2023年杭州亚运会主火炬塔首次使用废碳再生的“绿色甲醇”作为燃料,实现了循环内的零排放。“零碳甲醇”作为公认的新型清洁可再生能源,不易爆炸、储运安全便捷。
甲醇的制备方法有二氧化碳加氢法、电催化法、甲烷催化氧化法等。回答下列问题:
Ⅰ.二氧化碳加氢制甲醇:
①
kJ/mol
②
kJ/mol
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a95d800b889e9e22aa00ec16b7f0a794.png)
已知:甲醇的选择性![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/89c3e3e64418ba629a23eb13f278abd9.png)
(1)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
___________ ,该反应自发进行的条件是___________ 。
(2)一定温度下,在恒容密闭反应器中,反应③达到平衡,下列措施中能使平衡体系中
增大且加快化学反应速率的是___________ (填字母)。
(3)恒温恒容条件下,原料气
、
以物质的量浓度之比为1∶3投料时,控制合适条件(不考虑反应③),甲醇的选择性为60%。已知初始压强为4MPa,
,达到平衡时,
mol/L,则该过程中
的平衡转化率为___________ %,该条件下反应②的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
___________ (保留三位有效数字)。
Ⅱ.电催化法
一种基于铜基金属簇催化剂电催化还原
制备甲醇的装置如左下图所示。控制其他条件相同,将一定量的
通入该电催化装置中,阴极所得产物及其物质的量与电压的关系如右下图所示。
的电极反应式为___________ 。
(5)控制电压为0.8V,电解时转移电子的物质的量为___________ mol。
Ⅲ.甲烷催化氧化法
主反应:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd4d8518bbd1f50e6587b67ddeaf4a6d.png)
副反应:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7597b5cb5fdb922a0d95bd27fe643b52.png)
科学家将
、
和
(
是活性催化剂)按一定体积比在催化剂表面合成甲醇,部分反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注,TS代表过渡态)。___________ kJ·mol
,写出该步骤反应的化学方程式:___________ 。
甲醇的制备方法有二氧化碳加氢法、电催化法、甲烷催化氧化法等。回答下列问题:
Ⅰ.二氧化碳加氢制甲醇:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61127a206e8bc4be15d6fd3472a8b52e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e815bf653c52df3cf7aba218f68caa3c.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1b1d40ebbc1f613d901159f2ee2f045.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/21ade4c271c906c47e2a471111e263a7.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e93a62c38a0c9c910e0cb08af44e843.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a95d800b889e9e22aa00ec16b7f0a794.png)
已知:甲醇的选择性
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/89c3e3e64418ba629a23eb13f278abd9.png)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
(2)一定温度下,在恒容密闭反应器中,反应③达到平衡,下列措施中能使平衡体系中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/509f993e4581fa1f23b2f7554cba398e.png)
A.升高温度 | B.充入![]() |
C.再充入1 mol![]() | D.将![]() |
(3)恒温恒容条件下,原料气
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7885a02a48d61bbb2dcecffee289187e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8212acc497cf31c0a01dfb64de1afb7f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c14f89973fb20b18af42d495a2aabc55.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/90a228aa750f2395ccf42dd96d9c1be4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
Ⅱ.电催化法
一种基于铜基金属簇催化剂电催化还原
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
(5)控制电压为0.8V,电解时转移电子的物质的量为
Ⅲ.甲烷催化氧化法
主反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd4d8518bbd1f50e6587b67ddeaf4a6d.png)
副反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7597b5cb5fdb922a0d95bd27fe643b52.png)
科学家将
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fe385606322e88ff02712045e1834e43.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98183b7becdd0efb6fe8f57cdcbce983.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f483eb8188afd27aa8f59e3f0b0ce3e.png)
更新时间:2024-05-20 17:28:57
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解题方法
【推荐1】甲醛有毒,被世界卫生组织列为一类致癌物。但甲醛是重要的工业原料,在化工、纺织、医疗等领域有广泛应用。
I.回收利用CO2是一种减弱温室效应的有效途径。科学家研究发现可利用回收的CO2与H2反应制备甲醛。
已知:①甲醛的燃烧热为akJ/mol;②H2燃烧热为bkJ/mol;③H2O(g)=H2O(l) ∆H2=-ckJ/mol
(1)CO2和H2合成甲醛的反应为CO2(g)+2H2(g)=HCHO(g)+H2O(g) ∆H=_____ ![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e37708a68d0ca72413ada85d01d2ed19.png)
(2)在2L密闭容器中通入0.2molCO2和0.2molH2,在三种不同条件下发生(1)中反应,测得CO2的转化率与时间的关系如图1所示。_____ ;②由曲线Z到曲线X采取的措施可能是_____ 。
Ⅱ.甲醇直接脱氢是工业上合成甲醛的一种新方法,该法得到无水甲醛的同时得到副产品氢气。_____ ,原因可能是_____ 。
(4)甲醛被称为室内污染“第一杀手”。室内甲醛的含量可以通过传感器来监测。一种燃料电池型甲醛气体传感器的工作原理如图3所示,则a电极反应式为_____ 。国家标准是室内甲醛不能超过0.08mg·m-3,传感器在20m3室内空间测定,电路中有8×10-6mol电子通过,该室内甲醛含量为_____ mg·m-3。
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(1)CO2和H2合成甲醛的反应为CO2(g)+2H2(g)=HCHO(g)+H2O(g) ∆H=
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【推荐2】煤炭是一种重要的化石能源,煤经过气化、水气变换等步骤得到合成气
、CO、
的技术是当前研究的热点。涉及的反应如下:
(1)“煤经过气化”涉及反应:
,通常该步骤中需要通入适量氧气与部分碳发生燃烧反应。请利用能量转化及平衡移动原理说明通入氧气的主要作用:___________ 。
(2)“水气变换”涉及如下反应:
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e6d93d11c654e8be59a70e6604891a32.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e6c2c4c4969dba8ee3f2d5ce74f68702.png)
反应Ⅲ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a95d800b889e9e22aa00ec16b7f0a794.png)
①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
___________
。
②在某密闭容器中通入一定量的CO和
,某纳米氟化物可用于制作光电材料对该反应进行催化,其晶胞结构如图。该晶体类型是___________ ,该化合物的化学式为___________ 。
的平衡转化率,除改变温度外,还可以采取哪些措施___________ 。
④恒温恒容条件下,起始时CO和
的浓度分别为a
和b
,达平衡时
和
的浓度分别为c
和d
。
i.达平衡时,
的浓度是___________
。
ii.反应Ⅰ的平衡常数K是___________ 。(用a、b、c、d表示)
(3)“水气变换”中反应Ⅱ也可采用电化学方法实现,反应装置如图所示。___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
(1)“煤经过气化”涉及反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4a736acdf660277944541a6919523464.png)
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(2)“水气变换”涉及如下反应:
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a464c1c91cb0eb606ca5fda2758b5bc5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e6d93d11c654e8be59a70e6604891a32.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7a8f1b2b41b3366b7b6e3e01230e6194.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e6c2c4c4969dba8ee3f2d5ce74f68702.png)
反应Ⅲ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c4e714127b8b24f0192a72ff8f749ff2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a95d800b889e9e22aa00ec16b7f0a794.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/17ac68c255ad454565a22fca2d29ac35.png)
②在某密闭容器中通入一定量的CO和
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
④恒温恒容条件下,起始时CO和
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c4d9129b79ac985bc46c88b092aeb02.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c4d9129b79ac985bc46c88b092aeb02.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c4d9129b79ac985bc46c88b092aeb02.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c4d9129b79ac985bc46c88b092aeb02.png)
i.达平衡时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e9b0547b553bc0c6d94299341006c14.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c4d9129b79ac985bc46c88b092aeb02.png)
ii.反应Ⅰ的平衡常数K是
(3)“水气变换”中反应Ⅱ也可采用电化学方法实现,反应装置如图所示。
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解答题-原理综合题
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(0.15)
【推荐3】氯乙烯是合成聚氯乙烯的单体,制取氯乙烯的方法有乙炔加成法、乙烯氧氯化法等。
(1)乙炔加成法包含的主要反应如下:
CaO+3C
CaC2+CO↑
CaC2+2H2O→Ca(OH)2+HC≡CH↑
HC≡CH+HCl
CH2=CHCl
①CaC2的电子式为__________ 。
②该方法具有设备简单、投资低、收率高等优点;其缺点是_________________ (列举2点)。
(2)乙烯氧氯化法包含的反应如下:
CH2=CH2(g)+Cl2(g)→ClCH2-CH2Cl(g) △H1
2CH2=CH2(g)+4HCl(g)+O2(g)→2ClCH2-CH2Cl(g)+2H2O(g)△H2
ClCH2-CH2Cl(g)→CH2=CHCl(g)+HCl(g)△H3
总反应:4CH2=CH2(g)+2Cl2(g)+O2(g)→4CH2=CHCl(g)+2H2O(g) △H4
则△H4=__________ (用含△H1、△H2、△H3 的代数式表示)。
(3)将一定量的1,2-二氯乙烷充入密闭容器中,发生反应:ClCH2-CH2Cl(g)→CH2=CHCl(g)+HCl(g),两 种 物 质 的物 质 的 量分数 (w) 与 温度的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/31/1872463909535744/1873868597338112/STEM/9ed12a7ab94645f6b97332f2008dcb36.png?resizew=303)
①温度低于290℃时,氯乙烯的产率为0,其原因是______________________ ;该反应的△H________ (填“>”或“<”) 0。
②已知A点的总压强为101kPa,则A点对应温度下的平衡常数Kp=_______ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,保留小数点后两位数字)。
③不考虑反应的选择性,若要进一步提高氯乙烯的平衡产率,则可以采取的措施是_____________ (任写两条)。
(1)乙炔加成法包含的主要反应如下:
CaO+3C
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/31/1872463909535744/1873868597338112/STEM/33e03083d887432aab6e1fc4aca08d27.png?resizew=50)
CaC2+2H2O→Ca(OH)2+HC≡CH↑
HC≡CH+HCl
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/31/1872463909535744/1873868597338112/STEM/2fafd9e8dcd74ae38cbe2d057f4029e5.png?resizew=39)
①CaC2的电子式为
②该方法具有设备简单、投资低、收率高等优点;其缺点是
(2)乙烯氧氯化法包含的反应如下:
CH2=CH2(g)+Cl2(g)→ClCH2-CH2Cl(g) △H1
2CH2=CH2(g)+4HCl(g)+O2(g)→2ClCH2-CH2Cl(g)+2H2O(g)△H2
ClCH2-CH2Cl(g)→CH2=CHCl(g)+HCl(g)△H3
总反应:4CH2=CH2(g)+2Cl2(g)+O2(g)→4CH2=CHCl(g)+2H2O(g) △H4
则△H4=
(3)将一定量的1,2-二氯乙烷充入密闭容器中,发生反应:ClCH2-CH2Cl(g)→CH2=CHCl(g)+HCl(g),两 种 物 质 的物 质 的 量分数 (w) 与 温度的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/31/1872463909535744/1873868597338112/STEM/9ed12a7ab94645f6b97332f2008dcb36.png?resizew=303)
①温度低于290℃时,氯乙烯的产率为0,其原因是
②已知A点的总压强为101kPa,则A点对应温度下的平衡常数Kp=
③不考虑反应的选择性,若要进一步提高氯乙烯的平衡产率,则可以采取的措施是
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(0.15)
真题
解题方法
【推荐1】氨是最重要的化学品之一,我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题:
(1)根据图1数据计算反应
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39be8a04c5fd60840eb6292a6458b907.png)
_______
。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/6/10/3256704090365952/3256735941763072/STEM/e40ad24e2e6d4074be22018dd27b749c.png?resizew=544)
(2)研究表明,合成氨反应在
催化剂上可能通过图2机理进行(*表示催化剂表面吸附位,
表示被吸附于催化剂表面的
)。判断上述反应机理中,速率控制步骤(即速率最慢步骤)为_______ (填步骤前的标号),理由是_______ 。
(3)合成氨催化剂前驱体(主要成分为
)使用前经
还原,生成
包裹的
。已知
属于立方晶系,晶胞参数
,密度为
,则
晶胞中含有
的原子数为_______ (列出计算式,阿伏加德罗常数的值为
)。
(4)在不同压强下,以两种不同组成进料,反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如下图所示。其中一种进料组成为
,另一种为
。(物质i的摩尔分数:
)
①图中压强由小到大的顺序为_______ ,判断的依据是_______ 。
②进料组成中含有惰性气体
的图是_______ 。
③图3中,当
、
时,氮气的转化率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f0e74f5d2716172d144336dd9820fb5d.png)
_______ 。该温度时,反应
的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
_______
(化为最简式)。
(1)根据图1数据计算反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f4828716f5f2db2fb96251947b252492.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39be8a04c5fd60840eb6292a6458b907.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24cde03068deb44bd00e929884761b9d.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/6/10/3256704090365952/3256735941763072/STEM/e40ad24e2e6d4074be22018dd27b749c.png?resizew=544)
(2)研究表明,合成氨反应在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af2aa4ca3dbdf24490f5d82b714fe5b4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d349ed6b4e35f4f53ce4d0a1517c3b15.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/689cceefc5aed24568b73c0a6910c539.png)
(3)合成氨催化剂前驱体(主要成分为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4f9e6889970bfece16636410c1017d4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b1e2dadf52a6b13a8b325321ff3ef74.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4f9e6889970bfece16636410c1017d4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b1e2dadf52a6b13a8b325321ff3ef74.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3dacbf562d221ae6186e6a22a22c8959.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b1e2dadf52a6b13a8b325321ff3ef74.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af2aa4ca3dbdf24490f5d82b714fe5b4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/004d5c84e9636ffab4f1825ea166307d.png)
(4)在不同压强下,以两种不同组成进料,反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如下图所示。其中一种进料组成为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/417b10ee431271be0c8c85a3fa41c59d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/20baf833bba718dc53693d80a160cf54.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2548d1a25ff3bb881713abd7d48d2941.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/12/c24c9601-dacc-4afb-aa05-6a5b47b0dfd6.png?resizew=618)
①图中压强由小到大的顺序为
②进料组成中含有惰性气体
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3aa8f3c3850dcedf15c42dbb6200a1a4.png)
③图3中,当
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c87fa459388fbfedf5f2ea7811b10d4a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e28bbefd6789547488f05cb9372cf856.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f0e74f5d2716172d144336dd9820fb5d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fa9caaf1f4d00327271991422fc3ae18.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/000e05e1728f610b96ad8c3769b325b4.png)
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解答题-原理综合题
|
困难
(0.15)
解题方法
【推荐2】NO、NO2是汽车尾气中主要的含氮氧化物。回答下列问题:
(1)已知氮氧化物转化过程中的能量变化如图(图中表示生成2molNO2的能量变化)。1molNO氧化为NO2的焓变ΔH=___ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/2/2/2390388366868480/2390978780692480/STEM/b55eb01c-18aa-40f9-818f-e1c036523c54.png?resizew=184)
(2)某温度下,反应的平衡常数如下:
a.2NO2(g)⇌N2(g)+2O2(g) K=6.7×1016
b.2NO(g)⇌N2(g)+O2(g) K=2.2×1030
分解反应趋势较大的反应是___ (填“a”或“b”);反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的K=___ (保留三位有效数字)。
(3)已知反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2的正反应速率v正=k1cm(NO)cn(O2),其中k为速率常数,可通过下列实验数据计算k、m、n。
则k1=___ ,m=___ ,n=___ 。
(4)已知该反应的历程为:
第一步:NO+NO
N2O2快速平衡
第二步:N2O2+O2
2NO2慢反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡,第一步反应中:v(正)=k1c2(NO),v(逆)=k-1c(N2O2)。下列叙述正确的是___ (填字母)。
A.第一步反应的平衡常数K=![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e91376422fba6a31b9ec5c77b7d8b97a.png)
B.v(第一步的正反应)<v(第一步的反应)
C.第二步的活化能比第一步的活化能高
D.第二步中N2O2与O2的碰撞100%有效
(5)一定条件下测得容器中NO、O2、NO2浓度发生如图变化。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/2/2/2390388366868480/2390978780692480/STEM/764fbd9d-4c02-40f2-925c-dd6c9ae0e206.png?resizew=287)
①NO的平衡转化率为___ 。
②该温度下反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的平衡常数为___ (保留整数)。
(1)已知氮氧化物转化过程中的能量变化如图(图中表示生成2molNO2的能量变化)。1molNO氧化为NO2的焓变ΔH=
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/2/2/2390388366868480/2390978780692480/STEM/b55eb01c-18aa-40f9-818f-e1c036523c54.png?resizew=184)
(2)某温度下,反应的平衡常数如下:
a.2NO2(g)⇌N2(g)+2O2(g) K=6.7×1016
b.2NO(g)⇌N2(g)+O2(g) K=2.2×1030
分解反应趋势较大的反应是
(3)已知反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2的正反应速率v正=k1cm(NO)cn(O2),其中k为速率常数,可通过下列实验数据计算k、m、n。
起始浓度/mol•L-1 | |||
组别 | NO | O2 | 初始速率 /mol•L-1•s-1 |
1 | 0.02 | 0.0125 | 7.98×10-3 |
2 | 0.02 | 0.0250 | 15.96×10-3 |
3 | 0.04 | 0 0125 | 31.92×10-3 |
则k1=
(4)已知该反应的历程为:
第一步:NO+NO
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/2/2/2390388366868480/2390978780692480/STEM/b06502b369884de6bdc2e9f34c773101.png?resizew=47)
第二步:N2O2+O2
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/2/2/2390388366868480/2390978780692480/STEM/94c104940f684bf7a78e7e44b7cecbf0.png?resizew=52)
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡,第一步反应中:v(正)=k1c2(NO),v(逆)=k-1c(N2O2)。下列叙述正确的是
A.第一步反应的平衡常数K=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e91376422fba6a31b9ec5c77b7d8b97a.png)
B.v(第一步的正反应)<v(第一步的反应)
C.第二步的活化能比第一步的活化能高
D.第二步中N2O2与O2的碰撞100%有效
(5)一定条件下测得容器中NO、O2、NO2浓度发生如图变化。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/2/2/2390388366868480/2390978780692480/STEM/764fbd9d-4c02-40f2-925c-dd6c9ae0e206.png?resizew=287)
①NO的平衡转化率为
②该温度下反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的平衡常数为
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解答题-原理综合题
|
困难
(0.15)
【推荐3】甲醇是重要的化工原料,工业上可利用
生产甲醇,同时可减少温室气体二氧化碳,发生反应①:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32d0ba28394ed722612dd065a27fddc9.png)
(1)下列措施中,能提高
平衡转化率的是___________。
(2)当起始物
时,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为
,在
下的
、在
下的
如图所示。当
的平衡转化率为
时,反应条件可能是___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/7/2867483569356800/2868667916664832/STEM/50f9da19-e85d-4088-97be-91c353a1297a.png?resizew=400)
(3)在某催化剂作用下,
和
除发生反应①外,还发生反应②:
。维持压强不变,按固定初始投料比将
和
按一定流速通过该催化剂,经相同时间测得实验数据:
注:甲醇的选择性是指发生反应的
中转化为甲醇的百分比。
表中数据说明,升高温度,
的实际转化率提高而甲醇的选择性降低,其原因是___________ 。
(4)甲醇催化制取丙烯的过程中发生反应:
,反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示,已知Arrhenius经验公式为
(
为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/7/2867483569356800/2868667916664832/STEM/18843daf-ee47-4b40-afad-b3a647896c51.png?resizew=284)
①反应的活化能![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c757fdea41e5e2769cb8ae8ad5da75e2.png)
__
。
②当使用更高效催化剂时,在图中画出
与
关系的示意图__ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/79a2f2c9d16b6797b1c29e63b591271b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32d0ba28394ed722612dd065a27fddc9.png)
(1)下列措施中,能提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
A.在原料气中加入适量![]() | B.从体系中不断分离出甲醇 |
C.循环利用原料气 | D.使用高效催化剂 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d48d8baeb5ca077dfa1e13f3bebb3939.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ee05d74964a971d3d95aa39064304b66.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/55ccb816a8f5aa1280f97fff68acb2ca.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/38666132f94a9fa5e15e750a620a0deb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/397c182bc2ec4aabd651788a4c6a27be.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2569e0f730f25a64945ef5893d108641.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3f1dd362f843e640ce551ad1787c9873.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/7/2867483569356800/2868667916664832/STEM/50f9da19-e85d-4088-97be-91c353a1297a.png?resizew=400)
(3)在某催化剂作用下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/efdd674bf8185bb461b06a038958de91.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d92a9a01739ffe21a97e84c7c62c823.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![]() | ![]() | 甲醇选择性(%) |
543 | 12.3 | 42.3 |
553 | 15.3 | 39.1 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
表中数据说明,升高温度,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
(4)甲醇催化制取丙烯的过程中发生反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1a4a3edbac4522bcd576a2c9ca4038cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac40bb0645b7dbe0dcfeb9702598aa1b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5a7626e3b8e86ff552a758b5b159a0a2.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/7/2867483569356800/2868667916664832/STEM/18843daf-ee47-4b40-afad-b3a647896c51.png?resizew=284)
①反应的活化能
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c757fdea41e5e2769cb8ae8ad5da75e2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24cde03068deb44bd00e929884761b9d.png)
②当使用更高效催化剂时,在图中画出
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/db1335e91661c185b63e8c4afd0e0fa1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4079003d1292898e98f11669dc3edce.png)
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【推荐1】银及其化合物在催化与电化学等领域中具有重要应用。
(1)在银催化下,乙烯与氧气反应生成环氧乙烷(EO)和乙醛(AA)。根据图所示,回答下列问题:
①中间体
生成吸附态
的活化能为_______
。
②由
生成
的热化学方程式为_______ 。
(2)一定条件下,银催化剂表面上存在反应:
,该反应平衡压强
与温度
的关系如下:
①
时的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
_______
。
②起始状态Ⅰ中有
和
,经下列过程达到各平衡状态:
已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等,下列叙述正确的是_______ (填字母)。
A.从Ⅰ到Ⅱ的过程![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/80a345f16e333d451f4f2bf878647797.png)
B.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8ba6117d9531c3cc04547b80bba91dd1.png)
C.平衡常数:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c90363a35c4e825eb60d9850955101a3.png)
D.若体积
,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bccaf5637941cf7a521bf82210cec112.png)
E.逆反应的速率:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f0402553aeb3bde754cbcaa3b772f96a.png)
③某温度下,向恒容容器中加入
,分解过程中反应速率
与压强
的关系为
,k为速率常数(定温下为常数)。当固体质量减少
时,逆反应速率最大。若转化率为
,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ebf6ebc292ae2d78beab6332bf7277f.png)
_______ (用
表示)。
(3)
可用作固体离子导体,能通过加热
制得。上述两种晶体的晶胞示意图如图所示(为了简化,只画出了碘离子在晶胞中的位置)。
①测定晶体结构最常用的仪器是_______ (填字母)。
A.质谱仪 B.红外光谱仪 C.核磁共振仪 D.
射线衍射仪
②
与
晶胞的体积之比为_______ 。
③测定
中导电离子类型的实验装置如图所示。实验测得支管a中
质量不变,可判定导电离子是
而不是
,依据是_______ 。
(1)在银催化下,乙烯与氧气反应生成环氧乙烷(EO)和乙醛(AA)。根据图所示,回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/29/1402e8b4-9f28-4f6b-ac0d-810450a718bb.png?resizew=375)
①中间体
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6ca11c49ebee0458d33a0bc3b7eda950.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/facdb5250aa122e6a9b45bbad0ad3d8f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/17ac68c255ad454565a22fca2d29ac35.png)
②由
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b6d6ca08ad711158a49833fe34aafb2b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae83c06285ffe843ccb4dae4cd6b29e9.png)
(2)一定条件下,银催化剂表面上存在反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f9fa0d2c5cc494aae4d44afcf9e59613.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d3fe5b1a367bd64636eb492845e7e8a1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/591c5b712dc14517e369be2345526fc7.png)
![]() | 401 | 443 | 463 |
![]() | 10 | 51 | 100 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3aa7cd9e2a5e594f96aac6c1a9c2a5de.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0085196cbccbfe38edc506e54f75143b.png)
②起始状态Ⅰ中有
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf1a99047a92c28588065bcbabc410b1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/29/4dc7cdf2-dda2-4490-8bb8-3862c7fcefc7.png?resizew=520)
已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等,下列叙述正确的是
A.从Ⅰ到Ⅱ的过程
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/80a345f16e333d451f4f2bf878647797.png)
B.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8ba6117d9531c3cc04547b80bba91dd1.png)
C.平衡常数:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c90363a35c4e825eb60d9850955101a3.png)
D.若体积
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/38eab96dec9dd9a936b588e6822a11d4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bccaf5637941cf7a521bf82210cec112.png)
E.逆反应的速率:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f0402553aeb3bde754cbcaa3b772f96a.png)
③某温度下,向恒容容器中加入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/06ed302b7192a61e542befaade5ded5e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/51f5ed6b4b560cf27cee1a1a13712d51.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9def7c418e18985b64f4ebf22a9a206a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2a84998845b32eb08a9228eb511c8632.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b02d57cd524288750a6a7cbec64cd26.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/179783f62033fa36659509b0e16e1765.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ebf6ebc292ae2d78beab6332bf7277f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/253c838949b6987206019864d07eafde.png)
(3)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce882292c7327dd0be3a84283cebcc59.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8008e1c4a21a3e092250b25069e89beb.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/29/158e04eb-4e27-4090-9aed-135d3e14a936.png?resizew=297)
①测定晶体结构最常用的仪器是
A.质谱仪 B.红外光谱仪 C.核磁共振仪 D.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/674e31dbbc3c338972a2fa85d588afae.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8008e1c4a21a3e092250b25069e89beb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce882292c7327dd0be3a84283cebcc59.png)
③测定
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce882292c7327dd0be3a84283cebcc59.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/26f91f967e1931d0b5ff690649e9ccc3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bba4410d4a2b20d1ddb95ea39108143b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e0c629f27254b05e1078e4b93be27b1e.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/29/5af310c8-ab7c-41fb-9570-d787c7392b57.png?resizew=225)
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解答题-原理综合题
|
困难
(0.15)
名校
【推荐2】在推进碳达峰、碳中和的大背景下,可以通过多种手段实现
的减排和资源化利用。请回答下列问题:
(1)科学家设想,二氧化碳加氢还原转化为推进剂甲烷,以实现星际旅行的愿望。其中涉及的主要反应如下:
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0354c40e33355c548ff7b00423cd9f44.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8a75b8449a571bf5e56836e90ae1064e.png)
①已知:
,则反应
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
______ (用含
、
、
的代数式表示)。
②反应Ⅰ的
与温度的关系如图1所示。已知反应Ⅰ的速率方程为
,
,其中
、
为速率常数,只受温度影响。
曲线的是______ (填“MH”或“NG”);反应Ⅰ的
(浓度平衡常数)与速率常数之间的关系为______ (用含
、
的代数式表示)。
③向某恒压密闭容器中充入5 mol CO2、和20mol
、和在不同温度下同时发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ,平衡时两种含碳物质的物质的量
与温度T的关系如图2所示。______ (填含碳物质的分子式)的物质的量与温度的关系变化曲线;800K时,若平衡时容器内总压为p,图2中缺少的含碳物质平衡时为1.0 mol,则反应Ⅱ的压强平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
_____ (结果保留两位有效数字,
为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(2)二氧化碳加氢制甲醇发生的主要化学反应如下:
①
kJ⋅mol![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f483eb8188afd27aa8f59e3f0b0ce3e.png)
②
kJ⋅mol![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f483eb8188afd27aa8f59e3f0b0ce3e.png)
控制压强为
Pa、
,其他条件相同时,在密闭容器中发生上述反应①、②,反应温度对
的平衡转化率及
的平衡选择性的影响如图3、4所示[
的选择性可表示为
]。
的平衡转化率随温度升高而降低的原因是____________ 。
(3)金红石型
,可用于
催化氢化
,其立方晶胞结构如图所示,设阿伏加德罗常数的值为
。______ 中心(填字母)。
A.三角形 B.四面体 C.六面体 D.八面体
②该晶体的密度为______ g·cm
(用含a、b、
的代数式表示)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(1)科学家设想,二氧化碳加氢还原转化为推进剂甲烷,以实现星际旅行的愿望。其中涉及的主要反应如下:
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3be3e8749ff647f1860635d0e63e5eef.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0354c40e33355c548ff7b00423cd9f44.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1b1d40ebbc1f613d901159f2ee2f045.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8a75b8449a571bf5e56836e90ae1064e.png)
①已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ecac68ed40d699a4a7c1eaaf1089ad6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/51a1b1b11306c213a5bba649ac8fb334.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7597b5cb5fdb922a0d95bd27fe643b52.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e2ff3a06c8ec4f513cd8182eaea433c7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d99536f8ac9daa9bff458c5d257e5c9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/51a1b1b11306c213a5bba649ac8fb334.png)
②反应Ⅰ的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/46b988c9f0fd5f45379bfe3433f9a040.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4aa2a1da0725e09b37505ee40f9926ef.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d452e0b6cfc75ef408ea05d028f70a44.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6115766fdc93e803b2e4ef6612bb238e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4f0168c0b10d9d09d7e7651c79b2cd16.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/465a60b579aeb96c577ac5f2de45a97e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fa6699df89b2ed57b261c4ba323be586.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6115766fdc93e803b2e4ef6612bb238e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4f0168c0b10d9d09d7e7651c79b2cd16.png)
③向某恒压密闭容器中充入5 mol CO2、和20mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a66062017b7c567d8fa36ffb8ea14e58.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff3dcd5e9a094a60ff298af4b5d9ec14.png)
(2)二氧化碳加氢制甲醇发生的主要化学反应如下:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39803e4441a59161e35a69526c8d944c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e4689ea8022b06d535f375ff24da2fd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f483eb8188afd27aa8f59e3f0b0ce3e.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ec6d2d154a67a5a2666a0a48e47df944.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f78e0c62bcb7c2252f31a26ec84f047f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f483eb8188afd27aa8f59e3f0b0ce3e.png)
控制压强为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ca651e0bc73ac4ed48afba1e53d708d7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e7d26b4b729d667bfe1e02e5076cdf18.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9497b376cbdf74573db58aca6fad38ab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(3)金红石型
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/21d4b87cf309f28c607c31e103ef4b72.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/004d5c84e9636ffab4f1825ea166307d.png)
A.三角形 B.四面体 C.六面体 D.八面体
②该晶体的密度为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f483eb8188afd27aa8f59e3f0b0ce3e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/004d5c84e9636ffab4f1825ea166307d.png)
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解答题-原理综合题
|
困难
(0.15)
解题方法
【推荐3】反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)(△H<0)在等容条件下进行。改变其他反应条件,在I、II、III阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/11/15/1576470277611520/1576470278086656/STEM/dc0b25b0-95d6-4af3-ad99-c401af2bd3d0.png?resizew=306)
回答问题:
(1)在3个阶段中,N2的平均反应速率
(N2)、
(N2)、
(N2)中最大的是________ ,其值是________ 。
(2)H2的平衡转化率αⅠ(H2)、αⅡ(H2)、αⅢ(H2)的大小关系是________________ 。
(3)由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向是_________ (填“正反应方向”或“逆反应方向”),采取的措施是____________________ 。
(4)第Ⅰ阶段时,化学平衡常数K1=___________ ;第Ⅱ、Ⅲ阶段化学平衡常数K2_________ K3;(填“>、<、=”)判断的理由是_________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/11/15/1576470277611520/1576470278086656/STEM/c3781386-55c4-425f-8821-578363e74008.png?resizew=66)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/11/15/1576470277611520/1576470278086656/STEM/dc0b25b0-95d6-4af3-ad99-c401af2bd3d0.png?resizew=306)
回答问题:
(1)在3个阶段中,N2的平均反应速率
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b3ca330fb2e0987ac5a67cba87972da1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cec35757a5dd3138268cf46805e90a15.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b8f70377894ffb0963d2e9b501e82cb.png)
(2)H2的平衡转化率αⅠ(H2)、αⅡ(H2)、αⅢ(H2)的大小关系是
(3)由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向是
(4)第Ⅰ阶段时,化学平衡常数K1=
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解答题-工业流程题
|
困难
(0.15)
解题方法
【推荐1】三氯化锑
用于红外光谱分析以及显像管生产等。工业生产中,以辉锑矿(主要成分为
,还含有
和
等)为原料制备
的工艺流程如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/3/12/3452233640099840/3452575406972928/STEM/93a8b18accbc429bb39221f3da04087d.png?resizew=518)
已知:①
具有强氧化性,“浸出液”主要含盐酸和
,还含
和
等杂质;
②常温下,
、
;
③溶液中离子浓度小于或等于
时,认为该离子沉淀完全。
回答下列问题:
(1)除将辉锑矿粉碎外,还能加快辉锑矿“酸浸”速率的措施有_____ (填两条)。
(2)“滤渣1”的主要成分有_____ (填化学式);若在实验室模拟分离“滤渣1”和“浸出液”,需要使用到的硅酸盐仪器有_____ 。
(3)“浸出液”中加入适量
的目的是_____ (填化学方程式)。
(4)当
共沉淀时,溶液中![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f44e726060df7e8d54acea96db64710e.png)
_____ (保留两位有效数字)。
(5)“除砷”时,氧化产物为
,则
(可溶于水)与
反应的离子方程式为_____ 。
(6)已知:“电解”
溶液时有
生成。则上述流程中可循环利用的物质有_____ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e6c5348a579234a7050327c9bbb25a0b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e29b87effdf3bdf4d4e13f8faacf35bb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a0110eb6b2a7b67df2d728fd973d3942.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b29e5890a882a946f99eb379b94801b1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f9e92e2b12669b1b368cb6950633ee7f.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/3/12/3452233640099840/3452575406972928/STEM/93a8b18accbc429bb39221f3da04087d.png?resizew=518)
已知:①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e67fd78b9865e2840404095dea9c8a59.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f9e92e2b12669b1b368cb6950633ee7f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d8bca730a826f17d91bcec3745233ddd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/146dc667e1ab47b62687a979450473d8.png)
②常温下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/55c7406cd17a8ed3d46014249effa8a9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5598dd34cf81c92b329e364003cf1454.png)
③溶液中离子浓度小于或等于
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/366717bce1007f8d9327b203e621d5b2.png)
回答下列问题:
(1)除将辉锑矿粉碎外,还能加快辉锑矿“酸浸”速率的措施有
(2)“滤渣1”的主要成分有
(3)“浸出液”中加入适量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dcd65d345fb940860b0cf8d03a8fb862.png)
(4)当
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/84e565e35614822b42cd362e8d932b7b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f44e726060df7e8d54acea96db64710e.png)
(5)“除砷”时,氧化产物为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b63833891ae3826b1810db990b3ffddd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98b669346bea662c4e020ddc8b700ea7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/407b5e3da2d5fa50787392a882ac8dd6.png)
(6)已知:“电解”
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f9e92e2b12669b1b368cb6950633ee7f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e67fd78b9865e2840404095dea9c8a59.png)
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【推荐2】为实现“双碳”目标,某科研所研究二氧化碳制备甲醇技术可实现二氧化碳资源化利用、降低碳排放。回答下列问题:
(1)在一定条件下,合成甲醇的过程中主要发生以下反应:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H2=+41kJ•mol-1
Ⅲ.CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H3=-90.5kJ•mol-1
反应Ⅰ的△H1=_______ ;增大反应体系的压强(缩小容积),n(CH3OH)_______ (填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)在3.0MPa和催化剂下,向1L密闭容器中充入1molCO2和3molH2,平衡时CO2的转化率与CH3OH、CO的选择性随温度的变化如图所示。
[CH3OH或CO的选择性=
×100%]_______ (填化学式)的选择性;150~250℃之间,以反应______ (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)为主。
(3)在上述条件下,反应在200℃时,反应Ⅲ的浓度平衡常数Kc=_______ L2•mol-2(用计算式表示);250℃时,反应达到平衡时测得H2的物质的量为2.0mol,CH3OH的物质的量为0.25mol,则反应Ⅱ的压强平衡常数Kp=_______ (以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
(4)该科研所除在催化剂下用氢气还原二氧化碳制取甲醇外,还研究用如图装置电解法制取甲醇。写出阴极上发生反应的电极反应式_______ 。
(1)在一定条件下,合成甲醇的过程中主要发生以下反应:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
Ⅲ.CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
反应Ⅰ的△H1=
(2)在3.0MPa和催化剂下,向1L密闭容器中充入1molCO2和3molH2,平衡时CO2的转化率与CH3OH、CO的选择性随温度的变化如图所示。
[CH3OH或CO的选择性=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/174ea94783b068ffcd8f5551e435b99f.png)
(3)在上述条件下,反应在200℃时,反应Ⅲ的浓度平衡常数Kc=
(4)该科研所除在催化剂下用氢气还原二氧化碳制取甲醇外,还研究用如图装置电解法制取甲醇。写出阴极上发生反应的电极反应式
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解答题-实验探究题
|
困难
(0.15)
解题方法
【推荐3】SO2是无色有刺激性气味的有毒气体,是一种主要的气态污染物.某化学兴趣小组拟对SO2的化学性质和用途进行探究.
(1)根据SO2中S元素的化合价,预测并通过实验验证SO2的性质.探究过程实验装置如图1所示(夹持仪器省略).
①A中发生反应的离子方程式为_____________ .B中溶液可验证SO2具有_____________ 性,若C中的是品红溶液,设计该装置的实验目的是_____________ .
②在上述装置中通入过量的SO2,为了验证A中发生了氧化还原反应,取A中溶液分成两份,并设计了如下实验:
方案一:往第一份试液中加入少量酸性KMnO4溶液,紫红色褪去;
方案二:往第二份试液中加入KSCN溶液,不变红,再加入新制的氯水,溶液变红.
上述方案不合理的是____________ ,原因是_________________ .
(2)二氧化硫通常作为保护剂添加到葡萄酒中,有杀菌、抗氧化、改善风味和增酸的作用,但吸入过量的二氧化硫对人体有害.我国国家标准规定葡萄酒中SO2的最大使用量为0.25g/L.图2为该小组对葡萄酒中的SO2进行收集与测量的装置.
①仪器C的名称是________________ .
②A中加入200.00mL葡萄酒和适量盐酸,加热使SO2全部逸出并与B中H2O2完全反应.
③除去B中过量的H2O2,然后用0.0600mol/LNaOH标准溶液进行滴定,
滴定至终点时,消耗NaOH溶液20.00mL,该葡萄酒中SO2含量为___________ g/L.该测定结果比实际值偏高,原因是__________________
(3)该小组同学设想将SO2生产硫酸的反应设计成原电池(如图3),并采用串联方式来电解处理工业制硝酸尾气中的NO,可制得副产品NH4NO3.已知:每个电池中通入SO2的体积均为33.6L(标准状况),且反应完全.则电池中负极的电极反应式为___________ ,电解池中阳极的电极反应式为_____________ ,理论上最多能生成的NH4NO3的物质的量为______________________ .
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/2/42ab218d-02c7-4062-8f8a-a817f6ae9221.png?resizew=481)
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(1)根据SO2中S元素的化合价,预测并通过实验验证SO2的性质.探究过程实验装置如图1所示(夹持仪器省略).
①A中发生反应的离子方程式为
②在上述装置中通入过量的SO2,为了验证A中发生了氧化还原反应,取A中溶液分成两份,并设计了如下实验:
方案一:往第一份试液中加入少量酸性KMnO4溶液,紫红色褪去;
方案二:往第二份试液中加入KSCN溶液,不变红,再加入新制的氯水,溶液变红.
上述方案不合理的是
(2)二氧化硫通常作为保护剂添加到葡萄酒中,有杀菌、抗氧化、改善风味和增酸的作用,但吸入过量的二氧化硫对人体有害.我国国家标准规定葡萄酒中SO2的最大使用量为0.25g/L.图2为该小组对葡萄酒中的SO2进行收集与测量的装置.
①仪器C的名称是
②A中加入200.00mL葡萄酒和适量盐酸,加热使SO2全部逸出并与B中H2O2完全反应.
③除去B中过量的H2O2,然后用0.0600mol/LNaOH标准溶液进行滴定,
滴定至终点时,消耗NaOH溶液20.00mL,该葡萄酒中SO2含量为
(3)该小组同学设想将SO2生产硫酸的反应设计成原电池(如图3),并采用串联方式来电解处理工业制硝酸尾气中的NO,可制得副产品NH4NO3.已知:每个电池中通入SO2的体积均为33.6L(标准状况),且反应完全.则电池中负极的电极反应式为
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