。
Ⅱ.在温度T下,容积固定的密闭容器中充入3 mol NO和2 mol H2发生2H2(g)+2NO(g)
N2(g)+2H2O(g),起始压强为p0,一段时间后,反应达到平衡,此时压强p=0.9p0,
(3)则NO的平衡转化率α(NO)=___________ (结果保留三位有效数字),该反应的平衡常数Kp=___________ (用含P0的代数式表示)
Ⅰ.火箭推进剂的研究是航天工业中的重要课题,常见推进剂的燃料包括汽油液肼(N2H4)、液氢等,具有不同的推进效能。回答下列问题:
(1)火箭推进剂可用N2H4作燃料,N2O4作氧化剂,反应的热化学方程式可表示为2N2H4(l)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) ∆H1。
相关物质的摩尔生成焓∆HfHm如下表所示。
物质 | N2O4(g) | N2H4(l) | H2O(g) |
摩尔生成焓∆HfHm(kJ/mol) | +10.8 | +165.8. | -242.0 |
①∆H1=
②结合化学反应原理分析,N2H4(l)作推近剂燃料可与N2O4(g)自发进行反应的原因是
(2)火箭推进器内氢氧燃烧的简化反应历程如下图所示,分析其反应机理。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/1/19/3414726079848448/3416062311358464/STEM/268e34ae7135485d8ae68aaffee81483.png?resizew=313)
该历程分步进行,其中氢氧燃烧决速步对应的反应方程式为
Ⅱ.在温度T下,容积固定的密闭容器中充入3 mol NO和2 mol H2发生2H2(g)+2NO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(3)则NO的平衡转化率α(NO)=
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