某温度下CO2加氢制甲醇的总反应为CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)(该反应为放热反应),在固定容积为2.0 L的密闭容器中充入0.8 mol的CO2和2.4 mol的H2,测得CO2和CH3OH的物质的量随时间变化如图。请回答:_______ (填“大于”“小于”或“等于”)生成物的化学键形成要放出的能量。
(2)2 min末时v正_______ (填“<”“>”或“=”)v逆。
(3)恒温恒容条件下,能说明反应已达平衡状态的是_______ 。
A.混合气体的密度保持不变
B.消耗1molCO2的同时消耗1molCH3OH
C.容器中CH3OH浓度与H2O浓度之比为1∶1
D.CO2(g)体积分数保持不变
E.v(H2) = 3v(CH3OH)
(4)该反应平衡时H2的转化率为_______ 。
(5)二氧化碳加氢制甲醇一般认为可通过两步反应来实现,物质变化与体系能量变化如题图所示。
CO(g)+H2O(g)。
②_______ (用化学方程式表示)。
总反应可表示为CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH_______ (填“>”或“<”)0。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(2)2 min末时v正
(3)恒温恒容条件下,能说明反应已达平衡状态的是
A.混合气体的密度保持不变
B.消耗1molCO2的同时消耗1molCH3OH
C.容器中CH3OH浓度与H2O浓度之比为1∶1
D.CO2(g)体积分数保持不变
E.v(H2) = 3v(CH3OH)
(4)该反应平衡时H2的转化率为
(5)二氧化碳加氢制甲醇一般认为可通过两步反应来实现,物质变化与体系能量变化如题图所示。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
②
总反应可表示为CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
更新时间:2024-05-11 09:28:56
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【推荐1】某学习小组设计以下实验,探究化学反应中的热效应,把试管放入盛有25℃的饱和石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再用滴管往其中滴加5 mL盐酸。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/8/25/1826281040379904/1826281041027072/STEM/74271ec0ad964fc38eb2be55d7f1c237.png?resizew=98)
试回答下列问题:
(1)实验中观察到的现象是_____________________________________________ 。
(2)产生上述现象的原因是____________________________________________ 。
(3)写出有关反应的离子方程式______________________________________ 。
(4)由实验推知,MgCl2和H2的总能量______ (填“大于”、“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。
(5)如果将本题中“25℃的饱和石灰水”换成“20℃碳酸饮料”进行实验探究,实验中观察到的另一现象是________________________________________________________________ ,其原因是_________________________________________________________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/8/25/1826281040379904/1826281041027072/STEM/74271ec0ad964fc38eb2be55d7f1c237.png?resizew=98)
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解答题-实验探究题
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【推荐2】如右图所示,把试管放入盛有25 ℃饱和澄清石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再用滴管滴入10 mL盐酸于试管中,试回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2013/4/23/1576084570636288/1576084570955776/STEM/0b77796f22b5466c9622d9b4f3bc468a.png?resizew=195)
(1)实验中观察到的现象是________________________________ 。
(2)产生上述现象的原因是____________________________ 。
(3)写出有关反应的离子方程式:_________________________________ ;
反应中转移了0. 04mol电子时;标准状况下产生多少________ mL的H2;消耗镁多少________ g(保留两位小数);生成的MgCl2物质的量浓度为________ 。(溶液体积保持不变)
(4)由实验推知,镁片溶液和盐酸的总能量________ (填“大于”、“小于”或“等于”) MgCl2和H2的总能量;此反应为________ (填放热反应或者吸热反应)。
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(2)产生上述现象的原因是
(3)写出有关反应的离子方程式:
反应中转移了0. 04mol电子时;标准状况下产生多少
(4)由实验推知,镁片溶液和盐酸的总能量
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解题方法
【推荐3】二甲醚(CH3OCH3)是一种可再生绿色新能源,被誉为“21世纪的清洁燃料”。
(1)写出二甲醚一种同分异构体的结构简式:____________ 。
(2)CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)是____________ 反应(填“吸热”或“放热”),该反应过程的能量变化示意图可用下图中的____________ 表示(填“A”或“B”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/29/e31f6edb-a6ef-43e9-8afe-448bb1537351.png?resizew=332)
(3)工业上可用水煤气合成二甲醚:2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)
①测得CO和CH3OCH3(g)的浓度随时间变化如图所示,则反应开始至平衡时CO的平均反应速率v(CO)=________ mol/(L·min)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/29/452c66a2-460f-4ff4-b7d5-0ccdc4b530c4.png?resizew=252)
②该反应在恒容密闭容器中进行,下列叙述中能表示该反应达到平衡状态的是____________ 。
A.单位时间内生成CO和H2的物质的量之比为1﹕2
B.CH3OCH3的浓度不再变化
C.容器内压强不再变化
D.CH3OCH3与H2O的物质的量相等
(4)二甲醚燃料电池工作原理如图所示,则a电极的电极名称为____________ 极(填“正”或“负”)。
.
(1)写出二甲醚一种同分异构体的结构简式:
(2)CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)是
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(3)工业上可用水煤气合成二甲醚:2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)
①测得CO和CH3OCH3(g)的浓度随时间变化如图所示,则反应开始至平衡时CO的平均反应速率v(CO)=
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/29/452c66a2-460f-4ff4-b7d5-0ccdc4b530c4.png?resizew=252)
②该反应在恒容密闭容器中进行,下列叙述中能表示该反应达到平衡状态的是
A.单位时间内生成CO和H2的物质的量之比为1﹕2
B.CH3OCH3的浓度不再变化
C.容器内压强不再变化
D.CH3OCH3与H2O的物质的量相等
(4)二甲醚燃料电池工作原理如图所示,则a电极的电极名称为
.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/29/6fde40b8-3efb-4a8c-a3a2-83d92f091f06.png?resizew=310)
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解答题-实验探究题
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名校
【推荐1】化学反应的速率和限度对人类生产生活有重要的意义。
(1)已知
。甲同学通过测定该反应发生时溶液变浑浊的时间,研究外界条件对化学反应速率的影响,设计实验如表(所取溶液体积均为2mL):
①上述实验中溶液最先变浑浊的是_______ (填实验编号,下同)。
②控制变量是科学研究的重要方法,为探究浓度对化学反应速率的影响,应选择_______ 和_______ 。
(2)在恒温下,向容积为2L的恒容容器中加入一定量的碳单质和1mol
(g),发生反应:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8ca39600b47cbc014ff27e640e9b4c32.png)
。2min后,容器的压强增加了20%,则2min内
的平均反应速率为_______ mol/(
)。经过一段时间后达到平衡,下列说法正确的是_______ 。
A.增加碳单质的量,可以加快该反应速率
B.恒温恒容时在该容器中通入Ar,反应速率加快
C.2min时,
的转化率为20%
D.当混合气体的密度不再变化时可以判断该反应达到了平衡
(1)已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f38c091ca04e7e4e51aff9c5937028c8.png)
实验编号 | 温度/℃ | ![]() | ![]() |
Ⅰ | 25 | 0.1 | 0.1 |
Ⅱ | 25 | 0.2 | 0.1 |
Ⅲ | 50 | 0.2 | 0.1 |
②控制变量是科学研究的重要方法,为探究浓度对化学反应速率的影响,应选择
(2)在恒温下,向容积为2L的恒容容器中加入一定量的碳单质和1mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98183b7becdd0efb6fe8f57cdcbce983.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8ca39600b47cbc014ff27e640e9b4c32.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98183b7becdd0efb6fe8f57cdcbce983.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b2bb0bd548c4a1670e5cd41c752cfbe.png)
A.增加碳单质的量,可以加快该反应速率
B.恒温恒容时在该容器中通入Ar,反应速率加快
C.2min时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98183b7becdd0efb6fe8f57cdcbce983.png)
D.当混合气体的密度不再变化时可以判断该反应达到了平衡
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(0.85)
【推荐2】由γ-羟基丁酸(HOCH2CH2CH2COOH)生成γ-丁内酯(
)的反应为:HOCH2CH2CH2COOH![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/697e00c3c71f95e28416198251877831.png)
+H2O △H<0
在25℃时,溶液中γ-羟基丁酸的初始浓度为0.200mol/L,随着反应的进行,测得γ-丁内酯浓度随时间的变化如表所示。
(1)该反应达到平衡后,升高温度,平衡_______ 移动(填“正向”不”或“逆向”)。
(2)在50min时,γ-羟基丁酸的转化率为___________ 。
(3)为提高平衡时γ-羟基丁酸的转化率,除适当控制反应温度外,还可采取的措施是_________ 。
(4)25℃时,该反应的平衡常数K=________ (结果保留两位小数),在25℃时,当γ-丁内酯与γ-羟基丁酸的物质的量浓度之比保持不变时,反应_______ 达到平衡(填“一定”或“不一定”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/28/41d80558-901c-42d2-b42e-9a5900e586bb.png?resizew=67)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/697e00c3c71f95e28416198251877831.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/28/3ec02838-1eb5-4268-8ae0-4f360454a16c.png?resizew=71)
在25℃时,溶液中γ-羟基丁酸的初始浓度为0.200mol/L,随着反应的进行,测得γ-丁内酯浓度随时间的变化如表所示。
t/min | 21 | 50 | 80 | 100 | 120 | 160 | 220 | ∞ |
c(mol/L) | 0.024 | 0.050 | 0.071 | 0.081 | 0.090 | 0.104 | 0.116 | 0.132 |
(2)在50min时,γ-羟基丁酸的转化率为
(3)为提高平衡时γ-羟基丁酸的转化率,除适当控制反应温度外,还可采取的措施是
(4)25℃时,该反应的平衡常数K=
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(0.85)
解题方法
【推荐3】某温度下,在密闭容器中,X、Y、Z三种气体随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/25/8746e4ea-5a8e-4b20-975b-c99ab12888d9.png?resizew=254)
(1)由图中数据分析:该反应的化学方程式为____ 。
(2)反应开始至2min,X的平均反应速率为_____ 。
(3)不改变反应条件,3min至4min时Z的生成速率与5min至6min时Z的生成速率相比较,前者______ 后者(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)上述反应过程中,如果降低温度,则其反应速率_____ (填“增大”、“减小”或“不变)。
(5)下列各项中不可以说明上述反应达到平衡的是_______ (填字母)。
a.X、Y、Z的反应速率之比为2∶2∶1
b.Y物质的物质的量保持不变
c.X的浓度保持不变
d.同一物质的正反应速率等于逆反应速率
e.消耗2mol X同时生成1mol Z
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/25/8746e4ea-5a8e-4b20-975b-c99ab12888d9.png?resizew=254)
(1)由图中数据分析:该反应的化学方程式为
(2)反应开始至2min,X的平均反应速率为
(3)不改变反应条件,3min至4min时Z的生成速率与5min至6min时Z的生成速率相比较,前者
(4)上述反应过程中,如果降低温度,则其反应速率
(5)下列各项中不可以说明上述反应达到平衡的是
a.X、Y、Z的反应速率之比为2∶2∶1
b.Y物质的物质的量保持不变
c.X的浓度保持不变
d.同一物质的正反应速率等于逆反应速率
e.消耗2mol X同时生成1mol Z
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解题方法
【推荐1】氮的化合物种类繁多,性质也各不相同。请回答下列问题:
(1)已知:
①SO3(g)+NO(g)=NO2(g)+SO2(g) ∆H1=+41.8kJ•mol-1
②2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) ∆H2=-196.6kJ•mol-1
则2NO2(g)=2NO(g)+O2(g)的∆H=____ 。
(2)NO作为主要空气污染物,其主要来源是汽车尾气,研究人员用活性炭对汽车尾气中的NO进行吸附,并发生反应:C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g) ∆H<0。在恒压密闭容器中加入足量活性炭和一定量NO气体,反应相同时间时,测得NO的转化率α(NO)随温度的变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/20/de2ec3cc-548e-4d4e-836c-98e5b7cc9729.png?resizew=364)
图中a、b、c三点中,达到平衡的点是____ ;温度为1100K时,N2的平衡体积分数为____ 。
(3)现代技术用氨气将汽车尾气中的NOx还原为N2和H2O,反应原理是:NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)
3H2O(g)+2N2(g) ∆H<0。
①实际生产中NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)
3H2O(g)+2N2(g)的反应温度不宜过高的原因是____ 。
②500℃时,在2L恒容密闭容器中充入1molNO、1molNO2和2molNH3,8min时反应达到平衡,此时NH3的转化率为40%,则0~8min内用N2表示的平均反应v(N2)=____ mol•L-1•min-1,500℃时该反应的平衡常数K=____ 。(保留两位小数)
(1)已知:
①SO3(g)+NO(g)=NO2(g)+SO2(g) ∆H1=+41.8kJ•mol-1
②2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) ∆H2=-196.6kJ•mol-1
则2NO2(g)=2NO(g)+O2(g)的∆H=
(2)NO作为主要空气污染物,其主要来源是汽车尾气,研究人员用活性炭对汽车尾气中的NO进行吸附,并发生反应:C(s)+2NO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/20/de2ec3cc-548e-4d4e-836c-98e5b7cc9729.png?resizew=364)
图中a、b、c三点中,达到平衡的点是
(3)现代技术用氨气将汽车尾气中的NOx还原为N2和H2O,反应原理是:NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/533e6a5cb7d259cc6ee96ef0a3a4da3c.png)
①实际生产中NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/533e6a5cb7d259cc6ee96ef0a3a4da3c.png)
②500℃时,在2L恒容密闭容器中充入1molNO、1molNO2和2molNH3,8min时反应达到平衡,此时NH3的转化率为40%,则0~8min内用N2表示的平均反应v(N2)=
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解题方法
【推荐2】化学反应原理与生产、生活密切相关。
(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如表(累计值):
求2~4min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率为________ (设溶液体积不变)。
(2)另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积,他事先在盐酸中等体积的下列溶液以减慢反应速率,你认为可行的是________ (填字母)。
A.蒸馏水 B.KNO3溶液 C.CuSO4溶液
(3)某温度下在4L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。
①该反应的化学方程式是_______ 。
②能判断该反应达到平衡状态的标志有_______ (填字母)。
A.Y在混合气体中的体积分数保持不变 B.X、Y的反应速率比为3:1
C.容器内气体密度保持不变 D.生成3molY的同时生成2molZ
③4min时,正反应速率_______ 逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。
④5min内Y的转化率为_______ 。
(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如表(累计值):
时间/min | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
氢气体积/mL(标准状况) | 200 | 480 | 928 | 1152 | 1240 |
(2)另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积,他事先在盐酸中等体积的下列溶液以减慢反应速率,你认为可行的是
A.蒸馏水 B.KNO3溶液 C.CuSO4溶液
(3)某温度下在4L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/24/5905cd1b-4008-439f-a9e8-80a3a72cf0ec.png?resizew=211)
①该反应的化学方程式是
②能判断该反应达到平衡状态的标志有
A.Y在混合气体中的体积分数保持不变 B.X、Y的反应速率比为3:1
C.容器内气体密度保持不变 D.生成3molY的同时生成2molZ
③4min时,正反应速率
④5min内Y的转化率为
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解答题-原理综合题
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(0.85)
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【推荐3】CO2的捕集、利用与封存成为科学家研究的重要课题,已知CO2经催化加氢可以生成多种低碳有机物。
I.CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1= −49.5kJ·mol-1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH2= +40.9kJ·mol-1
Ⅲ.CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH3
回答下列问题:
(1)反应I在___________ (填“高温”“低温”或“任何温度”)条件下能够自发进行。
(2)反应Ⅲ的ΔH3为___________ 。
(3)一定温度下,在一容积固定的密闭容器中进行反应I,测得CO2的物质的量浓度随反应时间的变化如图所示,则反应前5 min内,v(H2)=___________ ;10 min时,改变的外界条件可能是___________ (填字母)。
(4)已知一定温度下按照起始比
=3,在一密闭容器中进行反应Ⅲ,保持总压为2.1MPa不变,达到平衡时CO的转化率为50%,则该条件下用平衡体系中各气体分压表示反应Ⅲ的平衡常数Kp=___________ MPa-2(保留2位有效数字) (各气体分压=平衡体系中各气体的物质的量分数×总压)。
(5)C2H6(g)+2CO2(g)
4CO(g)+3H2(g) ΔH= +430 kJ·mol-1,在四种不同条件容器中发生上述反应,若初始温度、容积、压强和反应物用量均相同,则CO2的平衡转化率最高的是___________(填字母)。
I.CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
Ⅲ.CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
回答下列问题:
(1)反应I在
(2)反应Ⅲ的ΔH3为
(3)一定温度下,在一容积固定的密闭容器中进行反应I,测得CO2的物质的量浓度随反应时间的变化如图所示,则反应前5 min内,v(H2)=
(4)已知一定温度下按照起始比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d0fa122603a2c1652fe663e30b20fc6.png)
(5)C2H6(g)+2CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
A.恒温恒容容器 | B.恒容绝热容器 |
C.恒压绝热容器 | D.恒温恒压容器 |
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