完成下列问题.
(1)我国科研团队设计了一种表面锂掺杂的锡纳米粒子催化剂可提高电催化制甲酸盐的产率,同时释放电能,实验原理如图所示.①放电时,正极的电极反应为__________ .若使用铅蓄电池为该装置充电,产生,则铅蓄电池的正极质量__________ (填“增加”或“减少”)__________ g.若使用甲醇燃料电池(电解质溶液为)为该装置充电,写出负极的电极反应__________ .
②根据图像,试分析下列说法正确的是:__________
A.放电时,电极周围碱性减弱
B.使用催化剂,中间产物更不稳定
C.放电时每消耗转移个电子
D.是副产物,选择合适的催化剂可以减少其生成
(2)某学习小组设想利用A装置电解制备绿色硝化剂,装置如下(c、d为惰性电极).①A装置中通入一极的电极反应式为_______________________________________ ;
②在化工生产过程中,常用将氧化,被还原为S.已知:
a.
b.
c.
则氧化的热化学方程式为________________________________________ 。
(1)我国科研团队设计了一种表面锂掺杂的锡纳米粒子催化剂可提高电催化制甲酸盐的产率,同时释放电能,实验原理如图所示.①放电时,正极的电极反应为
②根据图像,试分析下列说法正确的是:
A.放电时,电极周围碱性减弱
B.使用催化剂,中间产物更不稳定
C.放电时每消耗转移个电子
D.是副产物,选择合适的催化剂可以减少其生成
(2)某学习小组设想利用A装置电解制备绿色硝化剂,装置如下(c、d为惰性电极).①A装置中通入一极的电极反应式为
②在化工生产过程中,常用将氧化,被还原为S.已知:
a.
b.
c.
则氧化的热化学方程式为
更新时间:2024-05-02 10:10:50
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解答题-原理综合题
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【推荐1】甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。
Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.0kJ·mol-1
Ⅱ:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H =-129.0kJ·mol-1
(1)CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH (g)和H2(g)的热化学方程式为______________ 。
(2)将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入容积为100 L的反应室,在一定条件下发生反应Ⅰ,测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如下图。
假设100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示该反应的平均反应速率为_______ 。
(3)在压强为0.1MPa、温度为300℃条件下,将amolCO与3amol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应Ⅱ生成甲醇,平衡后将容器的容积压缩到原来的,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是__________ (填字母序号)。
A.c(H2)减少 B.正反应速率加快,逆反应速率减慢
C.CH3OH 的物质的量增加
D.重新平衡减小 E.平衡常数K增大
(4)1mol甲醇完全燃烧产生气体通入1L1.5mol/L的NaOH溶液反应,反应后的溶液中各离子浓度大小关系为____________________ 。
Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.0kJ·mol-1
Ⅱ:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H =-129.0kJ·mol-1
(1)CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH (g)和H2(g)的热化学方程式为
(2)将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入容积为100 L的反应室,在一定条件下发生反应Ⅰ,测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如下图。
假设100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示该反应的平均反应速率为
(3)在压强为0.1MPa、温度为300℃条件下,将amolCO与3amol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应Ⅱ生成甲醇,平衡后将容器的容积压缩到原来的,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是
A.c(H2)减少 B.正反应速率加快,逆反应速率减慢
C.CH3OH 的物质的量增加
D.重新平衡减小 E.平衡常数K增大
(4)1mol甲醇完全燃烧产生气体通入1L1.5mol/L的NaOH溶液反应,反应后的溶液中各离子浓度大小关系为
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解答题-原理综合题
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【推荐2】“金山银山不如绿水青山”,汽车尾气治理是我国一项重要的任务。经过化学工作者的努力,在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx和CO的排放。
已知:①CO的燃烧热为283kJ·mol-1
②N2(g)+O2(g)⇌2NO(g) ΔH=+180.5kJ·mol-1
③2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g) ΔH=-116.5kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)若1molN2(g)、1molO2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收946kJ、498kJ的能量,则1molNO(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______ kJ。
(2)利用上面提供的信息和盖斯定律,写出NO2+CO→N2+CO2的热化学方程式_______ 。
(3)为了模拟反应2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)在催化转化器内的工作情况,控制一定条件,让反应在恒容密闭容器中进行,用传感器测得不同时间NO和CO的浓度如表:
①前3s内的平均反应速率v(N2)=______ (保留两位小数),此温度下,该反应的平衡常数K的数值为______ ;
②能说明上述反应达到平衡状态的是______ 。(填正确答案标号)
A.n(CO2)=3n(N2)
B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.气体质量不变
D.容器内混合气体的压强不变
E.2c(CO2)=3c(N2)
③当NO与CO的浓度相等时,体系中NO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示,图中压强(p1、p2、p3)由大到小顺序为_____________ 。
④汽车尾气排气管中使用催化剂可以提高污染物转化率,其原因是________ 。
(4)对于气缸中NO的生成,主要由于发生了反应N2(g)+ O2(g)⇌2NO(g)。化学家提出了如下反应历程:
第一步 O2⇌2O 慢反应
第二步 O+N2⇌NO+N 较快平衡
第三步 N+O2⇌NO+O 快速平衡
下列说法错误的是_______ (填标号)。
A.第一步反应不从N2分解开始,因为N2比O2稳定
B. N、O 原子均为该反应的催化剂
C.三步反应中第一步反应活化能最大
D.三步反应的速率都随温度升高而增大
已知:①CO的燃烧热为283kJ·mol-1
②N2(g)+O2(g)⇌2NO(g) ΔH=+180.5kJ·mol-1
③2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g) ΔH=-116.5kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)若1molN2(g)、1molO2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收946kJ、498kJ的能量,则1molNO(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为
(2)利用上面提供的信息和盖斯定律,写出NO2+CO→N2+CO2的热化学方程式
(3)为了模拟反应2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)在催化转化器内的工作情况,控制一定条件,让反应在恒容密闭容器中进行,用传感器测得不同时间NO和CO的浓度如表:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)/(10-4mol·L-1) | 10.00 | 4.50 | 2.50 | 1.50 | 1.00 | 1.00 |
c(CO)/(10-3mol·L-1) | 3.60 | 3.05 | 2.85 | 2.75 | 2.70 | 2.70 |
②能说明上述反应达到平衡状态的是
A.n(CO2)=3n(N2)
B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.气体质量不变
D.容器内混合气体的压强不变
E.2c(CO2)=3c(N2)
③当NO与CO的浓度相等时,体系中NO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示,图中压强(p1、p2、p3)由大到小顺序为
④汽车尾气排气管中使用催化剂可以提高污染物转化率,其原因是
(4)对于气缸中NO的生成,主要由于发生了反应N2(g)+ O2(g)⇌2NO(g)。化学家提出了如下反应历程:
第一步 O2⇌2O 慢反应
第二步 O+N2⇌NO+N 较快平衡
第三步 N+O2⇌NO+O 快速平衡
下列说法错误的是
A.第一步反应不从N2分解开始,因为N2比O2稳定
B. N、O 原子均为该反应的催化剂
C.三步反应中第一步反应活化能最大
D.三步反应的速率都随温度升高而增大
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解答题-原理综合题
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(0.65)
解题方法
【推荐3】已知NO2与以SO2能发生反应:NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g)。
(1)上述反应涉及的四种氧化物中,_________ (填化学式)属于酸性氧化物。
(2)已知:2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H1=-113.0kJ·mol-1
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)△H2=-196.6kJ·mol-1
则NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)△H=__________
(3)在一恒容密闭容器中,改变原料气配比[n0(NO2):n0(SO2)]进行多组实验(每次实验的温度可能相同,也可能不同),测定NO2的平衡转化率[a(NO2)]。部分实验结果如图所示。
① 当容器内____ (填字母)不再随时间的变化而改变时,可以判断反应达到了化学平衡状态。
a.气体的压强 b.气体的平均摩尔质量 c.气体的密度 d. NO2的体积分数
② 若A点对应的实验中,SO2(g)的起始浓度为c0mol/L,经过t min后反应达到平衡,则反应从起始至t min 内的化学反应速率v(NO2)=_____ mol/(L·min)。
③ 若要使图中C点的平衡状态变为B 点的平衡状态,则应采取的措施是_________ ,若要使图中A点的平衡状态变为B 点的平衡状态,则应采取的措施是___________ 。
(4)将NO2与SO2的混合气体[n0(NO2):n0(SO2)=1]通入2mL0.1mol/L氯化钡溶液中,只生成一种白色沉淀物M,M的化学式为_______ ,当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀(Ba2+的浓度等于1.0×10-5mol/L),通入的混合气体在标准状况下的体积约为______ L。(M的Ksp=1.0×10-9)
(1)上述反应涉及的四种氧化物中,
(2)已知:2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H1=-113.0kJ·mol-1
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)△H2=-196.6kJ·mol-1
则NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)△H=
(3)在一恒容密闭容器中,改变原料气配比[n0(NO2):n0(SO2)]进行多组实验(每次实验的温度可能相同,也可能不同),测定NO2的平衡转化率[a(NO2)]。部分实验结果如图所示。
① 当容器内
a.气体的压强 b.气体的平均摩尔质量 c.气体的密度 d. NO2的体积分数
② 若A点对应的实验中,SO2(g)的起始浓度为c0mol/L,经过t min后反应达到平衡,则反应从起始至t min 内的化学反应速率v(NO2)=
③ 若要使图中C点的平衡状态变为B 点的平衡状态,则应采取的措施是
(4)将NO2与SO2的混合气体[n0(NO2):n0(SO2)=1]通入2mL0.1mol/L氯化钡溶液中,只生成一种白色沉淀物M,M的化学式为
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【推荐1】,反应过程的能量变化如图所示。
已知1mol 氧化为1mol的ΔH= -99。请回答下列问题:
(1)图中E的大小对该反应的反应热________ (填“有”或“无”)影响。该反应通常用作催化剂,加会使图中B点___________ (填“升高”还是“降低”)。
(2)氧化为的热化学方程式______________________________________ 。
(3)该反应的平衡常数表达式为______________________________ 。
(4)以下说法能证明恒温恒容条件下该反应已经达到平衡状态的是_________ 。
A.容器内压强保持不变 B.
C.各气体百分含量保持不变 D.生成1mol的同时消耗0.5mol
已知1mol 氧化为1mol的ΔH= -99。请回答下列问题:
(1)图中E的大小对该反应的反应热
(2)氧化为的热化学方程式
(3)该反应的平衡常数表达式为
(4)以下说法能证明恒温恒容条件下该反应已经达到平衡状态的是
A.容器内压强保持不变 B.
C.各气体百分含量保持不变 D.生成1mol的同时消耗0.5mol
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解答题-实验探究题
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(0.65)
解题方法
【推荐2】控制变量法是指实验中只有一个变量,从而直接得出因果关系。根据反应2KMnO4+ 5H2C2O4 +3H2SO4=2MnSO4 +10CO2↑+8H2O+ K2SO4设计下列实验探究外界条件对反应速率的影响:
(1)实验II的目的是_______ ; 实验II褪色的时间比实验I的短,是因为_______ (用活化分子和有效碰撞的概念解释)。
(2)实验Ⅲ的目的是_______ ;实验I褪色的时间比实验Ⅲ的短,是因为_______ (填字母)。
A.单位体积内活化分子数目不变 B.活化分子百分数提高
C.较高能量分子碰撞频率不变 D.有效碰撞的几率提高
(3)实验IV缺少的数据a、b依次为_______ 、_______ 。
(4)测得实验IV比实验I褪色时间短得多。若将4.0 mL0.01 mol·L-1 KMnO4溶液逐滴滴入4.0mL0.10mol·L-1H2C2O4溶液中,发现紫色褪去的时间先慢后快,可能原因是_______ 。
试管编号 | 实验目的 | KMnO4溶液 | H2C2O4溶液 | MnSO4 | 温度 | ||
浓度/(mol·L-1) | 体积/mL | 浓度/(mol·L-1) | 体积/mL | ||||
I | 为实验II~IV作参照 | 0.01 | 4.0 | 0.10 | 2.0 | 0 | 室温 |
II | 0.01 | 4.0 | 0.20 | 2.0 | 0 | 室温 | |
III | 0.01 | 4.0 | 0.10 | 2.0 | 0 | 冰水浴 | |
IV | 探究催化剂对反应速率的影响 | 0.01 | 4.0 | a | b | 加黄豆大小 | 室温 |
(2)实验Ⅲ的目的是
A.单位体积内活化分子数目不变 B.活化分子百分数提高
C.较高能量分子碰撞频率不变 D.有效碰撞的几率提高
(3)实验IV缺少的数据a、b依次为
(4)测得实验IV比实验I褪色时间短得多。若将4.0 mL0.01 mol·L-1 KMnO4溶液逐滴滴入4.0mL0.10mol·L-1H2C2O4溶液中,发现紫色褪去的时间先慢后快,可能原因是
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【推荐3】回答下列问题:
(1)已知:
则反应的=___________ 。
(2)二十世纪初,工业上以CO2和NH3,为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步:
i.CO2和NH3生成NH2COONH4;ii.NH2COONH4分解生成尿素。
①合成尿素反应的热化学方程式为___________ 。
②结合反应过程中能量变化示意图1,下列说法正确的是___________ (填序号)。
a.活化能:反应i<反应ii
b.i为放热反应,ii为吸热反应
c.对总反应速率影响较大的是反应i
(3)某研究团队合成的低配位Cu在碱性条件下催化CO2还原生成乙烯的电化学装置如图2所示。
①Y为电源的___________ (填“正极”或“负极”)。
②电极A上的电极反应式为___________ 。
③理论上电极A上消耗的与电极B上生成的的物质的量之比为___________ 。
(4)以Al和为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,该电池保护地下铁管道不被腐蚀,铁管道应连接电池的___________ 电极[填“Al”或“”]。
(1)已知:
则反应的=
(2)二十世纪初,工业上以CO2和NH3,为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步:
i.CO2和NH3生成NH2COONH4;ii.NH2COONH4分解生成尿素。
①合成尿素反应的热化学方程式为
②结合反应过程中能量变化示意图1,下列说法正确的是
a.活化能:反应i<反应ii
b.i为放热反应,ii为吸热反应
c.对总反应速率影响较大的是反应i
(3)某研究团队合成的低配位Cu在碱性条件下催化CO2还原生成乙烯的电化学装置如图2所示。
①Y为电源的
②电极A上的电极反应式为
③理论上电极A上消耗的与电极B上生成的的物质的量之比为
(4)以Al和为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,该电池保护地下铁管道不被腐蚀,铁管道应连接电池的
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐1】利用反应原理的相关知识,回答下列问题:
(1)一定温度下,向恒容密闭容器中充入,发生反应,容器内起始压强为。的气体体积分数与反应时间的关系如图所示.此温度下该反应的平衡常数__________ (是用反应体系中气体物质的分压表示的平衡常数,平衡分压=总压×物质的量分数)。
(2)若在恒温、恒压的密闭容器中充入丙烷和氩气发生脱氢反应,起始越大,丙烷的平衡转化率越大,其原因是________________ 。
(3)以二甲醚—空气碱性燃料电池为电源进行如下实验,装置如图所示。用装置C精炼粗银。已知:二甲醚—空气碱性燃料电池的总反应为。回答下列问题:
①X极的电极名称为__________ ,b极名称为___________ ,d极材料是____________ (填化学式)
②b极附近可能的现象是________________________ 。
③d电极反应式为___________________________ 。
④若装置A中消耗标准状况下,则理论上装置C中可得纯银的质量为________ g。
(1)一定温度下,向恒容密闭容器中充入,发生反应,容器内起始压强为。的气体体积分数与反应时间的关系如图所示.此温度下该反应的平衡常数
(2)若在恒温、恒压的密闭容器中充入丙烷和氩气发生脱氢反应,起始越大,丙烷的平衡转化率越大,其原因是
(3)以二甲醚—空气碱性燃料电池为电源进行如下实验,装置如图所示。用装置C精炼粗银。已知:二甲醚—空气碱性燃料电池的总反应为。回答下列问题:
①X极的电极名称为
②b极附近可能的现象是
③d电极反应式为
④若装置A中消耗标准状况下,则理论上装置C中可得纯银的质量为
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【推荐2】高铁电池是一种新型可充电电池,与普通电池相比,该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应式为;请回答下列问题:
(1)放电时,正极上的电极反应式为___________ ;充电时,阴极附近溶液的碱性___________ 。(填“增强”或“减弱”)
(2)高铁电池作为电源来进行电解。
①此装置中高铁电池的正极是___________ (填“X”或“Y”)。
②电极A上的电极反应式为___________ 。
③理论上当高铁电池中Zn极质量增加10.2g时,消耗的在标况下的体积为___________ 。
(1)放电时,正极上的电极反应式为
(2)高铁电池作为电源来进行电解。
①此装置中高铁电池的正极是
②电极A上的电极反应式为
③理论上当高铁电池中Zn极质量增加10.2g时,消耗的在标况下的体积为
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐3】实验室用燃料电池作电源探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中的X为阳离子交换膜。
(1)甲装置中,负极的电极反应式为___________ 。
(2)乙装置中,石墨(C)极的电极反应式为___________ 。
(3)若在标准状况下,有氧气参加反应,则理论上通过乙装置中X交换膜的电量为___________ C(已知:法拉第常数代表每摩尔电子所携带的电荷,数值)。一段时间后,丙装置中___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)若以该燃料电池为电源,用石墨作电极电解的溶液,电解一段时间后,两极收集到的气体的体积相同(相同条件下测定),则整个电解过程转移电子的物质的量是___________ 。
(1)甲装置中,负极的电极反应式为
(2)乙装置中,石墨(C)极的电极反应式为
(3)若在标准状况下,有氧气参加反应,则理论上通过乙装置中X交换膜的电量为
(4)若以该燃料电池为电源,用石墨作电极电解的溶液,电解一段时间后,两极收集到的气体的体积相同(相同条件下测定),则整个电解过程转移电子的物质的量是
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