CO和H2可作为能源和化工原料,应用十分广泛。
(1)已知:C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)ΔH2=-483.6 kJ·mol-1
C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)ΔH3=131.3 kJ·mol-1
则反应CO(g)+H2(g)+O2(g)===H2O(g)+CO2(g)的ΔH=________ kJ·mol-1。标准状况下的煤气(CO、H2)44.8 L与氧气反应生成CO2和H2O,反应过程中转移________ mol电子。
(2)密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g);CO的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/9/6/1768035343384576/1768790816186368/STEM/5b71d7c0245f47db9d0967de612e7e91.png?resizew=165)
①若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态,此时在B点时容器的体积为6 L,则该温度下的平衡常数K=________ ;此时在A点时容器的体积VA_______ 6 L(填“大于”“小于”或“等于”)。该反应为________ (填“放热反应”或“吸热反应”)。
②若A、C两点都表示达到的平衡状态,则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA________ tC(填“大于”“小于”或“等于”)。
(1)已知:C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)ΔH2=-483.6 kJ·mol-1
C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)ΔH3=131.3 kJ·mol-1
则反应CO(g)+H2(g)+O2(g)===H2O(g)+CO2(g)的ΔH=
(2)密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇:
CO(g)+2H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/9/6/1768035343384576/1768790816186368/STEM/b48936f5de814b41adf096221e5c429c.png?resizew=41)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/9/6/1768035343384576/1768790816186368/STEM/5b71d7c0245f47db9d0967de612e7e91.png?resizew=165)
①若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态,此时在B点时容器的体积为6 L,则该温度下的平衡常数K=
②若A、C两点都表示达到的平衡状态,则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA
更新时间:2017-09-07 10:37:02
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【推荐1】利用甲烷可以有效降低有害气体对大气的污染,成为当前科学研究的重点课题。
(1)利用CH4和CO2重整不仅可以获得合成气(主要成分为CO、H2),还可减少温室气体的排放。已知重整过程中涉及如下反应:
反应Ⅰ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/48ee3969955b5a16f695f2e95423370d.png)
反应Ⅱ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ea66cf4001339276eb137aebc200e46.png)
反应Ⅲ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/995f4d7f9b0041f0f2709a72c15d376a.png)
①已知:
,则△H1=___________
②恒容密闭容器中CH4、CO2的分压分别为25 kPa、20 kPa,一定条件下发生反应Ⅰ。已知
,某时刻测得
,则该时刻![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2f74e3801f1288470b39bcfee129232f.png)
___________
。
(2)CH4(g)和H2S(g)反应可以生成化工原料CS2(g)和H2(g)。控制体系压强为
,当原料初始组成n(CH4):n(H2S)=1:2,反应达到平衡时,四种组分的物质的量分数随温度的变化如图甲。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/18/2896974222434304/2899986273157120/STEM/54b0f61e696041e79591d39f61cbf280.png?resizew=613)
①图中表示CS2、CH4变化的曲线分别是___________ 、___________ (填字母序号)。
②M点对应温度下,H2S的转化率是___________ ,反应的Kp=___________
(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
(3)在恒容密闭容器中,通入一定量CH4和NO2发生反应,相同时间内测得NO2的转化率与温度的关系如图乙。下列叙述正确的是___________。
(4)CH4燃料电池(NaOH溶液作电解质溶液)的正极反应式为___________ ,放电过程中溶液的pH___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(1)利用CH4和CO2重整不仅可以获得合成气(主要成分为CO、H2),还可减少温室气体的排放。已知重整过程中涉及如下反应:
反应Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/48ee3969955b5a16f695f2e95423370d.png)
反应Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ea66cf4001339276eb137aebc200e46.png)
反应Ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/995f4d7f9b0041f0f2709a72c15d376a.png)
①已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5368a3a89d45c136e531ded04eaee3e5.png)
②恒容密闭容器中CH4、CO2的分压分别为25 kPa、20 kPa,一定条件下发生反应Ⅰ。已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/13f28f0ceea3f95a457de37bbf2a36cd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4c0431d7419d010c1c766b858a10ba23.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2f74e3801f1288470b39bcfee129232f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d7fb1dad0b387de2d33f5a11a4741f9f.png)
(2)CH4(g)和H2S(g)反应可以生成化工原料CS2(g)和H2(g)。控制体系压强为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/84f3d8876d743e62212382b2be241023.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/18/2896974222434304/2899986273157120/STEM/54b0f61e696041e79591d39f61cbf280.png?resizew=613)
①图中表示CS2、CH4变化的曲线分别是
②M点对应温度下,H2S的转化率是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5486b7b78ebf97bfb24ebce79b461c68.png)
(3)在恒容密闭容器中,通入一定量CH4和NO2发生反应,相同时间内测得NO2的转化率与温度的关系如图乙。下列叙述正确的是___________。
A.200℃NO2的平衡转化率大于300℃NO2的平衡转化率 |
B.b点的v(逆)大于e点的v(逆) |
C.c点和d点均处于平衡状态 |
D.适当升温或增大c(CH4)可提高C点时NO2的转化率和反应速率 |
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【推荐2】碳及其化合物广泛存在于自然界中,近年来
的捕捉技术备受关注。
(1)海洋是碳元素的最大吸收池,
溶于海水后,主要以四种无机碳的形式存在,分别是
、
、___________ 。在海洋碳循环中,可通过下图所示的途径固碳。钙化作用的离子方程式为___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/8/2931831929405440/2933317509169152/STEM/1a13033e-5056-4930-8a48-374b126923d6.png?resizew=313)
(2)利用氨水吸收
可制得化肥(
)。
①已知常温常压下:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/26f2400e444ec6def896282ee986f73b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2150941723ee4f5341656eb51c43b853.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b97b109a4539cc5d199537e9d39448e2.png)
则利用
吸收
制备
的热化学方程式为___________ 。
②用![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/29c96862ee2bdd93527d05dbc2f96d54.png)
浓氨水吸收足量
,理论上能获得![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c363de647e8cc8c08a58e452150c4cf8.png)
___________ kg。
③
脱除效率与温度的关系如下图所示,温度高于45℃时
脱除效率降低的原因可能是___________ (答出一条即可)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/8/2931831929405440/2933317509169152/STEM/7f6ff121-bb35-40f2-98c7-d86ec3538384.png?resizew=293)
(3)用
和天然气可以制备CO和
,反应的化学方程式为
。
①一定温度下,在恒容密闭容器中进行该反应,判断该反应达到平衡状态的依据是___________ (填标号)。
A.容器中的压强不再发生变化
B.断裂4mol C—H键的同时形成2mol H—H键
C.混合气体的密度不再发生变化
D.
的体积分数不再发生变化
②密闭容器中,物质的量均为0.1mol的
与
在一定条件下反应,测得
的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/702479d629f919183641d90944d7bd0e.png)
___________
(填“>”或“<”)。若
,则T℃时该反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
___________
(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(1)海洋是碳元素的最大吸收池,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af5533a64f801adeabf53d192906e951.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/8/2931831929405440/2933317509169152/STEM/1a13033e-5056-4930-8a48-374b126923d6.png?resizew=313)
(2)利用氨水吸收
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c363de647e8cc8c08a58e452150c4cf8.png)
①已知常温常压下:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d419ff512368694c520b7ceb6b19c715.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/26f2400e444ec6def896282ee986f73b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e87ef9ba81032ee04b22e65741dcafc5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2150941723ee4f5341656eb51c43b853.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f7ba09b5b7487b2dbcdd98d03be43a21.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b97b109a4539cc5d199537e9d39448e2.png)
则利用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9efb21c1262459d071283fc896d91d30.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c363de647e8cc8c08a58e452150c4cf8.png)
②用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/29c96862ee2bdd93527d05dbc2f96d54.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/851248052dd8daee9b1c0f565889299b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c363de647e8cc8c08a58e452150c4cf8.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/8/2931831929405440/2933317509169152/STEM/7f6ff121-bb35-40f2-98c7-d86ec3538384.png?resizew=293)
(3)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/d354779a1b76a24e19c7f97ad851ca1f.png)
①一定温度下,在恒容密闭容器中进行该反应,判断该反应达到平衡状态的依据是
A.容器中的压强不再发生变化
B.断裂4mol C—H键的同时形成2mol H—H键
C.混合气体的密度不再发生变化
D.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
②密闭容器中,物质的量均为0.1mol的
![](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/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/702479d629f919183641d90944d7bd0e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b134979720dce8399d670998451f1c88.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ab9a20719ef2a6b6101f2c66a5aeb0cb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae83fafe13967eb0a8ae8051bf83334a.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/8/2931831929405440/2933317509169152/STEM/cc6085cb-98c9-4c4f-bd7f-f16e6a876cf8.png?resizew=315)
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐3】利用
生产高能燃料和高附加值化学品,有利于实现碳资源的有效循环。由
制甲醇、乙醇具有重要的经济效益。回答下列问题:
(1)单个
分子加氢制甲醇在不同催化条件下存在两种反应路径,反应历程中的相对能量变化如图所示。
催化加氢制甲醇(涉及物质均为气态)的热化学方程式为___________ (
的单位用
表示,用
表示阿伏加德罗常数的值)。
(2)在
催化加氢制甲醇过程中同时发生竞争反应![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f2229d7b8643aa85d8f2efc3ba15c466.png)
。在密闭容器中,维持压强和投料比不变,平衡时CO和
在含碳产物中物质的量分数及
的转化率随温度的变化如图所示。
①图中代表
的物质的量分数随温度变化的曲线为___________ (填“I”或“II”)。
②150~250℃范围内
转化率随温度升高而降低的原因是___________ 。
③在压强为p的恒温恒压密闭容器中加入lmol
和3mol
反应,达到平衡状态时
的转化率为20%,生成CO的物质的量为0.1mol,则甲醇(g)的选择性为___________ %
,
在该温度下的压强平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
___________ (列出计算式,分压=总压×物质的量分数)。
(3)光催化甲烷重整技术也是研究热点。以
为光催化剂,光照时,价带失去电子并产生空穴(h+,具有强氧化性),
在导带获得电子生成CO和
,价带上
直接转化为CO和
,反应机理如图所示:
高能导带作___________ 极,在Rh表面,每生成1molCO,则价带产生的空穴(h+)数为___________
;价带上的电极反应式可表示为___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(1)单个
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/28/6269ed16-b9b4-4362-bcf5-4c80517bd952.png?resizew=545)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0bbbfc69cfd78a89c450bdb65076e431.png)
(2)在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f2229d7b8643aa85d8f2efc3ba15c466.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eb137ffe8894dd5a72ead560b573d1ec.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d44074982980cd8e0e9d474bb88195de.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/28/7d98d4ba-4032-44f7-a343-b1adcf4dc93f.png?resizew=267)
①图中代表
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
②150~250℃范围内
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
③在压强为p的恒温恒压密闭容器中加入lmol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c186d0d04508cbd6e729623d008a9fb3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e0f398deca20eebc61da1ef90c19d75f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
(3)光催化甲烷重整技术也是研究热点。以
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2586782703cfe719a1cf70e0cd55ef94.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dba67aa38857c9bcdb03161595252d74.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/28/a23243e4-6fb9-446b-a881-d7c43bba495a.png?resizew=334)
高能导带作
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【推荐1】研究含氮污染物的治理是环保的一项重要工作。合理应用和处理氮的化合物,在生产生活中有重要意义,利用甲烷催化还原NOx消除氮氧化物的污染:
①CH4(g)+4NO2(g)
4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH1=-574kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)
2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH2=-1160kJ·mol-1
③CH4(g)+2NO2(g)
N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH3
(1)上述三个反应中ΔH3=___ ,第三个反应的平衡常数表达式为K3=___ 。
(2)在2L恒容密闭容器中充入1molCH4和2molNO2进行反应③,CH4的平衡转化率α(CH4)与温度和压强的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/6/af796a2d-fae7-42e6-b3d6-3a3d3dd66db0.png?resizew=351)
若容器中的压强为p2,y点:v正(填“大于”“等于”或“小于”)___ v逆。
(3)用活性炭还原法也可以处理氮氧化物。向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应:C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g)ΔH。在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
①T1℃时,该反应在0~20min的平均反应速率v(CO2)=___ ;
②30min后只改变某一条件,根据上表数据判断改变的条件可能是__ (填序号)。
A.加入一定量的活性炭 B.恒温恒压充入氩气
C.适当缩小容器的体积 D.加入合适的催化剂
①CH4(g)+4NO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
②CH4(g)+4NO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
③CH4(g)+2NO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
(1)上述三个反应中ΔH3=
(2)在2L恒容密闭容器中充入1molCH4和2molNO2进行反应③,CH4的平衡转化率α(CH4)与温度和压强的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/6/af796a2d-fae7-42e6-b3d6-3a3d3dd66db0.png?resizew=351)
若容器中的压强为p2,y点:v正(填“大于”“等于”或“小于”)
(3)用活性炭还原法也可以处理氮氧化物。向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应:C(s)+2NO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
时间 浓度/mol•L-1 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.0 | 0.58 | 0.40 | 0.40 | 0.48 | 0.48 |
N2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
CO2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
①T1℃时,该反应在0~20min的平均反应速率v(CO2)=
②30min后只改变某一条件,根据上表数据判断改变的条件可能是
A.加入一定量的活性炭 B.恒温恒压充入氩气
C.适当缩小容器的体积 D.加入合适的催化剂
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【推荐2】利用催化氧化反应将
转化为
是工业上生产硫酸的关键步骤。已知:
。
(1)该反应平衡常数
的表达式为___________ ;温度降低,平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf3834d7ec7531f3c3c0ce9b286f7a49.png)
___________ (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)某温度下该反应的平衡常数
,若在此温度下,向
的恒容密闭容器中,充入
、
和
,则反应开始时
(正)___________
(逆)(填“
”“
”或“
”)。
(3)在温度和容积不变的条件下,能说明该反应已达平衡状态的是___________ (填写序号字母)。
a.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a12a3990e3cd2926dba3753916e19a25.png)
b.容器内压强保持不变
c.生成
的速率与消耗
的速率相等
d.容器内的密度保持不变
(4)向
的恒容密闭容器中,重新充入
和
,测得
的物质的量随时间变化如下表所示。
①从反应开始到
末,用
浓度变化表示的平均反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24ce0712401e862066aa431022123d95.png)
___________ 。达到平衡时,
的平衡转化率为___________ 。
②上述反应达到平衡后,改变下列条件能使反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是___________ (填写序号字母)。
a.及时分离出
b.适当升高温度
c.再充入
和
d.选择高效的催化剂
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9cdde992f77a7036a2f0b21d52ddd043.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d026298675ef3e9088fb8c6c3dfdca7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e8cb5e3745ad16a099cd73acdd09d020.png)
(1)该反应平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf3834d7ec7531f3c3c0ce9b286f7a49.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf3834d7ec7531f3c3c0ce9b286f7a49.png)
(2)某温度下该反应的平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b58ca66d3e9ac1283703b5063ac9bea.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c424e9f778fdc2a13a59898ab0ccbbe3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7703393d12a9437e926d3b50eee1e15b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/098b65f6fa1bd384be4f486b2a63bef6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fe5445edb5dfcffd7ea0ade398e67b1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bc13a607ac0c7f76d252d7cb1bb040fd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bc13a607ac0c7f76d252d7cb1bb040fd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ff7942da6c3fc4005256fb1458557c0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ff7942da6c3fc4005256fb1458557c0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6706fe00b4e231e62d9ecbec567d526b.png)
(3)在温度和容积不变的条件下,能说明该反应已达平衡状态的是
a.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a12a3990e3cd2926dba3753916e19a25.png)
b.容器内压强保持不变
c.生成
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9cdde992f77a7036a2f0b21d52ddd043.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
d.容器内的密度保持不变
(4)向
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c424e9f778fdc2a13a59898ab0ccbbe3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6afb637cdadd31f460ea8f5868acaeed.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b92e5c97c21074b889a05e7228faab65.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
![]() | 0 | 2 | 5 | 10 | 15 |
![]() | 2 | 1.5 | 1 | 0.5 | 0.5 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c38eb02bd17fb4f4b8126389aeca0ea9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24ce0712401e862066aa431022123d95.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
②上述反应达到平衡后,改变下列条件能使反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是
a.及时分离出
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9cdde992f77a7036a2f0b21d52ddd043.png)
c.再充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6afb637cdadd31f460ea8f5868acaeed.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b92e5c97c21074b889a05e7228faab65.png)
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解题方法
【推荐3】Ⅰ.已知
,500℃时将2molSO2和1molO2装入一体积恒定的10L密闭容器中,2分钟(
)时达到平衡。如下图所示:
请回答下列问题:
(1)用
表示2分钟内该反应的平均反应速率为_____
。计算500℃时该反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
_____ 。
(2)上图表示该反应在时刻
达到平衡后,时刻
因改变某个条件而发生变化的情况:图中时刻
发生改变的条件可能是_____ (写一个即可)。
(3)某温度时,该反应的平衡常数
,则该温度_____ 500℃(填“>”、“<”、“=”)。
(4)500℃时,若起始装入的
、
和
分别为0.2mol、ymol、wmol,达到平衡时各组分的含量与起始装入的
和
各2mol,达平衡后完全相同,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/070d1ea22a92808dad7489438c239629.png)
_____ mol。刚开始时反应向_____ (填“正”或“逆”)反应方向进行。
Ⅱ.研究NOx之间的转化具有重要意义。NO氧化反应:
分两步进行,其反应过程能量变化示意图如图。
①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b88e856704d3aee19248b95fb8e2375.png)
②![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/841aee2e5c9064afdb8b9d24b54e757c.png)
(5)决定NO氧化反应速率的步骤是_____ (填“①”或“②”)。
(6)在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和
气体,保持其它条件不变,控制反应温度分别为
和
(
),测得c(NO)随t(时间)的变化曲线如图。转化相同量的NO,在温度_____ (填“
”或“
”)下消耗的时间较长,试结合反应过程能量图分析其原因_____ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8d6302aa09dfaef29b253aa08eecb4e3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87c7eb49a823f757461cd5260757b088.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/16/0cceb3e9-2d26-4c23-b084-4884d3210d43.png?resizew=212)
请回答下列问题:
(1)用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5547f6339f968a7af10c5c0c781308a9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
(2)上图表示该反应在时刻
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87c7eb49a823f757461cd5260757b088.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5cd84a8f95166367063218ee03ffd5a7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5cd84a8f95166367063218ee03ffd5a7.png)
(3)某温度时,该反应的平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/344911c24cf2a2cc495568730738e545.png)
(4)500℃时,若起始装入的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9cdde992f77a7036a2f0b21d52ddd043.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/070d1ea22a92808dad7489438c239629.png)
Ⅱ.研究NOx之间的转化具有重要意义。NO氧化反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9147dfbbd6d2eea4391fbcdef5d8c961.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/16/60e456c7-d575-4ad4-a8a0-451d284cdceb.png?resizew=233)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b88e856704d3aee19248b95fb8e2375.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/841aee2e5c9064afdb8b9d24b54e757c.png)
(5)决定NO氧化反应速率的步骤是
(6)在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/155c5f3a5c55e0c95191c5a893f63062.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2114a0fe21dc0e5bf831c146ef02b113.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a5452131bab36dd3d7952eeef44486be.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/155c5f3a5c55e0c95191c5a893f63062.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2114a0fe21dc0e5bf831c146ef02b113.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/16/f500c989-9e59-4ea7-bf8d-37bdc00a82da.png?resizew=192)
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【推荐1】氢气作为一种清洁能源,一直是能源研究的热点,水煤气变换反应可用于大规模制
,反应原理如下:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af7b88ce7300e57d3f105b85f9dc81d4.png)
(1)根据下表中提供的数据,计算![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ec0618ae3a4fde6d6220010af229b9a.png)
______
。
(2)实验发现其他条件不变,在体系中投入一定量
可以增大
的体积分数,从化学平衡的角度解释原因__________ 。
(3)某温度下,在一恒容密闭容器中充入
和
,加入催化剂使其发生上述反应(忽略其他副反应),测得该反应中初始压强为
,分压如图甲所示(t时刻前,
的分压未给出),则A点坐标为(t,______ )、平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
__________ 。
的Arrhenius经验公式的实验数据如图乙中曲线所示,已知经验公式为
(其中
为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。该反应的活化能![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e4d1dffa154249c584bf365f3002888a.png)
______
。当使用更高效催化剂时,请绘制 ![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a61fe971155954cd6426c374d28b9ee1.png)
关系示意图 _______________ 。(假定实验条件下,催化剂对C值无影响)
、
,则c点坐标为______ 。X射线衍射测定两晶面间距为
(见图b),高为
,设阿伏加德罗常数的值为
,该晶体的摩尔质量为
,则密度为______
。(列出表达式)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cafb99f233029b6fa031d91d5de04e4b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af7b88ce7300e57d3f105b85f9dc81d4.png)
(1)根据下表中提供的数据,计算
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ec0618ae3a4fde6d6220010af229b9a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
化学键 | ||||
键能 | 803 | x | 463 | 436 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b111a57ced26b1adb55b7ab2ed9a6cd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
(3)某温度下,在一恒容密闭容器中充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0065cc3b8dd426f12632d9d491c6c700.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce4eb1eb3bfbb5bd39433a44232816e1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98183b7becdd0efb6fe8f57cdcbce983.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/abbfb111fcc7ce72fc6e244b66fdff14.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6d654f8e8123456a49ea35d8d56e2aec.png)
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【推荐2】请回答下列问题:
(1)汽车尾气中的主要污染物是NOx和CO。
汽车发动机工作时会引发N2和O2反应生成NO,其能量变化如图所示,则图1中三种分子最稳定的是_______ (填化学式),反应的热化学方程式为_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/8/4444c635-f921-4ea7-ba48-c93ac713d800.png?resizew=212)
(2)二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下:
Ⅰ.CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH1=-90.7kJ·mol-1,K1;
Ⅱ.2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5kJ·mol-1,K2;
Ⅲ.CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2kJ·mol-1,K3。
回答下列问题:
①反应3H2(g)+3CO(g)
CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=_______ kJ·mol-1,该反应的平衡常数K=_______ (用K1、K2、K3表示)。
②下列措施中,能提高①中CH3OCH3产率的有_______ (填字母)。
A.使用过量的CO B.升高温度 C.增大压强
③一定温度下,将0.2molCO和0.1moH2O(g)通入2L恒容密闭容器中,发生反应Ⅲ,5min后达到化学平衡,平衡后测得H2的体积分数为20%。则0~5min内v(H2O)=_______ ,CO的转化率α(CO)=_______ ,K3=_______ 。再往该平衡体系中充入0.2molCO和0.1moH2O(g),则平衡向_______ (填“正向”“逆向”或“不”)移动,CO的转化率_______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(1)汽车尾气中的主要污染物是NOx和CO。
汽车发动机工作时会引发N2和O2反应生成NO,其能量变化如图所示,则图1中三种分子最稳定的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/8/4444c635-f921-4ea7-ba48-c93ac713d800.png?resizew=212)
(2)二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下:
Ⅰ.CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
Ⅱ.2CH3OH(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
Ⅲ.CO(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
回答下列问题:
①反应3H2(g)+3CO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
②下列措施中,能提高①中CH3OCH3产率的有
A.使用过量的CO B.升高温度 C.增大压强
③一定温度下,将0.2molCO和0.1moH2O(g)通入2L恒容密闭容器中,发生反应Ⅲ,5min后达到化学平衡,平衡后测得H2的体积分数为20%。则0~5min内v(H2O)=
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
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解题方法
【推荐3】碳中和是目前全球关注的热点。研发利用CO2成为目前的研究热点。将CO2加氢转化为甲醇是有效利用CO2的方式之一。
(1)已知:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/9/2932657797718016/2932968385732608/STEM/6c69e4c1-3b03-42f6-b614-7c4494dc9714.png?resizew=551)
由上述反应,可知
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39be8a04c5fd60840eb6292a6458b907.png)
_______
。
(2)实验室在1L密闭容器中进行模拟合成实验。将1mol CO2和3mol H2通入容器中,在催化剂的作用下,恒温500℃反应,每隔一定时间测得容器中甲醇和水蒸气的浓度如下(表中数据单位:
):
I.反应:
(主反应)
II.反应:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b35e90d9301361fd4631e9560221c133.png)
①反应开始10分钟内,H2的平均反应速率为_______
;
②该温度下,
平衡常数K的数值为_______ ;
③500℃时,将容器的容积压缩到原来的一半,在其他条件不变的情况下,平衡体系中变化正确的是_______ (填标号)。
a.c(H2)减小
b.I反应正反应速率加快,逆反应速率减慢
c.CH3OH的物质的量增加
d.重新平衡时
比值增大
(3)在上述模拟合成实验中,将1molCO2和3molH2通入容器中,在催化剂的作用下,测定不同温度下CO2平衡转化率与甲醇的选择性的关系如下表所示:
注:甲醇的选择性指反应的CO2转化为甲醇的百分比
请解释说明CO2平衡转化率先降低后升高的原因_______ ,300℃时,最终生成_______ mol甲醇。
(1)已知:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/9/2932657797718016/2932968385732608/STEM/6c69e4c1-3b03-42f6-b614-7c4494dc9714.png?resizew=551)
由上述反应,可知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a1a0a7e8797859917d04ff18a6a89d4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39be8a04c5fd60840eb6292a6458b907.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)实验室在1L密闭容器中进行模拟合成实验。将1mol CO2和3mol H2通入容器中,在催化剂的作用下,恒温500℃反应,每隔一定时间测得容器中甲醇和水蒸气的浓度如下(表中数据单位:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c4d9129b79ac985bc46c88b092aeb02.png)
I.反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a1a0a7e8797859917d04ff18a6a89d4c.png)
II.反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b35e90d9301361fd4631e9560221c133.png)
时间 物质 | 10min | 20min | 30min | 40min | 50min | 60min |
CH3OH(g) | 0.40 | 0.55 | 0.65 | 0.73 | 0.80 | 0.80 |
H2O(g) | 0.45 | 0.63 | 0.78 | 0.86 | 0.90 | 0.90 |
①反应开始10分钟内,H2的平均反应速率为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/36e533d654a153e681b831fa9ccefb53.png)
②该温度下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a1a0a7e8797859917d04ff18a6a89d4c.png)
③500℃时,将容器的容积压缩到原来的一半,在其他条件不变的情况下,平衡体系中变化正确的是
a.c(H2)减小
b.I反应正反应速率加快,逆反应速率减慢
c.CH3OH的物质的量增加
d.重新平衡时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/077764083f0f70b4d9fedc90819c233b.png)
(3)在上述模拟合成实验中,将1molCO2和3molH2通入容器中,在催化剂的作用下,测定不同温度下CO2平衡转化率与甲醇的选择性的关系如下表所示:
T/℃ | 300 | 500 | 700 |
CO2平衡转化率/% | 93 | 90 | 92 |
甲醇的选择性/% | 80.0 | 88.9 | 73.1 |
注:甲醇的选择性指反应的CO2转化为甲醇的百分比
请解释说明CO2平衡转化率先降低后升高的原因
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