雾霾天气肆虐给人类健康带来了严重影响.燃煤和汽车尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO
2CO2(g)+N2(g) △H<O
①反应的速率时间图像如图1所示.若其他条件不变,仅在反应前加入合适的催化剂,其速率时间图象如图2所示.以下说法正确的是(填对应字母)__________
B.b1<b2
C.t1>t2
D.图2中阴影部分面积更大
E.图1中阴影部分面积更大
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是(填代号)__________
已知:CH4(g)+2NO2(g)
N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣867kJ/mol
2NO2(g)
N2O4(g)△H=﹣56.9kJ/mol H2O(g)=H2O(l)△H=﹣44.0kJ/mol
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式:__________ .
(3)CH4和H2O(g)在催化剂表面发生反应CH4+H2O⇌CO+3H2,该反应在不同温度下的化学平衡常数如表:
①该反应是__________ 反应(填“吸热”或“放热”).
②T℃时,向1L密闭容器中投入l mol CH4和l mol H2O(g),平衡时c(CH4)=0.5mol/L,该温度下反应CH4+H2O
CO+3H2的平衡常数K=__________ ;
(4)甲烷燃料电池可以提升能量利用率.如图是利用甲烷燃料电池电解100ml1mol/L食盐水,电解一段时间后,收集到标准状况下的氢气2.24L(设电解后溶液体积不变)。__________
②电解后溶液的pH=__________ (忽略氯气与氢氧化钠溶液反应)
③阳极产生气体的体积在标准状况下是__________ L。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b72c30277726f9d9b28076c0a2fd4fc.png)
①反应的速率时间图像如图1所示.若其他条件不变,仅在反应前加入合适的催化剂,其速率时间图象如图2所示.以下说法正确的是(填对应字母)
B.b1<b2
C.t1>t2
D.图2中阴影部分面积更大
E.图1中阴影部分面积更大
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是(填代号)
已知:CH4(g)+2NO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
2NO2(g)
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写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式:
(3)CH4和H2O(g)在催化剂表面发生反应CH4+H2O⇌CO+3H2,该反应在不同温度下的化学平衡常数如表:
温度/℃ | 800 | 1000 | 1200 | 1400 |
平衡常数 | 0.45 | 1.92 | 276.5 | 1771.5 |
②T℃时,向1L密闭容器中投入l mol CH4和l mol H2O(g),平衡时c(CH4)=0.5mol/L,该温度下反应CH4+H2O
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(4)甲烷燃料电池可以提升能量利用率.如图是利用甲烷燃料电池电解100ml1mol/L食盐水,电解一段时间后,收集到标准状况下的氢气2.24L(设电解后溶液体积不变)。
②电解后溶液的pH=
③阳极产生气体的体积在标准状况下是
更新时间:2017-02-17 15:02:02
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐1】碳的化合物在工业上应用广泛,下面有几种碳的化合物的具体应用:
(1)已知下列热化学方程式:
i.CH2=CHCH3(g)+ Cl2(g)=CH2ClCHClCH3(g) ΔH1=-133kJ·mol-1
ii.CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)=CH2= CHCH2Cl(g)+HCl(g) ΔH2 = -100 kJ·mol-1
又已知在相同条件下,CH2=CHCH2Cl(g)+ HCl(g)=CH2ClCHClCH3(g) ΔH3的逆反应的活化能Ea(逆)为165 kJ·mol-1,则正反应的活化能Ea (正)为______ kJ·mol-1
(2)查阅资料得知:反应CH3CHO(aq)=CH4(g)+CO(g)在含少量I2的溶液中分两步进行:
第I步反应为:CH3CHO(aq)+I2(aq)→CH3(l)+HI(aq)+CO(g) (慢反应)
第II步为快反应,增大I2的浓度能明显增大总反应的平均速率,理由为______ 。
(3)用催化剂Fe3(CO)12/ZSM-5催化CO2加氢合成乙烯的反应,所得产物含CH4、C3H6、C4H8等副产物,反应过程如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/8/b5220936-0ee8-46ca-b5e7-392c3e2d4901.png?resizew=612)
在其他条件相同时,催化剂中添加不同Na、K、Cu助剂(助剂也起催化作用)经过相同时间后测得CO2转化率和各产物的物质的量分数如表。
由以上信息可知:在催化剂中添加不同的助剂可改变反应的______ 性,欲提高单位时间内乙烯的产量,在Fe3(CO)12/ZSM-5中添加 ______ 助剂效果最好。
(4)在一密闭容器中,起始时向该容器中充入H2S和CH4且n(H2S):n(CH4)=2:1,发生反应:CH4(g)+2H2S(g)⇌CS2(g)+4H2(g)。0.11 MPa时,温度变化对平衡时产物的物质的量分数的影响如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/7/b32a74cd-9bff-4445-8a23-f595481a50d1.png?resizew=263)
为提高H2S的平衡转化率,除改变温度外,还可采取的措施是______ (列举一条)。N点对应温度下,该反应的Kp=______ (MPa)2(Kp为以分压表示的平衡常数)
(5)合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示。阳极的电极反应式为______ 。
(1)已知下列热化学方程式:
i.CH2=CHCH3(g)+ Cl2(g)=CH2ClCHClCH3(g) ΔH1=-133kJ·mol-1
ii.CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)=CH2= CHCH2Cl(g)+HCl(g) ΔH2 = -100 kJ·mol-1
又已知在相同条件下,CH2=CHCH2Cl(g)+ HCl(g)=CH2ClCHClCH3(g) ΔH3的逆反应的活化能Ea(逆)为165 kJ·mol-1,则正反应的活化能Ea (正)为
(2)查阅资料得知:反应CH3CHO(aq)=CH4(g)+CO(g)在含少量I2的溶液中分两步进行:
第I步反应为:CH3CHO(aq)+I2(aq)→CH3(l)+HI(aq)+CO(g) (慢反应)
第II步为快反应,增大I2的浓度能明显增大总反应的平均速率,理由为
(3)用催化剂Fe3(CO)12/ZSM-5催化CO2加氢合成乙烯的反应,所得产物含CH4、C3H6、C4H8等副产物,反应过程如图。
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在其他条件相同时,催化剂中添加不同Na、K、Cu助剂(助剂也起催化作用)经过相同时间后测得CO2转化率和各产物的物质的量分数如表。
助剂 | CO2转化率(%) | 各产物在所有产物中的占比(%) | ||
C2H4 | C3H6 | 其他 | ||
Na | 42.5 | 35.9 | 39.6 | 24.5 |
K | 27.2 | 75.6 | 22.8 | 1.6 |
Cu | 9.8 | 80.7 | 12.5 | 6.8 |
由以上信息可知:在催化剂中添加不同的助剂可改变反应的
(4)在一密闭容器中,起始时向该容器中充入H2S和CH4且n(H2S):n(CH4)=2:1,发生反应:CH4(g)+2H2S(g)⇌CS2(g)+4H2(g)。0.11 MPa时,温度变化对平衡时产物的物质的量分数的影响如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/7/b32a74cd-9bff-4445-8a23-f595481a50d1.png?resizew=263)
为提高H2S的平衡转化率,除改变温度外,还可采取的措施是
(5)合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示。阳极的电极反应式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/7/bed1bebb-3511-4695-851f-68ede611d119.png?resizew=287)
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【推荐2】煤的气化产物(CO、H2)可用于制备合成天然气(SNG),涉及的主要反应如下:
CO甲烷化:CO(g)+3H2(g)
CH4(g)+H2O(g)
H1=-206.2kJ/mol
水煤气变换:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)
H2=-41.2.kJ/mol
回答下列问题:
(1)反应CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g)
H=_____ kJ/mol。某温度下,分别在起始体积相同的恒容容器A、恒压容器B中加入1molCO2和4molH2的混合气体,两容器反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是_____ (填“A”或“B”)。
(2)在恒压管道反应器中按n(H2) : n(CO)=3:1通入原料气,在催化剂作用下制备合成天然气,400°C、P总为100kPa时反应体系平衡组成如下表所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/4/26/2190674181775360/2192318652227584/STEM/3814b457e8bb4387bf87d46eba52f8ca.png?resizew=550)
①该条件下CO的总转化率α=______ 。若将管道反应器升温至500°C,反应迅达到平衡后CH4的体积分数φ______ 45.0%(填“>”、“<”或“=”)。
②Kp、Kx分别是以分压、物质的量分数表示的平衡常数,Kp只受温度影响。400°C时,CO甲烷化反应的平衡常数Kp=_____ kPa-2(计算结果保留1位小数);Kx=______ (以K和P总表示)。其他条件不变,增大P总至150kPa,Kx____ (填“增大”、减小”或“不变”)。
(3)制备合成天然气采用在原料气中通入水蒸气来缓解催化剂积碳。积碳反应为:
反应ⅠCH4(g)
C(s)+2H2(g)
H=+75kJ/mol
反应Ⅱ2CO(g)
C(s)+CO2(g)
H=-172kJ/mol
平衡体系中水蒸气浓度对积碳量的影响如下图所示,下列说法正确的是______ (双选)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/4/26/2190674181775360/2192318652227584/STEM/ba5ed6ad65cb4d7f9fc91a1fac17fd6e.png?resizew=343)
A.曲线1在550-700°C积碳量增大的原因可能是反应Ⅰ、Ⅱ的速率增大
B.曲线1在700-800°C积碳量减小的原因可能是反应Ⅱ逆向移动
C.曲线2、3在550-800°C积碳量较低的原因是水蒸气的稀释作用使积碳反应速率减小
D.水蒸气能吸收反应放出的热量,降低体系温度至550°C以下,有利于减少积碳
CO甲烷化:CO(g)+3H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/4/26/2190674181775360/2192318652227584/STEM/0c17f3e1e3c7496883fd1ab0126968c6.png?resizew=43)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff35e4e3cdc188643c46265591575c6.png)
水煤气变换:CO(g)+H2O(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/4/26/2190674181775360/2192318652227584/STEM/0c17f3e1e3c7496883fd1ab0126968c6.png?resizew=43)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff35e4e3cdc188643c46265591575c6.png)
回答下列问题:
(1)反应CO2(g)+4H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/4/26/2190674181775360/2192318652227584/STEM/0c17f3e1e3c7496883fd1ab0126968c6.png?resizew=43)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff35e4e3cdc188643c46265591575c6.png)
(2)在恒压管道反应器中按n(H2) : n(CO)=3:1通入原料气,在催化剂作用下制备合成天然气,400°C、P总为100kPa时反应体系平衡组成如下表所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/4/26/2190674181775360/2192318652227584/STEM/3814b457e8bb4387bf87d46eba52f8ca.png?resizew=550)
①该条件下CO的总转化率α=
②Kp、Kx分别是以分压、物质的量分数表示的平衡常数,Kp只受温度影响。400°C时,CO甲烷化反应的平衡常数Kp=
(3)制备合成天然气采用在原料气中通入水蒸气来缓解催化剂积碳。积碳反应为:
反应ⅠCH4(g)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff35e4e3cdc188643c46265591575c6.png)
反应Ⅱ2CO(g)
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平衡体系中水蒸气浓度对积碳量的影响如下图所示,下列说法正确的是
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A.曲线1在550-700°C积碳量增大的原因可能是反应Ⅰ、Ⅱ的速率增大
B.曲线1在700-800°C积碳量减小的原因可能是反应Ⅱ逆向移动
C.曲线2、3在550-800°C积碳量较低的原因是水蒸气的稀释作用使积碳反应速率减小
D.水蒸气能吸收反应放出的热量,降低体系温度至550°C以下,有利于减少积碳
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解答题-实验探究题
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【推荐3】根据题意解答
(1)某实验小组同学进行如下实验,以检验化学反应中的能量变化,实验中发现,反应后①中的温度升高;②中的温度降低.由此判断铝条与盐酸的反应是___________ 热反应,Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应是________________________ 热反应.反应过程 ___________________________ (填“①”或“②”)的能量变化可用图2表示.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/12/6/2091111829135360/2093771128856577/STEM/c2d9584d291347ba8063e57482bfb85c.png?resizew=441)
(2)为了验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱,下列装置能达到实验目的是_________ (填序号).
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/12/6/2091111829135360/2093771128856577/STEM/53e30172e00e4ac89b78fbf79c087062.png?resizew=430)
(3)将CH4设计成燃料电池,其利用率更高,装置如图4所示(a、b为多孔碳棒)处电极入口通甲烷(填A或B),其电极反应式为_____________________ .
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/12/6/2091111829135360/2093771128856577/STEM/43192f7b892e400785d95598dc1f3052.png?resizew=353)
(4)如图5是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置.请回答下列问题:
①当电极a为Al、电极b为Cu、电解质溶液为稀硫酸时,写出该原电池正极的电极反应式为___________________________ .
②当电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为氢氧化钠溶液时,该原电池的正极为_______ ;该原电池的负极反应式为_____________________________ .
(1)某实验小组同学进行如下实验,以检验化学反应中的能量变化,实验中发现,反应后①中的温度升高;②中的温度降低.由此判断铝条与盐酸的反应是
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(2)为了验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱,下列装置能达到实验目的是
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(3)将CH4设计成燃料电池,其利用率更高,装置如图4所示(a、b为多孔碳棒)处电极入口通甲烷(填A或B),其电极反应式为
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(4)如图5是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置.请回答下列问题:
①当电极a为Al、电极b为Cu、电解质溶液为稀硫酸时,写出该原电池正极的电极反应式为
②当电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为氢氧化钠溶液时,该原电池的正极为
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【推荐1】云南丰富的地热能开发和利用过程中,硫磺温泉常伴有H2S气体生成。H2S为无色、有臭鸡蛋气味的剧毒气体,H2S脱硫技术是当前的重点研究方向。
(1)20世纪30年代,德国法本公司将H2S的氧化分两阶段完成。
第一阶段反应为H2S(g)+
O2(g)=SO2(g)+H2O(g) △H=-518.9kJ•mol-1,
第二阶段反应为2H2S(g)+SO2(g)=2H2O(g)+
Sx(s) △H=-96.1kJ•mol-1。
19世纪英国化学家Claus开发了H2S氧化制硫的方法,即:3H2S(g)+
O2(g)=
Sx(s)+3H2O(g),△H=-______ kJ•mol-1。
(2)氧化锌法也是一种传统的脱硫方法,其反应原理如下:ZnO(s)+H2S(g)
ZnS(s)+H2O(g) △H=-76.63kJ•mol-1,文献显示,工业上氧化锌法控制温度在300~400℃,分析控制此温度区间的原因:温度过低_______ ,温度过高_______ 。
(3)热解H2S制H2。根据文献,将H2S和CH4的混合气体导入石英管反应器热解(一边进料,另一边出料),发生如下反应:
Ⅰ.2H2S(g)
2H2(g)+S2(g) △H1=+170kJ•mol-1
Ⅱ.CH4(g)+S2(g)
CS2(g)+2H2(g) △H2=+64kJ•mol-1
总反应:Ⅲ.2H2S(g)+CH4(g)
CS2(g)+4H2(g)
投料按体积之比V(H2S)∶V(CH4)=2∶1,并用N2稀释,常压,不同温度下反应相同时间后,测得H2和CS2体积分数如表:
①反应Ⅱ能自发进行的条件是_______ 。
②恒温恒压下,增加N2的体积分数,H2的物质的量______ 。在1000℃,常压下,保持通入的H2S体积分数不变,提高投料比[c(H2S)∶c(CH4)],H2S的转化率_______ (填“增大,减小或不变”)。
③在TK、pkPa反应条件下,只充入H2S和Ar气体进行H2S热分解反应。已知反应一开始,c(H2S)∶c(Ar)=1∶3,平衡时混合气中H2S与H2的分压相等,则平衡常数Kp=_______ kPa。
(4)ZnO晶胞结构如图所示。已知:ZnO晶体的密度为ρg•cm-3,NA代表阿伏加德罗常数的值。氧离子的配位数为______ 。晶胞边长a为______ nm。
(1)20世纪30年代,德国法本公司将H2S的氧化分两阶段完成。
第一阶段反应为H2S(g)+
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第二阶段反应为2H2S(g)+SO2(g)=2H2O(g)+
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19世纪英国化学家Claus开发了H2S氧化制硫的方法,即:3H2S(g)+
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(2)氧化锌法也是一种传统的脱硫方法,其反应原理如下:ZnO(s)+H2S(g)
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(3)热解H2S制H2。根据文献,将H2S和CH4的混合气体导入石英管反应器热解(一边进料,另一边出料),发生如下反应:
Ⅰ.2H2S(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
Ⅱ.CH4(g)+S2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
总反应:Ⅲ.2H2S(g)+CH4(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
投料按体积之比V(H2S)∶V(CH4)=2∶1,并用N2稀释,常压,不同温度下反应相同时间后,测得H2和CS2体积分数如表:
温度/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 |
H2/V(%) | 0.5 | 1.5 | 3.6 | 5.5 | 8.5 |
CS2/V(%) | 0.0 | 0.0 | 0.1 | 0.4 | 1.8 |
②恒温恒压下,增加N2的体积分数,H2的物质的量
③在TK、pkPa反应条件下,只充入H2S和Ar气体进行H2S热分解反应。已知反应一开始,c(H2S)∶c(Ar)=1∶3,平衡时混合气中H2S与H2的分压相等,则平衡常数Kp=
(4)ZnO晶胞结构如图所示。已知:ZnO晶体的密度为ρg•cm-3,NA代表阿伏加德罗常数的值。氧离子的配位数为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/2/ce56f1e3-3e28-4f01-8d28-b550b5f51588.jpg?resizew=185)
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】化学反应与能量变化密切相关。回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/11/28/1826781879812096/1827665751547904/STEM/871338e7579a4dd0ab26315d7ac82309.png?resizew=218)
(1)反应物和生成物均为气态的某可逆反应,在不同条件下的反应历程分别为A、B,如图所示。
①正反应的活化能为______ (用图中字母表示);
②当反应达平衡后,其他条件不变,升高温度,反应物的转化率将_______ (填“增大”、“减小”、“不变”);
③B历程表明此反应采用的条件为_______ (填标号)。
A.升高温度 B.降低温度 C.增大反应物浓度 D.使用催化剂
(2)在如图的转化关系中(X代表卤素)。△H2______ 0(填“>”、“=”或“<”);△H1、△H2和△H3三者存在的关系为___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/11/28/1826781879812096/1827665751547904/STEM/08e8c530daf7430eb5bea7adbf1bed59.png?resizew=178)
(3)甲醇(
)是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:
①CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H1
②CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H2
③CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H3
已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
①计算△H1=_____________ kJ.mol-1;
②已知△H3=+41.1 kJ.mol-1,则△H2 =____________ kJ·mol-1。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/11/28/1826781879812096/1827665751547904/STEM/871338e7579a4dd0ab26315d7ac82309.png?resizew=218)
(1)反应物和生成物均为气态的某可逆反应,在不同条件下的反应历程分别为A、B,如图所示。
①正反应的活化能为
②当反应达平衡后,其他条件不变,升高温度,反应物的转化率将
③B历程表明此反应采用的条件为
A.升高温度 B.降低温度 C.增大反应物浓度 D.使用催化剂
(2)在如图的转化关系中(X代表卤素)。△H2
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/11/28/1826781879812096/1827665751547904/STEM/08e8c530daf7430eb5bea7adbf1bed59.png?resizew=178)
(3)甲醇(
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/11/28/1826781879812096/1827665751547904/STEM/bb0447a3ff994beaabc9153d55541a32.png?resizew=62)
①CO(g)+2H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/11/28/1826781879812096/1827665751547904/STEM/04f83d58fd3443229645a8ba32dc6cad.png?resizew=33)
②CO2(g)+3H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/11/28/1826781879812096/1827665751547904/STEM/04f83d58fd3443229645a8ba32dc6cad.png?resizew=33)
③CO2(g)+H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/11/28/1826781879812096/1827665751547904/STEM/04f83d58fd3443229645a8ba32dc6cad.png?resizew=33)
已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
化学键 | H-H | C-O | C![]() | H-O | C-H |
E/(kJ·mol-1) | 436 | 343 | 1076 | 465 | 413 |
②已知△H3=+41.1 kJ.mol-1,则△H2 =
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(0.65)
【推荐3】汽车尾气中的
、
是大气污染物。我国科研工作者经过研究,可以用不同方法处理氮的氧化物,防止空气污染。回答下列问题:
(1)已知,298K时![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/000b1ec462f8d946bf326fe1c2d39342.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3c93ab284980e69749115adc6c684b58.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/72a96e373a355dcbde2749031a851e2a.png)
298K时,
将
转化成无毒物质的热化学方程式为___________ 。
(2)利用某分子筛作催化剂,可脱除工厂废气中的
、
,反应机理如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/24/2836147728752640/2838555004624896/STEM/c404ec94d1b141faadeb74d0e0669e34.png?resizew=339)
请写出整个反应过程的化学方程式:___________ 。
(3)一定条件下,
还原
的反应
的速率方程为
,
下,该反应在不同浓度下的反应速率如表:
则表中空白处表示的反应速率为___________ 。
(4)活性炭处理汽车尾气中
的原理:
。
下,向某恒压密闭容器中加入足量的活性炭和一定量的
气体,以下各项能说明该反应一定达到平衡状态的是___________(填标号)。
(5)科研人员进一步研究了催化剂对反应:
的影响,在三个完全相同的恒容密闭反应器中分别加入C、
、
,通入相同量的
。不同温度下,测得2h时
的去除率如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/24/2836147728752640/2838555004624896/STEM/f26a4d4e6b52427f825b5c5ce5ab032a.png?resizew=257)
已知:490℃时,盛放
的容器内该反应已经达到平衡状态。
①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
___________ 0(填“>”或“<”),判断的理由是___________ 。
②据图分析,490℃以下反应活性最好的是___________ (用a、b、c表示)
③490℃时,该反应的平衡常数为___________ (列式即可)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/faea52196e0ea1a3b68faf1272304d04.png)
(1)已知,298K时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/000b1ec462f8d946bf326fe1c2d39342.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3c93ab284980e69749115adc6c684b58.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/72a96e373a355dcbde2749031a851e2a.png)
298K时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1163bc05a73653778b05c45aed88addc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
(2)利用某分子筛作催化剂,可脱除工厂废气中的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b0a6c15428939414834c004df67176f.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/24/2836147728752640/2838555004624896/STEM/c404ec94d1b141faadeb74d0e0669e34.png?resizew=339)
请写出整个反应过程的化学方程式:
(3)一定条件下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8e982ea3db28318a99f2bd0ef35ec157.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cca9451409fed3faca778fda5fd5ca9a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/99df923c10350db4c5af049f31186cad.png)
![]() | ![]() | 反应速率 |
0.1 | 0.1 | ![]() |
0.3 | 0.1 | ![]() |
0.2 | 0.2 | ![]() |
0.2 | 0.3 |
则表中空白处表示的反应速率为
(4)活性炭处理汽车尾气中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8cbcba9a427f8567dff8e8caee3cc0cc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8ae99fbd9da194a349fa29b2f57df817.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
A.![]() | B.混合气体的总质量不变 |
C.容器内气体的平均摩尔质量不变 | D.容器内气体的密度不变 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e397031c89ed4b848b2c96e4a9bab54.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/37152d1986c55c9dbb2d57e323d95d25.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9c2f94725281c0a5269015d1c71351d0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/24/2836147728752640/2838555004624896/STEM/f26a4d4e6b52427f825b5c5ce5ab032a.png?resizew=257)
已知:490℃时,盛放
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/37152d1986c55c9dbb2d57e323d95d25.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
②据图分析,490℃以下反应活性最好的是
③490℃时,该反应的平衡常数为
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(0.65)
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【推荐1】NH3是世界上产量最多的无机化合物之一,具有广泛的用途。工业上通常用N2和H2来合成NH3。
(1)已知:i.H2的燃烧热为-285.8kJ•mol-1
ii.N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ•mol-1
iii.4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)△H=-1170kJ•mol-1
工业合成氨的热化学方程式为______ ;在恒温恒容密闭容器中进行合成氨的反应,下列不能说明反应已达到平衡状态的是______ 。
A.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2
B.N2百分含量保持不变
C.容器内压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变
(2)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,不同温度时,固定氮气的投入量,起始氢气的物质的量与平衡时氨气的百分含量关系如图:______ T2(填“>,<或=”)。
②a、b、c、d四点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是:_______ 。
③合成氨工业中,为提高氨气的平衡产率,除适当控制反应的温度和压强外,还可采取的措施是______ 。
(3)恒温下,向一个4L的恒容密闭容器中充入1.8molN2和4.2molH2,反应过程中对NH3的浓度进行检测。
①20min后,反应达平衡,氨气的浓度为0.3mol•L-1,用N2表示的平均反应速率为______ mol•L-1•min-1。且此时,混合气体的总压强为p,则该反应的化学平衡常数Kp=_______ (对于气相反应,用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数,记作Kp,如p(B)=p•x(B),p为平衡总压强,x(B)为平衡系统中B的物质的量分数)。
②若维持容器的体积不变,温度不变,向原平衡体系中再加入1.8molN2和4.2molH2,再次达平衡后,氨气的浓度_______ 0.6mol/L(填“大于”或“小于”或“等于”)。
(1)已知:i.H2的燃烧热为-285.8kJ•mol-1
ii.N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ•mol-1
iii.4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)△H=-1170kJ•mol-1
工业合成氨的热化学方程式为
A.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2
B.N2百分含量保持不变
C.容器内压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变
(2)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,不同温度时,固定氮气的投入量,起始氢气的物质的量与平衡时氨气的百分含量关系如图:
②a、b、c、d四点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是:
③合成氨工业中,为提高氨气的平衡产率,除适当控制反应的温度和压强外,还可采取的措施是
(3)恒温下,向一个4L的恒容密闭容器中充入1.8molN2和4.2molH2,反应过程中对NH3的浓度进行检测。
①20min后,反应达平衡,氨气的浓度为0.3mol•L-1,用N2表示的平均反应速率为
②若维持容器的体积不变,温度不变,向原平衡体系中再加入1.8molN2和4.2molH2,再次达平衡后,氨气的浓度
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适中
(0.65)
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解题方法
【推荐2】汽车尾气是否为导致空气质量问题的主要原因,由此引发的“汽车限行”争议,是当前备受关注的社会性科学议题。
(1)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了均相NO-CO的反应历程。此反应为 2CO(g) + 2NO(g)
2CO2(g) + N2(g) ∆H = -620.9kJ/mol,可有效降低汽车尾气污染物的排放。一定条件下该反应经历三个基元反应阶段,反应历程如图所示(TS表示过渡态、IM表示中间产物)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/2/84edde36-cc9e-4deb-be72-b2a8d79ed313.png?resizew=554)
三个基元反应中,属于放热反应的是___________ (填标号)
(2)探究温度、压强(2MPa,5MPa)对反应 2CO(g) + 2NO(g)
2CO2(g) + N2(g)的影响,如图所示,表示2MPa的是___________ (填标号)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/2/61ccab0d-d670-416f-9113-8284f7151bfa.png?resizew=156)
(3)一定温度下,向一容积为2L的恒容密闭容器中充入4 mol CO和6 mol NO,发生上述反应,当反应达到平衡时,容器内压强变为起始时的
。
①判断该反应达到平衡状态的标志是___________ (填字母)。
a.CO、NO、CO2、N2浓度之比为2∶2∶2∶1
b.容器内气体的压强不变
c.容器内混合气体的密度保持不变
d.容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变
e.CO2的生成速率和CO的生成速率相等
②CO的转化率为___________ 。此温度下该反应的平衡常数K=___________ L·mol
。
(4)用NH3可以消除NO污染 4NH3(g) + 6NO(g)
5N2(g) + 6H2O(l) ∆H<0
①某条件下该反应速率v正 = k正·c4(NH3)·c6(NO),v逆 = k逆·ca(N2)·cb(H2O),该反应的平衡常数
,则a=___________ ,b=___________ 。
②若在相同时间内测得NH3的转化率随温度的变化曲线如图,NH3的转化率在400℃~900℃之间下降由缓到急的原因是___________ 。
(1)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了均相NO-CO的反应历程。此反应为 2CO(g) + 2NO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/2/84edde36-cc9e-4deb-be72-b2a8d79ed313.png?resizew=554)
三个基元反应中,属于放热反应的是
(2)探究温度、压强(2MPa,5MPa)对反应 2CO(g) + 2NO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/2/61ccab0d-d670-416f-9113-8284f7151bfa.png?resizew=156)
(3)一定温度下,向一容积为2L的恒容密闭容器中充入4 mol CO和6 mol NO,发生上述反应,当反应达到平衡时,容器内压强变为起始时的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f558992e649b93ee36f37513781311a8.png)
①判断该反应达到平衡状态的标志是
a.CO、NO、CO2、N2浓度之比为2∶2∶2∶1
b.容器内气体的压强不变
c.容器内混合气体的密度保持不变
d.容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变
e.CO2的生成速率和CO的生成速率相等
②CO的转化率为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/11/16/3369083677614080/3396033635352576/STEM/ea51d7c3a306412f825b171205398f56.png?resizew=12)
(4)用NH3可以消除NO污染 4NH3(g) + 6NO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
①某条件下该反应速率v正 = k正·c4(NH3)·c6(NO),v逆 = k逆·ca(N2)·cb(H2O),该反应的平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf375c801b4a36ecdd927b4def23deb0.png)
②若在相同时间内测得NH3的转化率随温度的变化曲线如图,NH3的转化率在400℃~900℃之间下降由缓到急的原因是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/2/1d9c890e-ad65-4a3c-bcea-2dc2af8ff702.png?resizew=233)
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解答题-原理综合题
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适中
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解题方法
【推荐3】以煤为原料,使煤转化为气体,液体、固体燃料以及各种化工产品的工业叫煤化工。
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气,反应的化学方程式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a28351d883bc8d84e7b9cfbc3334a136.png)
①该反应在高温下能自发进行的原因是_______ 。
②一定温度下,在一个容积固定的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是_______ (填字母,下同)。
A.
不再改变
B.1mol H-H键断裂的同时生成2mol H-O键
C.
D.混合气体的密度不再改变
E.容器中的压强不变
③该反应的平衡常数的表达式K=_______ 。
(2)利用
可制取甲醇,其反应为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dfc3384f8f95a20cd2432740486f9ac9.png)
,常温常压下,已知下列反应的能量变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/5/efbfbae8-9f76-4fab-a439-7bddd0a381f6.png?resizew=474)
写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式:_______ 。
(3)在容积为2L的密闭容器中进行反应:
,其它条件不变,在300℃和500℃时,物质的量
与反应时间t的变化曲线如图所示。若要提高甲醇的平衡产率,可采取的措施有_______(填字母)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/6/e94839dd-b7c1-4954-911c-23ac0e0bd7f5.png?resizew=201)
(4)甲醇会对水质造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后将
氧化成
,然后以
作氧化剂把水中的甲醇氧化成
而净化。实验室用下图装置模拟上述过程:
①写出阳极电极反应式_______ 。
②已知
溶液呈弱酸性,则该溶液中所有离子浓度的由大到小的顺序为_______ 。
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气,反应的化学方程式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/817c7549085bec9919d0c482fe5a4c6c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a28351d883bc8d84e7b9cfbc3334a136.png)
①该反应在高温下能自发进行的原因是
②一定温度下,在一个容积固定的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是
A.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/576b9814d0c8a3205668a525dd2b0d88.png)
B.1mol H-H键断裂的同时生成2mol H-O键
C.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fa8e377623d905f485fb190d41987e37.png)
D.混合气体的密度不再改变
E.容器中的压强不变
③该反应的平衡常数的表达式K=
(2)利用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dfc3384f8f95a20cd2432740486f9ac9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9e21cf95006c2458248185b685506070.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/5/efbfbae8-9f76-4fab-a439-7bddd0a381f6.png?resizew=474)
写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式:
(3)在容积为2L的密闭容器中进行反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/448214d120a423ca1014cde0d1eaefc8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/684708b72d2c9db3bb4b7fbbf78dde7f.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/6/e94839dd-b7c1-4954-911c-23ac0e0bd7f5.png?resizew=201)
A.缩小容器体积 | B.降低温度 | C.升高温度 | D.使用合适的催化剂 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b5cedebd6f143accf8c0ba10c9b4f302.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/54418b33750fa6cf0c506b0ae0c5053c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/54418b33750fa6cf0c506b0ae0c5053c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/6/10fa8bf4-6ceb-42b5-950a-20b92b09c73d.png?resizew=240)
①写出阳极电极反应式
②已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/17ac19e400667c2b178bdea31859af9e.png)
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】完成下列小题
(1)已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H1=-571.6kJ/mol
②2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H2=-1451.0kJ/mol,
则CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l)的反应热△H=_____ 。
(2)某研究小组用CO合成甲醇:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H<0,已知该反应中CO的转化率
与温度(T)、压强(P)的关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/15/728955af-540b-47eb-8313-865e46544a1c.png?resizew=309)
①P1_____ P2填(“
”“
”“
”)。
②在不改变反应物用量情况下,既减小化学反应速率,又提高CO的转化率,可采取的措施是_____ (答出两条措施)。
(3)在一定温度下,4L密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如下图所示:![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/15/91201b05-0c3c-4703-acfe-96ae019359c6.png?resizew=293)
①比较t2时刻,正逆反应速率大小V正_____ V逆(填“
”、“
”、“
”)
②若t2=2min,计算反应开始至t2时刻,M的平均化学反应速率为:_____ 。
③t3时刻化学反应达到平衡时反应物的转化率为_____ 。
④该条件下的平衡常数K=_____ 。
(1)已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H1=-571.6kJ/mol
②2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H2=-1451.0kJ/mol,
则CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l)的反应热△H=
(2)某研究小组用CO合成甲醇:CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/1/10/3408203743854592/3408345069477888/STEM/2b370ac6a1494aad83ffe3dcac22c0a8.png?resizew=17)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/15/728955af-540b-47eb-8313-865e46544a1c.png?resizew=309)
①P1
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ff7942da6c3fc4005256fb1458557c0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/392cdb9d30684cce244bef94b8d861b9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6706fe00b4e231e62d9ecbec567d526b.png)
②在不改变反应物用量情况下,既减小化学反应速率,又提高CO的转化率,可采取的措施是
(3)在一定温度下,4L密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如下图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/15/91201b05-0c3c-4703-acfe-96ae019359c6.png?resizew=293)
①比较t2时刻,正逆反应速率大小V正
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/392cdb9d30684cce244bef94b8d861b9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6706fe00b4e231e62d9ecbec567d526b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ff7942da6c3fc4005256fb1458557c0.png)
②若t2=2min,计算反应开始至t2时刻,M的平均化学反应速率为:
③t3时刻化学反应达到平衡时反应物的转化率为
④该条件下的平衡常数K=
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(0.65)
名校
【推荐2】
的综合治理是当前重要的研究课题。
I.汽车尾气中的
和
在一定条件下可发生反应生成无毒的
和
。
已知:①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ed235944f13dcdb6fbb033bbc6b2b379.png)
②
的燃烧热![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d90d4b0b84ee633bc3dc0f7847758e86.png)
③
。
(1)在三个容积均为
的恒容密闭容器中,分别充入
和
,发生反应③。在三种不同实验条件下进行上述反应(体系各自保持温度不变),反应体系总压强随时间的变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/29/e35bf16c-66d5-4d52-94e8-7c793e95fb4a.png?resizew=197)
①温度:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a724b59c890095baa5cb73e267c44.png)
___________
(填“<”“=”或“>”)。
②
的平衡转化率:I___________ II(填“<”“=”或“>”)。
③反应速率:a点的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b965da982ffb1c164a39a635251bd62e.png)
___________ b点的
(填“<”“=”或“>”)。
④
时的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
___________ (
是以分压表示的平衡常数,分压
总压
物质的量分数)。
(2)恒压条件下将一定比例的
、
和
的混合气体,分别以相同的流速通入装有催化剂的固定长度的管道中,发生反应
,在不同的温度、不同氨氮比
条件下,
的去除率如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/28/79d24e3f-8196-449d-ae2d-224070f8a9a4.png?resizew=262)
①为了提高
点的NO去除率,应___________ 温度、___________ 氨氮比(填“调高”或“调低”)。
②在400℃时,氨氮比大于1,
去除率下降,可能是发生副反应:___________ (用化学方程式表达)。
II.
是一种强温室气体,研究
的分解反应
对环境保护有重要意义。
(3)碘蒸气存在能大幅度提高
的分解速率,反应历程为:
第一步
快速平衡,平衡常数为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b974c96430d008f93e1698c6d71a604.png)
第二步
慢反应
第三步
快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡,总反应速率等于决速步速率。实验表明,含碘时
分解速率方程为
(
为速率常数)。
①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dd707b69a11f8de5566f23c1a2a9ff5a.png)
___________ (用含
和
的代数式表示)。
②下列表述正确的是___________ (填序号)。
A.I是催化剂
B.磺蒸气的浓度大小不会影响
的分解速率
C.第二步对总反应速率起决定作用
D.催化剂会降低反应的活化能,从而影响
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/faea52196e0ea1a3b68faf1272304d04.png)
I.汽车尾气中的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae1f36181d6abf96e7a2b90c58ee2c39.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ba8d41defa28f4f06acefb19b1286146.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
已知:①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/478f35b86ba84a85a5d6f53808e044b4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ed235944f13dcdb6fbb033bbc6b2b379.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d90d4b0b84ee633bc3dc0f7847758e86.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5f9587d498cd5b4e13f0b69828ef2971.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c904b94a74ac0387d2001f3e4dd25e0a.png)
(1)在三个容积均为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b54fef3fe3968e7c106ee83221f17fe4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1a7be631c89afc88ede1b03c0c16a0ba.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f76706430bbefdf6966710afa44182f8.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/29/e35bf16c-66d5-4d52-94e8-7c793e95fb4a.png?resizew=197)
①温度:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a724b59c890095baa5cb73e267c44.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9275bd8ce17fcc4a786510b008414ab0.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
③反应速率:a点的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b965da982ffb1c164a39a635251bd62e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c175ae491f8aab736e87cd0c7653fd1e.png)
④
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c4dc9dacd18ce84bbbd0d91f46a5ab98.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/febe6ae46e15c2df1772464535e1ce23.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6706fe00b4e231e62d9ecbec567d526b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2468403b3eba9e40bfa36f464e927738.png)
(2)恒压条件下将一定比例的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbe2066525aa0616cf44d051d57bf713.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1b5a74c7bf6102de600e2fe0d7230483.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd993f36fefb8a63935ae62f60e62966.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87e6db1cbb4f8f319664300474733ce9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/28/79d24e3f-8196-449d-ae2d-224070f8a9a4.png?resizew=262)
①为了提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/29bcdd8c05cd04f46c6f4ba8aa3cb1d0.png)
②在400℃时,氨氮比大于1,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
II.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/399d3afa7d61d212b666381c8df20576.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/399d3afa7d61d212b666381c8df20576.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27db614e88293b6b136ce48e5df57617.png)
(3)碘蒸气存在能大幅度提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/399d3afa7d61d212b666381c8df20576.png)
第一步
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/320d635d3123b5362dee54859802f5c0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b974c96430d008f93e1698c6d71a604.png)
第二步
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f844403e7f78870d31a579f6ff5d8db6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6269b97fec7e124d5939fe3cbf93d144.png)
第三步
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baca5c05908bc55f806c769508f51d07.png)
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡,总反应速率等于决速步速率。实验表明,含碘时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/399d3afa7d61d212b666381c8df20576.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/49ef6c73e3d8855ddb807ead7c769823.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f0a532e15e232cb4b99a8d4d07c89575.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dd707b69a11f8de5566f23c1a2a9ff5a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf3834d7ec7531f3c3c0ce9b286f7a49.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/959dbd04798542d47a2d9d6b7162cb70.png)
②下列表述正确的是
A.I是催化剂
B.磺蒸气的浓度大小不会影响
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/399d3afa7d61d212b666381c8df20576.png)
C.第二步对总反应速率起决定作用
D.催化剂会降低反应的活化能,从而影响
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
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【推荐3】甲醛在木材加工、医药等方面有重要用途。甲醇直接脱氢是工业上合成甲醛的新方法,制备过程涉及的主要反应如下:
反应Ⅰ:CH3OH(g)
HCHO(g)+H2(g)ΔH>0
反应Ⅱ:CH3OH(g)+
O2(l)
HCHO(g)+H2O(g)ΔH<0
反应Ⅲ:H2(g)+
O2(g)
H2O(g)ΔH<0
副反应:反应Ⅳ:CH3OH(g)+O2(g)
CO(g)+2H2O(g)ΔH<0
(1)在恒温恒压下的密闭容器中,充入1mol的甲醇,发生反应I,若起始压强为p0=aPa,达到平衡时甲醇的转化率为50%,计算反应平衡常数Kp=___ (结果用含a的式子表示)(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,忽略其他反应)。
(2)Na2CO3是甲醇脱氢制甲醛的催化剂,有研究指出,催化反应的部分机理如下:
历程ⅰ:CH3OH→·H+·CH2OH
历程ⅱ:·CH2OH→·H+HCHO
历程ⅲ:·CH2OH→3·H+CO
历程ⅳ:·H+·H→H2
如图表示一定条件下温度对碳酸钠催化脱氢性能的影响,回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/6/2587008885858304/2587283773980672/STEM/8e5590c8d1ad456ca7e3ba9bfbe93754.png?resizew=322)
①从平衡角度解析550~650℃甲醇生成甲醛的转化率随温度升高的原因___ 。
②反应历程ⅰ的活化能___ (填“>”“<”或“=”,下同)CH3OH(g)
HCHO(g)+H2(g)活化能。
③650~750℃,反应历程ⅱ的速率反应___ 历程ⅲ的速率。
反应Ⅰ:CH3OH(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
反应Ⅱ:CH3OH(g)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cfa1e7ffae662aefb49a44c52d4954d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
反应Ⅲ:H2(g)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cfa1e7ffae662aefb49a44c52d4954d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
副反应:反应Ⅳ:CH3OH(g)+O2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(1)在恒温恒压下的密闭容器中,充入1mol的甲醇,发生反应I,若起始压强为p0=aPa,达到平衡时甲醇的转化率为50%,计算反应平衡常数Kp=
(2)Na2CO3是甲醇脱氢制甲醛的催化剂,有研究指出,催化反应的部分机理如下:
历程ⅰ:CH3OH→·H+·CH2OH
历程ⅱ:·CH2OH→·H+HCHO
历程ⅲ:·CH2OH→3·H+CO
历程ⅳ:·H+·H→H2
如图表示一定条件下温度对碳酸钠催化脱氢性能的影响,回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/6/2587008885858304/2587283773980672/STEM/8e5590c8d1ad456ca7e3ba9bfbe93754.png?resizew=322)
①从平衡角度解析550~650℃甲醇生成甲醛的转化率随温度升高的原因
②反应历程ⅰ的活化能
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
③650~750℃,反应历程ⅱ的速率反应
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