研发二氧化碳利用技术、降低空气中二氧化碳含量一直是化学研究热点。
(1)减少碳排放的方法有很多,
转化成有机化合物可有效实现碳循环,如下反应:
a.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d6bd0669bcfaa191a05b7d93a1a066da.png)
b.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/789b31251146416fb1793078c3a46aaf.png)
c.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c490a5ad56de636f0ab6c16b35fa85b.png)
上述反应中原子利用率最高的是______ (填编号)。
(2)工业上用
来生产燃料甲醇。某温度下,在容积为5L的密闭容器中,充入
和
在一定条件下发生反应生成
,测得
和
的物质的量(n)随时间变化如图所示
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/1/27/3420326872276992/3420776713453568/STEM/96c02bb82bfb4674a186ab704e1b02d7.png?resizew=187)
①0~2分钟,该反应中氢气的平均速率为______ 。
②该温度下,此反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/940db2e9b806d2c9dbedcf14f05b9480.png)
______ (保留一位小数)。
③保持温度和体积不变,向上述平衡体系中再同时充入
和
,平衡将______ (填“正向”“逆向”或“不”)移动,理由是______ 。
④在恒温恒容条件下,能说明该反应已达平衡状态的是______ 。
A.
体积分数保持不变 B.容器中
浓度与
浓度之比为1:1
C.容器中气体压强保持不变 D.混合气体的密度保持不变
(3)二氧化碳也可用于尿素的制备:
一定条件下,向某恒容密闭容器中充入
和
时达到平衡,测得容器中尿素的物质的量为
,
内尿素的物质的量随时间的变化趋势如图所示。若反应时间达到
时,迅速将体系升温(仅发生上述反应),请在图中画出
内容器中尿素的物质的量随时间的变化趋势曲线并说明画此图像的依据:______ 。
(1)减少碳排放的方法有很多,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
a.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d6bd0669bcfaa191a05b7d93a1a066da.png)
b.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/789b31251146416fb1793078c3a46aaf.png)
c.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c490a5ad56de636f0ab6c16b35fa85b.png)
上述反应中原子利用率最高的是
(2)工业上用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/339533962b210c341d455203d646a049.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c3d414a09f222e21feb7927440918a01.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50a5c6d26e9821c59de16c928dcb79f0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b5688e82cf27cfc71c28d289dca329b7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f6287dab91a4428da92c3ce8f5550973.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/1/27/3420326872276992/3420776713453568/STEM/96c02bb82bfb4674a186ab704e1b02d7.png?resizew=187)
①0~2分钟,该反应中氢气的平均速率为
②该温度下,此反应的平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/940db2e9b806d2c9dbedcf14f05b9480.png)
③保持温度和体积不变,向上述平衡体系中再同时充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/411516508b94d0427845cf59b9c978ae.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a18564216b35e7c3b82ad5f24e3fbfcf.png)
④在恒温恒容条件下,能说明该反应已达平衡状态的是
A.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50a5c6d26e9821c59de16c928dcb79f0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e9b0547b553bc0c6d94299341006c14.png)
C.容器中气体压强保持不变 D.混合气体的密度保持不变
(3)二氧化碳也可用于尿素的制备:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bb02d51305e423a2dfa2f23eb6b47498.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/feb30ef033c9c51eb5ebe6822422b5c7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ba91e3e8178295553aeb8ffa2ae2b3eb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a14bf548b399b283c5497b5aa4626b39.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b304535e6a52ae730ef1d5882ef7b472.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fbeadcbc792d77bca253b7216f9c68e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/db9ef98b758ca2e2ee0f682dca323848.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e7b51248eb5b114fe2067a09c5234a42.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/1/27/3420326872276992/3420776713453568/STEM/1978519580e849e28fe4a4506749c324.png?resizew=290)
更新时间:2024-01-29 12:45:32
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【推荐1】二氧化碳的转化和利用是重要的研究课题。“碳达峰”“碳中和”“低碳”成为近年热词。请回答:
(1)利用CO2和H2为原料可生产乙烯。已知:
反应I: CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g) △H1=-166.8 kJ·mol-1
反应II: 3CO2(g)+10H2(g)
C3H8(g)+6H2O(g) △H2=-493.2 kJ·mol-1
反应III:C3H8(g)
CH2=CH2(g)+CH4(g) △H3=+80.0 kJ·mol-1
①反应Ⅳ: 2CO2(g)+6H2(g)
CH2=CH2(g)+4H2O(g) △H=_______ kJ·mol-1
②在某催化剂作用下,2.0 L恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,主要发生反应Ⅰ和反应Ⅳ。反应进行t min,测得两种烃的物质的量随温度变化如下图。840℃ 时,C2H4的量比CH4多得多的原因是_______ ;不改变投料且反应t min,520℃时,若要提高C2H4的产率,可采取的措施是_______ ;520℃时0~t min内反应Ⅳ的平均反应速率v(C2H4)=_______ (用含 t的代数式表示)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/17/2960025728712704/2960323868188672/STEM/14578638-8a7a-4b63-950f-a5398e825cd9.png?resizew=207)
(2)CO2加氢可制备HCOOH:CO2(g)+H2(g)
HCOOH(g) △H=-31.4 kJ•mol-1。
实验测得:v正=k正c(CO2)•c(H2),v逆=k逆c(HCOOH),k正、k逆为只与温度有关的速率常数。将一定量CO2和H2充入固定体积为1 L的密闭容器中发生反应。温度为T1℃时,平衡常数K=0.8,则k逆=_______ k正;温度为T2℃时,k正=1.2k逆,则 T2℃时平衡压强_______ (填 “>”“<”或“=”)T1℃时平衡压强。
(3)标准平衡常数Kθ可以表示平衡时各物质的关系,如反应A(aq)+2B(g)⇌C(g)+D(aq)的Kθ=
其中cθ=1 mol/L,pθ为标准大气压(1×105 Pa),p(B)、p(C)分别为平衡时气体的分压,c为平衡时物质的量浓度。N-甲基二乙醇胺(MDEA)吸收CO2的反应可表示为: MDEA(aq)+CO2(g)+H2O(l)
MDEAH+(aq)+HCO
(aq) 。T℃时,在刚性密闭容器中有20 L 2.5 mol/L的 MDEA 溶液,N2(不参加反应)和 CO2混合气体 16 mol,起始气体总压为pθ,充分吸收后,MDEA浓度降低为2.1 mol/L,CO2的吸收率为80%,则该反应的Kθ=_______ (忽略溶液体积变化,计算结果保留两位小数)。
(4)设计CO2熔盐捕获及电化学转化装置如图。a极的电极反应式为_______ 。
(1)利用CO2和H2为原料可生产乙烯。已知:
反应I: CO2(g)+4H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
反应II: 3CO2(g)+10H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
反应III:C3H8(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
①反应Ⅳ: 2CO2(g)+6H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
②在某催化剂作用下,2.0 L恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,主要发生反应Ⅰ和反应Ⅳ。反应进行t min,测得两种烃的物质的量随温度变化如下图。840℃ 时,C2H4的量比CH4多得多的原因是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/17/2960025728712704/2960323868188672/STEM/14578638-8a7a-4b63-950f-a5398e825cd9.png?resizew=207)
(2)CO2加氢可制备HCOOH:CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
实验测得:v正=k正c(CO2)•c(H2),v逆=k逆c(HCOOH),k正、k逆为只与温度有关的速率常数。将一定量CO2和H2充入固定体积为1 L的密闭容器中发生反应。温度为T1℃时,平衡常数K=0.8,则k逆=
(3)标准平衡常数Kθ可以表示平衡时各物质的关系,如反应A(aq)+2B(g)⇌C(g)+D(aq)的Kθ=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32cfa8c56b95148d9d702021067ed912.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fae5d08d37e32d492827e4c5056c5ce7.png)
(4)设计CO2熔盐捕获及电化学转化装置如图。a极的电极反应式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/17/2960025728712704/2960323868188672/STEM/8b056c15-4e98-473c-ba8b-4b7001e29043.png?resizew=324)
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【推荐2】从煤化工行业中可以得到许多重要的工业资源。回答下列问题:
(1)从煤的气化获得的化工原料气中含有的少量羰基硫(COS)会引起催化制中毒,大气污染等问题。
①羰基硫与烧碱溶液反应生成两种正盐的离子方程式为________________________ 。
②羰基硫的脱硫方法
.
已知反应中部分物质的键能数据如下:
则CO分子中的碳氧键的键能为________ 。
(2)羰基硫在高温下发生水解反应:
。
时,将
与
充入10L的恒容密闭容器中,30s后反应达到平衡状态,此时
的物质的量分数为0.30。
①
内,COS的平均反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2eeaa6bba41b5a31c59ea5b3b8344d41.png)
________ ,该反应的平衡常数K=________ (保留3位有效数字)。
②向反应容器中再分别充入下列气体,能使COS的转化率增大的是________ (填字母)。
A.COS B.
C.
D.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
(3)将含
尾气的空气按一定流速通入酸性
溶液中,可实现含
尾气的空气脱硫。在
溶液吸收
的过程中,溶液中的
及被吸收的
随时间t的变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/2/2432645540634624/2432770809290752/STEM/c53a307f-04e9-48ca-8c84-433ace5d09bc.png?resizew=169)
①由图中信息可知,
时间段内,一定发生的反应是________________ (用离子方程式表示)。
②t1时刻后,溶液中
保持微量减少至基本不变,其原因是________________ 。
(1)从煤的气化获得的化工原料气中含有的少量羰基硫(COS)会引起催化制中毒,大气污染等问题。
①羰基硫与烧碱溶液反应生成两种正盐的离子方程式为
②羰基硫的脱硫方法
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a7df782a4e8680105380e55484ab7aa3.png)
已知反应中部分物质的键能数据如下:
化学键 | C=O | C=S | H-S | H-H |
键能![]() | 745 | 577 | 339 | 436 |
(2)羰基硫在高温下发生水解反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/412fb0afeccbd16eb87329b7a7de5755.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de322daa655e03aa780a5659fb2b1d3c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3c872e11a9414f11207b44f68383e064.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dc317881ab226ef6c97c11fb5a1ed920.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c0afdbb1b1be2d624217f907abfd630.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d7a2a9ded0895ed18722cc05a1e3c7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2eeaa6bba41b5a31c59ea5b3b8344d41.png)
②向反应容器中再分别充入下列气体,能使COS的转化率增大的是
A.COS B.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e9b0547b553bc0c6d94299341006c14.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c0afdbb1b1be2d624217f907abfd630.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
(3)将含
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c0afdbb1b1be2d624217f907abfd630.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/df13fef9f3b41ec1eb588b99606e64f0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c0afdbb1b1be2d624217f907abfd630.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/df13fef9f3b41ec1eb588b99606e64f0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c0afdbb1b1be2d624217f907abfd630.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d897bd96d9a6706f3d1660c29f026071.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/decb1c5f45a1b452d32ac6302776e51e.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/2/2432645540634624/2432770809290752/STEM/c53a307f-04e9-48ca-8c84-433ace5d09bc.png?resizew=169)
①由图中信息可知,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5b4ade41fc9dcd1c049ed00432396ff.png)
②t1时刻后,溶液中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d897bd96d9a6706f3d1660c29f026071.png)
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解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】氮及其化合物在科研及生产中均有重要的应用。回答下列问题:
(1)NH3与O2在一定压强和800℃条件下发生催化氧化反应时,可发生不同反应:
反应i:4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g) ΔH1= -905kJ·mol-1
反应ii:4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(g) ΔH2= -1268kJ·mol-1
该条件下N2被O2生成NO的热化学方程式为_______ 。
(2)已知:N2O4(g)⇌2NO2(g) ΔH>0,将0.04mol N2O4气体充入1L的恒容密闭容器中,控制反应温度为T1,c(N2O4)随t(时间)变化曲线如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/10/6305e311-99d7-45cb-914f-a532549e15e3.png?resizew=229)
①下列可以作为反应达到平衡的判据是_______ 。
A.容器内压强不变 B.v正(N2O4)=2v逆(NO2) C.K不变
D.混合气体的密度不变 E.混合气体的颜色不变
②t1时刻反应达到平衡,若t1=15min,计算0~15 min内的平均反应速率v(NO2)=_______ ,此时反应的平衡常数K=_______ 。
③反应温度T1时,画出0~t2时段,c(NO2)随t变化曲线。保持其他条件不变,改变反应温度为T2(T2>T1),再次画出0~t2时段,c(NO2)随t变化趋势的曲线_______ 。
(3)升高温度,绝大多数的化学反应速率增大,但是NO氧化反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g) ΔH< 0,该反应的速率却随温度的升高而减小。查阅资料得知NO氧化反应的反应历程分两步,每步反应的速率方程中k正和k逆随温度的升高都增大。
I. 2NO(g)⇌N2O2(g)(快) ΔH1<0;速率方程为v1正=k1正·c2(NO),v1逆=k1逆·c(N2O2)
II. N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g)(慢) ΔH2<0;速率方程为v2正=k2正·c(N2O2)·c(O2),v2逆=k2逆·c2(NO2)
①根据速率方程分析,决定NO氧化反应速率的步骤是_______ (填“I”或“II”),升高温度该反应速率减小的原因是_______ 。
②一定温度下,反应达到平衡状态,由实验数据得到v2正~c(O2)的关系可用如图表示。当x点升高到某一温度时,反应重新达到平衡,则变为相应的点为_______ (填字母)。
(1)NH3与O2在一定压强和800℃条件下发生催化氧化反应时,可发生不同反应:
反应i:4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g) ΔH1= -905kJ·mol-1
反应ii:4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(g) ΔH2= -1268kJ·mol-1
该条件下N2被O2生成NO的热化学方程式为
(2)已知:N2O4(g)⇌2NO2(g) ΔH>0,将0.04mol N2O4气体充入1L的恒容密闭容器中,控制反应温度为T1,c(N2O4)随t(时间)变化曲线如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/10/6305e311-99d7-45cb-914f-a532549e15e3.png?resizew=229)
①下列可以作为反应达到平衡的判据是
A.容器内压强不变 B.v正(N2O4)=2v逆(NO2) C.K不变
D.混合气体的密度不变 E.混合气体的颜色不变
②t1时刻反应达到平衡,若t1=15min,计算0~15 min内的平均反应速率v(NO2)=
③反应温度T1时,画出0~t2时段,c(NO2)随t变化曲线。保持其他条件不变,改变反应温度为T2(T2>T1),再次画出0~t2时段,c(NO2)随t变化趋势的曲线
(3)升高温度,绝大多数的化学反应速率增大,但是NO氧化反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g) ΔH< 0,该反应的速率却随温度的升高而减小。查阅资料得知NO氧化反应的反应历程分两步,每步反应的速率方程中k正和k逆随温度的升高都增大。
I. 2NO(g)⇌N2O2(g)(快) ΔH1<0;速率方程为v1正=k1正·c2(NO),v1逆=k1逆·c(N2O2)
II. N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g)(慢) ΔH2<0;速率方程为v2正=k2正·c(N2O2)·c(O2),v2逆=k2逆·c2(NO2)
①根据速率方程分析,决定NO氧化反应速率的步骤是
②一定温度下,反应达到平衡状态,由实验数据得到v2正~c(O2)的关系可用如图表示。当x点升高到某一温度时,反应重新达到平衡,则变为相应的点为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/10/61fedddf-3859-4fe1-99c8-a2a403b0a302.png?resizew=154)
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解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
【推荐1】
是硝酸的酸酐,溶于水生成
,
或
合金可用于还原脱除水体中的硝态氮
。在45℃、
溶液起始浓度
、维持溶液呈中性并通入
作保护气等条件下进行脱氮实验,结果如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/8/2695435625349120/2695587277594624/STEM/fdd22dd31a8a49319819b924c19943e3.png?resizew=283)
完成下列填空:
(1)
在
时,
几乎没有被脱除的原因是_______ ,
后
被还原成
,配平反应的离子方程式:______ 。
_______
+_______
+_______
+_______
_______
+_______![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fb8b472f0583f25a176cea3aca73e324.png)
(2)
合金1~2h比
3~4的脱除速率快得多的原因可能是_______ 。
(3)
不稳定,25℃时的分解方式如下:①
;②
。
①25℃时,在一个容积不变的容器中加入
,气体总浓度c与时间t的变化关系如下表所示:
在
时,测得
浓度为
,此时
的浓度是_______
。反应达到平衡时,
的浓度是_______
。
②若升温至35℃,平衡时气体总浓度![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f0b07a70548ec74b457b4abfbac6a980.png)
_______
(选填“>”“<”或“=”)。
③已知:
,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a13a87dd90a14e97f54d26d0d71a0194.png)
_______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eba69df5a16b0af832cccc98b3e8e80b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65c41754d5a6063c49f6ee429dc68065.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/909fc6ee5998dc6da434bed770af6020.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1de822bc8dfc66215e417b0604815743.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5e34613671296a51f48cbb45f1a7901e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c4510204f14e77cf66f16d43ca17a27.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7363bf1cc75fc8a00b1a946e3f2e3e15.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3aa8f3c3850dcedf15c42dbb6200a1a4.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/8/2695435625349120/2695587277594624/STEM/fdd22dd31a8a49319819b924c19943e3.png?resizew=283)
完成下列填空:
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/909fc6ee5998dc6da434bed770af6020.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56e8ea853e2fd36e13785070e0689e8b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65c41754d5a6063c49f6ee429dc68065.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c176558537cd011dec12c14ae91bd71b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65c41754d5a6063c49f6ee429dc68065.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
_______
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/909fc6ee5998dc6da434bed770af6020.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65c41754d5a6063c49f6ee429dc68065.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98183b7becdd0efb6fe8f57cdcbce983.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2cd6f635cb38260de21530956ad480e2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/62a8240dea9958032412d655e4a218fd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fb8b472f0583f25a176cea3aca73e324.png)
(2)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1de822bc8dfc66215e417b0604815743.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/909fc6ee5998dc6da434bed770af6020.png)
(3)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eba69df5a16b0af832cccc98b3e8e80b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6bf598bcb8dcd5afabfcfbabffb4f6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aaca61c9b134c85c3c00b00d38ecba70.png)
①25℃时,在一个容积不变的容器中加入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e512bf02bd778c178053ff6baa144583.png)
![]() | 0 | 260 | ![]() |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7490a0c69985665a918343885ca78c9e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22a0434361c5bdc7548abd1ef0d182c6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e512bf02bd778c178053ff6baa144583.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c4d9129b79ac985bc46c88b092aeb02.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e39cd7a7d30f10a7b70d9abf818d378b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c4d9129b79ac985bc46c88b092aeb02.png)
②若升温至35℃,平衡时气体总浓度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f0b07a70548ec74b457b4abfbac6a980.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0acd2abaa5694f3e49a31798295b8ba3.png)
③已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/97f4947b829ae20adeec08b9ddcfe97c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a13a87dd90a14e97f54d26d0d71a0194.png)
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解答题-实验探究题
|
较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐2】某小组欲探究反应2Fe2++I2
2Fe3++2I—,完成如下实验:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/28/30b1dbd2-d452-4366-b24d-09a99ab81531.png?resizew=582)
资料:AgI是黄色固体,不溶于稀硝酸;新制的AgI见光会少量分解。
一、经检验,I、II中均无
,III中含
。
(1)II中未检出
的实验操作及现象是:取少量Ⅱ中溶液,___________ 。
(2)III中的黄色浑浊是___________ 。
(3)研究III中
产生的原因
①甲同学对此做出如下假设:
假设a:空气中存在
,由于___________ (用离子方程式表示),可产生
;
假设b:酸性溶液中___________ (填化学式)具有氧化性,可产生
;
假设c:溶液中
具有氧化性,可产生
;
通过实验证实a、b、c不是产生
的主要原因,实验方案和现象是___________ 。
②进一步实验表明,产生
时的氧化剂是
,从物质性质的角度分析
溶液作用是___________ 。
二、继续研究III→IV过程中出现灰黑色浑浊的原因:
(4)完成如下实验:
实验1:检验出IV中灰黑色浑浊中含有AgI和Ag。验证灰黑色浑浊含有Ag的实验操作及现象是:取洗净后的灰黑色固体,___________ 。
实验2:向1mL
溶液中加入1mL
溶液,开始时,溶液无明显变化,几分钟后,出现大量灰黑色浑浊,反应过程中温度几乎无变化,测定溶液中
浓度随反应时间的变化如下图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/28/175b1ef2-1e60-4dc8-823f-375ae7585abf.png?resizew=195)
实验3:实验开始时,先向试管中加入几滴
溶液,重复实验2,实验结果与实验2相同。
①实验2中发生反应的离子方程式是___________ 。
②IV中迅速出现灰黑色浑浊的可能的原因是___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/012af627bd0aa4a728d3aa86e8b268cb.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/28/30b1dbd2-d452-4366-b24d-09a99ab81531.png?resizew=582)
资料:AgI是黄色固体,不溶于稀硝酸;新制的AgI见光会少量分解。
一、经检验,I、II中均无
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3592a751ec56c669fe3cee3e67eb8706.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3592a751ec56c669fe3cee3e67eb8706.png)
(1)II中未检出
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3592a751ec56c669fe3cee3e67eb8706.png)
(2)III中的黄色浑浊是
(3)研究III中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3592a751ec56c669fe3cee3e67eb8706.png)
①甲同学对此做出如下假设:
假设a:空气中存在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fa4e407156124daed6d1d94dbb26e29.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3592a751ec56c669fe3cee3e67eb8706.png)
假设b:酸性溶液中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3592a751ec56c669fe3cee3e67eb8706.png)
假设c:溶液中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/df3a44f15197c22fab51458d99da774b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3592a751ec56c669fe3cee3e67eb8706.png)
通过实验证实a、b、c不是产生
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3592a751ec56c669fe3cee3e67eb8706.png)
②进一步实验表明,产生
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3592a751ec56c669fe3cee3e67eb8706.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c1e6f69e28b8e3f0dbf9b70773a0f86.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd2f64fe8013d3cf4dd144671279ec3f.png)
二、继续研究III→IV过程中出现灰黑色浑浊的原因:
(4)完成如下实验:
实验1:检验出IV中灰黑色浑浊中含有AgI和Ag。验证灰黑色浑浊含有Ag的实验操作及现象是:取洗净后的灰黑色固体,
实验2:向1mL
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/128984d66c57a9209f9a7f8b15d80f5b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9531fb822becaba1220b4f8169e111e1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/df3a44f15197c22fab51458d99da774b.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/28/175b1ef2-1e60-4dc8-823f-375ae7585abf.png?resizew=195)
实验3:实验开始时,先向试管中加入几滴
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b8194b9758d7668bac66be71b491ef01.png)
①实验2中发生反应的离子方程式是
②IV中迅速出现灰黑色浑浊的可能的原因是
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解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
【推荐3】I.大气的成分在工业上有重要的应用。
(1)在恒容密闭容器中,发生反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),下列说法可以证明反应已达到平衡状态的是_______ (填序号)。
①单位时间内生成nmolN2的同时生成2nmolNH3
②1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键形成
③混合气体的密度不再改变的状态
④混合气体的压强不再改变的状态
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
(2)为提高H2的转化率,实际生产中宜采取的措施是_______ (填字母)。
II.中国科学家首次实现了以二氧化碳为原料,不依赖植物光合作用,直接人工合成淀粉。已知CO2经催化加氢可以生成多种低碳有机物。
已知:
①CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.5kJ•mol-1
②CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H2=+40.9kJ•mol-1
③CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H3
回答下列问题:
(3)反应③的△H3为_______ 。
(4)一定温度下,在一体积固定的密闭容器中进行反应①,测得CO2的物质的量浓度随反应时间的变化如图所示,则反应进行的前5分钟内,v(H2)=_______ ;10min时,改变的外界条件可能是_______ 。
(5)已知一定温度下按照起始比
=2,在一密闭容器中进行反应③,保持总压为4MPa不变,达平衡时CO的平衡转化率为50%,则该条件下用平衡体系中各气体分压表示的平衡常数Kp=_______ (各气体分压=平衡体系中各气体的体积分数×总压)。
(1)在恒容密闭容器中,发生反应N2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
①单位时间内生成nmolN2的同时生成2nmolNH3
②1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键形成
③混合气体的密度不再改变的状态
④混合气体的压强不再改变的状态
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
(2)为提高H2的转化率,实际生产中宜采取的措施是
A.及时移出氨 | B.适当增大压强 | C.减小压强 | D.降低温度 |
II.中国科学家首次实现了以二氧化碳为原料,不依赖植物光合作用,直接人工合成淀粉。已知CO2经催化加氢可以生成多种低碳有机物。
已知:
①CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
②CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
③CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
回答下列问题:
(3)反应③的△H3为
(4)一定温度下,在一体积固定的密闭容器中进行反应①,测得CO2的物质的量浓度随反应时间的变化如图所示,则反应进行的前5分钟内,v(H2)=
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/25/94439862-1ebc-4c1f-b88d-80923b3e3b39.png?resizew=256)
(5)已知一定温度下按照起始比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/90ee7be1278d6200f8c56d63ddcfa7c5.png)
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐1】氮氧化物(NOx)是常见的大气污染物,能引起雾霾、光化学烟雾、酸雨等环境问题。因此,研究氮氧化物(NOx)的无害化处理对治理大气污染、建设生态文明具有重要意义。请按要求回答下列问题:
(1)一氧化二氮是一种强大的温室气体,可用CO(g)在Co*的催化作用下还原N2O(g)以除去污染,反应的化学方程式为CO(g)+N2O(g)
CO2(g)+N2(g),其反应历程和能量变化如图所示(逸出后物质认为状态未发生变化,在图中略去)。
第一步:Co*(s)+N2O(g)
CoO*(s)+N2(g) ΔH=+15.9kJ/mol;
第二步:___________ (填写第二步反应的热化学方程式)。
(2)汽车尾气中的NO可以和CO在催化转换器中发生反应,以减少尾气污染。某温度时,向2L恒容密闭体系中通入2molCO和1molNO气体,发生反应2CO(g)+2NO(g)
N2(g)+2CO2(g),下列能说明反应达到平衡状态的是___________ (填序号)。
a.2v正(NO)=v逆(N2)
b.体系中混合气体密度不再改变
c.CO与NO转化率的比值不再改变
d.该温度下,
的值不再改变
(3)某研究小组探究温度和催化剂对CO、NO转化率的影响。将CO和NO按物质的量之比1∶1以一定的流速分别通过两种催化剂(Cat-1和Cat-2)进行反应,相同时间内测量逸出气体中NO的含量,从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率),结果如图所示:___________ (填“Cat-1”或“Cat-2”)。
②催化剂在Cat-2条件下,450℃后,脱氮率随温度升高而下降的原因是___________ 。
(4)用H2也可还原NO气体,其反应为2H2(g)+2NO(g)
N2(g)+2H2O(g) ΔH=-752kJ/mol。
为研究H2和NO的起始投料比对NO平衡转化率的影响,分别在不同温度下,向三个体积均为aL的刚性密闭容器中加入一定量H2和NO发生反应,实验结果如图:___________ ﹔判断理由是___________ 。
②T1温度下,充入H2、NO分别为3mol、3mol,容器内的压强为wPa,反应进行到6min时达平衡,0~6min内N2的平均反应速率为___________ mol·L-1·min-1,该反应的平衡常数Kp=___________ (写出计算表达式)。
(1)一氧化二氮是一种强大的温室气体,可用CO(g)在Co*的催化作用下还原N2O(g)以除去污染,反应的化学方程式为CO(g)+N2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/89e34d942f1caa28580dcf8db6ede68a.png)
第一步:Co*(s)+N2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
第二步:
(2)汽车尾气中的NO可以和CO在催化转换器中发生反应,以减少尾气污染。某温度时,向2L恒容密闭体系中通入2molCO和1molNO气体,发生反应2CO(g)+2NO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
a.2v正(NO)=v逆(N2)
b.体系中混合气体密度不再改变
c.CO与NO转化率的比值不再改变
d.该温度下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b87e991beaeb22fa3972df0d90374437.png)
(3)某研究小组探究温度和催化剂对CO、NO转化率的影响。将CO和NO按物质的量之比1∶1以一定的流速分别通过两种催化剂(Cat-1和Cat-2)进行反应,相同时间内测量逸出气体中NO的含量,从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率),结果如图所示:
②催化剂在Cat-2条件下,450℃后,脱氮率随温度升高而下降的原因是
(4)用H2也可还原NO气体,其反应为2H2(g)+2NO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
为研究H2和NO的起始投料比对NO平衡转化率的影响,分别在不同温度下,向三个体积均为aL的刚性密闭容器中加入一定量H2和NO发生反应,实验结果如图:
②T1温度下,充入H2、NO分别为3mol、3mol,容器内的压强为wPa,反应进行到6min时达平衡,0~6min内N2的平均反应速率为
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】杭州亚运会主火炬燃料是“零碳甲醇”,这是一种利用焦炉气中的
和工业废气捕获的
生产的绿色燃料。两者在适宜的过渡金属及其氧化物催化下发生返反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e029cc1f7d07eeb136bd3946a7eb23e3.png)
(1)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32410867843f1a7ef11410da8f3f8dab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b994a3d0126e44d032969365e6ebc25.png)
①则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d7846b3219d40f1b1df1d07bfebe4c3e.png)
___________ (用含
和
的代数式表示);
②实验测得
(记作
)与温度(T)的关系如图所示,则该反应![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
___________ 0(填“>”“<”或“=”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/27/85f6dff4-4e49-4b22-8054-3644e7397f07.png?resizew=172)
(2)从焦炉气中提取氢气,需净化原料气,尤其要脱除其中的含硫杂质。除了从环保角度考虑外,其主要目的是___________ 。
(3)250℃,在甲(容积为4L)、乙(容积为2L)两刚性容器中分别充入
和
,在适宜的催化剂作用下发生合成甲醇的反应,容器内总压强随时间变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/27/547c909f-7351-4740-ae77-3f0136abe78b.png?resizew=144)
①其中B曲线对应___________ 容器中压强的变化情况(填“甲”或“乙”);
②利用图中数据计算250℃该反应的分压平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
___________ (结果用分数表示)。
(4)研究合成甲醇的催化剂时,在其他条件不变仅改变催化剂种类的情况下,对反应器出口产品进行成分分析,结果如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/27/eb5a62ec-cbff-4007-99b5-f27bc2fd0570.png?resizew=286)
在以上催化剂中,该反应选择的最佳催化剂为___________ 。
(5)实际上工业制备甲醇主要发生如下反应:
ⅰ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61127a206e8bc4be15d6fd3472a8b52e.png)
ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b337766c59570aa0611e4e051bd1eec6.png)
在一定压强下,按照
投料,平衡时,CO和
在含碳物种中的物质的量分数及
的转化率随温度的变化如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/27/71b0baba-e6eb-497e-98f2-7a7233c411b5.png?resizew=273)
已知:
的选择性=
×100%。
①图中曲线m代表___________ (填化学式)。
②为同时提高
的平衡转化率和
的选择性,可以选择的反应条件为___________ (填标号)。
a.低温、低压 b.高温、高压 c.低温、高压 d.高温、低压
③解释300~400℃范围内
转化率随温度升高而增大的原因:___________ 。
![](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/61127a206e8bc4be15d6fd3472a8b52e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e029cc1f7d07eeb136bd3946a7eb23e3.png)
(1)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1b1d40ebbc1f613d901159f2ee2f045.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32410867843f1a7ef11410da8f3f8dab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e93a62c38a0c9c910e0cb08af44e843.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b994a3d0126e44d032969365e6ebc25.png)
①则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d7846b3219d40f1b1df1d07bfebe4c3e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32410867843f1a7ef11410da8f3f8dab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b994a3d0126e44d032969365e6ebc25.png)
②实验测得
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e029cc1f7d07eeb136bd3946a7eb23e3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/06191937761439ccfb3276478b65d9b0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/27/85f6dff4-4e49-4b22-8054-3644e7397f07.png?resizew=172)
(2)从焦炉气中提取氢气,需净化原料气,尤其要脱除其中的含硫杂质。除了从环保角度考虑外,其主要目的是
(3)250℃,在甲(容积为4L)、乙(容积为2L)两刚性容器中分别充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbd2c341ea04af70fdd69f43e97142ae.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6943b6099fc58c5a8cc7df5cdc64552a.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/27/547c909f-7351-4740-ae77-3f0136abe78b.png?resizew=144)
①其中B曲线对应
②利用图中数据计算250℃该反应的分压平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
(4)研究合成甲醇的催化剂时,在其他条件不变仅改变催化剂种类的情况下,对反应器出口产品进行成分分析,结果如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/27/eb5a62ec-cbff-4007-99b5-f27bc2fd0570.png?resizew=286)
在以上催化剂中,该反应选择的最佳催化剂为
(5)实际上工业制备甲醇主要发生如下反应:
ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61127a206e8bc4be15d6fd3472a8b52e.png)
ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1b1d40ebbc1f613d901159f2ee2f045.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b337766c59570aa0611e4e051bd1eec6.png)
在一定压强下,按照
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b50777fcbbb2e0e82679b46c75d1b66e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/27/71b0baba-e6eb-497e-98f2-7a7233c411b5.png?resizew=273)
已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4561e0dd7318261cd43899559a9ab349.png)
①图中曲线m代表
②为同时提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
a.低温、低压 b.高温、高压 c.低温、高压 d.高温、低压
③解释300~400℃范围内
![](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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较难
(0.4)
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【推荐3】研究SO2的回收、再利用,既有利于良好大气环境的获得,也有利于社会可持续发展的实现。
(1)已知:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802 kJ/mol
②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-297 kJ/mol
则CH4(g)+2SO2(g) =CO2(g)+2S(s)+2H2O(g) ΔH=_______ 。
(2)为研究某催化剂X的催化活性与温度的关系,在其他条件相同时,改变反应温度,经过相同时间后测得CH4(g)+2SO2(g) =CO2(g)+2S(s)+2H2O(g)正反应速率如图1所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/5/6ad24361-fd97-4f1c-975a-c3605b2b6566.png?resizew=343)
①B、C两温度下反应速率变化的原因是_______ ,B、C点对应温度下,该反应的活化能Ea(B)_______ Ea(C)(填“>”或“<”)。
②写出两种能提高SO2的转化率的措施_______ 。
(3)一定条件下,按不同的投料比X[X=
]向某恒容密闭容器中充入CH4、SO2,测得SO2的转化率与温度、X的关系如图2所示。
①X1_______ X2(填“>”或“<”)。
②若T1时,开始时充入6 mol/LCH4、10 mol/LSO2,投料比为X1,则平衡常数K=_______ ,若反应从开始达到平衡时所用时间为5 s,则此时间段内v(CH4)=_______ 。
(4)SO2也可以用碱溶液吸收,若用200 mL、1 mol/L的NaOH溶液吸收0.1 mol SO2,则溶液中除H+外其他各离子浓度由大到小的顺序为_______ ;假设溶液中c(
):c(
)=a,则此时溶液的pH=_______ [用含a的数值表示,K2(H2SO3)=1×10-7]。
(1)已知:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802 kJ/mol
②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-297 kJ/mol
则CH4(g)+2SO2(g) =CO2(g)+2S(s)+2H2O(g) ΔH=
(2)为研究某催化剂X的催化活性与温度的关系,在其他条件相同时,改变反应温度,经过相同时间后测得CH4(g)+2SO2(g) =CO2(g)+2S(s)+2H2O(g)正反应速率如图1所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/5/6ad24361-fd97-4f1c-975a-c3605b2b6566.png?resizew=343)
①B、C两温度下反应速率变化的原因是
②写出两种能提高SO2的转化率的措施
(3)一定条件下,按不同的投料比X[X=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e1f48189018553915ca452a4dbc1f409.png)
①X1
②若T1时,开始时充入6 mol/LCH4、10 mol/LSO2,投料比为X1,则平衡常数K=
(4)SO2也可以用碱溶液吸收,若用200 mL、1 mol/L的NaOH溶液吸收0.1 mol SO2,则溶液中除H+外其他各离子浓度由大到小的顺序为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ee721599871226ed5459d1f84e27d101.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/90d78911c988d0d39a05c668a0d291a7.png)
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【推荐1】锌、钼是化工生产中常用的催化剂,回答下列问题:
(1)Zn/ZnO热化学循环还原CO2制CO的原理如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/23/ca2444f0-6544-48f3-bd85-0f4c40434c80.png?resizew=498)
①从循环结果看,能量转化的主要方式是___________ 。
②反应2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) ΔH=___________ kJ·mol-1。
(2)选定Mo作为反应的催化剂,反应Ⅰ:2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH<0,测得相同时间内甲醇转化率与温度的关系如图所示。经研究产物的典型色谱图发现该过程主要存在的副反应为反应Ⅱ:2CH3OH(g)
C2H4(g)+2H2O(g) ΔH=-29.1 kJ·mol-1。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/23/1b68ccbe-48ce-4547-90d8-a299e66afc87.png?resizew=275)
①工业上生产二甲醚的温度通常在270~300 ℃,高于330 ℃之后,甲醇的转化率下降,根据化学平衡移动原理分析,原因是___________ ;从化学反应速率变化的角度分析,原因是___________ 。
②某温度下,在容积不变的容器中以CH3OH(g)为原料,平衡时各物质的分压数据如下表:
则反应Ⅰ中,CH3OH(g)的平衡转化率α=___________ ,反应Ⅰ的平衡常数Kp=___________ (用平衡分压代替平衡浓度计算,结果保留两位有效数字)。
(3)以甲醇为主要原料电化学合成碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]的反应原理如图所示,由图可知B电极为电源的___________ (填“正”或“负”)极,阳极电极反应式为___________ 。
(1)Zn/ZnO热化学循环还原CO2制CO的原理如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/23/ca2444f0-6544-48f3-bd85-0f4c40434c80.png?resizew=498)
①从循环结果看,能量转化的主要方式是
②反应2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) ΔH=
(2)选定Mo作为反应的催化剂,反应Ⅰ:2CH3OH(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/23/1b68ccbe-48ce-4547-90d8-a299e66afc87.png?resizew=275)
①工业上生产二甲醚的温度通常在270~300 ℃,高于330 ℃之后,甲醇的转化率下降,根据化学平衡移动原理分析,原因是
②某温度下,在容积不变的容器中以CH3OH(g)为原料,平衡时各物质的分压数据如下表:
物质 | CH3OH(g) | CH3OCH3(g) | C2H4(g) | H2O(g) |
分压/MPa | 0.160 | 0.288 | 0.016 | …… |
(3)以甲醇为主要原料电化学合成碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]的反应原理如图所示,由图可知B电极为电源的
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/23/6a196500-c97e-4550-bfef-c5c9053d268a.png?resizew=272)
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解题方法
【推荐2】氮和硫的氧化物的综合利用是目前研究的热点之一。已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf6993a4051edb14b2be25e8dd54f514.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6eb5f070ce71008aaf4edf6ee2ffa404.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/57b15f3e7176e4bfcd90c52b47f8890c.png)
(1)反应iV:
的
=______ ;该反应在密闭容器中达到平衡后,只改变下列条件,一定能使
的平衡体积分数增大的是______ 填选项字母
。
A.缩小容器容积 B.再充入SO2 C.降低温度 D.分离出SO3
(2)T1℃时容积相等的密闭容器中分别充入
和
的混合气体共
,发生反应
或
的平衡转化率
与起始充入的
关系如图
所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/16/2852398217043968/2852719581773824/STEM/d62ae0ea-6553-4bae-a320-39515cad1961.png)
①图中能表示平衡时
与起始充入的
关系的曲线为______
填“
”或“
”
。
②反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/adc6aa655d196e40932974c876442a12.png)
______ 。
(3)向密闭容器中充入一定量
和
,发生反应
。
的平衡体积分数
与温度
和压强
的关系如图
所示。
①P1、P2、P3由大到小的顺序为______ 。
②P、Q两点对应状态下,单位体积内反应物活化分子数目:P______ Q填“
”、“
”或“
”
。
(4)汽车尾气净化中的一个反应如下:
,一定温度下,向容积为
的恒容密闭容器中充入
和
,容器压强为
经过
达到平衡状态,测得
转化率为
.计算该温度时该反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41b779afa4959fa9f0d5725a21c51d40.png)
______
用平衡分压代替平衡浓度计算,分压
总压
物质的量分数
.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf6993a4051edb14b2be25e8dd54f514.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6eb5f070ce71008aaf4edf6ee2ffa404.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/57b15f3e7176e4bfcd90c52b47f8890c.png)
(1)反应iV:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/07b846c65efbf3598bd99df27893b681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b3a12bf15ee0428183b39c262f6d0087.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/987517758fad59f6f695761deb2a5ebd.png)
A.缩小容器容积 B.再充入SO2 C.降低温度 D.分离出SO3
(2)T1℃时容积相等的密闭容器中分别充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8dc9eeed65fa59eff749ef5e1d75d2a8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4b0ac6b7a7b173d822b49067dcfa6458.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0a945e4ee72d35930dc3fa4e4198b795.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1c30b6fedcf2e6f3e7ec575d8d3c68d8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4b0ac6b7a7b173d822b49067dcfa6458.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd5b5f373679fd5c0aa30599e73983cb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f1d025b3ac156a13db4da0692d77055c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bdaa19de263700a15fcf213d64a8cd57.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/16/2852398217043968/2852719581773824/STEM/d62ae0ea-6553-4bae-a320-39515cad1961.png)
①图中能表示平衡时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/46eab54de9e6714a558b239f5aeb6f5a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f1d025b3ac156a13db4da0692d77055c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/11d71379442f28c038d367d49422cf90.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad9babf1a71355c88e5e049aebc5f583.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b41480cabb16ccf4205728bada320a84.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/987517758fad59f6f695761deb2a5ebd.png)
②反应的平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/adc6aa655d196e40932974c876442a12.png)
(3)向密闭容器中充入一定量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4b0ac6b7a7b173d822b49067dcfa6458.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d169aea963db20812bafd987dcd52fa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad3a6e5d60a9f2f87caa68bf84e136d2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/105392b0e53a014a7c2d2b9357030c5a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/44dde020b9520733646269e924af8d15.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1fd4c8e97d143fe648d127b78c34b4e3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/093d599ab258e900729bbb2744d79fe9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61128ab996360a038e6e64d82fcba004.png)
①P1、P2、P3由大到小的顺序为
②P、Q两点对应状态下,单位体积内反应物活化分子数目:P
![](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://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/987517758fad59f6f695761deb2a5ebd.png)
(4)汽车尾气净化中的一个反应如下:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04abca66e8b45cd9b21c6d46b099e357.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/351a94d4012293d0ccf15f2f1c5d5ff7.png)
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【推荐3】固定利用CO2对减少温室气体排放意义重大。CO2加氢合成甲醇是CO2综合利用的一条新途径。CO2和H2在催化剂作用下发生反应:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0。
(1)测得甲醇的理论产率与反应温度、压强的关系如图所示。____ (填序号)。
A.增大压强 B.升高温度 C.增大H2投料比 D.用更高效的催化剂
②在220℃、5.0MPa时,CO2、H2的转化率之比为___________ 。
③将温度从220℃降低至160℃,压强从5.0MPa减小至3.0MPa,化学反应速率将_____ (填“增大”“减小”或“不变”下同),CO2的转化率将_____ 。
④200℃时,将0.100 mol CO2和0.275 mol H2充入1 L密闭容器中,在催化剂作用下反应达到平衡。若CO2的转化率为25%,则此温度下该反应的平衡常数表达式K=_____________ (只用数字填,不必计算出结果)。
(2)若H2(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为-285.8kJ·mol﹣1和-726.5kJ·mol﹣1,则由CO2和H2生成液态甲醇和液态水 的热化学方程式为________________________________ 。
(3)甲醇电解法制氢气比电解水法制氢气的氢的利用率更高、电解电压更低。电解装置如图。_____ (填序号a或b)。其中阳极的电极反应式为_________________ ;标况下,每消耗1mol甲醇则生成H2的体积为____ 。
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(1)测得甲醇的理论产率与反应温度、压强的关系如图所示。
A.增大压强 B.升高温度 C.增大H2投料比 D.用更高效的催化剂
②在220℃、5.0MPa时,CO2、H2的转化率之比为
③将温度从220℃降低至160℃,压强从5.0MPa减小至3.0MPa,化学反应速率将
④200℃时,将0.100 mol CO2和0.275 mol H2充入1 L密闭容器中,在催化剂作用下反应达到平衡。若CO2的转化率为25%,则此温度下该反应的平衡常数表达式K=
(2)若H2(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为-285.8kJ·mol﹣1和-726.5kJ·mol﹣1,则由CO2和H2生成液态甲醇和
(3)甲醇电解法制氢气比电解水法制氢气的氢的利用率更高、电解电压更低。电解装置如图。
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