研究发现,NOx和SO2是雾霾的主要成分。
(一)NOx主要来源于汽车尾气。
已知:N2(g)+O2(g)
2NO(g)△H=+180.50kJ•mol-1
2CO(g)+O2(g)
CO2(g)△H=-566.00kJ•mol-1
(1)为了减轻大气污染,人们提出在汽车尾气排气管口采用催化剂将NO和CO转化成无污染气体参 与大气循环.写出该反应的热化学方程式___________________________ ;
(2)T℃时,将等物质的量的NO和CO充人容积为2L的密闭容器中,保持温度和体积不变,反应过程(0-15min)中NO的物质的量随时间变化如下图所示.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/5/31/1576419074736128/1576419074973696/STEM/2238ec57dca4492482bb572600730946.png?resizew=197)
①T℃时该化学反应的平衡常数K=____________ ;平衡时若保持温度不变,再向容器中充入CO、N2各0.8mol,平衡将__________ 移动;(填“向左”、“向右”或“不”)
②图1中a、b分别表示在一定温度下,使用质量相同但表面积不同的催化剂时,达到平衡过程中n(NO)的变化曲线,其中表示催化剂表面积较大的曲线是_______ (填“a”或“b”)
③15min时,若改变外界反应条件,导致n(NO)发生如图所示的变化,则改变的条件可能是____________ ;
(二)SO2主要来源于煤的燃烧.燃煤烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。
(3)用纯碱溶液吸收SO2可将其转化为HSO3-,该反应的离子方程式是________________ ;
(4)如图所示的电解装置可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH4+和SO42-。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/5/31/1576419074736128/1576419074973696/STEM/f77b19e795604936963baa544809d955.png?resizew=157)
①写出物质A的化学式_________ ,阳极的电极反应式是________________ ;
②该电解反应的化学方程式为________________ 。
(一)NOx主要来源于汽车尾气。
已知:N2(g)+O2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/5/31/1576419074736128/1576419074973696/STEM/09f6576bbad24a998fbf02eb39fb3dc5.png?resizew=33)
2CO(g)+O2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/5/31/1576419074736128/1576419074973696/STEM/09f6576bbad24a998fbf02eb39fb3dc5.png?resizew=33)
(1)为了减轻大气污染,人们提出在汽车尾气排气管口采用催化剂将NO和CO转化成无污染气体参 与大气循环.写出该反应的热化学方程式
(2)T℃时,将等物质的量的NO和CO充人容积为2L的密闭容器中,保持温度和体积不变,反应过程(0-15min)中NO的物质的量随时间变化如下图所示.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/5/31/1576419074736128/1576419074973696/STEM/2238ec57dca4492482bb572600730946.png?resizew=197)
①T℃时该化学反应的平衡常数K=
②图1中a、b分别表示在一定温度下,使用质量相同但表面积不同的催化剂时,达到平衡过程中n(NO)的变化曲线,其中表示催化剂表面积较大的曲线是
③15min时,若改变外界反应条件,导致n(NO)发生如图所示的变化,则改变的条件可能是
(二)SO2主要来源于煤的燃烧.燃煤烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。
(3)用纯碱溶液吸收SO2可将其转化为HSO3-,该反应的离子方程式是
(4)如图所示的电解装置可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH4+和SO42-。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/5/31/1576419074736128/1576419074973696/STEM/f77b19e795604936963baa544809d955.png?resizew=157)
①写出物质A的化学式
②该电解反应的化学方程式为
更新时间:2016-12-09 15:29:15
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适中
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解题方法
【推荐1】近年来我国大力加强温室气体
催化氢化合成甲醇技术的工业化量产研究,实现可持续发展。回答下列问题:
(1)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e029cc1f7d07eeb136bd3946a7eb23e3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32410867843f1a7ef11410da8f3f8dab.png)
写出
催化氢化合成甲醇的热化学方程式:___________ ;并用
、
表示此反应的化学平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
___________ 。
(2)为提高
的产率,理论上应采用的条件是___________ (填字母)。
a.高温、高压 b.低温、低压 c.高温、低压 d.低温、高压
(3)在250℃时,在某恒容密闭容器中进行由
催化氢化合成
的反应,如图为不同投料比[
]时某反应物X的平衡转化率的变化曲线。则反应物X是___________ (填“
”或“
”)。
(4)在250℃时,在
的恒容密闭容器中加入![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/779bd758cc24b24758e41227bfd651b6.png)
、![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2e0e1a928167fedd7f9cbc804eade8cb.png)
及催化剂,
时反应达到平衡,测得
。
①前
内
的平均反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/45609efc0f7d44fdbd60aface9006412.png)
___________
。
②化学平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
___________ (用分数表示)。
③下列描述中能说明上述反应已达平衡的是___________ (填字母)。
a.
b.单位时间内生成![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/26edabbe2c43af4e74203ad34c4eff2d.png)
的同时生成![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1bccbb91d69f182b88d5852f10319e4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
c.
d.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
④催化剂和反应条件与反应物的转化率和产物的选择性高度相关。控制相同投料比和相同反应时间,得到如下表四组实验数据。
根据上表所给数据,用
生产甲醇的最优条件为___________ (填实验编号)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(1)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af0365029e51eb8e837d3b507d70048a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0e7dc0ea2412bf7fd80991d278875732.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e029cc1f7d07eeb136bd3946a7eb23e3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/37de58592ae6b0837b49664bf09b1160.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7939e0043c188a4206eafe06ade6c3a0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32410867843f1a7ef11410da8f3f8dab.png)
写出
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e029cc1f7d07eeb136bd3946a7eb23e3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32410867843f1a7ef11410da8f3f8dab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
(2)为提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d44074982980cd8e0e9d474bb88195de.png)
a.高温、高压 b.低温、低压 c.高温、低压 d.低温、高压
(3)在250℃时,在某恒容密闭容器中进行由
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c299424fab47049e993bd886d5cd7a36.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d44074982980cd8e0e9d474bb88195de.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/67f028ca42d40801951023ec7c567269.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/13/f27bf6a2-c2c5-4d7f-a1bd-6bcd8ed1e6f6.png?resizew=265)
(4)在250℃时,在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f7985c2d5b0332359a5512a589ded906.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/779bd758cc24b24758e41227bfd651b6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2e0e1a928167fedd7f9cbc804eade8cb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fb21c93732b200bdddc5217b66090722.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fa5988df3d72253462da21aae570ac32.png)
①前
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fb21c93732b200bdddc5217b66090722.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/45609efc0f7d44fdbd60aface9006412.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5547f6339f968a7af10c5c0c781308a9.png)
②化学平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
③下列描述中能说明上述反应已达平衡的是
a.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8f90254a4ef61c3f8f80e879e3b86e69.png)
b.单位时间内生成
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/26edabbe2c43af4e74203ad34c4eff2d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98183b7becdd0efb6fe8f57cdcbce983.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1bccbb91d69f182b88d5852f10319e4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
c.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/42b826d1d3632ef40f866376b88285ba.png)
d.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
④催化剂和反应条件与反应物的转化率和产物的选择性高度相关。控制相同投料比和相同反应时间,得到如下表四组实验数据。
实验编号 | 温度/K | 催化剂 | ![]() | 甲醇的选择性/% |
A | 543 | ![]() | 12.3 | 42.3 |
B | 543 | ![]() | 11.9 | 72.7 |
C | 553 | ![]() | 15.3 | 39.1 |
D | 553 | ![]() | 12.0 | 70.6 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
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【推荐2】“绿水青山就是金山银山”。目前人们对环境保护、新能源开发很重视,研究NO2、NO、CO、SO2等大气污染物转化为能参与大气循环的物质,对建设美丽中国具有重要意义。
(1)有人设计通过硫循环完成CO的综合处理,原理为
a.2CO(g)+SO2(g)
S(l)+2CO2(g) △H1= - 37.4kJ·mol-1
b.S(l)+2H2O(g)
2H2(g)+SO2(g) △H2=-45.4 kJ·mol-1
则CO和水蒸气完全反应生成H2和CO2的热化学方程式为__________________________________ 。
(2)CO可在一定条件下转化为CH3OH。已知:向2L密闭容器中通入2 molCO和4molH2,在适合的催化剂和T1温度下,发生反应CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H<0,10min时达到平衡状态,10min后改变温度为T2,20min时达到平衡状态,反应过程中部分数据见表:
①前10min内的平均反应速率v(CO)=_______ ;在20min时,温度T2下,该反应的化学平衡常数为________________ 。
②若30min时升高温度,化学平衡常数值_______ (填:“增大“减小”“不变”)。
③在T1温度下,既能增大反应速率和提高CO平衡转化率的措施有_____________ (填两种措施即可)
④在恒温恒容下,下列可以判断CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)反应达到平衡状态的________ (填序号)。
a.2v正(H2)=v逆(CH3OH) b.混合气体的物质的量不再变化
c.单位时间内有1 mol CO消耗同时消耗2molH2 d.混合气体的平均相对分子质量不变
(3)已知反应2NO(g)+O2(g)
2NO2的正反应速率v正=k1Cm(NO)Cn(O2),其中k1为速率常数,可通过下表实验数据计算k1、m、n。
则k1=____ , m =_____ , n =_____ 。
(1)有人设计通过硫循环完成CO的综合处理,原理为
a.2CO(g)+SO2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/1/17/2379034487889920/2379876692803584/STEM/d7602a61f3fe45c4a189f99021ae9619.png?resizew=33)
b.S(l)+2H2O(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/1/17/2379034487889920/2379876692803584/STEM/d7602a61f3fe45c4a189f99021ae9619.png?resizew=33)
则CO和水蒸气完全反应生成H2和CO2的热化学方程式为
(2)CO可在一定条件下转化为CH3OH。已知:向2L密闭容器中通入2 molCO和4molH2,在适合的催化剂和T1温度下,发生反应CO(g)+2H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/1/17/2379034487889920/2379876692803584/STEM/d7602a61f3fe45c4a189f99021ae9619.png?resizew=33)
反应时间 | CO(mol) | H2(mol) | CH3OH(mol) |
0min | 2 | 4 | 0 |
10min | 2 | ||
20min | 0.2 |
①前10min内的平均反应速率v(CO)=
②若30min时升高温度,化学平衡常数值
③在T1温度下,既能增大反应速率和提高CO平衡转化率的措施有
④在恒温恒容下,下列可以判断CO(g)+2H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/1/17/2379034487889920/2379876692803584/STEM/d7602a61f3fe45c4a189f99021ae9619.png?resizew=33)
a.2v正(H2)=v逆(CH3OH) b.混合气体的物质的量不再变化
c.单位时间内有1 mol CO消耗同时消耗2molH2 d.混合气体的平均相对分子质量不变
(3)已知反应2NO(g)+O2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/1/17/2379034487889920/2379876692803584/STEM/d7602a61f3fe45c4a189f99021ae9619.png?resizew=33)
组别 | 起始浓度/mol·L-1 | 初始速率/ mol·L-1·S-1 | |
NO | O2 | ||
1 | 0.02 | 0.0125 | 7.98×10-3 |
2 | 0.02 | 0.0250 | 15.96×10-3 |
3 | 0.04 | 0.0125 | 31.92×10-3 |
则k1=
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【推荐3】目前我国分别在治理大气污染和新能源使用上都取得长足的进步。
(1)在大气污染治理上,目前我国计划在“十二五”期间用甲烷还原氮氧化物(NOx),使其排放量减少10%。已知:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=-1160 kJ·mol-1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为___________
(2)在新能源使用上,正在研究利用甲烷合成甲醇这个清洁能源。该反应为:CH4(g) + H2O(g)
CH3OH(g) + H2(g) △H>0,将一定量的CH4和一定量H2O(g)通入10L容器中,若改变起始量,CH4的平衡转化率如图所示:
①假设100 ℃时若按甲投料反应达到平衡所需的时间为5 min,则用甲烷表示该反应的平均反应速率为___________ 。
②在不改变其他外界条件下α1、α2、α3的相对大小顺序为:___________ 。
③欲提高CH4转化率且不改变该反应的平衡常数的方法是___________ (填字母序号)。
A.c(CH4)增大 B.分离出产品CH3OH
C.升高温度 D.
比值增大 E.容器体积缩小一半
④下列图象对该反应表达正确的是:___________ 。
A.
B.
C.
D.
(1)在大气污染治理上,目前我国计划在“十二五”期间用甲烷还原氮氧化物(NOx),使其排放量减少10%。已知:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=-1160 kJ·mol-1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为
(2)在新能源使用上,正在研究利用甲烷合成甲醇这个清洁能源。该反应为:CH4(g) + H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
甲 | 乙 | 丙 | ||
起始物质的量 | n(CH4)/ mol | 5 | 4 | 10 |
n(H2O)/ mol | 10 | 8 | 10 | |
CH4的平衡转化率 / % | α1=50% | α2 | α3 |
②在不改变其他外界条件下α1、α2、α3的相对大小顺序为:
③欲提高CH4转化率且不改变该反应的平衡常数的方法是
A.c(CH4)增大 B.分离出产品CH3OH
C.升高温度 D.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/89402146babd06dd082a16e5b288bbcc.png)
④下列图象对该反应表达正确的是:
A.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/21/2834010242023424/2834712872148992/STEM/7ff354fd-8e90-454b-be99-a4a5b2939197.jpg?resizew=137)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/21/2834010242023424/2834712872148992/STEM/0a200cd7-9327-4d29-b443-f3fd5cd0d272.jpg?resizew=131)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/21/2834010242023424/2834712872148992/STEM/bd91501c-e7d7-43a9-82f6-eaf1ee260e49.jpg?resizew=133)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/21/2834010242023424/2834712872148992/STEM/38eba10d-dd83-462b-a434-31b2f7ef7bea.jpg?resizew=136)
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解题方法
【推荐1】 H2O2俗称双氧水,是常用的绿色氧化剂,在生产和生活中发挥重要的作用。
(1)富勒烯C60颗粒对H2O2液相氧化:SO2具有明显的促进效果,该反应机理和能量变化如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/4/5f367086-d6e8-4c69-a8da-0074bfdb84c6.png?resizew=321)
①H2O2液相氧化:SO2生成H2SO4的热化学方程式为________ 。
②图示历程包含________ 个基元反应,写出决速步骤的化学方程式________________ 。
③C60间的作用力是________ 。
(2) H2O2可用于工业源氮氧化物(NOx)的催化氧化,H2O2去除NO的反应存在平衡:
(i)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dd6e2328daf57c4f8b016a8ba406ad82.png)
(ii)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ee9770cebabcd0118e2e69dfd7abeaa.png)
(iii)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22086c3669fd34faeaba073cbb29a7f9.png)
(iv)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cdbb765db892eb4d9f0f6dcdfa9f2a5d.png)
①上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有________ (填序号)。
A.其他条件不变时,温度越高,NO的转化率越大
B.加入催化剂,c(HNO3)与c(HNO2)比值保持不变
C.恒温恒压下,充入Ar,平衡(i)、(ii)向正反应方向移动
D.增大H2O2浓度,反应(i)、(ii)、(iii)、(iv)正反应速率都增加
②一定范围内,催化剂光热协同辅助H2O2降解NO的去除率变化如图甲所示,NO去除率最佳的反应条件为________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/4/15a6f97b-5caa-4d30-9fe2-7772b53dd276.png?resizew=430)
(3)过碳酸钠(2Na2CO3∙3H2O2)又称固体过氧化氢,是碳酸钠和过氧化氢的加成复合物。将2Na2CO3∙3H2O2置入真空的刚性容器中,升高温度发生分解反应:
平衡时
的关系如上图乙所示。a点时,该反应的平衡总压=________ kPa,平衡常数Kp=________
(列出算式),Kp随温度升高而________ (填“增大”、“减少”或“不变”)。
(1)富勒烯C60颗粒对H2O2液相氧化:SO2具有明显的促进效果,该反应机理和能量变化如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/4/5f367086-d6e8-4c69-a8da-0074bfdb84c6.png?resizew=321)
①H2O2液相氧化:SO2生成H2SO4的热化学方程式为
②图示历程包含
③C60间的作用力是
(2) H2O2可用于工业源氮氧化物(NOx)的催化氧化,H2O2去除NO的反应存在平衡:
(i)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dd6e2328daf57c4f8b016a8ba406ad82.png)
(ii)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ee9770cebabcd0118e2e69dfd7abeaa.png)
(iii)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22086c3669fd34faeaba073cbb29a7f9.png)
(iv)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cdbb765db892eb4d9f0f6dcdfa9f2a5d.png)
①上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有
A.其他条件不变时,温度越高,NO的转化率越大
B.加入催化剂,c(HNO3)与c(HNO2)比值保持不变
C.恒温恒压下,充入Ar,平衡(i)、(ii)向正反应方向移动
D.增大H2O2浓度,反应(i)、(ii)、(iii)、(iv)正反应速率都增加
②一定范围内,催化剂光热协同辅助H2O2降解NO的去除率变化如图甲所示,NO去除率最佳的反应条件为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/4/15a6f97b-5caa-4d30-9fe2-7772b53dd276.png?resizew=430)
(3)过碳酸钠(2Na2CO3∙3H2O2)又称固体过氧化氢,是碳酸钠和过氧化氢的加成复合物。将2Na2CO3∙3H2O2置入真空的刚性容器中,升高温度发生分解反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75f7e268896905ae087cadd3106b266e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/226cf3edf618aa577110467b0d7c21f4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1045e32da09462d20d57368ef8c71adb.png)
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解题方法
【推荐2】合成氨的原料气由天然气与水蒸气和空气高温反应而得。涉及的主要反应如下:
(a) CH4(g) + H2O(g) = CO(g) + 3H2(g) ΔH 1 = +206.1 kJ/mol
(b) 2CH4(g) + O2(g) = 2CO(g) + 4H2(g) ΔH 2 = ? kJ/mol
(c) CO(g) + H2O(g) = H2(g) + CO2(g) ΔH 3 = -41.2 kJ/mol
下表给出了一系列常见化学键的键能(单位:kJ/mol):
(1)写出 1 mol 甲烷燃烧生成二氧化碳和水蒸气的热化学方程式:_____________ (利用键能数据估算该反应焓变)。与甲烷的燃烧热相比,该反应放热更______________ (选填“多”或“少”)。
(2)根据(1)的计算结果和已知数据,计算可得:ΔH2 =__________ kJ/mol。
(3)在一定条件下,在容积恒定为 V L 的密闭容器中充入 a mol CO 与 2a mol H2在催化剂作用下合成甲醇: CO(g) + 2H2(g) ⇌ CH3OH(g) ΔH4 = x kJ/mol。CO 转化率与温度、压强的关系如下图所示:
①由图可知:x___________ 0 (选填“>”“<”或 “=”), P1___________ P2 (选填“>”“<”或 “=”)。
②该反应达到平衡时,比较两种反应物转化率的大小关系:CO__________ H2 (选填“>”“<”或 “=”)。
③下列措施中能够同时满足增大正反应速率和提高 CO 转化率的是:_______ (选填序号)。
a. 使用高效催化剂 b. 降低反应温度
c. 增大体系压强 d. 不断将甲醇从体系混合物中分离出来
(a) CH4(g) + H2O(g) = CO(g) + 3H2(g) ΔH 1 = +206.1 kJ/mol
(b) 2CH4(g) + O2(g) = 2CO(g) + 4H2(g) ΔH 2 = ? kJ/mol
(c) CO(g) + H2O(g) = H2(g) + CO2(g) ΔH 3 = -41.2 kJ/mol
下表给出了一系列常见化学键的键能(单位:kJ/mol):
化学键 | C-H | O=O | C=O | O-H |
键能 | 412 | 497 | 799 | 463 |
(1)写出 1 mol 甲烷燃烧生成二氧化碳和水蒸气的热化学方程式:
(2)根据(1)的计算结果和已知数据,计算可得:ΔH2 =
(3)在一定条件下,在容积恒定为 V L 的密闭容器中充入 a mol CO 与 2a mol H2在催化剂作用下合成甲醇: CO(g) + 2H2(g) ⇌ CH3OH(g) ΔH4 = x kJ/mol。CO 转化率与温度、压强的关系如下图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/5/d50ee51f-39fd-409c-8ee1-fd488f43e251.png?resizew=272)
①由图可知:x
②该反应达到平衡时,比较两种反应物转化率的大小关系:CO
③下列措施中能够同时满足增大正反应速率和提高 CO 转化率的是:
a. 使用高效催化剂 b. 降低反应温度
c. 增大体系压强 d. 不断将甲醇从体系混合物中分离出来
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【推荐3】Ⅰ.(化学与生活)2012年3月,新《环境空气质量标准》的颁布表明国家对环境问题的进一步重视。
(1)汽车上加装尾气催化净化装置,可以使NO、CO相互反应转化为CO2和___________ (填化学式)。
(2)明矾可用作废水处理的混凝剂,Al3+水解生成的___________ (填化学式)胶体能吸附水中的悬浮颗粒,并使之沉降。
(3)煤燃烧产生的SO2所形成的酸雨中,SO2最终转化成的酸是___________ (填化学式)。在煤中加入适量石灰石,可以大大减少煤燃烧时SO2的排放,发生反应的化学方程式为___________ (请写出其总反应方程式)。
Ⅱ.(化学反应原理)
(4)对反应N2O4(g)⇌2NO2(g)△H>0,在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。T1___________ T2(填“>”“<”或“=”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/20/2876477932224512/2926390117711872/STEM/e4203c9c-80cf-433b-a7e3-8dddb2179c81.png?resizew=230)
(5)在100℃时,将0.400mol的NO2气体充入2L真空定容密闭容器中,每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析,得到如下表数据:
①在上述条件下,从反应开始直至20s时,二氧化氮的平均反应速率为___________ 。
②该反应的平衡常数K的值为___________ 。(结果保留小数点后两位)
③若在相同情况下最初向该容器充入的是N2O4,要达到上述同样的平衡状态,N2O4的起始浓度是___________ mol/L。
(1)汽车上加装尾气催化净化装置,可以使NO、CO相互反应转化为CO2和
(2)明矾可用作废水处理的混凝剂,Al3+水解生成的
(3)煤燃烧产生的SO2所形成的酸雨中,SO2最终转化成的酸是
Ⅱ.(化学反应原理)
(4)对反应N2O4(g)⇌2NO2(g)△H>0,在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。T1
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/20/2876477932224512/2926390117711872/STEM/e4203c9c-80cf-433b-a7e3-8dddb2179c81.png?resizew=230)
(5)在100℃时,将0.400mol的NO2气体充入2L真空定容密闭容器中,每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析,得到如下表数据:
时间(s) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
n(NO2)/mol | 0.40 | n1 | 0.26 | n3 | n4 |
n(N2O4)/mol | 0.00 | 0.05 | n2 | 0.08 | 0.08 |
①在上述条件下,从反应开始直至20s时,二氧化氮的平均反应速率为
②该反应的平衡常数K的值为
③若在相同情况下最初向该容器充入的是N2O4,要达到上述同样的平衡状态,N2O4的起始浓度是
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【推荐1】高炉炼铁中常见的反应为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2231f27c745c2305909838450dc6f074.png)
。
(1)某实验小组在实验室模拟上述反应。一定温度下,在2 L盛有
粉末的恒容密闭容器中通入0.1mol CO,5 min时生成2.24 g Fe。0~5 min内用CO的浓度变化表示的平均反应速率是_______
;5 min时
的体积分数为_______ 。
(2)上述反应的平衡常数表达式为K=_______ 。下列能说明该反应已经达到平衡状态的是_______ (填序号)。
a.容器内固体质量保持不变b.容器中气体压强保持不变
c.
d![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c0770ce03dfc6cb5817940a9ffd1a843.png)
(3)已知上述反应的平衡常数K与温度T(单位:K)间的关系如图所示,其中直线的斜率为
(
)
①根据图象可知,该反应的平衡常数随温度升高而_______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
②该反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
_______
。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2231f27c745c2305909838450dc6f074.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
(1)某实验小组在实验室模拟上述反应。一定温度下,在2 L盛有
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd64433131ff93fd151abc85cfe05dba.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/36e533d654a153e681b831fa9ccefb53.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(2)上述反应的平衡常数表达式为K=
a.容器内固体质量保持不变b.容器中气体压强保持不变
c.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e35040a80a9f0e431df11e670c11415f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c0770ce03dfc6cb5817940a9ffd1a843.png)
(3)已知上述反应的平衡常数K与温度T(单位:K)间的关系如图所示,其中直线的斜率为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6ded4d5d00875bde63229e1ce00c1b22.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbf0db504ab60536e636e7b6b82d16f5.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/12/082628a9-1855-4771-93d0-f7038d27007e.png?resizew=355)
①根据图象可知,该反应的平衡常数随温度升高而
②该反应的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
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解题方法
【推荐2】已知:
,该反应经历了如下反应历程:
第一步
第二步![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fec05d29570b7d6c4eef0f34264cd288.png)
(1)下表列出了3种化学键的键能:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be91077cd533ffa7f589f97635f57752.png)
___________ 。
(2)若第一步为快反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___________(填标号)。
(3)下列说法中可证明反应
已达平衡状态的是___________(填标号)。
(4)在
时,往
刚性密闭容器甲充入
和
,往完全相同的容器乙充入
,同时发生反应,两容器中碘化氢的物质的量
与反应时间
的关系如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/22/dc320f9f-00d1-4c0f-86f5-ff1c5836bced.png?resizew=413)
①0~20min,容器甲中反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf3af7aa5cf6e49e7cd93c62a0851f39.png)
___________
。
②该温度下,反应
的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be67926dcdcae9406c284c19b51258b9.png)
___________ (列计算式即可)。
③120min时,欲使容器乙
平衡转化率变为25%,可采取的措施为___________ (填标号)。
A.减小压强 B.升高温度 C.加入
D.降低温度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1d78ae371f0a7f41f8f7bfa348915e74.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/696c45a88029df99be53bb192b01f578.png)
第一步
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/595577d3de6952bf41f30c990a0f1a2a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fec05d29570b7d6c4eef0f34264cd288.png)
(1)下表列出了3种化学键的键能:
化学键 | ![]() | ![]() | ![]() |
键能![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be91077cd533ffa7f589f97635f57752.png)
(2)若第一步为快反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___________(填标号)。
A.![]() | B.![]() |
C.![]() | D.![]() |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1d78ae371f0a7f41f8f7bfa348915e74.png)
A.一个![]() ![]() |
B.反应速率![]() |
C.条件一定时,混合气体的平均相对分子质量不再变化 |
D.温度和体积一定时,混合气体颜色不再变化 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e7ef744c20097f8965cfe7bf7d579827.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b54fef3fe3968e7c106ee83221f17fe4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf85b5804bc3aec84d3734d42729cfa3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a1dcb75362443aa10fdf50868bfdf2da.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf85b5804bc3aec84d3734d42729cfa3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d12d6c9854a402340b86bf2ecba1872f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d76d4dda6aa565a98885393209192172.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b010e869d70133afa05fae9c9be4f231.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b088a36665fe9fe2b313a4846697c446.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9e46bff1ba235329ed6ae1321e33f3b5.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/22/dc320f9f-00d1-4c0f-86f5-ff1c5836bced.png?resizew=413)
①0~20min,容器甲中反应速率
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf3af7aa5cf6e49e7cd93c62a0851f39.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/36e533d654a153e681b831fa9ccefb53.png)
②该温度下,反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1d78ae371f0a7f41f8f7bfa348915e74.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be67926dcdcae9406c284c19b51258b9.png)
③120min时,欲使容器乙
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6a96e0a8bad0b5088f4cc3b6270be599.png)
A.减小压强 B.升高温度 C.加入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
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【推荐3】碳中和作为一种新型环保形式,已经被越来越多的大型活动和会议采用。回答下列有关问题:
(1)利用
合成二甲醚有两种工艺。
工艺1:涉及以下主要反应:
Ⅰ.甲醇的合成:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7426026ae8bce53ca79a0e134be86ade.png)
Ⅱ.逆水汽变换:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3a25ab1ddcc078916cb36984f6a243d0.png)
Ⅲ.甲醇脱水:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c1f4fb9e8437f8e144386305b17c6693.png)
工艺2:利用
直接加氢合成
(反应Ⅳ)
据上述信息可知反应Ⅳ的热化学方程式为________________ ,反应Ⅰ_____________ 低温自发进行(填“能”、“不能”)。
(2)工艺1需先合成甲醇。在不同压强下,按照
投料合成甲醇,实验测定
的平衡转化率和
的平衡产率随温度的变化关系如图甲、乙所示。___________________ 。
A.图甲纵坐标表示
的平衡产率
B.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c899a61174c421c4d7f8f5cd0e79abe.png)
C.为了同时提高
的平衡转化率和
的平衡产率,应选择低温、高压条件
D.一定温度压强下,提高
的平衡转化率的主要方向是寻找活性更高的催化剂
②图乙中,某温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是_______________ 。
(3)对于合成甲醇的反应:
,一定条件下,单位时间内不同温度下测定的
转化率如图丙所示。温度高于
时,随温度的升高
转化率降低的原因可能是:________________ 。
和
都是比较稳定的分子,科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化,其原理如图丁所示,两电极均为惰性电极。____________ ;
②电极R上发生的电极反应为___________ 。
(1)利用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
工艺1:涉及以下主要反应:
Ⅰ.甲醇的合成:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61127a206e8bc4be15d6fd3472a8b52e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7426026ae8bce53ca79a0e134be86ade.png)
Ⅱ.逆水汽变换:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/67b9f7b1eed515c83bd018d47d0438b5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3a25ab1ddcc078916cb36984f6a243d0.png)
Ⅲ.甲醇脱水:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3aff519772f6aea1d2552013f5447179.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c1f4fb9e8437f8e144386305b17c6693.png)
工艺2:利用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/585a44d50e0401584604811db5b8f943.png)
据上述信息可知反应Ⅳ的热化学方程式为
(2)工艺1需先合成甲醇。在不同压强下,按照
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4852ded37745dc5f8db401ba33443a2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50a5c6d26e9821c59de16c928dcb79f0.png)
A.图甲纵坐标表示
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
B.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c899a61174c421c4d7f8f5cd0e79abe.png)
C.为了同时提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
D.一定温度压强下,提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
②图乙中,某温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是
(3)对于合成甲醇的反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61127a206e8bc4be15d6fd3472a8b52e.png)
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②电极R上发生的电极反应为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】H2S作为一种有毒气体,广泛存在于石油、化工、冶金、天然气等行业的废气中,脱除气体中的硫化氢对于保护环境、合理利用资源都有着现实而重要的意义。
请回答下列问题:
(1)H2S的电子式为____________ ,其热稳定性弱于HCl的原因是____________ 。
(2)用H2S和天然气生产CS2的反应为CH4(g)+2H2S(g)
CS2(l)+4H2(g)。
已知:I.CH4(g)+4S(s)
CS2(g)+2H2S(g) △H1=akJ·mol-1;
II.S(s)+H2(g)
H2S(g) △H2=bkJ·mol-1;
Ⅲ.CS2(1)
CS2(g) △H3=ckJ·mol-1;
则反应CH4(g)+2H2S(g)
CS2(1)+4H2(g)的△H=____________ kJ·mol-1(用含a、b、c的代数式表示)。
(3)800℃时,将一定量的H2S气体充入恒容密闭容器中,发生反应H2S(g)
S(s)+H2(g),tmin后反应达到化学平衡状态,测得容器中H2与H2S的质量浓度分别为0.02g/L、0.34g/L,则H2S的初始浓度_______ mol/L,该温度下,反应的化学平衡常数K=______ 。
(4)向恒压密闭容器中充入0.1 molCH4和0.2molH2S,发生反应CH4(g)+2H2S(g)
CS2(g)+4H2(g),测得不同温度下,CH4的平衡转化率(%)与温度(℃)的关系如图所示:
①该反应的活化能:E正____________ E逆(填“>”“<”或“=”)
②若初始容积为V0L,1200℃反应达到平衡时,容器的容积为____________ L(用含V0的代数式表示)。
③1200℃时,欲提高CH4的平衡转化率,可以采取的措施是____________ (填选项字母)。
A.增大压强 B.再充入CH4
C.再充入H2S D.充入He E.使用高效催化剂
(5)H2S废气可用碳酸钠溶液吸收,将吸收足量H2S气体后的溶液加入到如图所示的电解池中进行电解,在阳极生成有工业价值的Na2S2O3,电解时阳极的电极反应式为____________ 。
请回答下列问题:
(1)H2S的电子式为
(2)用H2S和天然气生产CS2的反应为CH4(g)+2H2S(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
已知:I.CH4(g)+4S(s)
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II.S(s)+H2(g)
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Ⅲ.CS2(1)
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则反应CH4(g)+2H2S(g)
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(3)800℃时,将一定量的H2S气体充入恒容密闭容器中,发生反应H2S(g)
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(4)向恒压密闭容器中充入0.1 molCH4和0.2molH2S,发生反应CH4(g)+2H2S(g)
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①该反应的活化能:E正
②若初始容积为V0L,1200℃反应达到平衡时,容器的容积为
③1200℃时,欲提高CH4的平衡转化率,可以采取的措施是
A.增大压强 B.再充入CH4
C.再充入H2S D.充入He E.使用高效催化剂
(5)H2S废气可用碳酸钠溶液吸收,将吸收足量H2S气体后的溶液加入到如图所示的电解池中进行电解,在阳极生成有工业价值的Na2S2O3,电解时阳极的电极反应式为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】
(1)氨的合成是最重要的化工生产之一,工业上合成氨用的H2有多种制取的方法。用天然气跟水蒸气反应:CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)。已知有关反应的能量变化如下图所示,则此制取H2反应的ΔH=____________ 。
(2)已知通常状况下,每充分燃烧1gCO并恢复到原状态,会释放10KJ的热量。请写出表示CO燃烧热的热化学反应方程式:________________________________ 。
(3)一种甲烷燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂,在稀硫酸电解液中直接通入甲烷,同时向一个电极通入空气。此电池的负极电极反应式是_______________ 。
(4)利用右图装置可以模拟铁的电化学防护。
① 若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于______ 处。假设海水中只有NaCl溶质,写出此时总离子反应方程式:__________________________________________ 。
② 若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为_________ 。写出铁电极处的电极反应式:_____________________________ 。
(1)氨的合成是最重要的化工生产之一,工业上合成氨用的H2有多种制取的方法。用天然气跟水蒸气反应:CH4(g)+H2O(g)
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/17/61e5337b-4917-4c1f-92d9-1ac01827cd0f.png?resizew=544)
(2)已知通常状况下,每充分燃烧1gCO并恢复到原状态,会释放10KJ的热量。请写出表示CO燃烧热的热化学反应方程式:
(3)一种甲烷燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂,在稀硫酸电解液中直接通入甲烷,同时向一个电极通入空气。此电池的负极电极反应式是
(4)利用右图装置可以模拟铁的电化学防护。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/17/befe5619-0ea2-4615-b467-38cc1b095195.png?resizew=244)
① 若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于
② 若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为
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【推荐3】氨气中氢含量高,是一种优良的小分子储氢载体,且安全、易储运,可通过下面两种方法由氨气得到氢气。
方法I:氨电解法制氢气
利用电解原理,将氨转化为高纯氢气,其装置如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/18/2875194039640064/2876031494397952/STEM/afe72f48c17b4898adc89196f73b994a.png?resizew=238)
(1)电解过程中OH-的移动方向为___________ (填“从左往右”或“从右往左”);
(2)阳极的电极反应式为___________ 。
方法II:氨热分解法制氢气:相关化学键的键能数据
一定温度下,利用催化剂将NH3分解为N2和H2。回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/18/2875194039640064/2876031494397952/STEM/e037d4d343c74fde8dc7686596da5931.png?resizew=255)
(3)反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/978d778dc9ff93bc55ccd0eefd9becd6.png)
___________ ;
(4)某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下,将0.3mol NH3通入5L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为300kPa),各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。
①若保持容器体积不变,
时反应达到平衡,用氨气的浓度变化表示
时间内的反应速率v(NH3)=___________ mol·L-1·min-1(用含
的代数式表示)
②
时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变,图中能正确表示压缩后N2分压变化趋势的曲线是___________ (用图中m、n、o、p表示);
③已知:对于反应
,
标准平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e3f2444448913e0f87545b45b8cb4977.png)
其中,
、
、
、
为各组分的平衡分压。
计算t1时刻反应的标准平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/956182af393e243d91696b27a837e456.png)
___________ 。(已知:
)
方法I:氨电解法制氢气
利用电解原理,将氨转化为高纯氢气,其装置如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/18/2875194039640064/2876031494397952/STEM/afe72f48c17b4898adc89196f73b994a.png?resizew=238)
(1)电解过程中OH-的移动方向为
(2)阳极的电极反应式为
方法II:氨热分解法制氢气:相关化学键的键能数据
化学键 | N≡N | H-H | N-H |
键能E/(kJ·mol-1) | 946.0 | 436.0 | 390.8 |
一定温度下,利用催化剂将NH3分解为N2和H2。回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/18/2875194039640064/2876031494397952/STEM/e037d4d343c74fde8dc7686596da5931.png?resizew=255)
(3)反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e6d220beda34e9413099cf994b1e745.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/978d778dc9ff93bc55ccd0eefd9becd6.png)
(4)某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下,将0.3mol NH3通入5L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为300kPa),各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。
①若保持容器体积不变,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/274f57cd35099e416e51ec60c732afea.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ccdc5785f4ca697dcc4c49e783f6c8b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/274f57cd35099e416e51ec60c732afea.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/93c3d315bb16bfc6f1a8e20453efdab6.png)
③已知:对于反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0a0dc8475b4c442822b3b0589ea885c4.png)
标准平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e3f2444448913e0f87545b45b8cb4977.png)
其中,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/551511ee81fb1b00a9a053a8050dff0a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/100d7876ed91877fe30b21c096c3b841.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/79f71906fd7fc1562d3d35ec08f4c819.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4a22f2de04e00cc1ad9e113877dabc5b.png)
计算t1时刻反应的标准平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/956182af393e243d91696b27a837e456.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e2bc5f2bea2d31b29ed72c6f718c133c.png)
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