近日,厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室教授王野、傅钢和中国科学技术大学教授姜政等,创制出超高稳定性In/Rh@S-1催化剂,高选择性催化丙烷等低碳烷烃直接脱氢制取对应烯烃:C3H8(g)
C3H6(g)+H2(g) △H。
回答下列问题:
(1)已知:几种可燃物的燃烧热如表所示。
上述反应中,△H=______ kJ•mol-1。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中充入1mol丙烷发生上述反应。下列叙述中,正确的是______ (填标号)。
(3)单位时间内,丙烷在不同催化剂Cat1、Cat2作用下的转化率与温度关系如图所示。______ (填“Cat1”或“Cat2”);b点______ (填“是”或“不是”)平衡点;b→c变化的原因可能是______ 。
(4)保持总压强恒定为pkPa,向反应器充入丙烷和氩气(Ar)混合气体,仅发生上述反应,丙烷的平衡转化率与温度、起始投料比[η=
]关系如图所示。______ n(填“>”“<”或“=”);T1温度下,压强平衡常数Kp=______ kPa(用含p的代数式表示)。[提示:用分压计算的平衡常数叫做压强平衡常数(Kp),分压=总压×物质的量分数。]
(5)以熔融K2CO3(不含O2-和HCO
)为电解质的丙烷-空气燃料电池的放电效率高,该电池放电时,负极反应式为_______ 。为了使电池长时间稳定运行,必须确保电解质组成稳定,即在通入的空气中添加_______ (填化学式)。
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回答下列问题:
(1)已知:几种可燃物的燃烧热如表所示。
可燃物 | C3H8(g) | C3H6(g) | H2(g) |
燃烧热△H/(kJ•mol-1) | -2220 | -2051 | -285.8 |
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中充入1mol丙烷发生上述反应。下列叙述中,正确的是
A.混合气体中H2体积分数最大值为50% |
B.升高温度,丙烷脱氢反应的平衡常数增大 |
C.混合气体密度不变时,反应一定达到平衡状态 |
D.平衡时再充C3H8,丙烷平衡转化率减小 |
(3)单位时间内,丙烷在不同催化剂Cat1、Cat2作用下的转化率与温度关系如图所示。
(4)保持总压强恒定为pkPa,向反应器充入丙烷和氩气(Ar)混合气体,仅发生上述反应,丙烷的平衡转化率与温度、起始投料比[η=
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(5)以熔融K2CO3(不含O2-和HCO
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更新时间:2024-05-24 14:38:47
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【推荐1】I.合成氨工业和硫酸工业在国民经济中占有重要地位。
(1)在合成氨工业中,原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前需经过铜氨液处理,目的是除去其中的CO,其反应为:[Cu(NH3)2]++CO+NH3⇌[Cu(NH3)3CO]+ △H<0。吸收CO后的铜氨液经过适当处理可再生,恢复其吸收CO的能力,可循环使用。铜氨液再生适宜的生产条件是___________。(填选项)
(2)将等物质的量的H2和N2通入绝热恒容密闭容器中发生反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H<0,下列选项表明反应一定已达平衡状态的是___________(填标号,下同)。
II.接触法制硫酸的关键反应为SO2的催化氧化,二氧化硫在V2O5作用下的催化氧化是工业上生产硫酸的主要反应。SO2的催化氧化热化学方程式为:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) △H=akJ·mol-1。其催化机理分为三步:
第1步:SO2(g)+V2O5(s)⇌SO3(g)+V2O4(s) △H=bkJ·mol-1
第2步:V2O4(s)+O2(g)+2SO2(g)⇌2VOSO4(s) △H=ckJ·mol-1
第3步:___________。
(3)第3步热化学方程式___________ (△H的值用a、b、c的代数式表示)。
(4)T℃时,将3molSO2和1molO2通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中,发生反应。3min时反应达到平衡,此时测得O2还剩余0.1mol。则达平衡时SO2的转化率为___________ ;从反应开始至达到平衡,用SO3表示反应速率为___________ 。
(5)设O2的平衡分压为p,SO2的平衡转化率为α,用含p和α的代数式表示上述催化氧化反应的Kp=___________ (用平衡分压代替平衡浓度计算)。
(6)为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度,绘制相应转化率(α)下反应速率(数值已略去)与温度的关系如下图所示,下列说法正确的是___________。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/6/a2b4e0d5-7b49-4730-a036-cea5bb9d027c.png?resizew=205)
(7)为提高钒催化剂的综合性能,我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下,温度和转化率关系如图所示,催化性能最佳的是___________ (填标号)。
(1)在合成氨工业中,原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前需经过铜氨液处理,目的是除去其中的CO,其反应为:[Cu(NH3)2]++CO+NH3⇌[Cu(NH3)3CO]+ △H<0。吸收CO后的铜氨液经过适当处理可再生,恢复其吸收CO的能力,可循环使用。铜氨液再生适宜的生产条件是___________。(填选项)
A.高温高压 | B.高温低压 | C.低温低压 | D.低温高压 |
(2)将等物质的量的H2和N2通入绝热恒容密闭容器中发生反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H<0,下列选项表明反应一定已达平衡状态的是___________(填标号,下同)。
A.容器内的压强不再变化 |
B.相同时间内,断开H-H键的数目和生成N-H键的数目相等 |
C.容器内气体的浓度c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2 |
D.N2的体积分数不再发生变化 |
II.接触法制硫酸的关键反应为SO2的催化氧化,二氧化硫在V2O5作用下的催化氧化是工业上生产硫酸的主要反应。SO2的催化氧化热化学方程式为:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) △H=akJ·mol-1。其催化机理分为三步:
第1步:SO2(g)+V2O5(s)⇌SO3(g)+V2O4(s) △H=bkJ·mol-1
第2步:V2O4(s)+O2(g)+2SO2(g)⇌2VOSO4(s) △H=ckJ·mol-1
第3步:___________。
(3)第3步热化学方程式
(4)T℃时,将3molSO2和1molO2通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中,发生反应。3min时反应达到平衡,此时测得O2还剩余0.1mol。则达平衡时SO2的转化率为
(5)设O2的平衡分压为p,SO2的平衡转化率为α,用含p和α的代数式表示上述催化氧化反应的Kp=
(6)为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度,绘制相应转化率(α)下反应速率(数值已略去)与温度的关系如下图所示,下列说法正确的是___________。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/6/a2b4e0d5-7b49-4730-a036-cea5bb9d027c.png?resizew=205)
A.温度越高,反应速率越大 |
B.可根据不同α下的最大速率,选择最佳生产温度 |
C.α=0.88的曲线代表平衡转化率 |
D.α越大,反应速率最大值对应温度越低 |
(7)为提高钒催化剂的综合性能,我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下,温度和转化率关系如图所示,催化性能最佳的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/6/3256b733-f3d1-4ac5-bfe9-87b00f9ae349.jpg?resizew=250)
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解题方法
【推荐2】Ⅰ.脱除烟气中的氮氧化物(主要是指NO和
)可以净化空气、改善环境,是环境保护的主要课题。
(1)以漂粉精溶液为吸收剂脱除烟气中的NO,相关热化学方程式如下:
ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/331e26c24591074f475867984d46d3d5.png)
ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/095b3471f9aa48a4a27866191a976d5d.png)
ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a95d800b889e9e22aa00ec16b7f0a794.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
___________
。
(2)2.00g甲烷气体完全燃烧,生成
和液态
,放出111.2kJ的热量,写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式:___________ 。
Ⅱ.
是制备硫酸的重要反应。将
与
放入2L的密闭容器中,在一定条件下反应5min达到平衡,测得平衡时
的浓度为
。
(3)用
表示的平均速率为___________ ,平衡时
的转化率为___________ 。
(4)写出该反应的化学平衡常数表达式![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
___________ ;如温度升高时,K值将___________ (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)若不改变反应温度和反应物中
的起始浓度,使
的平衡转化率达到90%,则
的起始浓度为___________
。
(6)若保持体系温度、体积不变,若往相同的密闭容器中加入
、
和
,则达化学平衡时
的浓度为___________
。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.png)
(1)以漂粉精溶液为吸收剂脱除烟气中的NO,相关热化学方程式如下:
ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5e437f2f1970d8167965ed5843b8120a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/331e26c24591074f475867984d46d3d5.png)
ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b0499ff41112a4198d5941a825191864.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/095b3471f9aa48a4a27866191a976d5d.png)
ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9f1b83d465ea6897f98eae6494837808.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a95d800b889e9e22aa00ec16b7f0a794.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)2.00g甲烷气体完全燃烧,生成
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98183b7becdd0efb6fe8f57cdcbce983.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7249101cd09bc2d1370be4926ee787c8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c523e50f790218235eae777f95a8a724.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/45f38fca128166c992fb0b729e198419.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ee2ee0033dae8eb5a470a2b204384a6f.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3f65f09c69fda8dec4e5f646392b6fff.png)
(3)用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
(4)写出该反应的化学平衡常数表达式
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
(5)若不改变反应温度和反应物中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad7c457a4fe4585178e9e316f3ae38f6.png)
(6)若保持体系温度、体积不变,若往相同的密闭容器中加入
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b92e5c97c21074b889a05e7228faab65.png)
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解题方法
【推荐3】近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员丁云杰团队以功能化改性的活性炭为载体,研究了
单核络合物催化剂的多相甲醇羰基化反应性能。
①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f354a7e21b2fec293f4a345a7e0c2e93.png)
②![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a356bebcc78a1161bf2166a6b6a86871.png)
回答下列问题:
(1)已知:几种共价键的键能如下表。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac4fe034ddc5dc5c445012d675b82738.png)
___________
。
(2)一定温度下,向恒容密闭容器中充入一定量
和
,发生上述反应①和②。下列情况表明该反应达到平衡状态的有___________(填字母标号)。
(3)已知几种反应的热化学方程式如下:
i.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c6af1d0de0390896e0b1a3ad25a612ae.png)
ii.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/11ea521d6ead5400c16d3bb596c8b5e7.png)
iii.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a0904e2996a819f7c1d625e0e0f4006f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2edf3ec4c25802a60151619a6cf99822.png)
___________
(用含a、b、c的式子表示)。
(4)反应①的平衡常数K与温度关系如图所示,其中曲线___________ (填“a”“b”或“c”)变化符合实际,理由是___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/29/f8d1c6eb-42d3-46b7-9d5e-f2aae92ac0a9.png?resizew=201)
(5)一定温度下,向体积可变的密闭容器中充入
和
。
平衡转化率与压强、
的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/29/4c094c78-51f7-44c1-b245-6b60f7651d64.png?resizew=246)
①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6d84bab7901806dd271674f40f2b531c.png)
___________
(填“>”“<”或“=”)。
②随着
增大,
平衡转化率增大的原因是___________ 。
(6)一定温度下,保持总压强为
时,向反应器中充入
和
,达到平衡时,
转化率为
,
选择性为
。反应①的平衡常数
为_________
。
提示:用分压计算的平衡常数叫压强平衡常数(
),分压=总压×物质的量分数。
选择性
。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7f46333cc5243c9192a26f67433b0585.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f354a7e21b2fec293f4a345a7e0c2e93.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a356bebcc78a1161bf2166a6b6a86871.png)
回答下列问题:
(1)已知:几种共价键的键能如下表。
共价键 | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
键能/(![]() | 413 | 343 | 465 | 1076 | 745 | 348 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac4fe034ddc5dc5c445012d675b82738.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24cde03068deb44bd00e929884761b9d.png)
(2)一定温度下,向恒容密闭容器中充入一定量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2982eaa1e5b7d98a9da3e4f1aa320d8b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3081d749d9045c5aa360112c99a7e0b.png)
A.混合气体密度不随时间变化 |
B.气体总压强不随时间变化 |
C.气体平均摩尔质量不随时间变化 |
D.![]() |
(3)已知几种反应的热化学方程式如下:
i.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c6af1d0de0390896e0b1a3ad25a612ae.png)
ii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/11ea521d6ead5400c16d3bb596c8b5e7.png)
iii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a0904e2996a819f7c1d625e0e0f4006f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2edf3ec4c25802a60151619a6cf99822.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24cde03068deb44bd00e929884761b9d.png)
(4)反应①的平衡常数K与温度关系如图所示,其中曲线
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/29/f8d1c6eb-42d3-46b7-9d5e-f2aae92ac0a9.png?resizew=201)
(5)一定温度下,向体积可变的密闭容器中充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5daa606ed9bbba906ee74f2e489bbc41.png)
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①
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2084c1828df4002a8923bbf0ef4ee5b7.png)
②随着
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50a5c6d26e9821c59de16c928dcb79f0.png)
(6)一定温度下,保持总压强为
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/358d1067c81a8f997a4d457088a769d5.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af3e7b07b6ef4d93226982f4de766ef8.png)
提示:用分压计算的平衡常数叫压强平衡常数(
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/710cba6e15521c742c3b2535eadd19ba.png)
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(0.4)
【推荐1】丙烯(
)是三大合成材料的基本原料之一,其用量最大的是生产聚丙烯。另外,丙烯可制备1,2-二氯丙烷、丙烯醛等。回答下列问题:
Ⅰ.工业上用丙烯加成法制备1,2-二氯丙烷,主要副产物为3-氯丙烯,反应原理为:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c566ef2ced9d85de0cf588d0d82ebb76.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f058e7fe89a18f0fa7096537a5cff613.png)
(1)一定温度下,向恒容密闭容器中充入等物质的量的
和
,在催化剂作用下发生反应①②,容器内气体的压强随时间的变化如下表所示。
用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率,即
,则反应①在0~180min内平均反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bac930cf9565343e9e678cefa527e3b1.png)
___________
(精确至0.01)。
Ⅱ.丙烯的制备方法
方法一:丙烷无氧脱氢法制备丙烯:
。
(2)①某温度下,在刚性容器中充入
,起始压强为10kPa,平衡时总压强为14kPa,
的平衡转化率为___________ 。该反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
___________ kPa(精确至0.01)。
②总压分别为100kPa和10kPa时发生该反应,平衡体系中
和
的物质的量分数随温度变化关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/12/f4a8ed91-b636-4000-830b-997b552659ea.png?resizew=228)
10kPa时,
和
的物质的量分数随温度变化关系的曲线分别是___________ 、___________ 。
③高温下,丙烷生成丙烯的反应在初期阶段的速率方程为
,其中k为反应速率常数。对于处于初期阶段的该反应,下列说法正确的是___________ (填字母)。
A.增加丙烷浓度,r增大 B.增加
浓度,r增大
C.丙烯的生成速率逐渐增大 D.降低反应温度,k减小
方法二:丙烷氧化脱氢法制备丙烯还生成CO、
等副产物,制备丙烯的反应:
,在催化剂的作用下的转化率和
的产率随温度变化关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/12/7f649fe7-3c96-4b72-a912-195fa12ba1fc.png?resizew=306)
(3)①图中
的转化率随温度升高而上升的原因是___________ 。
②575℃时,
的选择性为___________ 。(
的选择性
)
③基于上述研究结果,能提高
选择性的措施是___________ (写一条)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ec893e140dc8b93a45226c947eed837f.png)
Ⅰ.工业上用丙烯加成法制备1,2-二氯丙烷,主要副产物为3-氯丙烯,反应原理为:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/823446e997c69d6765f58b4320475661.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c566ef2ced9d85de0cf588d0d82ebb76.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1f4aff34bcc79bf89cf0df4d1cfdb2ec.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f058e7fe89a18f0fa7096537a5cff613.png)
(1)一定温度下,向恒容密闭容器中充入等物质的量的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/754e5ef7af814b8b59ffca8e90d74116.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f7bd9e124abc7ff293ff35d46f282fd8.png)
时间/min | 0 | 60 | 120 | 180 | 240 | 300 | 360 |
压强/kPa | 80 | 74.2 | 69.4 | 65.2 | 61.6 | 57.6 | 57.6 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4378c55e8fbd9a37a69823047f32f6e0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bac930cf9565343e9e678cefa527e3b1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f9cfacb7968a59c98cb947e29187fb46.png)
Ⅱ.丙烯的制备方法
方法一:丙烷无氧脱氢法制备丙烯:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/efd7e8780f86d41bf1f1eaf660ff1cf8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e37fc93a0beb462fe602c4309ff68954.png)
(2)①某温度下,在刚性容器中充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6ba94475d5a18d01c73a5503a3a868b8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6ba94475d5a18d01c73a5503a3a868b8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
②总压分别为100kPa和10kPa时发生该反应,平衡体系中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6ba94475d5a18d01c73a5503a3a868b8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8191df813ced5d22837f8529b352f5d3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/12/f4a8ed91-b636-4000-830b-997b552659ea.png?resizew=228)
10kPa时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6ba94475d5a18d01c73a5503a3a868b8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8191df813ced5d22837f8529b352f5d3.png)
③高温下,丙烷生成丙烯的反应在初期阶段的速率方程为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2914c3a0f321a96e6951f21d09491311.png)
A.增加丙烷浓度,r增大 B.增加
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
C.丙烯的生成速率逐渐增大 D.降低反应温度,k减小
方法二:丙烷氧化脱氢法制备丙烯还生成CO、
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b6f4256bad3f541eeb4cc081043f0a1c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/afa32b75607073855c14117b481e5a33.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ccab67a736385c61a9c8bc5f0f97c100.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/12/7f649fe7-3c96-4b72-a912-195fa12ba1fc.png?resizew=306)
(3)①图中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/664aa41ab989d20e9d13587f6677a6f1.png)
②575℃时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ccab67a736385c61a9c8bc5f0f97c100.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ccab67a736385c61a9c8bc5f0f97c100.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/349f06196961d6afe74e307d21e35158.png)
③基于上述研究结果,能提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ccab67a736385c61a9c8bc5f0f97c100.png)
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(0.4)
解题方法
【推荐2】氢能是极具发展潜力的清洁能源,氢气的开发和综合利用是目前全球重要的科研项目之一。回答下列问题:
(1)T℃时,向体积均为1L的甲、乙两个恒容容器中分别加入足量碳和0.1molH2O(g),发生反应:H2O(g)+C(s)⇌CO(g)+H2(g) △H>0。甲容器控制绝热条件,乙容器控制恒温条件,两容器中压强随时间的变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/8/adc70dd5-4d13-4462-a06c-c885d0d8fc90.png?resizew=156)
①图中代表甲容器的曲线为__ (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②下列关于甲容器反应体系的说法错误的是__ 。
A.当水蒸气的体积分数不再发生变化,反应达到平衡状态
B.从密闭容器中分离出部分固体碳,H2的体积分数减小
C.缩小容器体积,平衡逆向移动,平衡常数减小
D.向平衡体系中充入少量水蒸气,再次平衡后,容器中c(CO)增大
③乙容器中,从反应开始到达平衡,v(H2O)=__ mol•L-l•min-l;T℃下,该反应的平衡常数Kp=___ (用含p的代数式表示)。
(2)对于反应aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g),速率方程v═kcm(A)•cn(B),k为速率常数(只受温度影响),m+n为反应级数。已知H2(g)+CO2(g)⇌CO(g)+H2O(g),CO的瞬时生成速率=kcm(H2)•c(CO2)2。一定温度下,控制CO2起始浓度为0.25mol•L-1,改变H2起始浓度,进行以上反应的实验,得到CO的起始生成速率和H2起始浓度呈如图所示的直线关系。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/8/056241b4-c439-4f58-8c08-550e4761565d.png?resizew=191)
①该反应的反应级数为__ 。
②速率常数k=__ 。
③当H2的起始浓度为0.2mol•L-1,反应进行到某一时刻时,测得CO2的浓度为0.2mol•L-1,此时CO的生成瞬时速率v=__ mol•L-l•s-1。
(1)T℃时,向体积均为1L的甲、乙两个恒容容器中分别加入足量碳和0.1molH2O(g),发生反应:H2O(g)+C(s)⇌CO(g)+H2(g) △H>0。甲容器控制绝热条件,乙容器控制恒温条件,两容器中压强随时间的变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/8/adc70dd5-4d13-4462-a06c-c885d0d8fc90.png?resizew=156)
①图中代表甲容器的曲线为
②下列关于甲容器反应体系的说法错误的是
A.当水蒸气的体积分数不再发生变化,反应达到平衡状态
B.从密闭容器中分离出部分固体碳,H2的体积分数减小
C.缩小容器体积,平衡逆向移动,平衡常数减小
D.向平衡体系中充入少量水蒸气,再次平衡后,容器中c(CO)增大
③乙容器中,从反应开始到达平衡,v(H2O)=
(2)对于反应aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g),速率方程v═kcm(A)•cn(B),k为速率常数(只受温度影响),m+n为反应级数。已知H2(g)+CO2(g)⇌CO(g)+H2O(g),CO的瞬时生成速率=kcm(H2)•c(CO2)2。一定温度下,控制CO2起始浓度为0.25mol•L-1,改变H2起始浓度,进行以上反应的实验,得到CO的起始生成速率和H2起始浓度呈如图所示的直线关系。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/8/056241b4-c439-4f58-8c08-550e4761565d.png?resizew=191)
①该反应的反应级数为
②速率常数k=
③当H2的起始浓度为0.2mol•L-1,反应进行到某一时刻时,测得CO2的浓度为0.2mol•L-1,此时CO的生成瞬时速率v=
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(0.4)
【推荐3】工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,选择高效催化剂实现降能提效是目前研究的重点。回答下列问题:
(1)合成氨反应为
,理论上___________ (填“高”或“低”,下同)温有利于提高反应速率,___________ 温有利于提高平衡转化率。
(2)合成氨反应在催化作用的化学吸附及初步表面反应历程如下:
①写出
参与化学吸附的反应方程式:___________ 。
②以上历程须克服的最大能垒为___________ eV。
(3)在t℃、压强为0.9MPa的条件下,向一恒压密闭容器中通入氢氮比为3的混合气体,体系中气体的含量与时间变化关系如图所示:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1570161927014dffb1174821366e1dae.png)
___________
,该反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
___________ (用数字表达式表示,
为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
②下列叙述能说明该条件下反应达到平衡状态的是___________ (填标号)。
a.氨气的体积分数保持不变 b.容器中氢氮比保持不变
c.
和
的平均反应速率之比为1∶2 d.气体密度保持不变
③若起始条件相同,在恒容容器中发生反应,则达到平衡时H2的含量符合图中___________ (填“d”“e”“f”或“g”)点。
(1)合成氨反应为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c662037fa14e2c86a86b816807abdee0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bc851b0670eb94690a22a5bacf536bf0.png)
(2)合成氨反应在催化作用的化学吸附及初步表面反应历程如下:
①写出
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/689cceefc5aed24568b73c0a6910c539.png)
②以上历程须克服的最大能垒为
(3)在t℃、压强为0.9MPa的条件下,向一恒压密闭容器中通入氢氮比为3的混合气体,体系中气体的含量与时间变化关系如图所示:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1570161927014dffb1174821366e1dae.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b0992c4811db212d412fc1bb37d4e3ad.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff3dcd5e9a094a60ff298af4b5d9ec14.png)
②下列叙述能说明该条件下反应达到平衡状态的是
a.氨气的体积分数保持不变 b.容器中氢氮比保持不变
c.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/689cceefc5aed24568b73c0a6910c539.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1163bc05a73653778b05c45aed88addc.png)
③若起始条件相同,在恒容容器中发生反应,则达到平衡时H2的含量符合图中
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(0.4)
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【推荐1】CO2和甲烷催化合成CO和H2是CO2资源化利用的有效途径。主要反应为
Ⅰ:CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g) △H=+247kJ/mol
(1)已知CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) △H=+206kJ/mol
写出CH4和水蒸气反应生成CO2的热化学方程式_________ 。
(2)在恒温、恒容的密闭容器中发生反应I,下列选项能够说明反应I达到平衡状态的是______ 。
A.混合气体的密度不变
B.混合气体的总压强不变
C.CH4、CO2、CO、H2的物质的量之比为1:1:2:2
D.3V正(H2)=V逆(CH4)
E.混合气体的平均相对分子质量不变
(3)催化合成的温度通常维持在550-750℃之间,从反应速率角度分析其主要原因可能是_________ 。
(4)将CH4与CO2各1mol充入某密闭容器中,发生反应I。100Kpa时,反应I到达平衡时CO2的体积分数与温度的关系曲线如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/5/25/1694808711938048/1702567922221056/STEM/e2eed83e2cb847bc8e787865dd6ba638.png?resizew=244)
①图中A、B、C三点表示不同温度、压强下达到平衡时CO2的体积分数,则______ 点对应的平衡常数最小,判断依据是________ ;__________ 点对应的压强最大。
②300℃,100Kpa下,该容器中反应I经过40min达到平衡,计算反应在0-40min内的平均反应速率为v(CO2)=_________ mol/min(结果保留两位有效数字),该温度下的压强平衡常数Kp=________ 。
(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
Ⅰ:CH4(g)+CO2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/5/25/1694808711938048/1702567922221056/STEM/91f5fc65c4984584b6a23457efdffa16.png?resizew=33)
(1)已知CH4(g)+H2O(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/5/25/1694808711938048/1702567922221056/STEM/91f5fc65c4984584b6a23457efdffa16.png?resizew=33)
写出CH4和水蒸气反应生成CO2的热化学方程式
(2)在恒温、恒容的密闭容器中发生反应I,下列选项能够说明反应I达到平衡状态的是
A.混合气体的密度不变
B.混合气体的总压强不变
C.CH4、CO2、CO、H2的物质的量之比为1:1:2:2
D.3V正(H2)=V逆(CH4)
E.混合气体的平均相对分子质量不变
(3)催化合成的温度通常维持在550-750℃之间,从反应速率角度分析其主要原因可能是
(4)将CH4与CO2各1mol充入某密闭容器中,发生反应I。100Kpa时,反应I到达平衡时CO2的体积分数与温度的关系曲线如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/5/25/1694808711938048/1702567922221056/STEM/e2eed83e2cb847bc8e787865dd6ba638.png?resizew=244)
①图中A、B、C三点表示不同温度、压强下达到平衡时CO2的体积分数,则
②300℃,100Kpa下,该容器中反应I经过40min达到平衡,计算反应在0-40min内的平均反应速率为v(CO2)=
(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
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【推荐2】I.合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径,解决了亿万人口生存问题。回答下列问题:
(1)科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”标记。由图可知合成氨反应的热化学方程式为_______
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/1/2948937317777408/2949448009908224/STEM/a36f039d-a604-4ce4-9535-4b5880177c87.png?resizew=479)
(2)工业合成氨反应为:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),当进料体积比V(N2):V(H2)=1:3时,平衡气体中NH3的物质的量分数随温度和压强变化的关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/1/2948937317777408/2949448009908224/STEM/c130a2df-ae35-41f9-a7c8-94a0b1f93233.png?resizew=396)
①该反应的平衡常数K(a)_______ K(b)(填“<”或“=”或“>”)。
②500℃、压强为5P0时,Kp=_______ [Kp为平衡分压代替平衡浓度计算求得的平衡常数(分压=总压×物质的量分数)]。
(3)科学家利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成并取得初步成果,电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子,示意图如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/15/6aede101-cf45-4589-8157-28ac60862824.png?resizew=497)
①A极是_______ (填“正极”或“负极”),电极反应为_______ 。
②电池工作时在固氮酶表面发生的反应为_______ 。
II.二氧化锰是化学工业中常用的氧化剂和催化剂。我国主要以贫菱锰矿(有效成分为MnCO3)为原料,通过热解法进行生产。
(4)碳酸锰热解制二氧化锰分两步进行:
i.MnCO3(s)
MnO(s)+CO2(g) ΔH1=+a kJ∙mol−1
ii.2MnO(s)+O2(g)
2MnO2(s) ΔH2=+b kJ∙mol−1
①反应i的化学平衡常数表达式K=_______ ;
②焙烧MnCO3制取MnO2的热化学方程式是_______ ;
(5)焙烧(装置如图1)时持续通入空气,并不断抽气的目的是_______ ;
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/1/2948937317777408/2949448009908224/STEM/62066c47-6c41-41c5-a556-5a77d2f29e09.png?resizew=394)
(6)在其他条件不变时,某科研团队对影响转化率的生产条件进行了研究,结果如图2、图3所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/1/2948937317777408/2949448009908224/STEM/3a4f0ad3-7884-4eb3-ab33-084fd25b5591.png?resizew=417)
①常压下,要提高MnCO3的转化率,应选择的生产条件是在_______ 中焙烧6
8h。
②图3中,焙烧8h时,MnCO3的转化率:干空气<湿空气,原因是_______ 。
(1)科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”标记。由图可知合成氨反应的热化学方程式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/1/2948937317777408/2949448009908224/STEM/a36f039d-a604-4ce4-9535-4b5880177c87.png?resizew=479)
(2)工业合成氨反应为:N2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/1/2948937317777408/2949448009908224/STEM/c130a2df-ae35-41f9-a7c8-94a0b1f93233.png?resizew=396)
①该反应的平衡常数K(a)
②500℃、压强为5P0时,Kp=
(3)科学家利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成并取得初步成果,电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子,示意图如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/15/6aede101-cf45-4589-8157-28ac60862824.png?resizew=497)
①A极是
②电池工作时在固氮酶表面发生的反应为
II.二氧化锰是化学工业中常用的氧化剂和催化剂。我国主要以贫菱锰矿(有效成分为MnCO3)为原料,通过热解法进行生产。
(4)碳酸锰热解制二氧化锰分两步进行:
i.MnCO3(s)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
ii.2MnO(s)+O2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
①反应i的化学平衡常数表达式K=
②焙烧MnCO3制取MnO2的热化学方程式是
(5)焙烧(装置如图1)时持续通入空气,并不断抽气的目的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/1/2948937317777408/2949448009908224/STEM/62066c47-6c41-41c5-a556-5a77d2f29e09.png?resizew=394)
(6)在其他条件不变时,某科研团队对影响转化率的生产条件进行了研究,结果如图2、图3所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/1/2948937317777408/2949448009908224/STEM/3a4f0ad3-7884-4eb3-ab33-084fd25b5591.png?resizew=417)
①常压下,要提高MnCO3的转化率,应选择的生产条件是在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/481b17dd4d5c68caedac72161c7777c6.png)
②图3中,焙烧8h时,MnCO3的转化率:干空气<湿空气,原因是
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【推荐3】已知NH3、NO、NO2都是有毒气体,必须经过严格处理,否则会污染空气。请回答下列问题:
(1)已知如下热化学方程式:
①N2(g)+O2 (g)=2NO(g) △H1=+akJ/mol;
②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H2=bkJ/mol
③2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H3=ckJ/mol;
则4NH3(g)+7O2(g)=4NO2(g)+6H2O(g) △H=___________ kJ/mol。
(2)工业合成NH3的反应,解决了世界约三分之一的人粮食问题。已知:N2+3H2
2NH3,且该反应的v正=k正·c(N2)·c3(H2),ν逆=k逆·c2(NH3),则反应
N2+
H2⇌NH3的平衡常数K=___________ (用k正和k逆表示)。
(3)已知合成氨的反应升高温度平衡常数会减小,则该反应的正反应活化能E1和逆反应活化能E2的相对大小关系为:E1___________ E2。(填“>”、“<”或“=”)。
(4)从化学反应的角度分析工业合成氨气采取30MPa~50MPa高压的原因是___________ 。
(5)500℃时,向容积为2L的密闭容器中通入1molN2和3molH2,模拟合成氨的反应,睿器内的压强随时间的变化如下表所示:
①达到平衡时N2的转化率为___________ 。
②用压强表示该反应的平衡常数Kp=___________ (Kp等于平衡时生成物分压幂的乘积与反应物分压幂的乘积的比值,某物质的分压等于总压x该物质的物质的量分数)。
③随着反应的进行合成氨的正反应速率与NH3的体积分数的关系如下图所示,若升高温度再次达到平衡时,可能的点为___________ (从点“A、B、C、D”中选择〉
(1)已知如下热化学方程式:
①N2(g)+O2 (g)=2NO(g) △H1=+akJ/mol;
②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H2=bkJ/mol
③2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H3=ckJ/mol;
则4NH3(g)+7O2(g)=4NO2(g)+6H2O(g) △H=
(2)工业合成NH3的反应,解决了世界约三分之一的人粮食问题。已知:N2+3H2
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f89eef3148f2d4d09379767b4af69132.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b8503f4706b8321e4e79a87eadea84.png)
(3)已知合成氨的反应升高温度平衡常数会减小,则该反应的正反应活化能E1和逆反应活化能E2的相对大小关系为:E1
(4)从化学反应的角度分析工业合成氨气采取30MPa~50MPa高压的原因是
(5)500℃时,向容积为2L的密闭容器中通入1molN2和3molH2,模拟合成氨的反应,睿器内的压强随时间的变化如下表所示:
时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | +∞ |
压强/MPa | 20 | 17 | 15 | 13.2 | 11 | 11 |
②用压强表示该反应的平衡常数Kp=
③随着反应的进行合成氨的正反应速率与NH3的体积分数的关系如下图所示,若升高温度再次达到平衡时,可能的点为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/22/21b0500c-09eb-4ad5-8ae2-098ca938cbe9.png?resizew=231)
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【推荐1】铁的化合物在工业中有重要价值。回答下列问题:
(1)复合氧化物铁酸锰(MnFe2O4)可用于热化学循环分解制氢气,原理如下:
①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5cf250687e96a87c5fa426c0a8218658.png)
②![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c3e10df21ca6287f945f35fa3ac88e5.png)
③![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8a7149dbecd51817e57e9dfae7702db6.png)
则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3376ddc858ad460f6093738d0238a56a.png)
_______ (用含a、x的代数式表示)。
(2)
是一种重要的催化剂,制取反应为
。在1L恒容密闭容器中加入足量铁粉和0.24molCO。
①0~30min内在T温度下进行反应,测得
、
随时间的变化关系,以及30min和40min开始随条件的变化关系如图所示。0~20min内用
表示的平均反应速率为_______
;若平衡时体系总压强为p,则用气体分压表示的压强平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
_______ 。
②30min时改变的条件是_______ 。40min后曲线Ⅱ下降的原因是_______ 。
(3)磷酸铁锂(LiFePO4)是一种重要的锂离子电池正极材料。LiFePO4的晶胞结构示意图如图-1所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。
①图-2中x=_______ ;
②请写出图-3到图-2的电极方程式:_______ (不含x)。
(1)复合氧化物铁酸锰(MnFe2O4)可用于热化学循环分解制氢气,原理如下:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5cf250687e96a87c5fa426c0a8218658.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c3e10df21ca6287f945f35fa3ac88e5.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8a7149dbecd51817e57e9dfae7702db6.png)
则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3376ddc858ad460f6093738d0238a56a.png)
(2)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dfb317f3a8fc3808821fa2c44bfacf1a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/11bfcf666a029bdc6c657b6797c40831.png)
①0~30min内在T温度下进行反应,测得
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/88c3ee30335c1d90fb8f2c4aefc56338.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8fc4c92b733d3d55b16ebf7f541bbfeb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dfb317f3a8fc3808821fa2c44bfacf1a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5547f6339f968a7af10c5c0c781308a9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/5/069b85d0-c0b4-4aa8-a0dc-16a87486e389.png?resizew=265)
②30min时改变的条件是
(3)磷酸铁锂(LiFePO4)是一种重要的锂离子电池正极材料。LiFePO4的晶胞结构示意图如图-1所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/5/adcc1c43-cf78-4eb9-8301-0dad034f94b0.png?resizew=371)
①图-2中x=
②请写出图-3到图-2的电极方程式:
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【推荐2】硫及其化合物在工业生产、研究中有着广泛的应用。
(1)苯基硫醇(
)又叫苯硫酚,是一种医药中间体,工业制备原理如下,回答下列问题:
[已知:
的选择性
]
主反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c548a2c3c82c2d152948a01030998da4.png)
副反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e63d6071b3397a52f05840c570ecbd4.png)
①反应
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5ca147b733b9ee99bf1882d0079e30e8.png)
_______
(填“
”“
”或“
”)。
②反应常在高压容器内进行,该措施的优点有_______ 。
(2)
℃时,向密闭容器中充入等物质的量的
和
发生上述主、副反应。若固定容器的容积不变、反应达到平衡时HCl的体积分数为
,
的体积分数为
。
①下列有关上述过程说法正确的是_______ (填序号)。
A.已知主反应
,则该反应在高温下自发进行
B.平衡时
的选择性为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c1cd1534165bfb99e03ca1b412b3496d.png)
C.平衡时正反应速率:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/01b853d089fe62ed7519b9d91a259a75.png)
D.升高体系的温度,达新平衡后
比值变小
②T℃时,主反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
_______ (用
、
表示)。
③在上述条件下,实验测得
和
的产率在相同时间内随温度的变化如图所示:_______ 。
(3)下图是使用离子液体作为电解液的新型电池研究,Na-S蓄电池备受瞩目。_______ 。
②离子液体是呈液态的盐类物质,几种离子液体的结构如图所示,下列说法不正确的是_______ (填序号)。
b.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的阳离子,其中心原子的杂化方式相同
c.阳离子相同、阴离子不同时,离子液体的熔点![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14257332f927c13f6c4ae7de7139a3e1.png)
d.Ⅳ的阳离子中环上所有原子共平面,含有的大
键为
;
③电池放电时正极产物
的晶胞如图所示,其与
的晶胞结构相似,其中阴阳离子直接接触,同种离子不直接接触。若
的晶体密度为
,
的晶体密度为
,则阳离子间最短核间距
与
之比为_______ (用
、
表示)。
(1)苯基硫醇(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a03b351b1cfebdbdec38492f917ca677.png)
[已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a03b351b1cfebdbdec38492f917ca677.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/378f6e5beb61fee748ceaf0b8eec6237.png)
主反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d6acb9230f21e614f8add71853143afd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c548a2c3c82c2d152948a01030998da4.png)
副反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/08f125cd942072d3be1e616bc4904096.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e63d6071b3397a52f05840c570ecbd4.png)
①反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/01f892f8f43d095933d5767ae4382811.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5ca147b733b9ee99bf1882d0079e30e8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be1c73179d3c3cd5539dc0a8e3192c33.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)
②反应常在高压容器内进行,该措施的优点有
(2)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/591c5b712dc14517e369be2345526fc7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/40732f7f389b305df0ec0f7f28d2cbbb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/624cfde5889eb5269fdac20cb1b2753b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e15e00f40396e914d1d9955bd7785f1f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b20b5d35fd47a3dc314c2c985b93b39f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96b250e4276bf3f328b03a66765541f6.png)
①下列有关上述过程说法正确的是
A.已知主反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/90b04f6f3e519fb8f7f5b048bebe7e48.png)
B.平衡时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a03b351b1cfebdbdec38492f917ca677.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c1cd1534165bfb99e03ca1b412b3496d.png)
C.平衡时正反应速率:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/01b853d089fe62ed7519b9d91a259a75.png)
D.升高体系的温度,达新平衡后
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e9e18e7bb47ff5496c5ea232047ecf6.png)
②T℃时,主反应的平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e15e00f40396e914d1d9955bd7785f1f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96b250e4276bf3f328b03a66765541f6.png)
③在上述条件下,实验测得
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a03b351b1cfebdbdec38492f917ca677.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2df1850dfb8a114a29ce27a868904530.png)
(3)下图是使用离子液体作为电解液的新型电池研究,Na-S蓄电池备受瞩目。
②离子液体是呈液态的盐类物质,几种离子液体的结构如图所示,下列说法不正确的是
b.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的阳离子,其中心原子的杂化方式相同
c.阳离子相同、阴离子不同时,离子液体的熔点
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14257332f927c13f6c4ae7de7139a3e1.png)
d.Ⅳ的阳离子中环上所有原子共平面,含有的大
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/70f5389990c3a0c5373f3bd9fb2454c9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cce2b7a3e56d605a860c1a7ee7c3c76b.png)
③电池放电时正极产物
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f6b3a3cfffd90d7be512e6ff3ac3d88e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6661d2a60c85076ea809ec00cc182c34.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f6b3a3cfffd90d7be512e6ff3ac3d88e.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6661d2a60c85076ea809ec00cc182c34.png)
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解答题-工业流程题
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(0.4)
解题方法
【推荐3】稀土是元素周期表第Ⅲ族副族元素钪(SC)、钇(Y)和镧系元素共17种化学元素的合称,是隐形战机、超导、核工业等高精尖领域必备的原料,但是稀土的开采和加工对环境破坏比较大。从某种矿物(含铁、铝等元素)中提取稀土(用R表示)的工艺如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/12/8/3126489013772288/3127307744378880/STEM/752ac121b0bb46aa9eeb59ea7cd40b24.png?resizew=510)
已知:①月桂酸
熔点为44℃,难溶于水;
②
;
③
开始溶解时的pH为8.8,有关金属离子沉淀的相关pH见表。
(1)“过滤1”前,用
溶液调
,控制的范围为_______ ,得到的滤渣主要成分为_______ 。
(2)酸性:月桂酸_______ 醋酸(填“>”或“<”或“=”),理由是_______ 。
(3)“过滤2”后,滤饼中检测不到
元素,滤液2中
浓度为
。为尽可能多地提取
,可提高月桂酸钠的加入量,但应确保“过滤2”前的溶液中
低于_______
(保留两位有效数字)。
(4)①“加热搅拌”控制在
,其原因是_______ 。
②“操作X”的过程为:_______ 。
(5)稀土中钪元素的单质具有较高熔点且密度和铝接近,可制备高熔点轻质合金,此种合金可用作_______ (答一种用途);通常用电解熔融
制备金属钪,
易水解,工业上制备无水
过程中与
共热。原理为:
I.
;
II._______ (完成方程式)。
(6)某甲醇
燃料电池,电解质是掺杂
的
晶体,它在熔融状态下能传导
,写出该电池发生氧化反应的电极反应式_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/12/8/3126489013772288/3127307744378880/STEM/752ac121b0bb46aa9eeb59ea7cd40b24.png?resizew=510)
已知:①月桂酸
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/772a61c96838859f006d0f405694b88d.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1691daa439089b3631703d23f5ab413b.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d50bb428da87c6951d7649b0bf42b4a.png)
离子 | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
开始沉淀时的pH | 8.8 | 1.5 | 3.6 | 6.2~7.4 |
沉淀完全时的pH | / | 3.2 | 4.7 | / |
(1)“过滤1”前,用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce93086f0133444d40743d654cba1c55.png)
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(2)酸性:月桂酸
(3)“过滤2”后,滤饼中检测不到
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(4)①“加热搅拌”控制在
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②“操作X”的过程为:
(5)稀土中钪元素的单质具有较高熔点且密度和铝接近,可制备高熔点轻质合金,此种合金可用作
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I.
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II.
(6)某甲醇
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