亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂,可由NO和Cl2反应得到,化学方程式为2NO(g)+Cl2(g)⇌2NOCl(g)。
(1)在1L恒容密闭容器中充入2molNO(g)和1molCl2(g),在不同温度下测得c(NOCl)与时间t的关系如图A所示:___________ mol·L-1·min-1。
②T2时该反应的平衡常数K=___________ 。
③T2时Cl2的平衡转化率为___________ 。
(2)若按投料比n(NO)∶n(Cl2)=2∶1把NO和Cl2加入一恒压的密闭容器中发生反应,平衡时NO的转化率与温度T、压强p(总压)的关系如图B所示:___________ (填“>”“<”或“=”)0。
②在p压强条件下,M点时容器内NO的体积分数为___________ 。
③若反应一直保持在p压强条件下进行,则M点的压强平衡常数Kp=___________ (用含p的表达式表示,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×体积分数)。
(1)在1L恒容密闭容器中充入2molNO(g)和1molCl2(g),在不同温度下测得c(NOCl)与时间t的关系如图A所示:
②T2时该反应的平衡常数K=
③T2时Cl2的平衡转化率为
(2)若按投料比n(NO)∶n(Cl2)=2∶1把NO和Cl2加入一恒压的密闭容器中发生反应,平衡时NO的转化率与温度T、压强p(总压)的关系如图B所示:
②在p压强条件下,M点时容器内NO的体积分数为
③若反应一直保持在p压强条件下进行,则M点的压强平衡常数Kp=
23-24高三上·河南周口·阶段练习 查看更多[2]
更新时间:2024-01-22 13:33:36
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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】工业生产硫酸时,利用催化氧化反应将
转化为
是一个关键步骤。压强及温度对
转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为:
7%,
11%,
82%):
(1)已知
的氧化是放热反应,如何利用表中数据推断此结论?___________ ;
(2)在400℃~500℃时,
的催化氧化采用常压而不是高压,主要原因是:___________ ;
(3)选择适宜的催化剂,是否可以提高
的平衡转化率?___________ (填“是”或“否”),是否可以增大该反应所放出的热量?___________ (填“是”或“否”);
(4)在
催化氧化设备中设置热交器的目的是___________ 、___________ ,从而充分利用能源。
(5)为提高
吸收率,实际生产中用___________ 吸收
;尾气中
必须回收,主要是为了___________ 。
(6)研究表明,
催化氧化的反应速率方程为:
式中:k为反应速率常数,随温度t升高而增大;
为
平衡转化率,
为某时刻
转化率,n为常数。在
时,将一系列温度下的k、
值代入上述速率方程,得到
曲线,如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/11/6a8dfa8d-aac0-41ab-bf4a-724cb4462818.png?resizew=232)
线上v最大值所对应温度称为该
下反应的最适宜温度
。
时,v逐渐提高:
后,v逐渐下降。原因是___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39208d1c3e640e796d76875beeb9fb04.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6dd34eb812d3f789b945c2d95bf37633.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39208d1c3e640e796d76875beeb9fb04.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39208d1c3e640e796d76875beeb9fb04.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fa4e407156124daed6d1d94dbb26e29.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/689cceefc5aed24568b73c0a6910c539.png)
压强/Mpa 转化率/% 温度/℃ | 0.1 | 0.5 | 1 | 10 |
400 | 99.2 | 99.6 | 99.7 | 99.9 |
500 | 93.5 | 96.9 | 97.8 | 99.3 |
600 | 73.7 | 85.8 | 89.5 | 96.4 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39208d1c3e640e796d76875beeb9fb04.png)
(2)在400℃~500℃时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39208d1c3e640e796d76875beeb9fb04.png)
(3)选择适宜的催化剂,是否可以提高
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(4)在
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(5)为提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6dd34eb812d3f789b945c2d95bf37633.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6dd34eb812d3f789b945c2d95bf37633.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39208d1c3e640e796d76875beeb9fb04.png)
(6)研究表明,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39208d1c3e640e796d76875beeb9fb04.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c0da0826cc8af2b154ec46751ffe320a.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39208d1c3e640e796d76875beeb9fb04.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/262c57b4ded55ab00f5a973a39c724dd.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1d5562b0af7bf6fd8533a7c5d2f27da0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e170f206fdbbd834aad7580c727e2cc6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/348779eabbf1763816d3d1b71971ea2f.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/11/6a8dfa8d-aac0-41ab-bf4a-724cb4462818.png?resizew=232)
线上v最大值所对应温度称为该
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6cf96319639227323f875927f20bef74.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af9b77cb9170ddd2d74a560623d27684.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce775e41f8d4874a09e345563483df69.png)
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适中
(0.65)
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解题方法
【推荐2】盖斯定律是人们研究热化学的重要工具和方法。
(1)已知1molSi固体中有2molSi-Si键,1molO2中有1molO=O键,1molSiO2固体中有4molSi-O键。某些化学键键能(1mol化学键断裂需要吸收的能量)数据如下:
根据化学键数据写出Si(s)在O2中完全燃烧生成SiO2的热化学方式:___________ 。
(2)N2H4和H2O2混合可作火箭推进剂,已知:16g液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(l),放出267kJ的热量;2H2O2(l)=O2(g)+2H2O(l) ΔH=-196.4kJ·mol-1。液态N2H4和液态H2O2反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式为___________ 。
(3)煤加工的重要手段是煤的气化,如用煤合成水煤气的原理为C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) ΔH。
已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol
H2(g)+
O2(g)=H2O(g) ΔH=-242.0kJ/mol
CO(g)+
O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0kJ/mol
求:①6gC(s)完全燃烧放出的热量为___________ kJ。
②C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=___________ 。
(4)工业上可用CO2来生产燃料甲醇。在容积为2L的密闭容器中充入0.8molCO2和2.4molH2。在500℃下发生反应CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)。实验测得CO2和CH3OH(g)的物质的量(n)随时间变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/7/2738ebe5-6430-4d5e-8947-c709dd6696c5.png?resizew=273)
从反应开始到平衡,用氢气表示的平均反应速率v(H2)=___________ 。
(1)已知1molSi固体中有2molSi-Si键,1molO2中有1molO=O键,1molSiO2固体中有4molSi-O键。某些化学键键能(1mol化学键断裂需要吸收的能量)数据如下:
化学键 | Si-O | Si-Si | O=O |
键能(kJ·mol-1) | 460 | 176 | 498 |
(2)N2H4和H2O2混合可作火箭推进剂,已知:16g液态N2H4和足量氧气反应生成N2(g)和H2O(l),放出267kJ的热量;2H2O2(l)=O2(g)+2H2O(l) ΔH=-196.4kJ·mol-1。液态N2H4和液态H2O2反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式为
(3)煤加工的重要手段是煤的气化,如用煤合成水煤气的原理为C(s)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6234f017d32cb8e1c8e08bdaf749ac.png)
已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol
H2(g)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f89eef3148f2d4d09379767b4af69132.png)
CO(g)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f89eef3148f2d4d09379767b4af69132.png)
求:①6gC(s)完全燃烧放出的热量为
②C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=
(4)工业上可用CO2来生产燃料甲醇。在容积为2L的密闭容器中充入0.8molCO2和2.4molH2。在500℃下发生反应CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/7/2738ebe5-6430-4d5e-8947-c709dd6696c5.png?resizew=273)
从反应开始到平衡,用氢气表示的平均反应速率v(H2)=
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(0.65)
名校
【推荐3】中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为2L的恒温密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/28/2967959123255296/2968462549680128/STEM/6d39aab8-142e-4efb-b689-ee1d01aa0f6d.jpg?resizew=230)
(1)前10min,
(CO2)=____ mol·L-1·min-1。
(2)能说明上述反应达到平衡状态的是____ (填字母)。
a.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1(即图中交叉点)
b.混合气体的压强不随时间的变化而变化
c.单位时间内生成1molH2O,同时生成1molCH3OH
d.混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
e.混合气体的密度不随时间的变化而变化
f.CO2和CH3OH的反应速率之比为1∶1
(3)反应前与平衡时的压强比为____ 。
(4)平衡混合气体中CO2(g)和H2(g)的质量之比是____ 。
(5)平衡时H2的转化率为____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/28/2967959123255296/2968462549680128/STEM/6d39aab8-142e-4efb-b689-ee1d01aa0f6d.jpg?resizew=230)
(1)前10min,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/afbafae876d1abfcea6616b1abfdf7a1.png)
(2)能说明上述反应达到平衡状态的是
a.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1(即图中交叉点)
b.混合气体的压强不随时间的变化而变化
c.单位时间内生成1molH2O,同时生成1molCH3OH
d.混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
e.混合气体的密度不随时间的变化而变化
f.CO2和CH3OH的反应速率之比为1∶1
(3)反应前与平衡时的压强比为
(4)平衡混合气体中CO2(g)和H2(g)的质量之比是
(5)平衡时H2的转化率为
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,可能发生的反应如下:
I.CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)△H1=−41.0kJ/mol
II.CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)△H2=−90.0kJ/mol
III.CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)△H3
回答下列问题:
(1)则△H3=___ ,在以上制备甲醇的两个反应中,反应Ⅱ优于反应Ⅲ,其原因是___ 。
(2)一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时,体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图1所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/8/25/2793681468391424/2793842840428544/STEM/5866846154ad40f7995026406096b2bc.png?resizew=521)
当温度为470K时,图中P点___ (填“是“或“不是”)处于平衡状态。490K之后。甲醇产率下降的原因是___ 。
(3)图2为一定比例的CO2和H2,CO和H2,CO2、CO和H2三组混合气体在一定条件下反应时甲醇生成速率与温度的关系。
①490K时,根据曲线a、c判断合成甲醇的反应机理是___ (填“A“或“B“)。
A. CO2
CO
CH3OH
B. CO
CO2
CH3OH+H2O
②490K时,曲线a与曲线b相比,CO的存在使甲醇生成速率增大,结合反应Ⅰ、Ⅲ分析原因___ 。
③某温度时,在体积为2L的恒容容器中充入1molCO和2molH2,发生反应Ⅱ,若平衡时CO的转化率为50%,其平衡常数为___ ( mol∙L−1) −2。
(4)研究证实,CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇,则生成甲醇的电极反应式为:___ 。
I.CO(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
II.CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
III.CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
回答下列问题:
(1)则△H3=
(2)一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时,体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图1所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/8/25/2793681468391424/2793842840428544/STEM/5866846154ad40f7995026406096b2bc.png?resizew=521)
当温度为470K时,图中P点
(3)图2为一定比例的CO2和H2,CO和H2,CO2、CO和H2三组混合气体在一定条件下反应时甲醇生成速率与温度的关系。
①490K时,根据曲线a、c判断合成甲醇的反应机理是
A. CO2
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/473610b0eaf89a71e6d3a092a6131c9f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/208178927c5eea881c158047b6e8f470.png)
B. CO
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/792e08b81cb59a48144f5cc22e88fdc0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4fd781d8e8548dc27965bffb9eedc90.png)
②490K时,曲线a与曲线b相比,CO的存在使甲醇生成速率增大,结合反应Ⅰ、Ⅲ分析原因
③某温度时,在体积为2L的恒容容器中充入1molCO和2molH2,发生反应Ⅱ,若平衡时CO的转化率为50%,其平衡常数为
(4)研究证实,CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇,则生成甲醇的电极反应式为:
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐2】“碳达峰·碳中和”是我国社会发展重大战略之一,以
、
为原料合成甲醇是实现“双碳”经济的有效途径之一、回答下列问题:
已知:①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d6c5aa0c6780f7c110399bfbfaa6c13a.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a96f966e757f8b0da52bc98cac45f84c.png)
(1)以
、
为原料合成甲醇:
。
①该反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
___________
。
②该反应的活化能
(正)___________
(逆)(填“>”“<”或“=”)。
(2)T℃时,向容积为2L的密闭容器中充入
和
,并加入催化剂合成甲醇:
,容器中
的物质的量随时间变化如图中实线所示,图中虚线表示仅改变某一反应条件时,
的物质的量随时间的变化。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/2/453cee6a-e7a4-4ca5-95c8-f2e8843a4c0b.png?resizew=251)
①该反应在0~8min内,
的平均反应速率是___________ 。
②T℃时,该反应的化学平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
___________ 。
③曲线I、Ⅱ改变的条件分别可能是___________ 、___________ 。
(3)在一定温度下的恒容密闭容器中,能说明
达到平衡状态的是___________ (填字母)。
a.容器中混合气体的密度不再改变
b.容器中的压强不再改变
c.
和
的浓度之比为3:1
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
已知:①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d39968c93f563e1bde4784396b68d90a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d6c5aa0c6780f7c110399bfbfaa6c13a.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e93a62c38a0c9c910e0cb08af44e843.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a96f966e757f8b0da52bc98cac45f84c.png)
(1)以
![](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/9287899580b4f687ab8ad00c5dca8547.png)
①该反应的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
②该反应的活化能
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/abbfb111fcc7ce72fc6e244b66fdff14.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/abbfb111fcc7ce72fc6e244b66fdff14.png)
(2)T℃时,向容积为2L的密闭容器中充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0e2ba9686888e8317f107e9fece4ed5f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cd37a63e81b71725996744e33dc93611.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9287899580b4f687ab8ad00c5dca8547.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/2/453cee6a-e7a4-4ca5-95c8-f2e8843a4c0b.png?resizew=251)
①该反应在0~8min内,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
②T℃时,该反应的化学平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
③曲线I、Ⅱ改变的条件分别可能是
(3)在一定温度下的恒容密闭容器中,能说明
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9287899580b4f687ab8ad00c5dca8547.png)
a.容器中混合气体的密度不再改变
b.容器中的压强不再改变
c.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
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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】工业上用CO生产燃料甲醇,一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)。图1表示反应中能量的变化;图2表示一定温度下,在体积为2 L的密闭容器中加入 4 mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/2/15/2399619699580928/2400159271378944/STEM/5649664fa82341a38750ce13991c90ec.png?resizew=554)
请回答下列问题:
(1)在“图1”中,曲线________ (填“a”或“b”)表示使用了催化剂;该反应属于________ (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)下列说法正确的是________ 。
A.起始充入的CO为2 mol
B.增加CO浓度,CO的转化率增大
C.容器中压强恒定时,反应已达平衡状态
D.保持温度和密闭容器容积不变,再充入1 mol CO和2 mol H2,再次达到平衡n(CH3OH)/n(CO)会减小
(3)从反应开始到建立平衡,v(H2)=________________ ;该温度下CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)的化学平衡常数为________ 。若保持其他条件不变,将反应体系升温,则该反应化学平衡常数________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)请在“图3”中画出平衡时甲醇百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)变化的曲线,要求画压强不同的2条曲线(在曲线上标出p1、p2,且p1<p2)。_____________________
(5)已知CH3OH(g)+3/2O2(g)⇌CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-192.9 kJ/mol,又知H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44 kJ/mol,请写出32 g的CH3OH(g)完全燃烧生成CO2和液态水的热化学方程式________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/2/15/2399619699580928/2400159271378944/STEM/5649664fa82341a38750ce13991c90ec.png?resizew=554)
请回答下列问题:
(1)在“图1”中,曲线
(2)下列说法正确的是
A.起始充入的CO为2 mol
B.增加CO浓度,CO的转化率增大
C.容器中压强恒定时,反应已达平衡状态
D.保持温度和密闭容器容积不变,再充入1 mol CO和2 mol H2,再次达到平衡n(CH3OH)/n(CO)会减小
(3)从反应开始到建立平衡,v(H2)=
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/2/15/2399619699580928/2400159271378944/STEM/346ce7ba41a246fcb72d5f9df69b6002.png?resizew=30)
(4)请在“图3”中画出平衡时甲醇百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)变化的曲线,要求画压强不同的2条曲线(在曲线上标出p1、p2,且p1<p2)。
(5)已知CH3OH(g)+3/2O2(g)⇌CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-192.9 kJ/mol,又知H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44 kJ/mol,请写出32 g的CH3OH(g)完全燃烧生成CO2和液态水的热化学方程式
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3,如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/8/30/2280076744073216/2282636965216256/STEM/76131dda-797e-4e03-b39b-5b4dc5ddc13f.png?resizew=442)
(1)Ⅰ中,NH3和O2在催化剂作用下反应,其化学方程式是______ 。
(2)Ⅱ中,2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)。在其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下温度变化的曲线(如图)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/8/30/2280076744073216/2282636965216256/STEM/992c18c9ee8e463a801b56a44efa8bf0.png?resizew=554)
①比较p1、p2的大小关系:_______ 。
②随温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是______ 。
(3)Ⅲ中,降低温度,将NO2(g)转化为N2O4(l),再制备浓硝酸。已知:2NO2(g)
N2O4(g) ΔH1 2NO2(g)
N2O4(l) ΔH2,下列能量变化示意图中,正确的是____ (选填字母)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/8/30/2280076744073216/2282636965216256/STEM/7fe035151b59438b979e65d39adaa3f3.png?resizew=554)
(4)Ⅳ中,电解NO制备NH4NO3,其工作原理如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/8/30/2280076744073216/2282636965216256/STEM/5ef1e172-0a20-452b-965c-73ad51b1d4a4.png?resizew=348)
①写出阳极的电极反应式______
②为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充A。A是_____ ,说明理由:____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/8/30/2280076744073216/2282636965216256/STEM/76131dda-797e-4e03-b39b-5b4dc5ddc13f.png?resizew=442)
(1)Ⅰ中,NH3和O2在催化剂作用下反应,其化学方程式是
(2)Ⅱ中,2NO(g)+O2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/8/30/2280076744073216/2282636965216256/STEM/816136993b624bff891f79eab0706725.png?resizew=33)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/8/30/2280076744073216/2282636965216256/STEM/992c18c9ee8e463a801b56a44efa8bf0.png?resizew=554)
①比较p1、p2的大小关系:
②随温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是
(3)Ⅲ中,降低温度,将NO2(g)转化为N2O4(l),再制备浓硝酸。已知:2NO2(g)
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/8/30/2280076744073216/2282636965216256/STEM/816136993b624bff891f79eab0706725.png?resizew=33)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/8/30/2280076744073216/2282636965216256/STEM/7fe035151b59438b979e65d39adaa3f3.png?resizew=554)
(4)Ⅳ中,电解NO制备NH4NO3,其工作原理如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/8/30/2280076744073216/2282636965216256/STEM/5ef1e172-0a20-452b-965c-73ad51b1d4a4.png?resizew=348)
①写出阳极的电极反应式
②为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充A。A是
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【推荐2】二氧化硫的污染治理是化学家关注的热点问题之一,回答下列问题。
I.二氧化硫的治理。已知25℃时,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5 Ksp(CaSO4)=7.1×10-5 Ka1(H2SO3)=1.5×10-2 Ka2(H2SO3)=1.0×10-7。
(1)亚硫酸盐法。将含二氧化硫的烟气通入1.0mol·L-1的Na2SO3溶液,写出该反应的化学方程式_______ 。若此过程中溶液体积不变,则溶液的pH将_______ (填“减小”“不变”或“增大)。
(2)双碱脱硫法。
第1步:用过量的浓氨水吸收SO2,并在空气中氧化;
第2步:加入石灰水,发生反应Ca2++2OH-+2NH
+SO
⇌CaSO4↓+2NH3·H2O
计算第2步反应的K=_______ (填数值,保留2位有效数字)。
(3)电解法。先用Na2SO4溶液吸收烟气中的SO2,再用离子膜电解法电解吸收液得到单质硫,同时在阳极得到副产物氧气,装置如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/27/2881580440231936/2883551489695744/STEM/4cdb441b-d6c0-4d1b-a511-e0460c3aa3ea.png?resizew=203)
①b为电源的_______ (填“正极”或“负极”)。
②用Na2SO4溶液代替水吸收烟气中的SO2,目的是_______ 。
③若电解一段时间后通过质子交换膜的离子数为1.204×1024个,则通过处理烟气理论上能得到硫_______ kg。
II.二氧化硫的转化。
(4)适当调控硫酸工业的反应条件可提高二氧化硫的转化率,减少其排放。已知,对于放热的可逆反应,某一给定转化率下,最大反应速率对应的温度称为最适宜温度。在图中画出反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)的转化率与最适宜温度(曲线a)、平衡转化率与温度(曲线b)的关系曲线示意图(标明曲线 a 、 b )_______ 。
I.二氧化硫的治理。已知25℃时,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5 Ksp(CaSO4)=7.1×10-5 Ka1(H2SO3)=1.5×10-2 Ka2(H2SO3)=1.0×10-7。
(1)亚硫酸盐法。将含二氧化硫的烟气通入1.0mol·L-1的Na2SO3溶液,写出该反应的化学方程式
(2)双碱脱硫法。
第1步:用过量的浓氨水吸收SO2,并在空气中氧化;
第2步:加入石灰水,发生反应Ca2++2OH-+2NH
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a74994fa846ff01d87548db6f34d3613.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18816f9b3f9fde6e6b87d5ca93476073.png)
计算第2步反应的K=
(3)电解法。先用Na2SO4溶液吸收烟气中的SO2,再用离子膜电解法电解吸收液得到单质硫,同时在阳极得到副产物氧气,装置如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/27/2881580440231936/2883551489695744/STEM/4cdb441b-d6c0-4d1b-a511-e0460c3aa3ea.png?resizew=203)
①b为电源的
②用Na2SO4溶液代替水吸收烟气中的SO2,目的是
③若电解一段时间后通过质子交换膜的离子数为1.204×1024个,则通过处理烟气理论上能得到硫
II.二氧化硫的转化。
(4)适当调控硫酸工业的反应条件可提高二氧化硫的转化率,减少其排放。已知,对于放热的可逆反应,某一给定转化率下,最大反应速率对应的温度称为最适宜温度。在图中画出反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)的转化率与最适宜温度(曲线a)、平衡转化率与温度(曲线b)的关系曲线示意图(
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/27/2881580440231936/2883551489695744/STEM/60fd803d-8738-447a-9d3b-c4e3269eb0cd.png?resizew=246)
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解答题-原理综合题
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真题
【推荐3】硼酸(H3BO3)在食品、医药领域应用广泛。
(1)请完成B2H6气体与水反应的化学方程式:B2H6+ 6H2O=2H3BO3+__________ 。
(2)在其他条件相同时,反应H3BO3+3CH3OH
B(OCH3)3+3H2O中,H3BO3的转化率(
)在不同温度下随反应时间(t)的变化见图12,由此图可得出:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2010/6/29/1575978748010496/1575978748436480/STEM/204e55071ee14bf794cbd513f2297c76.png?resizew=229)
①温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影响是_______________________ 。
②该反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/156a14b6c558db1b5fee2444011075e1.png)
_____ 0(填“<”、“=”或“>”)。
(3)H3BO3溶液中存在如下反应:H3BO3(aq)+H2O(l)
[B(OH)4]-( aq)+H+(aq),已知0.70 mol·L-1H3BO3溶液中,上述反应于298K达到平衡时,c平衡(H+)=2.0 × 10-5mol·L-1,c平衡(H3BO3)≈c起始(H3BO3),水的电离可忽略不计,求此温度下该反应的平衡常数K(H2O的平衡浓度不列入K的表达式中,计算结果保留两位有效数字)__________
(1)请完成B2H6气体与水反应的化学方程式:B2H6+ 6H2O=2H3BO3+
(2)在其他条件相同时,反应H3BO3+3CH3OH
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2010/6/29/1575978748010496/1575978748436480/STEM/1fc2ee335c2041aea36a92864c5ced2f.png?resizew=33)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e170f206fdbbd834aad7580c727e2cc6.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2010/6/29/1575978748010496/1575978748436480/STEM/204e55071ee14bf794cbd513f2297c76.png?resizew=229)
①温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影响是
②该反应的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/156a14b6c558db1b5fee2444011075e1.png)
(3)H3BO3溶液中存在如下反应:H3BO3(aq)+H2O(l)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2010/6/29/1575978748010496/1575978748436480/STEM/1fc2ee335c2041aea36a92864c5ced2f.png?resizew=33)
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解答题-原理综合题
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【推荐1】氮和硫的化合物在工农业生产、生活中具有重要应用。请回答下列问题:
(1)在恒温条件下,1 mol NO2和足量C发生反应:2NO2(g)+2C(s)
N2(g)+2CO2(g),测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/15/9ea768fe-6a66-4033-b476-a506d320fbde.png?resizew=214)
①A B两点的浓度平衡常数关系:Kc(A)___________ Kc(B)(填“<”或“>”或“=”)。
②A B C三点中NO2的转化率最高的是___________ (填“A”或“B”或“C”)点。
③计算C点时该反应的压强平衡常数Kp=___________ (写出计算结果,Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(2)H2S气体溶于水形成的氢硫酸是一种二元弱酸,25℃时,在0.10 mol·L-1H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与c(S2-)关系如图所示(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/15/a7d2e420-eba1-4e21-ad17-d77841c12446.png?resizew=342)
①pH=13时,溶液中的c(H2S)+c(HS-)=___________ mol·L-1;
②某溶液含0.010 mol·L-1Fe2+和0.10 mol·L-1H2S,当溶液pH=___________ 时,Fe2+开始沉淀。【已知:KSP(FeS)=1.4×10-19】
(3)常温下,将pH=a的醋酸溶液与pH=b的NaOH溶液等体积混合后,两者恰好完全反应,则该温度下醋酸的电离平衡常数约为___________ 。
(1)在恒温条件下,1 mol NO2和足量C发生反应:2NO2(g)+2C(s)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/15/9ea768fe-6a66-4033-b476-a506d320fbde.png?resizew=214)
①A B两点的浓度平衡常数关系:Kc(A)
②A B C三点中NO2的转化率最高的是
③计算C点时该反应的压强平衡常数Kp=
(2)H2S气体溶于水形成的氢硫酸是一种二元弱酸,25℃时,在0.10 mol·L-1H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与c(S2-)关系如图所示(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/15/a7d2e420-eba1-4e21-ad17-d77841c12446.png?resizew=342)
①pH=13时,溶液中的c(H2S)+c(HS-)=
②某溶液含0.010 mol·L-1Fe2+和0.10 mol·L-1H2S,当溶液pH=
(3)常温下,将pH=a的醋酸溶液与pH=b的NaOH溶液等体积混合后,两者恰好完全反应,则该温度下醋酸的电离平衡常数约为
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【推荐2】一定量的
在恒压密闭容器中发生反应:
。平衡时,体系中各气体体积分数与温度的关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/28/d94a05e9-2108-484d-9f7d-399c7f5b9308.png?resizew=330)
(1).已知甲烷、碳、氢气的燃烧热分别为
、
、
,则该反应的反应热![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8846d7ea69d6f5842929f792136a704c.png)
__________ 。
(2).下列能说明反应一定达到平衡状态的是_______ 。
和
的体积分数相等
混合气体的平均相对分子质量不变
混合气体的密度不变
气体总压强不再变化
碳的质量不再改变
(3).
时,若在平衡体系中充入惰性气体,此时反应速率____
填“变大”、“变小”或“不变”
,且![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/efa0115b6fc641a07f4966c283db6138.png)
_____
填“
”、“
”或“
”
。
(4).
时,若在平衡体系中充入等体积的
和
,则平衡_____ 移动,其理由是_______ 。
(5).
时,反应达平衡后
的转化率为____________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/38e14b4447da0372c0e30789d0aa9a19.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/28/d94a05e9-2108-484d-9f7d-399c7f5b9308.png?resizew=330)
(1).已知甲烷、碳、氢气的燃烧热分别为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e165c75c835e282ccc7af966697a0767.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c97fc06e7864f4394e06c11e7c0a65ba.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c925e8e00c217371353d0b8e835997c7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8846d7ea69d6f5842929f792136a704c.png)
(2).下列能说明反应一定达到平衡状态的是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9fc657c4a66d7e4ee682baf207e9b8bf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8e9807b28e410cc31a7fade476b4afc4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1bae6cc0fa010d08995edbf6631a6b94.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/197c6e062c3336b88479126a9d59209c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7ff3d2864b53ce7df83bc75b49d6af5b.png)
(3).
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/112515fa02e4871ea60e1004d6bde054.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd995178601c2ad7b40f973d268c7bb7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04582116cd765fcc5a52f44279ad6c94.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/efa0115b6fc641a07f4966c283db6138.png)
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(4).
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
(5).
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】深入研究含碳、氮元素物质的转化有着重要的实际意义。
Ⅰ.合成尿素:如图所示是合成尿素反应的机理及能量变化(单位:
),
表示过渡态。
,则总反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
___________
。
(2)若向某恒温恒容的密闭容器中加入等物质的量的
和
发生上述反应。结合以上机理,下列叙述能说明反应已经达到平衡状态的是___________ (填标号)。
a.
的体积分数不再变化 b.平衡常数K不再变化
c.
d.断裂
键的同时断裂
键
(3)图为使用不同催化剂①、②、③时,反应至相同时间,容器中尿素的物质的量随温度变化的曲线,A点___________ (填“是”或“不是”)平衡状态,
以上
下降的原因可能是___________ (答出一点即可,不考虑物质的稳定性)。
处理大气污染物![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87203a8d0af9ef58730df3b8dd90b4e4.png)
(4)①
、
在催化剂
的表面进行两步反应转化为无毒的气体,第一步为
;则第二步为___________ 。
②已知:
的速率方程为
,k为速率常数,只与温度有关。为提高反应速率,可采取的措施是___________ (填标号)。
A.升温 B.恒容时,再充入
C.恒容时,再充入
D.恒压时,再充入![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/689cceefc5aed24568b73c0a6910c539.png)
(5)在总压为
的恒容密闭容器中,充入一定量的
和
发生上述反应,在不同条件下达到平衡时,温度
时
的转化率随
变化的曲线,以及在
时
的转化率随
变化的曲线如图所示:
的转化率随
变化的曲线为___________ 曲线(填“Ⅰ”或“Ⅱ”);上述反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
___________ 0(填“>”或“<”)。
②在
时,用平衡分压代替其平衡浓度表示的化学平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
___________ (结果保留两位小数)[已知:气体分压(
)=气体总压(
)×该气体的物质的量分数]。
Ⅰ.合成尿素:如图所示是合成尿素反应的机理及能量变化(单位:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24cde03068deb44bd00e929884761b9d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/71f24244b2b810f7e0a02c7fdd131c51.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dfc599318e6a2ff6894af789ab8321a5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c9dc98dc92304821a05a18afa124c1b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24cde03068deb44bd00e929884761b9d.png)
(2)若向某恒温恒容的密闭容器中加入等物质的量的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1163bc05a73653778b05c45aed88addc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
a.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
c.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a0bf6058db47ec9bd5c8ef005e432149.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3bc2a57bebdf9d83325c898b7b7c581f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/35ce740d74d753d4c3a5edfa8d32b6fc.png)
(3)图为使用不同催化剂①、②、③时,反应至相同时间,容器中尿素的物质的量随温度变化的曲线,A点
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd64f72f6a02e9880996e942b1b3c290.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cb19e2872d3aa77bf852cd81e7ae3eda.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87203a8d0af9ef58730df3b8dd90b4e4.png)
(4)①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87203a8d0af9ef58730df3b8dd90b4e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ceaf7cc7e3a4ed48ee86a5da2a768dd2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/632af0e55039b9998f241f5af170f1ea.png)
②已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4c23f481e40a7e20656368165a2b66e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2775999c38de106539ce28c3998c0c3c.png)
A.升温 B.恒容时,再充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87203a8d0af9ef58730df3b8dd90b4e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/689cceefc5aed24568b73c0a6910c539.png)
(5)在总压为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd96f6de9b0161e4c3fad80c6891cab1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3081d749d9045c5aa360112c99a7e0b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dd058275ea2c231f3dc1cee951fd0786.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c420a81ad1fd18f701c091e9bd13de8d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87203a8d0af9ef58730df3b8dd90b4e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3a9aadac3cdc8faac325c061050d480c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/385b84c6c4ac117156b5935322211637.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87203a8d0af9ef58730df3b8dd90b4e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4079003d1292898e98f11669dc3edce.png)
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②在
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
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