汽车尾气(主要成分为CO和NO)是形成雾霾的原因之一,对汽车尾气的处理也成为科学家研究的热点。
已知:I. N2(g)+O2(g)
2NO(g) ΔH= +180.7 IkJ • mol-1;
Π . 2NO(g)+2CO(g)
N2(g) + 2CO2(g) ΔH=-746.5 kj • mol-1。
请回答下列问题:
(1)CO的燃烧热ΔH =____________ 。
(2)Ti℃时,向10 L容积不变的密闭容器中充人1 mol NO和1 mol CO,发生反应Π。5 min达到平衡时测得容器中CO2的物质的量为0.8 mol。则:
①0〜5 min内,用N2表示的平均反应速率
(N2)=______________ 。 .
②Ti℃时,该反应的平衡常数K=_______________ 。
③下列事实能说明该反应一定达到平衡状态的是______________ (填选项字母)。
A.气体压强保持不变 B.
保持不变
C.气体密度保持不变 D.速率之比:
=1
④保持其他条件不变,平衡后再向该容器中充人1 mol NO、l molCO、0.5 mol N2、l molCO2,此时
正_______ (填“>”“<”或“ =”)
逆
(3)—定条件下,向密闭容器中充入一定量的N2、O2和CO,发生反应I和反应Ⅱ,容器中N2的平衡转化率(α)与温度(T)和压强(p)的关系如图所示。则:
①α(N2)随温度升高而____________ (填“增大”或“减小”),理由为________________ 。
②M点和N点对应体系中,NO的体积分数:M______________ (填“>”“<”“ = ”)N。
已知:I. N2(g)+O2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
Π . 2NO(g)+2CO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
请回答下列问题:
(1)CO的燃烧热ΔH =
(2)Ti℃时,向10 L容积不变的密闭容器中充人1 mol NO和1 mol CO,发生反应Π。5 min达到平衡时测得容器中CO2的物质的量为0.8 mol。则:
①0〜5 min内,用N2表示的平均反应速率
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/afbafae876d1abfcea6616b1abfdf7a1.png)
②Ti℃时,该反应的平衡常数K=
③下列事实能说明该反应一定达到平衡状态的是
A.气体压强保持不变 B.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1f1570c28534eef3e0a9f9cbb6074cad.png)
C.气体密度保持不变 D.速率之比:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27df1f1472a8fffbe13ad2f03997831a.png)
④保持其他条件不变,平衡后再向该容器中充人1 mol NO、l molCO、0.5 mol N2、l molCO2,此时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/afbafae876d1abfcea6616b1abfdf7a1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/afbafae876d1abfcea6616b1abfdf7a1.png)
(3)—定条件下,向密闭容器中充入一定量的N2、O2和CO,发生反应I和反应Ⅱ,容器中N2的平衡转化率(α)与温度(T)和压强(p)的关系如图所示。则:
①α(N2)随温度升高而
②M点和N点对应体系中,NO的体积分数:M
更新时间:2017-04-22 23:01:27
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】在2020年中央经济工作会议上,我国明确提出“碳达峰”与“碳中和”目标,因此利用煤炭或
合成其它高价值化学品的工业生产显得更加重要。
(1)工业上以煤和水为原料通过一系列转化可获得清洁能源氢气。
已知:①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d9ad27f28cc5d4b41eccadf1ee03c2c.png)
②![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0e358726cafaa544a69ff96ec4e1a00a.png)
③![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32e98f642f0e6a2db0077c3e401d0ce1.png)
则碳与水蒸气反应
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
___________ 。
(2)工业上也可以仅利用上述反应得到的
和
进一步合成甲醇:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/54df43170b8fb56e7bd3a9d59843da84.png)
①在某1L恒温恒容密闭容器中充入
和
发生反应,测得
和
浓度随时间变化如下图1所示。则平衡时
的转化率为___________ ,该温度下的平衡常数表达式为K=___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/23/f2f607c5-dabb-47a0-b242-404ceec60775.png?resizew=211)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/23/de081bf3-ebe6-416b-9f92-5a70fddf501c.png?resizew=318)
②该反应在催化剂
表面进行,主反应历程如图2所示(催化剂表面吸附的物种用·标注),下列说法不正确的是___________ 。
a.该反应的原子利用率为100%
B.催化剂可以降低反应活化能
C.反应②中,断裂和形成的共价键至少有2种
D.使用催化剂可以提高反应的转化率
(3)将合成的甲醇进行水蒸气重整是电动汽车氢氧燃料电池理想的氢源。该制氢(SRM)系统简单,产物中
含量高、CO含量低(CO会损坏燃料电池的交换膜),反应如下:
反应I(主):![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/86c1e128700240f187d1f29165e29e82.png)
反应II(副):![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1b65a9d0941c1670cb1c3b35c7be7c61.png)
温度高于300℃会同时发生反应Ⅲ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750b5ad4aaf410e5ca08b50937a9abc0.png)
①反应I能够自发进行的条件是___________ 。
②升温有利于提高
转化率,但也存在一个明显的缺点是___________ 。
③写出一条能提高
转化率而降低CO生成率的措施___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(1)工业上以煤和水为原料通过一系列转化可获得清洁能源氢气。
已知:①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d9ad27f28cc5d4b41eccadf1ee03c2c.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0e358726cafaa544a69ff96ec4e1a00a.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32e98f642f0e6a2db0077c3e401d0ce1.png)
则碳与水蒸气反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2e3abf123a6551a808d70b015d081550.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
(2)工业上也可以仅利用上述反应得到的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/54df43170b8fb56e7bd3a9d59843da84.png)
①在某1L恒温恒容密闭容器中充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/979ffcaa8b1bff91952fd9aaefc72e42.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6cd41b88f6b448ca9149c1aefa10c8a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3855dcc64a8d2d84cce2105dc481531c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/82135893df28a76971206bb7a42eac51.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/444497cd37b296f9762dfb3d1ca7bc55.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/23/f2f607c5-dabb-47a0-b242-404ceec60775.png?resizew=211)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/23/de081bf3-ebe6-416b-9f92-5a70fddf501c.png?resizew=318)
②该反应在催化剂
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/db03518164613fed6dbd8ddf56379c4c.png)
a.该反应的原子利用率为100%
B.催化剂可以降低反应活化能
C.反应②中,断裂和形成的共价键至少有2种
D.使用催化剂可以提高反应的转化率
(3)将合成的甲醇进行水蒸气重整是电动汽车氢氧燃料电池理想的氢源。该制氢(SRM)系统简单,产物中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
反应I(主):
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/86c1e128700240f187d1f29165e29e82.png)
反应II(副):
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1b65a9d0941c1670cb1c3b35c7be7c61.png)
温度高于300℃会同时发生反应Ⅲ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750b5ad4aaf410e5ca08b50937a9abc0.png)
①反应I能够自发进行的条件是
②升温有利于提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
③写出一条能提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
【推荐2】燃煤能排放大量的CO、CO2、SO2,PM2.5(可入肺颗粒物)污染也跟冬季燃煤密切相关。SO2、CO、CO2也是对环境影响较大的气体,对它们的合理控制、利用是优化我们生存环境的有效途径。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/4/9dfcdf42-d8ee-46d0-b501-af44fb8df9a2.png?resizew=181)
(1)如图所示,利用电化学原理将SO2转化为重要化工原料C,若A为SO2,B为O2,则负极的电极反应式为:___________ ;
(2)有一种用CO2生产甲醇燃料的方法:CO2+3H2
CH3OH+H2O
已知:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)△H=-a kJ·mol-1;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-b kJ·mol-1;
H2O(g)=H2O(l)△H=-c kJ·mol-1;
CH3OH(g)=CH3OH(l)△H=-d kJ·mol-1。
则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为:____________________________ ;
(3)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
①实验2条件下平衡常数K=________ ,该反应的ΔH________ 0 (填“>”或“<”)。
②实验3中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气,则b/a 的值______ (填具体值或取值范围)。
③实验4,若900℃时,在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均为1mol,则此时V逆___ V正(填“<” ,“>” ,“=”)。
④判断该反应达到平衡的依据是________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/4/9dfcdf42-d8ee-46d0-b501-af44fb8df9a2.png?resizew=181)
(1)如图所示,利用电化学原理将SO2转化为重要化工原料C,若A为SO2,B为O2,则负极的电极反应式为:
(2)有一种用CO2生产甲醇燃料的方法:CO2+3H2
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
已知:CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-b kJ·mol-1;
H2O(g)=H2O(l)△H=-c kJ·mol-1;
CH3OH(g)=CH3OH(l)△H=-d kJ·mol-1。
则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为:
(3)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
实验组om] | 温度℃ | 起始量/mol[ | 平衡量/mol | 达到平衡所需 时间/min | ||
CO | H2O | H2 | CO | |||
1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 6 |
2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
3 | 900 | a | b | c | d | t |
①实验2条件下平衡常数K=
②实验3中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气,则b/a 的值
③实验4,若900℃时,在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均为1mol,则此时V逆
④判断该反应达到平衡的依据是
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较难
(0.4)
名校
【推荐3】低碳经济已成为人们一种新的生活理念,二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。回答下列问题:
(1)用
催化加氢可以制取乙烯:
,该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示,则该反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
_______ (用含a、b的式子表示)。相关化学键的键能如下表,实验测得上述反应的
,则表中反应过程的x=_______ 。
(2)工业上用
和
反应合成二甲醚。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6da0a25d71ee7c2b42df8ab3caf2a283.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5fe0c1e37525100e0ede90a257ad6db.png)
则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e1df3bbe25b98e9271578f4470c69f58.png)
_______
。
(3)用
表示阿伏加德罗常数的值,在
(g)完全燃烧生成
和液态水的反应中,每有5
个电子转移时,放出650kJ的热量。则
(g)的燃烧热为_______ 。
(4)一定条件下,在水溶液中1mol
、1mol
(
、2、3、4)的相对能量(kJ)大小如图所示:_______ (用离子符号表示)。
(1)用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4bb00dc4a460d5f07a455798a8223a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f29a0417f0627b378432f1b0457032b4.png)
化学键 | C=O | H—H | C=C | C—H | H—O |
键能(![]() | x | 436 | 764 | 414 | 464 |
(2)工业上用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61127a206e8bc4be15d6fd3472a8b52e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6da0a25d71ee7c2b42df8ab3caf2a283.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5b6c7f3c4356661766d59f6065c947bc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5fe0c1e37525100e0ede90a257ad6db.png)
则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b24970f336540ea1f5f3a3559a859cd5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e1df3bbe25b98e9271578f4470c69f58.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(3)用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/004d5c84e9636ffab4f1825ea166307d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b56962c974f58f30dc82d37e9873e00.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/004d5c84e9636ffab4f1825ea166307d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b56962c974f58f30dc82d37e9873e00.png)
(4)一定条件下,在水溶液中1mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aef0aaf9f3442509a859fb2f9a07ca7c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5263dc6fdf6a72266e07700d8d5d1d2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b384412acba251d87902ab928902f16.png)
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
【推荐1】高中化学涉及的平衡理论主要包括化学平衡、电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡等,它们在工农业生产中都有广泛的应用,请回答下列问题:
(1)氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。合成氨工业中:
,其化学平衡常数K与温度t的关系如表,完成下列填空:
①试比较
、
的大小,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7aebc1797a4f369ff9612e4963f96e20.png)
_______
(填写“>”、“=”或“<”)。
②将1mol N2和1mol H2投到一个温度恒定、体积恒定的容器中进行上述反应,一段时间后可判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是_______ (填字母)。
A.
B.混合气体的密度不再改变
C.混合气体的平均相对分子质量不再改变 D.
的体积分数不再改变
(2)磷是重要的元素,能形成多种含氧酸和含氧酸盐。亚磷酸(
)的结构如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/11/24/3374991448498176/3401876408647680/STEM/f84698f713164e79b0771d0d6e01de8a.png?resizew=96)
亚磷酸可由
水解而成,
溶液存在电离平衡:
,
,回答下列问题:
①
属于_______ (填“正盐”或“酸式盐”)。
②已知25℃时,1mol/L的
溶液的电离度为
,
的一级电离平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf48074ceb0041d23ab39739138c2722.png)
_______ (用含
的计算式表示,
第二步电离忽略不计,忽略水的电离)。
③常温下,将
溶液滴加到亚磷酸(
)溶液中,混合溶液的
与离子浓度变化的关系如图所示,则表示
的是曲线_______ (填“I”或“II”),亚磷酸(
)的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dab736413ca3648d8483c9eea5ad67cc.png)
_______ 。
(1)氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。合成氨工业中:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fec3e97d0afe7c51b8ce5aaa3a857adf.png)
t/℃ | 200 | 300 | 400 |
K | ![]() | ![]() | 0.5 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7aebc1797a4f369ff9612e4963f96e20.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b3b87dbd5e79622e181601b641fa9f99.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7aebc1797a4f369ff9612e4963f96e20.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b3b87dbd5e79622e181601b641fa9f99.png)
②将1mol N2和1mol H2投到一个温度恒定、体积恒定的容器中进行上述反应,一段时间后可判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是
A.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8ecd915a70be12f7f4c857c8a4bf2aa9.png)
C.混合气体的平均相对分子质量不再改变 D.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/689cceefc5aed24568b73c0a6910c539.png)
(2)磷是重要的元素,能形成多种含氧酸和含氧酸盐。亚磷酸(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d52eb1179892a1a93d32e9b8d4253c8.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/11/24/3374991448498176/3401876408647680/STEM/f84698f713164e79b0771d0d6e01de8a.png?resizew=96)
亚磷酸可由
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/acfa24439f5762c711897fff13504e98.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d52eb1179892a1a93d32e9b8d4253c8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/116b2967790befdcbb97ca206262177e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/163b3dc9b0d898c7954711472e17532a.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f970ea211546e56b9e014094879d47ee.png)
②已知25℃时,1mol/L的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d52eb1179892a1a93d32e9b8d4253c8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e514bc1761deff47d27c1909c1906ab4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d52eb1179892a1a93d32e9b8d4253c8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf48074ceb0041d23ab39739138c2722.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e514bc1761deff47d27c1909c1906ab4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d52eb1179892a1a93d32e9b8d4253c8.png)
③常温下,将
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce93086f0133444d40743d654cba1c55.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d52eb1179892a1a93d32e9b8d4253c8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1066e53bf79a3cdff7ec2934bd09e272.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f745e7faf1af6b4ba2e3d9fafd65353.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d52eb1179892a1a93d32e9b8d4253c8.png)
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【推荐2】乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:
(g)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b66ef8aff470340e41b0f4f3dab099b.png)
(g)+H2(g)(可逆反应)。
(1)已知:
计算上述反应的ΔH=________ kJ·mol-1。
(2)维持体系总压p恒定,在温度T时,物质的量为n、体积为V的乙苯蒸气发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α,则在该温度下反应的平衡常数Kc=________ 或Kp=______ (用α等符号表示,Kc为用浓度表示的平衡常数,Kp为压强平衡常数)。
(3)某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变,与掺水蒸气工艺相比,在相同的生产效率下,可降低操作温度;该工艺中还能够发生反应:CO2+H2=CO+H2O,CO2+C=2CO。新工艺的特点有________ (填编号)。
①CO2与H2反应,使乙苯脱氢反应的化学平衡右移 ②不用高温水蒸气,可降低能量消耗
③有利于减少积炭 ④有利于CO2资源利用
(4)综合利用CO2、CO对构建低碳社会有重要意义。
① Li4SiO4可用于富集得到高浓度CO2。原理是:在500℃,低浓度CO2与Li4SiO4接触后生成两种锂盐;平衡后加热至700℃,反应逆向进行,放出高浓度CO2,Li4SiO4再生。700℃时反应的化学方程式为_________ 。
②工业电解生成的合成气CO和H2在催化剂作用下发生如下反应:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。对此反应进行如下研究:某温度下在一恒压容器中分别充入1.2 mol CO和1 mol H2,达到平衡时容器体积为2 L,且含有0.4 mol CH3OH(g)。此时向容器中再通入0.35 mol CO气体,则此平衡将________ (选填“正向”“不”或“逆向”)移动。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/5/31ae1837-9371-4402-892b-c21be782d195.png?resizew=147)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b66ef8aff470340e41b0f4f3dab099b.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/5/7ef30214-a490-4a76-bdfe-a4578ce39409.png?resizew=151)
(1)已知:
化学键 | C-H | C-C | C=C | H-H |
键能/kJ·mol-1 | 412 | 348 | 612 | 436 |
计算上述反应的ΔH=
(2)维持体系总压p恒定,在温度T时,物质的量为n、体积为V的乙苯蒸气发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α,则在该温度下反应的平衡常数Kc=
(3)某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变,与掺水蒸气工艺相比,在相同的生产效率下,可降低操作温度;该工艺中还能够发生反应:CO2+H2=CO+H2O,CO2+C=2CO。新工艺的特点有
①CO2与H2反应,使乙苯脱氢反应的化学平衡右移 ②不用高温水蒸气,可降低能量消耗
③有利于减少积炭 ④有利于CO2资源利用
(4)综合利用CO2、CO对构建低碳社会有重要意义。
① Li4SiO4可用于富集得到高浓度CO2。原理是:在500℃,低浓度CO2与Li4SiO4接触后生成两种锂盐;平衡后加热至700℃,反应逆向进行,放出高浓度CO2,Li4SiO4再生。700℃时反应的化学方程式为
②工业电解生成的合成气CO和H2在催化剂作用下发生如下反应:CO(g)+2H2(g)
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解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】化学在绿色发展、循环发展、低碳发展及推进生态文明建设中正发挥着积极作用。因此,研发
利用技术,降低空气中
含量成为研究热点。以
、
为原料同时发生反应I、II如下:
反应I.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7aebc1797a4f369ff9612e4963f96e20.png)
反应II.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dde368c6ccef4dd2865f7e6163f45cce.png)
(1)如图1所示,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2a7c3e776a3061fbfc98b878d55130f2.png)
_______ 0(填“>”、“<”或“=”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/30/36420c4e-e225-45db-9256-fc623da535d8.png?resizew=300)
(2)在5MPa压强下,恒压反应器中通入3mol
、1mol
气体,
的平衡转化率及
的平衡产率随温度变化关系如图2。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/30/e31b79d8-5d4d-4fe9-abc3-0933e96dc911.png?resizew=272)
已知:
的产率=
×100%。
①下列说法正确的是_______ 。
A.反应过程中,容器内压强不再变化,说明反应I达到平衡
B.反应过程中,气体密度维持不变,说明反应I达到平衡
C.改用高效催化剂,可增大反应的平衡常数
D.加入对反应I催化效果更佳的催化剂,可以提高
的产率
②475K时,反应II的压强平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
_______ (压强平衡常数:用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×气体物质的量分数)。
③图2中525K以后,
平衡转化率随温度升高而增大的原因是_______ 。
(3)已知漂白粉需要密封保存,露置在空气中其有效成分易与
反应而变质。
低温时:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/815c1876c4959da9300df1cda8d72880.png)
高温时:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e337f9cc43ef01e3be371d9339d43e8b.png)
有研究表明,生成
的反应分两步进行:
i.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d92a9a01739ffe21a97e84c7c62c823.png)
ii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32d0ba28394ed722612dd065a27fddc9.png)
常温下,反应ii能快速进行,但氯气与
反应很难得到
。请画出上述过程中
、
、
、
的四种物质在反应过程中的能量图___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b7e654446d9bc028539811519726cd0f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b7e654446d9bc028539811519726cd0f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b7e654446d9bc028539811519726cd0f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
反应I.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04e65a9f0f75caf988a2855e6d03fa99.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fca2dec4d38efee02491fe6525e6d899.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7aebc1797a4f369ff9612e4963f96e20.png)
反应II.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/afc0776ce5b691d2e4b6ae270a930788.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/987b081012abf8641c358e145713950a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dde368c6ccef4dd2865f7e6163f45cce.png)
(1)如图1所示,则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2a7c3e776a3061fbfc98b878d55130f2.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/30/36420c4e-e225-45db-9256-fc623da535d8.png?resizew=300)
(2)在5MPa压强下,恒压反应器中通入3mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b7e654446d9bc028539811519726cd0f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b7e654446d9bc028539811519726cd0f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/089a29871d0444dde6511bb6012eefba.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/30/e31b79d8-5d4d-4fe9-abc3-0933e96dc911.png?resizew=272)
已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/089a29871d0444dde6511bb6012eefba.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c85e6717f7ff08a2fcf80e03828c930b.png)
①下列说法正确的是
A.反应过程中,容器内压强不再变化,说明反应I达到平衡
B.反应过程中,气体密度维持不变,说明反应I达到平衡
C.改用高效催化剂,可增大反应的平衡常数
D.加入对反应I催化效果更佳的催化剂,可以提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/089a29871d0444dde6511bb6012eefba.png)
②475K时,反应II的压强平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
③图2中525K以后,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b7e654446d9bc028539811519726cd0f.png)
(3)已知漂白粉需要密封保存,露置在空气中其有效成分易与
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b7e654446d9bc028539811519726cd0f.png)
低温时:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce6bd079787c5d5b53f5ecac4098d387.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/815c1876c4959da9300df1cda8d72880.png)
高温时:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b511a2fa61a7dedcf598e3375e2ae158.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e337f9cc43ef01e3be371d9339d43e8b.png)
有研究表明,生成
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a83aa1e6081debc0392ae48154074cc7.png)
i.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4726c294a07a7b7e4b8236f970aa2af8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d92a9a01739ffe21a97e84c7c62c823.png)
ii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/da67347858d9488d2ba0a8fce712cb4e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32d0ba28394ed722612dd065a27fddc9.png)
常温下,反应ii能快速进行,但氯气与
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/08ada8d9d862df6513b3fef7e351e8f6.png)
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解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】雾霾天气频繁出现,严重影响人们的生活和健康。其中首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5,其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
根据表中数据判断试样的pH=________________ 。
(2)为减少SO2的排放,常将煤转化为清洁气体燃料:
已知:H2(g)+
O2(g) =H2O(g) △H= -241.8kJ·mol-1
C(s)+
O2(g) =CO(g) △H = -110.5kJ·mol-1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式:_________________________________________________ 。
(3)汽车尾气净化的主要原理:2NO(g)+2CO(g)
2CO2(g)+N2(g); △H<0,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________ (填序号)。(如图中v正、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数)
A.
B.
C.
D.![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/30/2452651342970880/2452779727306752/STEM/00054e68-5c5e-48da-bd66-1496c32d57c7.png?resizew=117)
(4)车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”之一。活性炭可处理大气污染物NO。在5L密闭容器中加入NO和活性炭(假设无杂质)。一定条件下生成气体E和F。当温度分别在T1℃和T2℃时,测得各物质平衡时物质的量(n/mol)如下表:
①写出NO与活性炭反应的化学方程式______________________ ;
②计算上述反应T1℃时的平衡常数K1=______________________ ;若T1<T2,则该反应的△H _____ 0(填“>”、“<”或“=”)。
③上述反应T1℃时达到化学平衡后再通入0.1molNO气体,则达到新化学平衡时NO的转化率为________ ;
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
离子 | K+ | Na+ | NH4+ | SO42- | NO3- | Cl- |
浓度mol/L | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
根据表中数据判断试样的pH=
(2)为减少SO2的排放,常将煤转化为清洁气体燃料:
已知:H2(g)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f89eef3148f2d4d09379767b4af69132.png)
C(s)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f89eef3148f2d4d09379767b4af69132.png)
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式:
(3)汽车尾气净化的主要原理:2NO(g)+2CO(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/30/2452651342970880/2452779727306752/STEM/604a5c5c1ee042618336cb1bd04a43c2.png?resizew=77)
A.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/30/2452651342970880/2452779727306752/STEM/e900b7cc-32c3-4f69-97d1-2aea43a0f610.png?resizew=139)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/30/2452651342970880/2452779727306752/STEM/4d01fe7d-9fe7-494d-9cfc-7a0018812b03.png?resizew=136)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/30/2452651342970880/2452779727306752/STEM/c660257a-33b8-4686-a8d5-d48e0ffa85c7.png?resizew=115)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/30/2452651342970880/2452779727306752/STEM/00054e68-5c5e-48da-bd66-1496c32d57c7.png?resizew=117)
(4)车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”之一。活性炭可处理大气污染物NO。在5L密闭容器中加入NO和活性炭(假设无杂质)。一定条件下生成气体E和F。当温度分别在T1℃和T2℃时,测得各物质平衡时物质的量(n/mol)如下表:
物质 温度/℃ | 活性炭 | NO | E | F |
初始 | 3.000 | 0.10 | 0 | 0 |
T1 | 2.960 | 0.020 | 0.040 | 0.040 |
T2 | 2.975 | 0.050 | 0.025 | 0.025 |
①写出NO与活性炭反应的化学方程式
②计算上述反应T1℃时的平衡常数K1=
③上述反应T1℃时达到化学平衡后再通入0.1molNO气体,则达到新化学平衡时NO的转化率为
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
【推荐2】研究反应机理以及化学平衡的原理,是揭示化学反应的规律和获得调控化学反应的理论依据。
I.一定条件下,在容积为5L的密闭容器中,A、B、C三种气体的物质的量n随时间t的变化如图所示。已知达平衡后,降低温度,A的体积分数减小。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/6/88dff826-8570-496b-80d4-c8b8f1ebc29a.png?resizew=228)
(1)该反应的化学方程式为___________ 。
(2)在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生该反应。下列叙述中,不能说明反应达到化学平衡状态的是___________。
(3)该反应的反应速率v随时间t的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/6/a09c6120-7e2a-4a85-9e24-d6cad6fb39d4.png?resizew=194)
①根据上图判断,在t3时刻改变的外界条件是___________ 。
②根据上图判断a、b、c对应的平衡状态中,C的体积分数最大的是___________ 状态。
Ⅱ.在1L密闭容器中发生反应:
,其化学平衡常数K与温度T的关系如下表:
回答下列问题:
(4)该反应的平衡常数表达式为K=________ ;该反应的△H________ 0(填“>”或“<”)。
(5)下列措施既可以提高反应速率,又可以提高H2的平衡转化率的是___________。
(6)830℃时,将2molCO2和2molH2投入上述容器中开始反应,达到平衡时CO2的转化率为___________ 。
(7)800℃时,某时刻测得c(CO2)=0.5mol·L-1、c(H2)=1.5mol·L-1、c(CO)=0.5mol·L-1、c(H2O)=0.5mol·L-1,此时,v(正)___________ v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
I.一定条件下,在容积为5L的密闭容器中,A、B、C三种气体的物质的量n随时间t的变化如图所示。已知达平衡后,降低温度,A的体积分数减小。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/6/88dff826-8570-496b-80d4-c8b8f1ebc29a.png?resizew=228)
(1)该反应的化学方程式为
(2)在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生该反应。下列叙述中,不能说明反应达到化学平衡状态的是___________。
A.A的消耗速率与C的生成速率比为1:2 |
B.容器内压强不再变化 |
C.混合气体平均摩尔质量不再改变 |
D.混合气体密度不再改变 |
(3)该反应的反应速率v随时间t的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/6/a09c6120-7e2a-4a85-9e24-d6cad6fb39d4.png?resizew=194)
①根据上图判断,在t3时刻改变的外界条件是
②根据上图判断a、b、c对应的平衡状态中,C的体积分数最大的是
Ⅱ.在1L密闭容器中发生反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e2cb9105ea33942c557f4cbc92de27fa.png)
T(℃) | 650 | 700 | 800 | 830 | 1000 |
K | 0.5 | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 |
(4)该反应的平衡常数表达式为K=
(5)下列措施既可以提高反应速率,又可以提高H2的平衡转化率的是___________。
A.选择适当的催化剂 | B.增大压强 |
C.及时分离出H2O(g) | D.升高温度 |
(6)830℃时,将2molCO2和2molH2投入上述容器中开始反应,达到平衡时CO2的转化率为
(7)800℃时,某时刻测得c(CO2)=0.5mol·L-1、c(H2)=1.5mol·L-1、c(CO)=0.5mol·L-1、c(H2O)=0.5mol·L-1,此时,v(正)
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(0.4)
名校
【推荐3】CO2是一种温室气体,将CO2作为原料转化为有用的化学品,对实现碳中和及环境保护有着重要意义。回答下列问题:
(1)工业上以CO2和
为原料合成尿素
,在合成塔中存在如图转化:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/28/66cc6c82-9b05-4bff-bc31-ee0824dab8d4.png?resizew=369)
①液相中,合成尿素的热化学方程式为
(1)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41a0c6971b36d0629239b4e185ecad3a.png)
___________
,反应达平衡时,其他条件不变,升高温度,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/efa0115b6fc641a07f4966c283db6138.png)
___________ (填“变大”“变小”或“不变”,下同),
的转化率___________ 。
②温度为
时,在恒容密闭容器中发生反应
。下列状态不可以判断该反应达到平衡的是___________ (填字母)。
A.CO2的浓度不变
B.体系内的压强不再改变
C.混合气体的密度不再改变
D.断裂
键,同时形成
键
(2)CO2和
制备
,反应原理为
。向恒温恒压密闭容器中充入物质的量之比为
的
,除发生上述反应外,还有副反应
发生。
的平衡转化率随温度和压强的变化关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/28/86187bb7-30f9-42aa-b117-59325015b545.png?resizew=173)
①
时主要发生___________ 反应(填“主”或“副”)。
②
,其判断理由为___________ 。
③
平衡转化率随温度变化先降后升的原因是___________ 。
(3)在体积为
的恒容密闭容器中,温度为
、总物质的量为
、投料比
时仅发生反应
,反应达到平衡时
的转化率为
。
①下列措施能提高平衡时
的体积分数的是___________ (填字母)。
A.降低温度 B.增大投料比 C.加入更高效的催化剂
②
时该反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a761a3001e77c4e3ffea4a830c3c7026.png)
___________ (保留两位有效数字)。
(1)工业上以CO2和
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbe2066525aa0616cf44d051d57bf713.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/822de03c153939dcc7159196ee203162.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/28/66cc6c82-9b05-4bff-bc31-ee0824dab8d4.png?resizew=369)
①液相中,合成尿素的热化学方程式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c36a14257c1b217b1fb3388cdd65f834.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41a0c6971b36d0629239b4e185ecad3a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/efa0115b6fc641a07f4966c283db6138.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbe2066525aa0616cf44d051d57bf713.png)
②温度为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/def4ee423e22a81dd70fbb183abe884d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5e01c249e760584fa759c8dc361e20c1.png)
A.CO2的浓度不变
B.体系内的压强不再改变
C.混合气体的密度不再改变
D.断裂
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aa1ae3445c515ce42f9fd9bb3c48aaa7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ab585bd224616ac46ff0e6936b0c2d68.png)
(2)CO2和
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6996772487a37d2188bb73fa8db7bc58.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fc5881f1ce9b4172ca346032d0fd1e3d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98a1fc3ed5d65f594b6e777b133b7b51.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a492ac2af5fc377839bf08e20e9e4567.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/28/86187bb7-30f9-42aa-b117-59325015b545.png?resizew=173)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/112515fa02e4871ea60e1004d6bde054.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e4b224ca80371fb306ca151f0310df85.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(3)在体积为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c424e9f778fdc2a13a59898ab0ccbbe3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0966640e69569d6413b6500a82e2daf8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b6956545fb102023c42c6d3582f078d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7f6cd544f8151bb2e6f0c128d6e15f4f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6996772487a37d2188bb73fa8db7bc58.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9eb5ead0db01fc4961b16e85199424ef.png)
①下列措施能提高平衡时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
A.降低温度 B.增大投料比 C.加入更高效的催化剂
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/112515fa02e4871ea60e1004d6bde054.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a761a3001e77c4e3ffea4a830c3c7026.png)
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【推荐1】二氧化碳的资源化利用是化学研究的重要课题。我国科研人员利用直接电解装置将二氧化碳转化成液态甲酸,然后将甲酸通过合适的催化剂进行选择性制氢,获得清洁能源。
(1)甲酸选择性制氢反应为HCOOH(g)=CO2(g)+H2O(g) ∆H,相关物质的燃烧热及汽化热数据如下表所示:
则△H=___________
(2)我国科学家在选择性制包反应催化机理研究中取得了新进展,首次将多相纳米钉催化剂用于纯甲酸选择性制氛反应。该反应的一种反应机理如图所示,路线①→②→③代表主反应的反应过程,路线①→②’→③’代表副反应的反应过程。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/3/2670068075356160/2670584124964864/STEM/4726b685-c8d7-4c8d-b0f2-648e684c6d16.png?resizew=387)
该过程中发生副反应的化学方程式为___________ 。经过研究分析改变
的浓度对选择性制氢反应总反应速率影响最大,则选择性制氢反应的三步反应中,活化能最大的反应是___________ (填“①”②"或“③)。
(3)下图表示中酸选择性制氢反应过程中,在2.5 MPa、5 MPa和10 MPa压强下甲酸的转化率随温度变化的平衡曲线。则副反应为___________ (填“放热”或吸热”)反应。反应在D点对应的压强=___________ ,判断的依据是___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/3/2670068075356160/2670584124964864/STEM/3aef473a-0639-453c-a2ad-c5f873877530.png?resizew=302)
(4)在543K下,将1 molHCOOH蒸气充入刚性容器中,在催化剂作用下进行选择性制氢反应:HCOOH(g)=CO2(g)+H2(g),该过程中同时有副反应发生。达到平衡时,体系总压强为p kPa。测得实验数据如下:
已知: H2的选择性是指发生反应的HCOOH中转化为H2的HCOOH所占的百分比。则CO的分压P(CO)数值为___________ ,选择性制氢反应的平衡常数Kp=___________ 。(书写计算式)
(1)甲酸选择性制氢反应为HCOOH(g)=CO2(g)+H2O(g) ∆H,相关物质的燃烧热及汽化热数据如下表所示:
物质 | HCOOH(l) | H2(g) | 物质 | HCOOH(l) |
燃烧热△H(kJ·mol-1) | —254.4 | —295.8 | 汽化热△H(kJ·mol-1) | +15.2 |
(2)我国科学家在选择性制包反应催化机理研究中取得了新进展,首次将多相纳米钉催化剂用于纯甲酸选择性制氛反应。该反应的一种反应机理如图所示,路线①→②→③代表主反应的反应过程,路线①→②’→③’代表副反应的反应过程。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/3/2670068075356160/2670584124964864/STEM/4726b685-c8d7-4c8d-b0f2-648e684c6d16.png?resizew=387)
该过程中发生副反应的化学方程式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/3/2670068075356160/2670584124964864/STEM/029408951e5346cab8edf06f34daac51.png?resizew=86)
(3)下图表示中酸选择性制氢反应过程中,在2.5 MPa、5 MPa和10 MPa压强下甲酸的转化率随温度变化的平衡曲线。则副反应为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/3/2670068075356160/2670584124964864/STEM/3aef473a-0639-453c-a2ad-c5f873877530.png?resizew=302)
(4)在543K下,将1 molHCOOH蒸气充入刚性容器中,在催化剂作用下进行选择性制氢反应:HCOOH(g)=CO2(g)+H2(g),该过程中同时有副反应发生。达到平衡时,体系总压强为p kPa。测得实验数据如下:
T/K | HCOOH转化率/% | H2选择性/% |
543 | 75 | 60 |
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解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】二氧化碳与甲烷重整是
利用的研究热点之一、回答下列问题:
(1)二氧化碳与甲烷重整制CO的反应为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14a750b7c5269f03752e465dc98ed7d1.png)
已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/34db5ffb63e26f4d7ea75d22f786b7d0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dfe18c01ffc98e51abe1f9cf40fcfe43.png)
则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39be8a04c5fd60840eb6292a6458b907.png)
___________
;若将两等份
和
分别充入恒压密闭容器中,在无催化剂和有催化的情况进行反应,相同时间下测得
的转化率与温度的关系如图所示,M点时
转化率相等的主要原因是_____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/19/cee84092-8f2e-4559-adb9-848713ac7c00.png?resizew=235)
(2)在恒压密闭容器中,起始充入2mol
(g)和6mol
(g),发生反应:
,该反应在不同温度下达到平衡时,各组分的体积分数随温度的变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/19/2609e3d0-2712-4989-983d-d514df81cab0.png?resizew=243)
①表示
的体积分数随温度变化的曲线是_____ (填数字序号)。
②A、B、C三点对应的化学平衡常数
、
、
从大到小的顺序为_____ 。
③205℃时,反应达到平衡后,
的平衡转化率为_____ (结果保留一位小数),若平衡时总压为P,平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22dc8580117b909bcb9c569349bc8710.png)
_____ (列出计算式。以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(1)二氧化碳与甲烷重整制CO的反应为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f352dd1c3359aab42c6c6289adc2089d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14a750b7c5269f03752e465dc98ed7d1.png)
已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/026ce84f7824350c6076d8dccfcc0ea8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/34db5ffb63e26f4d7ea75d22f786b7d0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f3326970f7b135f0e7533fa8a6096c48.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dfe18c01ffc98e51abe1f9cf40fcfe43.png)
则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39be8a04c5fd60840eb6292a6458b907.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/19/cee84092-8f2e-4559-adb9-848713ac7c00.png?resizew=235)
(2)在恒压密闭容器中,起始充入2mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5e8d32ff65c6ad5f0fcdadf045798e74.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/80dd9fddc0fed708178e7152cb5874e1.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/19/2609e3d0-2712-4989-983d-d514df81cab0.png?resizew=243)
①表示
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
②A、B、C三点对应的化学平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b23d08f125873b66e1233472050914b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5b7706c6abbe0f7086d405c8c5e4c0d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0e579281706c2457d723bebe84db0d1f.png)
③205℃时,反应达到平衡后,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22dc8580117b909bcb9c569349bc8710.png)
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解答题-原理综合题
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(0.4)
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【推荐3】氢能将在实现“双碳”目标中起到重要作用,乙醇与水催化重整制氢发生以下反应。
反应Ⅰ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/faf717057ac285b83107c97ce453fefb.png)
反应Ⅱ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/45998a9290e9a4c0b356012f8c27ae23.png)
回答下列问题:
(1)已知反应
,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
_______ ![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f0bcf5aae85c0ea2d7996ac0f23439c.png)
(2)压强为100kPa,
的平衡产率与温度、起始时
的关系如图甲所示,每条曲线表示![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
相同 的平衡产率。
①产率:B点_______ C点(填>、=或<);
②A、B两点
产率相等的原因是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/19/cca6e971-71e5-4819-8244-28fe1f8539fb.png?resizew=237)
(3)压强为100kPa下,1mol
和3mol
发生上述反应,平衡时
和CO的选择性、乙醇的转化率随温度的变化曲线如图乙所示。[已知:CO的选择性![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9a7f17a7ce17e834b461b8be57b28e67.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/13/2c2044ba-9bd7-4df3-be67-fd43e0041092.png?resizew=260)
①表示
选择性的曲线是_______ (填标号);
②573K时,生成氢气的物质的量为_______ ;
③573K时,反应Ⅱ的标准平衡常数
,其中
为标准压强(100kPa),
、
、p(CO)和
为各组分的平衡分压,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/63d2bc9de66da7dfae76f86c86051728.png)
_______ (列出计算式即可)。(已知:分压=总压×该组分物质的量分数)
(4)已知
,向重整体系中加入适量多孔CaO,该做法的优点是_______ (答出一点即可)。
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/faf717057ac285b83107c97ce453fefb.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/45998a9290e9a4c0b356012f8c27ae23.png)
回答下列问题:
(1)已知反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24e89f2149836952ff4c008101e1b128.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f0bcf5aae85c0ea2d7996ac0f23439c.png)
(2)压强为100kPa,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8f95c9818846ac1f2bf9f34382a46560.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
①产率:B点
②A、B两点
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/19/cca6e971-71e5-4819-8244-28fe1f8539fb.png?resizew=237)
(3)压强为100kPa下,1mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5b7429507539109a63f091f831b0ed58.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ef653f5cb330066f4e8a08ce08056613.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9a7f17a7ce17e834b461b8be57b28e67.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/13/2c2044ba-9bd7-4df3-be67-fd43e0041092.png?resizew=260)
①表示
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
②573K时,生成氢气的物质的量为
③573K时,反应Ⅱ的标准平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/970c68f7aff8c4750244cb6ee0bdfac5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/513cdd7b2169d75c85eeac8c8dea4583.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1157bc4c930485584ff25d070f696be0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/99d806853f46a56e36a8691c9b921462.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff025d99bea4565cbd6890ea5cb3e733.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/63d2bc9de66da7dfae76f86c86051728.png)
(4)已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5462e2b6709756ac1a7ee996a158bb9b.png)
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