利用甲烷催化裂解制备乙烯、乙炔,也可以与
在催化剂的作用下合成甲醇,有利于实现碳资源的有效循环。
(1)甲烷催化裂解制备乙烯、乙炔时涉及以下反应:
反应I:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1a81c98e0438e7895889d6ce0d3f5968.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/74c0f5695e3994cc5ddae50776bcaa44.png)
反应Ⅲ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b04caa83d91cd61b846ae9539afb5222.png)
反应Ⅳ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac4bb5ab7f13c24e73afc40e9e4ab04b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c907be56e75f681b5e195a5294f7c05.png)
_______
。
(2)甲烷在固体催化剂表面发生反应I的过程如图所示。_______ ,A到B的能量变化_______ B到C的能量变化(填“
”、“
”或“
”)。
②某温度下,反应
的
、
(k为速率常数),部分数据如表所示。
该温度下![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce1c8f2f8bae5074418fe008714277ff.png)
_______
,温度升高,速率常数增大的倍数:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/83f9bc45488f5fd89623f3816992993a.png)
_______
(填“
”、“
”或“
”)。
(3)一定条件下,甲烷裂解体系中几种气体的平衡分压的对数与温度的关系如图所示。
时,反应I、Ⅲ中,反应倾向较大的是_______ 。
②工业上催化裂解甲烷常通入一定量的
,原因是_______ 。
(4)在催化剂的作用下,利用
与
合成甲醇。
主反应:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4c7efde6702a72f01d0c778a3e2d1ab6.png)
副反应:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/20f1c6997e0cc3035abdf7b9975df809.png)
在温度为
、压强为
下,向容器中充入
、
和
,充分反应达平衡时
的转化率为
,产物的选择性[如甲醇的选择性
]如图所示:
的物质的量为_______
。副反应的相对压力平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4dae7efe901f282aff3a2cd21bff7ac0.png)
_______ (已知:气体的相对分压等于其分压除以标准压强
,相对压力平衡常数
是指用相对分压代替浓度计算的平衡常数)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
(1)甲烷催化裂解制备乙烯、乙炔时涉及以下反应:
反应I:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2fe40b5182f12e9dbce97455041c0c7c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1a81c98e0438e7895889d6ce0d3f5968.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f7e49d5e1d0576a161f311c9a95c1bd7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/74c0f5695e3994cc5ddae50776bcaa44.png)
反应Ⅲ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/83641c8f9ff9281c9dde086c024802c7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b04caa83d91cd61b846ae9539afb5222.png)
反应Ⅳ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6916d2a29c9868be03674519bed3e905.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac4bb5ab7f13c24e73afc40e9e4ab04b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c907be56e75f681b5e195a5294f7c05.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)甲烷在固体催化剂表面发生反应I的过程如图所示。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/392cdb9d30684cce244bef94b8d861b9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ff7942da6c3fc4005256fb1458557c0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6706fe00b4e231e62d9ecbec567d526b.png)
②某温度下,反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dd089d88c84bd060bc3587c69d294776.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/63627b1d6329269d4fecaac3ed022059.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c6a9a73ffbf61e04388863ec47bb1e2.png)
![]() | ![]() | ![]() |
0.05 | ![]() | 4.8 |
![]() | ![]() | 19.2 |
![]() | 0.15 | 8.1 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce1c8f2f8bae5074418fe008714277ff.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/200be9672c22132a96d11880ff58ba27.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/83f9bc45488f5fd89623f3816992993a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/867d87ed77d574da21bfcd8ef50cb886.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/392cdb9d30684cce244bef94b8d861b9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ff7942da6c3fc4005256fb1458557c0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6706fe00b4e231e62d9ecbec567d526b.png)
(3)一定条件下,甲烷裂解体系中几种气体的平衡分压的对数与温度的关系如图所示。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/57f25018098bea42bbda14d0781ff4d4.png)
②工业上催化裂解甲烷常通入一定量的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
(4)在催化剂的作用下,利用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
主反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4c7efde6702a72f01d0c778a3e2d1ab6.png)
副反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/20f1c6997e0cc3035abdf7b9975df809.png)
在温度为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a1778c12964b871f35d075476d41dfdd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/245512abe6496e45bc6465a05bbba13e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/51bf44c840cc020b45ce65e3136c14a0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e76811f75b01216310aa7c501345642.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/334945a7a657dabf4d71bdbc9d230d75.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
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更新时间:2024-05-23 23:00:05
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解题方法
【推荐1】最近,著名记者柴静的雾霾调查纪录片
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,在互联网上产生了爆炸性影响.煤燃烧的尾气是造成雾霾天气的原因之一,下列是一种变废为宝的处理方法.
(1)上述流程中循环使用的物质有______ ,吸收池Ⅰ吸收的气体有 ______ .
(2)向吸收池Ⅳ得到的
溶液中滴加
溶液,出现浑浊,pH降低,用平衡移动原理解释溶液pH降低的原因: ______ .
(3)电解池Ⅴ制得
的原理如图1所示.
写出电解总反应的离子方程式______ .
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/15/da5e4f8f-feec-450b-9596-1d9125914dd4.png?resizew=630)
(4)
和
反应生成
和
,反应过程中的能量变化如图2,
,
.
已知:①
②
请写出NO与CO反应生成无污染气体的热化学方程式:______ .
(5)上述流程中每一步均恰好完全反应,若制得
质量为xkg,电解池V制得
的
溶液
,则氧化池Ⅵ中消耗的
在标准状况下的体积为 ______
.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/10a4bbcf2e9404da66210a33f9006bb1.png)
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(1)上述流程中循环使用的物质有
(2)向吸收池Ⅳ得到的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/16f33c1f4287bfc17ac90765cecfdf90.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ec4fd0ce8d9dcb0b30d15332bc153b27.png)
(3)电解池Ⅴ制得
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cfee6da39a7d5aa2f8f4c5cfe3153af2.png)
写出电解总反应的离子方程式
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/15/da5e4f8f-feec-450b-9596-1d9125914dd4.png?resizew=630)
(4)
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已知:①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e0bd398f0ba9796dbd251e1948db00ed.png)
②
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请写出NO与CO反应生成无污染气体的热化学方程式:
(5)上述流程中每一步均恰好完全反应,若制得
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【推荐2】有效去除大气中的
是环境保护的重要课题。
(1)用水吸收
的相关热化学方程式如下:
反应
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cc36e17ae25f5b5c3abdbedce82ee0ea.png)
___________
。
(2)用稀硝酸吸收
,得到
和
的混合溶液,电解该混合溶液可获得较浓的硝酸,写出电解时阳极的电极反应式:___________ 。(
是弱酸)
(3)用酸性
水溶液吸收
,吸收过程中存在
与
生成
和
的反应,写出该反应的化学方程式:___________ 。
(4)在有氧条件下,新型催化剂
能催化
与
反应生成
。
①
与
生成
的反应中,当生成
时,转移的电子数为___________
。
②将一定比例的
和
的混合气体,匀速通入装有催化剂
的反应器中反应(装置见图):
的去除率随反应温度的变化曲线如图所示,在
范围内随着温度的升高,
的去除率先迅速上升后缓慢上升的主要原因是___________ 。
(氯的化合价为
价),其原理是![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c83e1ecaa950073a6e7d4e70b897f100.png)
接电源的___________ (填“正”或“负”)极。
②阳极反应式是___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/faea52196e0ea1a3b68faf1272304d04.png)
(1)用水吸收
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/faea52196e0ea1a3b68faf1272304d04.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/42589f3e42f12743a98792917a7aed8b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e0bfb276e339c549c1cdbf242b2d9ba9.png)
反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3d12d079d09c82bb74e70f85b1f61ab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cc36e17ae25f5b5c3abdbedce82ee0ea.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)用稀硝酸吸收
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/faea52196e0ea1a3b68faf1272304d04.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7094324b99193ef564945aad636dae09.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5cebce26bf7ade26b56f6d64cc3528de.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5cebce26bf7ade26b56f6d64cc3528de.png)
(3)用酸性
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1ba02af2888c5b391512fb270820e86e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/faea52196e0ea1a3b68faf1272304d04.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5cebce26bf7ade26b56f6d64cc3528de.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1ba02af2888c5b391512fb270820e86e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(4)在有氧条件下,新型催化剂
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e8f1796428c2600bbbdff746b0311583.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/faea52196e0ea1a3b68faf1272304d04.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbe2066525aa0616cf44d051d57bf713.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fec396b519ca7fed29579bade37fa8fe.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28d2bac56d876662d223f34aca2d5c95.png)
②将一定比例的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9ddd6103f6c49150cc3a170e14e975c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/faea52196e0ea1a3b68faf1272304d04.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e8f1796428c2600bbbdff746b0311583.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/faea52196e0ea1a3b68faf1272304d04.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2102e898f415444f6c71f6c177c3261e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/faea52196e0ea1a3b68faf1272304d04.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d42ae22155716f59a40363724ba6a60b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/497f79b82f7428fd4ad48fb472b2ef13.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c83e1ecaa950073a6e7d4e70b897f100.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fe4e63a482a0bb3be6d670ab6f2635db.png)
②阳极反应式是
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解答题-原理综合题
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(0.4)
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解题方法
【推荐3】CO2作为未来的重要碳源,其选择性加氢合成CH3OH一直是研究热点。在CO2加氢合成CH3OH的体系中,同时发生以下反应:
反应ⅰ:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H1<0
反应ⅱ:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H2>0
(1)原料CO2可通过捕获技术从空气或工业尾气中获取,下列物质能作为CO2捕获剂的是__ (填标号)。
A. Na2CO3溶液 B. NaOH溶液 C. CH3CH2OH D. NH4Cl溶液
(2)在特定温度下,由稳定态单质生成1mol化合物的焓变叫该物质在此温度下的标准生成焓(△fH
)。下表为几种物质在298K的标准生成焓,则反应ⅱ的△H2=__ kJ•mol-1。
(3)在CO2加氢合成CH3OH的体系中,下列说法错误 的是__ (填标号)。
A. 增大H2浓度有利于提高CO2的转化率
B. 若气体的平均相对分子质量保持不变,说明反应体系已达平衡
C. 体系达平衡后,若压缩体积,则反应ⅰ平衡正向移动,反应ⅱ平衡不移动
D. 选用合适的催化剂可以提高CH3OH在单位时间内的产量
(4)某温度下,向容积为1L的密闭容器中通入1molCO2(g)和5molH2(g),10min后体系达到平衡,此时CO2的转化率为20%,CH3OH的选择性为50%。
已知:CH3OH的选择性χ=
×100%
①用CO2表示0~10min内平均反应速率v(CO2)=___ 。
②反应ⅰ的平衡常数K=___ (写出计算式即可)。
(5)维持压强和投料不变,将CO2和H2按一定流速通过反应器,二氧化碳的转化率α(CO2)和甲醇的选择性χ(CH3OH)随温度变化的关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/2/d80cf2d3-e61a-4bb3-a317-d00bdccf9b63.png?resizew=353)
已知催化剂活性受温度影响变化不大。结合反应ⅰ和反应ⅱ,分析235℃后曲线变化的原因。
①甲醇的选择性随温度升高而下降的原因是___ ;
②二氧化碳的转化率随温度升高也在下降的可能原因是___ 。
反应ⅰ:CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
反应ⅱ:CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(1)原料CO2可通过捕获技术从空气或工业尾气中获取,下列物质能作为CO2捕获剂的是
A. Na2CO3溶液 B. NaOH溶液 C. CH3CH2OH D. NH4Cl溶液
(2)在特定温度下,由稳定态单质生成1mol化合物的焓变叫该物质在此温度下的标准生成焓(△fH
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c587e1e031517704eb59086af6bfeb1.png)
物质 | H2(g) | CO2(g) | CO(g) | H2O(g) |
△fH![]() | 0 | -394 | -111 | -242 |
A. 增大H2浓度有利于提高CO2的转化率
B. 若气体的平均相对分子质量保持不变,说明反应体系已达平衡
C. 体系达平衡后,若压缩体积,则反应ⅰ平衡正向移动,反应ⅱ平衡不移动
D. 选用合适的催化剂可以提高CH3OH在单位时间内的产量
(4)某温度下,向容积为1L的密闭容器中通入1molCO2(g)和5molH2(g),10min后体系达到平衡,此时CO2的转化率为20%,CH3OH的选择性为50%。
已知:CH3OH的选择性χ=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/458e3e1abb6b434e88c833ba6e4ed4f3.png)
①用CO2表示0~10min内平均反应速率v(CO2)=
②反应ⅰ的平衡常数K=
(5)维持压强和投料不变,将CO2和H2按一定流速通过反应器,二氧化碳的转化率α(CO2)和甲醇的选择性χ(CH3OH)随温度变化的关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/2/d80cf2d3-e61a-4bb3-a317-d00bdccf9b63.png?resizew=353)
已知催化剂活性受温度影响变化不大。结合反应ⅰ和反应ⅱ,分析235℃后曲线变化的原因。
①甲醇的选择性随温度升高而下降的原因是
②二氧化碳的转化率随温度升高也在下降的可能原因是
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【推荐1】能源的合理开发和利用,低碳减排是人类正在努力解决的大问题。2023年2月21日,中国气候变化特使谢振华获得首届诺贝尔可持续发展特别贡献奖,以表彰他在全球生态保护中做出的贡献。
I.在
、
时,已知:
;
;
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8df677933948517e0eb6d6ae9aa2af8d.png)
时写出
和
反应生成
的热化学方程式:_______。
II.向密闭容器中充入一定量的
和
,保持总压为
,发生反应:
。
(1)能表示此反应已经达到平衡的是_______(填字母)。
(2)当
时,
的平衡转化率
;
时
平衡转化率
的关系如图:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a724b59c890095baa5cb73e267c44.png)
_______
(填“>”或“<”)
②表示当
时,
的平衡转化率
的关系是_______ (填“I”或“II”),根据所选曲线写出判断依据_______ 。
③当
、
时,反应达平衡时,
的分压为_______ ,此温度下该反应的分压平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
_______ (保留2位有效数字)(分压=总压×物质的量分数)。
I.在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f7894284fecbf72f41f8ee04c90b9148.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/92ef5c07c005f1a9f7f4587c9837fb32.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/535c05fa4b941ef5553bccc083c4894c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/087315cc7a84e276b94c9897c9185d4e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b8e66d0e9fc47854cfc70ceacb896476.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d1a1be4730e994198a3488c874fff626.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09a23b2f1a477a8b6aeb541b6a9b91e7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8df677933948517e0eb6d6ae9aa2af8d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f7894284fecbf72f41f8ee04c90b9148.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf1bee756dd83ecf8af25780060d4ae8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8212acc497cf31c0a01dfb64de1afb7f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/940c2befa2c774b524b63cb9e94622a1.png)
II.向密闭容器中充入一定量的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6766b8615ea1436cbf23546260768e44.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a8efe13ccca0caccb5bf3917dd449853.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/92ef5c07c005f1a9f7f4587c9837fb32.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7cde85da5efac9adc5dd156085ebe2cb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c523e50f790218235eae777f95a8a724.png)
(1)能表示此反应已经达到平衡的是_______(填字母)。
A.气体总体积保持不变 | B.混合气体的平均相对分子质量保持不变 |
C.![]() | D.![]() |
(2)当
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f04a02301e16e6d694d80ba5f45de06.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6ace2baf8ae6af8b0a04c28ba0dfc3ff.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9275bd8ce17fcc4a786510b008414ab0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/74eb1c8c6ea90717e5d1526a4475ee7d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a724b59c890095baa5cb73e267c44.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9275bd8ce17fcc4a786510b008414ab0.png)
②表示当
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f04a02301e16e6d694d80ba5f45de06.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6ace2baf8ae6af8b0a04c28ba0dfc3ff.png)
③当
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b3d39399029d142aa1e146460cd8ee1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9275bd8ce17fcc4a786510b008414ab0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
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【推荐2】研究二氧化碳合成甲醇对实现碳中和具有重要意义,二氧化碳加氢制甲醇的过程一般含有以下三个反应:
Ⅰ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c7ff4e2a75acb25db058449e1bac0c3d.png)
Ⅱ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1357334a8a1ee324c671e6640d317a48.png)
Ⅲ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eaf97adc4d2f212048e31a39aaf5832c.png)
(1)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/52460e3cfda44d9cbcf407818fd2d535.png)
____________ ;![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d3f43b05bb027560d74e75997442f0ef.png)
____________ (用含
的代数式表示).
(2)反应Ⅰ在有催化剂和无催化剂作用下的反应机理如图所示(其中标有*的为吸附在催化剂表面上的物种,
为过渡态):
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/1/92e9d25c-b21a-4e2c-a807-f6d319fe49b1.png?resizew=504)
使用催化剂的曲线是____________ (填“甲”或“乙”),该催化剂可使反应历程中决速步骤的活化能降低____________
,平衡转化率____________ (填“增大”“减小”或“不变”).达到化学平衡后再升高温度,正反应速率____________ (填“加快”或“减慢”),平衡____________ (填“正向”“逆向”或“不”)移动.
(3)向恒容密闭容器中按初始进料比
投入反应物,只发生反应Ⅰ和Ⅱ.在不同温度下达到平衡,体系中
的选择性和
的平衡转化率与温度的关系如图所示.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/1/ac1c18de-0cb0-402e-872c-6da9bd71eafa.png?resizew=364)
已知:选择性是指生成目标产物所消耗的反应物的物质的量与参与反应的反应物的物质的量之比.图中表示
平衡转化率的曲线是____________ (填“a”“b”或“c”),其如图变化的原因是___________________________________________ .
(4)一定温度下,向体积为
的恒容密闭容器中通入
气体和
气体发生上述三个反应.达到平衡时,容器中
为
为
,反应Ⅱ的平衡常数为____________ (用含a、b的式子表示).
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c7ff4e2a75acb25db058449e1bac0c3d.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1357334a8a1ee324c671e6640d317a48.png)
Ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eaf97adc4d2f212048e31a39aaf5832c.png)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/52460e3cfda44d9cbcf407818fd2d535.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d3f43b05bb027560d74e75997442f0ef.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/33ee0e5d62f00b99be0c8cd8d25e4612.png)
(2)反应Ⅰ在有催化剂和无催化剂作用下的反应机理如图所示(其中标有*的为吸附在催化剂表面上的物种,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/71f24244b2b810f7e0a02c7fdd131c51.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/1/92e9d25c-b21a-4e2c-a807-f6d319fe49b1.png?resizew=504)
使用催化剂的曲线是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c51332f49e5247bb22a9bf9125271cc6.png)
(3)向恒容密闭容器中按初始进料比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03b0e436ad3a85304fa28e6110f7a78f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/662ea366c0111305f7610c4a16ec8a3d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/1/ac1c18de-0cb0-402e-872c-6da9bd71eafa.png?resizew=364)
已知:选择性是指生成目标产物所消耗的反应物的物质的量与参与反应的反应物的物质的量之比.图中表示
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(4)一定温度下,向体积为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b9e1aca1a7244e11a77545bea6b47a33.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/82135893df28a76971206bb7a42eac51.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/31382451b9f8c26ca35455ef330c2e5a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5b94eef9296e8e89df584cd528071e34.png)
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【推荐3】绿色能源是未来能源发展的方向,积极发展氢能,是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。回答下列问题:
(1)通过生物柴油副产物甘油制取H2正成为绿色能源的一个重要研究方向。生物甘油水蒸气重整制氢的主要反应如下(K1、K2分别为反应I、Ⅱ的化学平衡常数):
I.C3H8O3(g)⇌3CO(g)+4H2(g) ΔH1=+251kJ·mol-1 K1
Ⅱ.CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41kJ·mol-1 K2
重整总反应C3H8O3(g)+3H2O(g)⇌3CO2(g)+7H2(g)的ΔH3=_________ ,平衡常数K3=_________ 。(用含K1、K2的计算式表示)
(2)大量研究表明Pt12Ni、Sn12Ni、Cu12Ni三种双金属合金团簇均可用于催化DRM反应(CH4+CO2⇌2CO+2H2),在催化剂表面涉及多个基元反应,其中甲烷逐步脱氢过程的能量变化如图甲所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注,TS1、TS2、TS3、TS4分别表示过渡态1、过渡态2、过渡态3、过渡态4)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/16/c1bae8c6-f797-4716-b4da-971c916259bd.png?resizew=339)
①Pt12Ni、Sn12Ni、Cu12Ni催化甲烷逐步脱氢过程的速率分别为v1、v2、v3,则脱氢过程的速率由小到大的关系为___________ 。
②甲烷逐步脱氢过程中,决定速率快慢的反应步骤是:___________ (用化学方程式表示)。
(3)甲烷干法重整制H2的过程为反应a:CH4+CO2⇌2CO+2H2,同时发生副反应b:CO2+H2⇌CO+H2O,T℃时,在恒压容器中,通入2molCH4和2molCO2发生上述反应,总压强为P0,平衡时甲烷的转化率为40%,H2O的分压为P,则反应a的压强平衡常数Kp=___________ (用含P和P0的计算式表示,已知分压=总压×物质的量分数)。
(4)甲烷裂解制氢的反应为CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH=+75kJ·mol-1,Ni可作该反应的催化剂,CH4在催化剂孔道表面反应时,若孔道堵塞会导致催化剂失活。其他条件相同时,随时间增加,温度对Ni催化剂催化效果的影响如图乙所示。考虑综合因素,使用催化剂的最佳温度为___________ ;650℃条件下,1000s后,氢气的体积分数快速下降的原因是___________ 。
(1)通过生物柴油副产物甘油制取H2正成为绿色能源的一个重要研究方向。生物甘油水蒸气重整制氢的主要反应如下(K1、K2分别为反应I、Ⅱ的化学平衡常数):
I.C3H8O3(g)⇌3CO(g)+4H2(g) ΔH1=+251kJ·mol-1 K1
Ⅱ.CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41kJ·mol-1 K2
重整总反应C3H8O3(g)+3H2O(g)⇌3CO2(g)+7H2(g)的ΔH3=
(2)大量研究表明Pt12Ni、Sn12Ni、Cu12Ni三种双金属合金团簇均可用于催化DRM反应(CH4+CO2⇌2CO+2H2),在催化剂表面涉及多个基元反应,其中甲烷逐步脱氢过程的能量变化如图甲所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注,TS1、TS2、TS3、TS4分别表示过渡态1、过渡态2、过渡态3、过渡态4)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/16/c1bae8c6-f797-4716-b4da-971c916259bd.png?resizew=339)
①Pt12Ni、Sn12Ni、Cu12Ni催化甲烷逐步脱氢过程的速率分别为v1、v2、v3,则脱氢过程的速率由小到大的关系为
②甲烷逐步脱氢过程中,决定速率快慢的反应步骤是:
(3)甲烷干法重整制H2的过程为反应a:CH4+CO2⇌2CO+2H2,同时发生副反应b:CO2+H2⇌CO+H2O,T℃时,在恒压容器中,通入2molCH4和2molCO2发生上述反应,总压强为P0,平衡时甲烷的转化率为40%,H2O的分压为P,则反应a的压强平衡常数Kp=
(4)甲烷裂解制氢的反应为CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH=+75kJ·mol-1,Ni可作该反应的催化剂,CH4在催化剂孔道表面反应时,若孔道堵塞会导致催化剂失活。其他条件相同时,随时间增加,温度对Ni催化剂催化效果的影响如图乙所示。考虑综合因素,使用催化剂的最佳温度为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/16/c81ba915-a4ec-4b76-8101-826f7335475d.png?resizew=350)
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解题方法
【推荐1】
、
(主要指
和
)是大气主要污染物之一、有效去除大气中的
、
是环境保护的重要课题。
已知:
反应1:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c6aabec5d2adaff084a812e34c49aa1d.png)
反应2:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/51a5acef7fcadbc6639c80e1433dc56a.png)
反应3:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14aa494345f61c5c935c3113dd990b8a.png)
反应4:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3423d7b063de2d5415999a8f98948dd7.png)
回答下列问题:
(1)计算![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/19b94591ee39c0d450f1b99d4dc537c0.png)
_____
,已知反应3的
,则该反应自发进行的最高温度为_____ (取整数)K。
(2)已知反应4在某催化剂作用下的反应历程如图。![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3423d7b063de2d5415999a8f98948dd7.png)
_____ (填“
”或“
”)0.
②该反应历程的决速步骤为_____ 。
③可提高该反应中
平衡转化率的措施有_____ (填两条)。
(3)向密闭容器中充入一定量的
和
,保持总压为
,发生反应4.当
时
的平衡转化率随温度
以及
下NO的平衡转化率随投料比
的变化关系如图:_____ (填标号)。
A.气体的密度保持不变
B.
的浓度不变
C.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cceb3ea5208f2d29bf648d1a0ce6dc35.png)
②表示
时
的平衡转化率随温度
的变化关系曲线是_____ (填“"或“II"),理由是_____ 。
③a、d两点对应的平衡常数大小比较为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eba8cc23ec5b93f7e225ac3fe955ea9b.png)
_____ (填“>”“<”或“=”)
。
④b点对应条件下的压强平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
_____
(
为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数,列出计算式即可)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e37be070c3ec0fb1d85fdcbe7b1e96aa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e37be070c3ec0fb1d85fdcbe7b1e96aa.png)
已知:
反应1:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e7377ce2371d0068bb6c3563cb87a408.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c6aabec5d2adaff084a812e34c49aa1d.png)
反应2:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fb5297f0bc9e8eeb40999065503f8292.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/51a5acef7fcadbc6639c80e1433dc56a.png)
反应3:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ddfcf6538ca1f04cd080d8133eb3b189.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14aa494345f61c5c935c3113dd990b8a.png)
反应4:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f62b82a01a26c6480d0a9b4b9a835d23.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3423d7b063de2d5415999a8f98948dd7.png)
回答下列问题:
(1)计算
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/19b94591ee39c0d450f1b99d4dc537c0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b77aa797d852d84caf39246cd6c21775.png)
(2)已知反应4在某催化剂作用下的反应历程如图。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3423d7b063de2d5415999a8f98948dd7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/392cdb9d30684cce244bef94b8d861b9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ff7942da6c3fc4005256fb1458557c0.png)
②该反应历程的决速步骤为
③可提高该反应中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
(3)向密闭容器中充入一定量的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8212acc497cf31c0a01dfb64de1afb7f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a8efe13ccca0caccb5bf3917dd449853.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7982871cc37a5912b311930fb6393472.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6ed9424019c4236666a81a772d2c62be.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0b68df477b3ee45ac0f725db00d465a1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4b4ba48166cdfe9f508433facf9a8404.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/53da785b352b00aa57ddf25bc99c26af.png)
A.气体的密度保持不变
B.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
C.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cceb3ea5208f2d29bf648d1a0ce6dc35.png)
②表示
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6ed9424019c4236666a81a772d2c62be.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0b68df477b3ee45ac0f725db00d465a1.png)
③a、d两点对应的平衡常数大小比较为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eba8cc23ec5b93f7e225ac3fe955ea9b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f4ee76093840f697ff27b300ae922cd6.png)
④b点对应条件下的压强平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/775ba5ca104d1a777f0a422202544127.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff3dcd5e9a094a60ff298af4b5d9ec14.png)
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【推荐2】由环境保护部、国家质检总局发布《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》,自2020年7月1日起实施,也就是大家熟知的国Ⅵ汽车排放标准。在我国汽车产能过剩的背景下,可以起到淘汰落后产能、引领产业升级的作用,同时能够满足重点地区为加快改善环境空气质量而加严汽车排放标准的要求。
回答以下问题:
(1)在20℃时,已知:
①N2(g)+O2(g)
2NO(g),正、逆反应的活化能分别为mkJ·mol-1、nkJ·mol-1;
②4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6H2O(l),正、逆反应的活化能分别为pkJ·mol-1、qkJ·mol-1。
则反应4NH3(g)+6NO(g)
5N2(g)+6H2O(l)的ΔH=___ 。
(2)5.0L的密闭容器中,按物质的量之比为1:3投入N2和H2,发生N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)ΔH<0,用传感器测得温度T1、T2时,容器中n(N2)随时间变化如表。
①T2时,0~5min内H2的平均反应速率___ 。
②T1时,反应的平衡常数为___ 。
③x__ 0.06(填“>”“<”或“=”),原因是__ 。
(3)汽车排气管装有三元催化装置,在催化剂表面发生吸附、解吸消除CO、NO等大气污染物。反应机理如图(Pt是催化剂,右上角带“
”表示吸附状态)
ⅠNO+Pt(s)=NO* 、ⅡCO+Pt(s)=CO*、ⅢNO*=N*+O*、ⅣCO*+O*=CO2+Pt(s)、ⅤN*+N*=N2+Pt(s) 、ⅥNO*+N*=N2O+Pt(s)
经测定汽车尾气中反应物及生成物浓度随温度变化关系如图1和图2所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/5/5e842fe7-4ba0-4027-95d1-e252fe5179af.png?resizew=446)
①图1中,温度为330℃时主要发生的是上述__ 反应;(填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”“Ⅳ”“Ⅴ”“Ⅵ”)反应Ⅵ的焓变ΔH__ 0(填“大于”或“小于”)。
②图2,温度从Ta升至Tb的过程中,反应物浓度急剧减小的主要原因是__ 。
③气体在固体催化剂表面反应时,同时进行着的吸附反应和解吸反应,共同作用影响总反应速率。反应2NO+2CO=N2+2CO2在固体催化剂表面进行的反应速率随压强的变化如图3所示。结合反应机理,试解释bc段反应速率下降的原因:___ 。
回答以下问题:
(1)在20℃时,已知:
①N2(g)+O2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
②4NH3(g)+5O2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
则反应4NH3(g)+6NO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(2)5.0L的密闭容器中,按物质的量之比为1:3投入N2和H2,发生N2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
时间 温度 物质的量 | 0 | 5min | 10min | 15min | 20min |
T1 | 0.1mol | 0.08mol | 0.062mol | 0.05mol | 0.05mol |
T2 | 0.1mol | 0.07mol | — | x | 0.06mol |
②T1时,反应的平衡常数为
③x
(3)汽车排气管装有三元催化装置,在催化剂表面发生吸附、解吸消除CO、NO等大气污染物。反应机理如图(Pt是催化剂,右上角带“
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/17/2723122717179904/2723600721772544/STEM/84145de017654bf196e1cc27bc927d3e.png?resizew=18)
ⅠNO+Pt(s)=NO* 、ⅡCO+Pt(s)=CO*、ⅢNO*=N*+O*、ⅣCO*+O*=CO2+Pt(s)、ⅤN*+N*=N2+Pt(s) 、ⅥNO*+N*=N2O+Pt(s)
经测定汽车尾气中反应物及生成物浓度随温度变化关系如图1和图2所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/5/5e842fe7-4ba0-4027-95d1-e252fe5179af.png?resizew=446)
①图1中,温度为330℃时主要发生的是上述
②图2,温度从Ta升至Tb的过程中,反应物浓度急剧减小的主要原因是
③气体在固体催化剂表面反应时,同时进行着的吸附反应和解吸反应,共同作用影响总反应速率。反应2NO+2CO=N2+2CO2在固体催化剂表面进行的反应速率随压强的变化如图3所示。结合反应机理,试解释bc段反应速率下降的原因:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/5/b2f8aec4-eda3-4423-81f9-5cbaf052218c.png?resizew=144)
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【推荐3】绿色能源是科研工作者研究的主要方向,如氢能源、电能等都属于绿色能源。
Ⅰ.利用乙醇催化制氢气
总反应:CH3CH2OH(g)+3H2O(g)
2CO2(g)+6H2(g)
第一步:CH3CH2OH(g)+H2O(g)
2CO(g)+4H2(g) △H1=+255.9kJ•mol-1
第二步:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) △H2=—41.2kJ•mol-1
(1)总反应的△H=______ 。
Ⅱ.CO制氢气
(2)工业上利用第二步制H2。在恒容绝热的密闭容器中通入一定量的CO和H2O反应制备H2,下列说法表示该反应达到最大限度的有______ (填标号)。
a.装置内的气体无CO b.装置内的压强不变
c.H2的体积分数不变 d.装置内气体摩尔质量不变
(3)某温度下,若投料比[n(CO):n(H2O)=0.5],CO的转化率为50%,则该反应的Kp=______ (以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
(4)研究表明,第二步反应的速率方程为v=k
,式中,yCO、
、
分别表示相应的物质的量分数,Kp为平衡常数,k为反应的速率常数,温度升高时k值增大,根据速率方程分析,T>Tm时v逐渐减小的原因是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/7/03d8782f-ff0c-44ef-9474-0a7c8dfcc638.png?resizew=164)
Ⅲ.新型绿色电池
(5)某钠离子电池结构如图所示,电极A为含钠过渡金属氧化物(NaxTMO2),电极B为硬碳,充电时Na+得电子成为Na嵌入硬碳中,NaTMO2失去电子生成Na1-xTMO2,充电时B极的电极反应:______ ,放电时A极的电极方程式:______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/7/b9cad1e1-e95f-4905-9cbe-e7ab4c40224c.png?resizew=282)
(6)一种铁基超导材料晶胞结构如图a所示,铁原子沿z轴方向的投影如图b所示,该材料的化学式为______ ,已知体心与顶点的Ca原子有着相同的化学环境,晶胞中As原子1的分数坐标为(0,0,0.628),体心Ca原子与As原子1之间的距离为______ pm。
Ⅰ.利用乙醇催化制氢气
总反应:CH3CH2OH(g)+3H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
第一步:CH3CH2OH(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
第二步:CO(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
(1)总反应的△H=
Ⅱ.CO制氢气
(2)工业上利用第二步制H2。在恒容绝热的密闭容器中通入一定量的CO和H2O反应制备H2,下列说法表示该反应达到最大限度的有
a.装置内的气体无CO b.装置内的压强不变
c.H2的体积分数不变 d.装置内气体摩尔质量不变
(3)某温度下,若投料比[n(CO):n(H2O)=0.5],CO的转化率为50%,则该反应的Kp=
(4)研究表明,第二步反应的速率方程为v=k
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b269bfe94e5ce29d777289794cb3662.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5e1d9832a7e9d307599bc41f97e68538.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ca186de320819e652ba085025541a9a8.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/7/03d8782f-ff0c-44ef-9474-0a7c8dfcc638.png?resizew=164)
Ⅲ.新型绿色电池
(5)某钠离子电池结构如图所示,电极A为含钠过渡金属氧化物(NaxTMO2),电极B为硬碳,充电时Na+得电子成为Na嵌入硬碳中,NaTMO2失去电子生成Na1-xTMO2,充电时B极的电极反应:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/7/b9cad1e1-e95f-4905-9cbe-e7ab4c40224c.png?resizew=282)
(6)一种铁基超导材料晶胞结构如图a所示,铁原子沿z轴方向的投影如图b所示,该材料的化学式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/7/4a4e8d51-0c0f-4cc2-93b9-98f9535c6e43.png?resizew=241)
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