二氧化碳一甲烷重整反应制备合成气(H2+CO)是一种生产高附加值化学品的低碳过程。该过程存在如下化学反应:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/97686219a24bdf49ed7a7bca6425dec1.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/481794d00b642868d2d381070aa4a6bb.png)
④
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/69ab3f5ba5b4d59a6475676cb9ce64c3.png)
回答下列问题:
(1)
_______ ,该反应在___________ (填“高温”或“低温”或“任意温度”)下可自发进行。
(2)反应体系总压强分别为
和
时,
平衡转化率随反应温度变化如图所示,则代表反应体系总压强为
的曲线是_______ (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”),判断依据是_______ 。
时,平衡时部分组分的物质的量随反应温度变化如图所示。随反应温度的升高,
的物质的量先增加后减少,主要原因是_______ 。
和
反应可制取乙烯,反应的化学方程式为
。一定温度下,向某恒容密闭容器中充入
和
,体系的初始压强为
,若平衡时
的转化率为
,不考虑副反应的发生,
的平衡分压为____ Mpa(用
表示,下同),该反应的压强平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
_____
。
(5)CH4过光电化学转化可制得乙二醇,以乙二醇为燃料的燃料电池工作时,若以
溶液为电解液,则该电极的电极反应式为___________ 。
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e938dca199fbe15810ce6b7cb1df6230.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/62aef06cb43205f9dda16ada929b5f10.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/97686219a24bdf49ed7a7bca6425dec1.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/00dd4b67cd67c494b65c4eed1cdad53e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/481794d00b642868d2d381070aa4a6bb.png)
④
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c4ad446e430ecae6b1ed2944ec372437.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/69ab3f5ba5b4d59a6475676cb9ce64c3.png)
回答下列问题:
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c887da835a90499bb1f37d08e6f25ab.png)
(2)反应体系总压强分别为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5f677713808e6829e60af5a58620a8f3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7748c0ff0581b2e70b08a20ce1ff4b61.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03a5c8a45b70251a7fa0506a5b4b8ac9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ec5a2b8872229e1f325ebd5ff4ef7895.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c562b470db841b609d5855938167748.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03a5c8a45b70251a7fa0506a5b4b8ac9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e2dc80c28df6d9f2a7a6edce1f1e81f8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/93555e770918a24f21dbf5f8caa2f76c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/95b01a5c6c65b4b42999b84b29a5b016.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b077910aae12b5b1e498713c26d692a4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03a5c8a45b70251a7fa0506a5b4b8ac9.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39d5265de850f3d70ec9638d7e5114d3.png)
(5)CH4过光电化学转化可制得乙二醇,以乙二醇为燃料的燃料电池工作时,若以
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f935c5e4a76d7b3eadc6b1438c8ba252.png)
更新时间:2024-05-22 17:04:22
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【推荐1】富钴结壳浸出液分离
制备
的工业流程如下。
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已知:i.浸出液中主要含有的金属离子为:
、
、
、
、![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/78074858e37b7253065c0e364414a94a.png)
ii.25℃时,金属硫化物的溶度积常数。
(1)过程①中,
还原得到的浸出液中含硫元素的阴离子主要为_______ 。
(2)过程②中,
转化为
时,氧气和石灰乳的作用分别是_______ 。
(3)固体Y中主要物质的化学式为_______ 。
(4)已知,
在
时完全沉淀转化为
。过程③中沉淀剂不选择
的原因可能是_______ 。
(5)已知,温度高于20℃时,
在水中的溶解度随温度升高迅速降低。过程④中,采用的操作是_______ 。
(6)过程⑤中发生下列反应。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/887134b060f0def9bfe7f232f6ba5b93.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/733172d51809f1d8b57b9af338818883.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a95d800b889e9e22aa00ec16b7f0a794.png)
利用
和
计算
时,还需要利用_______ 反应的
。
(7)流程中可循环使用的物质是_______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/861c7c33f4c80d7f0ccd0aa348f0ae74.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eebf43bd29e4c78428364684e4b9fb81.png)
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已知:i.浸出液中主要含有的金属离子为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ee239d60b917ee892d2b81a111461765.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a95c942797a917b2952c646d44dd8d72.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/159ad065eafedcf9902fd71db62a5f83.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2293442fbaeba329c0deab4c6c56a78a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/78074858e37b7253065c0e364414a94a.png)
ii.25℃时,金属硫化物的溶度积常数。
金属硫化物 | NiS | CoS | CuS | MnS |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39208d1c3e640e796d76875beeb9fb04.png)
(2)过程②中,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/78074858e37b7253065c0e364414a94a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2e7d01cf3a51bd62a2d6563cbca42695.png)
(3)固体Y中主要物质的化学式为
(4)已知,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2293442fbaeba329c0deab4c6c56a78a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/adf1ce38f3246c96a2791585fd0c9723.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c3afcc672b9808c68fd7a04a04ad8b0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5e7234d623a9f6d2ca546534671dc08d.png)
(5)已知,温度高于20℃时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/861c7c33f4c80d7f0ccd0aa348f0ae74.png)
(6)过程⑤中发生下列反应。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c19db1b2ee571d3d1aa2c04f5db97c7a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/887134b060f0def9bfe7f232f6ba5b93.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2276f5a0392d54978eb5972665e0c2a9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/733172d51809f1d8b57b9af338818883.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/353a678bacef8b23c31d110f1f49ca75.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a95d800b889e9e22aa00ec16b7f0a794.png)
利用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a95d800b889e9e22aa00ec16b7f0a794.png)
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(7)流程中可循环使用的物质是
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(0.4)
解题方法
【推荐2】甲醇是一种优质燃料,在工业上常用CO和H2合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。
已知:①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)
H1
②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH2
③CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH3
回答下列问题:
(1)CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)的平衡常数K表达式___________ ,该反应的反应热ΔH4=__________ (用ΔH1、ΔH2、ΔH3)。
(2)若在绝热、恒容的密闭容器中充入1 mol CO、2 mol H2,发生CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)反应,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻为平衡状态的是___________ (填选项字母,单选)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/27/8305d982-1181-4715-9421-f08ea27c2145.png?resizew=647)
(3)T1℃时,在一个体积为5 L的恒容容器中充入1 mol CO、2 mol H2,经过5 min达到平衡,CO的转化率为0.8,则5 min内用H2表示的反应速率为v(H2)=___________ ,T1℃时,CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)的平衡常数K=___________ 。
(4)为了提高燃料的利用率可以将甲醇设计为燃料电池,写出KOH作电解质溶液时,甲醇燃料电池的负极反应式:___________ 。该电池负极与水库的铁闸相连时,可以保护铁闸不被腐蚀,这种电化学保护方法叫做___________ 。
(5)含有甲醇的废水随意排放会造成水污染,可用ClO2将其氧化为CO2,然后再加碱中和即可。写出处理甲醇酸性废水过程中,ClO2与甲醇反应的离子方程式:___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
已知:①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff35e4e3cdc188643c46265591575c6.png)
②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH2
③CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH3
回答下列问题:
(1)CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(2)若在绝热、恒容的密闭容器中充入1 mol CO、2 mol H2,发生CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/27/8305d982-1181-4715-9421-f08ea27c2145.png?resizew=647)
(3)T1℃时,在一个体积为5 L的恒容容器中充入1 mol CO、2 mol H2,经过5 min达到平衡,CO的转化率为0.8,则5 min内用H2表示的反应速率为v(H2)=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(4)为了提高燃料的利用率可以将甲醇设计为燃料电池,写出KOH作电解质溶液时,甲醇燃料电池的负极反应式:
(5)含有甲醇的废水随意排放会造成水污染,可用ClO2将其氧化为CO2,然后再加碱中和即可。写出处理甲醇酸性废水过程中,ClO2与甲醇反应的离子方程式:
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(0.4)
【推荐3】安徽铜陵素有“中国古铜都、当代铜基地”之称,铜产品畅销世界各地。
(1)工业常用火法炼铜,相关反应如下:
反应ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0354c40e33355c548ff7b00423cd9f44.png)
反应ⅱ:
kJ⋅mol![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f483eb8188afd27aa8f59e3f0b0ce3e.png)
反应ⅲ:
kJ⋅mol![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f483eb8188afd27aa8f59e3f0b0ce3e.png)
反应ⅳ:
kJ⋅mol![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f483eb8188afd27aa8f59e3f0b0ce3e.png)
则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/380bbacf854e30e2e747fc286d2b9997.png)
______ 。
(2)已知铜离子在浓氨水中以配合物的形式存在。某研究小组以粗铜、纯铜为电极,以浓氨水为电解质溶液,进行粗铜精炼模拟实验。电解过程中,
向阴极移动,一开始阴极表面有气体逸出,一段时间后阴极表面析出红色固体。阴极先后发生的电极反应式为____________ 、____________ 。
(3)T℃下,在体积可变的真空密闭容器中充入1 mol
和足量的
,发生反应ⅰ,达到平衡后,
min时保持温度不变,将体积压缩至原来的四分之一并保持体积不变(A点状态),再次达到平衡,A点可能向______ (填“B”“C”或“D”)点移动,判断依据是____________ 。
和1 mol
发生(1)中反应,达到平衡时测得混合气体的平均摩尔质量为56 g⋅mol
。该温度下,反应ⅱ的物质的量分数平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c0107c9d714d52fa9ad32e3058a3a66e.png)
______ [反应
的物质的量分数平衡常数
,其中x(A)、x(B)、x(C)、x(D)为各组分的物质的量分数]。
(5)磷青铜主要用作耐磨零件等,其立方晶胞结构如图所示,用
表示阿伏加德罗常数的值。______ 种空间运动状态。
②该晶体中距离Sn原子最近的Cu原子有x个,距离P原子最近的P原子有y个,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3da6fcc415d8d0c1ffbe86cfec745cfe.png)
______ 。
③若该晶体的密度为ρ g⋅cm
,最近的Cu原子核间距为______ pm(用含ρ、
的代数式表示)。
(1)工业常用火法炼铜,相关反应如下:
反应ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f150b486d0a1bf5c9ae51bdc31a35d72.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0354c40e33355c548ff7b00423cd9f44.png)
反应ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/66d182dc2710360c7d91ae6f507580b1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3a8fd0777991c9a727ab645bda98be0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f483eb8188afd27aa8f59e3f0b0ce3e.png)
反应ⅲ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f8462a0d48d5ca3c167e85e4bbaa286d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c2c73333903b1ee0023de82d8498048.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f483eb8188afd27aa8f59e3f0b0ce3e.png)
反应ⅳ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/29f0de2519697b525a5129a273328c90.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d5db5f13864dcb7a5ff698247bf77401.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f483eb8188afd27aa8f59e3f0b0ce3e.png)
则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/380bbacf854e30e2e747fc286d2b9997.png)
(2)已知铜离子在浓氨水中以配合物的形式存在。某研究小组以粗铜、纯铜为电极,以浓氨水为电解质溶液,进行粗铜精炼模拟实验。电解过程中,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/06c9cd94c21dd18c5883802979413d97.png)
(3)T℃下,在体积可变的真空密闭容器中充入1 mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e65b04bd72546e419abe07d35ec2341.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0861e8af3223980ba9fb3010c89c888e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0d9fd58e71dcae6cafaf9037d20ebd76.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/122db8ff78fb75a5d8b1e653dda8fbd5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e65b04bd72546e419abe07d35ec2341.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f483eb8188afd27aa8f59e3f0b0ce3e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c0107c9d714d52fa9ad32e3058a3a66e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eb6940be175ab0d3703164556552c69e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/52a681ff87a206c2038aa79f5924bbb7.png)
(5)磷青铜主要用作耐磨零件等,其立方晶胞结构如图所示,用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/004d5c84e9636ffab4f1825ea166307d.png)
②该晶体中距离Sn原子最近的Cu原子有x个,距离P原子最近的P原子有y个,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3da6fcc415d8d0c1ffbe86cfec745cfe.png)
③若该晶体的密度为ρ g⋅cm
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d1c6536b00145a19999494287769322.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/004d5c84e9636ffab4f1825ea166307d.png)
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【推荐1】五氧化二碘是一种重要的工业试剂,常温下为白色针状结晶,可用于除去空气中的一氧化碳。请回答下列问题:
(1)已知:①2I2(s)+5O2(g)=2I2O5(s) ∆H1=-75. 6kJ/mol
②I2O5(s)+5CO(g)⇌5CO2(g)+I2(s) ∆H2=-1377.2kJ/mol
则表示CO燃烧热的热化学方程式为______
(2)结合反应①和反应②分析, I2在CO转化为CO2的反应中所起的作用是_____ 。
(3)若在恒温恒容的密闭体系中进行上述反应②,下列不能说明反应②达到平衡状态的是_______(填序号)。
(4)10°C时,某恒容密闭容器中充有足量的I2O5(s),向该容器中充入CO发生反应②,充入CO的物质的量与平衡时CO2的物质的量的关系如图甲所示。若降低温度,θ值_____ (填“增大”“减小”或“不变”),理由是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/28/7296920b-3d51-4aac-a814-36a3bf576d90.png?resizew=143)
(5)图乙是不同温度下CO的平衡转化率随CO2的移出率的关系[CO2的移出率=
×100%]:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/28/04c0212b-e28f-4491-ba0d-eeb6b4c4efdd.png?resizew=229)
①20°C时,向2L恒容密闭容器中充入2molCO和足量I2O5,反应达到平衡后固体质量减小8g。该温度下反应的平衡常数K=________ ( 可用分数表示)。
②图中a=_______
(1)已知:①2I2(s)+5O2(g)=2I2O5(s) ∆H1=-75. 6kJ/mol
②I2O5(s)+5CO(g)⇌5CO2(g)+I2(s) ∆H2=-1377.2kJ/mol
则表示CO燃烧热的热化学方程式为
(2)结合反应①和反应②分析, I2在CO转化为CO2的反应中所起的作用是
(3)若在恒温恒容的密闭体系中进行上述反应②,下列不能说明反应②达到平衡状态的是_______(填序号)。
A.混合气体的密度保持不变 | B.CO和CO2的物质的量相等 |
C.v(CO)=v(CO2) | D.混合气体的平均分子量不变 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/28/7296920b-3d51-4aac-a814-36a3bf576d90.png?resizew=143)
(5)图乙是不同温度下CO的平衡转化率随CO2的移出率的关系[CO2的移出率=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/208435449f12751ec9d00ce4fd5c0401.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/28/04c0212b-e28f-4491-ba0d-eeb6b4c4efdd.png?resizew=229)
①20°C时,向2L恒容密闭容器中充入2molCO和足量I2O5,反应达到平衡后固体质量减小8g。该温度下反应的平衡常数K=
②图中a=
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【推荐2】丙烯腈(C3H3N)是一种重要的化工原料,以丙烯(C3H6)、NH3、O2为原料,选择合适的催化剂合成丙烯腈的主要反应如下:
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9975aa3c06d797bd705a869917b32c82.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a1456311e73c63da87dfdef40fad934b.png)
反应Ⅲ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a95d800b889e9e22aa00ec16b7f0a794.png)
(1)
℃时,向恒压容器中充入0.2mol
、0.6mol
和0.6mol
,发生反应Ⅲ,达到平衡时,放出94.1kJ能量;若向相同容器中充入1.5mol HCN(g)和3mol
(g),达平衡时吸收235.25kJ能量,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
_______
;两种情况下反应物的转化率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b83582b476f10e4a84793faebec20bf3.png)
_______ 。
(2)200℃,160Pa时,向恒压容器中充入
、
和
的混和气体制取丙烯腈,发生上述三个反应。平衡后,测得
(g)、
(g)、HCN(g)的体积分数分别为6%、10%、6%,其中三种反应物的体积分数相等。则
(g)的体积分数为_______ ,丙烯腈
(g)的产率为_______ (保留3位有效数字),反应Ⅱ的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
_______
。(已知:
)
(3)反应时间相同、反应物起始投料相同时,丙烯腈产率与反应温度的关系如图所示(图中虚线表示相同条件下丙烯腈平衡产率随温度的变化)。Y点丙烯腈产率比X点高的原因是_______ 。Z点正反应速率_______ X点正反应速率(填“>”、“<”或“无法比较”),理由是_______ 。
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b0013aaa93645f551528011ecdd4cf2a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9975aa3c06d797bd705a869917b32c82.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/733b97caadea2a8f7912b850510279b6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a1456311e73c63da87dfdef40fad934b.png)
反应Ⅲ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e10d20e02ad0050f09f0f6eefd15f18e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a95d800b889e9e22aa00ec16b7f0a794.png)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a724b59c890095baa5cb73e267c44.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ccab67a736385c61a9c8bc5f0f97c100.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbe2066525aa0616cf44d051d57bf713.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e9b0547b553bc0c6d94299341006c14.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/b83582b476f10e4a84793faebec20bf3.png)
(2)200℃,160Pa时,向恒压容器中充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ccab67a736385c61a9c8bc5f0f97c100.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbe2066525aa0616cf44d051d57bf713.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5828740f8ced78388a645110868342fe.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a8c9ec2158712faaffadac6f58db73b5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e9b0547b553bc0c6d94299341006c14.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a8c9ec2158712faaffadac6f58db73b5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/df6b7ad0bbca143e52974d429f765420.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/77f4fe3881286b0d530ebe9e8ccb1739.png)
(3)反应时间相同、反应物起始投料相同时,丙烯腈产率与反应温度的关系如图所示(图中虚线表示相同条件下丙烯腈平衡产率随温度的变化)。Y点丙烯腈产率比X点高的原因是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/29/8158aafa-c0d6-4b4d-a1e7-8f28402eee1c.png?resizew=231)
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【推荐3】近年华北地区频繁的雾霾天气已经引起人们的高度重视,化学反应原理可用于治理环境污染,请回答下列问题:
(1)一定条件下,可以用CO处理燃煤烟气生成液态硫,实现硫的回收。
①已知:2CO(g)+O2(g) = 2CO2(g) ΔH= -566 kJ·mol-1
S(l) +O2(g) = SO2(g) ΔH=-296 kJ·mol-1
则用CO处理燃煤烟气的热化学方程式是_____________________ 。
②在一定温度下,在2 L密闭容器中投入2 mol CO、l mol SO2发生上述反应,达到化学平衡时SO2的转化率为90%,则该温度下该反应的平衡常数K的数值为____________ 。
(2)SNCR—SCR是一种新型的烟气脱硝技术(除去烟气中的NOx),其流程如下:
已知该方法中主要反应的热化学方程式:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)
4N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1646 kJ·mol-1,在一定温度下,在密闭恒压的容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是__________________ (填字母)。
a. 4v逆(N2) = v正(O2)
b.混合气体的密度保持不变
c. c(N2)∶c(H2O)∶c(NH3)=4∶6∶4
d.单位时间内断裂4 mol N-H键的同时断裂4 mol
键
(3)如图所示,反应温度会直接影响SNCR技术的脱硝效率。
①SNCR技术脱硝的最佳温度选择925 ℃的理由是_____________ 。
②SNCR与SCR技术相比,SNCR技术的反应温度较高,其原因是________________ ;但当烟气温度高于1000℃时,SNCR脱硝效率明显降低,其原因可能是__________________ 。
(4)一种三室微生物燃料电池可用于污水净化、海水淡化,其工作原理如图所示:
①中间室的Cl-移向_________ (填“左室”或“右室”),处理后的含硝酸根废水的pH__________ (填“降低”或“升高”)
②若图中有机废水中有机物用C6H12O6表示, 请写出左室发生反应的电极反应式:_________________ 。
(1)一定条件下,可以用CO处理燃煤烟气生成液态硫,实现硫的回收。
①已知:2CO(g)+O2(g) = 2CO2(g) ΔH= -566 kJ·mol-1
S(l) +O2(g) = SO2(g) ΔH=-296 kJ·mol-1
则用CO处理燃煤烟气的热化学方程式是
②在一定温度下,在2 L密闭容器中投入2 mol CO、l mol SO2发生上述反应,达到化学平衡时SO2的转化率为90%,则该温度下该反应的平衡常数K的数值为
(2)SNCR—SCR是一种新型的烟气脱硝技术(除去烟气中的NOx),其流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/25/03a51979-050a-44bb-a59b-3dbc88ac0f75.png?resizew=440)
已知该方法中主要反应的热化学方程式:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/4/22/1671348548165632/1671444509827072/STEM/86fcee3fa7c9450f817517deebddb126.png?resizew=37)
a. 4v逆(N2) = v正(O2)
b.混合气体的密度保持不变
c. c(N2)∶c(H2O)∶c(NH3)=4∶6∶4
d.单位时间内断裂4 mol N-H键的同时断裂4 mol
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/4/22/1671348548165632/1671444509827072/STEM/822d2b4fcd6148fc9d499ea0ce69fa73.png?resizew=42)
(3)如图所示,反应温度会直接影响SNCR技术的脱硝效率。
①SNCR技术脱硝的最佳温度选择925 ℃的理由是
②SNCR与SCR技术相比,SNCR技术的反应温度较高,其原因是
(4)一种三室微生物燃料电池可用于污水净化、海水淡化,其工作原理如图所示:
①中间室的Cl-移向
②若图中有机废水中有机物用C6H12O6表示, 请写出左室发生反应的电极反应式:
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【推荐1】“碳达峰”“碳中和”是推动我国经济社会高质量发展的内在要求。通过二氧化碳催化加氢合成二甲醚是一种重要的转化方法,其过程如下:
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0767ea13b823b3118a48fc437ff36293.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9dce416cb3a851626f72c40e1a322398.png)
回答下列问题:
(1)二氧化碳与氢气合成CH3OCH3时,通常控制温度为 500℃左右,其可能的原因为_____(填字母)。
(2)在 1L 恒温密闭容器中充入4molCO2和6molH2 ,初始压强为 p,20min 时反应 Ⅰ、Ⅱ都达到平衡状态,体系压强为 0.8p,测得 c(H2O)=3mol/L。
①0~20min 内v(CO)=________ 。
②反应Ⅱ的化学平衡常数Kp=________ 。
③平衡时 CH3OCH3的选择性=________ 。(
)
(3)在密闭容器中通入1 nolCO2和3molH2,在铁系催化剂作用下进行反应, 的平衡转化率随温度和压强的变化如图所示。图中,温度大于 800℃时,随着压强的增大, CO2的平衡转化率减小,请解释原因:___________ 。
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b48f9d6f51449d746d9e2c38dbbb3a15.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0767ea13b823b3118a48fc437ff36293.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4553ecfed3e39c200b5f80e3a3faad3a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9dce416cb3a851626f72c40e1a322398.png)
回答下列问题:
(1)二氧化碳与氢气合成CH3OCH3时,通常控制温度为 500℃左右,其可能的原因为_____(填字母)。
A.反应速率快 | B.平衡的转化率高 |
C.催化剂活性高 | D.主反应催化剂选择性好 |
(2)在 1L 恒温密闭容器中充入4molCO2和6molH2 ,初始压强为 p,20min 时反应 Ⅰ、Ⅱ都达到平衡状态,体系压强为 0.8p,测得 c(H2O)=3mol/L。
①0~20min 内v(CO)=
②反应Ⅱ的化学平衡常数Kp=
③平衡时 CH3OCH3的选择性=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ea85e2b9f6ac815f84b9ebaa9d19438c.png)
(3)在密闭容器中通入1 nolCO2和3molH2,在铁系催化剂作用下进行反应, 的平衡转化率随温度和压强的变化如图所示。图中,温度大于 800℃时,随着压强的增大, CO2的平衡转化率减小,请解释原因:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/11/8a9648ea-36cd-48b3-a331-ddeddaafcfb5.png?resizew=366)
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【推荐2】CH4—CO2重整反应[CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H>0]在大力推进生态文明建设、“碳达峰”、“碳中和”的时代背景下,受到更为广泛的关注。
(1)相关物质的燃烧热数据如下表所示:
ΔH=_______ kJ·mol-1。
(2)该反应以两种温室气体为原料,可以生成合成气。如何减少反应过程中的催化剂积炭,是研究的热点之一、某条件下,发生主反应的同时,还发生了积炭反应:
CO歧化:2CO(g)=CO2(g)+C(s) △H=-172kJ/mol
CH4裂解:CH4(g)=C(s)+2H2(g) △H=+75kJ/mol
①对积炭反应进行计算,得到温度和压强对积炭反应中平衡炭量的影响图(图a和图b),其中表示温度和压强对CH4的裂解反应中平衡炭量影响的是(选填序号)_______ ,理由是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/18/3ab7f0c1-8d5a-40ac-82f9-161c2fd37dab.png?resizew=666)
②实验表明,在重整反应中,低温、高压时会有显著积炭产生,由此可推断,对于该重整反应而言,其积炭主要由_______ 反应产生。
综合以上分析,为抑制积炭产生,应选用高温、低压条件。
(3)该重整反应也可用于太阳能、核能、高温废热等的储存,储能研究是另一研究热点。
①该反应可以储能的原因是_______ 。
②某条件下,研究者研究反应物气体流量、物质的量比(
)对CH4转化率(XCH4)、储能效率的影响,部分数据如下所示。
(资料)储能效率:热能转化为化学能的效率,用ηchem表示。ηchem=
。其中,Qchem是通过化学反应吸收的热量,Q是设备的加热功率。
a.对比实验_______ (填序号),可得出结论:气体流量越大,CH4转化率越低。
b.对比实验②和③发现,混合气中CO2占比越低,储能效率越高,原因可能是_______ (该条件下设备的加热功率Q视为不变)。
(1)相关物质的燃烧热数据如下表所示:
物质 | CH4(g) | CO(g) | H2(g) |
燃烧热(kJ·mol-1) | 890.3 | 283.0 | 285.8 |
(2)该反应以两种温室气体为原料,可以生成合成气。如何减少反应过程中的催化剂积炭,是研究的热点之一、某条件下,发生主反应的同时,还发生了积炭反应:
CO歧化:2CO(g)=CO2(g)+C(s) △H=-172kJ/mol
CH4裂解:CH4(g)=C(s)+2H2(g) △H=+75kJ/mol
①对积炭反应进行计算,得到温度和压强对积炭反应中平衡炭量的影响图(图a和图b),其中表示温度和压强对CH4的裂解反应中平衡炭量影响的是(选填序号)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/18/3ab7f0c1-8d5a-40ac-82f9-161c2fd37dab.png?resizew=666)
②实验表明,在重整反应中,低温、高压时会有显著积炭产生,由此可推断,对于该重整反应而言,其积炭主要由
综合以上分析,为抑制积炭产生,应选用高温、低压条件。
(3)该重整反应也可用于太阳能、核能、高温废热等的储存,储能研究是另一研究热点。
①该反应可以储能的原因是
②某条件下,研究者研究反应物气体流量、物质的量比(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ec2c051c2223c8d6e35b78cdaeb68b8c.png)
序号 | 加热温度/℃ | 反应物气体流量/L·min-1 | ![]() | XCH4/% | ηchem/% |
① | 800 | 4 | 2:2 | 79.6 | 52.2 |
② | 800 | 6 | 3:3 | 64.2 | 61.9 |
③ | 800 | 6 | 2:4 | 81.1 | 41.6 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/91e68ade070ab6419e64252dd6adfc2a.png)
a.对比实验
b.对比实验②和③发现,混合气中CO2占比越低,储能效率越高,原因可能是
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【推荐3】近年来,碳中和、碳达峰成为热点。以CO2、H2为原料生产甲醇是一种有效利用二氧化碳的途径。
途径一:涉及的反应有
I.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fe2b73b461b77bafbed9c2e8fbe305f5.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e58aa9edcd165867147345fad0ffc6ed.png)
III.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/91350c468d65307fdc66aedd1811fdd1.png)
(1)关于反应I,下列描述正确的是___________(填字母序号)。
(2)根据反应I~Ⅲ,计算
ΔH=___________ 。
(3)工业中,对于反应I,通常同时存在副反应IV:
ΔH4。在一定条件下,在合成塔中充入一定量CO2和H2。不同压强时,CO2的平衡转化率如图a所示。当气体总压强恒定为1MPa时,平衡时各物质的物质的量分数如图b所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/3/9/3450066244444160/3450846252277760/STEM/426c184276734b53991895fe60ea0ffc.png?resizew=554)
①图a中,相同温度下,压强越大,CO2的平衡转化率越大,其原因是___________ 。
②由图b可知,ΔH4___________ 0(填“>”、“<”或“=”);H2的物质的量分数随温度升高而增大,原因是___________ 。
(4)在一定条件下(温度为T1℃),往恒容密闭容器中充入1.0molCO2和4.0molH2,发生反应I,初始压强为p0,5min达到平衡,压强为0.8p0,则CO2的平衡转化率为___________ 。
途径二:涉及的反应有
I.
Ⅱ.
III.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98262ccb2eb0f96932f4325730aabc47.png)
(5)一定条件下,向体积为VL的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生上述反应,达到平行时,容器中CH3OH(g)为amol,CO为bmol,反应Ⅲ的平衡常数为___________ (用含a、b、V的代数式表示)。
途径一:涉及的反应有
I.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ba011694e5bf12e3aa57c9ac8d9b9486.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fe2b73b461b77bafbed9c2e8fbe305f5.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/859a709c65d1429c3ef6ac0300b320e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e58aa9edcd165867147345fad0ffc6ed.png)
III.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/20ca7f4bc7f0092534420d5e1dff4b65.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/91350c468d65307fdc66aedd1811fdd1.png)
(1)关于反应I,下列描述正确的是___________(填字母序号)。
A.恒容下达平衡状态时,再充入少量氦气,正逆反应速率不变 |
B.当混合气体的平均摩尔质量不再发生变化时,反应达平衡状态 |
C.当反应达平衡状态时,2V正(H2)=V逆(H2O) |
D.恒温下缩小容器体积,反应物的活化分子百分数增大 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7651599998d321fb6813d8ec03b1a22b.png)
(3)工业中,对于反应I,通常同时存在副反应IV:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4553ecfed3e39c200b5f80e3a3faad3a.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/3/9/3450066244444160/3450846252277760/STEM/426c184276734b53991895fe60ea0ffc.png?resizew=554)
①图a中,相同温度下,压强越大,CO2的平衡转化率越大,其原因是
②由图b可知,ΔH4
(4)在一定条件下(温度为T1℃),往恒容密闭容器中充入1.0molCO2和4.0molH2,发生反应I,初始压强为p0,5min达到平衡,压强为0.8p0,则CO2的平衡转化率为
途径二:涉及的反应有
I.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fcecaf2ee2898eeaeba0776132b7e7aa.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/859a709c65d1429c3ef6ac0300b320e6.png)
III.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98262ccb2eb0f96932f4325730aabc47.png)
(5)一定条件下,向体积为VL的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生上述反应,达到平行时,容器中CH3OH(g)为amol,CO为bmol,反应Ⅲ的平衡常数为
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解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】“碳达峰”“碳中和”是推动我国经济社会高质量发展的内在要求。通过二氧化碳催化加氢制备甲醇是一种重要的转化方法,其反应过程的机理和相对能量如下(已知
,吸附在催化剂表面上的物种用*标注):
反应I:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0a8734c9e062d1355f54ec30000921be.png)
反应Ⅱ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/393a1ba7255c12486da332d12f32de65.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/3/f0f9e00f-5b05-4f00-aea6-39d9e981cb22.png?resizew=542)
回答下列问题:
(1)该反应历程中决速反应的方程式为___________ 。
(2)反应Ⅱ的正反应活化能![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fa8cd1a5fc493f961e4f0e36740072d9.png)
___________
(填“>”“<”或“=”)。
(3)反应
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
___________ 。
(4)一定条件下,起始投料为
不变,若只发生反应I.研究不同温度、压强下,平衡时甲醇的物质的量分数
的变化规律,如图所示。其中,
图在
下测得,
图在
下测得。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/3/8125a556-6f5b-4d42-acc3-31b5ac30602d.png?resizew=267)
图中等温过程的曲线是___________ (填“a”或“b”)。平衡常数:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fca9f0aa7d28db9c0985d0a038268590.png)
___________
(填“>”“<”或“=”),其中![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fca9f0aa7d28db9c0985d0a038268590.png)
___________
(用分数表示)。
(5)我国科学家研发的水系可逆
电池可吸收利用
,将两组阴离子、阳离子复合膜反向放置分隔两室电解液,充、放电时,复合膜间的
解离成
和
,工作原理如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/3/cd65c5ee-e9a7-423f-89eb-918f32a31f15.png?resizew=467)
请写出放电时正极的电极反应式:___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/21c637bd05fd30aff689f88f7dcc2a20.png)
反应I:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0a8734c9e062d1355f54ec30000921be.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/393a1ba7255c12486da332d12f32de65.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/3/f0f9e00f-5b05-4f00-aea6-39d9e981cb22.png?resizew=542)
回答下列问题:
(1)该反应历程中决速反应的方程式为
(2)反应Ⅱ的正反应活化能
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fa8cd1a5fc493f961e4f0e36740072d9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
(3)反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/05f14e1a0d163b40205c51742a8fb2e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
(4)一定条件下,起始投料为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/15ed916fcba94f8efdc4c206b3f3d9e5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae9beff544136071edbe2026b9bc4c51.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fc0ce407f9ad4592d0147794d7557cb6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aa76d64ddac5001881fc2ce02c019100.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0fbe69cc8cd917a087ce7b0e56b71586.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/761f9bcf67eb248724ca80e7b961899d.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/3/8125a556-6f5b-4d42-acc3-31b5ac30602d.png?resizew=267)
图中等温过程的曲线是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fca9f0aa7d28db9c0985d0a038268590.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/38085d582bd765719bcf381cb0f517a7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fca9f0aa7d28db9c0985d0a038268590.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fdcb1e27df26857e2f9bf0877a12935e.png)
(5)我国科学家研发的水系可逆
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/efa9ce7ff5577f234ae6a460089e8255.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98183b7becdd0efb6fe8f57cdcbce983.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ec3ba4b24c84c71d0bd2546b351e6e10.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5287325d4052f981dd5f333f68c3f3d3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/3/cd65c5ee-e9a7-423f-89eb-918f32a31f15.png?resizew=467)
请写出放电时正极的电极反应式:
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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2】将
转化为有机碳酸酯
(DMC),可有效减少碳排放。
转化为DMC的总反应为
,可通过Ⅰ、Ⅱ两步反应完成:
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e029cc1f7d07eeb136bd3946a7eb23e3.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32410867843f1a7ef11410da8f3f8dab.png)
请回答下列问题:
(1)有机碳酸酯
中碳原子的杂化方式为___________ ,1mol
中含有的
键数目为___________
。
(2)反应Ⅱ的反应机理如图1所示,其中催化剂参与催化循环和脱水循环。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/17/9c41a5a6-c391-4ae1-b08c-eb941b1d5f6b.png?resizew=436)
①该反应的催化剂是___________ ,该物质还有另一个作用一提高DMC的平衡产率,结合反应机理图分析其中的原因:___________ 。
②将物质的量之比为1∶2的
和
的混合气体以相同流速通过两种不同的催化剂a、b,仅发生反应Ⅱ.相同时间内
的转化率如图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/17/bf79901a-3e7b-46ad-be3b-76b5b1c9f95c.png?resizew=456)
M点___________ (填“是”或“不是”)对应温度下的
的平衡转化率,原因是___________ 。
(3)一定温度范围内
的线性关系如图3。
①对于反应Ⅱ,活化能![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fa8cd1a5fc493f961e4f0e36740072d9.png)
___________ (填“>”或“<”)
。
②
时,该温度下![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d7846b3219d40f1b1df1d07bfebe4c3e.png)
___________ 。某温度下,在5L恒容密闭容器中充入5mol
和10mol
,发生反应Ⅰ、Ⅱ,反应经10min达到平衡,此时
,
,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9aa774c57abc2c4833251330768ecee6.png)
___________
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de210338675cea627287831d1087126d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e3b38a6df8d130267c83d24c68641512.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9c028fa80c8c100c80d08710787b374d.png)
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/71ad7f90be00f54361a7f0115253f58a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e029cc1f7d07eeb136bd3946a7eb23e3.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c2587ffcf5684114cb1c0dc87fdd05ad.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32410867843f1a7ef11410da8f3f8dab.png)
请回答下列问题:
(1)有机碳酸酯
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a1932711b0130a666c77385b5839a6b0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50a5c6d26e9821c59de16c928dcb79f0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1c0ad7e7853a069537387b5192f73844.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/004d5c84e9636ffab4f1825ea166307d.png)
(2)反应Ⅱ的反应机理如图1所示,其中催化剂参与催化循环和脱水循环。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/17/9c41a5a6-c391-4ae1-b08c-eb941b1d5f6b.png?resizew=436)
①该反应的催化剂是
②将物质的量之比为1∶2的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50a5c6d26e9821c59de16c928dcb79f0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/17/bf79901a-3e7b-46ad-be3b-76b5b1c9f95c.png?resizew=456)
M点
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
(3)一定温度范围内
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d734ca9ee175d2674dc9f3135616808.png)
①对于反应Ⅱ,活化能
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fa8cd1a5fc493f961e4f0e36740072d9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e7ae7b837a056c52fe1d4ac8cd9b089e.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2fb1920bc7c836223a207beeac351cad.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d7846b3219d40f1b1df1d07bfebe4c3e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5cc3f4969d2ba5d682e089b50f204739.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4dfffbbd3ad08030a23ede37715ad1f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9aa774c57abc2c4833251330768ecee6.png)
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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】碳、氮是中学化学重要的非金属元素,在生产、生活中有广泛的应用。
(1)治理汽车尾气中NO和CO的一种方法是:在汽车的排气管道上安装一个催化转化装置,使NO与CO反应,产物都是空气中的主要成分,写出该反应的热化学方程式___________ 。
已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+179.5kJ/mol
②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H=—112.3kJ/mol
③NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g) △H=—234kJ/mol
(2)N2O5的分解反应2N2O5(g)
4NO2(g)+O2(g),由实验测得在67℃时N2O5的浓度随时间的变化如下:
计算在0~2min时段,化学反应速率v(NO2)=___________ mol•L-1•min-1。
(3)新的研究表明,可以将CO2转化为炭黑进行回收利用,反应原理如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/17/eb875c2a-6045-4e09-a131-71114cdd514a.png?resizew=243)
①在转化过程中起催化作用的物质是___________ 。
②写出总反应的化学方程式___________ 。
(4)工业上以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2),反应的化学方程式如下:2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(l)+H2O(l),该反应分两步进行:
①2NH3(g)+CO2(g)
NH4COONH2(s)
②NH4COONH2(s) =CO(NH2)2(l)+H2O(l)
根据上述反应,填写下列空白:
①已知该反应可以自发进行,则△H___________ 0(填“>”、“<”或“=”);
②一定温度和压强下,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比
=x,如图是x与CO2的平衡转化率(α)的关系,B点处,NH3的平衡转化率为___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/17/ab668b9c-2982-46a1-8a3b-b82401237459.png?resizew=265)
③一定温度下,在3L定容密闭容器中充入NH3和CO2,若x=2,当反应后气体物质的量变为起始时气体物质的量的
时达到平衡,测得此时生成尿素90g,则第①步反应的平衡常数K=_______ 。
(1)治理汽车尾气中NO和CO的一种方法是:在汽车的排气管道上安装一个催化转化装置,使NO与CO反应,产物都是空气中的主要成分,写出该反应的热化学方程式
已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+179.5kJ/mol
②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H=—112.3kJ/mol
③NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g) △H=—234kJ/mol
(2)N2O5的分解反应2N2O5(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(N2O5)/(mol·L-1) | 1.00 | 0.71 | 0.50 | 0.35 | 0.25 | 0.17 |
(3)新的研究表明,可以将CO2转化为炭黑进行回收利用,反应原理如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/17/eb875c2a-6045-4e09-a131-71114cdd514a.png?resizew=243)
①在转化过程中起催化作用的物质是
②写出总反应的化学方程式
(4)工业上以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2),反应的化学方程式如下:2NH3(g)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
①2NH3(g)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
②NH4COONH2(s) =CO(NH2)2(l)+H2O(l)
根据上述反应,填写下列空白:
①已知该反应可以自发进行,则△H
②一定温度和压强下,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3ce433013330410e4cfdee223a7d1107.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/17/ab668b9c-2982-46a1-8a3b-b82401237459.png?resizew=265)
③一定温度下,在3L定容密闭容器中充入NH3和CO2,若x=2,当反应后气体物质的量变为起始时气体物质的量的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf31876698721a199c7c53c6b320aa86.png)
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