Ⅰ.为了探究一种固体化合物甲(仅含3种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:(气体体积已经换算成标准状况下的体积)
请回答:
(1)写出化合物甲的化学式________ 。
(2)写出形成溶液C的化学方程式:_____________ 。
(3)写出气体A通入溶液D中,发生反应的离子反应方程式__________ 。
Ⅱ.近年来化学家又研究开发出了用 H2和CH3COOH 为原料合成乙醇(反应Ⅰ),同时会发生副反应Ⅱ。
反应Ⅰ.CH3COOH(g)+2H2(g)
CH3CH2OH(g) +H2O(g) △H1
反应Ⅱ. CH3COOH(g)+H2(g)
CO(g)+CH4(g)+H2O(g) △H2>0
已知:乙醇选择性是转化的乙酸中生成乙醇的百分比。请回答:
(1)反应Ⅰ一定条件下能自发进行,则△H1___ 0。(填“>”或“<”)
(2)某实验中控制 CH3COOH 和 H2初始投料比为 1∶1.5,在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据:
①有利于提高CH3COOH转化为CH3 CH2OH平衡转化率的措施有______ 。
A 使用催化剂甲 B 使用催化剂乙
C 降低反应温度 D 投料比不变,增加反应物的浓度
E 增大CH3COOH和H2的初始投料比
②673K甲催化剂作用下反应Ⅰ已达平衡状态,测得乙酸的转化率为50%,乙醇的选择性40%,若此时容器体积为 1.0L,CH3COOH 初始加入量为2.0mol,则反应Ⅰ的平衡常数 K=_____ 。
③表中实验数据表明,在相同温度下不同的催化剂对CH3COOH转化成CH3CH2OH的选择性有显著的影响,其原因是_________________ 。
(3)在图中分别画出I在催化剂甲和催化剂乙两种情况下“反应过程-能量”示意图 。_____
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/9/b5f70eff-4167-4709-bc75-8981f7ea3f87.png?resizew=484)
请回答:
(1)写出化合物甲的化学式
(2)写出形成溶液C的化学方程式:
(3)写出气体A通入溶液D中,发生反应的离子反应方程式
Ⅱ.近年来化学家又研究开发出了用 H2和CH3COOH 为原料合成乙醇(反应Ⅰ),同时会发生副反应Ⅱ。
反应Ⅰ.CH3COOH(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
反应Ⅱ. CH3COOH(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
已知:乙醇选择性是转化的乙酸中生成乙醇的百分比。请回答:
(1)反应Ⅰ一定条件下能自发进行,则△H1
(2)某实验中控制 CH3COOH 和 H2初始投料比为 1∶1.5,在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据:
温度(K) | 催化剂 | 乙酸的转化率(%) | 乙醇选择性(%) |
573 | 甲 | 40 | 50 |
573 | 乙 | 30 | 60 |
673 | 甲 | 55 | 35 |
673 | 乙 | 40 | 50 |
①有利于提高CH3COOH转化为CH3 CH2OH平衡转化率的措施有
A 使用催化剂甲 B 使用催化剂乙
C 降低反应温度 D 投料比不变,增加反应物的浓度
E 增大CH3COOH和H2的初始投料比
②673K甲催化剂作用下反应Ⅰ已达平衡状态,测得乙酸的转化率为50%,乙醇的选择性40%,若此时容器体积为 1.0L,CH3COOH 初始加入量为2.0mol,则反应Ⅰ的平衡常数 K=
③表中实验数据表明,在相同温度下不同的催化剂对CH3COOH转化成CH3CH2OH的选择性有显著的影响,其原因是
(3)在图中分别画出I在催化剂甲和催化剂乙两种情况下“反应过程-能量”
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/9/262f2c07-31dc-4cc4-a8de-e8a66baa719f.png?resizew=270)
更新时间:2019-06-29 13:28:28
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【推荐1】化学链燃烧的基本原理是将传统燃料与空气接触的燃烧反应借助载氧剂(如
、FeO等)的作用分解为几个气固相反应,燃料与空气无需接触,由载氧剂将空气中的氧传递给燃料。
回答下列问题:
(1)用FeO作载氧剂,部分反应的
与温度的关系如图甲所示(已知:
是用平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数,平衡分压=总压×物质的量分数)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/11/270f0bca-ca32-46f4-b3ee-06a68ee3f10d.png?resizew=644)
①据图甲判断,属于吸热反应的是___________ (填“a”“b”或“c”)。
②X点对应温度下,向某恒容密闭容器中通入m molCO,并加入足量的FeO,只发生反应
,则CO的平衡转化率为___________ 。
(2)为研究上述反应体系的平衡关系,控制温度为T℃,向某恒容密闭容器中加入
和
进行反应:
。反应起始时压强为
,达到平衡状态时,容器内气体压强是起始压强的2.0倍。
①T℃时,该反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
___________ (分压=总压×物质的量分数)。
②相同温度下,再向该恒容密闭容器中通入稀有气体(Ar)稀释,该反应的化学平衡将___________ (填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。平衡时,
与
物质的量浓度之比![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9380f619a0a5388492d9c3b2a8aff58c.png)
___________ 。
③若起始时向该容器中加入
、
、
、
,此时![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c175ae491f8aab736e87cd0c7653fd1e.png)
___________
(填“>”“<”或“=)。若其他条件不变,若将该容器改为恒压密闭容器,则此时
平衡转化率___________ (选填增大、减小或不变)。
(3)为研究反应体系的动力学行为,向另一恒容密闭容器中加入一定量
、
和
,控制不同反应温度,
物质的量浓度c随反应时间t的变化曲线如图乙所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/11/f96c8af9-71a9-47f7-b39e-2c7587f455cc.png?resizew=337)
代表较高温度的变化曲线为___________ 。(填“X”或“Y”)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd64433131ff93fd151abc85cfe05dba.png)
回答下列问题:
(1)用FeO作载氧剂,部分反应的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c926f6382b938518b754f58931208b86.png)
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①据图甲判断,属于吸热反应的是
②X点对应温度下,向某恒容密闭容器中通入m molCO,并加入足量的FeO,只发生反应
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(2)为研究上述反应体系的平衡关系,控制温度为T℃,向某恒容密闭容器中加入
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①T℃时,该反应的平衡常数
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②相同温度下,再向该恒容密闭容器中通入稀有气体(Ar)稀释,该反应的化学平衡将
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9380f619a0a5388492d9c3b2a8aff58c.png)
③若起始时向该容器中加入
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1732970487389ef08c8717f710fce1a6.png)
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(3)为研究反应体系的动力学行为,向另一恒容密闭容器中加入一定量
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3855dcc64a8d2d84cce2105dc481531c.png)
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/11/f96c8af9-71a9-47f7-b39e-2c7587f455cc.png?resizew=337)
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解答题-工业流程题
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【推荐2】重铬酸钾是一种用途广泛的化合物。工业上以铬铁矿[主要成分为
,还含有
等的氧化物]为主要原料制备重铬酸钾
的一种工艺流程如图。回答下列问题:
和
。
(1)焙烧”时将铬铁矿粉碎的目的是_______ ,滤渣I中能提炼出一种红色油漆颜料,则焙烧时
发生反应的化学方程式为_______ 。
(2)滤渣Ⅱ的主要成分是_______ 。
(3)“除杂”时需加热,其目的是_______ 。
(4)“电解”是利用膜电解技术(装置如图所示),将
转化为
。阳极池发生反应的总的离子方程式为_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/5/11/261e3455-5842-4659-be9f-b649e69175bf.png?resizew=184)
(5)加入饱和
溶液后蒸发结晶,能得到
的原因是_______ 。
(6)该流程中,能循环利用的物质有_______ (填化学式)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b4b62cc81356ba4033192b1d8380ad6d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f6d1c35c274817c858ace5986e686ce.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
(1)焙烧”时将铬铁矿粉碎的目的是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b4b62cc81356ba4033192b1d8380ad6d.png)
(2)滤渣Ⅱ的主要成分是
(3)“除杂”时需加热,其目的是
(4)“电解”是利用膜电解技术(装置如图所示),将
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4cec4917700e7fdf302924b6c8fe962b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e6d42c4c1add1febe3099929775fc3e0.png)
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(5)加入饱和
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/820365183ca38111e57d932a0a559901.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/211840e89dafdb76df0e15c2612acdd9.png)
(6)该流程中,能循环利用的物质有
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【推荐3】在已经发现的一百多种元素中,除稀有气体外,非金属元素只有十多种,但与生产生活有密切的联系。
(1)氮是动植物生长不可缺少的元素,合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨大,反应如下:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)。
①合成氨的反应中的能量变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/8/0dff2bcb-947a-4bbb-bbe2-d42e609a66db.png?resizew=162)
该反应是________ 反应(填“吸热”或“放热”),其原因是反应物化学键断裂吸收的总能量________ (填“大于”或“小于”)生成物化学键形成放出的总能量。
②在一定条件下,将一定量的N2和H2的混合气体充入某定容密闭容器中,一段时间后,下列叙述不能说明该反应达到平衡状态的是________ (填序号)。
A.容器中混合气体的密度不随时间变化
B.单位时间内断裂3molH-H键的同时断裂6molN-H键
C.N2、H2、NH3的物质的量之比为1:3:2
D.容器中混合气体的平均相对分子质量不随时间变化
(2)容器容积为1L,T2℃在起始体系中加入1molN2、3molH2,经过5min反应达到平衡时放出热量55.44kJ。保持容器体积和温度不变,若起始时向容器内放入2molN2和6molH2,达平衡后放出的热量为Q,则Q________ 110.88kJ(填“>”、“<”或“=”)。
(3)目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g),在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。达平衡时容器内平衡时与起始时的压强之比________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/8/5f80205b-3459-455d-982d-eefc8a71569c.png?resizew=202)
(4)有可逆反应Fe(s)+CO2(g)
FeO(s)+CO(g)∆H>0。
①若起始时把Fe和CO2放入体积固定的密闭容器中,CO2的起始浓度为2.0mol/L,某温度时达到平衡,此时容器中CO的浓度为1.0mol/L,则该温度下上述反应的平衡常数K=_____________ 。
②若该反应在体积固定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态,如果改变下列条件,升高温度,反应混合气体中CO2的物质的量分数_____________ 变化(选填“增大”、“减小”、“不变”)。
(1)氮是动植物生长不可缺少的元素,合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨大,反应如下:N2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/34622740e762a24934a88d105cdc0906.png)
①合成氨的反应中的能量变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/8/0dff2bcb-947a-4bbb-bbe2-d42e609a66db.png?resizew=162)
该反应是
②在一定条件下,将一定量的N2和H2的混合气体充入某定容密闭容器中,一段时间后,下列叙述不能说明该反应达到平衡状态的是
A.容器中混合气体的密度不随时间变化
B.单位时间内断裂3molH-H键的同时断裂6molN-H键
C.N2、H2、NH3的物质的量之比为1:3:2
D.容器中混合气体的平均相对分子质量不随时间变化
(2)容器容积为1L,T2℃在起始体系中加入1molN2、3molH2,经过5min反应达到平衡时放出热量55.44kJ。保持容器体积和温度不变,若起始时向容器内放入2molN2和6molH2,达平衡后放出的热量为Q,则Q
(3)目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/8/5f80205b-3459-455d-982d-eefc8a71569c.png?resizew=202)
(4)有可逆反应Fe(s)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
①若起始时把Fe和CO2放入体积固定的密闭容器中,CO2的起始浓度为2.0mol/L,某温度时达到平衡,此时容器中CO的浓度为1.0mol/L,则该温度下上述反应的平衡常数K=
②若该反应在体积固定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态,如果改变下列条件,升高温度,反应混合气体中CO2的物质的量分数
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解答题-原理综合题
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(0.4)
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解题方法
【推荐1】Ⅰ.煤是重要的化工原料,利用煤的气化、液化可制取甲醇等有机物,其中发生的反应有:
①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e6c995b1d9a2fb9ea55275ceade378a0.png)
②![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6daa600a24489c4d1fdb66a7a8683c42.png)
相关物质的化学键键能数据如下:
(1)试计算该反应![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8e740512b1465c0a5b16dd2c10cde3ca.png)
___________ 。
Ⅱ.“绿水青山,就是金山银山”,环境问题已被受全球广泛关注。氮的氧化物是大气主要污染物之一,环境保护的重要任务之一就是减少氮的氧化物等污染物在大气中的排放。
查有关资料可知:的反应历程分两步:
第一步:
(快)
;
;![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/92ca8f0b076f017ed92455956f020d89.png)
第二步:
(慢)
;
;![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b87b4fa393fec8dcad30a02f33a844d4.png)
(2)一定条件下,当反应
达到平衡状态时:
①可用
、
、
、
表示该反应的平衡常数,其表达式为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/940db2e9b806d2c9dbedcf14f05b9480.png)
___________ ;
②已知:上述反应的平衡常数的对数
随温度的变化如图所示,在温度为
时此反应在A点达到平衡。若升高温度,B、C、D、E四点中能正确表示该反应的
与T的关系的点为___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/26/682210fa-f50f-4d32-a622-07e709abbf36.png?resizew=166)
(3)
是一种新型硝化剂,人们对它的性质和制备广泛关注。已知:在
时可发生分解:
。此温度下,测得恒容密闭容器中
浓度随时间的变化如下表:
①
内,用
来表示的平均化学反应速率为___________ ;
②在此温度下,于恒容密闭容器中充入
进行此反应,能说明该反应已达到化学平衡状态的是___________ (填字母)
a.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ea658ce4171dd197a5194c7269dc2975.png)
b.
和
的浓度之比保持不变
c.在绝热容器中,反应的平衡常数不再变化
d.容器内气体的平均相对分子质量为45,且保持不变
(4)将一定量的
加入到恒温恒压的密闭容器中(温度
、压强
)。在反应
中,正反应速率
,逆反应速率
,其中
、
为速率常数,p为分压(分压=总压×物质的量分数),若该条件下
,当
的
分解时,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/278dcb2e4e0d6b349b8ba7b094ab6ea6.png)
___________
。
(5)将一定量
加入恒容密闭容器中,发生反应
。测得在不同温度下,
的物质的量分数
如图所示。已知
的起始压强
为
,试计算图中a点对应温度下以平衡分压来表示的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
___________ 。
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e6c995b1d9a2fb9ea55275ceade378a0.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6daa600a24489c4d1fdb66a7a8683c42.png)
相关物质的化学键键能数据如下:
化学键 | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
![]() | 703 | 355 | 465 | 516 | 583 |
(1)试计算该反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8e740512b1465c0a5b16dd2c10cde3ca.png)
Ⅱ.“绿水青山,就是金山银山”,环境问题已被受全球广泛关注。氮的氧化物是大气主要污染物之一,环境保护的重要任务之一就是减少氮的氧化物等污染物在大气中的排放。
查有关资料可知:的反应历程分两步:
第一步:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/809d7b969fb0ba1a9349e1397f7be6aa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7445e471d3a53620fdb9868065240066.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b3256c0d0eb75b9d40c5aabca38f3ded.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/92ca8f0b076f017ed92455956f020d89.png)
第二步:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9ceff8e126db6cc7a56cdd75aee8d393.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/94b3eb91c522d80aa7c9855c360e8e2f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f566d372acd9669fabf9fd1dc8b12705.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b87b4fa393fec8dcad30a02f33a844d4.png)
(2)一定条件下,当反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e2935b71bd2fe0db95d3c4f71373aa84.png)
①可用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/724c7bd60918c1b616af622e6fdadde0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9e5e987f94f03db2786660493e912ec9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff9ab437452667cbea904955550fbf9a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/663a7d02b06209d1bc89387e24678b22.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/940db2e9b806d2c9dbedcf14f05b9480.png)
②已知:上述反应的平衡常数的对数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/580318e474fe9c93a313a45e8ea52451.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c0ef8ad3d7c5a7175826718f9a4f43a6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/580318e474fe9c93a313a45e8ea52451.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/26/682210fa-f50f-4d32-a622-07e709abbf36.png?resizew=166)
(3)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eba69df5a16b0af832cccc98b3e8e80b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d14fbb62256f18550988f21442d31806.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dd1d0f965e9aedfa8c4ba1707fceff7a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eba69df5a16b0af832cccc98b3e8e80b.png)
![]() | 0 | 10 | 20 |
![]() | 2.5 | 1.5 | 1.3 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c92d2678bdb8c609e4e59f181b886da.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
②在此温度下,于恒容密闭容器中充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/67fc09150316218ee39920560b03e81e.png)
a.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ea658ce4171dd197a5194c7269dc2975.png)
b.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
c.在绝热容器中,反应的平衡常数不再变化
d.容器内气体的平均相对分子质量为45,且保持不变
(4)将一定量的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/94679132b75edf2fc0643e4832a1e845.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f7894284fecbf72f41f8ee04c90b9148.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/92ef5c07c005f1a9f7f4587c9837fb32.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/91a11eae2208bf37dd09995daeec5a34.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e41d57f9c28b481c12bc7bc95a1211d9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c843354d79e132df8f6751b85775e61e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5fc7e2626bcdf7b6721d3092804a718.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5eb0a11e0a9472eb84ccc3093815ebd1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/675c1da13980a8f0611a714f184d9e30.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/57f9fd62e62750b30638385031737f89.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/94679132b75edf2fc0643e4832a1e845.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/278dcb2e4e0d6b349b8ba7b094ab6ea6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/74e8b01f3c53d95debb8b22ed22102f5.png)
(5)将一定量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/94679132b75edf2fc0643e4832a1e845.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f4d3c738606c861f21410654f23b5ac8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/94679132b75edf2fc0643e4832a1e845.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e514bc1761deff47d27c1909c1906ab4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/94679132b75edf2fc0643e4832a1e845.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce4eb1eb3bfbb5bd39433a44232816e1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/869d879bd043b0311e69501b45788986.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/26/0116bdb1-ae48-4156-84b0-324d4465e2a1.png?resizew=281)
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解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】合成氨对人类的生存和发展有着重要意义,1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨,实现了人工固氮。
(1)化学家Gethard Ertl证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的过程,示意图如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/19/830e193a-253e-4834-96e1-9d53def090f0.png?resizew=543)
下列说法正确的是_____ (填标号)。
a.①表示N2、H2分子中均是单键
b.该过程表示了化学变化中包含旧化学键的断裂和新化学键的生成
c.③→④需要吸收能量
d.②→③需要吸收能量
(2)已知
;![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c6abaf0ebdc9f40d1a7d9a301ee4c466.png)
,请分析工业上选用氮气与氢气反应固氮,而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是_____ 。
(3)对于反应
,在一定条件下氨的平衡含量如下表。
哈伯选用的条件是
、
,而非
、
,可能的原因是_____ 。(提示:温度会影响催化剂的活性)
(4)一定温度下,向容积恒定的密闭容器中充入1mol氮气和3mol氢气,一段时间后达化学平衡状态。若保持其他条件不变,向上述平衡体系中再充入1mol氮气和3mol氢气,氮气的平衡转化率_____ (填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)合成氨需要选择合适的催化剂,分别选用A、B、C三种催化剂进行实验,所得结果如下图所示(其他条件相同),则实际生产中适宜选择的催化剂是_____ (填“A"“B”或“C”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/19/50acea5a-b56a-4808-bade-6c8a7e620af9.png?resizew=320)
(6)下图是当反应器中按
投料后,在
、
、
反应达到平衡时,混合物中
的物质的量分数随总压强的变化曲线。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/19/85196317-28b7-462e-b24c-109fa712d4f5.png?resizew=332)
①曲线a、b、c对应温度较高的是______ (填“a”或“b”或“c”)。
②列出b点平衡常数的计算式![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
_____ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数;不要求计算结果)。
(1)化学家Gethard Ertl证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的过程,示意图如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/19/830e193a-253e-4834-96e1-9d53def090f0.png?resizew=543)
下列说法正确的是
a.①表示N2、H2分子中均是单键
b.该过程表示了化学变化中包含旧化学键的断裂和新化学键的生成
c.③→④需要吸收能量
d.②→③需要吸收能量
(2)已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3b22fec2177202fdfdfaf548037e7ef8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c6abaf0ebdc9f40d1a7d9a301ee4c466.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1adcf79585e9188378de9ae36745acf2.png)
(3)对于反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c6abaf0ebdc9f40d1a7d9a301ee4c466.png)
温度/℃ | 压强/![]() | 氨的平衡含量 |
200 | 10 | 81.5% |
550 | 10 | 8.25% |
哈伯选用的条件是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d09cd110efe60de0f2ed4d59b0f7401c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bc2bde1e0926e99feebdc02f9c497734.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41d093be1eb35984c7fd3e401764200d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bc2bde1e0926e99feebdc02f9c497734.png)
(4)一定温度下,向容积恒定的密闭容器中充入1mol氮气和3mol氢气,一段时间后达化学平衡状态。若保持其他条件不变,向上述平衡体系中再充入1mol氮气和3mol氢气,氮气的平衡转化率
(5)合成氨需要选择合适的催化剂,分别选用A、B、C三种催化剂进行实验,所得结果如下图所示(其他条件相同),则实际生产中适宜选择的催化剂是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/19/50acea5a-b56a-4808-bade-6c8a7e620af9.png?resizew=320)
(6)下图是当反应器中按
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0971adc2b6be191133dd11eed2fbc39b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41d093be1eb35984c7fd3e401764200d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4c27dae2a9f8e9a448a18ecbc1f25bad.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf6354d84f1537d28ba7b7c1b6afab8d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1163bc05a73653778b05c45aed88addc.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/19/85196317-28b7-462e-b24c-109fa712d4f5.png?resizew=332)
①曲线a、b、c对应温度较高的是
②列出b点平衡常数的计算式
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
【推荐3】二氧化碳的回收利用是环保领域研究的热点课题。
(1)在太阳能的作用下,以
为原料制取炭黑的流程如图甲所示。其总反应的化学方程式为_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/20/2983456394584064/2984046071635968/STEM/97930501-e4de-4e3c-ab8e-e0ef357108b8.png?resizew=203)
(2)
经过催化氢化合成低碳烯烃。其合成乙烯的反应为
。
几种物质的能量(在标准状况下规定单质的能量为0,测得其他物质在生成时所放出或吸收的热量)如下表所示:
则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
_______ 。
(3)在2L恒容密闭容器中充入2mol
和nmol
,在一定条件下发生反应:
,
的转化率与温度、投料比[
]的关系如图乙所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/20/2983456394584064/2984046071635968/STEM/c47d018b-246f-4298-bf91-743dc908ed5c.png?resizew=282)
①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0149df94b161d1ada3c3e956410fbc9d.png)
_______ (填“>”“<”或“=”,下同)
,平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5b7706c6abbe0f7086d405c8c5e4c0d.png)
_______
。
②TK时,某密闭容器中发生。上述反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下表:
20~30min间只改变了某一条件,根据表中的数据判断改变的条件可能是_______ (填字母)。
A.通入一定量
B.通入一定量![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/78a7fcd8e92f4fe836b0515191b0be7c.png)
C.加入合适的催化剂 D.缩小容器容积
(4)在催化剂M的作用下,
和
同时发生下列两个反应:
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c523e50f790218235eae777f95a8a724.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c523e50f790218235eae777f95a8a724.png)
图丙是乙烯在相同时间内,不同温度下的产率,则高于460℃时乙烯产率降低的原因不可能是_______(填字母)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/20/2983456394584064/2984046071635968/STEM/6abbd6ab-34c7-4bd9-b4ce-edf51c1270ef.png?resizew=219)
(5)
溶液通常用来捕获
,常温下,
的第一步、第二步电离常数分别为
,
,则常温下,
的
溶液的pH等于______ (不考虑
的第二步水解和
的电离)。
(1)在太阳能的作用下,以
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/20/2983456394584064/2984046071635968/STEM/97930501-e4de-4e3c-ab8e-e0ef357108b8.png?resizew=203)
(2)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/453684de6ab0ccde2ff2eb2858ed22d0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
几种物质的能量(在标准状况下规定单质的能量为0,测得其他物质在生成时所放出或吸收的热量)如下表所示:
物质 | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
能量![]() | 0 | -394 | 52 | -242 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
(3)在2L恒容密闭容器中充入2mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/453684de6ab0ccde2ff2eb2858ed22d0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22e1324e1e9318481b6e7264c8595804.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a01f6b07f5d75efc6578e2038db31d47.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/20/2983456394584064/2984046071635968/STEM/c47d018b-246f-4298-bf91-743dc908ed5c.png?resizew=282)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0149df94b161d1ada3c3e956410fbc9d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/57f617b6d0ae0657401ff221ee7e23f6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5b7706c6abbe0f7086d405c8c5e4c0d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b23d08f125873b66e1233472050914b.png)
②TK时,某密闭容器中发生。上述反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下表:
时间 浓度/mol/L 物质 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
![]() | 6.00 | 5.40 | 5.10 | 9.00 | 8.40 | 8.40 |
![]() | 2.00 | 1.80 | 1.70 | 3.00 | 2.80 | 2.80 |
![]() | 0 | 0.10 | 0.15 | 3.20 | 3.30 | 3.30 |
A.通入一定量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/78a7fcd8e92f4fe836b0515191b0be7c.png)
C.加入合适的催化剂 D.缩小容器容积
(4)在催化剂M的作用下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d505b656ad69302c15ae3001c92c943.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c523e50f790218235eae777f95a8a724.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6299cce9ecb30228d41ba597f5a510e9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c523e50f790218235eae777f95a8a724.png)
图丙是乙烯在相同时间内,不同温度下的产率,则高于460℃时乙烯产率降低的原因不可能是_______(填字母)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/20/2983456394584064/2984046071635968/STEM/6abbd6ab-34c7-4bd9-b4ce-edf51c1270ef.png?resizew=219)
A.催化剂M的活性降低 | B.反应Ⅰ的平衡常数变大 |
C.生成甲醚的量增加 | D.反应Ⅱ的活化能增大 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cd46a1a853c372c1fb6c7a88cd947e87.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/065e3dd567b4b629e3e6ad65193aa352.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2e6773b729194ae6c6c72e22a9a82f6e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4f048824f671434b4825c9e2ad0c8e12.png)
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【推荐1】I.在容器为1L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)
2NO2(g),且温度升高,混合气体的颜色加深。100℃时,体系中各物质的浓度随时间的变化如图1所示。回答下列问题:
(1)100℃时,在0~60s时段,反应速率v(N2O4)为______ mol/(L·s),反应的平衡常数K为_______ 。
(2)100℃时达到平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.0020mol/(L·s)平均速率降低,经10s又达到平衡.T_____ 100℃(填“大于”或“小于”),判断理由是_________ 。
Ⅱ.利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池。正极材料LiOH可由电解法制备,钴氧化物可通过处理钴渣获得。
(1)利用如图2所示的装置电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为_____ 溶液(填化学式),阳极电极反应式为__________________ 。
(2)利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备钻氧化物的艺流程如图3:
Co(OH)3在酸溶并发生氧化还原反应时的离子方程式为______________________ 。在空气中煅烧CoC2O4生成钴的氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体的质量为2.73g,CO2的体积为1.344L(标准状况),则钴氧化物的化学式为_____________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/26/c2f698bf-fb6a-43b6-82e2-383b182fa098.png?resizew=245)
(1)100℃时,在0~60s时段,反应速率v(N2O4)为
(2)100℃时达到平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.0020mol/(L·s)平均速率降低,经10s又达到平衡.T
Ⅱ.利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池。正极材料LiOH可由电解法制备,钴氧化物可通过处理钴渣获得。
(1)利用如图2所示的装置电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/26/d6dba10b-85ff-4a6a-af5f-26134dc99f4d.png?resizew=156)
(2)利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备钻氧化物的艺流程如图3:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/26/4100ac21-38a6-47ff-b73c-cb29ff1f24ae.png?resizew=498)
Co(OH)3在酸溶并发生氧化还原反应时的离子方程式为
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(0.4)
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【推荐2】二甲醚(CH3OCH3)是优良的洁净燃料。
Ⅰ:工业上可用CO和
合成二甲醚,其反应为
,初始条件相同时,分别在A(恒温)、B(绝热)两个容器内反应。
(1)反应初始时两容器的反应速率A_______ (填“>”“<”或“=”,下同)B;平衡时CO的转化率A_______ B。
Ⅱ:利用
催化加氢制二甲醚过程中发生的化学反应如下:
反应Ⅰ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ced0e6c3d4e5d9ae47edacbdf040555f.png)
反应Ⅱ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6886594ac5a3097d4e6781992f592f69.png)
反应Ⅲ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e50cf14b82f2d42f1ac08d5f185c2d4a.png)
回答下列问题:
(2)甲醇水化制
的反应能量变化如图所示,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2edf3ec4c25802a60151619a6cf99822.png)
_______ kJ/mol(用含有a、b、c的式子表示)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/25/6bac7e71-92ff-4f44-9f47-cf47ce3a72d5.png?resizew=353)
(3)一定温度下,向体积为1L的恒容密闭容器中通入
和
进行上述反应,反应经10min达平衡,
的平衡转化率为30%,容器中CO(g)为0.05mol,
为0.05mol。前
的反应速率为_______ ,反应Ⅲ的平衡常数K=_______ 。继续向容器中加入
和
,此时反应Ⅲ_______ (填“向正反应方向进行”“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。
(4)在一定条件下,在恒容密闭容器中按
投料进行上述反应,
的平衡转化率及
的平衡体积分数随温度变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/24/d24ade2b-85c4-4fd8-be04-5c346afe88f5.png?resizew=347)
图中曲线X表示_______ 的平衡体积分数随温度的变化。
Ⅰ:工业上可用CO和
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c9e357775d166a69abb7b2f98a758b3a.png)
(1)反应初始时两容器的反应速率A
Ⅱ:利用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ced0e6c3d4e5d9ae47edacbdf040555f.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6886594ac5a3097d4e6781992f592f69.png)
反应Ⅲ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e50cf14b82f2d42f1ac08d5f185c2d4a.png)
回答下列问题:
(2)甲醇水化制
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2edf3ec4c25802a60151619a6cf99822.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/25/6bac7e71-92ff-4f44-9f47-cf47ce3a72d5.png?resizew=353)
(3)一定温度下,向体积为1L的恒容密闭容器中通入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5b2f6a3f5804fa18a81c4dd859a1ed55.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9cfd1ccccb3c3fdece9e025f41f201cd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2982eaa1e5b7d98a9da3e4f1aa320d8b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c2dd3b580a935c2a0015d9e976c8a1b2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/89114ed393ceb446247db2a3b9e3e850.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/da46544326e8ff43c3434fe6717e639e.png)
(4)在一定条件下,在恒容密闭容器中按
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c4a83c7ec8bde45c28746d2aca6d364b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4108d7800eb73d4f417c7edb49b30182.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/24/d24ade2b-85c4-4fd8-be04-5c346afe88f5.png?resizew=347)
图中曲线X表示
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【推荐3】甲硫醇(
)是重要的有机化工中间体,可用于合成维生素。通过
和
合成
的主要反应为:
I.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c05de704bff6321b5b2d58a563fd66d7.png)
Ⅱ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/126a86899f528403fa64dab8f30fa552.png)
回答下列问题:
(1)计算反应
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac4fe034ddc5dc5c445012d675b82738.png)
_______ kJ/mol。
(2)
℃时,向恒容密闭容器中充入一定量
和
发生反应,下列事实能说明反应达到平衡状态的是_______(填选项字母)。
(3)
℃时,向压强为
的恒压密闭容器中按物质的量之比为1:2充入
和
发生反应,达到平衡时,
的转化率为80%,
的体积分数为5%。
①计算
的选择性为_______ (
的选择性=
)。
②反应I的平衡常数
=_______ (
是用分压表示的平衡常数,结果保留两位小数)。
(4)在
反应压力为0.7Mpa条件下,气体按90mL/min的速率通过催化剂表面发生反应,每分钟反应体系中
转化率、
选择性随温度的变化如图甲所示,催化机理如图乙所示。
分压表示的反应速率为_______ Mpa/min(结果保留两位有效数字)。
②当温度高于370℃时,
转化率随温度升高而降低的原因可能为_______ 。
③从电负性的角度描述ⅲ→i中脱水的过程:_______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/070f790da8021524b98ecdb2c41f6779.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50a5c6d26e9821c59de16c928dcb79f0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c0afdbb1b1be2d624217f907abfd630.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/070f790da8021524b98ecdb2c41f6779.png)
I.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c05de704bff6321b5b2d58a563fd66d7.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/126a86899f528403fa64dab8f30fa552.png)
回答下列问题:
(1)计算反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f0b4e9d145f0f5f4420468f3a44cd3b9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac4fe034ddc5dc5c445012d675b82738.png)
(2)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2bf9f024ee17a5595763784914fe9b28.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8701dd6b62ca8e68df5e2c8f26f723f7.png)
A.容器内气体密度不再发生变化 |
B.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化 |
C.![]() |
D.![]() ![]() |
(3)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85242e455a682eb4aa47abd6fb6af8fc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dec5a2647f6ea6fabb08f0060ae2160e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2bf9f024ee17a5595763784914fe9b28.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8701dd6b62ca8e68df5e2c8f26f723f7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2bf9f024ee17a5595763784914fe9b28.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c15fdda3f5f363c1f0e1e2a3dc1247b0.png)
①计算
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2a047cbff33aace5687d95fda84c715e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/070f790da8021524b98ecdb2c41f6779.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac9103f0cdf060beb4e1c58af8ddcec0.png)
②反应I的平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/febe6ae46e15c2df1772464535e1ce23.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/febe6ae46e15c2df1772464535e1ce23.png)
(4)在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/db9d5d607f31477eb772056a765716ca.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2bf9f024ee17a5595763784914fe9b28.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2a047cbff33aace5687d95fda84c715e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2a047cbff33aace5687d95fda84c715e.png)
②当温度高于370℃时,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2bf9f024ee17a5595763784914fe9b28.png)
③从电负性的角度描述ⅲ→i中脱水的过程:
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解题方法
【推荐1】合成氨工艺是人工化肥的生产支柱,是人类生存发展的“食”之基础。
回答下列问题:
Ⅰ.化学键键能如表
(1)估算
的△H=_______
。已知该反应的△S=-198.9J/(mol·K),理论上该反应在温度为298K下_______ (填“能”或“不能”)自发进行。
Ⅱ.科学家结合实验与计算机模拟结果,研究了合成氨的反应历程,如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*表示,TS表示过渡态。_______ 个基元反应。发生N—N键断裂的反应方程式为______________ 。
(3)H—H键断裂应该吸收热量,但
反应的
,主要原因为______________ 。
(4)在实际工业生产中,合成氨一般采用的温度为400~500℃,主要原因为______________ 。
(5)温度为500℃、压强为20MPa,原料气
,反应
,反应平衡时,氨气的体积分数为20%,则氮气的转化率约为_______ %(计算结果保留三位有效数字)。该条件下,
,
的标准平衡常数
为_______ (用最简分数形式表示)。[已知:分压=总压×该组分物质的量分数,对于反应dD(g)+eE(g)
gG(g)+hH(g),
,其中
,pG、pH、pD、pE为各组分的平衡分压]。
回答下列问题:
Ⅰ.化学键键能如表
化学键 | N≡N | H—H | N—H |
键能(![]() | 946 | 436 | 390.8 |
(1)估算
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/51b03d046616ce80cbfa258574f27039.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
Ⅱ.科学家结合实验与计算机模拟结果,研究了合成氨的反应历程,如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*表示,TS表示过渡态。
(3)H—H键断裂应该吸收热量,但
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c190651ba9682d70e63883b40cbdfc8c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c523e50f790218235eae777f95a8a724.png)
(4)在实际工业生产中,合成氨一般采用的温度为400~500℃,主要原因为
(5)温度为500℃、压强为20MPa,原料气
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/504e972f85a35314da8784995e54be5c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/51b03d046616ce80cbfa258574f27039.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8f14de6b784a785ade4d44dad3af34f3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/51b03d046616ce80cbfa258574f27039.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/085800fe1bbafc68aaba6f95606a4ef8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c21de3708bffe56f025a6488e4dbdb08.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8f14de6b784a785ade4d44dad3af34f3.png)
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【推荐2】乙烯是世界上产量最大的化学产品之一,乙烯工业是石油化工产业的核心。
(1)甲醇制备乙烯的主要反应:
i.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad5de9a31db3ae1f9bb4895587c344c1.png)
ii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/84732e84257c03fc644489d153e480a0.png)
iii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/94b5b93e962795fdc72835eb9b4dba03.png)
转化为
的热化学方程式iv:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c907be56e75f681b5e195a5294f7c05.png)
___________ ,该反应能自发进行的条件是___________ (填“较低”“较高”或“任意”)温度。
(2)乙炔在
表面选择加氢生成乙烯的反应机理如图。其中吸附在
表面上的物种用*标注。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/31/a0a6d476-90bd-4506-b3ed-9b9008b30df7.png?resizew=354)
该历程中最大能垒(活化能)为___________
,该步骤的化学方程式为___________ 。
(3)
法是目前工业上生产乙醛的最重要方法。其反应如下:CH2=CH2(g)+
O2(g)
CH3CHO(g)
,某温度下,物质的量之比为2:1的
和
在刚性容器内发生反应该反应,若起始总压为PMPa,反应达到平衡时总压减少了25%,用各物质的平衡分压表示该反应的平衡常数,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
___________ (只要列出计算式,分压=总压×物质的量分数)。
(4)为寻找更合适的催化剂,工业生产中将乙烯和氧气混合气体按一定的流速通过两种不同的催化剂表面发生反应,通过逸出气体的成分测得乙烯的转化率随温度变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/31/177e6609-4109-456b-8403-72867a6858ff.png?resizew=189)
在②的催化剂下400-450℃范围内,温度升高,乙烯的转化率快速增大,原因是___________ 。在温度、压强和催化剂①均不变的情况下,提高A点的转化率的可行的方法有___________ 。
(1)甲醇制备乙烯的主要反应:
i.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5b94c6dad6c0959d12f32379f5e06d7a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad5de9a31db3ae1f9bb4895587c344c1.png)
ii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aba01cf0ccbd65436eabf5fd52dfa2b1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/84732e84257c03fc644489d153e480a0.png)
iii.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/43333d77b86247b3dd01ad392e931f26.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/94b5b93e962795fdc72835eb9b4dba03.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ccab67a736385c61a9c8bc5f0f97c100.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4e6553c72b887ca38fa8b1381a128f9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f7885221cd20a61103c14c323f525841.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c907be56e75f681b5e195a5294f7c05.png)
(2)乙炔在
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该历程中最大能垒(活化能)为
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(3)
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(4)为寻找更合适的催化剂,工业生产中将乙烯和氧气混合气体按一定的流速通过两种不同的催化剂表面发生反应,通过逸出气体的成分测得乙烯的转化率随温度变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/31/177e6609-4109-456b-8403-72867a6858ff.png?resizew=189)
在②的催化剂下400-450℃范围内,温度升高,乙烯的转化率快速增大,原因是
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】铋(Bi)是一种稀有金属,目前世界年产量约4000t左右。铋的主要用途是制造易熔合金,作为冶金添加剂及制药工业等方面。铋的冶炼分为粗炼和精炼两个阶段:
Ⅰ.粗炼
Ⅱ.精炼
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回答下列问题:
(1)铋在元素周期表中的位置是_______________ 。
(2)①还原熔炼法中还需加入一定量造渣剂(纯碱)使其与矿石中的脉石(主要为Al2O3)形成熔渣,写出形成熔渣反应的化学反应方程式______________________________ 。
②对于混合精矿,矿料中的Bi2S3和Bi2O3可在高温下彼此进行氧化还原反应生产粗铋,写出此反应的化学反应方程式______________________________ 。
③有些硫化铋矿也可用湿法处理,即加入三氯化铁与盐酸的混合液,可溶解硫化铋和少量天然铋,这是利用了_______________________________ 。
(3)电解精炼时,以_______ 作为阳极,__________ 作为阴极,电解液一般用FeCl3/HCl。此时电解出的铋还含有砷、锑、碲杂质,需进一步除去:
①除砷、锑
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/6/20c84e72-ecfd-47b6-b0a5-c524202ea08c.png?resizew=246)
在熔融粗铋中通入空气,砷、锑将优先氧化为As2O3及Sb2O3,根据上图分析其原因是________________________________ 。
②除碲:向除砷、锑后的熔铋中继续鼓入空气并加入NaOH,杂质碲被氧化为TeO2随即被NaOH吸入形成亚碲酸钠,写出吸入反应的离子反应方程式_______________________ 。
Ⅰ.粗炼
辉铋矿(Bi2S3) | 铋华(Bi2O3) | 混合精矿(Bi2S3/ Bi2O3) |
沉淀熔炼 | 还原熔炼 | 混合熔炼 |
Ⅱ.精炼
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回答下列问题:
(1)铋在元素周期表中的位置是
(2)①还原熔炼法中还需加入一定量造渣剂(纯碱)使其与矿石中的脉石(主要为Al2O3)形成熔渣,写出形成熔渣反应的化学反应方程式
②对于混合精矿,矿料中的Bi2S3和Bi2O3可在高温下彼此进行氧化还原反应生产粗铋,写出此反应的化学反应方程式
③有些硫化铋矿也可用湿法处理,即加入三氯化铁与盐酸的混合液,可溶解硫化铋和少量天然铋,这是利用了
(3)电解精炼时,以
①除砷、锑
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/6/20c84e72-ecfd-47b6-b0a5-c524202ea08c.png?resizew=246)
在熔融粗铋中通入空气,砷、锑将优先氧化为As2O3及Sb2O3,根据上图分析其原因是
②除碲:向除砷、锑后的熔铋中继续鼓入空气并加入NaOH,杂质碲被氧化为TeO2随即被NaOH吸入形成亚碲酸钠,写出吸入反应的离子反应方程式
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