碳及化合物在生产生活中用比较广泛。回答下列问题:
(1)已知:①H2(g)+
O2(g)=H2O(1)△H1=-285.8kJ·mol-1
②CH3OH(1)+
O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H2=-725.5kJ·mol-1
则CO2(g)+3H2(g)=CH2OH(1)+H2O(1)的反应热 △H=____________ 。
(2)某研究小组用CO合成甲醇:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)△H<0,将三组混合气体分别通入到三个2L恒容密闭容器中进行反应,得到如下三组实验数据:
实验1条件下平衡常数K=__________ ,a、b之间可能的关系为_____________ 。
已知反应CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)中CO的转化率(a)与温度(T)、压强(p)的关系如右图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/10/11/1793161837838336/1796427838734336/STEM/56f276dbb2844fd7a00f7aea144f43c4.png?resizew=176)
①p1______ p2(填“<”“>”“=”)。先升高温度、后增大压强,能否实现b点到c点的转化?__________ (填“能”或“不能”),原因是_____________________________________________ 。
②a、c两点的反应速率为v1________ v2(填“<”“>”“=”)。
③在不改变反应物用量情况下,为提高CO的转化率可采取的措施是_____________ (答出三条措施)。
(1)已知:①H2(g)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8eff998d034284391ca064755fa6bf1b.png)
②CH3OH(1)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/103070abee09399f1e9510a75c3ba9e8.png)
则CO2(g)+3H2(g)=CH2OH(1)+H2O(1)的反应热 △H=
(2)某研究小组用CO合成甲醇:CO(g)+2H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/10/11/1793161837838336/1796427838734336/STEM/9a8a51cdff994549bdc4b3b8aa915d25.png?resizew=33)
实验组 | 温度 | 起始时物质的量/mol | 平衡时物质的量/mol | 达到平衡所需的时间/min | ||||
CO | H2 | CH3OH | CO | H2 | CH3OH | |||
1 | 650 | 2.0 | 6.0 | 0 | 1.0 | 5 | ||
2 | 900 | 2.0 | 6.0 | 0 | 1.2 | 2 | ||
3 | 650 | 1.0 | 4.0 | 2.0 | a | b | c | t |
实验1条件下平衡常数K=
已知反应CO(g)+2H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/10/11/1793161837838336/1796427838734336/STEM/9a8a51cdff994549bdc4b3b8aa915d25.png?resizew=33)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/10/11/1793161837838336/1796427838734336/STEM/56f276dbb2844fd7a00f7aea144f43c4.png?resizew=176)
①p1
②a、c两点的反应速率为v1
③在不改变反应物用量情况下,为提高CO的转化率可采取的措施是
更新时间:2017-10-16 11:44:42
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(1)需要吸收能量最大的能垒(活化能)E=__ ev,该步骤的化学方程式为___ ;
(2)对于合成氨反应N2+3H2
2NH3,在标况下,平衡常数Kθ=
,其中pθ为标准压强(1×105Pa),p(NH3)、p(N2)和p(H2)为各组分的平衡分压[已知p(NH3)=x(NH3)p,其中p为平衡总压,x(NH3)为平衡系统中NH3的物质的量分数]。
①若起始N2和H2物质的量之比为1:3,反应在恒定温度和标准压强下进行,达到平衡时H2的转化率为ɑ,则Kθ=___ (用含ɑ的最简式表示)。
②图中可以示意标准平衡常数Kθ随温度T变化趋势的是___ (填序号).
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/9/6c9885f2-5a2e-4ccb-a4fe-44fa79de8ceb.png?resizew=721)
(3)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子,示意图如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/10/7379c2e8-a257-4b01-bb5b-5b33e5edae37.png?resizew=456)
该电池工作时,正极的电极反应为___ 。中间所用的交换膜应该为___ (填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”或“质子交换膜”)。相比现有工业合成氨,该方法的优点是:___ 。(任写一条)
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(1)需要吸收能量最大的能垒(活化能)E=
(2)对于合成氨反应N2+3H2
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①若起始N2和H2物质的量之比为1:3,反应在恒定温度和标准压强下进行,达到平衡时H2的转化率为ɑ,则Kθ=
②图中可以示意标准平衡常数Kθ随温度T变化趋势的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/9/6c9885f2-5a2e-4ccb-a4fe-44fa79de8ceb.png?resizew=721)
(3)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子,示意图如图所示。
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该电池工作时,正极的电极反应为
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【推荐2】页岩气中含有较多的乙烷,可将其转化为更有工业价值的乙烯。
(1) 二氧化碳氧化乙烷制乙烯。
将C2H6和CO2按物质的量之比为1∶1通入反应器中,发生如下反应:
ⅰ.C2H6(g)
C2H4(g) + H2(g) ΔH1=+136.4 kJ·mol− 1
ⅱ.CO2(g) + H2(g)
CO(g) + H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·mol− 1
ⅲ.C2H6(g) +CO2(g)
C2H4(g) +CO(g) +H2O(g) ΔH3
①用ΔH1、ΔH2计算ΔH3=______ kJ·mol−1。
②反应ⅳ:C2H6(g)
2C(s)+3H2(g)为积碳反应,生成的碳附着在催化剂表面, 降低催化剂的活性,适当通入过量 CO2 可以有效缓解积碳,结合方程式解释其原因:__ 。
③二氧化碳氧化乙烷制乙烯的研究热点之一是选择催化剂,相同反应时间,不同温度、不同催化剂的数据如下表(均未达到平衡状态):
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/7/2436468793663488/2436928113598464/STEM/f41cc128519b4149b0bdfeaff626b298.png?resizew=471)
【注】C2H4 选择性:转化的乙烷中生成乙烯的百分比。
CO 选择性:转化的 CO2 中生成 CO 的百分比。
对比Ⅰ和Ⅱ,该反应应该选择的催化剂为__ ,理由是__ 。实验条件下,铬盐作催化剂时,随温度升高,C2H6 的转化率升高,但 C2H4 的选择性降低,原因是__ 。
(2) 利用质子传导型固体氧化物电解池将乙烷转化为乙烯,示意图如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/7/2436468793663488/2436928113598464/STEM/f4e35afc-6ca3-4113-b4c8-2777bcac544f.png?resizew=292)
①电极 a 与电源的______ 极相连。
②电极 b 的电极反应式是______ 。
(1) 二氧化碳氧化乙烷制乙烯。
将C2H6和CO2按物质的量之比为1∶1通入反应器中,发生如下反应:
ⅰ.C2H6(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
ⅱ.CO2(g) + H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
ⅲ.C2H6(g) +CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
①用ΔH1、ΔH2计算ΔH3=
②反应ⅳ:C2H6(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
③二氧化碳氧化乙烷制乙烯的研究热点之一是选择催化剂,相同反应时间,不同温度、不同催化剂的数据如下表(均未达到平衡状态):
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/7/2436468793663488/2436928113598464/STEM/f41cc128519b4149b0bdfeaff626b298.png?resizew=471)
【注】C2H4 选择性:转化的乙烷中生成乙烯的百分比。
CO 选择性:转化的 CO2 中生成 CO 的百分比。
对比Ⅰ和Ⅱ,该反应应该选择的催化剂为
(2) 利用质子传导型固体氧化物电解池将乙烷转化为乙烯,示意图如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/7/2436468793663488/2436928113598464/STEM/f4e35afc-6ca3-4113-b4c8-2777bcac544f.png?resizew=292)
①电极 a 与电源的
②电极 b 的电极反应式是
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【推荐3】中国是世界上最大的钨储藏国,超细钨粉是生产硬质合金所必须的原料。
(1)工业上可以采用铝热还原法生产钨铁合金,已知:
①WO3(s)+2Al(s)=W(s)+Al2O3(s) ∆H1
②3Fe3O4(s)+8Al(s)=9Fe(s)+4Al2O3(s) ∆H2
则四氧化三铁与钨反应的热化学方程式为___ (反应热写为∆H3并用含△H1、AH2的代数式表示);在反应②中若有0.1molFe3O4参加反应,则转移电子___ mol。
(2)自然界中钨主要存在于黑钨矿中(主要成分是铁和锰的钨酸盐),从中制备出黄钨(WO3)后再用H2逐级还原:WO3→WO2.90→WO2.72→WO2→W,总反应为3H2(g)+WO3(s)
W(s)+3H2O(g) ∆H,实验测得一定条件下平衡时H2的体积分数曲线如图所示:____ (填“>”或“<”)0;a点处的v正___ v逆(填“>”“<”或“=”)。
②如果上述反应在体积不变的密闭容器中达到平衡,下列说法错误的是__ (填序号)。
A.v正(H2)=v逆(H2O)
B.加入WO3,则H2的转化率增大
C.容器内气体的密度不变时,一定达到平衡状态
D.容器内压强不变时,一定达到平衡状态
③由图可知900K,氢气的平衡转化率为__ ,Kp(900K)=____ (用平衡分压代替平衡浓度计算,已知:平衡分压=p总×气体物质的量分数)。
④已知在高温下,氧化钨会与水蒸气反应生成一种挥发性极强的水钨化合物WO2(OH)2,因此在反应中要适当加快氢气的流速,原因是__ 。
(1)工业上可以采用铝热还原法生产钨铁合金,已知:
①WO3(s)+2Al(s)=W(s)+Al2O3(s) ∆H1
②3Fe3O4(s)+8Al(s)=9Fe(s)+4Al2O3(s) ∆H2
则四氧化三铁与钨反应的热化学方程式为
(2)自然界中钨主要存在于黑钨矿中(主要成分是铁和锰的钨酸盐),从中制备出黄钨(WO3)后再用H2逐级还原:WO3→WO2.90→WO2.72→WO2→W,总反应为3H2(g)+WO3(s)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
②如果上述反应在体积不变的密闭容器中达到平衡,下列说法错误的是
A.v正(H2)=v逆(H2O)
B.加入WO3,则H2的转化率增大
C.容器内气体的密度不变时,一定达到平衡状态
D.容器内压强不变时,一定达到平衡状态
③由图可知900K,氢气的平衡转化率为
④已知在高温下,氧化钨会与水蒸气反应生成一种挥发性极强的水钨化合物WO2(OH)2,因此在反应中要适当加快氢气的流速,原因是
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【推荐1】习近平总书记在党的二十大报告中指出“实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革”。其中研发
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(1)下列关于甲烷的描述错误的是___________。
(2)已知以
、
为原料合成
涉及的反应如下:
反应Ⅰ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a1a0a7e8797859917d04ff18a6a89d4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d6c8dc259f7cd88ac347e9853676a07.png)
反应Ⅱ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b35e90d9301361fd4631e9560221c133.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4571169f483b4723d9a72e0c36495f0.png)
反应Ⅲ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/05f14e1a0d163b40205c51742a8fb2e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/531692379c227a5ac4eabc314a1581bb.png)
①根据已知信息,试计算![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8e740512b1465c0a5b16dd2c10cde3ca.png)
___________ ,写出以
、
为原料合成
的总反应的平衡常数表达式:___________ 。
②一定温度和催化剂条件下,一定量的
、
和
(已知
不参与反应)在总压强为
的密闭容器中进行上述反应,平衡时
的转化率、
和
的选择性随温度的变化曲线如图所示。
注:
选择性:转化的
中生成
的百分比;
选择性:转化的
中生成
的百分比
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/21/ecedace1-84de-4196-9e16-f1220d701cae.png?resizew=313)
i.图中曲线
表示物质___________ 的变化(填“
”、“
”或“
”)。
ii.对于上述反应体系,下列说法正确的是___________ 。
A.增大初始投料比
,有利于提高
的转化率
B.当气体的平均摩尔质量保持不变时,说明反应体系已达平衡
C.体系达平衡后,若压缩容器体积,则反应Ⅱ平衡不移动,反应Ⅰ平衡正向移动
D.选用合适的催化剂可以提高反应Ⅰ中
的平衡转化率
(3)一定条件下,向
恒容密闭容器中充入
和
,只发生上述反应Ⅰ,达平衡时,
的转化率为
,则该温度下的平衡常数K=___________ 。(保留两位有效数字)
(4)若恒容密闭容器中只发生上述反应Ⅱ,在进气比
不同、温度不同时,测得相应的
平衡转化率如图所示。则B和D两点的温度![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/072b2722d11e1b04c6bfc034bb08f3ac.png)
___________
(填“<”、“>”或“=”),其原因是___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
(1)下列关于甲烷的描述错误的是___________。
A.![]() ![]() |
B.气态氢化物稳定性:![]() |
C.甲烷的燃烧热为![]() ![]() ![]() |
D.反应![]() ![]() ![]() |
(2)已知以
![](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/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a1a0a7e8797859917d04ff18a6a89d4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d6c8dc259f7cd88ac347e9853676a07.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b35e90d9301361fd4631e9560221c133.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4571169f483b4723d9a72e0c36495f0.png)
反应Ⅲ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/05f14e1a0d163b40205c51742a8fb2e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/531692379c227a5ac4eabc314a1581bb.png)
①根据已知信息,试计算
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
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②一定温度和催化剂条件下,一定量的
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注:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
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i.图中曲线
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/581c04af30b490da1a50555f9c89125c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
ii.对于上述反应体系,下列说法正确的是
A.增大初始投料比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/532e186f3bff73dc2060a5c5cbf0c5df.png)
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B.当气体的平均摩尔质量保持不变时,说明反应体系已达平衡
C.体系达平衡后,若压缩容器体积,则反应Ⅱ平衡不移动,反应Ⅰ平衡正向移动
D.选用合适的催化剂可以提高反应Ⅰ中
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(3)一定条件下,向
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd22b38b2826d9ea0c76f5ffd300c1a5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/99f54f19fd88e44fe8edb979945b4154.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fbb00d558e456638de8ff1788db5a8d4.png)
(4)若恒容密闭容器中只发生上述反应Ⅱ,在进气比
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/072b2722d11e1b04c6bfc034bb08f3ac.png)
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/21/6ed78a17-4df3-47ef-bbf1-7864281700ee.png?resizew=215)
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解答题-原理综合题
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐2】天然气、煤炭气(CO、H2)的研究在世界上相当普遍。其中天然气和二氧化碳可合成二甲醚,二甲醚与水蒸气制氢气作为燃料电池的氢能源,比其他制氢技术更有优势.主要反应为:
①CH3OCH3(g)+H2O(g)⇌2CH3OH(g);△H=37kJ•mol-1
②CH3OH(g)+H2O(g)⇌3H2(g)+CO2(g);△H=49kJ•mol-1
③CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g);△H=41.3kJ•mol-1
其中反应③是主要的副反应,产生的CO对燃料电池Pt电极有不利影响.
请回答下列问题:
(1)二甲醚可以通过天然气和CO2合成制得,该反应的化学方程式为______________ .
(2)CH3OCH3(g)与水蒸气制氢气的热化学方程式为______________ .
(3)下列采取的措施和解释正确的是______________ (填字母).
A.反应过程在低温进行,可减少CO的产生
B.增加进水量,有利于二甲醚的转化,并减少CO的产生
C.选择在高温具有较高活性的催化剂,有助于提高反应②CH3OH的转化率
D.体系压强升高,虽然对制取氢气不利,但能减少CO的产生
(4)煤炭气在一定条件下可合成燃料电池的另一种重要原料甲醇,反应的化学方程式为CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g);△H<0.现将10mol CO与20mol H2置于密闭容器中,在催化剂作用下发生反应生成甲醇,CO的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如图所示.
①自反应开始到达平衡状态所需的时间tA________ tB(填“大于”“小于”或“等于”).
②A、C两点的平衡常数KA____ KC(填“大于”“小于”或“等于”).
①CH3OCH3(g)+H2O(g)⇌2CH3OH(g);△H=37kJ•mol-1
②CH3OH(g)+H2O(g)⇌3H2(g)+CO2(g);△H=49kJ•mol-1
③CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g);△H=41.3kJ•mol-1
其中反应③是主要的副反应,产生的CO对燃料电池Pt电极有不利影响.
请回答下列问题:
(1)二甲醚可以通过天然气和CO2合成制得,该反应的化学方程式为
(2)CH3OCH3(g)与水蒸气制氢气的热化学方程式为
(3)下列采取的措施和解释正确的是
A.反应过程在低温进行,可减少CO的产生
B.增加进水量,有利于二甲醚的转化,并减少CO的产生
C.选择在高温具有较高活性的催化剂,有助于提高反应②CH3OH的转化率
D.体系压强升高,虽然对制取氢气不利,但能减少CO的产生
(4)煤炭气在一定条件下可合成燃料电池的另一种重要原料甲醇,反应的化学方程式为CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g);△H<0.现将10mol CO与20mol H2置于密闭容器中,在催化剂作用下发生反应生成甲醇,CO的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如图所示.
①自反应开始到达平衡状态所需的时间tA
②A、C两点的平衡常数KA
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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3】近年来雾霾天气多次肆虐我国中东部地区,其中汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物显得尤为重要。
(1)在汽车排气管内安装催化转化器,可将汽车尾气中主要污染物转化为无毒的大气循环物质。主要原理为:2NO(g)+2CO(g)
2CO2(g)+N2(g)。
①该反应的平衡常数表达式为______________ 。
②在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)和时间(t)的变化曲线如下图1所示。据此判断该反应的△H_______ 0(填“>”或“<”),在T1温度下,0〜2 s内N2的平均反应速率v(N2) =______________ 。
③将0.2mol NO和0.1mol CO充入一个容积为1L的密闭容器中,反应过程中物质浓度变化如上图2所示。第12min时改变的反应条件可能为______________ 。
a.升高温度 B.加入NO C.加催化剂 D.降低温度
(2)工业上常采用“低温臭氧氧化脱硫脱硝”技术来同时吸收氮的氧化物(NOx))和SO2气体,在此过程中还获得了(NH4)2SO4的稀溶液。
①在(NH4)2SO4溶液中,水的电离程度受到了_______ (填“促进”、“抑制”或“没有影响)”
②若往(NH4)2SO4溶液中加入少量稀盐酸,则
值将_________ (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气中含有氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可消除氮氧化物的污染。
已知:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867.0 kJ·mol-1
2NO2(g)
N2O4(g) △H = - 56.9 kJ·mol-1
则CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(g)的热化学方程式为______________ 。
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。下图是通过人工光合作用,以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。电极b作______ 极,表面发生的电极反应式为________________ 。
(1)在汽车排气管内安装催化转化器,可将汽车尾气中主要污染物转化为无毒的大气循环物质。主要原理为:2NO(g)+2CO(g)
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①该反应的平衡常数表达式为
②在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)和时间(t)的变化曲线如下图1所示。据此判断该反应的△H
③将0.2mol NO和0.1mol CO充入一个容积为1L的密闭容器中,反应过程中物质浓度变化如上图2所示。第12min时改变的反应条件可能为
a.升高温度 B.加入NO C.加催化剂 D.降低温度
(2)工业上常采用“低温臭氧氧化脱硫脱硝”技术来同时吸收氮的氧化物(NOx))和SO2气体,在此过程中还获得了(NH4)2SO4的稀溶液。
①在(NH4)2SO4溶液中,水的电离程度受到了
②若往(NH4)2SO4溶液中加入少量稀盐酸,则
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(3)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气中含有氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可消除氮氧化物的污染。
已知:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867.0 kJ·mol-1
2NO2(g)
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则CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(g)的热化学方程式为
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。下图是通过人工光合作用,以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。电极b作
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(0.4)
【推荐1】氨气具有广泛用途,工业上利用反应
合成氨,其基本合成过程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/3/0bbb5653-6fc2-4c16-be25-475cbd835746.png?resizew=414)
(1)某小组为了探究外界条件对反应的影响,
参加合成氨的反应,在
、
两种条件下分别达到平衡,测得
的浓度与反应时间的关系如图甲所示。请回答下列问题:
①
条件下,
的平均反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4fbcb44a11bda6bae439ce6758c50d15.png)
________
。
②相对
而言,
可能改变的条件是________________ 。
③在
条件下,
时刻将容器容积压缩至原来的
,
时刻重新建立平衡状态。请在图中画出
时刻
的变化曲线________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/3/69787067-23c6-4986-8ad5-88dfc4e37471.png?resizew=172)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/3/642dd141-ab03-4d64-82ec-98e63fb62452.png?resizew=174)
(2)某小组往一恒温恒压容器中充
和
,模拟合成氨的反应,图乙为不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(
)的关系图。若体系在
、
下达到平衡。
①此时
的平衡分压为________ MPa,
的平衡分压为________ MPa。(分压
总压
物质的量分数)
②列式计算此时的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be2cbccd6562c2ff548b6c93a294d0d7.png)
________ 。(用平衡分压代替平衡浓度计算,结果保留2位有效数字)
(3)分离器中的过程对整个工业合成氨的意义是________________________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c81d0e6c558655a07b569af8a0f796e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eee65c72bd2ff93f28106b394c09867d.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/3/0bbb5653-6fc2-4c16-be25-475cbd835746.png?resizew=414)
(1)某小组为了探究外界条件对反应的影响,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d9b2e2873cb65cf6a89eed888ab808d8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fc2a39beea5adf5d07aea0424ca7a64f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/581c04af30b490da1a50555f9c89125c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fc2a39beea5adf5d07aea0424ca7a64f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/330c0c94f679dddd6cfefbfe14aad52d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4fbcb44a11bda6bae439ce6758c50d15.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/36e533d654a153e681b831fa9ccefb53.png)
②相对
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0a6936d370d6a238a608ca56f87198de.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2c94bb12cee76221e13f9ef955b0aab1.png)
③在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0a6936d370d6a238a608ca56f87198de.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87c7eb49a823f757461cd5260757b088.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f89eef3148f2d4d09379767b4af69132.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5cd84a8f95166367063218ee03ffd5a7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd74071302ae32c966c06ede713f45e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/576b9814d0c8a3205668a525dd2b0d88.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/3/69787067-23c6-4986-8ad5-88dfc4e37471.png?resizew=172)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/3/642dd141-ab03-4d64-82ec-98e63fb62452.png?resizew=174)
(2)某小组往一恒温恒压容器中充
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/15ed66088cb00fca72611febd3b102cb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a55c4390e84f6d8284748a1be8ed864f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1010846eeec6c9da29640f5aa3f8738.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9275bd8ce17fcc4a786510b008414ab0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/62073d8248f586aebb421080c9c7b30c.png)
①此时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/689cceefc5aed24568b73c0a6910c539.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6706fe00b4e231e62d9ecbec567d526b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2468403b3eba9e40bfa36f464e927738.png)
②列式计算此时的平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be2cbccd6562c2ff548b6c93a294d0d7.png)
(3)分离器中的过程对整个工业合成氨的意义是
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐2】硫酸有着广泛的用途。硫酸工业在国民经济中占有重要地位。
(1)实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量
:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/01e96fbeab957d1fe636f61ab5b52a3c.png)
。判断该反应的自发性并说明理由___________ 。
(2)我国古籍记载了硫酸的制备方法—“炼石胆(
)取精华法”。
①借助现代仪器分析,该制备过程中
分解的TG曲线(热重曲线,即受热分解过程中固体质量变化曲线)及DSC曲线(反映体系热量变化情况,数值已省略)如图所示。700℃左右有两个吸热峰,则此时分解生成的氧化物有___________ 、___________ (填化学式)和
。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/23/021f4954-3feb-4cf7-8727-a1ad97a55f51.png?resizew=314)
②已知下列热化学方程式:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be7bccd7c0331654eee6ad28ee12197d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/52f6dd6713762240d90c9a15dffe78c6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c874638d1ca09c0b3f1a12a25e4f7170.png)
则
的△H=__________
。
(3)接触法制硫酸的关键反应为
的催化氧化:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/29ba34634ad58aa71f6b0674e9a4f0f4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2600abbf5853ac077c09f85bc464d87e.png)
①为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度,绘制不同转化率(
)下反应速率(数值已略去)与温度的关系如图,下列说法正确的是__________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/23/9e87c057-2be9-44fd-950f-cced667a26cc.png?resizew=218)
A.温度越高,反应速率越大 B.
的曲线代表平衡转化率
C.
越大,反应速率最大值对应温度越低 D.可根据不同
下的最大速率,选择最佳生产温度
②固定投料比,在压强分别为0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa下,得到
的平衡转化率随温度的变化如图所示。则在5.0MPa、550℃时,该反应的平衡转化率=__________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/23/98ca88c0-d188-4ecc-b0c3-7999a28dd4f9.png?resizew=253)
③对于气体参与的反应,可用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量浓度c(B)来表示平衡常数
。设
的平衡分压为p,
的平衡转化率为
,则上述催化氧化反应![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e49f35906d3962c52f23ab906e1bb2bf.png)
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
_____________ (用含p和
的代数式表示)。
(1)实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/01e96fbeab957d1fe636f61ab5b52a3c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8e332acd7df55c1affc07688072cd678.png)
(2)我国古籍记载了硫酸的制备方法—“炼石胆(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8891ce75a6a773559c8e0e8fd4e96d1e.png)
①借助现代仪器分析,该制备过程中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8891ce75a6a773559c8e0e8fd4e96d1e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/23/021f4954-3feb-4cf7-8727-a1ad97a55f51.png?resizew=314)
②已知下列热化学方程式:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d287166b3f4de7f4d1488cfa7bfaee3f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be7bccd7c0331654eee6ad28ee12197d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3bf7eec4a5fa7164affa855c0d2db199.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/52f6dd6713762240d90c9a15dffe78c6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c96595119d553808b0d45447462edc47.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c874638d1ca09c0b3f1a12a25e4f7170.png)
则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8283fee5c25ad921f3d267a0da36c54f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(3)接触法制硫酸的关键反应为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fc7468aaa5622552ff100a6a007d1686.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/29ba34634ad58aa71f6b0674e9a4f0f4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2600abbf5853ac077c09f85bc464d87e.png)
①为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度,绘制不同转化率(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e170f206fdbbd834aad7580c727e2cc6.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/23/9e87c057-2be9-44fd-950f-cced667a26cc.png?resizew=218)
A.温度越高,反应速率越大 B.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1826ee2ba9061d291648fb04c763989c.png)
C.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e170f206fdbbd834aad7580c727e2cc6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e170f206fdbbd834aad7580c727e2cc6.png)
②固定投料比,在压强分别为0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa下,得到
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/23/98ca88c0-d188-4ecc-b0c3-7999a28dd4f9.png?resizew=253)
③对于气体参与的反应,可用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量浓度c(B)来表示平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff3dcd5e9a094a60ff298af4b5d9ec14.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7b935c58c28a9951da057964aef2d12c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e49f35906d3962c52f23ab906e1bb2bf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f11fc321ab867eb82ef10cd793cfd7a7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7b935c58c28a9951da057964aef2d12c.png)
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解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
【推荐3】落实“双碳”目标,发展绿色能源,首先是对氢能源的开发利用。利用甲烷制氢是当前研究的热点。涉及的反应如下:
反应I:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/643e72fde369006c93d516d97b3ef1fb.png)
反应Ⅱ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f399db516a74509dc4ab77bf8e6c2d68.png)
反应Ⅲ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/df1ec09a2d6976bdb2f8523a67e8e811.png)
回答下列问题:
(1)
时,在某密闭容器中通入一定量的
和
,加入金属镍做催化剂,在一定温度下发生上述反应。
①为提高
的平衡转化率,除改变温度外,还可以采取的措施是___________ 。
②恒温恒容条件下,起始时
和
的浓度分别为
和
,达平衡时
和
的浓度分别为
和
。达平衡时,
的浓度是___________
,反应I的平衡常数K是___________ 。(用含a、b、c、d的代数式表示)
③在该温度下,反应Ⅲ的标准平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/63d2bc9de66da7dfae76f86c86051728.png)
___________ 。[已知:分压=总压×该组分物质的量分数,对于反应
,
,其中
,
为各组分的平衡分压]
(2)在某一给定进料比的情况下,温度、压强对平衡体系中
物质的量分数的影响如下图:___________ ,体系温度未达到
时,
物质的量分数几乎为0的原因是___________ 。
反应I:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/643e72fde369006c93d516d97b3ef1fb.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f399db516a74509dc4ab77bf8e6c2d68.png)
反应Ⅲ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/df1ec09a2d6976bdb2f8523a67e8e811.png)
回答下列问题:
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de322daa655e03aa780a5659fb2b1d3c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/86d17470ad57bbbb85924ccd7375e6eb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/54bbd9bd4ad9d62e7e9ff6bdb2d46807.png)
①为提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/86d17470ad57bbbb85924ccd7375e6eb.png)
②恒温恒容条件下,起始时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/86d17470ad57bbbb85924ccd7375e6eb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/54bbd9bd4ad9d62e7e9ff6bdb2d46807.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/35ca0cfa1367633e9b5a55e630455e45.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/729aff97dcdc905eb4d5adc428afd50f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/89465f2295d99afd1fe2cb653cef2ba6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4205df0bdd3a2aed1a15cc2b11d32be0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e9b0547b553bc0c6d94299341006c14.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a7d553cd23a6f9d82994e0fd191c66ef.png)
③在该温度下,反应Ⅲ的标准平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/63d2bc9de66da7dfae76f86c86051728.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7eb1f467db2195e582acac870c6b168e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/73edc291d40b7efd5a40f8b6850e7547.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8f14de6b784a785ade4d44dad3af34f3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1de4378577d30f0212627ad1558f40c0.png)
(2)在某一给定进料比的情况下,温度、压强对平衡体系中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4c27dae2a9f8e9a448a18ecbc1f25bad.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
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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】
是常见的大气污染物,处理
有助于减少雾霾天气的形成。
已知:Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c2bdc91f2a750c33e305c56f8592cad1.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f17c4512e8040b8cc61f3a731ac7b549.png)
Ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1554b45cfdbc59d629b34bf21a8aa139.png)
回答下列问题:
(1)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
___________
。
(2)若在某绝热恒容密闭容器内进行反应Ⅲ,下列图象能表示该反应到达平衡状态的是___________。
(3)T℃时,在容积为2L的密闭容器中,加入2mol NO和2mol CO发生反应Ⅲ,5min后反应达到平衡,测得平衡时体系压强是起始压强的0.8倍。
①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/86a7b257935c9bfa1d38bab38242da66.png)
___________ 。
②T℃时,该反应的平衡常数K=___________ ,如果这时向该密闭容器中再充入2mol NO和
,此时![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/685e108703684e5b18673f530e2da670.png)
___________
(填“>”“<”或“=”)。
(4)为研究汽车尾气转化为无毒无害物质的有关反应,在密闭容器中充入10mol CO和8mol NO发生反应,如图所示为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/23/6a7548df-2cd3-45c9-acac-5b4a136aa452.png?resizew=260)
回答下列问题:
①该反应达平衡后,为了在提高反应速率同时提高NO的转化率,可采取的措施___________ (填字母代号)。
a.改用高效催化剂 b.升高温度
c.缩小容器的体积 d.增加CO的浓度
②压强为10MPa、温度为
下,若反应进行到20min达到平衡状态,请计算该温度下平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
___________ (保留两位有效数字;用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
③若在D点对反应容器降温的同时缩小体积至体系压强增大,重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的___________ 点。
(5)在某恒容密闭容器中进行反应![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e2935b71bd2fe0db95d3c4f71373aa84.png)
。已知该反应的
,
(
、
运分别为正、逆向反应速率常数)。
①加入催化剂,该反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/629dfb0cb3b41c44e4d24aba0b9e59fe.png)
___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
②该反应的
、
随温度变化的曲线如图所示,则___________ 表示
随温度变化的曲线。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/faea52196e0ea1a3b68faf1272304d04.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/faea52196e0ea1a3b68faf1272304d04.png)
已知:Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a82a33382cd513977755437e0b9a319e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c2bdc91f2a750c33e305c56f8592cad1.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/00954556ce8025de192e8769d6a55195.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f17c4512e8040b8cc61f3a731ac7b549.png)
Ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14447e1493e487cef1d3267a3fd3113d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1554b45cfdbc59d629b34bf21a8aa139.png)
回答下列问题:
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)若在某绝热恒容密闭容器内进行反应Ⅲ,下列图象能表示该反应到达平衡状态的是___________。
A.![]() | B.![]() | C.![]() | D.![]() |
(3)T℃时,在容积为2L的密闭容器中,加入2mol NO和2mol CO发生反应Ⅲ,5min后反应达到平衡,测得平衡时体系压强是起始压强的0.8倍。
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/86a7b257935c9bfa1d38bab38242da66.png)
②T℃时,该反应的平衡常数K=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d6480887f722c95ebb8c586bafe83364.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/685e108703684e5b18673f530e2da670.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61b011de43d85b1664e7aa432c8d758d.png)
(4)为研究汽车尾气转化为无毒无害物质的有关反应,在密闭容器中充入10mol CO和8mol NO发生反应,如图所示为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/23/6a7548df-2cd3-45c9-acac-5b4a136aa452.png?resizew=260)
回答下列问题:
①该反应达平衡后,为了在提高反应速率同时提高NO的转化率,可采取的措施
a.改用高效催化剂 b.升高温度
c.缩小容器的体积 d.增加CO的浓度
②压强为10MPa、温度为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
③若在D点对反应容器降温的同时缩小体积至体系压强增大,重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的
(5)在某恒容密闭容器中进行反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e2935b71bd2fe0db95d3c4f71373aa84.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32d0ba28394ed722612dd065a27fddc9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f4fcd0801377b0d49d971829fc70dda9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/587f0619fbb42104c97f8abaed993473.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4c4a30857dca04760c6ff10b9cdba4b9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6b45e1c601ebd6b233e8ed92079112c6.png)
①加入催化剂,该反应的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/629dfb0cb3b41c44e4d24aba0b9e59fe.png)
②该反应的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7f5eb8a9b12d423939583a13da51f4de.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/08909a66f471636b73dfabfbd18aacb0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7f5eb8a9b12d423939583a13da51f4de.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/23/6258e726-18fd-4597-bf4e-972dce8360ac.png?resizew=227)
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【推荐2】氮的化合物既是重要的工业原料,也是主要的大气污染来源,研究氮的化合物的反应具有重要意义。
(Ⅰ)消除氮氧化物有多种方法。
(1)NH3催化还原法:原理如图所示
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/7/48988d6c-cbd2-452e-9765-7de2d8ae0883.png?resizew=223)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/7/94c34089-9725-4499-88d8-abd5e3c19ec4.png?resizew=262)
①若烟气中 c(NO2):c(NO)=1∶1,发生如图甲所示的脱氮反应时,反应过程中转移1.5mol电子时放出的热量为 113.8 kJ,则发生该脱氮反应的热化学方程式为___________ 。
②图乙是在一定时间内,使用不同催化剂 Mn 和 Cr 在不同温度下对应的脱氮率,由图可知工业使用的最佳催化剂和相应温度分别为_________ ;使用 Mn 作催化剂时,脱氮率 b~a 段呈现如图变化的可能原因是__________ 。
(2)直接电解吸收也是脱硝的一种方法。用6%的稀硝酸吸收NOx生成亚硝酸,再将吸收液导入电解槽电解,使之转化为硝酸。电解装置如右下图所示。阳极的电极反应式为__________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/7/f57226ba-e895-4b41-9c5e-d4925f27c4dc.png?resizew=310)
(Ⅱ)氨是重要的化工原料,工业合成氨有重要现实意义。
(1)在773K时,分别将2.00 mol N2和6.00 mol H2充入一个固定容积为1 L的密闭容器中发生反应生成NH3,气体混合物中c(N2)、c(H2)、c(NH3)与反应时间(t)的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/7/ecd29528-e30a-4390-9eeb-422288d52da3.png?resizew=274)
①下列能说明反应达到平衡状态的是____ (选填字母)。
a.v正(N2)=3v逆(H2) b.体系压强不变
c.气体平均相对分子质量不变 d.气体密度不变
②在此温度下,若起始充入4.00mol N2和12.00mol H2,则反应刚达到平衡时,表示 c(H2)~t的曲线上相应的点为___ (选填字母)。
(2)在373 K时,向体积为2L的恒容真空容器中充入0.40mol NO2,发生如下反应:2NO2(g)⇌N2O4(g) ∆H=-56.9kJ‧mol-1,测得NO2的体积分数[φ(NO2)]与反应时间(t)的关系如下表:
①计算0~20min时,v(N2O4)=____________ 。
②已知该反应v正(NO2)=k1‧c2(NO2),v逆(N2O4)=k2‧c(N2O4),其中k1、k2为速率常数,则373K时,
=_________ ;改变温度至T1时,k1=k2,则T1_______ 373K(填“>”“<”或“=”)。
(Ⅰ)消除氮氧化物有多种方法。
(1)NH3催化还原法:原理如图所示
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/7/48988d6c-cbd2-452e-9765-7de2d8ae0883.png?resizew=223)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/7/94c34089-9725-4499-88d8-abd5e3c19ec4.png?resizew=262)
①若烟气中 c(NO2):c(NO)=1∶1,发生如图甲所示的脱氮反应时,反应过程中转移1.5mol电子时放出的热量为 113.8 kJ,则发生该脱氮反应的热化学方程式为
②图乙是在一定时间内,使用不同催化剂 Mn 和 Cr 在不同温度下对应的脱氮率,由图可知工业使用的最佳催化剂和相应温度分别为
(2)直接电解吸收也是脱硝的一种方法。用6%的稀硝酸吸收NOx生成亚硝酸,再将吸收液导入电解槽电解,使之转化为硝酸。电解装置如右下图所示。阳极的电极反应式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/7/f57226ba-e895-4b41-9c5e-d4925f27c4dc.png?resizew=310)
(Ⅱ)氨是重要的化工原料,工业合成氨有重要现实意义。
(1)在773K时,分别将2.00 mol N2和6.00 mol H2充入一个固定容积为1 L的密闭容器中发生反应生成NH3,气体混合物中c(N2)、c(H2)、c(NH3)与反应时间(t)的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/7/ecd29528-e30a-4390-9eeb-422288d52da3.png?resizew=274)
①下列能说明反应达到平衡状态的是
a.v正(N2)=3v逆(H2) b.体系压强不变
c.气体平均相对分子质量不变 d.气体密度不变
②在此温度下,若起始充入4.00mol N2和12.00mol H2,则反应刚达到平衡时,表示 c(H2)~t的曲线上相应的点为
(2)在373 K时,向体积为2L的恒容真空容器中充入0.40mol NO2,发生如下反应:2NO2(g)⇌N2O4(g) ∆H=-56.9kJ‧mol-1,测得NO2的体积分数[φ(NO2)]与反应时间(t)的关系如下表:
t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
φ(NO2) | 1.0 | 0.75 | 0.52 | 0.40 | 0.40 |
①计算0~20min时,v(N2O4)=
②已知该反应v正(NO2)=k1‧c2(NO2),v逆(N2O4)=k2‧c(N2O4),其中k1、k2为速率常数,则373K时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/476bfa164b7b51962c95f2723d03749f.png)
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】我国提出了碳达峰、碳中和的目标,控制大气中的
浓度,减缓温室效应,将
转化为高附加值化工产品成为当前科技工作者的一个重要课题。回答下列问题:
(1)工业生产尿素的基本原料为
、
,反应历程中的能量变化如图所示(反应历程中的有关物质均为气态)。写出制备尿素的热化学方程式:__________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/5/26/3246011444731904/3246832035774464/STEM/db956caafd69496d85fc360ad1d06a66.png?resizew=293)
(2)一定条件下,通过
的还原作用,
可转化为甲醚
,反应如下:
反应I:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6778f273c7d6a2e0d9a918240d387eaf.png)
反应Ⅱ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56661c74bbd0bf4d02a98e3981279006.png)
反应Ⅲ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/45c58984d3017ef36565feb4ac08881d.png)
将
与
按照3:1的体积比通入
的恒压容器中,反应过程中
的平衡转化率(X)与含碳物质的平衡收率(Y)随温度变化如图所示。520K达到平衡时,
。
已知:I.选择性![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e156373eb2a9dfdd54856ef71258d30e.png)
Ⅱ.(收率)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7d9905ada60500c79372370c759a7a13.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/5/26/3246011444731904/3246832035774464/STEM/c563fdf8c6cf48f68c5a5e8ea37e30be.png?resizew=260)
①520K时,甲醚的选择性为__________ (保留两位有效数字)。该温度下,反应I的压强平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
__________ (保留两位有效数字)。
②甲醚的选择性在520K到535K范围内随温度的升高__________ (填“减小”、“不变”或“增大”)理由是__________ (通过计算说明)。
(3)浙江大学伍广朋研究员课题组开发出新型有机硼催化剂,利用环氧化合物将
转化为环状碳酸酯,反应机理如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/5/26/3246011444731904/3246832035774464/STEM/c27a01be6eca4fba99869b8c498ccc65.png?resizew=391)
总反应的化学方程式是__________ ,该反应的催化剂是物质__________ (填“
”)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
(1)工业生产尿素的基本原料为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1163bc05a73653778b05c45aed88addc.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/5/26/3246011444731904/3246832035774464/STEM/db956caafd69496d85fc360ad1d06a66.png?resizew=293)
(2)一定条件下,通过
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/21ba66ff59a8df6fe99f61aeee25bbe3.png)
反应I:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6778f273c7d6a2e0d9a918240d387eaf.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56661c74bbd0bf4d02a98e3981279006.png)
反应Ⅲ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/45c58984d3017ef36565feb4ac08881d.png)
将
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b69e266f197e05e6ae0ac17f7a703b4d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6d295c298b79539b05da105390a411d7.png)
已知:I.选择性
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e156373eb2a9dfdd54856ef71258d30e.png)
Ⅱ.(收率)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7d9905ada60500c79372370c759a7a13.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/5/26/3246011444731904/3246832035774464/STEM/c563fdf8c6cf48f68c5a5e8ea37e30be.png?resizew=260)
①520K时,甲醚的选择性为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
②甲醚的选择性在520K到535K范围内随温度的升高
(3)浙江大学伍广朋研究员课题组开发出新型有机硼催化剂,利用环氧化合物将
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/5/26/3246011444731904/3246832035774464/STEM/c27a01be6eca4fba99869b8c498ccc65.png?resizew=391)
总反应的化学方程式是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ca851b1a909e4318f897d96acf48a530.png)
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