CO2的转化一直是全球研究的热点,其中将CO2和H2合成甲醇及二甲醚具备相对成熟的技术。工业生产中,有以下相关反应(热效应都是在25 ℃,1.01105Pa下测定):
①CO2(g) + 3H2(g) ⇌CH3OH(l) + H2O(l) ΔH =-49.01 kJ·mol-1
②2CH3OH(l)⇌CH3OCH3(g) + H2O(l) ΔH =-24.52 kJ·mol-1
③CO(g) + H2O(l)⇌CO2(g) + H2(g) ΔH = -41.17 kJ·mol-1
(1)工业上用CO2和H2合成二甲醚的热化学方程式为_______ 。
(2)反应①的平衡常数表达式K=_______ 。
(3)在一常温恒容的密闭容器中,放入一定量的甲醇发生如②式化学反应并建立平衡,以下说法正确并可以作为该反应达到平衡状态的判断依据的是_______ (填字母)。
A.容器内气体相对分子质量保持不变 B. 容器内气体压强不变
C.相同时间内消耗甲醇的量是消耗二甲醚的两倍 D.甲醇和二甲醚物质的量相等
(4)在三个体积相同的密闭容器中加入相同物质的量的CO和H2O,在不同温度下发生反应③,经过相同时间后测得容器中的CO物质的量与温度的关系如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/12/25/2104502999212032/2107148663857152/STEM/5dd70bdfb44f4ca28b6eb941771ab9ce.png?resizew=336)
I.A、C两点的速率大小v(A)_______ (填“大于”“小于”“等于”或“无 法判断”)v(C)。
II.请解释曲线中CO的物质的量先减小后增大的原因_______ 。
①CO2(g) + 3H2(g) ⇌CH3OH(l) + H2O(l) ΔH =-49.01 kJ·mol-1
②2CH3OH(l)⇌CH3OCH3(g) + H2O(l) ΔH =-24.52 kJ·mol-1
③CO(g) + H2O(l)⇌CO2(g) + H2(g) ΔH = -41.17 kJ·mol-1
(1)工业上用CO2和H2合成二甲醚的热化学方程式为
(2)反应①的平衡常数表达式K=
(3)在一常温恒容的密闭容器中,放入一定量的甲醇发生如②式化学反应并建立平衡,以下说法正确并可以作为该反应达到平衡状态的判断依据的是
A.容器内气体相对分子质量保持不变 B. 容器内气体压强不变
C.相同时间内消耗甲醇的量是消耗二甲醚的两倍 D.甲醇和二甲醚物质的量相等
(4)在三个体积相同的密闭容器中加入相同物质的量的CO和H2O,在不同温度下发生反应③,经过相同时间后测得容器中的CO物质的量与温度的关系如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/12/25/2104502999212032/2107148663857152/STEM/5dd70bdfb44f4ca28b6eb941771ab9ce.png?resizew=336)
I.A、C两点的速率大小v(A)
II.请解释曲线中CO的物质的量先减小后增大的原因
更新时间:2018-12-29 11:47:50
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐1】工业上利用反应:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a61c98c51bdfeb18ec42ffb5d4527928.png)
可减少
的排放。
(1)已知:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1dc1d87defaacc267b4762e9611c7349.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b39c42066ee75f264475cc18c20b3cd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e58557111fe720285922a49c997620d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f6e921767de05658a190c057fc7897b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
___________
(2)工业上为提高
产率,理论上应采用的条件是___________(填字母)。
(3)能判断工业上合成甲醇反应达到化学平衡状态的依据是___________(填字母)。
(4)在容积为1L的恒温密闭容器中充入![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/26edabbe2c43af4e74203ad34c4eff2d.png)
和![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1bccbb91d69f182b88d5852f10319e4c.png)
,一定条件下发生反应,测得
和
的浓度随时间变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/5/2888053106024448/2890140451241984/STEM/3ec4682c-874c-4d63-b262-4089ed913c15.png?resizew=220)
①0~3min![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f852d39abe75de1462bc352bce3cfff1.png)
___________ (保留两位小数)
②
的平衡转化率是___________ %
③平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/940db2e9b806d2c9dbedcf14f05b9480.png)
___________ (保留两位小数)
(5)催化剂和反应条件与反应物转化率和产物的选择性有高度相关。控制相同投料比和相同反应时间,四组实验数据如下:
(注:甲醇选择性是指转化的
中生成甲醇的百分含量),根据上表所给数据,用
生产甲醇的最优选项为___________ (填字母)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a61c98c51bdfeb18ec42ffb5d4527928.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(1)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1dc1d87defaacc267b4762e9611c7349.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b39c42066ee75f264475cc18c20b3cd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e58557111fe720285922a49c997620d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f6e921767de05658a190c057fc7897b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
(2)工业上为提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
A.高温高压 | B.低温低压 | C.高温低压 | D.低温高压 |
A.容器内压强不变 | B.混合气体中![]() |
C.![]() | D.![]() |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/26edabbe2c43af4e74203ad34c4eff2d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1bccbb91d69f182b88d5852f10319e4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28e378662ace19ca2f2ccfedad705643.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/5/2888053106024448/2890140451241984/STEM/3ec4682c-874c-4d63-b262-4089ed913c15.png?resizew=220)
①0~3min
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f852d39abe75de1462bc352bce3cfff1.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
③平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/940db2e9b806d2c9dbedcf14f05b9480.png)
(5)催化剂和反应条件与反应物转化率和产物的选择性有高度相关。控制相同投料比和相同反应时间,四组实验数据如下:
实验编号 | 温度(K) | 催化剂 | ![]() | 甲醇选择性(%) |
A | 543 | ![]() ![]() | 12.3 | 42.3 |
B | 543 | ![]() ![]() | 11.9 | 72.7 |
C | 553 | ![]() ![]() | 15.3 | 39.1 |
D | 553 | ![]() ![]() | 12.0 | 70.6 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】雾霾严重影响人们的生活,汽车尾气的排放是造成雾霾天气的重要原因之一。已知汽车尾气排放时容易发生以下反应:
①N2(g)+O2(g)
2NO(g) △H1= a kJ·mol-1
②CO(g)+1/2 O2(g)
CO2(g) △H2= b kJ·mol-1
③2CO(g)+2NO(g)
N2(g)+2CO2(g) △H3
请回答下列问题:
(1)△H3=_________ kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。
(2)对于有气体参与的反应,则反应①的平衡常数表达式K=___________ 。
(3)能说明反应③已达平衡状态的标志是________ (填字母)。
A.单位时间内生成1mol CO2的同时消耗了lmol CO
B.在恒温恒容的容器中,混合气体的密度保持不变
C.在绝热恒容的容器中,反应的平衡常数不再变化
D.在恒温恒压的容器中,NO的体积分数保持不变
(4)在一定温度下,向体积为VL的恒容密闭容器中充入一定量的NO和CO,发生反应③。在t1时刻达到平衡,此时n(CO)=xmol,n(NO)=2xmol,n(N2)=ymol,则NO的平衡转化率为____________ (用含x、y的代数式表示);t2时刻再向容器中充入ymolCO2,则此时v(正)_________ (填“>”、“<”或“=”)v(逆)。
(5)烟气中也含有氮氧化物,C2H4可用于烟气脱硝。为研究温度、催化剂中Cu2+负载量对NO去除率的影响,控制其它条件一定,实验结果如右图所示。为达到最高的NO去除率,应选择的反应温度约为______ ,Cu2+负载量为_________ 。
①N2(g)+O2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/24/1867450361282560/1869295250685952/STEM/4c4c88d2021a4e4dabfa3f99d417f0c8.png?resizew=32)
②CO(g)+1/2 O2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/24/1867450361282560/1869295250685952/STEM/4c4c88d2021a4e4dabfa3f99d417f0c8.png?resizew=32)
③2CO(g)+2NO(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/24/1867450361282560/1869295250685952/STEM/4c4c88d2021a4e4dabfa3f99d417f0c8.png?resizew=32)
请回答下列问题:
(1)△H3=
(2)对于有气体参与的反应,则反应①的平衡常数表达式K=
(3)能说明反应③已达平衡状态的标志是
A.单位时间内生成1mol CO2的同时消耗了lmol CO
B.在恒温恒容的容器中,混合气体的密度保持不变
C.在绝热恒容的容器中,反应的平衡常数不再变化
D.在恒温恒压的容器中,NO的体积分数保持不变
(4)在一定温度下,向体积为VL的恒容密闭容器中充入一定量的NO和CO,发生反应③。在t1时刻达到平衡,此时n(CO)=xmol,n(NO)=2xmol,n(N2)=ymol,则NO的平衡转化率为
(5)烟气中也含有氮氧化物,C2H4可用于烟气脱硝。为研究温度、催化剂中Cu2+负载量对NO去除率的影响,控制其它条件一定,实验结果如右图所示。为达到最高的NO去除率,应选择的反应温度约为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/24/1867450361282560/1869295250685952/STEM/c2aedba0-3485-42ef-b245-8a1cf471df30.png?resizew=292)
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【推荐3】二氧化碳、甲烷等是主要的温室气体。研发二氧化碳和甲烷的利用技术对治理生态环境具有重要意义。
(1)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e029cc1f7d07eeb136bd3946a7eb23e3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32410867843f1a7ef11410da8f3f8dab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b994a3d0126e44d032969365e6ebc25.png)
则催重整反应
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3dcaf57d7a7ea0878d7cea49ac060286.png)
___________ ,平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/91cdcd1bb6b438b4cad16db99b4fb959.png)
___________ (用含
、
、
的代数式表示)。
(2)催化重整反应
中,测得
的平衡转化率与温度及压强的关系如下图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/28/78ac6f95-2f47-45b2-9c33-46856a7be956.png?resizew=444)
在压强为
、投料比
、950℃的条件下,X点平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
___________ 。
(3)以二氧化钛表面覆盖
为催化剂,还可以将
和
直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率却在降低的原因是___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/28/a9946db9-8de7-4931-bc40-c43dbe24f8d4.png?resizew=344)
(4)反应
的正、逆反应速率可分别表示为
、
,则如图所示的四条斜线中,能表示
随T变化关系的是___________ (填序号)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/28/da774180-6497-4190-8fc1-365a32151857.png?resizew=245)
(5)一种以甲醇为原料,利用
和CuO纳米片(CuONS/CF)作催化电极,制备甲酸(甲酸盐)的电化学装置的工作原理如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/28/d061fe43-8c1f-4e0a-a3a1-b33d9bb78628.png?resizew=436)
①电解过程中阳极电极反应式为___________ 。
②当有4mol
通过质子交换膜时,装置中生成
和HC0OH共计___________ mol。
(1)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/44dfb2880161df5bd330a2dde093f814.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e0c52351c38c2a8e2d00d50d2b3351f3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e029cc1f7d07eeb136bd3946a7eb23e3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/005347070dffab62c10dba68c72af84e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56f3236b3fd470923b565af49aad760b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32410867843f1a7ef11410da8f3f8dab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f4349e7cc87a41616665dadfe5dbe86.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/94a344be3e47f83ed2cbf067af5e8aee.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b994a3d0126e44d032969365e6ebc25.png)
则催重整反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8748f2de3ff76086e0628f15cd6df998.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3dcaf57d7a7ea0878d7cea49ac060286.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/91cdcd1bb6b438b4cad16db99b4fb959.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e029cc1f7d07eeb136bd3946a7eb23e3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32410867843f1a7ef11410da8f3f8dab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b994a3d0126e44d032969365e6ebc25.png)
(2)催化重整反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d9e2df12b88a76cfcd651fcbc7b6bca5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/28/78ac6f95-2f47-45b2-9c33-46856a7be956.png?resizew=444)
在压强为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9c60a302c4b1d8bc8c75cddae0cabc15.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c251219b399918b27620222f5c455f3e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
(3)以二氧化钛表面覆盖
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2f5863dfc970d22b35a3412cd7afcb3b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/28/a9946db9-8de7-4931-bc40-c43dbe24f8d4.png?resizew=344)
(4)反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/005347070dffab62c10dba68c72af84e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f71a9407023522f1e55aa52260b3e187.png)
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/28/da774180-6497-4190-8fc1-365a32151857.png?resizew=245)
(5)一种以甲醇为原料,利用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/88f203ea1624158bd7f6bf14cd91438f.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/28/d061fe43-8c1f-4e0a-a3a1-b33d9bb78628.png?resizew=436)
①电解过程中阳极电极反应式为
②当有4mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a8b6ede55013761f0df50ef4854cb9d4.png)
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【推荐1】目前“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。请回答下列问题:
利用I2O5消除CO污染的反应为5CO(g)+I2O5(s)
5CO2(g)+I2(s),不同温度下,向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入4molCO,测得CO2的体积分数随时间t变化曲线如下图。请回答:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/26/7384b459-d5b9-4024-b6a8-7ab175457509.png?resizew=193)
(1)以CnH2nOn、O2为原料,H2SO4溶液为电解质设计成燃料电池,则负极的电极反应式为______________________ 。
(2)T2时,0~0.5min内的反应速率v(CO)=________________ 。
(3)T1时化学平衡常数K=________ 。
(4)下列说法不正确的是________ (填标号)。
A.容器内气体密度不变,表明反应达到平衡状态
B.两种温度下,c点时体系中混合气体的压强相等
C.d点时,增大体系压强,CO的转化率不变
D.b点和d点时化学平衡常数的大小关系:Kb<Kd
利用I2O5消除CO污染的反应为5CO(g)+I2O5(s)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/26/7384b459-d5b9-4024-b6a8-7ab175457509.png?resizew=193)
(1)以CnH2nOn、O2为原料,H2SO4溶液为电解质设计成燃料电池,则负极的电极反应式为
(2)T2时,0~0.5min内的反应速率v(CO)=
(3)T1时化学平衡常数K=
(4)下列说法不正确的是
A.容器内气体密度不变,表明反应达到平衡状态
B.两种温度下,c点时体系中混合气体的压强相等
C.d点时,增大体系压强,CO的转化率不变
D.b点和d点时化学平衡常数的大小关系:Kb<Kd
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(0.65)
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【推荐2】实验室制取SO2的反应原理为:Na2SO3+H2SO4(浓)
Na2SO4+SO2↑+H2O。请用下列装置设计一个实验,以测定SO2转化为SO3的转化率:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/5/19/1576411884462080/1576411884937216/STEM/0ee9286f6fcb4adb8d4dd476e458b9bc.png?resizew=477)
(1)装置的连接顺序(按气体左右的方向)是____ →_____ →_____ →_____ →_______ →_____ →_____ →_____ (填各接口的编号)。
(2)从乙处均匀通入O2,为使SO2有较高的转化率,实验时Ⅰ处滴入浓硫酸与Ⅱ处加热催化剂的先后顺序是__________________________________________________ 。
(3)Ⅳ处观察到的现象是___________________________________________ 。
(4)若II中反应在适当的反应状况下,反应达最大限度以后,下列说法正确的是__________ 。
A.SO2浓度必定等于O2浓度的两倍
B.SO2、O2、SO3的分子数之比是2∶1∶2
C.SO2与O2不再化合生成SO3
D.反应混合物各成分的百分组成不再变化
(5)在Ⅰ处用大火加热烧瓶时,SO2的转化率会_______ (填“增大”“不变”或“减小”)。
(6)用nmol Na2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验,当反应结束时,继续通入O2一段时间后,称得III处增重mg,则本实验中SO2的转化率为______________________ 。(用n、m表示)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/84feca44efa57aa481ee623c60c29a25.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/5/19/1576411884462080/1576411884937216/STEM/0ee9286f6fcb4adb8d4dd476e458b9bc.png?resizew=477)
(1)装置的连接顺序(按气体左右的方向)是
(2)从乙处均匀通入O2,为使SO2有较高的转化率,实验时Ⅰ处滴入浓硫酸与Ⅱ处加热催化剂的先后顺序是
(3)Ⅳ处观察到的现象是
(4)若II中反应在适当的反应状况下,反应达最大限度以后,下列说法正确的是
A.SO2浓度必定等于O2浓度的两倍
B.SO2、O2、SO3的分子数之比是2∶1∶2
C.SO2与O2不再化合生成SO3
D.反应混合物各成分的百分组成不再变化
(5)在Ⅰ处用大火加热烧瓶时,SO2的转化率会
(6)用nmol Na2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验,当反应结束时,继续通入O2一段时间后,称得III处增重mg,则本实验中SO2的转化率为
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【推荐3】氨气可作为脱硝剂。回答下列问题:
(1)在恒温恒容密闭容器中充入一定量的NO和
,在一定条件下发生反应![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/58451762e397115a79edb9191e1b6102.png)
。
①能说明该反应已达到平衡状态标志的是___________ (填标号)。
a.反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d655e43c67523f54db9feed7b67ef8a9.png)
b.容器内压强不再随时间而发生变化
c.容器内
的物质的量分数不再随时间而发生变化
d.容器内![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fa0b40a89f365a2cbd1a2e1c27abbfa2.png)
②某次实验中测得容器内NO及
的物质的量随时间的变化如图所示,图中b点对应的反应速率关系是![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/685e108703684e5b18673f530e2da670.png)
___________
(填“
” “
”或“
”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/8/2673400622956544/2674068476346368/STEM/f755c38897f54312bc0fd6499d1a4e19.png?resizew=182)
(2)一定温度下,在2L恒容密闭容器内发生反应
,
随时间的变化如下表:
①0~2s内,该反应的平均速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/339569b687a18592b57ddf1b9354b496.png)
___________ 。
②根据上表可以看出,随着反应进行,反应速率逐渐减小,其原因是___________ 。
③该温度下,反应
的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be67926dcdcae9406c284c19b51258b9.png)
___________
。
(3)对于反应
,用平衡时各组分压强关系表达的平衡常数
。在一定条件下
与
的消耗速率与自身压强间存在关系:
,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2f0aad4f0bf8463d3e640fe3e9db549b.png)
。其中
、
是与反应及温度有关的常数。相应的消耗速率跟压强的关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/8/2673400622956544/2674068476346368/STEM/e9bad4c68f5a4f1d8898a431b0e9d7cf.png?resizew=250)
一定温度下,
、
与平衡常数
的关系是![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ec645219be40a580549b79aa4a7c6a04.png)
___________ 。在图标出的点中,指出能表示反应达到平衡状态的点并说明理由:___________ 。
(1)在恒温恒容密闭容器中充入一定量的NO和
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbe2066525aa0616cf44d051d57bf713.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/58451762e397115a79edb9191e1b6102.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c1889f2468b6b3335f59553019c68fdf.png)
①能说明该反应已达到平衡状态标志的是
a.反应速率
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d655e43c67523f54db9feed7b67ef8a9.png)
b.容器内压强不再随时间而发生变化
c.容器内
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
d.容器内
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fa0b40a89f365a2cbd1a2e1c27abbfa2.png)
②某次实验中测得容器内NO及
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/685e108703684e5b18673f530e2da670.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c89d8823650c59b7c0fa0b459a2a8eef.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/392cdb9d30684cce244bef94b8d861b9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ff7942da6c3fc4005256fb1458557c0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6706fe00b4e231e62d9ecbec567d526b.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/8/2673400622956544/2674068476346368/STEM/f755c38897f54312bc0fd6499d1a4e19.png?resizew=182)
(2)一定温度下,在2L恒容密闭容器内发生反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/925bf583623f85da99c8b620ac8ccedd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b2f7be054186b76fbc77abfc6e99eb94.png)
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
![]() | 0.040 | 0.020 | 0.010 | 0.005 | 0.005 | 0.005 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/339569b687a18592b57ddf1b9354b496.png)
②根据上表可以看出,随着反应进行,反应速率逐渐减小,其原因是
③该温度下,反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/925bf583623f85da99c8b620ac8ccedd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be67926dcdcae9406c284c19b51258b9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b7d8c20411e5a0979865bfb37d2f647.png)
(3)对于反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/925bf583623f85da99c8b620ac8ccedd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e2e15aadfb4ad977d5a10cbd604209ef.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/36b0c13e92ea2834af6468ded0a1e4a1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/348c95701ccd0f5a4bf5eb37b61f5063.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2f0aad4f0bf8463d3e640fe3e9db549b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d7c02510eddbe322895f7864fe36e4e0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c26ea2322056b80d74687e64fd3360f4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c2227efee21cec8904f5dab522bbfcc9.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/8/2673400622956544/2674068476346368/STEM/e9bad4c68f5a4f1d8898a431b0e9d7cf.png?resizew=250)
一定温度下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c26ea2322056b80d74687e64fd3360f4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c2227efee21cec8904f5dab522bbfcc9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/febe6ae46e15c2df1772464535e1ce23.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ec645219be40a580549b79aa4a7c6a04.png)
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解题方法
【推荐1】一定条件下CO和H2能够合成再生能源甲醇,发生的反应为:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H
(1)已知:
上述反应的△H=______ kJ·mol-1
(2)一定条件下,将n(CO):n(H2)=1:1的混合气体充入绝热恒容密闭容器中,下列事实可以说明上述反应已达到平衡的是________ (填字母)
A.容器内气体密度保持不变 B.CO的体积分数保持不变
C.CO的消耗速率等于CH3OH的消耗速率 D.反应的平衡常数保持不变
(3)为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1L的密闭容器中,充入1 mol CO和2.5molH2,一定温度下发生反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),测得CO和CH3OH(g)的浓度时间变化如下图所示。则从反应开始到平衡CH3OH的平均反应速率v(CH3OH)=________ ,H2的转化率α(H2)=________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/31/f608c80b-c276-4019-ac8a-962234c4d3ab.png?resizew=178)
(4)下图为绿色电源“甲醇燃料电池”的工作原理示意图,Pt(a)电极的反应式为________ ,若该燃料电池工作时电路中通过6mol电子,则消耗的O2有____ mol,工作一段时间后,电解质溶液的pH将____ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(1)已知:
化学键 | H-H | C-O | C≡O | H-O | C-H |
键能/kJ·mol-1 | 436 | 326 | 1072 | 464 | 414 |
上述反应的△H=
(2)一定条件下,将n(CO):n(H2)=1:1的混合气体充入绝热恒容密闭容器中,下列事实可以说明上述反应已达到平衡的是
A.容器内气体密度保持不变 B.CO的体积分数保持不变
C.CO的消耗速率等于CH3OH的消耗速率 D.反应的平衡常数保持不变
(3)为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1L的密闭容器中,充入1 mol CO和2.5molH2,一定温度下发生反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),测得CO和CH3OH(g)的浓度时间变化如下图所示。则从反应开始到平衡CH3OH的平均反应速率v(CH3OH)=
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/31/f608c80b-c276-4019-ac8a-962234c4d3ab.png?resizew=178)
(4)下图为绿色电源“甲醇燃料电池”的工作原理示意图,Pt(a)电极的反应式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/31/45bc1636-0b88-4054-9a3c-95ac6b767c94.png?resizew=292)
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】化学反应速率、限度及能量变化与生活、生产密切相关。
(1)由
和
转化为
的催化反应历程示意图如图。该历程中,①→②的过程中,___________ (填“吸收”或“放出”)能量,涉及___________ (填标号,下同)键的形成,甲烷→①的过程中涉及___________ 键的断裂。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/16/2ad633ef-fa77-4669-8d84-7f3c63d208b9.png?resizew=466)
a.
b.C—H c.C—C d.O—H e.C—O
(2)在容积为2L的恒容密闭容器中充入2mol
和4mol
,在一定温度下发生反应:
,10min反应达到平衡时,测得
。
①0~10min内,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1dfab411f0ce80ee4eb5cdb1617cf5a5.png)
___________
,
的体积分数为___________ 。
②上述反应达到平衡时,混合气体的平均摩尔质量为___________
。
③能说明该反应已达到平衡状态的是___________ (填标号)。
a.
b.容器内压强保持不变
c.每断裂1molH—H,形成1molO—H d.容器内混合气体的密度保持不变
(3)
、
和熔融
可制作燃料电池(反应原理为
),其工作原理如图所示。该电池在放电过程中生成氧化物Y,Y可循环使用,则石墨Ⅱ电极为___________ (填“正极”或“负极”),负极的电极反应式为___________ 。
(1)由
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03a5c8a45b70251a7fa0506a5b4b8ac9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/710cba6e15521c742c3b2535eadd19ba.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/16/2ad633ef-fa77-4669-8d84-7f3c63d208b9.png?resizew=466)
a.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65b36f1e0550c5fbdf134c7e6e6fd0a7.png)
(2)在容积为2L的恒容密闭容器中充入2mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c299424fab47049e993bd886d5cd7a36.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b51c02c842e13205fa31c74d9d048942.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/72ed64aa78c9a1feee321e6b025536a2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5b8100ee89bfb10bab9f8b6ba6865119.png)
①0~10min内,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1dfab411f0ce80ee4eb5cdb1617cf5a5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/36e533d654a153e681b831fa9ccefb53.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
②上述反应达到平衡时,混合气体的平均摩尔质量为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28811319d064e0304e75e0560aeb85f4.png)
③能说明该反应已达到平衡状态的是
a.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9a086dd6236c2abb664ac6f4a82e38f0.png)
c.每断裂1molH—H,形成1molO—H d.容器内混合气体的密度保持不变
(3)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b0a6c15428939414834c004df67176f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fa4e407156124daed6d1d94dbb26e29.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/91f562c9ec623f185534ef88f0ba467a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e55c7d403acc9deff57a68afc75f203.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/16/dd65936d-da8a-4104-8fa7-6944d77d923b.png?resizew=261)
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解题方法
【推荐3】对温室气体二氧化碳的处理是化学工作者实现“碳中和”的重点研究课题。一种新的循环利用方案是利用
和
制取重要的化工原料甲醇。
(1)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4a431ac7b7fb90bf532997fc68bd1609.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85edc8bf9eac97a3d4d2c88d56f6b938.png)
则反应
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e1df3bbe25b98e9271578f4470c69f58.png)
___________
。该反应可以在进行___________ (填序号)。
A.低温自发 B.高温自发 C.高、低温均能自发 D.高、低温均不自发
(2)在恒容密闭容器中,发生反应
,下列叙述中正确的是___________。
(3)利用
和
合成甲醇,在催化剂
作用下可发生如下两个平行反应。
主反应
:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7967b196add2001e75eba6d9e138a688.png)
副反应
:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bfa352fb789b9157796ad6ae1be5c9da.png)
温度对
转化率及产物甲醇和
选择性的影响如图所示。产物的选择性(如甲醇的选择性
)。___________ (填A、B、C)是表示
的选择性随温度的变化。
②A曲线温度达到250℃后随温度增大而降低的原因是___________ 。
③下列措施有利于提高
转化为
的平衡转化率的有___________ 。
A.增大体系压强
B.提高
和
的投料比
C.体积和投料比不变,提高反应物浓度
D.选择合适的催化剂
④若按投料比1:3投入
和
,在一定条件下进行上述主反应
和副反应
。图中d为曲线B上的一点,坐标为
,曲线A、C相交于b点
,在275℃时测得达平衡时,压强为
,则此时主反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/30e6f37cc6d1b2d34c503bf5de528034.png)
___________ (列出计算式,用含
的式子表示)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
(1)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1b1d40ebbc1f613d901159f2ee2f045.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4a431ac7b7fb90bf532997fc68bd1609.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e93a62c38a0c9c910e0cb08af44e843.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85edc8bf9eac97a3d4d2c88d56f6b938.png)
则反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61127a206e8bc4be15d6fd3472a8b52e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e1df3bbe25b98e9271578f4470c69f58.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
A.低温自发 B.高温自发 C.高、低温均能自发 D.高、低温均不自发
(2)在恒容密闭容器中,发生反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/61127a206e8bc4be15d6fd3472a8b52e.png)
A.及时分离出![]() |
B.恒容时,充入He增大压强,化学反应速率不变 |
C.容器内压强不再变化,说明该反应已达到最大的限度 |
D.![]() |
(3)利用
![](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/dc43d8fa16e3dc576ae5bf1fffa049c3.png)
主反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/26054bdb136bc2e874a6a6cb2b8e34b5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7967b196add2001e75eba6d9e138a688.png)
副反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/78294b7f8c4a928d064546b6ac181fe0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bfa352fb789b9157796ad6ae1be5c9da.png)
温度对
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c8e5610a435bafb8b98354ffc5ec6489.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
②A曲线温度达到250℃后随温度增大而降低的原因是
③下列措施有利于提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
A.增大体系压强
B.提高
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C.体积和投料比不变,提高反应物浓度
D.选择合适的催化剂
④若按投料比1:3投入
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【推荐1】超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:2NO+2CO
2CO2+N2,为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的△H______ 0(填写“>”、“<”、“=”。
(2)前2s内的平均反应速率v(N2)=_____________ 。
(3)在该温度下,反应的平衡常数K=______________ 。
(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是_____ 。
A.选用更有效的催化剂 B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积
(5)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
①请在上表格中填入剩余的实验条件数据________________ 。
②请在给出的坐标图中,画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明各条曲线的实验编号________________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c352289143a7eb0dc8491ac2701aff9.png)
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)/mol/L | 1.00×10-3 | 4.50×10-4 | 2.50×10-4 | 1.50×10-4 | 1.00×10-4 | 1.00×10-4 |
c(CO)/mol/L | 3.60×10-3 | 3.05×10-3 | 2.85×10-3 | 2.75×10-3 | 2.70×10-3 | 2.70×10-3 |
(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的△H
(2)前2s内的平均反应速率v(N2)=
(3)在该温度下,反应的平衡常数K=
(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是
A.选用更有效的催化剂 B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积
(5)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
实验编号 | T/℃ | NO初始浓度mol/L | CO初始浓度mol/L | 催化剂的比表面积m2/g |
Ⅰ | 280 | 1.2×10-3 | 5.8×10-3 | 82 |
Ⅱ | 124 | |||
Ⅲ | 350 | 124 |
②请在给出的坐标图中,画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明各条曲线的实验编号
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/14/6f5115bf-2504-4a8f-b4a6-5ec7dde67cfc.png?resizew=239)
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解答题-实验探究题
|
适中
(0.65)
【推荐2】无水硫酸铜在强热下会发生分解反应:CuSO4
CuO + SO3↑,2SO3
2SO2↑+ O2↑。用下图所示装置(夹持仪器已略去),根据D管在反应前后的质量差计算出分解了的无水硫酸铜的质量。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2013/8/23/1576097219526656/1576097220067328/STEM/f228261d8557443bab821108fbae38b1.png?resizew=442)
实验步骤:
①称量反应前D管的质量。
②连接好装置,关闭K,加热硬质玻璃管A一段时间后,停止加热。
③待硬质玻璃管A冷却后,打开K,通入一段时间的已除去二氧化碳等酸性气体的空气。
④再称量D管,得其反应前后的质量差为m。
回答下列问题:
(1)反应2SO3(g)
2SO2(g) + O2(g)的平衡常数表达式为K=__________ 。
(2)B管中除温度明显升高外,还可看到的现象是________ ,而温度明显升高的主要原因是________ ;B管中发生反应的有关离子方程式是_________ 。
(3)仪器E的作用是______ 。
(4)按上述方法实验,假设B、C、D对气体的吸收均完全,并忽略空气中CO2的影响,能否根据m计算出分解了的无水CuSO4的质量?(任选其一回答)
①如果能,则分解的无水CuSO4的质量为__________ (用m表示)。
②如果不能,则原因是___________ 。为了能测得分解了的无水硫酸铜的质量,你的简单实验方案是___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b4a92bd9acd52d26fdfe46becd1ab778.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c5052436f5f7d7a8683c7b36a8ca1a78.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2013/8/23/1576097219526656/1576097220067328/STEM/f228261d8557443bab821108fbae38b1.png?resizew=442)
实验步骤:
①称量反应前D管的质量。
②连接好装置,关闭K,加热硬质玻璃管A一段时间后,停止加热。
③待硬质玻璃管A冷却后,打开K,通入一段时间的已除去二氧化碳等酸性气体的空气。
④再称量D管,得其反应前后的质量差为m。
回答下列问题:
(1)反应2SO3(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c5052436f5f7d7a8683c7b36a8ca1a78.png)
(2)B管中除温度明显升高外,还可看到的现象是
(3)仪器E的作用是
(4)按上述方法实验,假设B、C、D对气体的吸收均完全,并忽略空气中CO2的影响,能否根据m计算出分解了的无水CuSO4的质量?(任选其一回答)
①如果能,则分解的无水CuSO4的质量为
②如果不能,则原因是
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【推荐3】据统计,约有90%以上的工业过程中需要使用催化剂,因此,对催化剂的研究已成为重要课题。
I.结合实验与计算机模拟结果,研究了N2与H2在固体催化剂表面合成NH3的反应历程。图示为反应历程中的势能面图(部分数据省略),其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/4/2670470976552960/2670585195028480/STEM/0f84600eb43645b09dc5d3301bd49ced.png?resizew=549)
(1) 氨气的脱附是___________ (填“吸热”或“放热”)过程,合成氨的热化学方程式为___________ 。
(2) 当使用铁催化剂时,合成氨的速率方程式为w = k1•p(N2)
-k2
,其中w为反应的瞬时总速率,等于正反应速率和逆反应速率之差,k1、k2是正、逆反应速率常数,则合成氨反应N2+3H2
2NH3的平衡常数Kp=___________ (用k1、k2表示)。
(3) 在使用同一催化剂时,将2.0molN2和6.0molH2 通入体积为1L的密闭容器中,分别在T1和T2温度下进行反应。曲线A表示T2时n(H2)的变化,曲线B表示T1时n(NH3)的变化,T2时反应到a点恰好达到平衡。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/4/2670470976552960/2670585195028480/STEM/04a07b0fb2984c6e8532dbb4126dbdd4.png?resizew=277)
①T2温度下反应进行到某时刻,测得容器内气体的压强为起始时的80%,则此时v(正)___________ v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
②能否由图中数据得出温度T1>T2,试说明理由___________ 。
Ⅱ.用催化剂Fe3(CO)12/ZSM-5催化CO2加氢合成乙烯的过程中,还会生成CH4、C3H6、C4H8等副产物,若在催化剂中添加Na、K、Cu助剂后(助剂也起催化作用)可改变反应的选择性(选择性指的是转化的CO2中生成C2H4的百分比)。在其他条件相同时,添加不同助剂,经过相同时间后测得CO2转化率和各产物的物质的量分数如下表:
(4) 欲提高单位时间内乙烯的产量,在Fe3(CO)12/ZSM-5中添加___________ 助剂效果最好;加入助剂能提高单位时间内乙烯产量的根本原因是___________ 。
I.结合实验与计算机模拟结果,研究了N2与H2在固体催化剂表面合成NH3的反应历程。图示为反应历程中的势能面图(部分数据省略),其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/4/2670470976552960/2670585195028480/STEM/0f84600eb43645b09dc5d3301bd49ced.png?resizew=549)
(1) 氨气的脱附是
(2) 当使用铁催化剂时,合成氨的速率方程式为w = k1•p(N2)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c103556ff9276541ced38919d72cd1d6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f695f624966402317c05579d32a0bb91.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(3) 在使用同一催化剂时,将2.0molN2和6.0molH2 通入体积为1L的密闭容器中,分别在T1和T2温度下进行反应。曲线A表示T2时n(H2)的变化,曲线B表示T1时n(NH3)的变化,T2时反应到a点恰好达到平衡。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/4/2670470976552960/2670585195028480/STEM/04a07b0fb2984c6e8532dbb4126dbdd4.png?resizew=277)
①T2温度下反应进行到某时刻,测得容器内气体的压强为起始时的80%,则此时v(正)
②能否由图中数据得出温度T1>T2,试说明理由
Ⅱ.用催化剂Fe3(CO)12/ZSM-5催化CO2加氢合成乙烯的过程中,还会生成CH4、C3H6、C4H8等副产物,若在催化剂中添加Na、K、Cu助剂后(助剂也起催化作用)可改变反应的选择性(选择性指的是转化的CO2中生成C2H4的百分比)。在其他条件相同时,添加不同助剂,经过相同时间后测得CO2转化率和各产物的物质的量分数如下表:
助剂 | CO2转化率(%) | 各产物在所有产物中的占比(%) | ||
C2H4 | C3H6 | 其他 | ||
Na | 42.5 | 35.9 | 39.6 | 24.5 |
K | 27.2 | 75.6 | 22.8 | 1.6 |
Cu | 9.8 | 80.7 | 12.5 | 6.8 |
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