(1)在密闭容器中充入1molH2和1molI2,压强为P(Pa),并在—定温度下使其发生反应:H2(g)+I2(g)
2HI(g) △H<0。保持容器内气体压强不变,向其中加入1molN2,反应速率______ (填“变大”、“ 变小”或“不变”),平衡_________ 移动(填“向正反应方向”、“ 向逆反应方向”或“不”)。
(2)火箭残骸中存在红棕色气体,原因为:N2O4
2NO2(g) △H
①当温度升高时,气体颜色变深,则反应为_______________ ( “吸热”或“放热”)反应。
②T℃,将1molN2O4充入恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态是____________
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/10/13/1794636398067712/1795309964197888/STEM/7b5d6317bd524945a6904abd15a7b567.png?resizew=540)
③T℃,上述反应改在体积为1L的恒容密闭容器中进行,平衡常数___________ (填“增大”“ 不变”或“减小”)。
(3)已知 4HCl(g)+O2(g)
2Cl2 (g)+2H2O(g)中 2mol HCl被氧化,放出 57.8kJ 的热量,且部分化学键断裂示意图如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/10/13/1794636398067712/1795309964197888/STEM/9b6f56dc12144abb8ffdfc368b9401b2.png?resizew=330)
①写出该反应的热化学方程式___________________ 。
②断开1 mol H-O键与断开1 molH-C1键所需能量相差约为_________ kJ,H2O中H-O键比HCl中H-Cl键___________ (填“强”或“弱”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/10/13/1794636398067712/1795309964197888/STEM/781108e02f854bf2b3766daa358b3d57.png?resizew=32)
(2)火箭残骸中存在红棕色气体,原因为:N2O4
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/10/13/1794636398067712/1795309964197888/STEM/781108e02f854bf2b3766daa358b3d57.png?resizew=32)
①当温度升高时,气体颜色变深,则反应为
②T℃,将1molN2O4充入恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/10/13/1794636398067712/1795309964197888/STEM/7b5d6317bd524945a6904abd15a7b567.png?resizew=540)
③T℃,上述反应改在体积为1L的恒容密闭容器中进行,平衡常数
(3)已知 4HCl(g)+O2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/10/13/1794636398067712/1795309964197888/STEM/e89dc3748409443e817e1733dde6848a.png?resizew=52)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/10/13/1794636398067712/1795309964197888/STEM/9b6f56dc12144abb8ffdfc368b9401b2.png?resizew=330)
①写出该反应的热化学方程式
②断开1 mol H-O键与断开1 molH-C1键所需能量相差约为
更新时间:2017-10-14 21:50:23
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【推荐1】化学反应过程不仅发生了物质变化,还存在能量的变化,最主要的能量形式为热能和电能。根据题目要求回答以下问题:
I.
(1)已知键能为拆开或形成
化学键所吸收或放出的能量,
和
的结构式如下图所示。已知:
的键能为
,
和
中
键键能分别是
和
。计算化学反应
放出的热量为___________ kJ(用a、b、c的代数式表示)。
(2)在100℃时,将![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/017d1376896be6417888e5c5361238f8.png)
放入
的真空容器中发生反应:
。测得容器内气体的物质的量随时间变化如下表:
①上述条件下,前
内以
表示的平均化学反应速率为___________ ;达到平衡状态时,
的转化率是___________ 。
②![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d87f2efee92b7818888b34f11e42d678.png)
___________
(填“>”、“=”、“<”)。
Ⅱ.
(3)铅蓄电池是常用的化学电源。汽车中的电瓶使用的就是铅酸电池,工作时电池总反应为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c90ca48bc9799e4aa4d002dfdebc4042.png)
,下列说法正确的是___________
(4)甲醇(
)—空气燃料电池是一种高效能、轻污染的车载电池,以
为电解质溶液。通入氧气的电极为燃料电池的_________ (填“正”或“负”)极,负极发生的电极反应式为________ 。
I.
(1)已知键能为拆开或形成
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(2)在100℃时,将
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时间/s | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
![]() | 0.4 | ![]() | 0.26 | ![]() | ![]() |
![]() | 0 | 0.05 | ![]() | 0.08 | 0.08 |
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②
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Ⅱ.
(3)铅蓄电池是常用的化学电源。汽车中的电瓶使用的就是铅酸电池,工作时电池总反应为
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A.放电时,负极的电极反应式为:![]() |
B.放电时,正极附近溶液pH增大 |
C.充电时,理论上每消耗![]() ![]() |
D.充电过程是原电池的工作原理 |
![](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)
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解题方法
【推荐2】人们从化学反应中获取物质和能量,回答下列问题。
(1)已知:C(s,石墨)=C(s,金刚石)△H=+1.5kJ•mol-1,则稳定性:石墨_______ 金刚石(填“>”或“<”)。
(2)0.5L0.2mol/LHCl溶液与0.5L.0.25mol/LNaOH溶液完全反应,放出5.7kJ热量,通过该反应测得中和△H=_______ kJ•mol-1。
(3)合成氨反应的能量变化如图所示,由图可知,N-H键的键能(1mol气态分子离解成气态原子所吸收量,其单位为kJ•mol-1)为_______ kJ•mol-1,反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(l)△H=_______ kJ•mol-1。
(4)电化学气敏传感器可用于监测空气中的HCHO,工作原理如图:
在该装置中Pt电极b为_______ (填“正极”或“负极”),OH-离子的移动方向为_______ (填“a→b”或“b→a”);Pt电极a发生的电极反应式为_______ 。反应一段时间后,该装置中KOH浓度会_______ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(1)已知:C(s,石墨)=C(s,金刚石)△H=+1.5kJ•mol-1,则稳定性:石墨
(2)0.5L0.2mol/LHCl溶液与0.5L.0.25mol/LNaOH溶液完全反应,放出5.7kJ热量,通过该反应测得中和△H=
(3)合成氨反应的能量变化如图所示,由图可知,N-H键的键能(1mol气态分子离解成气态原子所吸收量,其单位为kJ•mol-1)为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/12/9a057b54-b6c3-4964-8be0-1e84eed6e1d5.png?resizew=344)
(4)电化学气敏传感器可用于监测空气中的HCHO,工作原理如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/12/ea82f9f2-3a80-47f3-b9d9-8fad8f99719d.png?resizew=269)
在该装置中Pt电极b为
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐3】碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途.回答下列问题:
(1)已知反应
,1mol
、1mol
分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量,则1mol
分子中化学键断裂时需吸收的能量为______ kJ.
(2)已知:
,该反应经历了如下反应历程:
第一步:
;第二步:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/19cb02bf040d53a06a1cd556c3a12684.png)
若第一步为快反应,下列示意图中能体现上述反应过程能量变化的是______(填标号).
(3)Bodensteins研究了下列反应:
在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数
与反应时间t的关系如表:
①根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为______ .
②上述反应中,正反应速率为
,逆反应速率为
,其中
、
为速率常数,则
为______ (以K和
表示).若
,在
时,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8de9682dcf6e932d220398088d685183.png)
______
.
③由上述实验数据计算得到:
和
的关系可用下图表示.当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为______ 、______ (填字母).
(1)已知反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/191b03625f2b6d78dbb0e7e4cb84d989.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad1ebd938c7862c713413eb4d093ed5e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85973e3cffda90b16b2ac900d7f914fd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f0cb1618c1cad8ee3f3b380d150f11fa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/33e2bd618f61f7f2ff8b5979ca066739.png)
(2)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ed1cc7f5bc8fd1d8c180404b868abca3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/da6db00bdddcdf4c01332a3fadd64014.png)
第一步:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/51dbda2c44da79bf6f0d4d3f014fe8d7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/19cb02bf040d53a06a1cd556c3a12684.png)
若第一步为快反应,下列示意图中能体现上述反应过程能量变化的是______(填标号).
A.![]() | B.![]() | C.![]() | D.![]() |
(3)Bodensteins研究了下列反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/536ccefdbb0bc0eb169043a8755d46cc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98008507a7573d335966ca8087a73f9a.png)
t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 120 |
1 | 0.91 | 0.85 | 0.815 | 0.795 | 0.784 | |
0 | 0.60 | 0.73 | 0.773 | 0.780 | 0.784 |
②上述反应中,正反应速率为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/74d213ccd793507e88a115f28f743971.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/adfb58d3e0b5319e4ca4201730babe43.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6115766fdc93e803b2e4ef6612bb238e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4f0168c0b10d9d09d7e7651c79b2cd16.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4f0168c0b10d9d09d7e7651c79b2cd16.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fee76434e45167503c4b407662fa0db2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/823e5e7a6dbffed35f6968184c642a35.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8de9682dcf6e932d220398088d685183.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e229dd9851f8d1bcbc5612512a032b47.png)
③由上述实验数据计算得到:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d49149eeac888580e20ffc9831557ff9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d0ae2809af9b5affd6c988bd66e4b8d.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/11/08ef1005-fcff-47b7-b971-595eb3d52505.png?resizew=304)
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【推荐1】化学反应与能量变化是化学家研究的永恒话题。回答下列问题:
(1)氢气是一种理想的绿色能源。在
下,
氢气完全燃烧生成液态水放出
的热量。表示氢气燃烧热的热化学方程式为___________ 。
(2)一定温度、催化剂条件下,向容积为2L的恒容密闭容器中充入
和
,发生反应
,起始压强为
。
末反应达到平衡,此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___________ (填标号)。
a.CO、NO、
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.
的生成速率和CO的生成速率相等
②CO的平均反应速率为________
。该反应的压强平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6155306d3a2709c7377423258d7a04e9.png)
________
(用分压代替浓度计算,分压=总压×物质的量分数。用含
的代数式表示)。
③若在相同时间内测得NO的转化率随温度的变化曲线如图甲所示,NO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/2024/1/29/93a00984-fb78-411f-9dab-eb8e4f616efe.png?resizew=310)
(3)有机物的电化学合成是目前研究的热点之一、我国学者利用双膜三室电解法合成了
,该方法的优点是能耗低、原料利用率高,同时能得到高利用价值的副产品,其工作原理如图乙所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/29/926f2b51-e7bf-484b-916a-f23800f6d25a.png?resizew=388)
①气体X为___________ ,膜I适合选用___________ (填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。
②若制得
,饱和食盐水质量减小___________ g。
(1)氢气是一种理想的绿色能源。在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b84283ed630ac6759f65724fdfec0d15.png)
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(2)一定温度、催化剂条件下,向容积为2L的恒容密闭容器中充入
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①判断该反应达到平衡状态的标志是
a.CO、NO、
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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.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
②CO的平均反应速率为
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③若在相同时间内测得NO的转化率随温度的变化曲线如图甲所示,NO的转化率在400℃~900℃之间下降由缓到急的原因是
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①气体X为
②若制得
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【推荐2】丙烯是重要的化工原料,利用丙烷制备丙烯通常有三种方法。
方法一:丙烷直接脱氢法
(1)丙烷直接脱氢的主要反应为
。600℃、0.4
下,向装有催化剂的恒压密闭容器中以
投料,发生反应。丙烷的转化率(
)随时间(t)变化的曲线如图1所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/25/c304152b-b5fc-4a08-97f8-88e71f200607.png?resizew=305)
①该体系达到平衡状态的标志为___________ (填选项字母)。
A.单位时间内,消耗
的物质的量等于生成
的物质的量
B.体系中气体的密度不再改变
C.单位体积内气体的分子数不再改变
D.
的分压不再改变
②用分压表示该反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
___________ ;增大
的值可提高丙烷的平衡转化率,解释其原因为___________ 。
方法二:丙烷氧化脱氢法
(2)丙烷氧化脱氢制丙烯时,主要发生反应
。已知:氢气的燃烧热
为
;水的气化热
为
;结合
,可计算![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2edf3ec4c25802a60151619a6cf99822.png)
___________ ;与方法一相比,方法二的优点为___________ (写出一点即可)。
(3)我国科研机构利用计算机模拟得出:在
表面,丙烷催化氧化脱去第一个H的反应历程可能有两种(如图2所示),其中
表示过渡态。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/25/4c9d4eea-f54d-457d-a642-ec1ef23eb78c.png?resizew=533)
由上图分析可知,丙烷氧化脱去的第一个H是与___________ (填“
”或“
”)中的O结合,原因为___________ 。
方法三:丙烷与
耦合法
(4)丙烷与
耦合法制丙烯时,主要发生如下反应:
i.
ii.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/202f86ee9753ef8c3052fd5eb08e125f.png)
iii.
iv.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b35e90d9301361fd4631e9560221c133.png)
在580℃时,将
和
按体积比为
充入一恒压密闭容器中进行反应,实验测得体系中
、
的转化率和
的选择性、
的产率随催化剂组成和压强的变化分别如图3(a)和(b)所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/5/eb976804-5ce6-46f2-9698-ba9bea3bac56.png?resizew=522)
已知:
的选择性越高,副产物的含量越低。
耦合法制丙烯适宜选择的生产条件为___________ ;随压强增大
的平衡产率先增大后减小的原因为___________ 。
方法一:丙烷直接脱氢法
(1)丙烷直接脱氢的主要反应为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bc5b622b9aa81f27cf83397154057856.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4bfb057a5a9cf9268cf38455281f3a26.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f68ae8409ccb177a5a4272b7671d2b98.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/84e04be6bb52ee612509bc68c4145291.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e514bc1761deff47d27c1909c1906ab4.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/25/c304152b-b5fc-4a08-97f8-88e71f200607.png?resizew=305)
①该体系达到平衡状态的标志为
A.单位时间内,消耗
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/349dca0b10ce0b22fb8b8c756c423ef3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/444497cd37b296f9762dfb3d1ca7bc55.png)
B.体系中气体的密度不再改变
C.单位体积内气体的分子数不再改变
D.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ef653f5cb330066f4e8a08ce08056613.png)
②用分压表示该反应的平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/55acf81b2de7113f82063c8b18403ff3.png)
方法二:丙烷氧化脱氢法
(2)丙烷氧化脱氢制丙烯时,主要发生反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bbf4b0f8fe478594bbd48f31481809c4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8a97f921a2549c7b8684112ca9d36b3d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d632f8cbdf31c423c44229071ff0a98e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8a97f921a2549c7b8684112ca9d36b3d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/42310de79e3928e477be12ee46afba81.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2edf3ec4c25802a60151619a6cf99822.png)
(3)我国科研机构利用计算机模拟得出:在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7b63eb87cab0fa02d9dc7fcc5fe8400a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/71f24244b2b810f7e0a02c7fdd131c51.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/25/4c9d4eea-f54d-457d-a642-ec1ef23eb78c.png?resizew=533)
由上图分析可知,丙烷氧化脱去的第一个H是与
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e2abf0c2e88cb2be450f36ca2b6bb8a4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aca2525db3dd8c124b035b056c947fcf.png)
方法三:丙烷与
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(4)丙烷与
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
i.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bc5b622b9aa81f27cf83397154057856.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/202f86ee9753ef8c3052fd5eb08e125f.png)
iii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a5d53c3c3e71a91b298dcc97a136d713.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b35e90d9301361fd4631e9560221c133.png)
在580℃时,将
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/664aa41ab989d20e9d13587f6677a6f1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf1c295fd10f4dcc21955ce39560b5c6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/349dca0b10ce0b22fb8b8c756c423ef3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3855dcc64a8d2d84cce2105dc481531c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3be3177073802914876d8283b71a7b30.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3be3177073802914876d8283b71a7b30.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/5/eb976804-5ce6-46f2-9698-ba9bea3bac56.png?resizew=522)
已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ccab67a736385c61a9c8bc5f0f97c100.png)
耦合法制丙烯适宜选择的生产条件为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3be3177073802914876d8283b71a7b30.png)
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【推荐3】合成氨反应
是目前最有效的工业固氮方法,解决数亿人口生存问题。合成氨的反应历程和能量变化如图1所示。请回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/19/a4231525-27ad-4af6-b365-5e8aa7b67e6f.png?resizew=491)
(1)
分子中
键数目为___________ ,合成氨反应的热化学方程式为___________ 。
(2)在一定温度下,向一恒压密闭容器中通入氢氮比为3的混合气体,以下叙述能说明该条件下反应达到平衡状态的是___________ (填标号)。
a.氨气的体积分数保持不变 b.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b2ccffd638a473261b4bc12f7254a5a1.png)
c.气体密度保持不变 d.容器中氢氮比保持不变
(3)利用催化剂通过电化学反应在室温下合成氨的原理如图2所示,该装置中阴极的电极反应式为___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/19/2a8e342d-66f6-4f22-a29b-be2e22bf2114.png?resizew=247)
(4)在不同压强下,以两种不同组成进料,反应达平衡时氨的物质的量分数与温度的计算结果如图3、图4所示。进料组成Ⅰ:
;进料组成Ⅱ:
。(物质i的物质的量分数
)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/19/db38d653-8368-4216-b90d-931def0e1d7c.png?resizew=489)
①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5a72a63e4dea5fba4d7465c22fc280f8.png)
___________ (填“>”、“=”或“<”)
。
②进料组成中含惰性气体
的图是___________ 。
③图3中,当
时,氮气的转化率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9be2c7f04035b40e97a81eff56dd7942.png)
___________ 。该温度时,反应
的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
___________
。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e91778fa94055d80a04917bf5350ac0.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/19/a4231525-27ad-4af6-b365-5e8aa7b67e6f.png?resizew=491)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0a14e6336ee936cc91d1c17674e7678b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/70f5389990c3a0c5373f3bd9fb2454c9.png)
(2)在一定温度下,向一恒压密闭容器中通入氢氮比为3的混合气体,以下叙述能说明该条件下反应达到平衡状态的是
a.氨气的体积分数保持不变 b.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b2ccffd638a473261b4bc12f7254a5a1.png)
c.气体密度保持不变 d.容器中氢氮比保持不变
(3)利用催化剂通过电化学反应在室温下合成氨的原理如图2所示,该装置中阴极的电极反应式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/19/2a8e342d-66f6-4f22-a29b-be2e22bf2114.png?resizew=247)
(4)在不同压强下,以两种不同组成进料,反应达平衡时氨的物质的量分数与温度的计算结果如图3、图4所示。进料组成Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/84d11ebcac9b4e52e570660d77ef6776.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e18dd5c859c5200aaa7408758972f26e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/910463661ce2302ffdcf570b3caf3bda.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/19/db38d653-8368-4216-b90d-931def0e1d7c.png?resizew=489)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5a72a63e4dea5fba4d7465c22fc280f8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/84aa7d9b17da22757d1e2a173a238ce6.png)
②进料组成中含惰性气体
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3aa8f3c3850dcedf15c42dbb6200a1a4.png)
③图3中,当
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/81c7ff29d99bf5c8adec70ad7330c728.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9be2c7f04035b40e97a81eff56dd7942.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e6d220beda34e9413099cf994b1e745.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cab733742de9e956d50c7c810aa4426e.png)
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解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
【推荐1】推进能源绿色转型,实现碳达峰、碳中和,事关经济社会发展全局。CO2甲烷化及甲烷重整制甲醇是能源综合利用领域的研究热点。回答下列问题:
(1)已知CH4、O2和H2O(g)(H2O的作用是活化催化剂)按照一定体积比在催化剂表面可合成甲醇:CH4(g)+
O2(g)=CH3OH(g) △H,反应的部分历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用“*”标注,TS代表过渡态)。下列说法正确的是_____ (填标号)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/10/8/3083131538300928/3083893954306048/STEM/7bafdf31f93f4c66aebce0ff6999e5d4.png?resizew=482)
(2)催化剂的选择是CO2甲烷化的核心,金属Ni或Ni-CeO2均可作为催化剂。
①基态Ni原子的核外电子排布式为_____ 。
②在上述两种催化剂的条件下反应相同时间,测得CO2转化率和CH4选择性随温度的变化如图所示。高于320℃,以Ni-CeO2为催化剂,CO2转化率略有下降,而以Ni为催化剂,CO2转化率却仍在上升,其原因是____ 。对比上述两种催化剂的催化性能,工业上应选择的催化剂和温度分别是____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/16/8b982d7c-f283-4bed-84f0-80e5c6f33baa.png?resizew=459)
(3)一定条件下,发生反应CO(g)+3H2(g)
CH4(g)+H2O(g) △H=-198kJ•mol-1,测CO的平衡转化率与温度、起始投料比m[m=
]的关系如图所示。已知v正=k正•c(CO)•c3(H2),v逆=k逆•c(CH4)•c(H2O) (k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/10/8/3083131538300928/3083893954306048/STEM/3047088aa7964cdf95dfc2f6b1642fca.png?resizew=193)
①图中m1、m2、m3由大到小的顺序为_____ 。
②向一体积为2L的恒容密闭容器中充入1molCO和3molH2,在一定温度下,经5s达到平衡,此时CO的转化率为50%。0~5s内,v(H2)=____ mol•L-1•s-1。平衡时k正:k逆=____ ,达到平衡后,升高温度,k正:k逆_____ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)微生物电化学产甲烷法的装置如图所示。b电极的电极反应式为____ 。
(1)已知CH4、O2和H2O(g)(H2O的作用是活化催化剂)按照一定体积比在催化剂表面可合成甲醇:CH4(g)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f89eef3148f2d4d09379767b4af69132.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/10/8/3083131538300928/3083893954306048/STEM/7bafdf31f93f4c66aebce0ff6999e5d4.png?resizew=482)
A.该反应的△H=-32.5kJ•mol-1 |
B.H2O(g)比O2(g)更容易吸附在催化剂表面 |
C.该反应过程中只涉及σ键的断裂与形成 |
D.图中慢反应的化学方程式为*CH4+*OH=*CH3OH+*H |
①基态Ni原子的核外电子排布式为
②在上述两种催化剂的条件下反应相同时间,测得CO2转化率和CH4选择性随温度的变化如图所示。高于320℃,以Ni-CeO2为催化剂,CO2转化率略有下降,而以Ni为催化剂,CO2转化率却仍在上升,其原因是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/16/8b982d7c-f283-4bed-84f0-80e5c6f33baa.png?resizew=459)
(3)一定条件下,发生反应CO(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/89307699c607274c018c84017113ce98.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/10/8/3083131538300928/3083893954306048/STEM/3047088aa7964cdf95dfc2f6b1642fca.png?resizew=193)
①图中m1、m2、m3由大到小的顺序为
②向一体积为2L的恒容密闭容器中充入1molCO和3molH2,在一定温度下,经5s达到平衡,此时CO的转化率为50%。0~5s内,v(H2)=
(4)微生物电化学产甲烷法的装置如图所示。b电极的电极反应式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/10/8/3083131538300928/3083893954306048/STEM/ed2d5785db824694946261ad2d8f2b57.png?resizew=257)
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解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
【推荐2】碳氧化物、氮氧化物、二氧化硫的处理与利用是世界各国研究的热点问题。
消除汽车尾气中的NO、CO,有利于减少PM2.5的排放。已知如下信息:
2CO(g)+2NO(g)
2CO2(g)+N2(g) △H=-748kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2=-565kJ·mol-1
(1)在一定条件下N2和O2会转化为NO气体,写出反应的热化学方程式________ 。
(2)为研究不同条件对反应的影响,在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.4mol CO,在催化剂存在的条件下发生反应,10min时反应达到平衡,测得10min内v(NO)=7.5×10-3mol/(L·min),则平衡后n(CO)=________ mol,关于该平衡的下列说法正确的是________ 。
a.增大压强,平衡一定向右移动
b.其它条件不变,升高温度,化学反应速率一定增大
c.其它条件不变,若改为在恒压容器中进行,CO的平衡转化率比恒容条件下大
d.向平衡后的容器中再充人0. 2mol NO和0.1mol CO,化学平衡常数增大
e.达到平衡后v正(NO)=2v逆(N2)
(3)其它条件相同,tmin时不同温度下测得NO的转化率如图所示。A点的反应速率v正________ v逆(填><或=),A、B两点反应的平衡常数较大的是_________ (填A或B)。
(4)相同温度下等浓度的NH4NO3和NH4NO2两份溶液,测得NH4NO2溶液中c(NH
)较小,试分析原因:________ .0.1mol·L-1NH4NO3溶液中离子浓度由大到小的顺序是________ ,常温下NO
水解反应的平衡常数Kh=________ mol·L-1(保留两位有效数字)。(已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4mol·L-1,NH3·H2O的电离常数Kb=1.7×10-5mol·L-1)
消除汽车尾气中的NO、CO,有利于减少PM2.5的排放。已知如下信息:
2CO(g)+2NO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2=-565kJ·mol-1
(1)在一定条件下N2和O2会转化为NO气体,写出反应的热化学方程式
(2)为研究不同条件对反应的影响,在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.4mol CO,在催化剂存在的条件下发生反应,10min时反应达到平衡,测得10min内v(NO)=7.5×10-3mol/(L·min),则平衡后n(CO)=
a.增大压强,平衡一定向右移动
b.其它条件不变,升高温度,化学反应速率一定增大
c.其它条件不变,若改为在恒压容器中进行,CO的平衡转化率比恒容条件下大
d.向平衡后的容器中再充人0. 2mol NO和0.1mol CO,化学平衡常数增大
e.达到平衡后v正(NO)=2v逆(N2)
(3)其它条件相同,tmin时不同温度下测得NO的转化率如图所示。A点的反应速率v正
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/18/122dae50-4c6d-4382-9dc6-8900387e573e.png?resizew=271)
(4)相同温度下等浓度的NH4NO3和NH4NO2两份溶液,测得NH4NO2溶液中c(NH
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a74994fa846ff01d87548db6f34d3613.png)
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐3】近年来,碳中和、碳达峰成为热点。以CO2、H2为原料生产甲醇是一种有效利用二氧化碳的途径。
途径一:涉及的反应有
I.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fe2b73b461b77bafbed9c2e8fbe305f5.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e58aa9edcd165867147345fad0ffc6ed.png)
III.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/91350c468d65307fdc66aedd1811fdd1.png)
(1)关于反应I,下列描述正确的是___________(填字母序号)。
(2)根据反应I~Ⅲ,计算
ΔH=___________ 。
(3)工业中,对于反应I,通常同时存在副反应IV:
ΔH4。在一定条件下,在合成塔中充入一定量CO2和H2。不同压强时,CO2的平衡转化率如图a所示。当气体总压强恒定为1MPa时,平衡时各物质的物质的量分数如图b所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/3/9/3450066244444160/3450846252277760/STEM/426c184276734b53991895fe60ea0ffc.png?resizew=554)
①图a中,相同温度下,压强越大,CO2的平衡转化率越大,其原因是___________ 。
②由图b可知,ΔH4___________ 0(填“>”、“<”或“=”);H2的物质的量分数随温度升高而增大,原因是___________ 。
(4)在一定条件下(温度为T1℃),往恒容密闭容器中充入1.0molCO2和4.0molH2,发生反应I,初始压强为p0,5min达到平衡,压强为0.8p0,则CO2的平衡转化率为___________ 。
途径二:涉及的反应有
I.
Ⅱ.
III.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98262ccb2eb0f96932f4325730aabc47.png)
(5)一定条件下,向体积为VL的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生上述反应,达到平行时,容器中CH3OH(g)为amol,CO为bmol,反应Ⅲ的平衡常数为___________ (用含a、b、V的代数式表示)。
途径一:涉及的反应有
I.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ba011694e5bf12e3aa57c9ac8d9b9486.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fe2b73b461b77bafbed9c2e8fbe305f5.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/859a709c65d1429c3ef6ac0300b320e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e58aa9edcd165867147345fad0ffc6ed.png)
III.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/20ca7f4bc7f0092534420d5e1dff4b65.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/91350c468d65307fdc66aedd1811fdd1.png)
(1)关于反应I,下列描述正确的是___________(填字母序号)。
A.恒容下达平衡状态时,再充入少量氦气,正逆反应速率不变 |
B.当混合气体的平均摩尔质量不再发生变化时,反应达平衡状态 |
C.当反应达平衡状态时,2V正(H2)=V逆(H2O) |
D.恒温下缩小容器体积,反应物的活化分子百分数增大 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7651599998d321fb6813d8ec03b1a22b.png)
(3)工业中,对于反应I,通常同时存在副反应IV:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4553ecfed3e39c200b5f80e3a3faad3a.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2024/3/9/3450066244444160/3450846252277760/STEM/426c184276734b53991895fe60ea0ffc.png?resizew=554)
①图a中,相同温度下,压强越大,CO2的平衡转化率越大,其原因是
②由图b可知,ΔH4
(4)在一定条件下(温度为T1℃),往恒容密闭容器中充入1.0molCO2和4.0molH2,发生反应I,初始压强为p0,5min达到平衡,压强为0.8p0,则CO2的平衡转化率为
途径二:涉及的反应有
I.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fcecaf2ee2898eeaeba0776132b7e7aa.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/859a709c65d1429c3ef6ac0300b320e6.png)
III.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98262ccb2eb0f96932f4325730aabc47.png)
(5)一定条件下,向体积为VL的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生上述反应,达到平行时,容器中CH3OH(g)为amol,CO为bmol,反应Ⅲ的平衡常数为
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