甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇(于固定容器中进行):2H2(g) + CO(g)CH3OH(g)
(1)判断反应达到平衡状态的依据是 (填序号)。
a.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
b.混合气体的密度不变
c.混合气体的平均相对分子质量不变
d.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(2)下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)
①该反应的平衡常数表达式K= ,△H 0(填“>”、“<”或“=”)。
②要提高CO的转化率,可以采取的措施是_____________(填序号)。
a.升温 b.加入催化剂 c.增加CO的浓度
d.加入H2加压 e.加入惰性气体加压 f.分离出甲醇
(3)右图表示在温度分别为T1、T2时,平衡体系中H2的体积分数随压强变化曲线,A、C两点的反应速率A__________C(填“>”、“=”或“<”,下同),A、C两点的化学平衡常数A___________C,由状态B到状态A,可采用____________的方法(填“升温”或“降温”)。
(4)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH =-a kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH =-b kJ·mol-1 ③H2O(g)= H2O(l) ΔH=-c kJ·mol-1
写出1摩尔液态CH3OH不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式_________________。
(1)判断反应达到平衡状态的依据是 (填序号)。
a.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
b.混合气体的密度不变
c.混合气体的平均相对分子质量不变
d.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(2)下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
①该反应的平衡常数表达式K= ,△H 0(填“>”、“<”或“=”)。
②要提高CO的转化率,可以采取的措施是_____________(填序号)。
a.升温 b.加入催化剂 c.增加CO的浓度
d.加入H2加压 e.加入惰性气体加压 f.分离出甲醇
(3)右图表示在温度分别为T1、T2时,平衡体系中H2的体积分数随压强变化曲线,A、C两点的反应速率A__________C(填“>”、“=”或“<”,下同),A、C两点的化学平衡常数A___________C,由状态B到状态A,可采用____________的方法(填“升温”或“降温”)。
(4)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH =-a kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH =-b kJ·mol-1 ③H2O(g)= H2O(l) ΔH=-c kJ·mol-1
写出1摩尔液态CH3OH不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式_________________。
更新时间:2016-12-09 09:27:04
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【推荐1】减少氮的氧化物和碳的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一
(1)已知:
若某反应的平衡常数表达式为:,请写出此反应的热化学方程式_______ 。
(2)在密闭容器中充入5和4,发生上述(1)中某反应,如图为平衡时的体积分数与温度、压强的关系。
回答下列问题:
①温度:_______ (填“<”或“>”)。
②某温度下,若反应进行到10分钟达到平衡状态D点时,容器的体积为2L,则此时的平衡常数_______ (保留两位有效数字);
③若在D点对反应容器升温的同时扩大体积至体系压强减小,重新达到的平衡状态可能是图中A∼G点中的_______ 点。
(3)在一定条件下可发生分解:,一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是_______(填字母)。
(1)已知:
若某反应的平衡常数表达式为:,请写出此反应的热化学方程式
(2)在密闭容器中充入5和4,发生上述(1)中某反应,如图为平衡时的体积分数与温度、压强的关系。
回答下列问题:
①温度:
②某温度下,若反应进行到10分钟达到平衡状态D点时,容器的体积为2L,则此时的平衡常数
③若在D点对反应容器升温的同时扩大体积至体系压强减小,重新达到的平衡状态可能是图中A∼G点中的
(3)在一定条件下可发生分解:,一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是_______(填字母)。
A.和的浓度比保持不变 | B.容器中压强不再变化 |
C. | D.气体的密度保持不变 |
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【推荐2】环氧乙烷是高效消毒剂,可用于口罩等医用品消毒,工业常用乙烯氧化法生产。
主反应:2CH2=CH2(g) + O2(g)2 (g) △H1=-209.8 kJ/mol
副反应:CH2=CH2(g) + 3O2(g)=2CO2(g)+ 2H2O(g) △H2=-1323.0 kJ/mol
回答下列问题:
(1) C2H4的燃烧热△H=-1411.0 kJ/mol,则环氧乙烷(g)的燃烧热△H=_______ 。
(2)以下既能加快反应速率又能提高环氧乙烷产率的方法有的_______ (填标号)。
A.降低温度 B.向容器中充入N2使压强增大
C.采用改性的催化剂 D.用空气替代氧气
(3)已知:(g)+HCl(g)(l),合成过程中的温度与氯乙醇的平衡产率关系如图a,30℃下原料投料比与氯乙醇的平衡产率关系如图b。
反应随温度升高平衡产率降低的可能原因为_______ ;其它条件不变时,降低环氧乙烷与HCl的投料比,环氧乙烷的平衡转化率将_______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)环氧乙烷经水解可得到乙二醇。乙二醇 易溶于水的原因为_______ ;写出乙二醇—氧气碱性燃料电池的负极电极反应式:_______ 。
主反应:2CH2=CH2(g) + O2(g)2 (g) △H1=-209.8 kJ/mol
副反应:CH2=CH2(g) + 3O2(g)=2CO2(g)+ 2H2O(g) △H2=-1323.0 kJ/mol
回答下列问题:
(1) C2H4的燃烧热△H=-1411.0 kJ/mol,则环氧乙烷(g)的燃烧热△H=
(2)以下既能加快反应速率又能提高环氧乙烷产率的方法有的
A.降低温度 B.向容器中充入N2使压强增大
C.采用改性的催化剂 D.用空气替代氧气
(3)已知:(g)+HCl(g)(l),合成过程中的温度与氯乙醇的平衡产率关系如图a,30℃下原料投料比与氯乙醇的平衡产率关系如图b。
反应随温度升高平衡产率降低的可能原因为
(4)环氧乙烷经水解可得到乙二醇。乙二醇 易溶于水的原因为
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【推荐3】尿素[CO(NH2)2][s]是首个由无机物人工合成的有机物。
(1)在尿素合成塔中发生的反应可表示为2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(l) H1=-119.2 kJ∙mol-1;NH2COONH4(l)CO(NH2)2(s)+H2O(g) H2=+15.5kJ∙mol-1,已知第一步反应为快速反应,第二步反应为慢速反应,则2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) H3=___________ kJ∙mol-1,下列图象能表示尿素合成塔中发生反应的能量变化历程的是___________ (填标号)。
A . B. C. D.
(2)T℃,在2L的密闭容器中,通入2molNH3和1molCO2,保持体积不变,发生反应,2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g),10min时反应刚好达到平衡。测得起始压强为平衡时压强的1.5倍,则:
①NH3的平衡转化率为___________ 。
②能说明上述反应达到平衡状态的是___________ (填标号)。
A.n(CO2):n(NH3)=1:2
B.混合气体的密度不再发生变化
C.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
D.单位时间内消耗2molNH3,同时生成1molH2O
(3)一定温度下,某恒容密闭容器中发生反应2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g),若原料气中=m,测得m与CO2的平衡转化率(α)的关系如图所示:
若平衡时A点容器内总压强为,则上述反应的平衡常数Kp=___________ 。(用平衡分压代平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
(1)在尿素合成塔中发生的反应可表示为2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(l) H1=-119.2 kJ∙mol-1;NH2COONH4(l)CO(NH2)2(s)+H2O(g) H2=+15.5kJ∙mol-1,已知第一步反应为快速反应,第二步反应为慢速反应,则2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) H3=
A . B. C. D.
(2)T℃,在2L的密闭容器中,通入2molNH3和1molCO2,保持体积不变,发生反应,2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g),10min时反应刚好达到平衡。测得起始压强为平衡时压强的1.5倍,则:
①NH3的平衡转化率为
②能说明上述反应达到平衡状态的是
A.n(CO2):n(NH3)=1:2
B.混合气体的密度不再发生变化
C.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
D.单位时间内消耗2molNH3,同时生成1molH2O
(3)一定温度下,某恒容密闭容器中发生反应2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g),若原料气中=m,测得m与CO2的平衡转化率(α)的关系如图所示:
若平衡时A点容器内总压强为,则上述反应的平衡常数Kp=
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【推荐1】氮元素能够形成多种化合物。请回答下列问题:
(1)联氨(N2H4)常温下为液态,在空气中迅速完全燃烧生成N2,同时大量放热,可作导弹、宇宙飞船、火箭的燃料。
已知:H2 (g)+1/2 O2(g) = H2O(l)△H1= —285.8kJ/mol
N2(g)+2H2(g) = N2H4(l)△H2= + 50.6kJ/mol
则N2H4(l)在空气燃烧生成液态水的热化学方程式为_______________________ 。
(2)利用氨气生产氢氰酸(HCN)的反应CH4(g)+NH3 (g)=HCN(g)+3H2(g) △H>0
①一定温度下,向2L恒容容器中充入1mol CH4(g)和2mol NH3(g)发生上述反应,4min达到平衡时,测得CH4平衡转化率为66.67%, 0~4min内,用H2表示的该反应速率v (H2) =___________ 。保持温度和容积不变,再向平衡后的容器中充入2mol NH3和2molH2,此时v正___ v逆(选填“>”“<”或“=”)。
②平衡体系中HCN的物质的量(n) 随某物理量变化曲线如图所示(图中x、L分别表示温度或压强)。
若x为温度,则曲线,____ (选填“L1”或“L2”)能正确表示n (HCN) 与温度的关系;
若x为压强,则曲线____ (选填“L1”或“L2”)能正确表示n ( HCN)与压强的关系。
(3)NH3能够形成Ag(NH3)2+。
已知溶液中存在Ag+ (aq)+2NH3 (aq)==Ag( NH3)2+(aq ),常温下该反应平衡常数K1=1.10×107,反应AgCl (s)+2NH3 (aq)Ag( NH3)2+(aq) +Cl-(aq)的化学平衡常数K2=1.936×10-3,则Ksp(AgCl)=____________ 。
(4)硫氧化物和氮氧化物是常见的大气污染物,利用如图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2,并用阴极排出的溶液吸收NO2。
①电极A的电极反应式为__________________________________ 。
②在碱性条件下,用阴极排出的溶液吸收NO2,使其转化为无害气体,同时有SO32-生成。该反应离子方程式为________________________________ 。
(1)联氨(N2H4)常温下为液态,在空气中迅速完全燃烧生成N2,同时大量放热,可作导弹、宇宙飞船、火箭的燃料。
已知:H2 (g)+1/2 O2(g) = H2O(l)△H1= —285.8kJ/mol
N2(g)+2H2(g) = N2H4(l)△H2= + 50.6kJ/mol
则N2H4(l)在空气燃烧生成液态水的热化学方程式为
(2)利用氨气生产氢氰酸(HCN)的反应CH4(g)+NH3 (g)=HCN(g)+3H2(g) △H>0
①一定温度下,向2L恒容容器中充入1mol CH4(g)和2mol NH3(g)发生上述反应,4min达到平衡时,测得CH4平衡转化率为66.67%, 0~4min内,用H2表示的该反应速率v (H2) =
②平衡体系中HCN的物质的量(n) 随某物理量变化曲线如图所示(图中x、L分别表示温度或压强)。
若x为温度,则曲线,
若x为压强,则曲线
(3)NH3能够形成Ag(NH3)2+。
已知溶液中存在Ag+ (aq)+2NH3 (aq)==Ag( NH3)2+(aq ),常温下该反应平衡常数K1=1.10×107,反应AgCl (s)+2NH3 (aq)Ag( NH3)2+(aq) +Cl-(aq)的化学平衡常数K2=1.936×10-3,则Ksp(AgCl)=
(4)硫氧化物和氮氧化物是常见的大气污染物,利用如图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2,并用阴极排出的溶液吸收NO2。
①电极A的电极反应式为
②在碱性条件下,用阴极排出的溶液吸收NO2,使其转化为无害气体,同时有SO32-生成。该反应离子方程式为
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【推荐2】近年来,改善环境是科学研究的重要课题,对实现碳循环及废气资源的再利用技术的发展都具有重要意义,请回答下列问题:
(1)常温常压下,一些常见物质的燃烧热如表所示:
已知
则___________
(2)一定条件下,和发生反应:,设起始,在恒压下,反应达到平衡时的体积分数与Z和T(温度)的关系如图所示。下列说法正确的是___________。
(3)在T1℃时,往的某恒容密闭容器中充入和,发生反应,后该反应达到平衡,此时测得混合气体的总物质的量为起始总物质的量的1.5倍,则:
①内,___________ ,的平衡转化率为___________ %。
②该反应的平衡常数___________ 。
(4)利用电催化可将同时转化为多种燃料,装置如图:
①铜电极上产生的电极反应式为___________ 。
②(标准状况下)通入铜电极,若只生成CO和,此时铜极区溶液增重,则生成CO和的体积比为___________ 。
(1)常温常压下,一些常见物质的燃烧热如表所示:
名称 | 氢气 | 甲烷 | 一氧化碳 | 甲醇 |
则
(2)一定条件下,和发生反应:,设起始,在恒压下,反应达到平衡时的体积分数与Z和T(温度)的关系如图所示。下列说法正确的是___________。
A.若氢气的物质的量分数不再随时间而改变,则该反应达到平衡 |
B.加入合适的催化剂,该反应的平衡转化率和的值均增大 |
C.当混合气体的平均相对分子质量不再随时间而改变时,该反应达到平衡 |
D.图中Z的大小a>3>b |
①内,
②该反应的平衡常数
(4)利用电催化可将同时转化为多种燃料,装置如图:
①铜电极上产生的电极反应式为
②(标准状况下)通入铜电极,若只生成CO和,此时铜极区溶液增重,则生成CO和的体积比为
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【推荐3】丙烯是制备聚丙烯的单体,在催化剂作用下,可由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制得。
反应I(直接脱氢):
反应II(氧化脱氢):
已知:
(1)△H1=_______ 。
(2)向某容器中仅通入C3H8(g),发生反应I,达到平衡后,下列措施能提高C3H6(g)的平衡产率的有_______(填标号)。
(3)向某恒压密闭容器中通入C3H8(g)和N2(g)的混合气体(N2不参与反应),反应起始时气体的总压强为100 kPa。在温度为时,C3H8(g)的平衡转化率与通入的混合气体中C3H8(g)的物质的量分数的关系如图1所示。
①C3H8的平衡转化率随起始通入C3H8的物质的量分数增大而减小,其原因是_______ 。
②T0℃时,反应I的平衡常数Kp=_______ (以分压表示,分压=总压×物质的量分数,保留一位小数)kPa。
(4)向密闭容器中充入一定量丙烷,在催化剂Cat1、Cat2作用下,单位时间内丙烯的产率与温度的关系如图2所示。在相同条件下,催化效率较高的是_______ (填“Cat1”或“Cat2”)。在Cat2作用下,T0℃之后丙烯产率急剧减小的原因可能是_______ (答一条)。
(5)恒温刚性密闭容器中通入气体分压比为的混合气体,已知:某反应条件下仅发生如下反应(k、k′为速率常数):
反应II:
反应III:
实验测得丙烯的净生成速率方程为,可推测丙烯的浓度随时间的变化趋势为_______ 。
(6)已知:高温下,C-C键断裂的反应比C-H键断裂的脱氢反应容易发生,这将导致C3H6的选择性降低;同时高温加剧催化剂表面积炭,导致催化剂迅速失活。在生产中充入CO2的作用之一是利于保持催化剂活性,其原因是_______ (用化学方程式表示)。
反应I(直接脱氢):
反应II(氧化脱氢):
已知:
(1)△H1=
(2)向某容器中仅通入C3H8(g),发生反应I,达到平衡后,下列措施能提高C3H6(g)的平衡产率的有_______(填标号)。
A.恒压下,充入惰性气体 | B.加入高效催化剂 |
C.恒容下,充入C3H8 | D.适当升高温度 |
①C3H8的平衡转化率随起始通入C3H8的物质的量分数增大而减小,其原因是
②T0℃时,反应I的平衡常数Kp=
(4)向密闭容器中充入一定量丙烷,在催化剂Cat1、Cat2作用下,单位时间内丙烯的产率与温度的关系如图2所示。在相同条件下,催化效率较高的是
(5)恒温刚性密闭容器中通入气体分压比为的混合气体,已知:某反应条件下仅发生如下反应(k、k′为速率常数):
反应II:
反应III:
实验测得丙烯的净生成速率方程为,可推测丙烯的浓度随时间的变化趋势为
(6)已知:高温下,C-C键断裂的反应比C-H键断裂的脱氢反应容易发生,这将导致C3H6的选择性降低;同时高温加剧催化剂表面积炭,导致催化剂迅速失活。在生产中充入CO2的作用之一是利于保持催化剂活性,其原因是
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐1】乙酸乙酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于化学工业。实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:
①在甲试管(如图)中加入 2mL 浓硫酸、3mL 乙醇和 2mL 乙酸的混合溶液。
②按如图连接好装置(装置气密性良好)并加入混合液,小火均匀地加热 3-5min。
③待试管乙收集到一定量产物后停止加热,撤出试管并用力振荡,然后静置待分层。
④分离出乙酸乙酯层、洗涤、干燥。
(1)若实验中用乙酸和含18O 的乙醇作用,该反应的化学方程式是_____ 。
(2)甲试管中,混合溶液的加入顺序:_____ ;
(3)步骤②中需要用小火均匀加热,其主要原因是___________ ;
(4)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是_____ (填字母代号)。
A.反应掉乙酸和乙醇
B.反应掉乙酸并吸收乙醇
C.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分层析出
D.加速酯的生成,提高其产率
(5)欲将乙试管中的物质分离开以得到乙酸乙酯,必须使用的仪器是_____ ;分离时,乙酸乙酯应该从仪器_____ (填:“下口放”或“上口倒”)出。
(6)生成乙酸乙酯的反应是可逆反应,反应一段时间后,下列描述能说明乙醇与乙酸的酯化反应已达到化学平衡状态的有_____ (填序号)。
①混合物中各物质的浓度不再变化;
②单位时间里,生成 1mol 乙醇,同时生成 1mol 乙酸;
③单位时间里,生成 1mol 乙酸乙酯,同时生成 1mol 乙酸。
(7)若现有乙酸 90g,乙醇 138g 发生酯化反应得到 88g 乙酸乙酯,试计算该反应的产品产率为_____ 。(产率%=(实际产量/理论产量)×100%)
①在甲试管(如图)中加入 2mL 浓硫酸、3mL 乙醇和 2mL 乙酸的混合溶液。
②按如图连接好装置(装置气密性良好)并加入混合液,小火均匀地加热 3-5min。
③待试管乙收集到一定量产物后停止加热,撤出试管并用力振荡,然后静置待分层。
④分离出乙酸乙酯层、洗涤、干燥。
(1)若实验中用乙酸和含18O 的乙醇作用,该反应的化学方程式是
(2)甲试管中,混合溶液的加入顺序:
(3)步骤②中需要用小火均匀加热,其主要原因是
(4)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是
A.反应掉乙酸和乙醇
B.反应掉乙酸并吸收乙醇
C.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分层析出
D.加速酯的生成,提高其产率
(5)欲将乙试管中的物质分离开以得到乙酸乙酯,必须使用的仪器是
(6)生成乙酸乙酯的反应是可逆反应,反应一段时间后,下列描述能说明乙醇与乙酸的酯化反应已达到化学平衡状态的有
①混合物中各物质的浓度不再变化;
②单位时间里,生成 1mol 乙醇,同时生成 1mol 乙酸;
③单位时间里,生成 1mol 乙酸乙酯,同时生成 1mol 乙酸。
(7)若现有乙酸 90g,乙醇 138g 发生酯化反应得到 88g 乙酸乙酯,试计算该反应的产品产率为
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【推荐2】工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),该反应的能量变化如图所示:
(1)上述反应平衡常数K的表达式为___ ,温度升高,平衡常数K___ (填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)在体积为2L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,测得CO2的物质的量随时间变化如下表所示。则达到平衡时CO2的转化率=________ 。
(3)在相同温度.容积不变的条件下,能说明该反应已达平衡状态的是_____ (填写序号字母)。
a.容器内压强保持不变
b.n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶3∶1∶1
c.容器内的密度保持不变
d.H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3∶1
(4)下列条件能使上述反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是________ (填写序号字母)。
a.适当升高温度
b.及时分离出CH3OH气体
c.保选择高效的催化剂
d.持容器的容积不变,再充入1molCO2和3molH2
(5)画出压强为2MPa时甲醇的转化率随温度的变化曲线图__________ 。
(1)上述反应平衡常数K的表达式为
(2)在体积为2L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,测得CO2的物质的量随时间变化如下表所示。则达到平衡时CO2的转化率=
t/min | 0 | 2 | 5 | 10 | 15 |
n(CO2)/mol | 1 | 0.75 | 0.5 | 0.25 | 0.25 |
a.容器内压强保持不变
b.n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶3∶1∶1
c.容器内的密度保持不变
d.H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3∶1
(4)下列条件能使上述反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是
a.适当升高温度
b.及时分离出CH3OH气体
c.保选择高效的催化剂
d.持容器的容积不变,再充入1molCO2和3molH2
(5)画出压强为2MPa时甲醇的转化率随温度的变化曲线图
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐3】对于一个可逆反应不仅要考虑反应的快慢还要考虑反应的限度,化学反应不仅存在物质间的转化还存在能量间的转化。请回答下列有关化学反应的问题。
Ⅰ.已知反应,某温度下,在2L密闭容器中投入一定量的A、B,两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
(1)从反应开始到12s时,用A表示的反应速率为___________ 。
(2)经测定,前4s内,则该反应的化学方程式为___________ 。
(3)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行,经相同时间后,测得三个容器中的反应速率分别为甲:,乙:,丙:。则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为___________ 。
(4)判断该反应达到平衡状态的依据是___________ (填字母序号)。
A.该条件下,正、逆反应速率都为零 B.该条件下,混合气体的密度不再发生变化
C.该条件下,混合气体的压强不再发生变化 D.容器内分子数不再发生变化
Ⅱ.某甲醛气体探测仪利用燃料电池工作原理对甲醛含量进行检测,电池结构如图所示。
(1)a电极上发生的反应类型为___________ 反应(选填“氧化”或“还原”)。
(2)探测仪工作时,电子从___________ (选填“a”或“b”)极流出,a电极的电极反应式为___________ 。
(3)如果在外电路中有1mol电子发生转移,则检测出标准状况下甲醛的体积为___________ L。
Ⅰ.已知反应,某温度下,在2L密闭容器中投入一定量的A、B,两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
(1)从反应开始到12s时,用A表示的反应速率为
(2)经测定,前4s内,则该反应的化学方程式为
(3)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行,经相同时间后,测得三个容器中的反应速率分别为甲:,乙:,丙:。则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为
(4)判断该反应达到平衡状态的依据是
A.该条件下,正、逆反应速率都为零 B.该条件下,混合气体的密度不再发生变化
C.该条件下,混合气体的压强不再发生变化 D.容器内分子数不再发生变化
Ⅱ.某甲醛气体探测仪利用燃料电池工作原理对甲醛含量进行检测,电池结构如图所示。
(1)a电极上发生的反应类型为
(2)探测仪工作时,电子从
(3)如果在外电路中有1mol电子发生转移,则检测出标准状况下甲醛的体积为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】化学变化伴随物质转化,同时也伴有能量变化
(1)S(单斜)和S(正交)是硫的两种同素异形体。
已知:①S(单斜,s)+O2(g)=SO2(g) ΔH1=-297.16kJ/mol;
②S(正交,s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2=-296.83kJ/mol;S(单斜,s)=S(正交,s) ΔH3。
常温下,ΔH3=___________ ,S(单斜,s)和S(正交,s)更稳定的是___________
(2)16g液态肼(N2H4)与足量液态双氧水反应,生成水蒸气和氮气,放出320.8kJ的热量。已知H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44kJ·mol-1,则液态肼与液态双氧水生成液态水和氮气反应的热化学反应方程式为___________
(3)pH=2的HCl溶液和pH=12的某BOH溶液恰好完全反应,则混合溶液的pH<7,理由是___________ (用离子方程式表示)。
(4)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) =+180.5kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g) =-393.5kJ/mol
2C(s)+O2(g)=CO(g) =-221.0kJ/mol
若某反应的平衡常数表达式为K=,请写出此反应的热化学方程式___________
(1)S(单斜)和S(正交)是硫的两种同素异形体。
已知:①S(单斜,s)+O2(g)=SO2(g) ΔH1=-297.16kJ/mol;
②S(正交,s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2=-296.83kJ/mol;S(单斜,s)=S(正交,s) ΔH3。
常温下,ΔH3=
(2)16g液态肼(N2H4)与足量液态双氧水反应,生成水蒸气和氮气,放出320.8kJ的热量。已知H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44kJ·mol-1,则液态肼与液态双氧水生成液态水和氮气反应的热化学反应方程式为
(3)pH=2的HCl溶液和pH=12的某BOH溶液恰好完全反应,则混合溶液的pH<7,理由是
(4)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) =+180.5kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g) =-393.5kJ/mol
2C(s)+O2(g)=CO(g) =-221.0kJ/mol
若某反应的平衡常数表达式为K=,请写出此反应的热化学方程式
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【推荐2】氮氧化物NOx(主要指NO和NO2)会形成酸雨、光化学烟雾,破坏臭氧层,是大气主要污染物之一,有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。
(1)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1 ΔH1<0 (Ⅰ)
2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K2 ΔH2<0 (Ⅱ)
①4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K=____ (用K1、K2表示)。
②为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响,在恒温条件下,向2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl2,10 min时反应(Ⅱ)达到平衡。测得10 min内υ(ClNO)=7.5×10-3mol·L-1·min-1,则平衡后NO的转化率α1=____ 。其他条件保持不变,反应(Ⅱ)在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率α2____ α1(填“>”“<”或“=”),平衡常数K2____ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)NO能与N2O反应生成N2和NO2,反应的能量变化如下图所示,若生成1 mol N2,其ΔH=____ kJ·mol-1。
(3)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图甲所示。
①由图甲可知,SCR技术中的氧化剂为_____________ 。当NO2与NO的物质的量之比为1:1时,与足量氨气在一定条件下发生脱氮反应。该反应的化学方程式为______________ 。
②图乙是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率,由图可知工业选取的最佳催化剂为________ 。
(4)利用电化学装置可消除氮氧化物污染,变废为宝。图丙装置实现的能量转化形式是_______ 。图丁为电解NO制备NH4NO3的装置,该装置中阳极的电极反应式为___________________ 。
(1)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1 ΔH1<0 (Ⅰ)
2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K2 ΔH2<0 (Ⅱ)
①4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K=
②为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响,在恒温条件下,向2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl2,10 min时反应(Ⅱ)达到平衡。测得10 min内υ(ClNO)=7.5×10-3mol·L-1·min-1,则平衡后NO的转化率α1=
(2)NO能与N2O反应生成N2和NO2,反应的能量变化如下图所示,若生成1 mol N2,其ΔH=
(3)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图甲所示。
①由图甲可知,SCR技术中的氧化剂为
②图乙是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率,由图可知工业选取的最佳催化剂为
(4)利用电化学装置可消除氮氧化物污染,变废为宝。图丙装置实现的能量转化形式是
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【推荐3】在一定体积的密闭容器中,进行化学反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=___________ 。
(2)正反应为___________ 反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是___________。
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)可判断此时的温度为_____ ℃。
(5)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,附气体的能力强,性质稳定,请回答:
①氢氧燃料电池的能量转化主要形式是___________ ,在导线中电子流动方向为___________ (用a、b表示)。电解质溶液中的OH-移向___________ 极(填“负”或“正”)。
②负极电极反应式为___________ 。
③若电池工作过程中有5.6LO2(标准状况下)参与反应,则转移电子的物质的量___________ 。
(6)已知几种离子开始沉淀时溶液的pH如下表所示:
当向含有相同浓度的Cu2+、Mg2+、Fe2+的溶液中滴加氢氧化钠溶液时,___________ (填离子符号)先沉淀;要使0.2mol·L-1的硫酸铜溶液中铜离子沉淀较为完全(使铜离子的浓度降至原来的千分之一),则应向溶液中加入氢氧化钠溶液使溶液pH=___________ (已知:Ksp(Cu(OH)2=2×10-20)。
t/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=
(2)正反应为
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是___________。
A.容器中压强不变 | B.混合气体中c(CO)不变 |
C.v正(H2)=v逆(H2O) | D.c(CO2)=c(CO) |
(5)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,附气体的能力强,性质稳定,请回答:
①氢氧燃料电池的能量转化主要形式是
②负极电极反应式为
③若电池工作过程中有5.6LO2(标准状况下)参与反应,则转移电子的物质的量
(6)已知几种离子开始沉淀时溶液的pH如下表所示:
离子 | Fe2+ | Cu2+ | Mg2+ |
pH | 7.6 | 5.2 | 10.4 |
当向含有相同浓度的Cu2+、Mg2+、Fe2+的溶液中滴加氢氧化钠溶液时,
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