已知:用NH3催化还原NOx时包含以下反应.
反应①:4NH3 (g)+6NO(g)
5N2(g)+6H2O(l) ∆H1=-1 807. 0 kJ·mol—1,
反应②:4NH3(g)+6NO2(g)
5N2(g)+3O2(g)+6H2O(l) ∆H2=?
反应③:2NO(g)+O2(g)
2NO2(g) ∆H3=-113.0kJ·mol一1
(1)反应②的∆H2==_____________ 。
(2)为探究温度及不同催化剂对反应①的影响.分别在不同温度、不同催化剂下.保持其他初始条件不变重复实验.在相同时间内测得N2浓度的变化情况如下图所示。
①反应①的平衡常数的表达式K=________ 。相同温度下.在催化剂甲的作用下反应的平衡常数______ (填“大于”“小于”或“等于”)在催化剂乙的作用下反应的平衡常数。
②N点后N2浓度减小的原因可能是_____________________ 。
(3)某温度下,在1 L恒容密闭容器中初始投入4 mol NH3和6 mol NO发生反应①.当气体总物质的量为7.5mol时反应达到平衡.则NH3的转化率为____ ,达平衡所用时间为5 min.则用NO表示此反应0~5 min内的平均反应速率为______ .
反应①:4NH3 (g)+6NO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
反应②:4NH3(g)+6NO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
反应③:2NO(g)+O2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(1)反应②的∆H2==
(2)为探究温度及不同催化剂对反应①的影响.分别在不同温度、不同催化剂下.保持其他初始条件不变重复实验.在相同时间内测得N2浓度的变化情况如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/31/3d44c9d4-4c8e-4127-99cb-b78ae6e3cb73.png?resizew=205)
①反应①的平衡常数的表达式K=
②N点后N2浓度减小的原因可能是
(3)某温度下,在1 L恒容密闭容器中初始投入4 mol NH3和6 mol NO发生反应①.当气体总物质的量为7.5mol时反应达到平衡.则NH3的转化率为
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更新时间:2019-07-30 10:07:19
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【推荐1】将化学知识的系统化,有助于对化学问题的进一步认识。请你参与下列关于化学反应的讨论:
问题1:化学变化过程中的平衡状态可以通过改变反应条件而发生变化。对电离平衡、水解平衡、化学平衡等各种平衡移动的方向与外界条件变化的关系请你运用一句话进行总结:___________ 。
问题2:不同化学反应进行的快慢和程度千差万别。在复杂的反应中,要考虑反应的先后顺序。已知NH4++AlO2-+H2O=Al(OH)3↓+NH3·H2O,向含有等物质的量的NH4+、Al3+、H+、混合溶液中,慢慢滴加NaOH溶液,直至过量,并不断搅拌,依次发生了数个离子反应;其中:
(1)第二个离子反应的离子方程式是_______________________
(2)最后一个离子反应的离子方程式是______________________________
问题3:化学反应的复杂性决定了反应方程式计量数的复杂性。对下列化学反应:8KMnO4+15KI+17H2SO4=8MnSO4+5I2+5KIO3+9 K2SO4+17H2O,如果该反应方程式中I2和KIO3的系数不是5,可能的配平系数还有许多组。请你再写出一个配平的该反应的化学方程式:________________________________ 。
问题4:1840年盖斯根据一系列实验事实得出规律:“若是一个反应可以分步进行,则各步反应的反应热总和与这个反应一次发生时的反应热相同。”这是在各反应于相同条件下完成时的有关反应热的重要规律。已知金刚石和石墨分别在氧气中完全燃烧的热化学方程式为:C(金刚石、s)+O2(g)=CO2(g):△H=-395.41kJ/mol,C(石墨、s)+O2(g)=CO2(g):△H=-393.51kJ/mol,则金刚石转化石墨时的热化学方程式为:_________________________________ 。
问题1:化学变化过程中的平衡状态可以通过改变反应条件而发生变化。对电离平衡、水解平衡、化学平衡等各种平衡移动的方向与外界条件变化的关系请你运用一句话进行总结:
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(1)第二个离子反应的离子方程式是
(2)最后一个离子反应的离子方程式是
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问题4:1840年盖斯根据一系列实验事实得出规律:“若是一个反应可以分步进行,则各步反应的反应热总和与这个反应一次发生时的反应热相同。”这是在各反应于相同条件下完成时的有关反应热的重要规律。已知金刚石和石墨分别在氧气中完全燃烧的热化学方程式为:C(金刚石、s)+O2(g)=CO2(g):△H=-395.41kJ/mol,C(石墨、s)+O2(g)=CO2(g):△H=-393.51kJ/mol,则金刚石转化石墨时的热化学方程式为:
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解题方法
【推荐2】甲醇是一种重要化工原料,又是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景。
(1)已知:CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g)ΔH=+84kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-484kJ·mol-1
工业上常以甲醇为原料制取甲醛,请写出CH3OH(g)与O2(g)反应生成HCHO(g)和H2O(g)的热化学方程式:__________ 。
(2)工业上可用如下方法合成甲醇,化学方程式为CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g),已知某些化学键的键能数据如下表:
请回答下列问题:
①该反应的ΔS__________ (填“>”或“<”)0。图中曲线a到曲线b的措施是__________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/24/8a367a6a-7ff2-4f6b-ac71-3006ad39a1c6.png?resizew=218)
②已知CO中的C与O之间为三键,其键能为xkJ·mol-1,则x=__________ 。
(3)由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池,可使手机连续使用一个月才充一次电。
①该电池负极的电极反应式为__________ 。
②若以该电池为电源,用石墨作电极电解200mL含有如下离子的溶液。
电解一段时间后,当两极收集到相同体积(相同条件下)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)阳极上收集到氧气的质量为__________ 。
(1)已知:CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g)ΔH=+84kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-484kJ·mol-1
工业上常以甲醇为原料制取甲醛,请写出CH3OH(g)与O2(g)反应生成HCHO(g)和H2O(g)的热化学方程式:
(2)工业上可用如下方法合成甲醇,化学方程式为CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
化学键 | C—C | C—H | H—H | C—O | C≡O | O—H |
键能/kJ·mol-1 | 348 | 413 | 436 | 358 | x | 463 |
①该反应的ΔS
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/24/8a367a6a-7ff2-4f6b-ac71-3006ad39a1c6.png?resizew=218)
②已知CO中的C与O之间为三键,其键能为xkJ·mol-1,则x=
(3)由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池,可使手机连续使用一个月才充一次电。
①该电池负极的电极反应式为
②若以该电池为电源,用石墨作电极电解200mL含有如下离子的溶液。
离子 | Cu2+ | H+ | Cl− | ![]() |
c/mol·L-1 | 0.5 | 2 | 2 | 0.5 |
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解题方法
【推荐3】CO2的利用是国际社会普遍关注的问题。
(1)CO2的电子式是__________
(2)CO2在催化剂作用下可以直接转化为乙二醇和甲醇,但若反应温度过高,乙二醇会深度加氢生成乙醇。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/9/25/2040062827479040/2040502194323457/STEM/e89b0a76-13f0-4969-973d-4bf42bf0d403.png?resizew=534)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/9/25/2040062827479040/2040502194323457/STEM/361ad4e0-4608-4c16-a6aa-24d91febbfb6.png?resizew=505)
获取乙二醇的反应历程可分为如下2步:
I.![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/9/25/2040062827479040/2040502194323457/STEM/99836290-21ea-44ae-88a2-5ea3efc08807.png?resizew=372)
II.EC加氢能生成乙二醇与甲醇。
①步骤II的热化学方程式是__________ ;
②研究反应温度对EC加氢的影响(反应时间均为4小时),实验数据见下表:
由上表可知,温度越高,EC的转化率越高,原因是__________ 。温度升高到220℃时,乙二醇的产率反而降低,原因是__________
(3)用稀硫酸作电解质溶液,电解CO2可制取甲醇,装置如下图所示,电极 a 接电源的__________ 极(填“正”或“负”),生成甲醇的电极反应式是__________
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/9/25/2040062827479040/2040502194323457/STEM/c4b49d82-56f5-4862-8fc7-e368da426fcd.png?resizew=219)
(4)CO2较稳定、能量低。为实现CO2的高效使用,下列研究方向合理的是__________ (填序号)。
a.降低CO2参与反应的速率和比例
b.利用电能、光能或热能预先活化CO2分子
c.选择高效的催化剂降低反应条件
(1)CO2的电子式是
(2)CO2在催化剂作用下可以直接转化为乙二醇和甲醇,但若反应温度过高,乙二醇会深度加氢生成乙醇。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/9/25/2040062827479040/2040502194323457/STEM/e89b0a76-13f0-4969-973d-4bf42bf0d403.png?resizew=534)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/9/25/2040062827479040/2040502194323457/STEM/361ad4e0-4608-4c16-a6aa-24d91febbfb6.png?resizew=505)
获取乙二醇的反应历程可分为如下2步:
I.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/9/25/2040062827479040/2040502194323457/STEM/99836290-21ea-44ae-88a2-5ea3efc08807.png?resizew=372)
II.EC加氢能生成乙二醇与甲醇。
①步骤II的热化学方程式是
②研究反应温度对EC加氢的影响(反应时间均为4小时),实验数据见下表:
反应温度/℃ | EC转化率/ % | 产率/% | |
乙二醇 | 甲醇 | ||
160 | 23.8 | 23.2 | 12.9 |
180 | 62.1 | 60.9 | 31.5 |
200 | 99.9 | 94.7 | 62.3 |
220 | 99.9 | 92.4 | 46.1 |
(3)用稀硫酸作电解质溶液,电解CO2可制取甲醇,装置如下图所示,电极 a 接电源的
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/9/25/2040062827479040/2040502194323457/STEM/c4b49d82-56f5-4862-8fc7-e368da426fcd.png?resizew=219)
(4)CO2较稳定、能量低。为实现CO2的高效使用,下列研究方向合理的是
a.降低CO2参与反应的速率和比例
b.利用电能、光能或热能预先活化CO2分子
c.选择高效的催化剂降低反应条件
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【推荐1】尿素
是首个由无机物人工合成的有机物.
(1)在尿素合成塔中发生的反应可表示为
;
,已知第一步反应为快速反应,第二步反应为慢速反应,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9189d57e9c3f67a09cc7e6cdc344ea1b.png)
________
,下列图象能表示尿素合成塔中发生反应的能量变化历程的是________ (填标号).
A.
B.
C.
D.![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/15/5c7f733e-c194-436f-9340-fa619f0b5f98.png?resizew=109)
(2)
,在
的密闭容器中,通入
和
,保持体积不变,发生反应,
,
时反应刚好达到平衡.测得起始压强为平衡时压强的1.5倍,则:
①
的平衡转化率为________ .
②能说明上述反应达到平衡状态的是________ (填标号).
A.
B.混合气体的密度不再发生变化
C.
的体积分数在混合气体中保持不变 D.单位时间内消耗
,同时生成![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9ac7eafdb223a872c8cec798882d12fa.png)
③若
时保持温度和容器的容积不变,再向容器中同时充入
、
和
,则此时平衡________ (填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”).
(3)一定温度下,某恒容密闭容器中发生反应
,若原料气中
,测得
与
的平衡转化率
的关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/15/595c22bc-31ed-444c-92f8-c96a6fecb661.png?resizew=249)
若平衡时
点容器内总压强为
,则上述反应的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be2cbccd6562c2ff548b6c93a294d0d7.png)
________
.(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6a99b34665dd94c1e11474c5cdb24a6a.png)
(1)在尿素合成塔中发生的反应可表示为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f9ada75ff5f8b43a84658de440f123da.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b04bce5e55836f3e3155e7cc9564d070.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9189d57e9c3f67a09cc7e6cdc344ea1b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
A.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/15/9410e651-6700-4fcb-b1d2-b2d7fe19aa9b.png?resizew=130)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/15/2abfc0d1-8cbc-47f0-b01c-5d358ab5fc0f.png?resizew=149)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/15/2cd8ca3b-64ed-4abe-9cb3-25a9a8df5dcc.png?resizew=129)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/15/5c7f733e-c194-436f-9340-fa619f0b5f98.png?resizew=109)
(2)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5b1ce6c6af4008eff071806275aed978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c424e9f778fdc2a13a59898ab0ccbbe3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae21324edd09eafb7e0e58ad730f565d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd22b38b2826d9ea0c76f5ffd300c1a5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b457c2019ee9b8c5387bcfcc0dd1d43.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fb21c93732b200bdddc5217b66090722.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbe2066525aa0616cf44d051d57bf713.png)
②能说明上述反应达到平衡状态的是
A.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ebca63124cf9479380b1d3087e0ee402.png)
C.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e979917065dd679bf9c203435aa99547.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9ac7eafdb223a872c8cec798882d12fa.png)
③若
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fb21c93732b200bdddc5217b66090722.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/19be199168aae72da7f541af9acefb03.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8362e3e49e1c9bbba1b6bf00323b30c5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/13a7d34dce5912c53d795be334c3745b.png)
(3)一定温度下,某恒容密闭容器中发生反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b457c2019ee9b8c5387bcfcc0dd1d43.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4ce5d354542267b3f282d441fcd745d.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
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若平衡时
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(0.65)
解题方法
【推荐2】为改变能源结构和缓解环境压力,对甲烷等传统化石燃料的深度处理和综合利用成为当今研究的热点之一。甲烷催化制乙炔的反应体系中主要涉及如下反应:
I.2CH4(g)
C2H2(g)+3H2(g) ΔH1=+376.6kJ·mol-1;
II.CH4(g)
C(s)+2H2(g) ΔH2=+75kJ·mol-1;
III.CO2(g)+C(s)
2CO(g) ΔH3=+172kJ·mol-1;
IV.CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH4=+41kJ·mol-1。
回答下列问题:
(1)CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)ΔH=____ 。
(2)一定温度下,Kc(III)=0.1mol·L-1、Kc(IV)=0.2(Kc是用平衡浓度表示的平衡常数),向恒容密闭容器中充入一定量CH4和CO2,5min末达到平衡时测得反应体系中c(CO):c(H2O)=5:1。则5min末,容器内H2的平衡浓度c(H2)=____ mol·L-1。
(3)反应中催化剂活性会因反应II而降低,同时反应III又会消除催化剂表面的积碳。催化剂表面生成碳的速率方程为v=
(其中k表示速率常数),则一定温度下,减少催化剂表面积碳量的措施为____ 。
(4)一定温度下,将2molCH4充入5L恒容密闭容器中发生反应I,实验测得反应前容器内压强为0.1MPa,容器内各气体分压与时间的关系如图1所示。该温度下,反应I的平衡常数Kc=____ mol2·L-2;16min时改变容器容积,图1中能表示C2H2的分压与时间变化关系的曲线为____ (填“L1”“L2”“L3”或“L4”),原因为____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/29/90384e0a-689c-4486-9c5b-2c48b1f9a8bd.png?resizew=303)
(5)有学者结合实验和计算机模拟结果,报道了如图2所示的反应IV的一种反应历程,其中吸附在催化剂表面的物种用“●”标注。反应速率最大的步骤对应的化学方程式为____ ;TS3对应的步骤适合在____ (填“高温”或“低温”)条件下进行。
I.2CH4(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
II.CH4(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
III.CO2(g)+C(s)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
IV.CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
回答下列问题:
(1)CH4(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c29f066d97eae34d120f6be0a3abeb5.png)
(2)一定温度下,Kc(III)=0.1mol·L-1、Kc(IV)=0.2(Kc是用平衡浓度表示的平衡常数),向恒容密闭容器中充入一定量CH4和CO2,5min末达到平衡时测得反应体系中c(CO):c(H2O)=5:1。则5min末,容器内H2的平衡浓度c(H2)=
(3)反应中催化剂活性会因反应II而降低,同时反应III又会消除催化剂表面的积碳。催化剂表面生成碳的速率方程为v=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/21d069992d925df5d3d1dfddaa9b163a.png)
(4)一定温度下,将2molCH4充入5L恒容密闭容器中发生反应I,实验测得反应前容器内压强为0.1MPa,容器内各气体分压与时间的关系如图1所示。该温度下,反应I的平衡常数Kc=
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/29/90384e0a-689c-4486-9c5b-2c48b1f9a8bd.png?resizew=303)
(5)有学者结合实验和计算机模拟结果,报道了如图2所示的反应IV的一种反应历程,其中吸附在催化剂表面的物种用“●”标注。反应速率最大的步骤对应的化学方程式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/29/e7d76ab7-7183-4b70-a3c3-b62aa2bf8097.png?resizew=362)
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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3】减少二氧化碳的排放、捕集利用二氧化碳是我国能源领域的一个重要战略方向。
(1)以金属钌作催化剂可以从空气中捕获CO2直接转化为甲醇,其转化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/9/2695975836114944/2696160365346816/STEM/c4637471-7c2a-4bd8-8e5e-3c2ed737bc89.png?resizew=504)
如图所示转化中,由第1步至第4步生成1molCH3OH(l)的反应热(ΔH)依次是akJ·mol-1、bkJ·mol-1、ckJ·mol-1、dkJ·mol-1,则该转化总反应的热化学方程式是_______ 。
(2)工业上用CO2和H2反应合成甲醚:2CO2(g)+6H2(g)= CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH<0。
①向一绝热恒容密闭容器中,加入2molCO2和5molH2发生上述反应,能够说明该反应达到平衡状态的是_______ (填字母)。
a.2υ(CO2)=υ(CH3OCH3) b.容器内气体密度保持不变
c.容器内温度保持不变 d.容器内
比值保持不变
②在催化剂存在的恒容密闭容器里,保持CO2、H2初始加入量不变,测得在不同温度下,反应相同的时间,容器内H2的物质的量与温度的关系如图1所示。氢气的物质的量在温度高于800K后增大的可能原因是_______ (写出一条即可)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/9/2695975836114944/2696160365346816/STEM/9aa601a5-a1bf-4afd-b637-e0353e2678c6.png?resizew=370)
(3)一定条件下,CO2与NH3可合成尿素[CO(NH2)2]:2NH3(g)+CO2(g)= CO(NH2)2(g)+H2O(g)。某温度下,在容积为1L的恒容密闭容器中,按不同氨碳比加入总量为3mol的CO2和NH3混合气体发生反应。反应达到平衡时有关量随氨碳比的变化曲线如图2所示。其中,c表示尿素在平衡体系中的体积百分比。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/9/2695975836114944/2696160365346816/STEM/7a59d815-701e-4782-a48f-33f3523c1494.png?resizew=505)
①表示NH3转化率的曲线是_______ (填“a”或“b”);
②M点对应的百分比y=_______ (保留三位有效数字)。
(4)科研人员通过电解酸化的CO2制备CH3OCH3,装置如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/9/2695975836114944/2696160365346816/STEM/07477d3f-e9c3-47f7-8973-e4347c161202.png?resizew=335)
电解过程中,阴极的电极反应式为_______ ,产生1molO2时,通过质子交换膜的质子的物质的量为_______ 。
(1)以金属钌作催化剂可以从空气中捕获CO2直接转化为甲醇,其转化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/9/2695975836114944/2696160365346816/STEM/c4637471-7c2a-4bd8-8e5e-3c2ed737bc89.png?resizew=504)
如图所示转化中,由第1步至第4步生成1molCH3OH(l)的反应热(ΔH)依次是akJ·mol-1、bkJ·mol-1、ckJ·mol-1、dkJ·mol-1,则该转化总反应的热化学方程式是
(2)工业上用CO2和H2反应合成甲醚:2CO2(g)+6H2(g)= CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH<0。
①向一绝热恒容密闭容器中,加入2molCO2和5molH2发生上述反应,能够说明该反应达到平衡状态的是
a.2υ(CO2)=υ(CH3OCH3) b.容器内气体密度保持不变
c.容器内温度保持不变 d.容器内
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24a81273b87e4d6247485215d92cf947.png)
②在催化剂存在的恒容密闭容器里,保持CO2、H2初始加入量不变,测得在不同温度下,反应相同的时间,容器内H2的物质的量与温度的关系如图1所示。氢气的物质的量在温度高于800K后增大的可能原因是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/9/2695975836114944/2696160365346816/STEM/9aa601a5-a1bf-4afd-b637-e0353e2678c6.png?resizew=370)
(3)一定条件下,CO2与NH3可合成尿素[CO(NH2)2]:2NH3(g)+CO2(g)= CO(NH2)2(g)+H2O(g)。某温度下,在容积为1L的恒容密闭容器中,按不同氨碳比加入总量为3mol的CO2和NH3混合气体发生反应。反应达到平衡时有关量随氨碳比的变化曲线如图2所示。其中,c表示尿素在平衡体系中的体积百分比。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/9/2695975836114944/2696160365346816/STEM/7a59d815-701e-4782-a48f-33f3523c1494.png?resizew=505)
①表示NH3转化率的曲线是
②M点对应的百分比y=
(4)科研人员通过电解酸化的CO2制备CH3OCH3,装置如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/9/2695975836114944/2696160365346816/STEM/07477d3f-e9c3-47f7-8973-e4347c161202.png?resizew=335)
电解过程中,阴极的电极反应式为
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适中
(0.65)
【推荐1】氮气分子在催化剂作用下发生的一系列转化如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/18/2638837954060288/2639406900731904/STEM/367e4220-cdb2-4f6c-aa23-f23d07926f7a.png?resizew=338)
反应①属于工业固氮,为可逆反应。反应②可用于工业制硝酸。完成下列填空:
(1)氮原子的核外电子排布式是___________ ,氧原子最外层有_____ 种运动状态不同的电子。反应②的化学反应方程式是_____ 。
(2)为模拟反应①,T℃时,在2L恒容密闭容器中加入2molN2和2molH2,其中n(NH3)随时间的变化见图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/18/2638837954060288/2639406900731904/STEM/82bef633-3df2-4e1e-8bc4-c05a3a93e673.png?resizew=330)
氮气在前2分钟内的平均反应速率v(N2)=______ mol/(L·min),达平衡时N2和H2的浓度之比为____ 。
(3)能说明上题所述反应在T℃下已达平衡状态的是_________ (选填序号)。
A.混合气体的密度不再变化
B.3v正(H2)=2v逆(NH3)
C.容器内的总压强不再变化
D.各物质的浓度相等
E.氮气物质的量不再变化
请提出一条既能提高氢气的转化率,又能加快反应速率的措施______________ 。
(4)一氧化二氮俗名笑气,250℃时硝酸铵固体在密闭容器中加热分解可得N2O和H2O,该可逆反应的平衡常数表达式为________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/18/2638837954060288/2639406900731904/STEM/367e4220-cdb2-4f6c-aa23-f23d07926f7a.png?resizew=338)
反应①属于工业固氮,为可逆反应。反应②可用于工业制硝酸。完成下列填空:
(1)氮原子的核外电子排布式是
(2)为模拟反应①,T℃时,在2L恒容密闭容器中加入2molN2和2molH2,其中n(NH3)随时间的变化见图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/18/2638837954060288/2639406900731904/STEM/82bef633-3df2-4e1e-8bc4-c05a3a93e673.png?resizew=330)
氮气在前2分钟内的平均反应速率v(N2)=
(3)能说明上题所述反应在T℃下已达平衡状态的是
A.混合气体的密度不再变化
B.3v正(H2)=2v逆(NH3)
C.容器内的总压强不再变化
D.各物质的浓度相等
E.氮气物质的量不再变化
请提出一条既能提高氢气的转化率,又能加快反应速率的措施
(4)一氧化二氮俗名笑气,250℃时硝酸铵固体在密闭容器中加热分解可得N2O和H2O,该可逆反应的平衡常数表达式为
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适中
(0.65)
【推荐2】煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题:
(1)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度323K,NaClO2溶液浓度为5×10-3mol⋅L-1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。
①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式___ 。增加压强,NO的转化率___ (填“提高”、“不变”或“降低”)。
②随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐___ (填“增大”、“不变”或“减小”)。
③由实验结果可知,脱硫反应速率脱硝反应速率___ (填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是___ 。
(2)在不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压pc如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/7/af96ff9c-a59a-411e-b83e-9aaa9bee6e33.png?resizew=284)
①由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均___ (填“增大”、“不变”或“减小”)。
②反应ClO
+2SO
=2SO
+Cl-的平衡常数K表达式为___ 。
(3)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到较好的烟气脱硫效果。从化学平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的优点是___ 。
(1)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度323K,NaClO2溶液浓度为5×10-3mol⋅L-1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。
离子 | SO![]() | SO![]() | NO![]() | NO![]() | Cl- |
c/(mol⋅L-1) | 8.35×10-4 | 6.87×10-6 | 1.5×10-4 | 1.2×10-5 | 3.4×10-3 |
①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式
②随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐
③由实验结果可知,脱硫反应速率脱硝反应速率
(2)在不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压pc如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/7/af96ff9c-a59a-411e-b83e-9aaa9bee6e33.png?resizew=284)
①由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均
②反应ClO
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0e9b136e617e84b35b40e05e3a50f971.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf380e43b0ab93e2dd67599430ec88e5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18816f9b3f9fde6e6b87d5ca93476073.png)
(3)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到较好的烟气脱硫效果。从化学平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的优点是
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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3】雾霾天气是一种大气污染状态,雾霾的源头多种多样,比如汽车尾气、工业排放、建筑扬尘、垃圾焚烧,甚至火山喷发等。
(1)汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂的条件下可净化。
①已知部分化学键的键能如下
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/10/16/1796597642240000/1804508866150400/STEM/c95660fe70ad4902a8ec820d3a9e8c8c.png?resizew=560)
请完成汽车尾气净化中NO(g)和CO(g)发生反应的热化学方程式
2NO(g)+2CO( g)
N2( g)+2CO2(g) △H=___________ kJ·mol—1
②若上述反应在恒温、恒容的密闭体系中进行,并在t1时刻达到平衡状态,则下列示意图符合题意的是___ (填选项序号)。(下图中V正、K、n、P总分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量和总压强)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/10/16/1796597642240000/1804508866150400/STEM/75898348052e4094b5484b973613c81b.png?resizew=528)
(2)在t1℃下,向体积为10 L的恒容密闭容器中通入NO和CO,测得不同时间NO和CO的物质的量如下表:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/10/16/1796597642240000/1804508866150400/STEM/a7e8af5dba9d4a17b7a2d3160be3ef81.png?resizew=432)
t1℃时该反应的平衡常数K=_______ ,既能增大反应速率又能使平衡正向移动的措施是
____ 。(写出一种即可)
(3)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。在氨气足量的情况下,不同c(NO2)/C(NO)、不同温度对脱氮率的影响如图所示(已知氨气催化还原氮氧化物的正反应为放热反应),请回答温度对脱氮率的影响____________________ ,给出合理的解释:____________________ 。
(1)汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂的条件下可净化。
①已知部分化学键的键能如下
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/10/16/1796597642240000/1804508866150400/STEM/c95660fe70ad4902a8ec820d3a9e8c8c.png?resizew=560)
请完成汽车尾气净化中NO(g)和CO(g)发生反应的热化学方程式
2NO(g)+2CO( g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
②若上述反应在恒温、恒容的密闭体系中进行,并在t1时刻达到平衡状态,则下列示意图符合题意的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/10/16/1796597642240000/1804508866150400/STEM/75898348052e4094b5484b973613c81b.png?resizew=528)
(2)在t1℃下,向体积为10 L的恒容密闭容器中通入NO和CO,测得不同时间NO和CO的物质的量如下表:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/10/16/1796597642240000/1804508866150400/STEM/a7e8af5dba9d4a17b7a2d3160be3ef81.png?resizew=432)
t1℃时该反应的平衡常数K=
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/10/16/1796597642240000/1804508866150400/STEM/a99838dc8de64bf889b7d3c3d1b5f1b8.png?resizew=269)
(3)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。在氨气足量的情况下,不同c(NO2)/C(NO)、不同温度对脱氮率的影响如图所示(已知氨气催化还原氮氧化物的正反应为放热反应),请回答温度对脱氮率的影响
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