甲烷是重要的气体燃料和化工原料,由
制取合成气(CO、
)的反应原理为
。回答下列问题:
(1)①当体系温度等于T K时
,温度大于T时![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3364af6139f971b0633864e3657115c9.png)
___________ (填“>”“<”或“=”)0。
②在一定温度下,恒容密闭容器中发生上述反应,下列状态表示反应一定达到平衡状态的有___________ (填标号)。
A.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8063a3a4dc70e87f03e1e2dd29554db0.png)
B.气体压强不再变化
C.单位时间每消耗1 mol
,同时产生3 mol ![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
D.
与
的物质的量之比为1∶3
(2)在体积为1L的恒容密闭容器中通入1 mol
和1 mol
,在不同条件下发生反应
,测得平衡时
的体积分数与温度的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/4/9908fdad-123d-4f40-8e14-c34a24ca75f1.png?resizew=153)
①该反应的平衡常数表达式![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3ed32214c012559bd9dc1f48aca0d9d7.png)
___________ 。
②若q点对应的纵坐标为30,此时甲烷的转化率为___________ ,该条件下平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3ed32214c012559bd9dc1f48aca0d9d7.png)
___________ (保留两位有效数字)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dfc69cb6c82180ee9e3bf745ba0c421d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7ef011bea3ce12c23fd395f68822294c.png)
(1)①当体系温度等于T K时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24eeb46db6f8896c7cfa9c2307b85de6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3364af6139f971b0633864e3657115c9.png)
②在一定温度下,恒容密闭容器中发生上述反应,下列状态表示反应一定达到平衡状态的有
A.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8063a3a4dc70e87f03e1e2dd29554db0.png)
B.气体压强不再变化
C.单位时间每消耗1 mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
D.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
(2)在体积为1L的恒容密闭容器中通入1 mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fe385606322e88ff02712045e1834e43.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dfc69cb6c82180ee9e3bf745ba0c421d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fe385606322e88ff02712045e1834e43.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/4/9908fdad-123d-4f40-8e14-c34a24ca75f1.png?resizew=153)
①该反应的平衡常数表达式
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3ed32214c012559bd9dc1f48aca0d9d7.png)
②若q点对应的纵坐标为30,此时甲烷的转化率为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3ed32214c012559bd9dc1f48aca0d9d7.png)
更新时间:2024-03-04 18:43:58
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解答题-原理综合题
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【推荐1】燃油汽车尾气中含有NO、
、CO等有毒气体造成大气污染,可在汽车尾气排放装置中加催化转化装置,将有毒气体转化为无毒气体。反应原理如下:
反应①:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
反应②:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7313eb2b4db046e098662b4f7f23d69f.png)
回答下列问题:
(1)已知:1 mol物质中化学键断裂时所需能量如下表。
CO燃烧热
,则反应①的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c887da835a90499bb1f37d08e6f25ab.png)
___________
。
(2)恒温恒压密闭容器中充入一定量NO(g)和CO(g)(不考虑反应②),下列条件不能判断反应①达到平衡状态的是___________(填标号)。
(3)瑞典化学家阿伦尼乌斯根据实验结果,提出了温度与反应速率常数关系的经验公式:
[k为反应速率常数,A为比例常数,e为自然对数的底数,R为摩尔气体常数,T为开尔文温度,
为活化能(
)]。
①
反应达到平衡后,升高温度,正反应速率常数增大的倍数___________ (填“大于”“小于”或“等于”)逆反应速率常数增大的倍数。
②由此判断下列说法正确的是___________ (填标号,
、
为正、逆反应速率常数)。
A.其他条件不变,升高温度,
增大,
变小
B.其他条件不变,使用催化剂,
、
同倍数增大
C.其他条件不变,增大反应物浓度
增大,
不变
D.其他条件不变,减小压强,
、
都变小
(4)探究催化剂对CO、NO转化的影响。将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,测量相同时间内逸出气体中NO含量,从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率),结果如图所示。曲线上a点的脱氮率___________ (填“
”“
”或“
”)对应温度下的平衡脱氮率。催化剂
条件下,450℃后,脱氮率随温度升高而下降的原因可能是___________ 。
催化还原NO,也可以消除氮氧化物的污染。在适当催化剂的作用下,用
脱氮过程中存在主反应和副反应:
主反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1554b45cfdbc59d629b34bf21a8aa139.png)
副反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c45217c2cddaf0838a3d197879cf2e0.png)
在TK下,向恒容密闭容器中充入2 mol
和3 mol NO,发生上述反应;若初始压强为20MPa,反应达到平衡时,压强仍为20 MPa且
的分压为4MPa。
①该温度下主反应的压强平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6155306d3a2709c7377423258d7a04e9.png)
___________ (保留1位小数)。
②若反应10min达到上述平衡状态,则用
表示的平均速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ae684ddf9dd489b1ccd547e29176aef.png)
___________
。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b0a6c15428939414834c004df67176f.png)
反应①:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7b04425be7f2eaa53b7f32309f97aa61.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
反应②:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/51fb73dbe5fb9c7bf93afd90731d3ca5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7313eb2b4db046e098662b4f7f23d69f.png)
回答下列问题:
(1)已知:1 mol物质中化学键断裂时所需能量如下表。
物质 | ![]() | ![]() | ![]() |
能量/kJ | 945 | 498 | 631 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd74cc2337a5660061de40ab660c97b7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c887da835a90499bb1f37d08e6f25ab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)恒温恒压密闭容器中充入一定量NO(g)和CO(g)(不考虑反应②),下列条件不能判断反应①达到平衡状态的是___________(填标号)。
A.混合气体的颜色保持不变 |
B.混合气体的平均相对分子质量保持不变 |
C.![]() |
D.![]() ![]() |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2c79a4241737b423e113c97e3098cb78.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5a7626e3b8e86ff552a758b5b159a0a2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24cde03068deb44bd00e929884761b9d.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b9a2ce6160767a0576803d54a7222b77.png)
②由此判断下列说法正确的是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5fc7e2626bcdf7b6721d3092804a718.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5eb0a11e0a9472eb84ccc3093815ebd1.png)
A.其他条件不变,升高温度,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5fc7e2626bcdf7b6721d3092804a718.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5eb0a11e0a9472eb84ccc3093815ebd1.png)
B.其他条件不变,使用催化剂,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5fc7e2626bcdf7b6721d3092804a718.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5eb0a11e0a9472eb84ccc3093815ebd1.png)
C.其他条件不变,增大反应物浓度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5fc7e2626bcdf7b6721d3092804a718.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5eb0a11e0a9472eb84ccc3093815ebd1.png)
D.其他条件不变,减小压强,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5fc7e2626bcdf7b6721d3092804a718.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5eb0a11e0a9472eb84ccc3093815ebd1.png)
(4)探究催化剂对CO、NO转化的影响。将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,测量相同时间内逸出气体中NO含量,从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率),结果如图所示。曲线上a点的脱氮率
![](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/78294b7f8c4a928d064546b6ac181fe0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1163bc05a73653778b05c45aed88addc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1163bc05a73653778b05c45aed88addc.png)
主反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/77e6883dd57600384d2f7c10bfcc9fec.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1554b45cfdbc59d629b34bf21a8aa139.png)
副反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0b26a560c9dca60bbaac024d41d81290.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c45217c2cddaf0838a3d197879cf2e0.png)
在TK下,向恒容密闭容器中充入2 mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1163bc05a73653778b05c45aed88addc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/689cceefc5aed24568b73c0a6910c539.png)
①该温度下主反应的压强平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6155306d3a2709c7377423258d7a04e9.png)
②若反应10min达到上述平衡状态,则用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87203a8d0af9ef58730df3b8dd90b4e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ae684ddf9dd489b1ccd547e29176aef.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/780a8cc39a64000e69edbfecbd61704a.png)
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解答题-原理综合题
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【推荐2】合成氨反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)是目前最有效的工业固氮方法,解决数亿人口生存问题。
(1)反应历程中各步势能变化如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/11/14/3109639594541056/3110353288708096/STEM/e2bad576a2ca45d895cd2178f75db943.png?resizew=642)
该历程中反应速率最慢步骤的化学方程式为_______ 。
(2)在t℃、压强为0.9MPa条件下,向一恒压密闭容器中通入氢氮比为3的混合气体,体系中气体的含量与时间变化关系如图所示:
①反应20min达到平衡,试求0~20min内氨气的平均反应速率v(NH3)=_______ MPa·min-1,该反应的Kp=_______ (保留小数点后两位)。(Kp为以分压表示的平衡常数)
②以下叙述能说明该条件下反应达到平衡状态的是_______ 。
a.氨气的体积分数保持不变 b.容器中氢氮比保持不变
c.气体平均相对分子质量保持不变 d.气体密度保持不变
③若起始条件相同,在恒容容器中发生反应,则达到平衡时H2的含量符合图中_______ 点(填“d”、“e”、“f”或“g”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/11/14/3109639594541056/3110353288708096/STEM/1323686ce0884d89ab98010802b8e5ab.png?resizew=335)
(4)25℃时用氨水吸收甲酸可得到HCOONH4溶液。已知25℃时酸的电离常数Ka=1.75×10-5,NH3·H2O的电离常数Kb=2×10-5。计算反应NH3·H2O+HCOOH
HCOO-+NH
+H2O的平衡常数K=_______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(1)反应历程中各步势能变化如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/11/14/3109639594541056/3110353288708096/STEM/e2bad576a2ca45d895cd2178f75db943.png?resizew=642)
该历程中反应速率最慢步骤的化学方程式为
(2)在t℃、压强为0.9MPa条件下,向一恒压密闭容器中通入氢氮比为3的混合气体,体系中气体的含量与时间变化关系如图所示:
①反应20min达到平衡,试求0~20min内氨气的平均反应速率v(NH3)=
②以下叙述能说明该条件下反应达到平衡状态的是
a.氨气的体积分数保持不变 b.容器中氢氮比保持不变
c.气体平均相对分子质量保持不变 d.气体密度保持不变
③若起始条件相同,在恒容容器中发生反应,则达到平衡时H2的含量符合图中
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/11/14/3109639594541056/3110353288708096/STEM/1323686ce0884d89ab98010802b8e5ab.png?resizew=335)
(4)25℃时用氨水吸收甲酸可得到HCOONH4溶液。已知25℃时酸的电离常数Ka=1.75×10-5,NH3·H2O的电离常数Kb=2×10-5。计算反应NH3·H2O+HCOOH
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a74994fa846ff01d87548db6f34d3613.png)
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解答题-原理综合题
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适中
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【推荐3】用 O2 将 HCl 转化为 Cl2,可提高效益,减少污染
(1)传统上该转化通过如图所示的催化剂循环实现,
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/19/2639383500775424/2639676511723520/STEM/24dbbb572d1540bab5b85d8dc19b9ca9.png?resizew=203)
其中,反应①为:2HCl(g) + CuO(s)
H2O(g)+CuCl2(g)△H1.反应②生成1molCl2(g)的反应热为△H2,则总反应的热化学方程式为_______ (反应热用△H1 和△H2 表示)。
(2)新型 RuO2 催化剂对上述 HCl 转化为 Cl2 的总反应具有更好的催化活性,
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/19/2639383500775424/2639676511723520/STEM/17355d1394e84b6585aea6dbfcc70dd1.png?resizew=188)
①实验测得在一定压强下,总反应的 HCl 平衡转化率随温度变化的 aHCl—T 曲线如图,则总反应的△H_______ 0(填“>”、“﹦”或“<”);A、B 两点的平衡常数 K(A)与 K(B)中较大的是_______ 。
②恒温恒容,下列能说明反应达到平衡状态的是_______ 。
A.△H 不变 B.密度不变 C.平均摩尔质量不变 D.颜色不变
③下列措施中有利于提高 aHCl 的有_______ 。
A.增大 n(HCl) B.增大 n(O2)
C.使用更好的催化剂 D.移去 H2O
(3)氯碱工业是制备氯气常用的工业制法,也是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能 30%以上。该工艺的相关物质运输与转化关系如图所示(其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/19/2639383500775424/2639676511723520/STEM/dc995cf1c0bd407882c6330c2ff3d5dd.png?resizew=390)
①电解池 A 中的 X 物质为_______
②燃料电池 B 中的负极电极反应式为_______
③图中三处 NaOH 溶液浓度由大到小的关系是_______ (用 a、b、c 表示)
(1)传统上该转化通过如图所示的催化剂循环实现,
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/19/2639383500775424/2639676511723520/STEM/24dbbb572d1540bab5b85d8dc19b9ca9.png?resizew=203)
其中,反应①为:2HCl(g) + CuO(s)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(2)新型 RuO2 催化剂对上述 HCl 转化为 Cl2 的总反应具有更好的催化活性,
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/19/2639383500775424/2639676511723520/STEM/17355d1394e84b6585aea6dbfcc70dd1.png?resizew=188)
①实验测得在一定压强下,总反应的 HCl 平衡转化率随温度变化的 aHCl—T 曲线如图,则总反应的△H
②恒温恒容,下列能说明反应达到平衡状态的是
A.△H 不变 B.密度不变 C.平均摩尔质量不变 D.颜色不变
③下列措施中有利于提高 aHCl 的有
A.增大 n(HCl) B.增大 n(O2)
C.使用更好的催化剂 D.移去 H2O
(3)氯碱工业是制备氯气常用的工业制法,也是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能 30%以上。该工艺的相关物质运输与转化关系如图所示(其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/19/2639383500775424/2639676511723520/STEM/dc995cf1c0bd407882c6330c2ff3d5dd.png?resizew=390)
①电解池 A 中的 X 物质为
②燃料电池 B 中的负极电极反应式为
③图中三处 NaOH 溶液浓度由大到小的关系是
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解答题-原理综合题
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【推荐1】以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。汽车尾气中含有较多的氮氧化物和不完全燃烧的CO,汽车三元催化器可以实现降低氮氧化物的排放量。汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在催化剂的作用下转化成两种无污染的气体。如:
反应I:2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g) △H1;
反应II:4CO(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+4CO2(g) △H2<0。
(1)针对反应I:
①已知:反应N2(g)+O2(g)⇌2NO(g) ΔH3=+180.0 kJ·mol-1,若CO的燃烧热为283.5 kJ·mol-1则反应I的△H1=____ kJ·mol−1。
②若在恒容的密闭容器中,充入2 mol CO和1 mol NO,发生反应I,下列选项中不能说明该反应已经达到平衡状态的是___ 。
A.CO和NO的物质的量之比不变
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.v(N2)正=2v(CO)逆
(2)在2L密闭容器中充入2 mol CO和1 mol NO2,发生上述反应II。
①若在某温度下,该反应达平衡时CO的转化率为50%,则该反应的平衡常数为____ 。
②如图为平衡时CO2的体积分数与温度、压强的关系。则温度:T1____ T2(填“<”或“>”);若在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小,重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的________ 点。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/5/8db6f9ff-e1a0-4fe0-8cab-3674d4b111d6.png?resizew=238)
(3)某研究小组探究催化剂对CO、NO2转化的影响。将NO2和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中NO2含量,从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO2的转化率),结果如图所示。若高于450℃,图中曲线中脱氮率随温度升高而降低的主要原因是________ ;
反应I:2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g) △H1;
反应II:4CO(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+4CO2(g) △H2<0。
(1)针对反应I:
①已知:反应N2(g)+O2(g)⇌2NO(g) ΔH3=+180.0 kJ·mol-1,若CO的燃烧热为283.5 kJ·mol-1则反应I的△H1=
②若在恒容的密闭容器中,充入2 mol CO和1 mol NO,发生反应I,下列选项中不能说明该反应已经达到平衡状态的是
A.CO和NO的物质的量之比不变
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.v(N2)正=2v(CO)逆
(2)在2L密闭容器中充入2 mol CO和1 mol NO2,发生上述反应II。
①若在某温度下,该反应达平衡时CO的转化率为50%,则该反应的平衡常数为
②如图为平衡时CO2的体积分数与温度、压强的关系。则温度:T1
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/5/8db6f9ff-e1a0-4fe0-8cab-3674d4b111d6.png?resizew=238)
(3)某研究小组探究催化剂对CO、NO2转化的影响。将NO2和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中NO2含量,从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO2的转化率),结果如图所示。若高于450℃,图中曲线中脱氮率随温度升高而降低的主要原因是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/5/579b655b-b5c0-4903-a09b-febd822406b8.png?resizew=217)
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
【推荐2】Ⅰ.化学反应速率和化学平衡影响因素较多,经常采用变量控制思想分析问题。某小组利用
溶液和酸性
溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”,进行如表中的实验:
请回答:
(1)已知
酸性溶液与
溶液反应有
生成,用化学方程式表示该实验的实验原理:___________ 。
(2)根据表中的实验数据,可以得到的结论是___________ 。
(3)利用实验3中数据计算,用
溶液的浓度变化表示的反应速率为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1c900239a124f8e326d46dfc4d22bb53.png)
___________ 。
Ⅱ.研究
的综合利用对促进“低碳经济”的发展有重要意义。工业上以
、,为原料生产尿素
,
,
时,在1L的密闭容器中充入
和模拟工业生产,
,图中是
平衡转化率
与
的关系。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/11/e3c2747b-3dea-4049-b287-a71944300e68.png?resizew=212)
(4)图中
点
的平衡转化率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9251dff989f7d60db751b73033dee269.png)
___________ %(结果保留3位有效数字)。
(5)当
时,若起始的压强为
,水为液态平衡时压强变为起始的
,则该反应的平衡常数
=___________ (
为以分压表示的平衡常数,分压=总压
体积分数)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a41aa3d56362ace480142672bc10a143.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7a63afc18472bb4f4d6388cf207da8b4.png)
实验编号 | 室温下,试管中所加试剂及其用量/mL | 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min | |||
![]() ![]() | ![]() | ![]() ![]() | ![]() | ||
1 | 3.0 | 4.0 | 1.0 | 2.0 | 6.4 |
2 | 3.0 | 3.0 | 2.0 | 2.0 | 5.2 |
3 | 3.0 | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 4.0 |
请回答:
(1)已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7a63afc18472bb4f4d6388cf207da8b4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a41aa3d56362ace480142672bc10a143.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(2)根据表中的实验数据,可以得到的结论是
(3)利用实验3中数据计算,用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7a63afc18472bb4f4d6388cf207da8b4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1c900239a124f8e326d46dfc4d22bb53.png)
Ⅱ.研究
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6a99b34665dd94c1e11474c5cdb24a6a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e1782c37e19789277835ec703aec7492.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/866b25020655a0b0201fc0b99075fc74.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd72f26f64e280aab9287a0d8ede55fd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a42d444122e734c5129d653299bf3260.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ab602e98726976d4f3549f8388daa3c6.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/11/e3c2747b-3dea-4049-b287-a71944300e68.png?resizew=212)
(4)图中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3feadc348f053dc8200c38d81c59a264.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbe2066525aa0616cf44d051d57bf713.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9251dff989f7d60db751b73033dee269.png)
(5)当
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/643484989c83b1290349aa47cfbadb43.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7982871cc37a5912b311930fb6393472.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f89eef3148f2d4d09379767b4af69132.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff3dcd5e9a094a60ff298af4b5d9ec14.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff3dcd5e9a094a60ff298af4b5d9ec14.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2468403b3eba9e40bfa36f464e927738.png)
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】回答下列问题:
(1)一定条件下,用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂对燃煤烟气回收。反应为2CO(g)+SO2(g)
2CO2(g)+S(l) △H=-270 kJ·mol-1。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/2/2927482290061312/2928123953045504/STEM/44b679a5-6ad0-43f8-ad90-07ee49fedd42.png?resizew=260)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/2/2927482290061312/2928123953045504/STEM/85af0fea-68ac-4c8f-bf9e-431c646695d3.png?resizew=236)
①其他条件相同、催化剂不同,SO2的转化率随反应温度的变化如图1,Fe2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高,不考虑催化剂价格因素,选择Fe2O3的主要优点是____
②某科研小组用Fe2O3作催化剂,在380℃时,分别研究了n(CO):n(SO2)为1:1、3:1时SO2转化率的变化情况(图2)。则图2中表示n(CO):n(SO2)=3:1的变化曲线为____ 。
(2)目前,科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理,其脱硝机理示意图如图3,脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图4所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/2/2927482290061312/2928123953045504/STEM/3435b598-7b04-4790-a9b0-826e3d1f636f.png?resizew=270)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/2/2927482290061312/2928123953045504/STEM/0de94e6a-24c2-41f7-b0ec-c48f7555844c.png?resizew=354)
①写出该脱硝原理总反应的化学方程式:____ 。
②为达到最佳脱硝效果,应采取的条件是____ 。
(3)甲醇在工业上可利用水煤气来合成:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H<0。将1 mol CO和2 mol H2通入密闭容器中进行反应,在一定温度和压强下达到平衡时甲醇的体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/2/2927482290061312/2928123953045504/STEM/350fbae7-9170-4c00-9b9b-79e60ab8c056.png?resizew=524)
图中Y轴表示的外界条件为____ 。
已知v(正)=k(正)·p(CO)·p2(H2),v(逆)=k(逆)·p(CH3OH),其中k(正)、k(逆)分别为正、逆反应速率常数,p为各组分的分压。在M点所处的温度(T3℃)和压强(p0kPa)下,反应中20分钟达到平衡φ(CH3OH)=10%,该温度下反应的平衡常数Kp=____ kPa-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。若在15分钟时
=3.27p20 kPa2,此时
=____ (计算结果保留两位小数)。
(1)一定条件下,用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂对燃煤烟气回收。反应为2CO(g)+SO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/2/2927482290061312/2928123953045504/STEM/44b679a5-6ad0-43f8-ad90-07ee49fedd42.png?resizew=260)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/2/2927482290061312/2928123953045504/STEM/85af0fea-68ac-4c8f-bf9e-431c646695d3.png?resizew=236)
①其他条件相同、催化剂不同,SO2的转化率随反应温度的变化如图1,Fe2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高,不考虑催化剂价格因素,选择Fe2O3的主要优点是
②某科研小组用Fe2O3作催化剂,在380℃时,分别研究了n(CO):n(SO2)为1:1、3:1时SO2转化率的变化情况(图2)。则图2中表示n(CO):n(SO2)=3:1的变化曲线为
(2)目前,科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理,其脱硝机理示意图如图3,脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图4所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/2/2927482290061312/2928123953045504/STEM/3435b598-7b04-4790-a9b0-826e3d1f636f.png?resizew=270)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/2/2927482290061312/2928123953045504/STEM/0de94e6a-24c2-41f7-b0ec-c48f7555844c.png?resizew=354)
①写出该脱硝原理总反应的化学方程式:
②为达到最佳脱硝效果,应采取的条件是
(3)甲醇在工业上可利用水煤气来合成:CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/2/2927482290061312/2928123953045504/STEM/350fbae7-9170-4c00-9b9b-79e60ab8c056.png?resizew=524)
图中Y轴表示的外界条件为
已知v(正)=k(正)·p(CO)·p2(H2),v(逆)=k(逆)·p(CH3OH),其中k(正)、k(逆)分别为正、逆反应速率常数,p为各组分的分压。在M点所处的温度(T3℃)和压强(p0kPa)下,反应中20分钟达到平衡φ(CH3OH)=10%,该温度下反应的平衡常数Kp=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/db5496baa5ab2a03fe4e7619d17437f2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/863039ad595a474453269ee3b7024905.png)
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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】以煤为原料可合成一系列燃料。回答下列问题:
(1)向1L恒容密闭容器中加入2mol CO、4mol H2,在适当的催化剂作用下,发生反应:2CO(g)+4H2(g)
CH3OCH3(l)+H2O(l) △H=+71kJ·mol-l
①该反应_______ 自发进行(填“能”、“不能”或“无法判断”);
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是_______ 。
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变
b.CO和H2的转化率相等
c.CO和H2的体积分数保持不变
d.混合气体的密度保持不变
e.1mol CO生成的同时有1mol O-H 键断裂
(2)CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H<0,在一定条件下,某反应过程中部分数据如下表:
①0~10min内,用H2O(g)表示的化学反应速率v(H2O)=_______ mol/(L ·min)。
②T1℃,该反应的平衡常数K=_______ (用分数表示),平衡时H2的转化率是_______ 。
③在其它条件不变的情况下,若30min时改变温度为T2℃,再次平衡时H2的物质的量为3.2mol,则T1_______ T2(填“>”“<”或“=”),理由是_______ ; 在其他条件不变的情况下,若30min时向容器中再充入1mol CO2(g)和1mol H2O(g),则平衡_______ 移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
(1)向1L恒容密闭容器中加入2mol CO、4mol H2,在适当的催化剂作用下,发生反应:2CO(g)+4H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
①该反应
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变
b.CO和H2的转化率相等
c.CO和H2的体积分数保持不变
d.混合气体的密度保持不变
e.1mol CO生成的同时有1mol O-H 键断裂
(2)CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
反应条件 | 反应时间 | CO2/mol | H2/mol | CH3OH/mol | H2O/mol |
恒温恒容(T1℃、2L) | 0min | 2 | 6 | 0 | 0 |
10min | 4.5 | ||||
20min | 1 | ||||
30min | 1 |
②T1℃,该反应的平衡常数K=
③在其它条件不变的情况下,若30min时改变温度为T2℃,再次平衡时H2的物质的量为3.2mol,则T1
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】江西稀土资源丰富。硫酸铵作为一种重要的化工原料,可用于稀土的提取。初始投料比
的混合物,其热分解过程如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/24/7cca04da-5287-4f8d-9db4-521182c3018c.png?resizew=280)
已知该过程主要分为三个阶段,其中:
阶段Ⅱ反应:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/93a3bdd52c8d88b807c609cf1b8ab45b.png)
阶段Ⅲ反应:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/76408ece2303d7d18f8285f9589b0339.png)
回答下列问题:
(1)
中,
的空间结构为_______ ,
中心原子的杂化类型为______ 。
(2)阶段Ⅰ不发生氧化还原反应,对应的化学方程式为_________ ;图中阶段Ⅰ多次重复实验的实际失重均比理论值偏大,此误差属于______ (填“偶然误差”或“系统误差”)。
(3)阶段Ⅱ和Ⅲ都是吸热过程,且Ⅱ反应速率更快,下列示意图中能体现上述两反应能量变化的是______ (填标号),判断的理由是______ 。
A.
B.
C.
D.![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/24/3975ab99-1c9b-484a-a83a-938d889460b5.png?resizew=111)
(4)该热分解过程中,
的作用为_______ 。
(5)一定温度下,在真空刚性容器中,
的分解过程会发生下列反应:
主反应![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4740d94aefa9040d9932fa78576ac476.png)
副反应![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/57864995b8eaad574befa46f9d6a95a8.png)
两个反应的平衡常数比值
随反应温度升高而______ (填“增大”,“减小”或“不变”);若平衡时总压为
的体积分数为0.4,主反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/76caa6b45cdb95cc22fdb958fab5a067.png)
_____
。
(6)
在高温下可以自发分解,原因是______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2acfd85a64f25b7942da24566053874a.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/24/7cca04da-5287-4f8d-9db4-521182c3018c.png?resizew=280)
已知该过程主要分为三个阶段,其中:
阶段Ⅱ反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/93a3bdd52c8d88b807c609cf1b8ab45b.png)
阶段Ⅲ反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/76408ece2303d7d18f8285f9589b0339.png)
回答下列问题:
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dc425860d55ee8340a2ee0bf392ead97.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e3ec42431044eb85982aefc8f0ec7175.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3e467b1d06fca46dc6b0fb64aa7e4767.png)
(2)阶段Ⅰ不发生氧化还原反应,对应的化学方程式为
(3)阶段Ⅱ和Ⅲ都是吸热过程,且Ⅱ反应速率更快,下列示意图中能体现上述两反应能量变化的是
A.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/24/d92ae191-17d5-4a54-a978-2072d7ac8e61.png?resizew=114)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/24/4298b331-4011-41e5-bdcd-e6120b3d48e1.png?resizew=113)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/24/d6eca4f3-57c9-4e87-b264-188ed1a3198d.png?resizew=120)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/24/3975ab99-1c9b-484a-a83a-938d889460b5.png?resizew=111)
(4)该热分解过程中,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd64433131ff93fd151abc85cfe05dba.png)
(5)一定温度下,在真空刚性容器中,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b60a3df8839fb853f1583427d799c687.png)
主反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4740d94aefa9040d9932fa78576ac476.png)
副反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/57864995b8eaad574befa46f9d6a95a8.png)
两个反应的平衡常数比值
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b796f7e23935476f6530cfca5a4443f1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0484493f62a90f683430f0a31708bf70.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/76caa6b45cdb95cc22fdb958fab5a067.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f4fab76ae30be9d73334205af88de6ed.png)
(6)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dc425860d55ee8340a2ee0bf392ead97.png)
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇(于固定容器中进行):2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g)。
(1)下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)
①该反应的熵变ΔS_____ 0(填“<”“>”或“=”)。该反应在_____ (填:高温或低温)条件下能自发进行。
②要提高CO的转化率,可以采取的措施是_____ (填序号)。
a.升温 b.加入催化剂 c.增加CO的浓度 d.加入H2 e.恒容加入惰性气体 f.分离出甲醇
(2)在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。如图是上述三种温度下H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系,则曲线z对应的温度是____ ℃;该温度下上述反应的化学平衡常数为_____ 。曲线上a、b、c点对应的化学平衡常数分别为K1、K2、K3,则K1、K2、K3的大小关系为______ 。
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(1)下表所列数据是该反应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 |
②要提高CO的转化率,可以采取的措施是
a.升温 b.加入催化剂 c.增加CO的浓度 d.加入H2 e.恒容加入惰性气体 f.分离出甲醇
(2)在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。如图是上述三种温度下H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系,则曲线z对应的温度是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/10/98d7246e-6155-4aa9-8c95-45f601e21010.png?resizew=283)
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