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。
(1)利用
干重整反应可以对天然气资源综合利用,缓解温室效应对环境的影响。该反应一般认为通过如下步骤来实现:
反应①:
反应②:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7b9c84a2c4cc3f588811c0b067b2ba91.png)
上述反应中
为吸附活性炭,反应历程的能量变化如图1所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/9/f1383650-b2cc-44e4-bf07-8179c6443a4b.png?resizew=383)
①反应①是_______ (填“慢反应”或“快反应”),
干重整反应的热化学方程式为_______ 。(选取图中
表示反应热)。
②在恒压条件下,等物质的量的
和
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:
,则表示
平衡转化率的是曲线_______ (填“A”或“B”),判断的依据是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/9/e0386351-41ab-41e8-830c-c0486c809c20.png?resizew=155)
③在恒压p、
条件下,在密闭容器中充入等物质的量的
和
若图2中曲线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%,则以上反应平衡体系中![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5fd207756bac1ed8990bbe975d25d17f.png)
_______ 。则干重整反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
_______ (用平衡分压代替平衡浓度表示,分压=总压×物质的量分数,列出计算式,无需化简)。
(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(
)的某个基元反应的能量变化如图所示(
表示始态,
表示过渡态,
表示终态,*表示催化剂活性中心原子)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/9/82614bbc-e5bc-45ba-a94d-2da87eb3ee79.png?resizew=316)
铜表面涂覆一层氮掺杂的碳
可以提高乙醇的选择性,其原因可能是_______ 。
(1)利用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eeb5c57f097a15ff38b86796763692d9.png)
反应①:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/414655c7bac64a42a6c6a65ea8271462.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7b9c84a2c4cc3f588811c0b067b2ba91.png)
上述反应中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/153a945885037e0e0ba1554827b82c53.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/9/f1383650-b2cc-44e4-bf07-8179c6443a4b.png?resizew=383)
①反应①是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eeb5c57f097a15ff38b86796763692d9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/69e007e0caca6a625f46a13f0813a23c.png)
②在恒压条件下,等物质的量的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b1124f330375d2116cce2b4010ff17f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3855dcc64a8d2d84cce2105dc481531c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14f05256c205b7408606b4612915d112.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/9/e0386351-41ab-41e8-830c-c0486c809c20.png?resizew=155)
③在恒压p、
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8cf7016108450e8cb08a46fbcda421ba.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b1124f330375d2116cce2b4010ff17f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3855dcc64a8d2d84cce2105dc481531c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5fd207756bac1ed8990bbe975d25d17f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
(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(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3061c44a5fd703a23258289d17c51459.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e1430d1ab6e88819e388f819348482fb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/71f24244b2b810f7e0a02c7fdd131c51.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/67894c2f6e32b6f3b8c88d8b0782d0af.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/9/82614bbc-e5bc-45ba-a94d-2da87eb3ee79.png?resizew=316)
铜表面涂覆一层氮掺杂的碳
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d7029f2ced4935a9e08811c99e05fcb9.png)
更新时间:2024-01-09 19:09:04
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解题方法
【推荐1】乙酸甲酯是树脂、涂料、油墨、油漆、胶粘剂、皮革生产过程所需的有机溶剂,而且乙酸甲酯还可作为原料制备燃料乙醇。已知:乙酸甲酯可由乙酸和甲醇进行酯化反应得到。请回答下列问题:
(1)①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ∆H1=-874.5kJ/mol
②2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ∆H2=-1453kJ/mol
③2CH3COOCH3(l)+7O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) ∆H3=-3189.8kJ/mol
由上述反应,可求出CH3COOH(l)+CH3OH(l)=CH3COOCH3(l)+H2O(l)的∆H=________
。
(2)对于反应CH3COOH(l)+CH3OH(l)⇌CH3COOCH3(l)+H2O(l),判断下列选项可以提高乙酸平衡转化率的是______
A.加入催化剂,增快反应速率
B.加入过量的甲醇
C.加入过量的乙酸
D.将乙酸甲酯从体系中分离
E.适当地提高反应温度
F.适当地降低反应温度
(3)在刚性容器压强为1.01MPa时,乙酸甲酯与氢气制备乙醇发生了两个反应:
主反应:CH3COOCH3(g)+2H2(g) ⇌ CH3OH(g)+CH3CH2OH(g) ∆H<0,
副反应:CH3COOCH3(g)+H2(g) ⇌ CH3OH(g)+CH3CHO(g) ∆H>0,实验测得,在相同时间内,反应温度与CH3CH2OH和CH3CHO的产率之间的关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/26/315de5e2-2c58-4410-8ca4-f3ea8c7c2ec3.png?resizew=247)
①在540℃之前CH3CHO的产率远低于CH3CH2OH产率的原因是________ 。
②在470℃之后CH3CHO与CH3CH2OH产率变化趋势可能的原因是________ 。
(4)若在470℃时,以n(CH3COOCH3):n(H2)=1:10的投料比只进行主反应(不考虑副反应),乙酸甲酯平衡转化率与气体总压强的关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/26/78aedf82-5c0a-44ff-94d7-b8d64806e11b.png?resizew=242)
①A点时,CH3COOCH3(g)的平衡分压为________ MPa,CH3CH2OH(g)的体积分数________ %(保留一位小数)。
②470℃时,该反应的化学平衡常数Kp=________ (MPa)-1(Kp为以分压表示的平衡常数,列出计算式,不要求计算结果)。
(1)①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ∆H1=-874.5kJ/mol
②2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ∆H2=-1453kJ/mol
③2CH3COOCH3(l)+7O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) ∆H3=-3189.8kJ/mol
由上述反应,可求出CH3COOH(l)+CH3OH(l)=CH3COOCH3(l)+H2O(l)的∆H=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)对于反应CH3COOH(l)+CH3OH(l)⇌CH3COOCH3(l)+H2O(l),判断下列选项可以提高乙酸平衡转化率的是
A.加入催化剂,增快反应速率
B.加入过量的甲醇
C.加入过量的乙酸
D.将乙酸甲酯从体系中分离
E.适当地提高反应温度
F.适当地降低反应温度
(3)在刚性容器压强为1.01MPa时,乙酸甲酯与氢气制备乙醇发生了两个反应:
主反应:CH3COOCH3(g)+2H2(g) ⇌ CH3OH(g)+CH3CH2OH(g) ∆H<0,
副反应:CH3COOCH3(g)+H2(g) ⇌ CH3OH(g)+CH3CHO(g) ∆H>0,实验测得,在相同时间内,反应温度与CH3CH2OH和CH3CHO的产率之间的关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/26/315de5e2-2c58-4410-8ca4-f3ea8c7c2ec3.png?resizew=247)
①在540℃之前CH3CHO的产率远低于CH3CH2OH产率的原因是
②在470℃之后CH3CHO与CH3CH2OH产率变化趋势可能的原因是
(4)若在470℃时,以n(CH3COOCH3):n(H2)=1:10的投料比只进行主反应(不考虑副反应),乙酸甲酯平衡转化率与气体总压强的关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/26/78aedf82-5c0a-44ff-94d7-b8d64806e11b.png?resizew=242)
①A点时,CH3COOCH3(g)的平衡分压为
②470℃时,该反应的化学平衡常数Kp=
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解题方法
【推荐2】氢能是一种极具发展潜力的清洁能源,被誉为“21世纪终极能源”,也是在碳达峰、碳中和的大背景下,加速开发利用的一种能源。
(1)内能是指系统内物质能量的总和,下列说法正确的是_____
(2)下列关于氢能的说法不正确的是_____
(3)
氢气在氧气中完全燃烧,放出
的热量,下列热化学方程式书写正确的是_____
(4)热化学硫碘循环分解水是一种有发展前景的制氢方法之一,其反应过程如下图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/26/1e37b5c2-8b84-4acf-80f4-ecb6eb3f7997.png?resizew=406)
已知,反应Ⅱ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a7fd2b3bcf7f933c9fcda52069ee23e8.png)
组成:反应①
;反应②
分解。
①从能量的角度分析,该过程实现了___________ 到___________ 的转化。
②
和
对总反应起到了___________ 作用。
③在热化学硫碘循环分解水的总反应中,反应物的总能量___________ (填“大于”、“小于”或“等于”)生成物总能量。
④写出反应②的热化学方程式:___________ 。
⑤反应Ⅲ:
,已知
键能为
,
键能为
,则
键能为___________
。若
分解过程中得到
,则该反应的焓变___________ (填“增大”、“减小”或“不变”)
(1)内能是指系统内物质能量的总和,下列说法正确的是_____
A.系统的内能可以通过实验测得 |
B.当系统内物质的聚集状态发生改变时,内能也随之改变 |
C.系统内发生化学反应时,若温度不变,内能的变化就是焓变 |
D.内能与系统内物质的数量无关 |
(2)下列关于氢能的说法不正确的是_____
A.氢能属于二次能源 | B.氢能属于不可再生能源 |
C.氢能属于新能源 | D.氢能属于清洁能源 |
(3)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18b5acf59efb00b5fe33327b9e0f8494.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/828291d4eab80949af91ec26183f73f1.png)
A.![]() |
B.![]() |
C.![]() |
D.![]() |
(4)热化学硫碘循环分解水是一种有发展前景的制氢方法之一,其反应过程如下图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/26/1e37b5c2-8b84-4acf-80f4-ecb6eb3f7997.png?resizew=406)
已知,反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a7fd2b3bcf7f933c9fcda52069ee23e8.png)
组成:反应①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/55f8f9f3114d357d84dd901f717b4fc0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd0c046ea9c70fe5061b281b0fba4765.png)
①从能量的角度分析,该过程实现了
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ad5c9a2beda08c063217a69ef36dbe4.png)
③在热化学硫碘循环分解水的总反应中,反应物的总能量
④写出反应②的热化学方程式:
⑤反应Ⅲ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ba6fae1b09876c2d9037d380f5428245.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cb48d11d16ae254abe4687a92dd9de1d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b21c76940f386dbc581844a68d854766.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a0f443c9371e5b213f1709f107174c8c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3d9654309a9281d40779d6593d16dbae.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf1fdec7041bcb3e7cfcf5dec8a0f387.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1de5ceae95de3718cdd9cef7674a0226.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/79070ace2f936e042012fb1867ebaaa7.png)
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【推荐3】绿色能源是未来能源发展的重要方向,氢能是重要的绿色能源,利用生物乙醇来制取氢气的部分反应过程如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/17/2960011010048000/2960170555351040/STEM/b9adb7281789440f922db707b097f592.png?resizew=389)
(1)已知:反应①:CH3CH2OH(g)+3H2O(g)=2CO2(g)+6H2(g) ΔH1=+173.5kJ·mol-1
反应②:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.2kJ·mol-1
则反应Ⅰ的热化学方程式为____ 。
(2)反应Ⅱ在不同进气比[n(CO)∶n(H2O)]、不同温度下,测得相应的CO平衡转化率见表(各点对应的其他反应条件都相同)。
①a点平衡混合物中H2的体积分数为____ ,a、c两点对应的反应温度Ta____ Tc(填“<”“=”或“>”),d点对应的平衡常数K=____ 。
②有利于提高CO平衡转化率的是____ (填标号)。
A.增大压强 B.降低温度 C.增大进气比[n(CO)∶n(H2O)] D.分离出CO2
(3)反应Ⅱ在工业上称为一氧化碳的催化变换反应,若用[K]表示催化剂,则反应历程可用下式表示:
第一步:[K]+H2O(g)=[K]O+H2
第二步:[K]O+CO=[K]+CO2
第二步比第一步反应慢,则第二步反应的活化能比第一步反应____ 。
(4)研究表明,CO催化变换反应的速率方程为
=k(
-
)式中,yCO、
、
、
分别表示相应的物质的量分数,Kp为平衡常数,k为反应的速率常数,温度升高时k值增大。在气体组成和催化剂一定的情况下,反应速率随温度变化的曲线如图所示。温度升高时,CO催化变换反应的Kp___ (填“增大”“减小”)。根据速率方程分析,T>Tm时
逐渐减小的原因是____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/17/2960011010048000/2960170555351040/STEM/b9adb7281789440f922db707b097f592.png?resizew=389)
(1)已知:反应①:CH3CH2OH(g)+3H2O(g)=2CO2(g)+6H2(g) ΔH1=+173.5kJ·mol-1
反应②:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.2kJ·mol-1
则反应Ⅰ的热化学方程式为
(2)反应Ⅱ在不同进气比[n(CO)∶n(H2O)]、不同温度下,测得相应的CO平衡转化率见表(各点对应的其他反应条件都相同)。
平衡点 | a | b | c | d |
n(CO)∶n(H2O) | 0.5 | 0.5 | 1 | 1 |
CO平衡转化率/% | 50 | 66.7 | 50 | 60 |
②有利于提高CO平衡转化率的是
A.增大压强 B.降低温度 C.增大进气比[n(CO)∶n(H2O)] D.分离出CO2
(3)反应Ⅱ在工业上称为一氧化碳的催化变换反应,若用[K]表示催化剂,则反应历程可用下式表示:
第一步:[K]+H2O(g)=[K]O+H2
第二步:[K]O+CO=[K]+CO2
第二步比第一步反应慢,则第二步反应的活化能比第一步反应
(4)研究表明,CO催化变换反应的速率方程为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/afbafae876d1abfcea6616b1abfdf7a1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d839b09d9a19c8a5a369f962e73f963a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/051c23da230e8e68423cac9cd517ce78.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5e1d9832a7e9d307599bc41f97e68538.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c9494dd556e42fa2d4e14b91227a33d2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ca186de320819e652ba085025541a9a8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/afbafae876d1abfcea6616b1abfdf7a1.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/17/2960011010048000/2960170555351040/STEM/5c82c0fd-e527-48b1-a900-345b51ba236c.png?resizew=253)
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐1】合成氨的工艺流程一般分三步:第一步为原料气的制备,将天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气;第二步为净化,主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程;第三步为氨合成,将纯净的氢氮混合气压缩,增大压强,在催化剂的作用下合成氨。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/28/ae65ae5d-b6be-4c6e-b13e-9340a96578e7.png?resizew=682)
已知几种物质的燃烧热如表所示:
回答下列问题:
(1)
的汽化热(
)为+44 kJ·mol
,则“一次转化”过程中生成CO的热化学方程式为_________ 。
(2)“二次转化”时进口处混合气的温度在1200℃左右,随后混合气开始急剧升温,而在出口处混合气的温度降到1000℃左右,试解释其原因:_________ 。
(3)整个流程图中有两处循环,一处是
循环,还有一处循环,请在流程图上标出循环方向和循环物质_________ 。
(4)合成氨反应过程中的能量变化如图所示,图中A、C分别表示_________ 、_________ ,E的大小对该反应的反应热_________ (填“有”或“无”)影响。该反应常用铁作催化剂,其反应机理可能为
在催化剂表面反应生成
,接着催化剂吸附的氢气不断与
作用,最后生成
,该催化循环机理的化学方程式可表示为_________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/28/ae65ae5d-b6be-4c6e-b13e-9340a96578e7.png?resizew=682)
已知几种物质的燃烧热如表所示:
物质 | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
燃烧热![]() | -285.5 | -890.3 | -283 | -393.5 |
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d289ca569dd3002e48ed1e27989a072c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f483eb8188afd27aa8f59e3f0b0ce3e.png)
(2)“二次转化”时进口处混合气的温度在1200℃左右,随后混合气开始急剧升温,而在出口处混合气的温度降到1000℃左右,试解释其原因:
(3)整个流程图中有两处循环,一处是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8e58fd0b066838f42d85431809f698fa.png)
(4)合成氨反应过程中的能量变化如图所示,图中A、C分别表示
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/60e5fe1d8684d57b7377be813521e2a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/60e5fe1d8684d57b7377be813521e2a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbe2066525aa0616cf44d051d57bf713.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/21/57a531cb-7120-460a-bce6-2b17c53bd60f.png?resizew=235)
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解答题-实验探究题
|
适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】已知:酸性高锰酸钾溶液与草酸(H2C2O4,二元弱酸)溶液反应时,Mn元素被还原为
(在水溶液中呈无色),氧化产物是CO2.某小组设计下列对比实验探究化学反应速率的影响因素。
回答下列问题:
(1)该反应的离子方程式为___________ 。
(2)该实验需要测定的物理量是___________ 。
(3)实验2和实验3的目的是探究___________ 对反应速率的影响;实验测得实验2的反应速率大于实验1,原因是___________ ,KMnO4氧化性越强,反应速率越快。
(4)要达到对比实验的目的,则a的取值应为___________ ,实验测得实验4的反应速率明显大于实验1,其原因可能是___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9028a8c90efe91bbfac33fb674352b8c.png)
实验 | 温度/℃ | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
1 | 25 | 3.0 | 2.0 | 1.0 | 0 | 2.0 |
2 | 25 | 3.0 | 2.0 | 2.0 | 0 | 1.0 |
3 | 25 | 4.0 | 2.0 | 2.0 | 0 | 0 |
4 | 25 | 3.0 | 2.0 | 1.0 | 0.5 | a |
(1)该反应的离子方程式为
(2)该实验需要测定的物理量是
(3)实验2和实验3的目的是探究
(4)要达到对比实验的目的,则a的取值应为
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解答题-实验探究题
|
适中
(0.65)
名校
【推荐3】某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
【实验内容及记录】
请回答:
(1)写出以上反应的化学方程式:______________________________________________
(2)根据上表中的实验数据,可以得到的结论是______________________________________________ 。
(3)利用实验1中数据计算,若用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为:υ(KMnO4) =___________ 。
(4)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+) 随时间变化趋势的示意图,如图1所示。但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中n(Mn2+) 随时间变化的趋势应如图2所示。该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/12/5/2090477761863680/2092954667507713/STEM/d67676ddf2f14770b32cfdc15ccba81a.png?resizew=344)
①该小组同学提出的假设是____________________________________________________ 。
②请你帮助该小组同学完成实验方案,并填写表中空白。
③若该小组同学提出的假设成立,应观察到的现象是_____________________ 。
【实验内容及记录】
实验编号 | 室温下,试管中所加试剂及其用量 / mL | 室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min | |||
0.6 mol/L H2C2O4溶液 | H2O | 3 mol/L 稀硫酸 | 0.05mol/L KMnO4溶液 | ||
1 | 3.0 | 2.0 | 2.0 | 3.0 | 1.5 |
2 | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 | 2.7 |
3 | 1.0 | 4.0 | 2.0 | 3.0 | 3.9 |
(1)写出以上反应的化学方程式:
(2)根据上表中的实验数据,可以得到的结论是
(3)利用实验1中数据计算,若用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为:υ(KMnO4) =
(4)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+) 随时间变化趋势的示意图,如图1所示。但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中n(Mn2+) 随时间变化的趋势应如图2所示。该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/12/5/2090477761863680/2092954667507713/STEM/d67676ddf2f14770b32cfdc15ccba81a.png?resizew=344)
①该小组同学提出的假设是
②请你帮助该小组同学完成实验方案,并填写表中空白。
实验编号 | 室温下,试管中所加试剂及其用量 / mL | 再向试管中加入少量固体 | 室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min | |||
0.6 mol/L H2C2O4溶液 | H2O | 3 mol/L 稀硫酸 | 0.05 mol/L KMnO4溶液 | |||
4 | 3.0 | 2.0 | 2.0 | 3.0 | | t |
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】甲醇的用途十分广泛,主要用于有机合成、作燃料、生成农药、作良好的有机溶剂等。催化CO和H2反应可以合成甲醇,反应化学方程式为CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。
已知:①CO2 (g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41 kJ·mol−1
②CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-58 kJ·mol−1
(1)催化CO和H2合成甲醇反应:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)的ΔH=___________ 。
(2)对于催化CO和H2合成甲醇的反应,增大压强,平衡___________ (填“向左”“向右”或“不”)移动;温度升高平衡常数___________ (填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)在相同条件下研究催化剂I、催化剂Ⅱ对反应CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)的影响,在密闭容器内充入一定量CO和H2,部分物质的浓度c随反应时间t 的变化曲线如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/4/bfb19ad2-cb4f-4bbd-9aa3-0cbf7282b1b2.png?resizew=211)
①a曲线表示___________ 。
②催化剂I比催化剂Ⅱ催化效率___________ (填“高”“低”或“相同”),原因是___________ 。
(4)523K时,在1 L恒容密闭容器中充入2 mol CO和4 mol H2,在催化剂作用下反应合成甲醇,容器内的压强变化如下。
反应从开始到20 min时,以H2浓度表示平均反应速率v(H2)=___________ ;此温度下,压强平衡常数Kp =___________ (MPa)-2。
(5)一定条件下,在3个相同的密闭容器中分别充入CO2 (g)和H2(g),c(CO2):c(H2)分别为1:1、1:2、 1:3,CO2 (g)的转化率随压强的变化关系如图所示,
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/4/6b3111c7-77fd-468c-96f7-8b20696e109c.png?resizew=231)
曲线a的c(CO2):c(H2)=___________ ,原因是___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
已知:①CO2 (g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
②CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(1)催化CO和H2合成甲醇反应:CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(2)对于催化CO和H2合成甲醇的反应,增大压强,平衡
(3)在相同条件下研究催化剂I、催化剂Ⅱ对反应CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/4/bfb19ad2-cb4f-4bbd-9aa3-0cbf7282b1b2.png?resizew=211)
①a曲线表示
②催化剂I比催化剂Ⅱ催化效率
(4)523K时,在1 L恒容密闭容器中充入2 mol CO和4 mol H2,在催化剂作用下反应合成甲醇,容器内的压强变化如下。
反应时间 / min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
压强 / MPa | 12.4 | 10.2 | 8.4 | 7.0 | 6.2 | 6.2 |
(5)一定条件下,在3个相同的密闭容器中分别充入CO2 (g)和H2(g),c(CO2):c(H2)分别为1:1、1:2、 1:3,CO2 (g)的转化率随压强的变化关系如图所示,
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/4/6b3111c7-77fd-468c-96f7-8b20696e109c.png?resizew=231)
曲线a的c(CO2):c(H2)=
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】随着环境治理深入开展,大气污染治理已见成效。回答下列问题:
(1)已知:I.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6cc4205071bd8f49ebb425c4678ae799.png)
II.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0272fa718b1efe4334194eccd4d97a56.png)
III.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/680a16b1e6fa9e622de6e50cfa8bda14.png)
写出
与
反应生成无污染气体的热化学方程式:_______ 。
(2)根据
与
反应的热化学方程式,请判断该反应能否自发进行:_______ (填“能”或“不能”),理由是_______ 。
(3)一定条件下,将
和
充入固定容积为2L的密闭容器中,发生反应
,反应体系中某组分浓度随时间的变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/7/b8b8f6c6-88bd-41e7-9d2f-1bfa20540b7c.jpg?resizew=256)
①从反应开始到平衡状态,以
的浓度变化表示的平均反应速率为_______
,此条件下,该反应的化学平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7d8884b0f90b9aef2ceef027b787166d.png)
_______ (列出计算式即可),
的平衡转化率为_______ 。
②恒容条件下,下列措施能使平衡体系中
增大的有_______ (填字母)。
a.升高温度 b.充入
气 c.再充入
d.使用高效催化剂
(1)已知:I.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6cc4205071bd8f49ebb425c4678ae799.png)
II.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0272fa718b1efe4334194eccd4d97a56.png)
III.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/680a16b1e6fa9e622de6e50cfa8bda14.png)
写出
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1163bc05a73653778b05c45aed88addc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7011fdc47e6ab0902ec41ae188597801.png)
(2)根据
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1163bc05a73653778b05c45aed88addc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b0a6c15428939414834c004df67176f.png)
(3)一定条件下,将
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ef3e5c99d5b7bc563aacaf5f0c886483.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2992f8e050fd16caa265027299f4a473.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/72ea9ecf9541eee744e8c5bba43edfa5.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/7/b8b8f6c6-88bd-41e7-9d2f-1bfa20540b7c.jpg?resizew=256)
①从反应开始到平衡状态,以
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fa4e407156124daed6d1d94dbb26e29.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9e427b58eb294c2fa33070d0c3a51498.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7d8884b0f90b9aef2ceef027b787166d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1163bc05a73653778b05c45aed88addc.png)
②恒容条件下,下列措施能使平衡体系中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2fb2dcc0f7323287d892c3299a8858e5.png)
a.升高温度 b.充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a58453e277815a9e6bb2682460ce85f0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ab366e4f9baa95c0fb6330db973e50fc.png)
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
名校
【推荐3】二氧化碳的捕集和转化是科学研究中的热点问题,我国科研人员提出了由
和
转化为
和
的反应历程,其示意图如下。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/29/2861967218499584/2871747228147712/STEM/324b9280-9764-495d-a674-b8c0be13793c.png?resizew=431)
(1)根据信息可知该可逆反应的化学方程式为
,该反应的催化剂为___________ ,使用该催化剂___________ (填“能”或“不能”)提高
的平衡转化率。
(2)
下,在一密闭容器中充入一定量的
与
发生反应
。一段时间后反应达平衡若其他条件不变,温度从
升至
,反应重新达到平衡时,
的体积分数增加。下列说法错误的是___________(填字母)。
(3)一定条件下,反应体系中
平衡转化率
与L和X的关系如图所示,L和X表示温度或压强。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/29/2861967218499584/2871747228147712/STEM/e9607dc9-c46e-4afa-bf3e-38480e7cfd6a.png?resizew=177)
①X表示的物理量是___________ 。
②![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8cb697bffe0a9fa5d36c92aaf80c4231.png)
___________
(填“<”或“>”),判断理由是___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/229665da78773c8b0ecd4f0856c13da2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b51c02c842e13205fa31c74d9d048942.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/db409145b16fb9fde2941d508d1d53da.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/344163d82603e814e24e0a620fab1266.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/29/2861967218499584/2871747228147712/STEM/324b9280-9764-495d-a674-b8c0be13793c.png?resizew=431)
(1)根据信息可知该可逆反应的化学方程式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50ca7d9a8f4db8256ac41a8d061c7e1c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
(2)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/52c34180b8584dff6afcd099144b174e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/138ed45fd4036a1bdce3a3f16e1c67b7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/52c34180b8584dff6afcd099144b174e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/186aaa5b4a4cdf92ecf45388da2bd9a1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
A.该反应的![]() |
B.平衡常数大小:![]() |
C.300℃下,减小![]() ![]() |
D.反应达到平衡时![]() |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6868581d169988eadce574856ef198c5.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/29/2861967218499584/2871747228147712/STEM/e9607dc9-c46e-4afa-bf3e-38480e7cfd6a.png?resizew=177)
①X表示的物理量是
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8cb697bffe0a9fa5d36c92aaf80c4231.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7afbfe404ad5febf1904d763974967b3.png)
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】酸雨治理,处理SO2尾气方法较多:
(1)还原法
反应原理:恒温恒容时2C(s)+2SO2(g)⇌S2(g)+2CO2(g)。一定温度下,反应进行到不同时刻测得各物质的浓度部分图象如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/1/12/2375642788839424/2382750936145920/STEM/255c4c48-53e2-4337-81a0-83b42d94a015.png?resizew=227)
①0~20 min内反应速率表示为v(SO2)=________ ;
②30 min时,改变某一条件平衡发生移动,则改变的条件最有可能是________ ;
③该反应的平衡常数K=________ 。
(2)循环利用法
相关反应为①Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3,②2NaHSO3
Na2SO3+SO2↑+H2O。下列说法正确的是________ 。
A.反应①进行时,溶液中c(SO32-)/c(HSO
)减小,反应②进行时,溶液中c(SO32-)/c(HSO3-)增大
B.反应①与反应②Kw均为10-14
C.循环利用的物质是Na2SO3溶液,尾气中的氧气对循环利用的次数有影响
D.反应①进行时,2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)之和不变
(3)电解法
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/1/12/2375642788839424/2382750936145920/STEM/3587d85c-f778-4eec-9bd0-79b8b7b21a63.png?resizew=348)
①如图所示,Pt(Ⅰ)电极的反应式为________________ ;
②当电路中转移0.02 mol e-时(较浓H2SO4尚未排出),交换膜左侧溶液中约增加________ mol离子。
(1)还原法
反应原理:恒温恒容时2C(s)+2SO2(g)⇌S2(g)+2CO2(g)。一定温度下,反应进行到不同时刻测得各物质的浓度部分图象如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/1/12/2375642788839424/2382750936145920/STEM/255c4c48-53e2-4337-81a0-83b42d94a015.png?resizew=227)
①0~20 min内反应速率表示为v(SO2)=
②30 min时,改变某一条件平衡发生移动,则改变的条件最有可能是
③该反应的平衡常数K=
(2)循环利用法
相关反应为①Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3,②2NaHSO3
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c2b29d587e9fb0744a167059c085c35f.png)
A.反应①进行时,溶液中c(SO32-)/c(HSO
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/1/12/2375642788839424/2382750936145920/STEM/fc6c88d68ae5416ca1b98a4dc44e5938.png?resizew=7)
B.反应①与反应②Kw均为10-14
C.循环利用的物质是Na2SO3溶液,尾气中的氧气对循环利用的次数有影响
D.反应①进行时,2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)之和不变
(3)电解法
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/1/12/2375642788839424/2382750936145920/STEM/3587d85c-f778-4eec-9bd0-79b8b7b21a63.png?resizew=348)
①如图所示,Pt(Ⅰ)电极的反应式为
②当电路中转移0.02 mol e-时(较浓H2SO4尚未排出),交换膜左侧溶液中约增加
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】I2O5是白色粉末状固体,在合成氨工业中常用I2O5来定量测量CO的含量。
已知:(I)2I2(s)+5O2(g)=2I2O5(s)
(Π)I2O5(s)+5CO(g)
5CO2(g)+I2(s)
(1)结合反应I和反应II分析,I2在CO转化为CO2的反应中所起的作用是______ 。20℃时向装有足量I2O5的2L恒容密闭容器中充入2molCO,发生反应II,反应达到平衡后固体质量减小8g,该温度下反应的平衡常数K=______ (写出计算过程,结果用分数表示)。
(2)若在恒温恒容的密闭体系中进行上述反应II,下列不能说明反应II达到平衡状态的是______ 。
(3)10℃时,某恒容密闭容器中充有足量的I2O5,向该容器中充入CO,发生反应II,平衡时CO2与充入CO的物质的量关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/3/17/3455472738516992/3456477603684352/STEM/72e25f83c6de42a494531231a20d7702.png?resizew=170)
若压缩容器体积;θ值______ (填“增大”“减小”或“不变”),理由是______ 。
已知:(I)2I2(s)+5O2(g)=2I2O5(s)
(Π)I2O5(s)+5CO(g)
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(1)结合反应I和反应II分析,I2在CO转化为CO2的反应中所起的作用是
(2)若在恒温恒容的密闭体系中进行上述反应II,下列不能说明反应II达到平衡状态的是
A.混合气体的密度保持不变 | B.CO和CO2的物质的量相等 |
C.v(CO)=v(CO2) | D.混合气体的平均分子量不变 |
(3)10℃时,某恒容密闭容器中充有足量的I2O5,向该容器中充入CO,发生反应II,平衡时CO2与充入CO的物质的量关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/3/17/3455472738516992/3456477603684352/STEM/72e25f83c6de42a494531231a20d7702.png?resizew=170)
若压缩容器体积;θ值
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】某小组学生用如图所示简易量热计进行中和反应反应热的测定。近似处理实验所用酸、碱溶液的密度为1.0 g∙cm-3、比热容为4.2J/(g∙℃),忽略量热计的比热容。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/29/28b3c305-f983-42aa-a21f-a9e384897302.png?resizew=158)
【药品】:50mL 0.50mol/L 盐酸、50mL 0.55mol/L NaOH溶液、50mL 0.55mol/L KOH溶液。
【实验数据】学生甲进行的三次实验数据如下表所示:
(1)从实验装置上看,还缺少的仪器名称是___________ 。
(2)学生甲实测数据处理
①∆t=___________ ℃。
②放出的热量Q甲___________ kJ(保留一位数)。
③Q甲kJ比该反应理论上放热为Q kJ略微偏小,其原因可能是___________ (写一条)。
(3)学生乙选用KOH溶液,其他均与学生甲同,且操作规范,预测实验放出热量的数值Q乙___________ Q甲(填“<”或“=”或“>”)。
(4)写出上面实验理论上生成1mol H2O时,中和反应的反应热的热化学方程式为(用含Q的代数式表示)___________ 。
(5)TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。1000 ℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下:
(i)直接氯化:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g) ΔH1=+172 kJ·mol-1,Kp1=1.0×10-2
(ii)碳氯化:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) ΔH2=-51 kJ·mol-1,Kp2=1.2×1012Pa
①反应2C(s)+O2(g)=2CO(g)的ΔH为___________ kJ·mol-1,Kp=___________ Pa。
②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化,其原因是___________ 。
③数据显示在200 ℃平衡时TiO2几乎完全转化为TiCl4,但实际生产中反应温度却远高于此温度,其原因是___________ 。
④TiO2碳氯化是一个“气-固-固”反应,有利于TiO2-C“固-固”接触的措施是___________ 。
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【药品】:50mL 0.50mol/L 盐酸、50mL 0.55mol/L NaOH溶液、50mL 0.55mol/L KOH溶液。
【实验数据】学生甲进行的三次实验数据如下表所示:
实验次数 | 反应前体系的温度/℃ | 反应后体系温度/℃ | 温度差平均值/℃ | ||
50mL 0.50mol/L盐酸 | 50mL 0.55mol/L NaOH溶液 | 平均值 | |||
1 | 24.9 | 25.1 | 28.4 | ∆t | |
2 | 25.1 | 25.0 | 26.3 | ||
3 | 25.0 | 25.0 | 28.4 |
(1)从实验装置上看,还缺少的仪器名称是
(2)学生甲实测数据处理
①∆t=
②放出的热量Q甲
③Q甲kJ比该反应理论上放热为Q kJ略微偏小,其原因可能是
(3)学生乙选用KOH溶液,其他均与学生甲同,且操作规范,预测实验放出热量的数值Q乙
(4)写出上面实验理论上生成1mol H2O时,中和反应的反应热的热化学方程式为(用含Q的代数式表示)
(5)TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。1000 ℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下:
(i)直接氯化:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g) ΔH1=+172 kJ·mol-1,Kp1=1.0×10-2
(ii)碳氯化:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) ΔH2=-51 kJ·mol-1,Kp2=1.2×1012Pa
①反应2C(s)+O2(g)=2CO(g)的ΔH为
②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化,其原因是
③数据显示在200 ℃平衡时TiO2几乎完全转化为TiCl4,但实际生产中反应温度却远高于此温度,其原因是
④TiO2碳氯化是一个“气-固-固”反应,有利于TiO2-C“固-固”接触的措施是
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