Ⅰ.含硫化合物是实验室和工业上的常用化学品。请回答:
(1)实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量
:
。判断该反应的自发性并说明理由___________ 。
(2)已知
。850K时,在一恒容密闭反应器中充入一定量的
和
,当反应达到平衡后测得
、
和
的浓度分别为
、
和
。
①该温度下反应的平衡常数为___________ 。
②平衡时
的转化率为___________ 。
(3)工业上主要采用接触法由含硫矿石制备硫酸。
①下列说法不正确的是___________ 。
A.须采用高温高压的反应条件使
氧化为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9cdde992f77a7036a2f0b21d52ddd043.png)
B.进入接触室之前的气流无需净化处理
C.通入过量的空气可以提高含硫矿石和
的转化率
D.在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收
以提高吸收速率
②接触室结构如图1所示,其中1~4表示催化剂层。图2所示进程中表示热交换过程的是___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/20/5fabcc1d-52d2-42e2-ac0c-f7569fc2b630.png?resizew=468)
A.
B.
C.
D.
E.
F.
G.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/167fe1c33a9ef9c7d9fa8e579086dd05.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/46ea8fe911515e93202203cf266edacc.png)
Ⅱ.一定条件下,用
、NiO或
作催化剂对燃煤烟气回收。反应为
。
(4)其他条件相同、催化剂不同,
的转化率随反应温度的变化如图3,
和NiO作催化剂均能使
的转化率达到最高,不考虑催化剂价格因素,选择
的主要优点是:___________ 。
(5)某科研小组用
作催化剂。在380℃时,分别研究了
为1:1、3:1时
转化率的变化情况图4。则图4中表示
的变化曲线为___________ 。
(1)实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/16190db93efee07a20cbf043bc710e44.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/742af5370a969dfe02fc8690b8f9fb02.png)
(2)已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2f7b12bef81ff031dfffb586f377ab44.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/67e169b4e8d6eb4a617171f027e7eb29.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
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①该温度下反应的平衡常数为
②平衡时
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(3)工业上主要采用接触法由含硫矿石制备硫酸。
①下列说法不正确的是
A.须采用高温高压的反应条件使
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B.进入接触室之前的气流无需净化处理
C.通入过量的空气可以提高含硫矿石和
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D.在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收
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②接触室结构如图1所示,其中1~4表示催化剂层。图2所示进程中表示热交换过程的是
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A.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/19bfb55cf067331696f34a7bb45a1d79.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1b66f8db4a374ff59134f6f7585d351.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/feef6c90292aa16b7e524d5a3a54a7a5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac4457550571fb1d762c65c1976cd3b9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85b2c7cdcc19a4d23f7877b9d02816ae.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/46ea8fe911515e93202203cf266edacc.png)
Ⅱ.一定条件下,用
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1baf191a426026a8c7dd5bd0b05e8262.png)
(4)其他条件相同、催化剂不同,
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd64433131ff93fd151abc85cfe05dba.png)
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(5)某科研小组用
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f3f2fa904d97d14b18f9f0dee169eab7.png)
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/20/025b37d0-bc65-4293-928b-8f466aa31902.png?resizew=473)
更新时间:2024-01-20 17:24:00
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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】(1)某小组同学在烧杯中加入5mL1.0mol/L盐酸,再放入用砂纸打磨过的铝条,观察产生H2的速率,如图A所示,则该反应是_____________ (填“吸热”或“放热”)反应,其能量变化可用图中的____________ (填“B”或“C”)表示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/6/20/1971437454450688/1974999533666305/STEM/d0be9041e9e9477d8af260b7e0aabdaa.png?resizew=504)
(2)已知拆开1molH-H键、1molN≡N键、lmolN-H键分别需要吸收的能量为436kJ、946kJ、391kJ。则生成1mol NH3时反应___________ (填“放出”或“吸收”)________ kJ 的热量。
(3)为了验证Fe2+与Cu2+氧化性强弱,下列装置能达到实验目的的是______ (填序号),写出正极的电极反应_____________________ 。若构建原电池时两个电极的质量相等,当导线中通过0.05mol电子时,两个电极的质量差为________ g。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/6/20/1971437454450688/1974999533666305/STEM/d0be9041e9e9477d8af260b7e0aabdaa.png?resizew=504)
(2)已知拆开1molH-H键、1molN≡N键、lmolN-H键分别需要吸收的能量为436kJ、946kJ、391kJ。则生成1mol NH3时反应
(3)为了验证Fe2+与Cu2+氧化性强弱,下列装置能达到实验目的的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/6/20/1971437454450688/1974999533666305/STEM/abdd8922ee80410b884fa4de94c267bb.png?resizew=296)
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】某学习小组同学对影响H2O2分解速率的因素进行探究。
【实验I】小组同学进行以下对比实验,并记录实验现象。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/16/2852619352416256/3064065828790272/STEM/1fc19094715b4b1392f34143a75146ad.png?resizew=498)
【实验II】另取两支试管分别加入5 mL 5% H2O2溶液和5 mL 10% H2O2溶液,均未观察到有明显的气泡产生。
(1)实验I的目的是___________ 。
(2)实验II未观察到预期现象,为了达到该实验的目的,可采取的改进措施是___________ 。
【实验III】为了探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果:在两支试管中各加入2mL5%的H2O2溶液,再向其中分别滴入1mL浓度均为0.1mol/L的FeCl3溶液和CuSO4溶液。
(3)有同学建议将CuSO4改为CuCl2溶液,理由是___________ ;还有同学认为即使改用了CuCl2溶液,仍不严谨,建议补做对比实验:向2mL5%的H2O2溶液中滴入的试剂及其用量是_____ 。
【探究IV】某同学查阅文献资料发现KI也对该反应具有催化作用。
资料1:KI在该反应中的作用:H2O2+I-=H2O+IO-;H2O2+IO-=H2O+O2↑+I-。
(4)总反应的化学方程式是___________ 。
资料2:H2O2分解反应过程中能量变化如图所示,其中①有KI加入,②无KI加入。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/16/2852619352416256/3064065828790272/STEM/e0ac85bf3b52401b84d24092142a3281.png?resizew=258)
(5)下列判断正确的是___________ (填字母)。
a.加入KI后改变了反应的路径
b.加入KI后改变了总反应的能量变化
c.H2O2+I-=H2O+IO-是放热反应
【实验I】小组同学进行以下对比实验,并记录实验现象。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/16/2852619352416256/3064065828790272/STEM/1fc19094715b4b1392f34143a75146ad.png?resizew=498)
【实验II】另取两支试管分别加入5 mL 5% H2O2溶液和5 mL 10% H2O2溶液,均未观察到有明显的气泡产生。
(1)实验I的目的是
(2)实验II未观察到预期现象,为了达到该实验的目的,可采取的改进措施是
【实验III】为了探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果:在两支试管中各加入2mL5%的H2O2溶液,再向其中分别滴入1mL浓度均为0.1mol/L的FeCl3溶液和CuSO4溶液。
(3)有同学建议将CuSO4改为CuCl2溶液,理由是
【探究IV】某同学查阅文献资料发现KI也对该反应具有催化作用。
资料1:KI在该反应中的作用:H2O2+I-=H2O+IO-;H2O2+IO-=H2O+O2↑+I-。
(4)总反应的化学方程式是
资料2:H2O2分解反应过程中能量变化如图所示,其中①有KI加入,②无KI加入。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/16/2852619352416256/3064065828790272/STEM/e0ac85bf3b52401b84d24092142a3281.png?resizew=258)
(5)下列判断正确的是
a.加入KI后改变了反应的路径
b.加入KI后改变了总反应的能量变化
c.H2O2+I-=H2O+IO-是放热反应
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
名校
【推荐3】氨气在工农业生产中有着重要的用途,研究合成氨反应具有重要意义。
(1)直接常压电化学合成氨以纳米
作催化剂,
和
为原料制备
。其工作原理如图-1所示:
①阴极的电极反应式为___________ 。
②电解过程中,由于发生副反应,使得阴极制得的
中混有少量气体单质,则理论上阳极和阴极生成气体的物质的量之比的范围是___________ 。
(2)一定条件下,哈伯-博施合成氨反应历程中的能量变化如图-2所示。合成氨反应的热化学方程式为___________ 。生成
的历程中,速率最慢的反应的化学方程式为___________ 。
(3)
催化释氢可提供哈伯-博施合成氨反应所需的
。在催化剂作用下,
与水反应生成
,可能的反应机理如图-3所示。
①其他条件不变时,以
代替
催化释氢,所得气体的分子式为___________ 。
②已知:
为一元弱酸,
水溶液呈酸性的原因是___________ (用离子方程式表示)。
③在催化剂的作用下,
与水反应。释氢体积及温度随反应时间的变化如图-4所示。
内,温度随时间快速升高的原因是___________ 。
后,氢气体积在增加,面温度却下降的原因是___________ 。
(1)直接常压电化学合成氨以纳米
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd64433131ff93fd151abc85cfe05dba.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98183b7becdd0efb6fe8f57cdcbce983.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbe2066525aa0616cf44d051d57bf713.png)
①阴极的电极反应式为
②电解过程中,由于发生副反应,使得阴极制得的
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(2)一定条件下,哈伯-博施合成氨反应历程中的能量变化如图-2所示。合成氨反应的热化学方程式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbe2066525aa0616cf44d051d57bf713.png)
(3)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae9f3073f08e89da7be9aa8834a9737b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae9f3073f08e89da7be9aa8834a9737b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
①其他条件不变时,以
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98183b7becdd0efb6fe8f57cdcbce983.png)
②已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/00cab4f1bc19b7360db8d1ef36943e7c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/00cab4f1bc19b7360db8d1ef36943e7c.png)
③在催化剂的作用下,
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ebd8776c6b409c25179d3b6a4d91fe39.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7ff7bd14dff10d89fecce5141998f4af.png)
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐1】某小组同学探究铜和浓硝酸的反应,进行如下实验:
实验1:分别取
浓硝酸与不同质量的铜粉充分反应,铜粉完全溶解,溶液颜色如下:
(1)写出铜和浓硝酸反应的离子反应方程式:_______ 。
(2)小组同学认为溶液呈绿色的可能原因是:
猜想1:硝酸铜质量分数较高,溶液呈绿色;
猜想2:
溶解在硝酸铜溶液中,溶液呈绿色。
依据实验1中的现象,判断猜想1是否合理,并说明理由:_____ 。
(3)取⑤中溶液,_____ (填操作和现象),证实猜想2成立。
(4)小组同学进行如下实验也证实了猜想2成立。
实验2:向①中溶液以相同流速分别通入N2和空气,观察现象。
结合物质性质和上述实验现象,下列推测合理的是_______(填字母序号)。
(5)小组同学继续探究实验2中现象的差异,并查阅文献知:
i.“可溶性铜盐中溶解亚硝酸
”可能是实验①中溶液显绿色的主要原因
ii.
在溶液中存在:
反应1:
(慢)
反应2:
(快)
结合信息及反应原理解释实验2中“通入氮气变蓝慢,通入空气变蓝快”的原因_______ 。
(6)小组同学为确认亚硝酸参与了形成绿色溶液的过程,继续进行实验。
实验3:取3份等体积的①中绿色溶液,分别加入不同物质,观察现象。
实验中加入的固体物质是_______ (填化学式),加入
后溶液迅速变蓝可能的原因是化学方程式表示):
,_______ ,_______ 。
实验1:分别取
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3bc278bbb08e6be5894402e84e4602c0.png)
编号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ |
铜粉质量 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 |
溶液颜色 | 绿色 | 草绿色 | 蓝绿色偏绿 | 蓝绿色偏蓝 | 蓝色 |
(2)小组同学认为溶液呈绿色的可能原因是:
猜想1:硝酸铜质量分数较高,溶液呈绿色;
猜想2:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b0a6c15428939414834c004df67176f.png)
依据实验1中的现象,判断猜想1是否合理,并说明理由:
(3)取⑤中溶液,
(4)小组同学进行如下实验也证实了猜想2成立。
实验2:向①中溶液以相同流速分别通入N2和空气,观察现象。
通入气体 | 氮气 | 空气 |
现象 | 液面上方出现明显的红棕色气体,![]() | 液面上方出现明显的红棕色气体,![]() |
A.(1)中溶液通入![]() ![]() ![]() |
B.(1)中溶液里某还原性微粒与绿色有关,通入空气时较快被氧化 |
C.空气中的![]() |
D.加热溶液①后,能观察到溶液变蓝的现象 |
i.“可溶性铜盐中溶解亚硝酸
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9dbaf15abde4a4b29116bf7fc1a00c4b.png)
ii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b0a6c15428939414834c004df67176f.png)
反应1:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b7b948f83c663d47088273e24abdadb8.png)
反应2:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fd382aa6c5206e5e80138b1e76578e5.png)
结合信息及反应原理解释实验2中“通入氮气变蓝慢,通入空气变蓝快”的原因
(6)小组同学为确认亚硝酸参与了形成绿色溶液的过程,继续进行实验。
实验3:取3份等体积的①中绿色溶液,分别加入不同物质,观察现象。
加入物质 | _______固体 | 3滴![]() | 3滴水 |
现象 | 溶液绿色变深 | 溶液迅速变为蓝色 | 溶液颜色几乎不变 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de35fc0240c4bae100a822e77e3262a0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/062d830edc66f8ea60645a04d5ea6d88.png)
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐2】硫、氮是主要的非金属元素,也是人类较早认识的化学元素。硫元素与氮元素也都是生命元素,在自然界中有重要的循环过程。人类对硫、氮元素的利用,其本质就是通过各种化学反应,实现物质之间的转化,如硫酸工业就是人类对硫元素的利用。
(1)生产、生活中,与SO2的大量排放有关的环境问题是_______。(选填编号)
(2)氮循环和硫循环是自然界中两种重要的元素循环过程。请选出下表中关于这两种循环的正确评价_______ 。(选填编号)
任选其中一种错误评价,解释判断理由:_______ 。
硫酸工业生产的核心阶段是转化,转化率越高,则硫的利用率越高,对环境影响也越小。转化阶段发生的反应:2SO2+O2
2SO3(放热反应)
(3)上述反应中,反应物的总能量_______ (选填“大于”或“小于”)生成物的总能量。
(4)为合理利用反应中产生的热量,热交换器在硫酸工业中与下列_______设备合为一体。(选填编号)
(5)图中,Y处的气体是_______。(选填编号)
一定温度下,在容积为2L的密闭容器内,通入一定量的SO2和空气,在给定条件下发生反应生成SO3的物质的量浓度变化如下图所示:
(6)不能说明反应已达平衡状态的是_______。(选填编号)
(7)根据图上信息,从反应开始到第一次达到平衡状态时,SO3的平均反应速率为_______ 。
(8)在6min时,可能改变的条件是_______。(选填编号)
(9)对于该反应,能否通过改变条件使SO2完全转化为SO3?_______ (选填“能”或“不能”),原因是_______ 。
(1)生产、生活中,与SO2的大量排放有关的环境问题是_______。(选填编号)
A.酸雨 | B.PM2.5 | C.温室效应 | D.白色污染 |
编号 | 比较 | 氮循环 | 硫循环 |
① | 异 | 氮元素会进入大气 | 硫循环不会进入大气 |
② | 氮元素可以有机化合物形式参与循环 | 硫元素都以无机化合物形式参与循环 | |
③ | 同 | 人类活动对氮循环和硫循环都造成了巨大影响 | |
④ | 氮循环和硫循环对环境影响都导致温室效应 |
硫酸工业生产的核心阶段是转化,转化率越高,则硫的利用率越高,对环境影响也越小。转化阶段发生的反应:2SO2+O2
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b8e559048f2139245fa8f81298d545a.png)
(3)上述反应中,反应物的总能量
(4)为合理利用反应中产生的热量,热交换器在硫酸工业中与下列_______设备合为一体。(选填编号)
A.沸腾炉 | B.净化器 | C.转化器 | D.吸收塔 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/12/ff77c75e-fd86-4aa5-914a-92c291a4a873.png?resizew=212)
A.低温的SO2、O2 | B.低温的SO2、O2和SO3 |
C.高温的SO2、O2 | D.高温的SO2、O2和SO3 |
一定温度下,在容积为2L的密闭容器内,通入一定量的SO2和空气,在给定条件下发生反应生成SO3的物质的量浓度变化如下图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/12/7c9e8304-a069-478c-a575-436d8fda7dd0.png?resizew=447)
(6)不能说明反应已达平衡状态的是_______。(选填编号)
A.v(SO2)正=2v(O2)逆 | B.压强不变 |
C.SO2浓度不再发生变化 | D.密度不变 |
(8)在6min时,可能改变的条件是_______。(选填编号)
A.降低温度 | B.增加O2浓度 |
C.减小压强 | D.增加SO3浓度 |
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】I.在水溶液中橙红色的
与黄色的
有下列平衡关系:
+H2O⇌2
+2H+。现将一定量的K2Cr2O7溶于水配成稀溶液,溶液呈橙色。
(1)向上述溶液中加入浓硫酸溶液,溶液呈___________ 色,因为___________ 。
(2)向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀),则平衡向__ 方向移动(“正”或“逆”)。
II.在容积一定的密闭容器中,置入一定量的NO(g)和足量C(s),发生反应C(s)+2NO(g)⇌CO2(B)+N2(g),平衡状态时NO(g)的物质的量浓度c(NO)与温度T的关系如图所示。请回答下列有关问题。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/15/2851721229287424/2875791117795328/STEM/bea1773a-3ada-4eba-88b9-3a86eacf20dd.png?resizew=354)
(3)该反应的△H___________ 0(填“<”、“>”或“=”)。
(4)在T2时,若反应体系处于状态D,则此时v正___________ v逆(填“<”、“>”或“=”)。
(5)在T3时,可逆反应C(s)+2NO(g)⇌CO2(g)+N2(g)在密闭容器中达平衡,只改变下列条件,一定既能加快反应速度,又能增大平衡时
的值是___________。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e6d42c4c1add1febe3099929775fc3e0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09d1d83067750015e85d977cb2668b89.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e6d42c4c1add1febe3099929775fc3e0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09d1d83067750015e85d977cb2668b89.png)
(1)向上述溶液中加入浓硫酸溶液,溶液呈
(2)向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀),则平衡向
II.在容积一定的密闭容器中,置入一定量的NO(g)和足量C(s),发生反应C(s)+2NO(g)⇌CO2(B)+N2(g),平衡状态时NO(g)的物质的量浓度c(NO)与温度T的关系如图所示。请回答下列有关问题。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/15/2851721229287424/2875791117795328/STEM/bea1773a-3ada-4eba-88b9-3a86eacf20dd.png?resizew=354)
(3)该反应的△H
(4)在T2时,若反应体系处于状态D,则此时v正
(5)在T3时,可逆反应C(s)+2NO(g)⇌CO2(g)+N2(g)在密闭容器中达平衡,只改变下列条件,一定既能加快反应速度,又能增大平衡时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f7058a303fe02c561e9dd78b934bccd5.png)
A.加入一定量C | B.减小容器容积 | C.升高温度 | D.加入一定量的CO2 |
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】“一碳化学”是指研究分子中只含有一个碳原子的化合物为原料合成一系列化工产品的化学。研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
(1)CO2和H2在催化剂作用下可发生以下两个反应:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-48.5kJ•mol-1
Ⅱ.2CO2(g)+5H2(g)
C2H4(g)+4H2O(g) ΔH=+37.1kJ•mol-1
在压强、CO2、H2的起始投料一定的条件下,发生反应Ⅰ、Ⅱ,实验测得CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性随温度的变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/11/2848976727818240/2849658239066112/STEM/9ccdf69f-c551-4a71-b6a3-228de7e81225.png?resizew=297)
已知:CH3OH的选择性=
×100%
其中表示平衡时CH3OH的选择性的曲线是___ (填“①”或“②”);温度高于280℃时,曲线①随温度升高而升高的原因是___ ;为同时提高CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性,应选择的反应条件为___ (填标号)。
A.低温、低压 B.低温、高压 C.高温、高压 D.高温、低压
(2)对于反应CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH=+41.1kJ•mol-1,反应速率v=v正-v逆=k正p(CO)×p(H2O)-k逆p(CO2)×p(H2),其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,p为气体的分压。
①降低温度,
=___ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②在TK、101kPa下,按照n(CO):n(H2O)=1:1投料,待达到平衡,
=
,用气体分压表示的平衡常数Kp=___ 。
(1)CO2和H2在催化剂作用下可发生以下两个反应:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
Ⅱ.2CO2(g)+5H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
在压强、CO2、H2的起始投料一定的条件下,发生反应Ⅰ、Ⅱ,实验测得CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性随温度的变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/11/2848976727818240/2849658239066112/STEM/9ccdf69f-c551-4a71-b6a3-228de7e81225.png?resizew=297)
已知:CH3OH的选择性=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87542e11630dee886de171b13d000682.png)
其中表示平衡时CH3OH的选择性的曲线是
A.低温、低压 B.低温、高压 C.高温、高压 D.高温、低压
(2)对于反应CO(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
①降低温度,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/629dfb0cb3b41c44e4d24aba0b9e59fe.png)
②在TK、101kPa下,按照n(CO):n(H2O)=1:1投料,待达到平衡,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/629dfb0cb3b41c44e4d24aba0b9e59fe.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1a957b1337bab531da88cef500758577.png)
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】I.CO、N2O均为大气污染物,利用催化剂处理污染气体成为化工的热点问题,在一定温度时,有催化剂存在的条件下,密闭容器中CO与N2O转化为CO2与N2,其相关反应为:反应I:CO(g)+N2O(g)
CO2(g)+N2(g) △H
(1)已知: ①C(s)+N2O(g)
CO(g)+N2(g) △H1=-192.9 kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2=-566.0 kJ·mol-1
③C(s)+O2(g)=CO2(g) △H3=-393.5 kJ·mol-1
则反应△H =___________ 。
(2)CO、N2O在Pt2O+的表面进行两步反应转化为无毒的气体,其转化关系、相对能量与反应历程如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/26/2859549057261568/2891614369923072/STEM/bbe9e089-a4e3-4171-8c99-9d53bd9f459f.png?resizew=606)
①写出N2O在Pt2O+的表面上的反应方程式:___________ 。
②第一步反应的速率比第二步的___________ (填“慢”或“快”)。两步反应均为___________ 热反应(填“放”或“吸”)。
(3)在一定温度,101 kPa下,分别在1 L密闭容器中充入2 mol N2O和2 mol CO,发生反应:CO(g)+N2O(g)
CO2(g)+N2(g),达平衡时,测得无毒气体的体积分数75%,该条件下平衡常数Kp=___________ (Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
II.汽车尾气及颗粒物等是造成近年来重度雾霾的原因之一、在汽车排气管中安装催化净化装置可以一定程度上减少对环境的伤害,其反应原理为2CO(g)+2NO(g)
N2(g)+2CO2(g) △H=−744kJ/mol。
(4)为研究汽车尾气转化为无毒无害物质的有关反应,在密闭容器中充入10 mol CO和8 mol NO发生反应,如图所示为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/26/2859549057261568/2891614369923072/STEM/d47ca530-3cdc-4277-9ff8-9cee71dcea1a.png?resizew=320)
①该反应达平衡后,为了在提高反应速率同时提高NO的转化率,可采取的措施___________ (填字母代号)。
a.改用高效催化剂 b.升高温度 c.缩小容器的体积 d.增加CO的浓度
②若在D点对反应容器降温的同时缩小体积至体系压强增大,重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的___________ 点。
III.“丁烯裂解法”是另一种重要的丙烯生产方法,但生产过程中会有生成乙烯的副反应发生。主反应:3C4H8
4C3H6;副反应:C4H8
2C2H4。测得上述两反应的平衡体系中,各组分的质量分数(w)随温度(t)和压强(p)变化的趋势分别如图1和图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/26/2859549057261568/2891614369923072/STEM/56267b2c-a1f8-4995-b548-40534c237ff4.png?resizew=481)
(5)平衡体系中的丙烯和乙烯的质量比是工业生产丙烯时选择反应条件的重要指标之一,从产物的纯度考虑,该数值越高越好,从图1和图2中表现的趋势来看,下列反应条件最适宜的是___________(填字母序号)。
(6)有研究者结合图1数据并综合考虑各种因素,认为450 ℃的反应温度比300 ℃或700 ℃更合适,从反应原理角度分析其理由可能是___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(1)已知: ①C(s)+N2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2=-566.0 kJ·mol-1
③C(s)+O2(g)=CO2(g) △H3=-393.5 kJ·mol-1
则反应△H =
(2)CO、N2O在Pt2O+的表面进行两步反应转化为无毒的气体,其转化关系、相对能量与反应历程如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/26/2859549057261568/2891614369923072/STEM/bbe9e089-a4e3-4171-8c99-9d53bd9f459f.png?resizew=606)
①写出N2O在Pt2O+的表面上的反应方程式:
②第一步反应的速率比第二步的
(3)在一定温度,101 kPa下,分别在1 L密闭容器中充入2 mol N2O和2 mol CO,发生反应:CO(g)+N2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
II.汽车尾气及颗粒物等是造成近年来重度雾霾的原因之一、在汽车排气管中安装催化净化装置可以一定程度上减少对环境的伤害,其反应原理为2CO(g)+2NO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(4)为研究汽车尾气转化为无毒无害物质的有关反应,在密闭容器中充入10 mol CO和8 mol NO发生反应,如图所示为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/26/2859549057261568/2891614369923072/STEM/d47ca530-3cdc-4277-9ff8-9cee71dcea1a.png?resizew=320)
①该反应达平衡后,为了在提高反应速率同时提高NO的转化率,可采取的措施
a.改用高效催化剂 b.升高温度 c.缩小容器的体积 d.增加CO的浓度
②若在D点对反应容器降温的同时缩小体积至体系压强增大,重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的
III.“丁烯裂解法”是另一种重要的丙烯生产方法,但生产过程中会有生成乙烯的副反应发生。主反应:3C4H8
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5089b98fefc8dc309fcad94d225bc5b9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5089b98fefc8dc309fcad94d225bc5b9.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/26/2859549057261568/2891614369923072/STEM/56267b2c-a1f8-4995-b548-40534c237ff4.png?resizew=481)
(5)平衡体系中的丙烯和乙烯的质量比是工业生产丙烯时选择反应条件的重要指标之一,从产物的纯度考虑,该数值越高越好,从图1和图2中表现的趋势来看,下列反应条件最适宜的是___________(填字母序号)。
A.300 ℃ 0.1 MPa | B.700 ℃ 0.1 MPa |
C.300 ℃ 0.5 MPa | D.700 ℃ 0.5 MPa |
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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】科学家积极探索新技术对CO2进行综合利用。
Ⅰ.CO2可用FeO 吸收获得H2。
i. 6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) ΔHl =-76.0 kJ·mol-1
ⅱ. C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH2 = +113.4 kJ·mol-1
(1)3FeO(s)+H2O(g)=Fe3O4(s)+H2(g) ΔH3 =_________ kJ·mol-1。
(2)在反应i中,每放出38.0 kJ热量,有______ g FeO被氧化。
Ⅱ.CO2可用来生产燃料甲醇。
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1。在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/12/26/2105252936695808/2108192115761152/STEM/4c350c9c-9cdd-45e8-b2f4-3ea1f3493be1.png?resizew=349)
(3)从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=________ mol·(L·min) -1。
(4)氢气的转化率=________________________ 。
(5)该反应的平衡常数为__________________________ (保留小数点后2位)。
(6)下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是_____________________。
(7)当反应达到平衡时,H2的物质的量浓度为c1,然后向容器中再加入一定量H2,待反应再一次达到平衡后,H2的物质的量浓度为c2,则c1________ c2的关系(填“>”、“<”或“=”)。
III.CO2可用碱溶液吸收获得相应的原料。
利用100 mL 3 mol·L-1NaOH溶液吸收4.48 LCO2(标准状况),得到吸收液。
(8)将该吸收液蒸干,灼烧至恒重,所得固体的成分是_________ (填化学式)。
Ⅰ.CO2可用FeO 吸收获得H2。
i. 6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) ΔHl =-76.0 kJ·mol-1
ⅱ. C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH2 = +113.4 kJ·mol-1
(1)3FeO(s)+H2O(g)=Fe3O4(s)+H2(g) ΔH3 =
(2)在反应i中,每放出38.0 kJ热量,有
Ⅱ.CO2可用来生产燃料甲醇。
CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/12/26/2105252936695808/2108192115761152/STEM/4c350c9c-9cdd-45e8-b2f4-3ea1f3493be1.png?resizew=349)
(3)从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=
(4)氢气的转化率=
(5)该反应的平衡常数为
(6)下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是_____________________。
A.升高温度 | B.充入He(g),使体系压强增大 |
C.再充入1 mol H2 | D.将H2O(g)从体系中分离出去 |
III.CO2可用碱溶液吸收获得相应的原料。
利用100 mL 3 mol·L-1NaOH溶液吸收4.48 LCO2(标准状况),得到吸收液。
(8)将该吸收液蒸干,灼烧至恒重,所得固体的成分是
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解答题-工业流程题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】氟化工被称为“黄金产业”,在国民经济和社会发展中占有重要地位。我国某公司利用萤石(主要成分为
,及少量
、
等)制备无水氟化铝的主要工艺流程如下所示。
的熔点
,沸点
;
③常温下,
。
请回答下列问题:
(1)在进入回转窑前,需要将萤石粉碎,其目的是_______ 。
(2)“回转窑反应”的温度控制在
之间,写出在回转窑获得
的化学方程式:_______ 。
(3)在回转窑中的炉渣里还含有
,将该物质在
热分解,可获得两种气体(其中一种为
),用多元醇选择性吸收产生的
气体,经过一系列工艺得到高纯
。则多元醇能从两种气体中选择性吸收
的原理是_______ 。
(4)经冷凝、精馏、脱气后的
与
在流化床、多级气流床中,在
条件下进行一系列反应,由
和
制备无水
的反应的
_______(填标号)。
(5)常温下,向
的
溶液中加入
固体充分反应后可得
,测得溶液中
的浓度为
,则加入的
固体的物质的量为_______ 。
(6)已知萤石
立方晶胞参数
,结构如图所示,该
的晶体密度为_______
(列出计算式,设阿伏加德罗常数的值为
)。
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c639adea550f78c6885472654c3d989d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b29e5890a882a946f99eb379b94801b1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9111712d1a69673dc80cf6ca09c691f4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/adc9a74e418e9a46c1f009687dc6215f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/530343b54d5f00f6f927174d0aa7ae0c.png)
③常温下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/15a4515a03e9c82525ce6ce1d8bf0805.png)
请回答下列问题:
(1)在进入回转窑前,需要将萤石粉碎,其目的是
(2)“回转窑反应”的温度控制在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a00855cb2dc3ce8849f81cf9b58788b0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ea02a37104d4de4ea8fabd3ed1a0acc6.png)
(3)在回转窑中的炉渣里还含有
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e7e3927f3fdc8eb650412b1695576e60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2a1214197ecf94e5d8a579c8a97e6a44.png)
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(4)经冷凝、精馏、脱气后的
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A.大于0 | B.小于0 | C.等于0 | D.无法确定 |
(5)常温下,向
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(6)已知萤石
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐2】氮族元素及其化合物在工农业生产、环境等方面有重要应用和影响。
(1)燃料在汽车发动机中燃烧时会产生污染环境的CO、NOx,加装三元催化转化器可使汽车尾气中的CO、NOx转化为无毒物质。
已知:I.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61e6d3d05c0d257b431abf51af438ef8.png)
II.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ffdb0fb342b0ef5f56111304cf69ee28.png)
①则反应Ⅲ:2NO(g)+2CO(g)
2CO2(g)+N2(g) ΔH3= ___________
,该反应能自发进行的条件是在___________ (填“低温”、“高温”或“任意温度”)下。
②向某绝热恒容密闭容器内充入一定量的
和
,发生反应Ⅲ,下列能说明该反应达到平衡状态的是___________ (填标号)。
A.容器内气体的密度不再改变 B.容器内气体的温度不再改变
C. v(CO)=2v(N2) D.容器内气体的平均摩尔质量不再改变
③向容积均为2L的三个恒容密闭容器中分别通入1 mol CO和1 mol NO,发生上述反应Ⅲ,a、b、c三组实验的反应温度分别记为Ta、Tb、Tc。恒温恒容条件下反应各体系压强的变化如图所示。则达到平衡时Ka、Kb、Kc由大到小的顺序是___________ ;实验b中,0~20min内,CO分压的平均变化率为___________
,该反应的压强平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
___________
(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/6/0f5e405e-a2aa-4609-bb80-c388ed4260c3.png?resizew=221)
(2)氮气电化学还原反应利用氮气和水来合成氨气,可以直接将电能转化为易于储存和运输的氨气中的化学能,装置如图所示,则阴极的电极反应式为___________ 。
(1)燃料在汽车发动机中燃烧时会产生污染环境的CO、NOx,加装三元催化转化器可使汽车尾气中的CO、NOx转化为无毒物质。
已知:I.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61e6d3d05c0d257b431abf51af438ef8.png)
II.
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①则反应Ⅲ:2NO(g)+2CO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
②向某绝热恒容密闭容器内充入一定量的
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
A.容器内气体的密度不再改变 B.容器内气体的温度不再改变
C. v(CO)=2v(N2) D.容器内气体的平均摩尔质量不再改变
③向容积均为2L的三个恒容密闭容器中分别通入1 mol CO和1 mol NO,发生上述反应Ⅲ,a、b、c三组实验的反应温度分别记为Ta、Tb、Tc。恒温恒容条件下反应各体系压强的变化如图所示。则达到平衡时Ka、Kb、Kc由大到小的顺序是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e5d73778f12dfb95b2998376824620b.png)
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/6/0f5e405e-a2aa-4609-bb80-c388ed4260c3.png?resizew=221)
(2)氮气电化学还原反应利用氮气和水来合成氨气,可以直接将电能转化为易于储存和运输的氨气中的化学能,装置如图所示,则阴极的电极反应式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/6/998cc4cb-dc14-47d5-bffb-88b6bb29e154.png?resizew=167)
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐3】杭州亚运会主火炬的燃料首次使用废碳再生的绿色甲醇,甲醇火炬被称为“零碳”火炬。目前,我国在相关设备及技术方面全球领先。请回答:
(1)二氧化碳催化加氢制甲醇的反应可表示为:
。
①已知:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/13eba2e5e457f4926e9d57c8d9ddb73c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af34599194c6eaab93cd9a286c30f856.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/19ba9ef564ff32ae26107a6e27d7788c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/311e0b0b8dcd36de5ce36317be1427d1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b89f27b77f3e9abdf3f3e83d11b687.png)
=______ kJ/mol。该反应能自发进行的条件是______ 。
②在恒容条件下能加快二氧化碳催化加氢制甲醇的反应速率,并提高
转化率的措施是______ 。
③若二氧化碳催化加氢制甲醇的反应在恒温恒容的密闭容器中进行,能说明反应达到平衡状态的是______ ,(填字母)。
A.容器内压强不随时间变化 B.容器内各物质的浓度相等
C.单位时间消耗1mol
,同时生成3mol
D.混合气体的密度不再改变
(2)电催化法是制备甲醇的途径之一,原理如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/21/b0b5833a-f932-48d0-99d3-0dfcdb66b5c8.png?resizew=340)
①室温下,
溶液
,
水解的离子方程式为______ 。
②
电极的电极反应式为______ 。
③与其他有机合成相比,电有机合成的优点是______ 。
(1)二氧化碳催化加氢制甲醇的反应可表示为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0b6187077810d3c454c9593b3fd6752f.png)
①已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/13eba2e5e457f4926e9d57c8d9ddb73c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af34599194c6eaab93cd9a286c30f856.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/19ba9ef564ff32ae26107a6e27d7788c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/311e0b0b8dcd36de5ce36317be1427d1.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
②在恒容条件下能加快二氧化碳催化加氢制甲醇的反应速率,并提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
③若二氧化碳催化加氢制甲醇的反应在恒温恒容的密闭容器中进行,能说明反应达到平衡状态的是
A.容器内压强不随时间变化 B.容器内各物质的浓度相等
C.单位时间消耗1mol
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
(2)电催化法是制备甲醇的途径之一,原理如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/21/b0b5833a-f932-48d0-99d3-0dfcdb66b5c8.png?resizew=340)
①室温下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e7dcde4bdbd4d0e52382a6cbf799869f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ba682bf66681fd0a5e612ea6dfe5d6e2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af5533a64f801adeabf53d192906e951.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3758cd1761237f4c34eecebbc7327e67.png)
③与其他有机合成相比,电有机合成的优点是
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