甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e1f83f48d17feeba58541d37ce0e09b.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b3fa038a86bebfc0e695dbd7e4ff00bb.png)
反应③
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
______
,平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/608dac33274ccc2ee2cd75279bb5b1f5.png)
______ (用
、
表示)。
(2)电喷雾电离等方法得到的
(
、
、
等)与
反应可得
。
与
反应能高选择性地生成甲醇。分别在300K和310K下(其他反应条件相同)进行反应
,结果如下图所示。图中300K的曲线是______ (填“a”或“b”)。300K、60s时
的转化率为______ (列出算式)。
分别与
、
反应,体系的能量随反应进程的变化如下图所示(两者历程相似,图中以
示例)。______ (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(ⅱ)直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢,则
与
反应的能量变化应为图中曲线______ (填“c”或“d”)。
(ⅲ)
与
反应,氘代甲醇的产量![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/678e93386311e181ffed4a318e1400b8.png)
______
(填“>”“<”或“=”)。若
与
反应,生成的氘代甲醇可能为______ 或______ (写结构简式)。
(1)已知下列反应的热化学方程式:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9d50a40e37bdded6de20d25a159c37d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e029cc1f7d07eeb136bd3946a7eb23e3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e1f83f48d17feeba58541d37ce0e09b.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e25ead511f25a9951c6c81c3e048f6ca.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32410867843f1a7ef11410da8f3f8dab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b3fa038a86bebfc0e695dbd7e4ff00bb.png)
反应③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/235eca2d33ba658b790cc2301de645e7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/608dac33274ccc2ee2cd75279bb5b1f5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e029cc1f7d07eeb136bd3946a7eb23e3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32410867843f1a7ef11410da8f3f8dab.png)
(2)电喷雾电离等方法得到的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7b4360336e2b41ec49a648807389d560.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9a651a6e659f49f5f6c4ba360646134e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d310c3b31c363bd53ee28db6eef49f4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cd9573e46f1e1f833d91e71c503dda05.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/68d450dbd1c298c7a1f8de89f5e9efb3.png)
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(ⅱ)直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢,则
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(ⅲ)
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更新时间:2024-05-05 00:29:36
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(1)杭州第19届亚洲运动会开幕式主火炬创新使用“零碳”甲醇燃料,综合利用焦炉气中的
与工业尾气中
合成绿色甲醇,实现了循环内零碳排放。
①制备甲醇的主反应:
该过程中还存在一个生成
的副反应,结合反应:
写出该副反应的热化学方程式:___________ 。
②将
和
按物质的量比
混合,以固定流速通过盛放
催化剂的反应器,在相同时间内,不同温度下的实验数据如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/12/f28e7421-1c82-4f4f-b871-20166716b7bf.png?resizew=279)
已知:CH3OH产率=
i.催化剂活性最好的温度为___________ 。(填字母序号)
a. 483 K b. 503 K c. 523 K d. 543 K
ii.温度升高时
的平衡转化率降低,解释原因:___________ 。
iii.温度由
升到543K,CH3OH的实验产率降低,解释原因:___________ 。
(2)近年研究发现,电催化
和含氮物质(
等)在常温常压下合成尿素,有助于实现碳中和及解决含食废水污染问题。向一定浓度的
溶液通
至饱和,在电极上反应生成
,电解原理如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/12/718d7662-f4dc-4e06-942a-9cc2412fecf8.png?resizew=280)
①电极b是电解池的___________ 极。
②电解过程中生成尿素的电极反应式是___________ 。
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①制备甲醇的主反应:
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②将
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①电极b是电解池的
②电解过程中生成尿素的电极反应式是
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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2】研究化学反应中的能量变化可以为提高工业生产效率提供指导性的理论依据。请结合所学化学反应原理相关知识回答下列问题:
(1)计算化学反应中的能量变化有多种途径。
①通过化学键的键能计算。已知:
计算可得:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cc36e17ae25f5b5c3abdbedce82ee0ea.png)
_______ ![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
②通过盖斯定律计算。已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9ec1289e6c881fd933db9bb1dad2d2f3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4216619e9328cbab0c93a7c01fab611b.png)
写出Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式:_______ 。
(2)实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是将CO2转化为可利用的资源,工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。
已知:
,在一定条件下,向体积固定为1L的密闭容器中充入1molCO2和3molH2,测得CO2气体和CH3OH(g))的浓度随时间变化曲线如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/10/7651e074-e69f-408f-b69c-44bac2fba6e8.png?resizew=214)
①甲醇中的官能团名称为_______ 。
②反应开始至平衡时,反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5e62c8d8af5df512abb2e3c328278973.png)
_______ mol/(L⋅min)。CO2的平衡转化率为_______ 。
③为了加快化学反应速率,只改变下列某一条件,可采取的措施有_______ (填序号)。
A.升高温度 B.扩大容器体积 C.再充入CO2气体 D.使用合适的催化剂
(1)计算化学反应中的能量变化有多种途径。
①通过化学键的键能计算。已知:
化学键 | H—H | Cl—Cl | H—Cl |
键能(kJ/mol) | 436 | 247 | 434 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/43754d8e728a9f34d149c549c6899f91.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cc36e17ae25f5b5c3abdbedce82ee0ea.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
②通过盖斯定律计算。已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b0ee3a51072f8f03471515ce0bcc764.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9ec1289e6c881fd933db9bb1dad2d2f3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dc3f6f7a91e1d4446082cc0a10ae1857.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4216619e9328cbab0c93a7c01fab611b.png)
写出Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式:
(2)实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是将CO2转化为可利用的资源,工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。
已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c9b32db93502d826f0d2b8f2b11d9852.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1a23a848485269228263cd9db98e5388.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/10/7651e074-e69f-408f-b69c-44bac2fba6e8.png?resizew=214)
①甲醇中的官能团名称为
②反应开始至平衡时,反应速率
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5e62c8d8af5df512abb2e3c328278973.png)
③为了加快化学反应速率,只改变下列某一条件,可采取的措施有
A.升高温度 B.扩大容器体积 C.再充入CO2气体 D.使用合适的催化剂
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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】甲醇是重要的化工原料,也是重要的绿色能源。
(1)已知:①C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) △H=﹣1323kJ•mol﹣1
②2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H=﹣1292kJ•mol﹣1
乙烯水合也可得到CH3OH(g),写出相应的热化学方程式:___________ 。若使用更高效的催化剂,则C2H4、H2O的活化分子数目会因___________ 的减小而增加。
(2)在某刚性密闭容器中进行的反应:3H2(g)+CO2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)。测得投料比X[X=
]不同的情况下,CO2的平衡转化率与温度关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/4/2692806244212736/2693481954631680/STEM/ee81a0069b4d4592b2b0dcf7f2927025.png?resizew=300)
①X2___________ (填“>”或“<”,下同)3,该反应的△H___________ 0。
②a点时H2的平衡转化率为___________ ,若反应开始时压强为p0,用平衡分压(分压=总压×物质的量分数)代替平衡浓度表示该反应的平衡常数,则a点时的Kp=___________ 。
③写出在一定温度下进行反应时,能提高CO2转化率的一种方法:___________ 。
(1)已知:①C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) △H=﹣1323kJ•mol﹣1
②2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H=﹣1292kJ•mol﹣1
乙烯水合也可得到CH3OH(g),写出相应的热化学方程式:
(2)在某刚性密闭容器中进行的反应:3H2(g)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/654ea38d4dccbdeced3d30083f143365.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/4/2692806244212736/2693481954631680/STEM/ee81a0069b4d4592b2b0dcf7f2927025.png?resizew=300)
①X2
②a点时H2的平衡转化率为
③写出在一定温度下进行反应时,能提高CO2转化率的一种方法:
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解答题-原理综合题
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适中
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解题方法
【推荐1】低碳经济成为人们一种新的生活理念。二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。请你结合所学知识回答:
(1)①用CO2催化加氢可制取乙烯:CO2(g)+3H2(g)
C2H4(g)+2H2O(g),若该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示, 则该反应的ΔH =___________________ (用含a、b的式子表示)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/25/2168113933533184/2168663042351104/STEM/4dd98cc677aa48c9bc24e9a23597922a.png?resizew=238)
已知:几种化学键的键能如表所示,实验测得上述反应的ΔH=-152 kJ·mol-1,则表中的x=__________ 。
②以稀硫酸为电解质溶液,利用太阳能电池将CO2转化为乙烯的工作原理如图所示。则N电极上的电极反应式为__________ ;该电解池中所发生的总反应的化学方程式为__________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/25/2168113933533184/2168663042351104/STEM/39fc65af577d41f2acfa1a30e512efa8.png?resizew=206)
(2)用CO2催化加氢制取二甲醚的反应如下:
2CO2(g)+6H2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH=-122.5 kJ·mol-1。某压强下,合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时,CO2的平衡转化率如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/25/2168113933533184/2168663042351104/STEM/144a76385c0941f69b816970e6f4224f.png?resizew=280)
T1__________ (填“<”、“=”或“>”)T2,判断理由是__________ 。
T1温度下,将6 mol CO2和12 mol H2充入2 L的密闭容器中,经过5 min反应达到平衡,则0~5 min内的平均反应速率v(CH3OCH3)=___________ 。
③一定条件下,上述合成二甲醚的反应达到平衡状态后,若改变反应的某个条件,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是__________ 。(填标号)
A.逆反应速率先增大后减小
B.容器中
的比值减小
C.H2的转化率增大
(1)①用CO2催化加氢可制取乙烯:CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1a58ff15620213b4b83cc1e245d28dd6.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/25/2168113933533184/2168663042351104/STEM/4dd98cc677aa48c9bc24e9a23597922a.png?resizew=238)
已知:几种化学键的键能如表所示,实验测得上述反应的ΔH=-152 kJ·mol-1,则表中的x=
化学键 | C![]() | H—H | C![]() | C—H | H—O |
键能/(kJ·mol-1) | 803 | 436 | x | 414 | 464 |
②以稀硫酸为电解质溶液,利用太阳能电池将CO2转化为乙烯的工作原理如图所示。则N电极上的电极反应式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/25/2168113933533184/2168663042351104/STEM/39fc65af577d41f2acfa1a30e512efa8.png?resizew=206)
(2)用CO2催化加氢制取二甲醚的反应如下:
2CO2(g)+6H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/25/2168113933533184/2168663042351104/STEM/f9642fe827874cd2b6ffdfd1ef04c0da.png?resizew=25)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/25/2168113933533184/2168663042351104/STEM/144a76385c0941f69b816970e6f4224f.png?resizew=280)
T1
T1温度下,将6 mol CO2和12 mol H2充入2 L的密闭容器中,经过5 min反应达到平衡,则0~5 min内的平均反应速率v(CH3OCH3)=
③一定条件下,上述合成二甲醚的反应达到平衡状态后,若改变反应的某个条件,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是
A.逆反应速率先增大后减小
B.容器中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e878c7f6f25ca704f839099e7968540c.png)
C.H2的转化率增大
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【推荐2】氢的热值高、无污染使其成为理想的能源,工业上已经实现量产化制取氢
①
(1)相关化学键键能数据如下表所示。
a=___________ 。
关于反应①中CO2产物的再利用一直是科研工作者研究的重点。
(2)利用 CO2和
制备甲醇。工业中制备甲醇的原理如下
②
现研究温度及分子筛膜(用分子筛膜代替容器器壁,该膜只允许极性分子通过)对甲醇平衡产率的影响。将CO2和
初始投料分别按1.0mol/L和4.0mol/L充入恒容容器中,温度及分子筛膜对甲醇平衡产率的影响如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/7/2889346745974784/2889439960678400/STEM/c0590d3c7520427f81ca280629670136.png?resizew=302)
①220℃时,经过2min达到M点,则该条件下0~2min内的平均反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/db7518edaf9d311382a674cc163c7dcb.png)
___________ ;无分子筛膜时,升高温度,反应②速率
将___________ (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
②已知M点
,该状态下,
的分压![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bcfea3080f836d95c950f6f786f2b6ef.png)
___________ (写出含a的表达式)。
(3)用各物质的平衡分压表示反应②的平衡常数,表达式![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
___________ ;其他条件不变,甲醇的平衡产率总是高于没有分子筛膜,其原因可能是___________ 。
(4)电催化还原CO2。工业上利用电解原理,通过铜电极(阴极)催化将CO2还原为CO,其反应过程如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/7/2889346745974784/2889439960678400/STEM/539ed32d1740423a91404ccd5146b9ff.png?resizew=253)
已知步骤Ⅱ为慢反应,步骤Ⅲ为快反应,则步骤Ⅱ的活化能___________ (填“大于”、“小于”或“等于”)步骤Ⅲ;铜电极(阴极)上发生的总反应为___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6d0f13999617b255c800793557b5fde1.png)
(1)相关化学键键能数据如下表所示。
化学键 | H-H | C=O | H-O | C-H |
![]() | 435 | 745 | 463 | 415 |
a=
关于反应①中CO2产物的再利用一直是科研工作者研究的重点。
(2)利用 CO2和
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7651599998d321fb6813d8ec03b1a22b.png)
现研究温度及分子筛膜(用分子筛膜代替容器器壁,该膜只允许极性分子通过)对甲醇平衡产率的影响。将CO2和
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/7/2889346745974784/2889439960678400/STEM/c0590d3c7520427f81ca280629670136.png?resizew=302)
①220℃时,经过2min达到M点,则该条件下0~2min内的平均反应速率
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/db7518edaf9d311382a674cc163c7dcb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e57edde7f724502998be2f0b1aeac252.png)
②已知M点
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f419f194f76a10445305cad3d9ead305.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e9b0547b553bc0c6d94299341006c14.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bcfea3080f836d95c950f6f786f2b6ef.png)
(3)用各物质的平衡分压表示反应②的平衡常数,表达式
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
(4)电催化还原CO2。工业上利用电解原理,通过铜电极(阴极)催化将CO2还原为CO,其反应过程如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/7/2889346745974784/2889439960678400/STEM/539ed32d1740423a91404ccd5146b9ff.png?resizew=253)
已知步骤Ⅱ为慢反应,步骤Ⅲ为快反应,则步骤Ⅱ的活化能
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)+2CO(g)
2CO2(g)+N2(g)。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线如图所示,据此判断:
(1)该反应为_____ (填“放热”或“吸热”)反应,在T2温度下,0-2s内的平均反应速率v(N2)=______ .
(2)当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,请画出在T1、S2条件下达到平衡过程中c(CO2)的变化曲线_____ 。
(3)若上述反应分Ⅰ、Ⅱ两步进行,其能量曲线如图所示。则总反应的反应速率取决于反应_____ (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(4)温度T3下,在两个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生该反应。
①T3时该反应的平衡常数K=_______ ,若起始时向容器Ⅰ中充入1.0molNO,1.5molCO和2.0molCO2,0.5molN2,则反应向____ (填“正”或“逆”)反应方向进行.
②平衡时两容器中CO的转化率:Ⅰ________ Ⅱ(填“>”、“<”或“=”);
(5)若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在t1时刻达到平衡状态的是_______ (填序号).
(6)有人设想按反应:2CO(g)=2C(s)+O2(g)来除去尾气中的CO,简述该设想能否实现 ._____________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/5/26/1695487016017920/1696243199508480/STEM/50a5933810d6486584fec1354d45387b.png?resizew=66)
(1)该反应为
(2)当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,请画出在T1、S2条件下达到平衡过程中c(CO2)的变化曲线
(3)若上述反应分Ⅰ、Ⅱ两步进行,其能量曲线如图所示。则总反应的反应速率取决于反应
(4)温度T3下,在两个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生该反应。
容器编号 | 起始物质的量 | 平衡时物质的量 |
Ⅰ | 2.0molNO,2.0molCO | 1.0molCO2 |
Ⅱ | 4.0molNO,4.0molCO |
①T3时该反应的平衡常数K=
②平衡时两容器中CO的转化率:Ⅰ
(5)若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在t1时刻达到平衡状态的是
(6)有人设想按反应:2CO(g)=2C(s)+O2(g)来除去尾气中的CO,简述该设想能否实现 .
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【推荐1】(14分)新型洁净能源能够解决环境污染、能源短缺等问题,真正把“绿水青山就是金山银山”落实到我国的各个角落。氢气作为清洁高效、可持续“零碳”能源被广泛研究,而水煤气变换反应(WGSR)是一个重要的制氢手段。
(1)WGSR 的氧化还原机理和羧基机理如图所示。则热化学方程式CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH中,对ΔH表述错误的是________ (填字母)。
A.氧化还原机理途径:ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH5a+ΔH7
B.羧基机理途径:ΔH=ΔH1+ΔH4+ΔH5d+ΔH7
C.氧化还原机理途径:ΔH=ΔH1+ΔH3+ΔH5a+ΔH7
D.羧基机理途径:ΔH=ΔH1+ΔH4+ΔH5c+ΔH7
E.ΔH=ΔH1+
+ΔH7
(2)水煤气变换反应在不同条件时CO的转化率不同,下图为压力、温度、不同温度时钾的化合物对CO的转化率的影响关系图,请认真观察图中信息,结合自己所学知识及生产实际,写出水煤气变换反应的条件:温度选择________ ℃;钾的化合物中_______ 催化效果最明显;压力选择______ Mpa,选用此压力的原因为________ 。
(3)如图是Au12Cu、Au12Pt、Au12Ni三种催化剂在合金团簇上WGSR最佳反应路径的基元反应能量图,反应能垒(活化能)最_______ (填“高”或“低”)的步骤,为整个反应的速控步骤;三种催化剂催化反应的速控步骤__________ (填“相同”或“不相同”);三种催化剂中,___________ 在合金团簇上的WGSR各基元反应能垒较小,对 WGSR 表现出较好的催化活性。
(4)已知某密闭容器中存在下列平衡:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g),CO的平衡物质的量浓度c(CO)与温度T的关系如图所示。若T1、T2、T3时的平衡常数分别为K1、K2、K3,则K1、K2、K3由小到大的关系为____________ 。
(1)WGSR 的氧化还原机理和羧基机理如图所示。则热化学方程式CO(g)+H2O(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/16/2420837784043520/2421333202919424/STEM/9f25ccc7d8cd47f584ed195415f2fb8e.png?resizew=33)
A.氧化还原机理途径:ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH5a+ΔH7
B.羧基机理途径:ΔH=ΔH1+ΔH4+ΔH5d+ΔH7
C.氧化还原机理途径:ΔH=ΔH1+ΔH3+ΔH5a+ΔH7
D.羧基机理途径:ΔH=ΔH1+ΔH4+ΔH5c+ΔH7
E.ΔH=ΔH1+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3f8377a4789372a7eda696ab453386dc.png)
(2)水煤气变换反应在不同条件时CO的转化率不同,下图为压力、温度、不同温度时钾的化合物对CO的转化率的影响关系图,请认真观察图中信息,结合自己所学知识及生产实际,写出水煤气变换反应的条件:温度选择
(3)如图是Au12Cu、Au12Pt、Au12Ni三种催化剂在合金团簇上WGSR最佳反应路径的基元反应能量图,反应能垒(活化能)最
(4)已知某密闭容器中存在下列平衡:CO(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.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2】氨在国民经济中占有重要地位。
(1)合成氨工业中,合成塔中每产生2mol NH3,放出92.2kJ热量。写出合成氨反应的热化学方程式__________________ 。
(2)请结合下列数据分析,工业上选用氮气与氢气反应固氮,而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是________________________________________________________ 。
(3)在一定条件下氨的平衡含量如下表。
其他条件不变时,温度升高氨的平衡含量改变的原因是______________ (填字母序号)。
a.温度升高,正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡逆向移动
b.温度升高,浓度商(Q)变大,Q>K,平衡逆向移动
c.温度升高,活化分子数增多,反应速率加快
d.温度升高,K变小,平衡逆向移动
哈伯选用的条件是550℃、10MPa,而非200℃、10MPa,可能的原因是______________ 。
(4)如图是合成氨反应平衡混合气中
的体积分数随温度或压强变化的曲线,图中L(
、
)、X分别代表温度或压强。其中X代表的是______ (填“温度”或“压强”);判断
、
的大小关系并说明理由__________ 。
(1)合成氨工业中,合成塔中每产生2mol NH3,放出92.2kJ热量。写出合成氨反应的热化学方程式
(2)请结合下列数据分析,工业上选用氮气与氢气反应固氮,而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是
序号 | 化学反应 | K(298K)的数值 |
① | ||
② |
温度/℃ | 压强/Mpa | 氨的平衡含量 |
200 | 10 | 81.5% |
550 | 10 | 8.25% |
a.温度升高,正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡逆向移动
b.温度升高,浓度商(Q)变大,Q>K,平衡逆向移动
c.温度升高,活化分子数增多,反应速率加快
d.温度升高,K变小,平衡逆向移动
哈伯选用的条件是550℃、10MPa,而非200℃、10MPa,可能的原因是
(4)如图是合成氨反应平衡混合气中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbe2066525aa0616cf44d051d57bf713.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/62e76322da99c521981992a53339042c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7afbfe404ad5febf1904d763974967b3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/62e76322da99c521981992a53339042c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7afbfe404ad5febf1904d763974967b3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/13/f8984c8a-f1d4-44d7-956a-9f6020e60f70.png?resizew=214)
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
【推荐3】已知反应:
,其化学平衡常数
和温度
的关系如下表所示:
回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be67926dcdcae9406c284c19b51258b9.png)
___________ ,该反应的正反应为___________ (填“放热”或“吸热”)反应。
(2)①某温度下,平衡浓度符合等式
,试判断此时的温度为___________
。
②保持此温度不变,在容积为
的恒容密闭容器中,充入
和
,反应达到平衡后,测得
的物质的量占总物质的量的
,此时![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0375b515690422eb5ac64cc8518a63b4.png)
___________
。
(3)现将
和
通入某密闭容器中,测得
的平衡转化率变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/9/2632408221253632/2635107974168576/STEM/7e970b8e-ed98-44f8-909a-c120a1b2c210.png)
①下列判断正确的是___________ (填标号)。
A.
B.
C.
D.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eafcded4791e4b8b75e6bba2e3670282.png)
②
点的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7402cbfb09e2327ed0be2483dc6a1139.png)
___________ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c523766fd9c53529ba82a27f0018d980.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b974c96430d008f93e1698c6d71a604.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/591c5b712dc14517e369be2345526fc7.png)
![]() | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
![]() | 2.6 | 1.7 | 1.0 | 0.9 | 0.6 |
(1)该反应的平衡常数表达式
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be67926dcdcae9406c284c19b51258b9.png)
(2)①某温度下,平衡浓度符合等式
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/16e3f12809636b2cf768cf30d0e50fdc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aa088a4729226b696c536845791d4c02.png)
②保持此温度不变,在容积为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4efbcb802cb9ca0630e63f8fbb46c8db.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e9106c7e274c061486109c771fbe599d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/249a259884d7758b36182ed74d4ae8bd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/29bcdd8c05cd04f46c6f4ba8aa3cb1d0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2bc00118b6316f277160328cf6a27a5e.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
(3)现将
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0d5d9845070bc240a9eacf7381df370a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/06e90761424ae2203c005c3c4b507ae0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/29bcdd8c05cd04f46c6f4ba8aa3cb1d0.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/9/2632408221253632/2635107974168576/STEM/7e970b8e-ed98-44f8-909a-c120a1b2c210.png)
①下列判断正确的是
A.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bb9fc2a8ae9f613b0a76d99a523bfa6f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ddcd03aad527b3d39cdec3d8f7557ab4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c899a61174c421c4d7f8f5cd0e79abe.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eafcded4791e4b8b75e6bba2e3670282.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fc2a39beea5adf5d07aea0424ca7a64f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7402cbfb09e2327ed0be2483dc6a1139.png)
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