工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,我国目前氨的生产能力位居世界首位。合成氨反应为
。回答下列问题:
(1)已知
和
的燃烧热(
)分别为
和
,则合成氨反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a03fc493003e2b2b14138686eaee0687.png)
_______ ;合成氨反应的逆过程能自发进行的最低温度为_______
。
(2)在合成氨过程中,需要不断分离出氨的原因为_______ (填字母)。
A.有利于平衡正向移动 B.防止催化剂中毒 C.提高正反应速率
(3)某温度下,在容积为
的恒容密闭容器中模拟工业合成氨,充入
和
的总物质的量为
,容器内起始压强为标准压强
,容器内各组分的物质的量分数与反应时间
的关系如图所示:_______ (填物质名称)的物质的量分数的变化情况。
②
内,平均反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b8342d57645c9225784ff36e2b9f8349.png)
_______
。
③达平衡时容器内压强为
,则标准平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/29e9f2407c15c8c2958e0b1a125a50f5.png)
_______ [对于反应
,标准平衡常数
,其中
为标准压强,
、
、
、
为各组分的平衡分压,分压
总压
物质的量分数]。
(4)利用热再生氨电池可实现
电镀废液的浓缩再生。该电池的工作原理如图所示,甲、乙两室均预加相同的
电镀废液,向甲室中加入足量氨气后电池开始工作。_______ 。
②理论上每转移
电子,乙室中溶液的质量变化为_______ g。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/06bcd43ded10c3b6b6c5384da3c1d556.png)
(1)已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f3e12970c4e46404fd80963b58bda7f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/444497cd37b296f9762dfb3d1ca7bc55.png)
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(2)在合成氨过程中,需要不断分离出氨的原因为
A.有利于平衡正向移动 B.防止催化剂中毒 C.提高正反应速率
(3)某温度下,在容积为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b9e1aca1a7244e11a77545bea6b47a33.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2e0e1a928167fedd7f9cbc804eade8cb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6d0fb5a89573200f528116ceadfd613f.png)
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②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b431b9964c3a8a472cc0cd97ba68c1bd.png)
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③达平衡时容器内压强为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/013065109fd1428a31a7f686ce10ceb7.png)
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(4)利用热再生氨电池可实现
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bdcd76b0611c58a8a25dd1fc40454e9a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bdcd76b0611c58a8a25dd1fc40454e9a.png)
②理论上每转移
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7d6a40590bc3c0ab80ce11e851e3066d.png)
更新时间:2024-05-20 17:58:58
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【推荐1】甲醇和乙醇是生活中常见的燃料,它们的制备方法如下:
(1)已知I. CO(g) +H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) △H1=-40.9 kJ·mol-1;
II. CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) △H2=-90.4 kJ·mol-1;
III. CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g) +H2O(g) △H3。
图示为一定比例的CO2、H2;CO、H2;CO、CO2、H2三个反应体系中,反应相同时间,甲醇生成速率与温度的关系。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/4/2865034337198080/2865092513865728/STEM/03a6c124-ced4-4899-9039-ad62acf14e41.png?resizew=261)
①计算反应III的△H3=_______ 。
②曲线c中,540K后,甲醇的生成速率减小,其原因为_______ 。
③490K时,曲线a与曲线b相比,CO的存在使甲醇生成速率增大,结合反应I、III分析原因:_______ 。
(2)一定温度下,在1L恒容密闭容器中充入1mol C2H4(g)和一定量的H2O(g),发生如下反应:C2H4(g)+H2O(g)⇌CH3CH2OH(g) △H,测得C2H4(g)的转化率(α)与时间(t)的关系如图所示。其中T1、T2表示温度,速率方程:v正=k正·c(C2H4)·c(H2O),v逆=k逆·c(CH3CH2OH)(k是速率常数,只与温度有关)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/4/2865034337198080/2865092513865728/STEM/e39d4558-695e-4bd9-b3e7-12faef7d550b.png?resizew=264)
①该反应的△H_______ (填“>”、“<”或“=”,下同) 0。
②T1和T2温度下平衡时对应的压强分别为p1和p2,则p1_______ p2,原因为_______ 。
③温度为T1时,测定平衡体系中c(H2O)=0.4 mol·L-1,则该温度下的平衡常数K=_______ 。
④N点的
=_______ 。
(1)已知I. CO(g) +H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) △H1=-40.9 kJ·mol-1;
II. CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) △H2=-90.4 kJ·mol-1;
III. CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g) +H2O(g) △H3。
图示为一定比例的CO2、H2;CO、H2;CO、CO2、H2三个反应体系中,反应相同时间,甲醇生成速率与温度的关系。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/4/2865034337198080/2865092513865728/STEM/03a6c124-ced4-4899-9039-ad62acf14e41.png?resizew=261)
①计算反应III的△H3=
②曲线c中,540K后,甲醇的生成速率减小,其原因为
③490K时,曲线a与曲线b相比,CO的存在使甲醇生成速率增大,结合反应I、III分析原因:
(2)一定温度下,在1L恒容密闭容器中充入1mol C2H4(g)和一定量的H2O(g),发生如下反应:C2H4(g)+H2O(g)⇌CH3CH2OH(g) △H,测得C2H4(g)的转化率(α)与时间(t)的关系如图所示。其中T1、T2表示温度,速率方程:v正=k正·c(C2H4)·c(H2O),v逆=k逆·c(CH3CH2OH)(k是速率常数,只与温度有关)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/4/2865034337198080/2865092513865728/STEM/e39d4558-695e-4bd9-b3e7-12faef7d550b.png?resizew=264)
①该反应的△H
②T1和T2温度下平衡时对应的压强分别为p1和p2,则p1
③温度为T1时,测定平衡体系中c(H2O)=0.4 mol·L-1,则该温度下的平衡常数K=
④N点的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c9d8f79bacf0bfd2568455cf94fcecfe.png)
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
【推荐2】利用甲烷可以有效降低有害气体对大气的污染,成为当前科学研究的重点课题。
(1)利用CH4和CO2重整不仅可以获得合成气(主要成分为CO、H2),还可减少温室气体的排放。已知重整过程中涉及如下反应:
反应Ⅰ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fe3304fc6f13506c34bd8a0b2fdea00b.png)
反应Ⅱ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f482f9b555d0376d9c70582d3014e2a.png)
反应Ⅲ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/073036bf538939555b9f77f3655e884b.png)
①已知:
,则△H1=___________
②恒容密闭容器中CH4、CO2的分压分别为25kPa、20kPa,一定条件下发生反应Ⅰ。已知
,某时刻测得
,则该时刻![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f3681cf557a865337c783b1b8e001ed.png)
___________
。
(2)CH4(g)和H2S(g)反应可以生成化工原料CS2(g)和H2(g)。控制体系压强为
,当原料初始组成n(CH4):n(H2S)=1:2,反应达到平衡时,四种组分的物质的量分数随温度的变化如图甲。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/12/2934579515187200/2935171868065792/STEM/c4e52537-589f-453e-9429-3996d4aff37e.png?resizew=200)
①图中表示CS2、CH4变化的曲线分别是_______ 、______ (填字母序号)。
②M点对应温度下,H2S的转化率是_____ ,反应的Kp=______
(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
(3)在恒容密闭容器中,通入一定量CH4和NO2发生反应,相同时间内测得NO2的转化率与温度的关系如图乙。下列叙述正确的是___________。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/12/2934579515187200/2935171868065792/STEM/b6424f10-5ca0-463b-80b7-fdc1fd6a30ff.png?resizew=269)
(4)CH4燃料电池(NaOH溶液作电解质溶液)的正极反应式为___________ 。
(1)利用CH4和CO2重整不仅可以获得合成气(主要成分为CO、H2),还可减少温室气体的排放。已知重整过程中涉及如下反应:
反应Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fe3304fc6f13506c34bd8a0b2fdea00b.png)
反应Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f482f9b555d0376d9c70582d3014e2a.png)
反应Ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/073036bf538939555b9f77f3655e884b.png)
①已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3bbeebc7228a3f53603ed697b1736418.png)
②恒容密闭容器中CH4、CO2的分压分别为25kPa、20kPa,一定条件下发生反应Ⅰ。已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e1149d9056468bc415980236c87ccf8e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4c0431d7419d010c1c766b858a10ba23.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f3681cf557a865337c783b1b8e001ed.png)
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(2)CH4(g)和H2S(g)反应可以生成化工原料CS2(g)和H2(g)。控制体系压强为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/84f3d8876d743e62212382b2be241023.png)
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①图中表示CS2、CH4变化的曲线分别是
②M点对应温度下,H2S的转化率是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5486b7b78ebf97bfb24ebce79b461c68.png)
(3)在恒容密闭容器中,通入一定量CH4和NO2发生反应,相同时间内测得NO2的转化率与温度的关系如图乙。下列叙述正确的是___________。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/12/2934579515187200/2935171868065792/STEM/b6424f10-5ca0-463b-80b7-fdc1fd6a30ff.png?resizew=269)
A.200℃NO2的平衡转化率大于300℃NO2的平衡转化率 |
B.b点的v(逆)大于e点的v(逆) |
C.c点和d点均处于平衡状态 |
D.适当升温或增大c(CH4)可提高C点时NO2的转化率和反应速率 |
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】我国提出力争在2030年前实现碳达峰,2060 年前实现碳中和。“双碳”战略倡导绿色、低碳的生产生活方式,加快降低碳排放的步伐,有利于引导绿色技术创新发展。
(1)①CH4— CO2催化重整反应包含积碳反应和消碳反应,生成CO和H2:
积碳反应: CH4(g) = C(s) + 2H2(g) ΔH= +75 kJ·mol-l
消碳反应: CO2(g) + C(s)= 2CO(g) ΔH= +172 kJ·mol-1
则CH4—CO2催化重整反应的热化学方程式为_______ ;
②反应中催化剂的活性会因积碳反应而降低,消碳反应则使积碳量减少。
若催化剂X优于催化剂Y,则a1与a2,b1与b2的最佳关系为a1_______ a2,b1_______ b2 (填“>”“<”或“=”)。
(2)一定条件下CO2与H2可发生化学反应: CO2(g) + H2(g)
CO(g) + H2O(g),化学平衡常数K与温度T的关系如下表所示:
①降低温度,化学平衡向 _______ (填“正反应”或“逆反应”)方向移动,原因是_______ ;
②某温度下,平衡浓度符合如下关系: c(CO2) c (H2) = c (CO) c (H2O),在此温度下,若该容器中含有0.8 mol CO2、1.0 mol H2、1.2 mol CO、1.2 mol H2O(g),则此时v正_______ v逆(填“>”“<”或“=”)。
(3)一定条件下,工业上还可利用CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的化学反应为CO2(g)+ 3H2(g)
CH3OH(g)+ H2O(g)。某温度下,向容积为1L的密闭容器中,充入amolCO2和3amolH2,tmin时反应达到平衡,此时CH3OH的产率为b,则从0~tmin, v(CO2) = _______ mol·L-l·min-1, 该温度下的反应平衡常数为_______ (mol·L-1)-2。
(1)①CH4— CO2催化重整反应包含积碳反应和消碳反应,生成CO和H2:
积碳反应: CH4(g) = C(s) + 2H2(g) ΔH= +75 kJ·mol-l
消碳反应: CO2(g) + C(s)= 2CO(g) ΔH= +172 kJ·mol-1
则CH4—CO2催化重整反应的热化学方程式为
②反应中催化剂的活性会因积碳反应而降低,消碳反应则使积碳量减少。
催化剂 | 积碳反应活化能/kJ·mol-1 | 消碳反应活化能/kJ·mol-1 |
X | al | b1 |
Y | a2 | b2 |
(2)一定条件下CO2与H2可发生化学反应: CO2(g) + H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
T/℃ | 700 | 800 | 850 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
②某温度下,平衡浓度符合如下关系: c(CO2) c (H2) = c (CO) c (H2O),在此温度下,若该容器中含有0.8 mol CO2、1.0 mol H2、1.2 mol CO、1.2 mol H2O(g),则此时v正
(3)一定条件下,工业上还可利用CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的化学反应为CO2(g)+ 3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】环境是人类赖以生存的基础,当前人类使用的能源石油产品中含有多种硫化物,如H2 S、H2S、COS、CH3SH等,为了保护环境,石油加工的脱硫技术研究意义重大。
请回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/6/16/2744342572335104/2745197943480320/STEM/78a604aaca6d4f1f9d76ad2e4349a22f.png?resizew=513)
(1)科学研究一种复合组分催化剂,能实现CH4把SO2转化为S,同时生成CO2和H2O。已知CH4和S的燃烧热分别为
和
,则CH4和SO2反应的热化学方程式为____________ 。
(2)一定条件下,焦炭可以还原SO2,其化学方程式为
,在恒容密闭容器中,
与足量的焦炭反应,SO2的转化率随温度变化曲线如图甲所示。则该反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
____________ 0(选填“>”或“<”);该反应自发进行的依据是 ____________ 。
(3)真空克劳斯法脱硫,可以用过量K2CO3溶液吸收少量H2S,其化学方程式为____________ ,该反应的平衡常数为 ____________ 。(已知H2CO3的
,
;H2S的
,
)
(4)COS的水解反应为
。某温度时,用活性
作催化剂,在恒容密闭容器中COS(g)的平衡转化率随不同投料比
的转化关系如图乙所示。其他条件相同时,改变反应温度,测得一定时间内COS的转化率如图丙所示。
①起始向容器中投入一定量反应物,在一定条件下,可以判断反应到达平衡状态的是___________ (填字母)。
A.容器中气体密度不变时
B.压强保持不变时
C.容器中气体的平均相对分子质量保持不变时
D.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3d15792b682dfa2379e0b7e1a4009814.png)
②若减小投料比
,H2O的转化率 ___________ (选填“增大”“减小”或“不变”)。
③请你分析该反应进行的温度不宜过高的可能原因是____________ 。
请回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/6/16/2744342572335104/2745197943480320/STEM/78a604aaca6d4f1f9d76ad2e4349a22f.png?resizew=513)
(1)科学研究一种复合组分催化剂,能实现CH4把SO2转化为S,同时生成CO2和H2O。已知CH4和S的燃烧热分别为
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(2)一定条件下,焦炭可以还原SO2,其化学方程式为
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(3)真空克劳斯法脱硫,可以用过量K2CO3溶液吸收少量H2S,其化学方程式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d4841c35ea3a65fecc17543a8f1813e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d9a54a050496d72e38f5e8a9108aa009.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/734dcd35dcb254b7a6d59b6997ce9d0d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2aa4b52ba1c4102185b5512e0d1054a8.png)
(4)COS的水解反应为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b7cd53126e3334656a79bd44b1127e3d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32d0ba28394ed722612dd065a27fddc9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9880a7f02dcbc321d283fe5bb3b29e96.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6ea8ed8a4a7572021a320761df35846a.png)
①起始向容器中投入一定量反应物,在一定条件下,可以判断反应到达平衡状态的是
A.容器中气体密度不变时
B.压强保持不变时
C.容器中气体的平均相对分子质量保持不变时
D.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3d15792b682dfa2379e0b7e1a4009814.png)
②若减小投料比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6ea8ed8a4a7572021a320761df35846a.png)
③请你分析该反应进行的温度不宜过高的可能原因是
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【推荐2】(1)乙基叔丁基醚(以ETBE表示)是一种性能优良的高辛烷值汽油调和剂。用乙醇与异丁烯(以IB表示)在催化剂HZSM-5催化下合成ETBE,反应的化学方程式为:C2H5OH(g)+IB(g)
ETBE(g) △H。回答下列问题:
反应物被催化剂HZSM-5吸附的顺序与反应历程的关系如图所示,该反应的△H=__ kJ·mol-1。反应历程的最优途径是__ (填C1、C2或C3)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/26/ddbebb91-a0bb-4092-b15d-e6e6a5d72f4a.png?resizew=339)
C1表示先吸附乙醇,C2表示先吸附异丁烯,C3表示乙醇和异丁烯同时吸附
(2)一定条件下,用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂对燃煤烟气回收。反应为2CO(g)+SO2(g)
2CO2(g)+S(l) ΔH=-270kJ·mol-1
①其他条件相同、催化剂不同,SO2的转化率随反应温度的变化如图1,Fe2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高,不考虑催化剂价格因素,选择Fe2O3的主要优点是:__ 。
②某科研小组用Fe2O3作催化剂。在380℃时,分别研究了[n(CO)∶n(SO2)]为1∶1、3∶1时SO2转化率的变化情况(图2)。则图2中表示n(CO)∶n(SO2)=3∶1的变化曲线为__ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/5/2434978888302592/2435485391503360/STEM/be2ba798a3e0410c8de1caf93cd778e7.png?resizew=368)
(3)已知NO2存在如下平衡:2NO2(g)
N2O4(g) △H<0,在一定条件下NO2与N2O4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(NO2)=k1·p2(NO2),v(N2O4)=k2·p(N2O4),相应的速率与其分压关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/26/f8f6ebc7-909d-40c1-beeb-90ee9e4af9f9.png?resizew=221)
一定温度下,k1、k2与平衡常数Kp(压力平衡常数,用平衡分压代替平衡浓度计算)间的关系是k1=__ ;在图标出点中,指出能表示反应达到平衡状态的点是__ ,理由是__ 。
(4)二氧化硫的催化氧化是工业上生产硫酸的主要反应O2(g)+2SO2(g)
2SO3(g)。
已知:标准平衡常数Kθ=
,其中pθ为标准压强(1×105Pa),p(SO3)、p(O2)和p(SO2)为各组分的平衡分压,如p(SO3)=x(SO3)p,p为平衡总压,x(SO3)为平衡系统中SO3的物质的量分数。
SO2和O2起始物质的量之比为2:1,反应在恒定温度和标准压强下进行,SO3的平衡产率为ω,则Kθ=___ (用含ω的最简式表示)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3f42750e0280ca07b31257ca8a4ddd6d.png)
反应物被催化剂HZSM-5吸附的顺序与反应历程的关系如图所示,该反应的△H=
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/26/ddbebb91-a0bb-4092-b15d-e6e6a5d72f4a.png?resizew=339)
C1表示先吸附乙醇,C2表示先吸附异丁烯,C3表示乙醇和异丁烯同时吸附
(2)一定条件下,用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂对燃煤烟气回收。反应为2CO(g)+SO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c352289143a7eb0dc8491ac2701aff9.png)
①其他条件相同、催化剂不同,SO2的转化率随反应温度的变化如图1,Fe2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高,不考虑催化剂价格因素,选择Fe2O3的主要优点是:
②某科研小组用Fe2O3作催化剂。在380℃时,分别研究了[n(CO)∶n(SO2)]为1∶1、3∶1时SO2转化率的变化情况(图2)。则图2中表示n(CO)∶n(SO2)=3∶1的变化曲线为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/5/2434978888302592/2435485391503360/STEM/be2ba798a3e0410c8de1caf93cd778e7.png?resizew=368)
(3)已知NO2存在如下平衡:2NO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3f42750e0280ca07b31257ca8a4ddd6d.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/26/f8f6ebc7-909d-40c1-beeb-90ee9e4af9f9.png?resizew=221)
一定温度下,k1、k2与平衡常数Kp(压力平衡常数,用平衡分压代替平衡浓度计算)间的关系是k1=
(4)二氧化硫的催化氧化是工业上生产硫酸的主要反应O2(g)+2SO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
已知:标准平衡常数Kθ=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e8e1be1cbe24027bc497099af3747185.png)
SO2和O2起始物质的量之比为2:1,反应在恒定温度和标准压强下进行,SO3的平衡产率为ω,则Kθ=
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【推荐3】硫及其化合物在工业生产和生活中有重要的应用,运用化学原理研究硫及其化合物有重要意义。回答下列问题:
(1)已知:2O3(g)⇌3O2(g)△H1=-285kJ•mol-1
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H2=-196.6kJ•mol-1
则反应SO2(g)+O3(g)⇌SO3(g)+O2(g)的△H=_____ kJ•mol-1
(2)对于反应SO2(g)+O3(g)⇌SO3(g)+O2(g),在催化剂作用下、523K和543K时SO2的转化率随时间变化的结果如图1所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/4/8396f20d-ebf9-4ba0-890f-dac3cb555678.png?resizew=258)
①543K时SO2的平衡转化率a=_____ 。
②下列措施在其他条件不变时能提高SO2平衡转化率的是_____ 。
A.增大压强 B.降温温度 C.增大O3的浓度 D.升高温度
(3)在容积为1L的多个反应装置中,分别充入2molSO2和2molO3控制在不同温度下发生反应,经过相同反应时间t后剩余SO2的物质的量与温度的关系如图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/4/a1e81141-e8bd-47dd-a6c3-f2d64dbc814e.png?resizew=293)
已知臭氧会转化成氧气:2O3(g)⇌3O2(g),在上述反应条件下臭氧分解率与温度关系如表:
①结合图表数据,200℃以后随着温度升高,SO2的剩余量增大的原因_____ 。
②已知250℃时SO2(g)+O3(g)⇌SO3(g)+O2(g)的平衡常数K=1,求该条件下2O3(g)⇌3O2(g)的平衡常数K=_____ (不要求得出计算结果,列出数字计算式即可)。
(1)已知:2O3(g)⇌3O2(g)△H1=-285kJ•mol-1
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H2=-196.6kJ•mol-1
则反应SO2(g)+O3(g)⇌SO3(g)+O2(g)的△H=
(2)对于反应SO2(g)+O3(g)⇌SO3(g)+O2(g),在催化剂作用下、523K和543K时SO2的转化率随时间变化的结果如图1所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/4/8396f20d-ebf9-4ba0-890f-dac3cb555678.png?resizew=258)
①543K时SO2的平衡转化率a=
②下列措施在其他条件不变时能提高SO2平衡转化率的是
A.增大压强 B.降温温度 C.增大O3的浓度 D.升高温度
(3)在容积为1L的多个反应装置中,分别充入2molSO2和2molO3控制在不同温度下发生反应,经过相同反应时间t后剩余SO2的物质的量与温度的关系如图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/4/a1e81141-e8bd-47dd-a6c3-f2d64dbc814e.png?resizew=293)
已知臭氧会转化成氧气:2O3(g)⇌3O2(g),在上述反应条件下臭氧分解率与温度关系如表:
温度/℃ | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 |
分解率/% | 0 | 0 | 0 | 6 | 30 | 81 |
①结合图表数据,200℃以后随着温度升高,SO2的剩余量增大的原因
②已知250℃时SO2(g)+O3(g)⇌SO3(g)+O2(g)的平衡常数K=1,求该条件下2O3(g)⇌3O2(g)的平衡常数K=
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【推荐1】I.常温下,根据表中的几种物质的电离平衡常数回答下列问题:
(1)若取pH、体积均相等的NaOH溶液和氨水分别用水稀释m倍、n倍,稀释后pH仍相等,则m________ (填“>”“<”或“=”)n。
(2)某温度下纯水的c(H+)=4.0×10-7mol/L,若温度不变,滴入稀盐酸,使c(H+)=2.0×10-4mol/L,则此溶液中由水电离产生的c(H+)=________ 。
(3)常温时,向0.1mol•L-1CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至c(CH3COOH):c(CH3COO-)=5:9,此时溶液pH=________ 。
(4)已知NH3•H2O的Kb=1.8×10-5,H2CO3的Ka1=4×10-7,Ka2=4×10-11,则反应NH3•H2O+H2CO3
NH
+HCO
+H2O的平衡常数K=________ 。
Ⅱ.某实验小组用已知浓度的NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸。
(5)①量取待测盐酸20.00mL放入锥形瓶中,向其中滴加2滴酚酞溶液作指示剂。
②用0.1000mol•L-1的NaOH溶液滴定。
如何判断滴定终点________ 。
(6)实验记录如表。计算可得,待测盐酸浓度为________ mol/L。
(7)误差分析:滴定时,若加入待测盐酸前用待测盐酸润洗锥形瓶,将导致测定结果________ (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(8)常温下,将pH=3的盐酸与pH=11的氨水等体积混合,混合后溶液的pH________ 7(用>、=、<表示)。
弱酸 | CH3COOH | NH3•H2O | H2CO3 |
电离平衡常数 | Ka=1.8×10-5 | Kb=1.8×10-5 | Ka1=4×10-7 Ka2=4×10-11 |
(1)若取pH、体积均相等的NaOH溶液和氨水分别用水稀释m倍、n倍,稀释后pH仍相等,则m
(2)某温度下纯水的c(H+)=4.0×10-7mol/L,若温度不变,滴入稀盐酸,使c(H+)=2.0×10-4mol/L,则此溶液中由水电离产生的c(H+)=
(3)常温时,向0.1mol•L-1CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至c(CH3COOH):c(CH3COO-)=5:9,此时溶液pH=
(4)已知NH3•H2O的Kb=1.8×10-5,H2CO3的Ka1=4×10-7,Ka2=4×10-11,则反应NH3•H2O+H2CO3
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Ⅱ.某实验小组用已知浓度的NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸。
(5)①量取待测盐酸20.00mL放入锥形瓶中,向其中滴加2滴酚酞溶液作指示剂。
②用0.1000mol•L-1的NaOH溶液滴定。
如何判断滴定终点
(6)实验记录如表。计算可得,待测盐酸浓度为
滴定次数 | 滴定管中液面初始读数/mL | 滴定终点液面读数/mL |
1 | 0.00 | 15.04 |
2 | 1.20 | 16.26 |
3 | 0.02 | 15.10 |
(7)误差分析:滴定时,若加入待测盐酸前用待测盐酸润洗锥形瓶,将导致测定结果
(8)常温下,将pH=3的盐酸与pH=11的氨水等体积混合,混合后溶液的pH
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【推荐2】目前我团分别在治理大气污染和新能源使用上都取得长足的进步。
(1)在大气污染治理上,目前我国用甲烷还原氨氧化物NO),使其排放量减少10%。已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/617fc6be02976d0ddb7f1c92529f5c52.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/057346d696b2739d309f3fadfb8dcac2.png)
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为___________ 。
(2)在新能源使用上,正在研究利用甲烷合成甲醇这个清洁能源,该反应为:
,将一定量的CH4和一定量H2O(g)通入10L容器中,若改变起始量,CH4的平衡转化率如表所示:
①假设100℃时若按甲投料反应达到平衡所需的时间为5min,则用甲烷表示该反应的平均反应速率为___________ mol·L-1min-1。
②在不改变其他外界条件下a1、a2的相对大小顺序为:al___________ a2(填“>” “=”或“<”)。
③欲提高CH4转化率且不改变该反应的平衡常数的方法是___________ (填字母序号)。
A.c(CH4)增大 B.分离出产品CH3OH
C.升高温度 D.容器体积缩小一半
(3)工业上常利用CH4来吸收CO2生成CO和H2,再用H2和CO合成甲醇,如在恒容密闭容器中通入物质的量浓度均为1.0mol/L的CH4与CO2,在一定条件下仅发生反应:
,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示:
则:①该反应的ΔH___________ (填“<”“=”或“>”)0。
②计算a点的平衡常数K=___________ 。
(1)在大气污染治理上,目前我国用甲烷还原氨氧化物NO),使其排放量减少10%。已知:
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/057346d696b2739d309f3fadfb8dcac2.png)
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为
(2)在新能源使用上,正在研究利用甲烷合成甲醇这个清洁能源,该反应为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bad1bdc415c7c5023c1c9024b60dc41b.png)
甲 | 乙 | ||
起始物质的量 | n(CH4)/mol | 5 | 5 |
n(H2O)/ mol | 10 | 5 | |
CH4的平衡转化率/% | a1=50 | a2 |
②在不改变其他外界条件下a1、a2的相对大小顺序为:al
③欲提高CH4转化率且不改变该反应的平衡常数的方法是
A.c(CH4)增大 B.分离出产品CH3OH
C.升高温度 D.容器体积缩小一半
(3)工业上常利用CH4来吸收CO2生成CO和H2,再用H2和CO合成甲醇,如在恒容密闭容器中通入物质的量浓度均为1.0mol/L的CH4与CO2,在一定条件下仅发生反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/20ca7f4bc7f0092534420d5e1dff4b65.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/27/448269e1-95d0-4f83-8292-60bb139d73ae.png?resizew=284)
则:①该反应的ΔH
②计算a点的平衡常数K=
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【推荐3】
通过不同方式转化为高附加值化学品有利于实现“双碳目标”,其中
加氢转化为二甲醚(
)是常见的一种方式,其反应过程如下:
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9eb98992b65b84f21ca7ff32f52b4e28.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d259ddc075733a33f765aae6d5b131e2.png)
Ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0ce6715806337a67eb50111e3e7976f1.png)
回答下列问题:
(1)
加氢制
反应的热化学方程式为___________ 。
(2)进料比
时,不同压强下
平衡转化率随温度的变化关系如图所示。
、
、
和
由大到小的顺序为___________ ,判断依据是___________ 。
②压强为
时,
平衡转化率随温度升高先减小后增大,原因是___________ 。
(3)上图中,当反应温度高于350℃时几条曲线重合,说明此时的转化率不受压强影响,原因是___________ 。
(4)反应Ⅱ和反应Ⅲ的平衡常数(
)随温度变化关系如图2所示,表示反应Ⅱ的曲线为___________ (填“a”或“b”)。恒温恒压条件下,向体系中通入
和
,达到平衡时
转化率为50%,
为0.07mol,该条件下生成的CO可以忽略不计,则
的物质的量为___________ mol,
加氢制
的反应用摩尔分数表示的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c5b04acbb470168465fe52431d5e43be.png)
___________ (列出计算式)。(已知反应
的
,物质i的摩尔分数
。)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae8957816dcba4d350e21dcdfafa8c62.png)
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a1a0a7e8797859917d04ff18a6a89d4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9eb98992b65b84f21ca7ff32f52b4e28.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b35e90d9301361fd4631e9560221c133.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d259ddc075733a33f765aae6d5b131e2.png)
Ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/57a4223681d3bc2c0ac5f689703cf5ef.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0ce6715806337a67eb50111e3e7976f1.png)
回答下列问题:
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae8957816dcba4d350e21dcdfafa8c62.png)
(2)进料比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be449aed607a454ac928fa175065d022.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8be646cd52d7f2f1714e7542e75810f2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/adad9633b73dfbbb3d84b4f15979e99e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87b21b872313f7d8c5b606981f954a1e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2fc119550ce4fc5f3d1daf996e7243bd.png)
②压强为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8be646cd52d7f2f1714e7542e75810f2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(3)上图中,当反应温度高于350℃时几条曲线重合,说明此时的转化率不受压强影响,原因是
(4)反应Ⅱ和反应Ⅲ的平衡常数(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/271ecacb6660114e443fadc2d1b33eab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd22b38b2826d9ea0c76f5ffd300c1a5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/99f54f19fd88e44fe8edb979945b4154.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/ae8957816dcba4d350e21dcdfafa8c62.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae8957816dcba4d350e21dcdfafa8c62.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c5b04acbb470168465fe52431d5e43be.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50955317203e8cc42f7ed4881e87cd25.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/412d066261f6b3c96e71e19796db0087.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9a2caceee54c86bd9e838e596733ae2b.png)
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐1】2020年9月我国明确提出2030年实现“碳达练”与2060年实现“碳中和”的目标,倡导绿色、环保、低碳的生活方式。二氧化碳催化加氢合成乙烯在环境保护、资源利用、战略需求等方面具有重要意义。
和
在铁系催化剂作用下发生化学反应:
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e304d0e23f8f3b57f3fc09bf416ba4b3.png)
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ能自发进行,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
___________ 0(填“<”“>”或“=”):该反应自发进行的条件是___________ (填“高温”或“低温”)。
(2)在密闭容器中通入1![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
和3![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
,在铁系催化剂作用下进行反应,某一压强下,
的平衡转化率随温度的变化如图所示。___________ (填标号)。
A.由图1可知:在该压强下,200~550℃之间以反应Ⅰ为主,550℃后以反应Ⅱ为主
B.反应Ⅱ化学方程式前后物质的化学计量数之和相等、所以增大压强反应Ⅱ的速率一定不变
C.恒温恒压下,容器内气体的密度不变时,说明反应已达到平衡
D.其他条件不变,将
和
的初始物质的量之比变为2∶3,可提高
平衡转化率
②图1中点
,此时乙烯的选择性为
(选择性:转化的
中,用于生成
的
所占的物质的量分数),计算该温度时反应Ⅱ的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
___________ (结果用分数表示)。
(3)利用电解法也可以实现
转化为
,试写出在酸性介质中该电解池阴极的电极反应式:___________ 。
(4)工业上常用乙烯水合法制乙醇,乙醇脱水可制得二乙醚:
。
实验测得:
,
,
、
为速率常数。
温度下,向2L恒容密闭容器中加入0.2![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
,10min时达到平衡,
的体积分数为25%,用
表示的平均反应速率为___________
,当温度变为
时,
,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a724b59c890095baa5cb73e267c44.png)
___________
(填“大于”“小于”或“等于”)。
(5)温度为T℃时、在恒容密闭容器中发生反应
,反应物
和
的平衡转化率分别随着水、一氧化碳的物质的量之比
的变化曲线如图所示:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
、1.8![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
、3.2![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
、1.2![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
,发生上述反应,反应进行的方向为___________ (填“正向”或“逆向”)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/74cc89e099573942ba0680fff9dcd7bc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1b1d40ebbc1f613d901159f2ee2f045.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e304d0e23f8f3b57f3fc09bf416ba4b3.png)
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ能自发进行,则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
(2)在密闭容器中通入1
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
A.由图1可知:在该压强下,200~550℃之间以反应Ⅰ为主,550℃后以反应Ⅱ为主
B.反应Ⅱ化学方程式前后物质的化学计量数之和相等、所以增大压强反应Ⅱ的速率一定不变
C.恒温恒压下,容器内气体的密度不变时,说明反应已达到平衡
D.其他条件不变,将
![](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/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
②图1中点
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/898da62edbb902cb18cb9fbeeb0a22ef.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7ab44a7dc9c035687a33f6e065392359.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4e6553c72b887ca38fa8b1381a128f9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
(3)利用电解法也可以实现
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4e6553c72b887ca38fa8b1381a128f9.png)
(4)工业上常用乙烯水合法制乙醇,乙醇脱水可制得二乙醚:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e28c1e804265a4abb63b47a4a70772d4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7ef011bea3ce12c23fd395f68822294c.png)
实验测得:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87f3ff27f24d72b234124a94f1e23f9b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b753ddc942107451ac7253bc798b20eb.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/4e9a724b59c890095baa5cb73e267c44.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a270adb1edf9e59f1fd852a46077a88e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98183b7becdd0efb6fe8f57cdcbce983.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c02b4d7f882571693388e2d532b49ad0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5547f6339f968a7af10c5c0c781308a9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9275bd8ce17fcc4a786510b008414ab0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f942312df0db8c78af2978a7fcf5832a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a724b59c890095baa5cb73e267c44.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9275bd8ce17fcc4a786510b008414ab0.png)
(5)温度为T℃时、在恒容密闭容器中发生反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b05efe66c0e0954c289a0f6f05e4faa3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98183b7becdd0efb6fe8f57cdcbce983.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/648a2112bc35d199730eb6389a2b9ea4.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
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解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】脱除工业废气中的氮氧化物(主要是指NO和NO2)可以净化空气、改善环境,是环境保护的主要课题。
(1)早期是利用NH3还原法,可将NOx还原为N2进行脱除。
已知:①4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-905.9kJ·mol-1
②N2(g)+O2(g)
2NO(g) ΔH=+180kJ·mol-1
③H2O(g)
H2O(l) ΔH=-44kJ·mol-1
写出常温下,NH3还原NO反应的热化学方程式__ 。
(2)以漂粉精溶液为吸收剂可以有效脱除烟气中的NO。
①漂粉精溶液的主要成分是Ca(ClO)2,若吸收过程中,消耗的Ca(ClO)2与吸收的NO的物质的量之比为3∶4,则脱除后NO转化为__ 。
②某一兴趣小组研究不同温度下相同浓度漂粉精溶液对NO脱除率的影响,结果如图所示。图中,40~60℃NO脱除率上升可能的原因为__ ;60~80℃NO脱除率下降可能的原因为__ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/5/2ef66d77-fdb7-465f-a7b8-3b74f63ef2b2.png?resizew=207)
(3)过硫酸钠(Na2S2O8)氧化去除NO
第一步:NO在碱性环境中被Na2S2O8氧化为NaNO2
第二步:NaNO2继续被氧化为NaNO3,反应为
+
+2OH-![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/6/17/2486656822878208/2487164518105088/STEM/3af1dd5b62124d1fab39bd8c17b373ed.png?resizew=35)
+2
+H2O。
不同温度下,平衡时
的脱除率与过硫酸钠(Na2S2O8)初始浓度(指第二步反应的初始浓度)的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/5/6db023d0-c04e-4de3-b9f7-ba744a8a79b7.png?resizew=260)
①a、b、c、d四点平衡常数K由大到小的顺序为__ ,原因是__ 。
②若a点(0.1,40%)时,
的初始浓度为amol·L-1,平衡时pH=13,则65℃时,第二步反应的平衡常数K=__ 。(用含a的代数式表示,已知65℃时Kw=1.0×10-13)
(4)利用新型材料光催化脱除NO法如图所示。
某电化学小组将过程A、B设计成酸性电解池反应,则该反应中阴极反应方程式为___ 。
(1)早期是利用NH3还原法,可将NOx还原为N2进行脱除。
已知:①4NH3(g)+5O2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/6/17/2486656822878208/2487164518105088/STEM/3af1dd5b62124d1fab39bd8c17b373ed.png?resizew=35)
②N2(g)+O2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/6/17/2486656822878208/2487164518105088/STEM/3af1dd5b62124d1fab39bd8c17b373ed.png?resizew=35)
③H2O(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/6/17/2486656822878208/2487164518105088/STEM/3af1dd5b62124d1fab39bd8c17b373ed.png?resizew=35)
写出常温下,NH3还原NO反应的热化学方程式
(2)以漂粉精溶液为吸收剂可以有效脱除烟气中的NO。
①漂粉精溶液的主要成分是Ca(ClO)2,若吸收过程中,消耗的Ca(ClO)2与吸收的NO的物质的量之比为3∶4,则脱除后NO转化为
②某一兴趣小组研究不同温度下相同浓度漂粉精溶液对NO脱除率的影响,结果如图所示。图中,40~60℃NO脱除率上升可能的原因为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/5/2ef66d77-fdb7-465f-a7b8-3b74f63ef2b2.png?resizew=207)
(3)过硫酸钠(Na2S2O8)氧化去除NO
第一步:NO在碱性环境中被Na2S2O8氧化为NaNO2
第二步:NaNO2继续被氧化为NaNO3,反应为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8765900eac71688450fcd150f35b15ac.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/161d60b5763e8b75803350aac26728ce.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/6/17/2486656822878208/2487164518105088/STEM/3af1dd5b62124d1fab39bd8c17b373ed.png?resizew=35)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65c41754d5a6063c49f6ee429dc68065.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3e467b1d06fca46dc6b0fb64aa7e4767.png)
不同温度下,平衡时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8765900eac71688450fcd150f35b15ac.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/5/6db023d0-c04e-4de3-b9f7-ba744a8a79b7.png?resizew=260)
①a、b、c、d四点平衡常数K由大到小的顺序为
②若a点(0.1,40%)时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8765900eac71688450fcd150f35b15ac.png)
(4)利用新型材料光催化脱除NO法如图所示。
某电化学小组将过程A、B设计成酸性电解池反应,则该反应中阴极反应方程式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/5/ce009546-b364-4a08-ab80-863dbf4cf889.png?resizew=187)
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解答题-实验探究题
|
较难
(0.4)
【推荐3】某小组利用含铜刻蚀废液制备无水
,并电解饱和
溶液探究其阴极产物以便回收铜。
I.制备无水
。制备流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/31/2947935001141248/2948132026826752/STEM/054e25c2-e918-4e74-9f39-eec00db2d119.png?resizew=644)
(1)实验室中,“结晶”时使用的陶瓷仪器是_______ ,“脱水”最适宜的方法为_______ 。
(2)已知“过滤”后的滤液中主要溶质为
,则“反应①”的离子方程式为_______ 。
II.探究电解饱和
溶液的阴极产物。用下图所示装置电解饱和
溶液,一段时间后,观察到阴极电极表面附着白色固体,电极底部有少量红色固体生成,电极附近的溶液呈“黑色”。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/31/2947935001141248/2948132026826752/STEM/7e01d8a7-a41a-4f1f-9355-f92b63ee1efa.png?resizew=206)
(3)查阅文献发现白色固体是CuCl。则生成CuCl的阴极电极反应为_______ 。
(4)为抑制阴极副反应的发生,该小组继续探究影响CuCl固体析出量的因素,实验如下:
实验结果表明,为减少电解过程中CuCl的析出,可采取的措施有_______ 、_______ 。
(5)为探究溶液呈“黑色”的原因,该小组查阅含铜物质的颜色后有如下猜想:
猜想1:“黑色”物质是细小的CuO粉末;
猜想2:“黑色”物质是纳米铜粉;
猜想3:“黑色”物质是
与
、
形成的络合离子。
为验证猜想,该小组进行以下实验,得出初步结论:
有同学认为,实验2的现象不能证明猜想2一定成立,理由是③_______ ,因此,关于“黑色”物质的成分还需进一步研究。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/07d05cee2402360de2e5becf2e06a635.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/07d05cee2402360de2e5becf2e06a635.png)
I.制备无水
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/07d05cee2402360de2e5becf2e06a635.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/31/2947935001141248/2948132026826752/STEM/054e25c2-e918-4e74-9f39-eec00db2d119.png?resizew=644)
(1)实验室中,“结晶”时使用的陶瓷仪器是
(2)已知“过滤”后的滤液中主要溶质为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/95e5e50a62c390ae7f7cb638753931b9.png)
II.探究电解饱和
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(3)查阅文献发现白色固体是CuCl。则生成CuCl的阴极电极反应为
(4)为抑制阴极副反应的发生,该小组继续探究影响CuCl固体析出量的因素,实验如下:
编号 | 电解液 | 阴极电极析出固体量 | |
白色固体 | 红色固体 | ||
1 | 5%![]() | 无 | 较多 |
2 | 15%![]() | 少量 | 较多 |
3 | 饱和![]() | 较多 | 少 |
4 | 饱和![]() | 无 | 较多 |
(5)为探究溶液呈“黑色”的原因,该小组查阅含铜物质的颜色后有如下猜想:
猜想1:“黑色”物质是细小的CuO粉末;
猜想2:“黑色”物质是纳米铜粉;
猜想3:“黑色”物质是
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为验证猜想,该小组进行以下实验,得出初步结论:
编号 | 操作 | 现象 | 初步结论 |
1 | 取2mL“黑色”溶液于试管中,加入适量① | 无明显现象 | 猜想1不成立 |
2 | 取2mL“黑色”溶液于试管中,加入适量稀硝酸,振荡 | ② | 猜想2成立 |
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