党的二十大报告中强调“实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革”。利用CO2合成淀粉的研究成果已经被我国科学家发表在《Nature》杂志上,其涉及的关键反应如下:
I.CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0kJ•mol-1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ•mol-1
Ⅲ.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H3=
(1)反应Ⅲ的△H3=_______ ,该反应自发进行的条件是______ (填“高温自发”、“低温自发”或“任何温度下都自发”)。
(2)在该反应体系中,下列有关说法错误的是______ 。
(3)反应Ⅱ的反应速率v=v正- v逆=k正c(CO2)c(H2)-k逆c(CO)c(H2O),其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,影响速率常数k的因素有温度和催化剂等。该反应的平衡常数K=
,升高温度时,k正-k逆是_______ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)在催化剂作用下,向某恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2,只发生I、Ⅱ两个反应。测得不同温度下CO2的平衡转化率和甲醇的选择率随温度的变化趋势如图所示。
×100%
①根据图中数据,温度选择_______ K达到平衡时,反应体系内甲醇的产量最高。随着温度的升高,CO2的平衡转化率增加,但甲醇的选择率降低,请分析其原因:________ 。
②513K时,平衡体系的压强为p0MPa,体系中n(H2O)=_______ mol,反应Ⅱ的Kp=_______ (列出计算式即可)。
I.CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0kJ•mol-1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ•mol-1
Ⅲ.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H3=
(1)反应Ⅲ的△H3=
(2)在该反应体系中,下列有关说法错误的是
A.增大H2的浓度有利于提高CO2的转化率 |
B.升高温度,反应Ⅱ的速率加快,反应I的速率减慢 |
C.选用合适的催化剂可以提高甲醇在单位时间内的产量 |
D.达到平衡后,若压缩体积,反应I平衡正向移动,反应Ⅱ平衡不移动 |
(3)反应Ⅱ的反应速率v=v正- v逆=k正c(CO2)c(H2)-k逆c(CO)c(H2O),其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,影响速率常数k的因素有温度和催化剂等。该反应的平衡常数K=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d7e5cf9f357f34a5d4b86829276e4ed.png)
(4)在催化剂作用下,向某恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2,只发生I、Ⅱ两个反应。测得不同温度下CO2的平衡转化率和甲醇的选择率随温度的变化趋势如图所示。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4b5af01adb0aae0e663409c75e5e2a6d.png)
①根据图中数据,温度选择
②513K时,平衡体系的压强为p0MPa,体系中n(H2O)=
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内蒙古赤峰市2024届高三一模理科综合-化学试题(已下线)题型11 反应原理综合题(25题)-2024年高考化学常考点必杀300题(新高考通用)(已下线)化学(山东卷03)-2024年高考押题预测卷湖南省衡阳县第四中学2023-2024学年高三下学期4月月考化学试题2024届山东省邹城市北大新世纪高级中学高三下学期第三次模拟考试化学试题
更新时间:2024-03-20 15:45:58
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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1】回答下列问题:
(1)已知下列热化学方程式:
①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cb2286b83b0cd1b64601c9e53d47993f.png)
②
③![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dd5dcca81b88992b79317090724fe390.png)
写出由
和
化合生成
的热化学方程式___________ 。
(2)
,T℃时向2.0L恒容密闭容器中充入
,反应过程中测定的部分数据见下表,回答下列问题:
①反应在前
内的用
表示平均速率为___________ 。
②该反应平衡常数K=___________ 。平衡时PCl5的转化率为___________ 。
③相同温度下,起始时向容器中充入
、
和
,反应达到平衡前v(正)___________ v(逆)(填>,<,=)
(1)已知下列热化学方程式:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cb2286b83b0cd1b64601c9e53d47993f.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a5c7949c7181231b18ce5ef7b57f8b20.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dd5dcca81b88992b79317090724fe390.png)
写出由
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/526e0e94ae853983e514e2a8a7405266.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cdf76ffc61757b8b9cf5daaf29a6c0e3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5a722d7a4b8be8c48ea4c60a64ff8b16.png)
(2)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbe7d4facf40c06af02096e736679bcd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1d86eae24e05338c13a69498b4df1167.png)
t/s | 0 | 50 | 150 | 250 | 350 |
n(PCl3) | 0 | 0.16 | 0.19 | 0.20 | 0.20 |
①反应在前
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/90c4b16be39d07a7d9104d480cdfce7a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9aea7806810ea6445e540983f13ae7d.png)
②该反应平衡常数K=
③相同温度下,起始时向容器中充入
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】按要求回答下列问题:
I.2018年10月15日新华社报道:全国农村应当在“绿色生态·美丽多彩·低碳节能·循环发展”的理念引导下,更快更好地发展“中国绿色村庄”,参与“亚太国际低碳农庄”建设。可见“低碳循环”已经引起了国民的重视,试回答下列问题:
(1)煤的气化和液化可以提高燃料的利用率。
已知25℃、101kPa时:①C(s)+
O2(g)=CO(g) ΔH=−126.4kJ∙mol−1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=−571.6kJ∙mol−1
③H2O(g)=H2O(l) ΔH=−44kJ∙mol−1
则在25℃、101kPa时:C(s)和H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为___________ 。
(2)高炉炼铁是CO气体的重要用途之一,其基本反应为:FeO(s)+CO(g)⇌Fe(s)+CO2(g) ΔH>0。已知在1100℃时,该反应的化学平衡常数K=0.263。1100℃时测得高炉中,c(CO2)=0.025mol∙L−1,c(CO)=0.1mol∙L−1,则在这种情况下,该反应向___________ (填“正”或“逆”)方向进行。
(3)目前工业上可用CO2来生产燃料甲醇,有关反应为:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=−49.0kJ∙mol−1,现向体积为2L的容积固定的密闭容器中,充入2molCO2和6molH2,反应过程中测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如下图所示
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/15/cb63f82b-9c73-4177-a47c-9f5865cd16b7.png?resizew=229)
从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率υ(H2)=___________ 。
(4)下列措施能使
增大的是___________ (填字母)。
A.升高温度
B.若维持容器内压强不变,充入He(g)
C.再充入CO2
D.将H2O(g)从体系中分离
E.充入He(g),使体系压强增大
F.再充入H2
Ⅱ.活性炭还原NO2的反应为2NO2(g)+2C(s)⇌N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1molNO2和足量活性炭发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/15/54267401-a73d-44cd-8027-129c98b8d256.png?resizew=169)
(5)A、B、C三点中NO2的转化率最低的是___________ (填“A”“B”或“C”)点。
(6)计算C点时该反应的物质的量分数平衡常数Kx=___________ (Kx是用物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数)。
I.2018年10月15日新华社报道:全国农村应当在“绿色生态·美丽多彩·低碳节能·循环发展”的理念引导下,更快更好地发展“中国绿色村庄”,参与“亚太国际低碳农庄”建设。可见“低碳循环”已经引起了国民的重视,试回答下列问题:
(1)煤的气化和液化可以提高燃料的利用率。
已知25℃、101kPa时:①C(s)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f89eef3148f2d4d09379767b4af69132.png)
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=−571.6kJ∙mol−1
③H2O(g)=H2O(l) ΔH=−44kJ∙mol−1
则在25℃、101kPa时:C(s)和H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为
(2)高炉炼铁是CO气体的重要用途之一,其基本反应为:FeO(s)+CO(g)⇌Fe(s)+CO2(g) ΔH>0。已知在1100℃时,该反应的化学平衡常数K=0.263。1100℃时测得高炉中,c(CO2)=0.025mol∙L−1,c(CO)=0.1mol∙L−1,则在这种情况下,该反应向
(3)目前工业上可用CO2来生产燃料甲醇,有关反应为:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=−49.0kJ∙mol−1,现向体积为2L的容积固定的密闭容器中,充入2molCO2和6molH2,反应过程中测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如下图所示
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/15/cb63f82b-9c73-4177-a47c-9f5865cd16b7.png?resizew=229)
从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率υ(H2)=
(4)下列措施能使
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A.升高温度
B.若维持容器内压强不变,充入He(g)
C.再充入CO2
D.将H2O(g)从体系中分离
E.充入He(g),使体系压强增大
F.再充入H2
Ⅱ.活性炭还原NO2的反应为2NO2(g)+2C(s)⇌N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1molNO2和足量活性炭发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/15/54267401-a73d-44cd-8027-129c98b8d256.png?resizew=169)
(5)A、B、C三点中NO2的转化率最低的是
(6)计算C点时该反应的物质的量分数平衡常数Kx=
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐3】
的资源化不仅能减少
排放,还能有效利用碳资源。
(1)
制取低碳醇的反应如下:
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e073c07b22a92aa591992809fc471119.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d259ddc075733a33f765aae6d5b131e2.png)
则
与
合成
的热化学方程式为___________ ;在密闭容器中,按
充入
和
,平衡时
、含碳物质的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示,图中表示
组分的是曲线___________ (填序号)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/28/bc585954-c240-4bbf-92de-35c31dba49c9.png?resizew=270)
(2)250℃时,向
恒容密闭容器中通入
、
,发生如下反应:
。平衡时,各组分体积分数如下表所示。
该条件下,
的平衡转化率为___________ ;向平衡体系中再通入
、
,平衡___________ (填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)。
(3)用
溶液吸收
可得
溶液。室温下,
的平衡常数K=___________ [已知:
]。在密闭容器中,向含有催化剂的
溶液中通入
制备
,测得
的转化率随温度的变化如图所示。在40℃至80℃过程中,转化率迅速上升的原因是___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61127a206e8bc4be15d6fd3472a8b52e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e073c07b22a92aa591992809fc471119.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1b1d40ebbc1f613d901159f2ee2f045.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d259ddc075733a33f765aae6d5b131e2.png)
则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a1c5319d0d73ca093b3bf40659871157.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8212acc497cf31c0a01dfb64de1afb7f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/55907e8da682ed478c7da5e3e84aa7c7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1f982a35b7f6872cb2bf21b73161524a.png)
![](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/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/28/bc585954-c240-4bbf-92de-35c31dba49c9.png?resizew=270)
(2)250℃时,向
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b50a77242a04a707c5dc728c96aaf053.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/239e2eb9897727daa6fa6037568ab4c8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6cddb5d89a9ced4fe5bcf486372626cc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f81b58435388cd4ac5804419fe31a2ab.png)
物质 | ![]() | ![]() | CO | ![]() |
体积分数 | 0.1 | 0.1 | 0.4 | 0.4 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/239e2eb9897727daa6fa6037568ab4c8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/291fdb149e90197359f89ae941eb7ca6.png)
(3)用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f935c5e4a76d7b3eadc6b1438c8ba252.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/973f6b90d1f7b6a69da4304d0637d5d6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/001af475538c9d001572c6d0a1ea7990.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e68c91e38603d1c904d1ff8664165fa1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/973f6b90d1f7b6a69da4304d0637d5d6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/11de67daf00e51b72dbfb31837666450.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af5533a64f801adeabf53d192906e951.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/28/8eaf5b62-1351-4b04-88b4-97f7c8544e85.png?resizew=226)
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【推荐1】CH4—CO2催化重整对温室气体的减排具有重要意义,其反应为:CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g)。回答下列问题:
(1)已知相关物质的燃烧热(25℃、101kPa):
则CH4—CO2催化重整反应的ΔH=___ kJ·mol-1。
(2)将原料按初始组成n(CH4):n(CO2)=1:1充入密闭容器中,保持体系压强为100kPa发生反应,达到平衡时CO2体积分数与温度的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/2/5b975150-d704-4336-ae4f-b495737e5b29.png?resizew=318)
①T1℃、100kPa下,n(平衡时气体):n(初始气体)=___ ;该温度下,此反应的平衡常数Kp=___ (kPa)2(以分压表示,列出计算式)。
②若A、B、C三点表示不同温度和压强下已达平衡时CO2的体积分数,___ 点对应的平衡常数最小,理由是___ ;___ 点对应压强最大,理由是___ 。
(3)900℃下,将CH4和CO2的混合气体(投料比1:1)按一定流速通过盛有炭催化剂的反应器,测得CH4的转化率受炭催化剂颗粒大小的影响如图所示。(注:目数越大,表示炭催化剂颗粒越小)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/2/faa68e3b-1424-400b-b0ad-761c7c10b2ba.png?resizew=316)
由图可知,75min后CH4转化率与炭催化剂目数的关系为___ ,原因是___ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
(1)已知相关物质的燃烧热(25℃、101kPa):
物质 | CH4(g) | CO(g) | H2(g) |
燃烧热(ΔH/kJ·mol-1) | -890.3 | -283.0 | -285.8 |
(2)将原料按初始组成n(CH4):n(CO2)=1:1充入密闭容器中,保持体系压强为100kPa发生反应,达到平衡时CO2体积分数与温度的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/2/5b975150-d704-4336-ae4f-b495737e5b29.png?resizew=318)
①T1℃、100kPa下,n(平衡时气体):n(初始气体)=
②若A、B、C三点表示不同温度和压强下已达平衡时CO2的体积分数,
(3)900℃下,将CH4和CO2的混合气体(投料比1:1)按一定流速通过盛有炭催化剂的反应器,测得CH4的转化率受炭催化剂颗粒大小的影响如图所示。(注:目数越大,表示炭催化剂颗粒越小)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/2/faa68e3b-1424-400b-b0ad-761c7c10b2ba.png?resizew=316)
由图可知,75min后CH4转化率与炭催化剂目数的关系为
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】异丁烷可催化裂解制低碳烯烃,同时也存在脱氢的副反应。
裂解过程:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
脱氢过程:
反应Ⅲ
已知:化学上,将稳定单质的能量定为0,生成稳定化合物是释放或吸收的能量叫生成热,生成热可表示该物质的相对能量。下表为25℃、
下几种有机物的生成热:
请回答:
(1)针对反应Ⅰ,有利于提高异丁烷平衡转化率的条件是_______ 。
(2)工业上选用在分子筛中添加
催化异丁烷裂解。在
,向某恒压
容器中投入
异丁烷发生发应。
①下列说法正确的是:_______ 。
A.加入该催化剂可同时提高反应速率和平衡转化率
B.异丁烷催化裂解时,加入氢气有利于乙烯生成
C.异丁烷中若存在正丁烷,可能会影响乙烯的产率
D.添加
要适量,过多时会对分子筛的骨架结构造成破坏,影响其裂解活性
②下表是相同条件下催化剂不同分布状态时的异丁烷转化率和乙烯产率,数据表明分布状态不同会导致催化效果的差异,在_______ 分布状态下效果最佳。
③实践表明,催化剂加入量对异丁烷脱氢裂解反应也有影响,见下图。可知加入量为20%效果最好,此时反应Ⅰ的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
_______ 。
(3)①下图为反应Ⅱ、Ⅲ能量历程(其中i-为异,t-为正),请写出其中活化能最高的过程_______ 。
②为提高丙烯的产率,可使用惰性稀释气体(
)和异丁烷同时进料的方式,与未加稀释气时相比,异丁烷转化率显著改善,裂解产物的选择性提高。请从催化作用角度解释原因_______ 。
裂解过程:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/95f956cdf16f930bffe025d59d320d11.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/33e92b83b4f5d2e104aec2c33a5a17e3.png)
脱氢过程:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4c87a347d9855b492fbcf3a826980a5c.png)
已知:化学上,将稳定单质的能量定为0,生成稳定化合物是释放或吸收的能量叫生成热,生成热可表示该物质的相对能量。下表为25℃、
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5b80bd27a3c2befaf183b5c0a3978496.png)
物质 | 甲烷 | 乙烷 | 丙烷 | 乙烯 | 丁烯 | 异丁烷 |
生成热 | -75 | -85 | -104 | 52 | -0.13 | -134 |
(1)针对反应Ⅰ,有利于提高异丁烷平衡转化率的条件是
(2)工业上选用在分子筛中添加
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/efd63fece977af5f013c2bbf1feef5f8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dd502b547a7ec669b7d5902971cfcfe8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/80744064b7322ad00f059fde956b920a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b0425662dbacfbdb97664b71eb5d885b.png)
①下列说法正确的是:
A.加入该催化剂可同时提高反应速率和平衡转化率
B.异丁烷催化裂解时,加入氢气有利于乙烯生成
C.异丁烷中若存在正丁烷,可能会影响乙烯的产率
D.添加
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ed64dabb79ffa5d48612d10e1c0eac44.png)
②下表是相同条件下催化剂不同分布状态时的异丁烷转化率和乙烯产率,数据表明分布状态不同会导致催化效果的差异,在
分布状态 | a | b | c | d | e |
异丁烷转化率(%) | 60 | 81 | 66 | 61 | 71 |
乙烯产率(%) | 12.7 | 12.4 | 16.0 | 8.6 | 3.4 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/7/1d67c889-67ca-4474-b917-dd489d6523a7.png?resizew=409)
(3)①下图为反应Ⅱ、Ⅲ能量历程(其中i-为异,t-为正),请写出其中活化能最高的过程
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/7/a20a9807-48ba-40f1-a3c1-eedbe99900e9.png?resizew=357)
②为提高丙烯的产率,可使用惰性稀释气体(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/689cceefc5aed24568b73c0a6910c539.png)
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
【推荐3】研究CO2的回收及充分利用,对减少碳排放和缓解能源危机具有重要的意义。
(1)在一定温度下,向1L恒容密闭容器中通入2molCO2和6molH2,在催化剂作用下可发生如下反应:2CO2(g) + 6H2(g)
CH3CH2OH(g) +3H2O(g) ∆H
①已知H2、CH3CH2OH(g)的燃烧热分别为285. 8KJ/mol、1366.8KJ/mol,H2O(l) =H2O(g) ∆H1=+44kJ/mol,则∆H=_______ 。
②下列表示该反应达到平衡状态的是_______ 。
A.混合气体的平均摩尔质量保持不变
B.有6molH—H断裂同时有6molO-H断裂
C.混合气体的密度不再改变
D.CO2的物质的量浓度保持不变
E.容器的压强保持不变
③当反应经过20min达到平衡时,容器中n(CO2)与n(H2O)相等,此时H2的转化率为_______ ,用CH3CH2OH表示20min内该反应的反应速率为_______
(2)一定温度下,以Ni/Ce为催化剂,在某恒容密闭容器中,发生反应CO2(g) +C(s)
2CO(g) ,已知CO2、CO的消耗速率与各自的分压(分压=总压×物质的量分数)有如下关系:v(CO2)=k1·P(CO2),v(CO)=k2·P2 (CO),一定温度下,k1、k2与平衡常数Kp(用平衡分压代替平衡浓度计算平衡常数)的关系是Kp=_______ ;v(CO2)、v(CO)与温度关系如图所示,则表示反应达到平衡状态的是_______ (填TA、TB或TC)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/17/2918474067460096/2918559020433408/STEM/e38c2f94-a987-46b6-a415-f444640a6ef1.png?resizew=233)
(3)用NaOH浓溶液吸收CO2,得到Na2CO3溶液,Na2CO3溶液中各离子浓度大小关系为_______ ;已知:Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,向VmL 0.001mol/LNa2CO3溶液中加入等体积CaCl2溶液,欲使CO
沉淀完全,则起始CaCl2物质的量浓度至少为_______ (当离子浓度小于10-5mol/L可认为沉淀完全)
(1)在一定温度下,向1L恒容密闭容器中通入2molCO2和6molH2,在催化剂作用下可发生如下反应:2CO2(g) + 6H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
①已知H2、CH3CH2OH(g)的燃烧热分别为285. 8KJ/mol、1366.8KJ/mol,H2O(l) =H2O(g) ∆H1=+44kJ/mol,则∆H=
②下列表示该反应达到平衡状态的是
A.混合气体的平均摩尔质量保持不变
B.有6molH—H断裂同时有6molO-H断裂
C.混合气体的密度不再改变
D.CO2的物质的量浓度保持不变
E.容器的压强保持不变
③当反应经过20min达到平衡时,容器中n(CO2)与n(H2O)相等,此时H2的转化率为
(2)一定温度下,以Ni/Ce为催化剂,在某恒容密闭容器中,发生反应CO2(g) +C(s)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/17/2918474067460096/2918559020433408/STEM/e38c2f94-a987-46b6-a415-f444640a6ef1.png?resizew=233)
(3)用NaOH浓溶液吸收CO2,得到Na2CO3溶液,Na2CO3溶液中各离子浓度大小关系为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf380e43b0ab93e2dd67599430ec88e5.png)
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【推荐1】处理NO、NO2等含氮气体是环保热点之一,CO可将部分氮的氧化物还原为N2。回答下列问题:
(1)反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
测定反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡常数
和
与温度的关系,满足
和
均为线性关系,如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/9/8/2803914482204672/2804553654018048/STEM/998054fa13a4401789d1cf248ca0a92c.png?resizew=439)
反应
的
=_______ (用
和
表示),该反应的ΔH_______ 0(填“>”或“<”)。
(2)一定温度下,在体积为1 L的密闭容器中充入均为1 mol的CO和NO2气体,发生上述Ⅰ和Ⅱ反应,测得数据如表:
①已知
,
为速率常数。则
=_______ ,
的值为_______ 。
②反应一段时间,当
,氮气浓度不再变化且c(N2)=0.1 mol/L时,容器中c(CO)=_______ mol/L,以物质的量分数表示的化学平衡常数
=_______ ,若继续向密闭容器中通入均为0.1 mol的NO2和NO,此时反应Ⅰ_______ (填“向正反应方向进行”“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。
(1)反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9ed9ddd34f88ed2f0df6a97330d4db79.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e011b9f10a898d2d3feb3f5b86ae5d7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
测定反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f7e73459ac4cba530be17dc10156df4a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dfa6454dc2b7f12f4159c39539302193.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3605c43e5272f0bc51f75666dc77b764.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98a4c040cd96ec7fb841b3f146c8fc6b.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/9/8/2803914482204672/2804553654018048/STEM/998054fa13a4401789d1cf248ca0a92c.png?resizew=439)
反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d52fc84591559203c9ee8bfb29fcc928.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6747a6f573a35942ab96adc802d9746b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f7e73459ac4cba530be17dc10156df4a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dfa6454dc2b7f12f4159c39539302193.png)
(2)一定温度下,在体积为1 L的密闭容器中充入均为1 mol的CO和NO2气体,发生上述Ⅰ和Ⅱ反应,测得数据如表:
实验编号 | ![]() | ![]() | ![]() |
![]() | 0.025 | 0.040 | ![]() |
![]() | 0.050 | 0.040 | ![]() |
![]() | 0.025 | 0.120 | ![]() |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/02d78f8b1778b4d31547d77e58526c63.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4c4a30857dca04760c6ff10b9cdba4b9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e15e00f40396e914d1d9955bd7785f1f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4c4a30857dca04760c6ff10b9cdba4b9.png)
②反应一段时间,当
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1d30394c8d36d41b4753f41da4c41f80.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f7e73459ac4cba530be17dc10156df4a.png)
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【推荐2】二氧化碳催化加氢制甲醇,能助力“碳达峰”,涉及反应有:
反应①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a22c8b970431c6e181dc92eb706a5f57.png)
反应②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fa102276188dc22db89fc7f8bb8880b3.png)
反应③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/51a1b1b11306c213a5bba649ac8fb334.png)
(1)反应②自发进行的条件是_______ (填“高温”、“低温”或“任意温度”),反应③![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e1df3bbe25b98e9271578f4470c69f58.png)
_______
。
(2)反应③在热力学上趋势大于反应①,其原因是_______ 。
(3)反应③有催化剂和无催化剂作用下的反应机理如图所示(其中标有*的为吸附在催化剂表面上的物种,TS为过渡态),催化剂可使反应历程中决速步骤的活化能降低_______ eV(eV为能量单位)。
下,
和
按物质的量之比为
进行投料,只发生反应①和反应③,平衡时CO和
在含碳产物中的物质的量分数及
转化率随温度的变化如图所示。_______ 。
②q曲线在250℃之后随温度升高而增大的原因是_______ 。
③250℃时,反应①的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
_______ (
为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(5)向一定浓度的
溶液通入
至饱和,在电极上反应生成
,电解原理如图所示(阴、阳极区溶液均为
溶液)。电解过程中生成尿素的电极反应式为_______ 。
反应①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1b1d40ebbc1f613d901159f2ee2f045.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a22c8b970431c6e181dc92eb706a5f57.png)
反应②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e93a62c38a0c9c910e0cb08af44e843.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fa102276188dc22db89fc7f8bb8880b3.png)
反应③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61127a206e8bc4be15d6fd3472a8b52e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/51a1b1b11306c213a5bba649ac8fb334.png)
(1)反应②自发进行的条件是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e1df3bbe25b98e9271578f4470c69f58.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f1b2d869632b7ab88afcff275ae5cca8.png)
(2)反应③在热力学上趋势大于反应①,其原因是
(3)反应③有催化剂和无催化剂作用下的反应机理如图所示(其中标有*的为吸附在催化剂表面上的物种,TS为过渡态),催化剂可使反应历程中决速步骤的活化能降低
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4af09ca2337fa5fa193ba5d92641c826.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87b9f742d7e6ce67afc2b7b8b790417f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
②q曲线在250℃之后随温度升高而增大的原因是
③250℃时,反应①的平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff3dcd5e9a094a60ff298af4b5d9ec14.png)
(5)向一定浓度的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c4510204f14e77cf66f16d43ca17a27.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ec90b75a6c2b4fdefb763462a2b5692.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c4510204f14e77cf66f16d43ca17a27.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】氨气在生产、生活和科研中应用十分广泛。
(1)以CO2与NH3为原料合成尿素的主要反应如下:
2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s) △H=-159kJ·mol-1
NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=+72kJ·mol-1
H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ·mol-1
则反应2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l) △H=______ kJ·mol-1
(2)某温度下,向容积为100 ml的密闭容器中通入4molNH3和2molCO2发生反应2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(s)+H2O(g),物质X的浓度变化曲线如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/2/16/1625357334683648/1630345729155072/STEM/162e53f80a7e4a51b1ddf5d3e732c5d2.png?resizew=130)
①前5s内,v(H2O)=__________ 。
②该条件下的平衡常数K=_______ 。
(3)T℃时,将等物质的量的NO和CO充入体积为2L的密闭容器中,保持温度和体积不变,反应过程(0——15min)中NO的物质的量随时间的变化如图所示。
①平衡时若保持温度不变,再向容器中充入CO、N2各0.8mol,平衡将____ (填“向左”“向右”或“不”)移动。
②图中a、b分别表示在一定温度下,使用质量相同但表面积不同的催化剂时,达到平衡过程中n(NO)的变化曲线,其中表示催化剂表面积较大的曲线是______ (填“a”或“b”)。
③15min时,若改变外界反应条件,导致n(NO)发生如图所示的变化,则改变的条件可能是____ 。
(4)垃圾渗滤液中含有大量的氨氮物质(用NH3表示)和氯化物,把垃圾渗滤液加入如图所示的电解池(电极为惰性材料)中进行电解除去NH3,净化污水。该净化过程分两步:第一步电解产生氧化剂,第二步氧化剂氧化氨氮物质生成N2。
①写出第二步反应的化学方程式_________ 。
②若垃圾渗滤液中氨氮物质的含量为1.7%,则理论上电解1t该污水,电路中转移的电子数为________ 。
(1)以CO2与NH3为原料合成尿素的主要反应如下:
2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s) △H=-159kJ·mol-1
NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=+72kJ·mol-1
H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ·mol-1
则反应2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l) △H=
(2)某温度下,向容积为100 ml的密闭容器中通入4molNH3和2molCO2发生反应2NH3(g)+CO2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/2/16/1625357334683648/1630345729155072/STEM/ade7d3b6c3c440109845d713dd779ee2.png?resizew=38)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/2/16/1625357334683648/1630345729155072/STEM/162e53f80a7e4a51b1ddf5d3e732c5d2.png?resizew=130)
①前5s内,v(H2O)=
②该条件下的平衡常数K=
(3)T℃时,将等物质的量的NO和CO充入体积为2L的密闭容器中,保持温度和体积不变,反应过程(0——15min)中NO的物质的量随时间的变化如图所示。
①平衡时若保持温度不变,再向容器中充入CO、N2各0.8mol,平衡将
②图中a、b分别表示在一定温度下,使用质量相同但表面积不同的催化剂时,达到平衡过程中n(NO)的变化曲线,其中表示催化剂表面积较大的曲线是
③15min时,若改变外界反应条件,导致n(NO)发生如图所示的变化,则改变的条件可能是
(4)垃圾渗滤液中含有大量的氨氮物质(用NH3表示)和氯化物,把垃圾渗滤液加入如图所示的电解池(电极为惰性材料)中进行电解除去NH3,净化污水。该净化过程分两步:第一步电解产生氧化剂,第二步氧化剂氧化氨氮物质生成N2。
①写出第二步反应的化学方程式
②若垃圾渗滤液中氨氮物质的含量为1.7%,则理论上电解1t该污水,电路中转移的电子数为
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