空间站内搭载萨巴蒂尔装置将
转化为
,再通过电解水装置回收氧元素.其系统原理如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/17/e590ae0c-0926-4ac9-98a8-983dc3a1f8c8.png?resizew=506)
萨巴蒂尔装置内发生反应为
反应Ⅰ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75136f96a054994638c2e1513a3b6def.png)
反应Ⅱ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/992026b8000a2bc715168ed8fd936c10.png)
(1)已知
,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3376ddc858ad460f6093738d0238a56a.png)
_________ .
(2)在“高温反应器”中以
为催化剂,一段时间内不同温度
转化率如图.已知反应Ⅰ的速率方程:
,
.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/17/b38ea2fe-b453-407e-a750-2fc630ce4fb1.png?resizew=432)
①250℃前,
实际转化率随温度变化不大的主要原因是___________ .
②300℃时![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c106d81d07d29a547be0a3065b45f1e7.png)
__________
(填“>”“<”或“=”).
③达到平衡后,升高温度,
增大的倍数_________
增大的倍数(填“>”“<”或“=”).
(3)在“低温反应器”中达平衡时,各组分物质的量分数随温度变化如图.已知原料气中含有
及
.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/17/89194c33-5a11-4dbd-944c-a6dae9a4e785.png?resizew=425)
①
物质的量分数随温度变化的曲线为____________ (填标号).
②300~500℃,
物质的量分数随温度升高而上升的原因是___________ .
③某温度下达平衡时,总压为
,剩余
和
,则反应Ⅰ的
为___________ (列出计算式,
为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数);
此时氧元素的回收率为____________ [回收率
].
(4)从平衡与速率角度分析萨巴蒂尔装置采用高温和低温反应器串联的优点是___________ .
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98183b7becdd0efb6fe8f57cdcbce983.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/17/e590ae0c-0926-4ac9-98a8-983dc3a1f8c8.png?resizew=506)
萨巴蒂尔装置内发生反应为
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75136f96a054994638c2e1513a3b6def.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/992026b8000a2bc715168ed8fd936c10.png)
(1)已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1f6f048b8ba496e15adb48a48d05db63.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3376ddc858ad460f6093738d0238a56a.png)
(2)在“高温反应器”中以
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/20c68e3407e95f58b09f4d1565434ff8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4aa2a1da0725e09b37505ee40f9926ef.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d452e0b6cfc75ef408ea05d028f70a44.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/17/b38ea2fe-b453-407e-a750-2fc630ce4fb1.png?resizew=432)
①250℃前,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
②300℃时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c106d81d07d29a547be0a3065b45f1e7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7701ec16e3a25048de9a993033a7f014.png)
③达到平衡后,升高温度,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6115766fdc93e803b2e4ef6612bb238e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4f0168c0b10d9d09d7e7651c79b2cd16.png)
(3)在“低温反应器”中达平衡时,各组分物质的量分数随温度变化如图.已知原料气中含有
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd22b38b2826d9ea0c76f5ffd300c1a5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b243638060de0cbf0e65164b02c2cf8.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/17/89194c33-5a11-4dbd-944c-a6dae9a4e785.png?resizew=425)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98183b7becdd0efb6fe8f57cdcbce983.png)
②300~500℃,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
③某温度下达平衡时,总压为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1010846eeec6c9da29640f5aa3f8738.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d7f8f43ede0f083caeddb2fdf6fd2ef.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dc48363563d9a5c7791e162e03bb186e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff3dcd5e9a094a60ff298af4b5d9ec14.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff3dcd5e9a094a60ff298af4b5d9ec14.png)
此时氧元素的回收率为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ea5bd2ab4c18fb99f0f6fc6341620cb6.png)
(4)从平衡与速率角度分析萨巴蒂尔装置采用高温和低温反应器串联的优点是
更新时间:2024-02-17 10:40:06
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【推荐1】尿素[CO(NH2)2]作为一种中性肥料,适用于各种土壤和植物。它易保存,使用方便,对土壤的破坏作用小,是目前使用量较大的一种高效化肥,同时也是一种化工 原料。
(1)以尿素为原料在一定条件下发生反应:CO(NH2)2(s) + H2O(l)
2NH3(g)+CO2(g),△H = +133.6 kJ·mol-1。在一定条件下可将氮的氧化物还原为氮气(能量示意图如下),结合相关信息写出尿素还原 NO(g)的热化学方程式是____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/15/6500591f-9d7d-409d-95a5-eb5cb1d4dc7c.png?resizew=199)
(2)恒温恒容密闭容器中,下列可以证明工业合成氨气反应达到平衡的标志是_______ (填序号)。
A.N2、H2和 NH3的浓度相等
B.1 mol 氮氮三键断裂同时 6mol N-H键断裂
C.混合气体的密度保持不变
D.混合气体的平均相对分子质量不再改变
(3)工业上生产尿素的化学方程式:2NH3(g)+CO2(g)
CO( NH2)2( s)+H2O(1)。
①在一定温度和压强下,设原料气体中的氨炭比:n(NH3)/n(CO2) = x。下图是氨炭比(x)与 CO2平衡转化率[α(CO2)]的关系。α(CO2)随x的增大而增大的原因是:___________________________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/15/b27687f2-730c-4597-8bcf-4d986eb6e749.png?resizew=182)
②图中A点处,NH3的平衡转化率为____________ 。
③在T℃,体积为10L的密闭容器中,通入6 mol NH3和3 mol CO2,反应经5 min达到平衡时n(NH3) =2mol,反应开始到平衡反应速率v(CO2)=___________________ 。平衡常数 K=___________________ (填计算结果)。
(1)以尿素为原料在一定条件下发生反应:CO(NH2)2(s) + H2O(l)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/15/6500591f-9d7d-409d-95a5-eb5cb1d4dc7c.png?resizew=199)
(2)恒温恒容密闭容器中,下列可以证明工业合成氨气反应达到平衡的标志是
A.N2、H2和 NH3的浓度相等
B.1 mol 氮氮三键断裂同时 6mol N-H键断裂
C.混合气体的密度保持不变
D.混合气体的平均相对分子质量不再改变
(3)工业上生产尿素的化学方程式:2NH3(g)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
①在一定温度和压强下,设原料气体中的氨炭比:n(NH3)/n(CO2) = x。下图是氨炭比(x)与 CO2平衡转化率[α(CO2)]的关系。α(CO2)随x的增大而增大的原因是:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/15/b27687f2-730c-4597-8bcf-4d986eb6e749.png?resizew=182)
②图中A点处,NH3的平衡转化率为
③在T℃,体积为10L的密闭容器中,通入6 mol NH3和3 mol CO2,反应经5 min达到平衡时n(NH3) =2mol,反应开始到平衡反应速率v(CO2)=
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解题方法
【推荐2】CO2综合利用是降低碳排放的有效手段,有利于实现碳中和目标。下列是CO2综合利用的化学方法,回答下列问题:
(1)用氨水吸收CO2制化肥(NH4HCO3)。
①已知:NH3·H2O(aq)=
(aq)+OH-(aq) ΔH1=akJ·mol-1
CO2(g)+H2O(l)=H2CO3(aq) ΔH2=bkJ·mol-1
H2CO3(aq)+OH-(aq)=
(aq)+H2O(l) ΔH3=ckJ·mol-1
则利用NH3·H2O吸收CO2制备NH4HCO3的热化学方程式为_______ 。
②已知常温下相关数据如表:
则反应
+
+H2O⇌NH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=_______ 。
③分别用不同pH的吸收剂吸收烟气中的CO2,CO2脱除效率与吸收剂的pH关系如图1所示,若烟气中CO2的含量(体积分数)为15%,烟气通入氨水的流量为0.065m3·h-1(标准状况),用pH为12.81的氨水吸收烟气30min,则脱除的CO2的物质的量最多为_______ (精确到0.01)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/7/832983df-b1e0-435e-bd24-dd4ed0b2a4be.png?resizew=335)
④CO2脱除效率与温度的关系如图2所示,高于45℃时,CO2脱除效率降低的原因可能是_______ (答出一条即可)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/7/b734b373-a72f-4bc2-ab52-567017246744.png?resizew=260)
(2)用CO2和天然气可以制备CO和H2:CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g)。密闭容器中浓度均为0.1mol·L-1的CH4与CO2,在一定条件下反应,测得CH4的平衡转化率[α(CH4)]与温度及压强的关系如图3所示,则压强p1_______ p2(填“>”或“<”)。若p2=3MPa,则T℃时该反应的平衡常数Kp=_______ MPa2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/7/801b7205-4532-48c4-889e-ff2c77b5b2da.png?resizew=256)
(3)CO2和H2在一定条件下合成甲醇。在2L恒容密闭容器中充入总物质的量为6mol的CO2和H2,发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),改变氢碳比[n(H2)/n(CO2)],在不同温度下反应达到平衡状态,测得的实验数据如下表。
①氢碳比为1.5,温度为500K,判断该可逆反应达到平衡状态的依据是_______ (填标号)。
A.在相同时间段内,CH3OH的生成速率和CO2的消耗速率相等
B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的平均相对分子质量保持不变
D.CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
②在700K、氢碳比为3.0条件下,若5min时反应达到平衡状态,则0~5min内用H2表示的平均反应速率为_______ 。
(1)用氨水吸收CO2制化肥(NH4HCO3)。
①已知:NH3·H2O(aq)=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22b84c78dae7945c7893ab4125a05ab5.png)
CO2(g)+H2O(l)=H2CO3(aq) ΔH2=bkJ·mol-1
H2CO3(aq)+OH-(aq)=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/990ea0fd806f2a823c908705100860e8.png)
则利用NH3·H2O吸收CO2制备NH4HCO3的热化学方程式为
②已知常温下相关数据如表:
Kb(NH3·H2O) | 2.0×10-5 |
Ka1(H2CO3) | 5.0×10-7 |
Ka2(H2CO3) | 4.0×10-11 |
则反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22b84c78dae7945c7893ab4125a05ab5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/990ea0fd806f2a823c908705100860e8.png)
③分别用不同pH的吸收剂吸收烟气中的CO2,CO2脱除效率与吸收剂的pH关系如图1所示,若烟气中CO2的含量(体积分数)为15%,烟气通入氨水的流量为0.065m3·h-1(标准状况),用pH为12.81的氨水吸收烟气30min,则脱除的CO2的物质的量最多为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/7/832983df-b1e0-435e-bd24-dd4ed0b2a4be.png?resizew=335)
④CO2脱除效率与温度的关系如图2所示,高于45℃时,CO2脱除效率降低的原因可能是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/7/b734b373-a72f-4bc2-ab52-567017246744.png?resizew=260)
(2)用CO2和天然气可以制备CO和H2:CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g)。密闭容器中浓度均为0.1mol·L-1的CH4与CO2,在一定条件下反应,测得CH4的平衡转化率[α(CH4)]与温度及压强的关系如图3所示,则压强p1
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/7/801b7205-4532-48c4-889e-ff2c77b5b2da.png?resizew=256)
(3)CO2和H2在一定条件下合成甲醇。在2L恒容密闭容器中充入总物质的量为6mol的CO2和H2,发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),改变氢碳比[n(H2)/n(CO2)],在不同温度下反应达到平衡状态,测得的实验数据如下表。
![]() | 500 | 600 | 700 | 800 |
1.5 | 45 | 33 | 20 | 12 |
2.0 | 60 | 43 | 28 | 15 |
3.0 | 83 | 62 | 40 | 22 |
①氢碳比为1.5,温度为500K,判断该可逆反应达到平衡状态的依据是
A.在相同时间段内,CH3OH的生成速率和CO2的消耗速率相等
B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的平均相对分子质量保持不变
D.CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
②在700K、氢碳比为3.0条件下,若5min时反应达到平衡状态,则0~5min内用H2表示的平均反应速率为
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解答题-原理综合题
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名校
【推荐3】按要求回答以下内容。
(1)已知H2的燃烧热285.8kJ/mol,写出液态水电解生成H2和O2的热化学方程式_______ ;
(2)已知2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH=-197 kJ/mol,相同温度和压强下,4molSO2和2molO2充入容器中反应至平衡时放出的能量为Q kJ,则Q_______ 394kJ(填“>”“<”或“=”)
甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应I:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
反应II:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH2
下表所列数据是反应Ⅱ在不同温度下的化学平衡常数(K)
(3)由表中数据判断ΔH2 _______ 0(填“>”、“<”或“=”)。
(4)若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是_______ 。
A.升高温度
B.将CH3OH(g)从体系中分离
C.使用合适的催化剂
D.恒温恒容充入He,使体系总压强增大
E.按原比例再充入CO和H2
(5)某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2L的恒容密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)= 0.2 mol·L-1,则CO的转化率为_______ ,此时的温度为_______ (从上表中选择);
按如图所示装置进行实验,并回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/29/5877cbf5-fe9c-4e97-ab60-9ca86548190a.png?resizew=329)
(6)甲池,通入CH3OH(甲醇)的电极反应式为_______ 。
(7)乙池中的总反应化学方程式为_______ 。
(8)当甲池中消耗O2为0.56L(标准状况下)时,理论上乙池中B极的质量增加_______ g;此时丙装置中_______ (填“C”或“D”)电极析出3.20g金属,则按丙装置中的的某盐溶液可能是_______ (填序号)。
a.MgSO4溶液 b.CuSO4溶液 c.NaCl溶液 d.AgNO3溶液
(1)已知H2的燃烧热285.8kJ/mol,写出液态水电解生成H2和O2的热化学方程式
(2)已知2SO2(g)+O2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应I:CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
反应II:CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
下表所列数据是反应Ⅱ在不同温度下的化学平衡常数(K)
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
(4)若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是
A.升高温度
B.将CH3OH(g)从体系中分离
C.使用合适的催化剂
D.恒温恒容充入He,使体系总压强增大
E.按原比例再充入CO和H2
(5)某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2L的恒容密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)= 0.2 mol·L-1,则CO的转化率为
按如图所示装置进行实验,并回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/29/5877cbf5-fe9c-4e97-ab60-9ca86548190a.png?resizew=329)
(6)甲池,通入CH3OH(甲醇)的电极反应式为
(7)乙池中的总反应化学方程式为
(8)当甲池中消耗O2为0.56L(标准状况下)时,理论上乙池中B极的质量增加
a.MgSO4溶液 b.CuSO4溶液 c.NaCl溶液 d.AgNO3溶液
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解题方法
【推荐1】亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂。实验室中可用如下反应合成。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d6c8dc259f7cd88ac347e9853676a07.png)
(1)已知
(忽略
、
随温度的变化,T为开尔文温度)。上述反应的
与温度的关系如下图(该反应的
)。
该反应在常温下________ (填“能”或“不能”)自发进行;该反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a03fc493003e2b2b14138686eaee0687.png)
_______
。
(2)T°C下,向某真空恒容密闭容器中加入足量的
并充入一定量的NO(g),发生下列反应:
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/88eb71771a6d2f7194e00a56d0e71230.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5d6b1e7860d96124a4680e427e9d01a0.png)
已知:反应Ⅰ、Ⅱ的平衡常数1gKp~T关系如下图:
①由图可知,反应Ⅰ反应热![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3b021bbc2c9cac17e3bc58abd9a95f41.png)
___________ (填“>”或“<”)0。
②
°C下,测得起始压强为20kPa,平衡时压强为21kPa,则该温度下NO的平衡转化率为_____ %;![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9acb0de3e905bf1d1ac5417a139a0961.png)
________ 。
(3)向体积均为1L的两恒容容器中分别充入2molNO和
,发生反应:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd2efdd5499d10d2688e1daabefba486.png)
,其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。
①甲容器中,开始压强变大的原因___________ 。
②乙容器中0~10s内平均反应速率v(NO)=___________
。
③a、b、c三点的正反应速率最小的是___________ 点。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9434e133c0982b606d556ff453b91eec.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d6c8dc259f7cd88ac347e9853676a07.png)
(1)已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd5741d6f8d7a49a0ed202f2d337d5e0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3a8ea59521d16206aae2ca5a5312186.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/daf8bc3ee2eda384fb0f722fa43d0c81.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aa532312b2306fb26f0b2d5b6905c4a4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ef500ad8bc71a16dca739c7cfd927dae.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/2/11723b42-1233-48d4-af7e-83296e1c456a.png?resizew=260)
该反应在常温下
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a03fc493003e2b2b14138686eaee0687.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/07b67ecc409494b88c3d7c13f25c6657.png)
(2)T°C下,向某真空恒容密闭容器中加入足量的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/409844ec92ce49b84b4c1b9acc2487f7.png)
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0b1760bbc9640919ab711b6d65785d5a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3b021bbc2c9cac17e3bc58abd9a95f41.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/88eb71771a6d2f7194e00a56d0e71230.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bc34f147ee417a13e1adb18be91f033b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/304ca2a48396fdc2973bbb1ba12538e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5d6b1e7860d96124a4680e427e9d01a0.png)
已知:反应Ⅰ、Ⅱ的平衡常数1gKp~T关系如下图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/2/5ef6224e-a81b-4ada-b008-594d25dd3567.png?resizew=276)
①由图可知,反应Ⅰ反应热
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3b021bbc2c9cac17e3bc58abd9a95f41.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9acb0de3e905bf1d1ac5417a139a0961.png)
(3)向体积均为1L的两恒容容器中分别充入2molNO和
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aa0baa5257e0938b8bfcac1bd163f527.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd2efdd5499d10d2688e1daabefba486.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6b05e71a11ad1e03210113b75ec7b9d2.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/2/ca3def23-1a30-469f-bdc9-550fb69f1a2b.png?resizew=282)
①甲容器中,开始压强变大的原因
②乙容器中0~10s内平均反应速率v(NO)=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/38bfc46584c52b7c456c6b3048adae48.png)
③a、b、c三点的正反应速率最小的是
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|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】肼(
)常用于火箭或原电池的燃料。已知:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/79a879598dbb8de40a86dbf811a8dd1c.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2804f8d07e1047f1e0e72540cfce3cc9.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/37ababc72db363ded7ed49e31461f605.png)
回答下列问题:
(1)反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
___________ kJ/mol
(2)一定温度下,将
与
以体积比1:1置于10L密闭容器中发生上述反应:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/05ffcfb0030fc9f6d827840f02aa2208.png)
,下列选项不能说明反应达到平衡状态的是________ (填编号)。
a.混合气体密度保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.
与
体积之比保持不变 d.体系压强保持不变
(3)在10L的密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的物质的量变化如下表:
①前2min内
的平均反应速率为___________ 。该温度下反应的平衡常数K=___________ 。
②反应在6min时改变了条件,改变的条件可能是___________ (填选项字母)。
A.使用催化剂 B.升高温度 C.减小压强 D.增大
的量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/81e9438580f9be20006d85b3a5c36404.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/90e6ae6dc9709bf3d9cc3c1fd1b88ea9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/79a879598dbb8de40a86dbf811a8dd1c.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6098a20c30019ce48568737d8527ce4a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2804f8d07e1047f1e0e72540cfce3cc9.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac3ee54e0dfa6e778fc314a581012f44.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/37ababc72db363ded7ed49e31461f605.png)
回答下列问题:
(1)反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/893bdc939ce791f20cb53edb8d7cb974.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
(2)一定温度下,将
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/81e9438580f9be20006d85b3a5c36404.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/05ffcfb0030fc9f6d827840f02aa2208.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9cbc347448c8f443dba13683d2301b76.png)
a.混合气体密度保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/81e9438580f9be20006d85b3a5c36404.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.png)
(3)在10L的密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的物质的量变化如下表:
物质的量(mol) 时间 | ![]() | ![]() | ![]() |
开始 | 0.8 | 1.6 | 0 |
2min末 | 0.6 | a | 0.3 |
5min末 | 0.4 | 1.2 | 0.6 |
6min末 | 0.4 | 1.2 | 0.6 |
10min末 | 0.6 | 1.4 | 0.3 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.png)
②反应在6min时改变了条件,改变的条件可能是
A.使用催化剂 B.升高温度 C.减小压强 D.增大
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.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】硝酸是一种重要的化工原料,工业上生产硝酸的主要过程如下。
(1)以N2和H2为原料合成氨气。反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)△H<0
①下列措施可以提高H2的转化率是(填选项序号)_________ 。
a.选择适当的催化剂 b.增大压强
c.及时分离生成的NH3 d.升高温度
②一定温度下,在密闭容器中充入1molN2和3molH2发生反应。若容器容积恒定,达到平衡状态时,气体的总物质的量是原来的
,则N2的转化率α1=________ ;
若容器压强恒定,达到平衡状态时,N2的转化率为α2,则α2____ α1(填“>”、“<”或“=”)。
(2)以氨气、空气为主要原料制硝酸。
①NH3被氧气催化氧化生成NO的反应的化学方程式是__________________________________________ 。
②在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)△H>0
该反应的反应速率(υ)随时间(t)变化的关系如右图所示。若t2、t4时刻只改变一个条件,下列说法正确的是(填选项序号)__________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2010/10/23/1575987375857664/1575987376078848/STEM/ea0a8b99d0db4c75a92396379afb6ddf.png?resizew=204)
a.在t1~t2时,可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态;
b.在t2时,采取的措施可以是升高温度;
c.在t3~t4时,可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态;
d.在t5时,容器内NO2的体积分数是整个过程中的最大值。
(3)硝酸厂常用如下2种方法处理尾气。
①催化还原法:催化剂存在时用H2将NO2还原为N2。
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.7kJ/mol
则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是__________________________ 。
②碱液吸收法:用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2。
若每9.2gNO2和Na2CO3溶液反应时转移电子数为0.1mol,则反应的离子方程式是____________________ 。
(1)以N2和H2为原料合成氨气。反应N2(g)+3H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2010/10/23/1575987375857664/1575987376078848/STEM/ae007c1f45924836b774dfcb61948873.png?resizew=36)
①下列措施可以提高H2的转化率是(填选项序号)
a.选择适当的催化剂 b.增大压强
c.及时分离生成的NH3 d.升高温度
②一定温度下,在密闭容器中充入1molN2和3molH2发生反应。若容器容积恒定,达到平衡状态时,气体的总物质的量是原来的
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2010/10/23/1575987375857664/1575987376078848/STEM/e9251e2555204b5b8579797ce2b238cf.png?resizew=21)
若容器压强恒定,达到平衡状态时,N2的转化率为α2,则α2
(2)以氨气、空气为主要原料制硝酸。
①NH3被氧气催化氧化生成NO的反应的化学方程式是
②在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2010/10/23/1575987375857664/1575987376078848/STEM/ae007c1f45924836b774dfcb61948873.png?resizew=36)
该反应的反应速率(υ)随时间(t)变化的关系如右图所示。若t2、t4时刻只改变一个条件,下列说法正确的是(填选项序号)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2010/10/23/1575987375857664/1575987376078848/STEM/ea0a8b99d0db4c75a92396379afb6ddf.png?resizew=204)
a.在t1~t2时,可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态;
b.在t2时,采取的措施可以是升高温度;
c.在t3~t4时,可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态;
d.在t5时,容器内NO2的体积分数是整个过程中的最大值。
(3)硝酸厂常用如下2种方法处理尾气。
①催化还原法:催化剂存在时用H2将NO2还原为N2。
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.7kJ/mol
则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是
②碱液吸收法:用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2。
若每9.2gNO2和Na2CO3溶液反应时转移电子数为0.1mol,则反应的离子方程式是
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐1】我国政府承诺二氧化碳排放在2030年前达到峰值,2060年前实现碳中和,彰显作为大国的担当和责任。
催化重整对温室气体的减排具有重要意义,其反应为
。回答下列问题:
(1)已知:①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/68bf2c48f1e41c1fd51885f73bc3e7e9.png)
②![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b61c76827c6be5d00acd57d8479be2d5.png)
③![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b2d25c0b8bbb246def763eabc0736b97.png)
则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cddb9f499b92e4727e1f5a809eddd519.png)
___________
。
(2)恒容密闭容器中可逆反应
达到平衡状态的标志是___________(填序号)。
(3)容器容积为1L,控制
和
初始投料量分别为2mol和3mol,发生反应:
,甲烷的平衡转化率与温度、压强的关系如图甲所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/7/e554f4a2-1208-49e8-b37e-aee52a4a5e32.png?resizew=235)
则
代表___________ (填“温度”或“压强”):![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/172722d11ea7e01411fa06dbb82f46ee.png)
___________
(填“大于”或“小于”),并请说出理由:___________ ;
点反应的平衡常数为___________ 。
(4)500℃下,将
和
的混合气体(投料比为1:1)按一定流速通过盛有炭催化剂的反应器,测得
的转化率受炭催化剂颗粒大小的影响如图乙所示(注:目数越大,表示炭催化剂颗粒越小)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/7/31a2a576-48af-4e81-a665-c2c9ae75c9bf.png?resizew=260)
由图乙可知,75min后
转化率与炭催化剂目数的关系为___________ ,原因是___________ 。
(5)①温度为
时,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c99860cd0e69426b189afa54b59ec808.png)
实验测得:
为速率常数。
时,
=___________ (以
表示)。
②当温度改变为
时,
,则
时平衡压强___________
时平衡压强(填“>”“<”或“=”),理由是___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eeb5c57f097a15ff38b86796763692d9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f20564e0d3c2f5ca51723f0d691aac50.png)
(1)已知:①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/68bf2c48f1e41c1fd51885f73bc3e7e9.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b61c76827c6be5d00acd57d8479be2d5.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b2d25c0b8bbb246def763eabc0736b97.png)
则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cddb9f499b92e4727e1f5a809eddd519.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)恒容密闭容器中可逆反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/83182738f18ceb821b1af77ca3743009.png)
A.单位时间内生成1mol![]() |
B.混合气体的密度不再改变 |
C.反应速率![]() |
D.混合气体的平均相对分子质量不再改变 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/83182738f18ceb821b1af77ca3743009.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/7/e554f4a2-1208-49e8-b37e-aee52a4a5e32.png?resizew=235)
则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/338881bd1d0a9293893e1a1c8dbc43df.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/172722d11ea7e01411fa06dbb82f46ee.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9fbd49bf20f987c05b4d36e31549075c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a594d6d1ee2ac71f4e71fd4586c2b18f.png)
(4)500℃下,将
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/7/31a2a576-48af-4e81-a665-c2c9ae75c9bf.png?resizew=260)
由图乙可知,75min后
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
(5)①温度为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/374439a060496e0659833bcfc893c530.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c99860cd0e69426b189afa54b59ec808.png)
实验测得:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/008c519bed48f45c2dd033d72c08fd3f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/374439a060496e0659833bcfc893c530.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6115766fdc93e803b2e4ef6612bb238e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4f0168c0b10d9d09d7e7651c79b2cd16.png)
②当温度改变为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b0461768f30307a29647a6146bc9ce5d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75c1dbf4ff562e83742a1c9d0f52e2f8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b0461768f30307a29647a6146bc9ce5d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/374439a060496e0659833bcfc893c530.png)
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【推荐2】汽车等交通工具为出行、物流带来了舒适和方便。然而,这些燃油车排放的尾气中含有大量的氮氧化物,也会对人体健康和环境产生危害。
(1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化如下图所示。1molN2和1molO2完全反应生成NO_______ (填“吸收”或“放出”)的能量为_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/19/f71cc4ae-1aa2-4b66-8819-a8d2ccfcdd29.png?resizew=272)
(2)某课题小组利用活性炭对NO进行吸附:
,向恒压密闭容器中加入足量活性炭和一定量NO气体,能说明该反应已达平衡状态的是_______。
(3)在上述实验条件下,反应相同时间,测得NO的转化率随温度的变化曲线如下图所示,1050K前,NO的转化率随温度升高而增大的原因是_______ 。由该曲线的变化趋势可推知NO的吸附反应是_______ (填“吸热”或“放热”)反应。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/19/405b3828-caba-4758-91e5-2e50eb179641.png?resizew=274)
(4)在上述实验条件下,1100K时,平衡时CO2的体积分数是_______ 。
(1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化如下图所示。1molN2和1molO2完全反应生成NO
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/19/f71cc4ae-1aa2-4b66-8819-a8d2ccfcdd29.png?resizew=272)
(2)某课题小组利用活性炭对NO进行吸附:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b06f8c08c776582229d17df916825b49.png)
A.体系的压强不再变化 |
B.![]() |
C.混合气体的平均相对分子质量不变 |
D.体系中活性炭的质量不再变化 |
(3)在上述实验条件下,反应相同时间,测得NO的转化率随温度的变化曲线如下图所示,1050K前,NO的转化率随温度升高而增大的原因是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/19/405b3828-caba-4758-91e5-2e50eb179641.png?resizew=274)
(4)在上述实验条件下,1100K时,平衡时CO2的体积分数是
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【推荐3】NO在医药化工行业有着十分重要的应用。
Ⅰ.工业上主要采用氨催化氧化法生产NO:
主反应:
△H1
副反应:
△H2=-1265kJ·mol-1
(1)
△H=+180kJ·mol-1,则△H1=_____ 。
(2)在不同的氨初始含量下,催化剂表面的反应速率与温度的关系如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/18/eada0794-3818-4dea-9baf-660f3d937824.png?resizew=616)
由图知,生产NO的最佳条件为_____。
(3)在一定的氨初始含量下,温度升高一段时间后,体系中
减小,可能的原因是_____ 。
Ⅱ.NO是空气污染物之一,以硫酸钠溶液为电解质,泡沫Cu为阴极,利用电化学装置实现NO的消除,阴极反应的模拟能量变化如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/18/19edf08a-82e2-4bba-9f7d-18e3375609d6.png?resizew=404)
(4)从反应速率角度推断NO最终还原产物主要为_____ ,阴极的主要电极反应式为_____ 。
Ⅲ.用NO生产亚硝酰氯,反应如下:
△H<0
(5)提高NO平衡转化率可采取的措施是_____。
(6)一定温度下,在恒容密闭容器中,NO(g)和Cl2(g)按物质的量之比为2∶1进行反应,体系初始总压为p0,NO的平衡转化率为α,则平衡常数Kp=_____ (以分压表示,分压=总压×物质的量分数,用含p0、α代数式表示)。
Ⅰ.工业上主要采用氨催化氧化法生产NO:
主反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d37828e5c6dfd51f449da0f6626dc5d.png)
副反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9502b9ce93f835d2b9ecba10d51967a7.png)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e0f75750c84668f87e783d88ecb878ed.png)
(2)在不同的氨初始含量下,催化剂表面的反应速率与温度的关系如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/18/eada0794-3818-4dea-9baf-660f3d937824.png?resizew=616)
由图知,生产NO的最佳条件为_____。
A.氨含量20%、反应温度650℃ |
B.氨含量40%、反应温度750℃ |
C.氨含量80%、反应温度1150℃ |
D.氨含量20%、反应温度750℃ |
(3)在一定的氨初始含量下,温度升高一段时间后,体系中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f26c69177b6b9cc724e92e34a0c5bf77.png)
Ⅱ.NO是空气污染物之一,以硫酸钠溶液为电解质,泡沫Cu为阴极,利用电化学装置实现NO的消除,阴极反应的模拟能量变化如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/18/19edf08a-82e2-4bba-9f7d-18e3375609d6.png?resizew=404)
(4)从反应速率角度推断NO最终还原产物主要为
Ⅲ.用NO生产亚硝酰氯,反应如下:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/129902a373882fb5aa6e5d824f02ad09.png)
(5)提高NO平衡转化率可采取的措施是_____。
A.降低温度 | B.增大NO的浓度 | C.增大压强 | D.加入合适的催化剂 |
(6)一定温度下,在恒容密闭容器中,NO(g)和Cl2(g)按物质的量之比为2∶1进行反应,体系初始总压为p0,NO的平衡转化率为α,则平衡常数Kp=
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适中
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解题方法
【推荐1】水煤气变换[
]是重要的化工过程,主要用于合成氮、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题:
(1)已知:
的燃烧热分别为
;![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/01fec15cb07baf1d50b2858513d017fd.png)
。则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a95f9773eb1a91ebcce5bd334b377120.png)
___________ ![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用·标注。___________ 个基元反应,其中,决速步骤的化学方程式___________ 。
②已知该反应的平衡常数
与热力学温度
的关系为
(
均为正数)。热力学温度
时,向恒温密闭容器中充入等物质的量的
和
,选择合适的催化剂发生反应。平衡时体系中
的物质的量分数为
,则___________ (填标号)。
a.
B.
≤ω<1 C.0<ω≤![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56d266a04f3dc7483eddbc26c5e487db.png)
(3)以“水煤气”为原料合成氨,需在反应器中将
变换成
,反应器中主要发生的反应有:
主反应:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4a5f8fd55202788a64890479a9f26302.png)
副反应:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b9bf22b5bd99b24d9cf4a330dafed92c.png)
恒容条件下,向反应器中充入
,反应达到平衡后,测得
。计算
时,主反应的压强平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
___________ 。(已知:压强平衡常数
的表达式是指在浓度平衡常数表达式中,用气体分压代替浓度。)
(4)水煤气可做燃料电池的燃料。一种熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。电极A上
参与的电极反应为___________ 。假设催化炉产生的
与
物质的量之比为
。电极A处产生的
有部分参与循环利用,其
的利用率为___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7581a08b5736bd5587bd49fa29fc6675.png)
(1)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5f5bfe4909c51b525f9da4bbbc04da44.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8e99afc9cf486a51b2f4246a43f15912.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/01fec15cb07baf1d50b2858513d017fd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e1ab320fb87b85f2e94127dfabed6767.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a95f9773eb1a91ebcce5bd334b377120.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用·标注。
②已知该反应的平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b974c96430d008f93e1698c6d71a604.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/591c5b712dc14517e369be2345526fc7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/48d458d2ebb11eb9032c43806e711cc8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/73067efe79255793db5abb2f3948fac2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/74c49caffa66b5c28cf5cfebaa8a0360.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a1c5319d0d73ca093b3bf40659871157.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fe385606322e88ff02712045e1834e43.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ec16ed78b9dceeab3e214180594eb046.png)
a.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1760c9e5d7b669b21e68c42e67eeb039.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f89eef3148f2d4d09379767b4af69132.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56d266a04f3dc7483eddbc26c5e487db.png)
(3)以“水煤气”为原料合成氨,需在反应器中将
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
主反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4a5f8fd55202788a64890479a9f26302.png)
副反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b9bf22b5bd99b24d9cf4a330dafed92c.png)
恒容条件下,向反应器中充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/311bb391427006d9699392a9c7f385b7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c7de5ede1504d9e5eb1565a898d7200d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de322daa655e03aa780a5659fb2b1d3c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/febe6ae46e15c2df1772464535e1ce23.png)
(4)水煤气可做燃料电池的燃料。一种熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。电极A上
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fc5881f1ce9b4172ca346032d0fd1e3d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
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【推荐2】乙醛蒸气在一定条件下可发生反应:CH3CHO(g)
CH4(g) +CO(g) ΔH >0。
(1)上述反应正反应速率的表达式为v= kcn(CH3CHO)(k为速率常数,与温度、催化剂有关) ,测得反应速率与浓度的关系如表所示:
①上述速率表达式中,n= _________________ 。
②下列有关说法正确的是____________ (填字母)。
A.升高温度,k增大;加催化剂,k减小
B.升高温度,k 减小;加催化剂,k增大
C.降低温度,k 减小;加催化剂,k增大
D.降低温度,k 增大;加催化剂,k减小.
(2)在一定温度下,向某恒容密闭容器中充入1 mol CH3CHO(g),在一定条件下反应达到平衡,平衡转化率为a。
①下列情况表明上述反应达到平衡状态的是______ (填字母)。
A.
保持不变
B.混合气体的密度保持不变,
C.混合气体的压强保持不变
D.CH4的消耗速率等于CH3CHO的生成速率
②反应达到平衡后,升高温度,容器内压强增大,原因是__________________________________________________________ (从平衡移动角度考虑)。
③若改为恒压密闭容器,其他条件不变,平衡时CH3CHO的转化率为b,则a________ b(填“>”“=”或“<”)。
(3)一定温度下,向某密闭容器中充入适量CH3CHO(g) ,经过相同时间时测得CH3CHO的转化率与压强的关系如图所示。
①p >3 MPa时,增大压强,CH3CHO的转化率降低,其原因是__________________ 。
②当压强为4 MPa时,该反应的平衡常数Kp =_______ MPa(用各物质分压计算的平衡常数为Kp,分压=总压×物质的量分数)。.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(1)上述反应正反应速率的表达式为v= kcn(CH3CHO)(k为速率常数,与温度、催化剂有关) ,测得反应速率与浓度的关系如表所示:
c(CH3CHO)/( mol·L-1) | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 |
r/(mol·L-1·s-1) | 0.02 | 0.08 | 0.18 | 0.32 |
②下列有关说法正确的是
A.升高温度,k增大;加催化剂,k减小
B.升高温度,k 减小;加催化剂,k增大
C.降低温度,k 减小;加催化剂,k增大
D.降低温度,k 增大;加催化剂,k减小.
(2)在一定温度下,向某恒容密闭容器中充入1 mol CH3CHO(g),在一定条件下反应达到平衡,平衡转化率为a。
①下列情况表明上述反应达到平衡状态的是
A.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b2ad464fd042114e2386fb0842210f11.png)
B.混合气体的密度保持不变,
C.混合气体的压强保持不变
D.CH4的消耗速率等于CH3CHO的生成速率
②反应达到平衡后,升高温度,容器内压强增大,原因是
③若改为恒压密闭容器,其他条件不变,平衡时CH3CHO的转化率为b,则a
(3)一定温度下,向某密闭容器中充入适量CH3CHO(g) ,经过相同时间时测得CH3CHO的转化率与压强的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/6/a061c9c2-e3de-485c-92c1-77df2d8406f9.png?resizew=193)
①p >3 MPa时,增大压强,CH3CHO的转化率降低,其原因是
②当压强为4 MPa时,该反应的平衡常数Kp =
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【推荐3】氮和碳的化合物在生产生活中应用广泛。
(1)①氯胺(NH2Cl)的电子式为_______________ 。
②NH2Cl与水反应生成强氧化性的物质,可作长效缓释消毒剂,该反应的化学方程式为__________________ 。
(2)用焦炭还原NO的反应为:2NO(g)+C(s)
N2(g)+CO2(g),向容积均为1L的甲、乙、丙三个恒容恒温(反应温度分别为400℃、400℃、T℃)容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO,测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示:
①该反应为_______________ (填“放热”或“吸热”)反应。
②乙容器在200min达到平衡状态,则0~200min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率v(NO)=___________ 。
(3)用焦炭还原NO2的反应为:2NO2(g)+2C(s)
N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1mol NO2和足量C发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如下图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/26/2168911269527552/2169598900494336/STEM/4cb71e55-397c-4ba6-a5a4-b6ba46b2fdb4.png?resizew=298)
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(C)=________ (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)。
(4)最新研究发现,用隔膜电解法可以处理高浓度乙醛废水。原理:使用惰性电极电解,乙醛分别在阴、阳极转化为乙醇和乙酸,总反应为:2CH3CHO+H2O
CH3CH2OH+CH3COOH。实验室中,以一定浓度的乙醛-Na2SO4溶液为电解质溶液,模拟乙醛废水的 处理过程,其装置示意图如下图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/26/2168911269527552/2169598900494336/STEM/bbfbf628-2509-4e22-8fdc-e851b588e1b6.png?resizew=245)
①试写出电解过程中,阴极的电极反应式:_________________________ 。
②在实际处理过程中,当电路中I=50A时,10min处理乙醛8.8g,则电流效率为__ (计算结果保留3位有效数字,每个电子的电量为1.6×10-19C,电流效率=实际反应所需电量/电路中通过电量×100%)。
(1)①氯胺(NH2Cl)的电子式为
②NH2Cl与水反应生成强氧化性的物质,可作长效缓释消毒剂,该反应的化学方程式为
(2)用焦炭还原NO的反应为:2NO(g)+C(s)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/26/2168911269527552/2169598900494336/STEM/e3adc6a54a644932ab4abbb25d396891.png?resizew=31)
t/min | 0 | 40 | 80 | 120 | 160 |
n(NO)(甲容器)/mol | 2.00 | 1.50 | 1.10 | 0.80 | 0.80 |
n(NO)(乙容器)/mol | 1.00 | 0.80 | 0.65 | 0.53 | 0.45 |
n(NO)(丙容器)/mol | 2.00 | 1.45 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
②乙容器在200min达到平衡状态,则0~200min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率v(NO)=
(3)用焦炭还原NO2的反应为:2NO2(g)+2C(s)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/26/2168911269527552/2169598900494336/STEM/e3adc6a54a644932ab4abbb25d396891.png?resizew=31)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/26/2168911269527552/2169598900494336/STEM/4cb71e55-397c-4ba6-a5a4-b6ba46b2fdb4.png?resizew=298)
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(C)=
(4)最新研究发现,用隔膜电解法可以处理高浓度乙醛废水。原理:使用惰性电极电解,乙醛分别在阴、阳极转化为乙醇和乙酸,总反应为:2CH3CHO+H2O
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/26/2168911269527552/2169598900494336/STEM/fe9ea52e80ff4ea48755d9e6c6ddd0ab.png?resizew=21)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/26/2168911269527552/2169598900494336/STEM/bbfbf628-2509-4e22-8fdc-e851b588e1b6.png?resizew=245)
①试写出电解过程中,阴极的电极反应式:
②在实际处理过程中,当电路中I=50A时,10min处理乙醛8.8g,则电流效率为
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