CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2),还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题:
(1)CH4-CO2催化重整反应为:CH4(g)+ CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247kJ/mol;
①有利于提高CH4平衡转化率的条件是____
A.高温低压B.低温高压C.高温高压D.低温低压
②某温度下,在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为_______ mol2·L−2。
(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:
①由上表判断,催化剂X____ Y(填“优于”或“劣于”),理由是_________________ 。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时,下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是________
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/12/0f53b43a-b2f3-49fe-af3b-19205d2c9e47.png?resizew=203)
A.K积、K消均增加
B.v积减小,v消增加
C.K积减小,K消增加
D.v消增加的倍数比v积增加的倍数‘
②在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方v=k·p(CH4)·
(k为速率常数)。在p(CH4)一定时,不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示,则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为________________ 。
(1)CH4-CO2催化重整反应为:CH4(g)+ CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247kJ/mol;
①有利于提高CH4平衡转化率的条件是
A.高温低压B.低温高压C.高温高压D.低温低压
②某温度下,在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为
(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:
积碳反应CH4(g)= C(s)+2H2(g) | 消碳反应CO2(g)+ C(s)= 2CO(g) | ||
ΔH/(kJ·mol−1) | 75 | 172 | |
活化能/(kJ·mol−1) | 催化剂X | 33 | 91 |
催化剂Y | 43 | 72 |
①由上表判断,催化剂X
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/12/0f53b43a-b2f3-49fe-af3b-19205d2c9e47.png?resizew=203)
A.K积、K消均增加
B.v积减小,v消增加
C.K积减小,K消增加
D.v消增加的倍数比v积增加的倍数‘
②在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方v=k·p(CH4)·
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/70a99d83133de89ccf58312f3d4d0bd0.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/12/c07ac31c-562d-4db3-b0f0-0e25a9b44d6d.png?resizew=178)
更新时间:2019-12-20 19:32:27
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(0.4)
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【推荐1】元素镓(
)在半导体、太阳能电池和合金材料等领域具有重要应用。
(1)惰性气体保护下,
(三乙基镓)蒸汽在紫外光照射时可分解制得高纯度的
,同时生成乙烯和单质___________ 。
(2)
和
相似,
与
溶液反应的化学方程式为___________ ;
能与氨水发生中和反应,则酸性:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff874b78d056be3540778641b53de914.png)
___________
(填“>”“<”或“=”)。
(3)一定条件下,在恒容密闭容器中加入
,平衡后
的物质的量分数为0.25。
①
的转化率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9251dff989f7d60db751b73033dee269.png)
___________ ![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f67a88085b1866f33f894293da618c8.png)
②计算![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/940db2e9b806d2c9dbedcf14f05b9480.png)
___________
(设
起始浓度为
)。
③对于上述反应,下列叙述正确的是___________ (填标号)。
a.平衡后
b.增加
浓度,平衡后
的转化率减小
c.除低温度,平衡后
的物质的量分数增大
d.若缩小体积,则平衡后
的转化率增大
(4)液态金属
(熔点为
)在能源储存和纳米材料等领域具有重要应用价值。如图液态
作电极经电化学合成尺寸均匀的
晶体的示意图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/19/680b031f-3495-48a5-9c55-ce18ab21dc89.png?resizew=595)
回答下列问题:
①生成
晶体的电极反应式为___________ 。
②利用液态
电极合成出
晶体的过程是___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9e5d5ae531ef4100e3bec5dcc641cca4.png)
(1)惰性气体保护下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/83b7baec24a41685cdf6431351b3bd01.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9e5d5ae531ef4100e3bec5dcc641cca4.png)
(2)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9e5d5ae531ef4100e3bec5dcc641cca4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/909fc6ee5998dc6da434bed770af6020.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9e5d5ae531ef4100e3bec5dcc641cca4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce93086f0133444d40743d654cba1c55.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff874b78d056be3540778641b53de914.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff874b78d056be3540778641b53de914.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/62a8240dea9958032412d655e4a218fd.png)
(3)一定条件下,在恒容密闭容器中加入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f4f314772ec66969db933d275df30df6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b4ace9dadd1bd6ddba6ebe3681164741.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b4ace9dadd1bd6ddba6ebe3681164741.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9251dff989f7d60db751b73033dee269.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f67a88085b1866f33f894293da618c8.png)
②计算
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/940db2e9b806d2c9dbedcf14f05b9480.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad7c457a4fe4585178e9e316f3ae38f6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b4ace9dadd1bd6ddba6ebe3681164741.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/477f297f880dc0660bfb5576abd3ae97.png)
③对于上述反应,下列叙述正确的是
a.平衡后
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/308c838933825ab71ca0a84503f2064f.png)
b.增加
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b4ace9dadd1bd6ddba6ebe3681164741.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b4ace9dadd1bd6ddba6ebe3681164741.png)
c.除低温度,平衡后
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b4ace9dadd1bd6ddba6ebe3681164741.png)
d.若缩小体积,则平衡后
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b4ace9dadd1bd6ddba6ebe3681164741.png)
(4)液态金属
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9e5d5ae531ef4100e3bec5dcc641cca4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8a367a3d581891b3f21a22ded46c8e31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9e5d5ae531ef4100e3bec5dcc641cca4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/192f2eb98f77d4d29373998257edcb22.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/19/680b031f-3495-48a5-9c55-ce18ab21dc89.png?resizew=595)
回答下列问题:
①生成
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/192f2eb98f77d4d29373998257edcb22.png)
②利用液态
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9e5d5ae531ef4100e3bec5dcc641cca4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/192f2eb98f77d4d29373998257edcb22.png)
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解答题-原理综合题
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(0.4)
【推荐2】二十大报告指出,“必须牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念。”用
与
反应,既可提高燃烧效率,又能得到化工生产所需
,其中反应I为主反应,反应Ⅱ为副反应。
Ⅰ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e2c00a5d9b7c6eac827d8d7875e4e82f.png)
Ⅱ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f4526eb4273f6ca815770fbbefbd5518.png)
回答下列问题:
(1)已知
。以反应Ⅰ中生成的
为原料,在一定条件下经原子利用率100%的高温反应,可再生
,该反应的热化学方程式为_______ 。
(2)反应Ⅰ、Ⅱ的平衡常数的对数
随反应温度T的变化曲线如图所示[a点坐标为
,b点坐标为
]。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/14/43cda95c-37bf-4e33-a296-f548c2beebe9.png?resizew=237)
①向盛有
的真空恒容密闭容器中充入
,反应Ⅰ、Ⅱ于
达到平衡,
的平衡浓度
。体系中![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/396369e2fcce846c364ae1489e5d5e9c.png)
_______
,
的转化率为_______ 。若平衡体系中再充入一定量
和
,使
、
,反应Ⅱ将_______ (填“向正反应方向移动”、“向逆反应方向移动”或“不移动”)。
②为降低该反应体系中
的物质的量,可采取的措施有_______ 。
a.温度不变,减小真空恒容密闭容器的体积
b.在合适的温度区间内控制较低的反应温度
c.温度不变,提高
的初始加入量
d.分离出
气体
(3)将生成的
用
溶液吸收,得到
溶液。下图是在不同
下不同形态的含碳粒子的分布分数图像(a、b、c三点对应的
分别为6.37、8.25、10.25)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/14/5074f9ed-d452-4789-8bb0-3cb81b97cc78.png?resizew=387)
实验测定,
溶液的
,则该溶液中![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/545762b20fbad7c0b3d97c4895cb5e94.png)
_______ ,溶液中阴离子浓度由大到小的顺序为_______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6c1438db8931aa7a31e1c2c344ccbc1a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e2c00a5d9b7c6eac827d8d7875e4e82f.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f4526eb4273f6ca815770fbbefbd5518.png)
回答下列问题:
(1)已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c25c27a26b8032f46c579921fe36b0e9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/28f3cd2da8ee1317de9f632771131ac0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/80b5e1fc2a1216dea644ec2e82ca692d.png)
(2)反应Ⅰ、Ⅱ的平衡常数的对数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/580318e474fe9c93a313a45e8ea52451.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7524435e2f90f2d34f12ba9d56cf9b82.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4fe8d353a493e1eb7059e12747feb497.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/14/43cda95c-37bf-4e33-a296-f548c2beebe9.png?resizew=237)
①向盛有
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6c1438db8931aa7a31e1c2c344ccbc1a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff8bf75aae027ac9927d0a2f3ead8d31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/54cf6eb25869c64038af210b6fc2974d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/396369e2fcce846c364ae1489e5d5e9c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c4d9129b79ac985bc46c88b092aeb02.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e66534ecb61005573326a96681ce856.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/94e0262bc97894290fedb6b1527e38a2.png)
②为降低该反应体系中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
a.温度不变,减小真空恒容密闭容器的体积
b.在合适的温度区间内控制较低的反应温度
c.温度不变,提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
d.分离出
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(3)将生成的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce93086f0133444d40743d654cba1c55.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2c3e803e5cc9649df47289d5c8c60474.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1066e53bf79a3cdff7ec2934bd09e272.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1066e53bf79a3cdff7ec2934bd09e272.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/14/5074f9ed-d452-4789-8bb0-3cb81b97cc78.png?resizew=387)
实验测定,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae06fdfbb73206facd2c74702d37dea8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/013c22f27472ba2f718d98da6a47e457.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/545762b20fbad7c0b3d97c4895cb5e94.png)
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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】氯化亚铜(CuCl)是一种重要的化工产品。它不溶于H2SO4、HNO3和醇,微溶于水,可溶于浓盐酸和氨水,在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜[Cu2(OH)4―nCln]。以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/19/da131d8c-9537-40c5-a7cb-47dcc1b8b74f.png?resizew=626)
回答下列问题:
(1)步骤①中得到的氧化产物是_______________ ,溶解温度应控制在60~70度,温度不宜过高的原因是_______________ 。
(2)步骤③中Cu+的沉淀率与加入的NH4Cl的量关系如图所示。写出步骤③中主要反应的离子方程式_______________ 。提高处于C点状态的混合物中Cu+沉淀率的措施可以是_______________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/19/d16a62d2-c95c-4599-be8d-f570b17fdc97.png?resizew=250)
(3)步骤⑤包括用pH=2的酸洗、水洗两步操作,酸洗采用的酸是_______________ (写名称)。
(4)上述工艺中,步骤⑥不能省略,理由是_______________ 。
(5)CuCl可用于捕捉CO气体,其反应为CuCl(s)+xCO(g)
CuCl∙xCO(s)△H<0,为提高CO的平衡转化率,可采取的措施有_______________ (填标号)。
A.降低温度B.增大压强
C.延长反应时间D.把CuCl分散到疏松多孔的分子筛中
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/19/da131d8c-9537-40c5-a7cb-47dcc1b8b74f.png?resizew=626)
回答下列问题:
(1)步骤①中得到的氧化产物是
(2)步骤③中Cu+的沉淀率与加入的NH4Cl的量关系如图所示。写出步骤③中主要反应的离子方程式
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/19/d16a62d2-c95c-4599-be8d-f570b17fdc97.png?resizew=250)
(3)步骤⑤包括用pH=2的酸洗、水洗两步操作,酸洗采用的酸是
(4)上述工艺中,步骤⑥不能省略,理由是
(5)CuCl可用于捕捉CO气体,其反应为CuCl(s)+xCO(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/9/24/2556644824137728/2557230043496448/STEM/b6177025aa0d44ee9dc3d641b1effe76.png?resizew=34)
A.降低温度B.增大压强
C.延长反应时间D.把CuCl分散到疏松多孔的分子筛中
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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】以CO2和NH3为原料合成尿素有利于实现“碳达峰、碳中和”,该体系中同时存在以下反应:
Ⅰ.2NH3(g)+CO2(g)
NH2COONH4(s) ΔH1=-159kJ·mol-1
Ⅱ.2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH2
Ⅲ.NH2COONH4(s)
CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH3=+72kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)反应Ⅱ的ΔH2=___________ kJ·mol-1,ΔS___________ 0(填“>”或“<”)。
(2)一定温度下,按物质的量之比为2:1通入NH3和CO2至密闭容器中,假设仅发生反应Ⅰ。达到平衡后,CO2的平衡浓度为c1mol·L-1,其他条件不变,缩小容器容积,重新达到平衡后,CO2的平衡浓度为c2mol·L-1,则c1___________ c2(填“>”、“<”或“=”)。
(3)为研究上述三个反应的平衡关系,通入3mol的NH3、CO2混合气体至10L恒容密闭容器中,NH3的平衡分压随初始充入NH3与CO2的物质的量之比、温度的变化关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/13/e8adaff0-3474-42ec-be2d-12cbdaa2fe00.png?resizew=260)
①a___________ b(填“>”或“<”)。
②M点的p平衡(NH3)大于N点的p平衡(NH3),原因为___________ (答一点)。
③T1℃时,反应前容器内气体压强为p0kPa,达到N点对应平衡状态的时间为tmin,则0~tmin时段反应的平均速率v(CO2)=___________ mol·L-1·min-1(用代数式表示)。保持温度不变,平衡后再向容器中通入一定量的水蒸气,NH2COONH4的平衡产率___________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
Ⅰ.2NH3(g)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
Ⅱ.2NH3(g)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
Ⅲ.NH2COONH4(s)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
回答下列问题:
(1)反应Ⅱ的ΔH2=
(2)一定温度下,按物质的量之比为2:1通入NH3和CO2至密闭容器中,假设仅发生反应Ⅰ。达到平衡后,CO2的平衡浓度为c1mol·L-1,其他条件不变,缩小容器容积,重新达到平衡后,CO2的平衡浓度为c2mol·L-1,则c1
(3)为研究上述三个反应的平衡关系,通入3mol的NH3、CO2混合气体至10L恒容密闭容器中,NH3的平衡分压随初始充入NH3与CO2的物质的量之比、温度的变化关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/13/e8adaff0-3474-42ec-be2d-12cbdaa2fe00.png?resizew=260)
①a
②M点的p平衡(NH3)大于N点的p平衡(NH3),原因为
③T1℃时,反应前容器内气体压强为p0kPa,达到N点对应平衡状态的时间为tmin,则0~tmin时段反应的平均速率v(CO2)=
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】甲醇是重要的化工原料,多种含碳化合物均可通过一定条件转化成甲醇。
(1)下表所列数据是反应CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)在不同温度下的化学平衡常数(K)。
此反应自发进行的条件是______ 。(填“高温”、“低温”或“任意温度”)
(2)科研人员结合实验和计算机模拟结果,研究了甲醇在钯(Pd)催化剂表面的解离反应:CH3OH(g)
CO(g)+2H2(g) △H,部分反应历程如图所示。其中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注,TS表示过渡态。下列说法不正确的是______ 。
(3)利用CO、CO2和H2在催化剂作用下可以合成甲醇,涉及的反应如下:
反应i:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H1
反应ii:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H2=+41.6kJ•mol-1
反应iii:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H3=-49.9kJ•mol-1
一定压强下,向某密闭容器中按一定比例通入CO、CO2和H2,发生反应i、ii、iii。反应达到平衡时,测得含碳气体各组分占所有含碳气体的物质的量分数随温度变化曲线如图所示。
①△H1=______ kJ•mol-1。
②c代表______ 的物质的量分数随温度的变化(填“CO”,“CO2”或“CH3OH”)。
③根据反应i和反应ii,结合平衡移动原理,解释体系中物质a的物质的量分数受温度影响不大的原因是______ 。
(4)在一定温度下,体积不变的密闭容器中,假设只发生反应ii和反应iii,且反应iii的活化能比反应ii的活化能小,请在图中画出c(CH3OH)随时间(t)的变化曲线______ 。
(1)下表所列数据是反应CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
温度/℃ | 250 | 300 | 350 |
平衡常数(K) | 2.04 | 0.27 | 0.012 |
(2)科研人员结合实验和计算机模拟结果,研究了甲醇在钯(Pd)催化剂表面的解离反应:CH3OH(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/5/e50f3568-448d-4d83-8935-702fef6f2c3d.png?resizew=228)
A.CH3OH*![]() |
B.上述历程中正反应的最大能垒(活化能)Ea=100kJ•mol-1 |
C.上述历程中碳原子价态未发生变化 |
D.过渡态的相对能量就是该过程断键所需的能量 |
反应i:CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
反应ii:CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
反应iii:CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
一定压强下,向某密闭容器中按一定比例通入CO、CO2和H2,发生反应i、ii、iii。反应达到平衡时,测得含碳气体各组分占所有含碳气体的物质的量分数随温度变化曲线如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/5/19a1a7ea-d56b-4652-a3db-6d25f5662500.png?resizew=446)
①△H1=
②c代表
③根据反应i和反应ii,结合平衡移动原理,解释体系中物质a的物质的量分数受温度影响不大的原因是
(4)在一定温度下,体积不变的密闭容器中,假设只发生反应ii和反应iii,且反应iii的活化能比反应ii的活化能小,请在图中画出c(CH3OH)随时间(t)的变化曲线
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/5/8ef98626-3275-46ed-919b-7afe7c63a1f3.png?resizew=265)
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(0.4)
解题方法
【推荐3】为了减缓温室效应,实现碳中和目标,可将
转化为甲醚、甲醇等产品.请回答问题:
与
制甲醚
的主要反应如下:
I.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b7a158c16a4ea84cf04c6beda6545d41.png)
Ⅱ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/526fd61c4fae863b66c7c42923fb387a.png)
Ⅲ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/889af1f2e25cc254c93bfa3c562ab18c.png)
(1)总反应
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a03fc493003e2b2b14138686eaee0687.png)
__________ .
(2)若在体积恒定的密闭容器内发生上述反应,下列措施可提高总反应速率的是_________ .
a.加入催化剂 b.降低温度 c.充入惰性气体 d.同比例的增大
和
的投料
(3)密闭容器中充入
,在
条件下测得平衡时
转化率和
选择性随温度的变化如图所示.
选择性![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e21c9d8daa0c14e7c88151e26ac97397.png)
①表示
选择性的是曲线___________ 填(“M”或“N”);
②温度高于
时,曲线N随温度升高而升高的原因是_____________ ;
③为同时提高平衡时
转化率和
选择性,应选择的反应条件为________ (填字母)
a.低温、低压 b.高温、高压 c.高温、低压 d.低温、高压
④Q点温度下
的物质的量为
,则该温度下反应Ⅲ的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
________ .
(4)研究发现
双金属氧化物对
加氢制甲醇有良好的催化作用,反应机理如图所示,下列有关叙述正确的是__________ .![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
c.整个过程中,
元素的化合价未发生变化 d.机理图上中间体有三种
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](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/2d161a0b7e1497f2821b3d7df2bafaa7.png)
I.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b7a158c16a4ea84cf04c6beda6545d41.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/526fd61c4fae863b66c7c42923fb387a.png)
Ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/889af1f2e25cc254c93bfa3c562ab18c.png)
(1)总反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18bb01d1495808579687d16aac812a05.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a03fc493003e2b2b14138686eaee0687.png)
(2)若在体积恒定的密闭容器内发生上述反应,下列措施可提高总反应速率的是
a.加入催化剂 b.降低温度 c.充入惰性气体 d.同比例的增大
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
(3)密闭容器中充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e22a57ad2333c466f19050220c64a4b7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18960c9050ba6a18b216df9963ca8516.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae8957816dcba4d350e21dcdfafa8c62.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae8957816dcba4d350e21dcdfafa8c62.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e21c9d8daa0c14e7c88151e26ac97397.png)
①表示
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae8957816dcba4d350e21dcdfafa8c62.png)
②温度高于
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5b84abd4846fe884cf45ff1b140b5f06.png)
③为同时提高平衡时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae8957816dcba4d350e21dcdfafa8c62.png)
a.低温、低压 b.高温、高压 c.高温、低压 d.低温、高压
④Q点温度下
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c82fb73358089134310ae56ead456921.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75bbf44099ea991d7a0538e2c3b1ec99.png)
(4)研究发现
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8541673117b4f907640ca9e3c2705c57.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
c.整个过程中,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9e5d5ae531ef4100e3bec5dcc641cca4.png)
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】
资源化利用是实现
减排的首要途径。已知
加氢制甲醇的反应体系中,主要反应有
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d259ddc075733a33f765aae6d5b131e2.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2f8eb5504efad9caf27fda8d9f1d6c38.png)
回答下列问题:
(1)有利于反应①自发进行的条件是___________ (填“高温”或“低温”)。
(2)下列说法正确的是___________ (填标号)。
a.高温、低压的条件有利于提高
的转化率
b.
加氢制甲醇工艺具有较好的环保、经济效益与工艺前景
c.
和
的物质的量相等时,说明该反应体系达到了平衡状态
d.升温或加压(缩小容器体积)都能增大该反应体系中反应物活化分子百分数,从而加快化学反应速率
(3)在一定条件下,选择合适的催化剂只进行反应②。实验测得,反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c3331f7046c37d5fd70e48f0a5f5258e.png)
(
、
分别为正、逆反应速率常数,只与温度有关,x为物质的量分数)。
①达到平衡后,仅升高温度,
增大的倍数___________
(填“>”“<”或“=”)增大的倍数。
②若在密闭容器中通入2mol
和2mol
,在一定温度下达到平衡时,
的平衡转化率为50%,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/217331d2d5d73204b3bff6b4426bec6e.png)
___________ 。
(4)在一定条件下,向体积为2L的密闭容器中通入2.0mol
和6.0mol
,
和
物质的量随时间的变化如图所示,则平衡时CO的浓度为___________ ,反应①的化学平衡常数是___________
。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/25/4afd6a38-f302-49b1-a18c-a458d16365b6.png?resizew=256)
(5)
还原CO电化学法制备甲醇[
]的工作原理如图所示。放电时,电流由电极___________ (填“a”或“b”)沿导线流向另一电极。该电池工作时,通入CO一端硫酸溶液的质量变化16g,理论上通过电路转移的电子数为___________ mol。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/71ad7f90be00f54361a7f0115253f58a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f2229d7b8643aa85d8f2efc3ba15c466.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d259ddc075733a33f765aae6d5b131e2.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/191371ac53326772977f62e5adad2436.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2f8eb5504efad9caf27fda8d9f1d6c38.png)
回答下列问题:
(1)有利于反应①自发进行的条件是
(2)下列说法正确的是
a.高温、低压的条件有利于提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
b.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
c.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50a5c6d26e9821c59de16c928dcb79f0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e9b0547b553bc0c6d94299341006c14.png)
d.升温或加压(缩小容器体积)都能增大该反应体系中反应物活化分子百分数,从而加快化学反应速率
(3)在一定条件下,选择合适的催化剂只进行反应②。实验测得,反应速率
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c3331f7046c37d5fd70e48f0a5f5258e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/abfb41545eb9df8fc467e488c724562b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5fc7e2626bcdf7b6721d3092804a718.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5eb0a11e0a9472eb84ccc3093815ebd1.png)
①达到平衡后,仅升高温度,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5fc7e2626bcdf7b6721d3092804a718.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5eb0a11e0a9472eb84ccc3093815ebd1.png)
②若在密闭容器中通入2mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](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/217331d2d5d73204b3bff6b4426bec6e.png)
(4)在一定条件下,向体积为2L的密闭容器中通入2.0mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50a5c6d26e9821c59de16c928dcb79f0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0a0e57bf8b32e7ce998452526d156e92.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/25/4afd6a38-f302-49b1-a18c-a458d16365b6.png?resizew=256)
(5)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0576ee801b4cd4cd04be2141aa3420b5.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/25/0d1e2d2f-2589-4738-a225-8ea6292d80e1.jpg?resizew=173)
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(0.4)
名校
【推荐2】温室气体让地球发烧,倡导低碳生活,是一种可持续发展的环保责任,将CO2应用于生产中实现其综合利用是目前的研究热点。
I.在催化作用下由CO2和CH4转化为CH3COOH的反应历程示意图如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/18/5130c03e-3c39-49bf-b956-1631fb49f2ef.png?resizew=516)
(1)在合成CH3COOH的反应历程中,下列有关说法正确的是_____ (填字母)。
II.以CO2、H2为原料制备“21世纪的清洁燃料”二甲醚(CH3OCH3)涉及的主要反应如下:
①2CO2(g)+6H2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H1=-122.5kJ/mol
②CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H2=+41.1kJ/mol
(2)反应2CO(g)+4H2(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g)的△H=_____ 。
(3)在压强、CO2和H2的起始投料一定的条件下,发生反应①、②,实验测得CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/18/83944f07-4d93-4bfe-a6f1-d0a35aed1940.png?resizew=281)
已知:CH3OCH3的选择性
×100%,其中表示平衡时CH3OCH3的选择性的是‘曲线______ (填“①”或“②”);温度高于300℃时,曲线②随温度升高而升高的原因是_____ ﹔为同时提高CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性,应选择的反应条件为_____ (填标号)。
a.低温、低压 b.高温、高压 c.高温、低压 d.低温、高压
(4)以CO2、C2H6为原料合成C2H4的主要反应为:CO2(g)+C2H6(g)
C2H4(g)+H2O(g)+CO(g) △H=+177kJ/mol。某温度下,在0.1MPa恒压密闭容器中充入等物质的量的CO2和C2H6,达到平衡时C2H4的物质的量分数为20%,该温度下反应的平衡常数Kp=_____ MPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(5)写出铅蓄电池充电过程阳极的电极反应式为:_____ 。
(6)某熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质、乙醇为燃料、空气为氧化剂、稀土金属材料为电极的新型电池。该熔融盐电池负极的电极反应式为_____ 。
I.在催化作用下由CO2和CH4转化为CH3COOH的反应历程示意图如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/18/5130c03e-3c39-49bf-b956-1631fb49f2ef.png?resizew=516)
(1)在合成CH3COOH的反应历程中,下列有关说法正确的是
A.该催化剂使反应的平衡常数增大 |
B.CH4→CH3COOH过程中,有C-H键断裂和C-C键形成 |
C.生成乙酸的反应原子利用率100% |
D.△H=E2-E1 |
II.以CO2、H2为原料制备“21世纪的清洁燃料”二甲醚(CH3OCH3)涉及的主要反应如下:
①2CO2(g)+6H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
②CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
(2)反应2CO(g)+4H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
(3)在压强、CO2和H2的起始投料一定的条件下,发生反应①、②,实验测得CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/18/83944f07-4d93-4bfe-a6f1-d0a35aed1940.png?resizew=281)
已知:CH3OCH3的选择性
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bcfe956623b8a2e20d2ce3d646e7453f.png)
a.低温、低压 b.高温、高压 c.高温、低压 d.低温、高压
(4)以CO2、C2H6为原料合成C2H4的主要反应为:CO2(g)+C2H6(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
(5)写出铅蓄电池充电过程阳极的电极反应式为:
(6)某熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质、乙醇为燃料、空气为氧化剂、稀土金属材料为电极的新型电池。该熔融盐电池负极的电极反应式为
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【推荐3】天然气是一种重要的清洁能源和化工原料,其主要成分为甲烷。
已知:
,则反应![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cdf0216c33f13d41ef1ca401dec03d6c.png)
______ 。
天然气的一个重要用途是制取
,其原理为:
。一定条件下,在密闭容器中,通入物质的量浓度均为
的
与
,在发生反应时,测得
的平衡转化率与温度及压强的关系如图1所示,
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/11/9bfe9477-32ed-41bc-bfd2-17186017c9c4.png?resizew=219)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/11/9457e293-f313-4961-b7b4-469ce91fe57e.png?resizew=367)
该反应的平衡常数表达式为______ 。
压强
______
填“大于”或“小于”
;压强为
时,在Y点:
正
______
逆
填“大于“、“小于”或“等于“
。
天然气中的少量
杂质常用氨水吸收,产物为
。一定条件下向
溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式为______ 。
工业上又常将从天然气分离出的
,在高温下分解生成硫蒸气和
,若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图2所示,
在高温下分解反应的化学方程式为______ 。
科学家用氮化镓材料与铜组装如图3的人工光合系统,利用该装置成功地实现了以
和
合成
。
写出铜电极表面的电极反应式为______ 。
为提高该人工光合系统的工作效率,可向装置中加入少量______
选填“盐酸”或“硫酸”
。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4141b26d2c32655003494a91ad6331b5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5235ce346c8e50227383112a819eda0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cdf0216c33f13d41ef1ca401dec03d6c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65863c1abad833b79c303bfca24f535c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a16736cc2de4aaa74d39cf51271fc145.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ed217a5b97cf8519bda6c565024c791f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/49ea052078c97a1271f63a93c982ac9d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d1b2c5e23a0a755c4d94e381e66159ba.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/35b30004a4010ca4f64f616dc649899e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d1b2c5e23a0a755c4d94e381e66159ba.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/11/9bfe9477-32ed-41bc-bfd2-17186017c9c4.png?resizew=219)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/11/9457e293-f313-4961-b7b4-469ce91fe57e.png?resizew=367)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e1c9ae241fd78126274c65e17990c88.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c650fe55b7603f106c53ca2423451c6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd9a5b518b7dbb888e1e3d2de6bafd7e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/20d4b46d8d60d4e6fe1b2bde024b6b7b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/987517758fad59f6f695761deb2a5ebd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d46c2478c0d4f623357d0e2cca3364d2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fa8873f6a28ba53bba0729a27a1e936a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/987517758fad59f6f695761deb2a5ebd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fa8873f6a28ba53bba0729a27a1e936a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7525206a47daffc2683fb46dafd6a8d3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/987517758fad59f6f695761deb2a5ebd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4bb89a362c1faf4d0c306eabbb59710.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7f5fda6e60fba9020bd6951829844ec8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/605c865c12ce1beca729f0326208631e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/605c865c12ce1beca729f0326208631e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9e636bddc1a3d7c006ac304e96cd2551.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7f5fda6e60fba9020bd6951829844ec8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a16736cc2de4aaa74d39cf51271fc145.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7f5fda6e60fba9020bd6951829844ec8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/02fbbe0d5d668d1b6dada15578302660.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/35b30004a4010ca4f64f616dc649899e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6bb44f04da15d0a1538f2969155b58ec.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d1b2c5e23a0a755c4d94e381e66159ba.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e1c9ae241fd78126274c65e17990c88.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c650fe55b7603f106c53ca2423451c6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/11d71379442f28c038d367d49422cf90.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/987517758fad59f6f695761deb2a5ebd.png)
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解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】多晶硅可用作光伏转换器的材料,锌还原法生产多晶硅涉及以下反应:
反应Ⅰ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e82dbf85f19ab9af388c45e8acc20fba.png)
反应Ⅱ:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ba7a529b0018313e761270e4710dc9d8.png)
回答下列问题:
(1)已知:
;
,对于反应
,图中![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6790909f4e3fbadbfbf3b0f4146e099e.png)
_______
(填“大于”“小于”或“等于”)。结合下图分析,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27c478025d8591ebc78625e17e73f570.png)
_______ 0(填“大于”或“小于”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/22/3c38de1f-3556-4f57-9cef-ba4f1c94859b.png?resizew=247)
(2)在锌还原法生产多晶硅的密闭体系中,下列说法错误的是_______(填标号)。
(3)一定温度下,向恒容密闭容器中充入
和
的混合气体,发生反应Ⅰ和Ⅱ,反应Ⅱ的净速率
,其中
分别为正、逆反应的速率常数,p为气体的分压。降低温度时,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/11ba35d9494c5a3f547370d11e51cd26.png)
_______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)图甲为不同温度下达到平衡时各组分的物质的量分数
,图乙为在催化剂作用下同一时间内,硅产率与反应温度的关系曲线,M点到N点硅产率缓慢下降的可能原因是_______ ,N点后硅产率快速下降的主要原因是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/22/5af5ae20-8b74-4b61-8cf0-a46ebd34cabd.png?resizew=545)
(5)在一定温度下,向一定体积的密闭容器中,按
的比例充入
和
的混合气体,此时压强为
,达到平衡后体系压强为
,其中
的分压为
,则反应Ⅰ的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/63d2bc9de66da7dfae76f86c86051728.png)
_______ 。已知:
,其中
为
和
为各组分的平衡分压。
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e82dbf85f19ab9af388c45e8acc20fba.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ba7a529b0018313e761270e4710dc9d8.png)
回答下列问题:
(1)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a1c2c82bde5af9f6ec8d0f7fd9211e2c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dded01ae2056f705e030aafb0c719114.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/754b0b8e1bdb2fd8039e853ed8b7206c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6790909f4e3fbadbfbf3b0f4146e099e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/59ab7d7735e761c51e9cfcff057b4227.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27c478025d8591ebc78625e17e73f570.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/22/3c38de1f-3556-4f57-9cef-ba4f1c94859b.png?resizew=247)
(2)在锌还原法生产多晶硅的密闭体系中,下列说法错误的是_______(填标号)。
A.增大![]() ![]() |
B.若气体的平均相对分子质量不再变化,说明反应Ⅰ、反应Ⅱ均达平衡 |
C.平衡后,若压缩体积,反应I平衡正向移动,反应II平衡不移动 |
D.选用合适的催化剂可以提高硅在单位时间内的产量 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fe5b9f2768c9e68f633b33d6929f5590.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fec60172153214327d857014a36f13c6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/367abbcb9bf5bc69c646c0915c8dbbfa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a728f52922ab5ad01f680941c669c2e1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/11ba35d9494c5a3f547370d11e51cd26.png)
(4)图甲为不同温度下达到平衡时各组分的物质的量分数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b47f8b6087ea81b18200076e939ee107.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/22/5af5ae20-8b74-4b61-8cf0-a46ebd34cabd.png?resizew=545)
(5)在一定温度下,向一定体积的密闭容器中,按
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/84783b6ba0f36789519816101a437f46.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fe5b9f2768c9e68f633b33d6929f5590.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fec60172153214327d857014a36f13c6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2cef1056b09232f00b3d235fe3e1f1b5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/908112340179dadb5df52a4ffb3c1d76.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/063bcda6d25d1f19cddb61e499b6ac69.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3ab882bf0a234d1542c92b1061617438.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/63d2bc9de66da7dfae76f86c86051728.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0db6e1eb74f027a8a86a835a0b42c11c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/513cdd7b2169d75c85eeac8c8dea4583.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/82c84425a4e7b1fd43228204953b121c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bcc22197da5516c186e34fb35ec6c9cf.png)
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解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
【推荐2】2021年 1月20日我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功将天通一号03 星发射升空。起飞重量中,95%的都是化学推进剂。
(1)火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢(H2O2),当它们混合时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知0.5 mol液态肼与足量过氧化氢反应,生成N2和气态水,放出250.0 kJ的热量。
①写出肼的结构式_______ 。
②写出该反应的热化学方程式:_______ 。
③火箭升空时,由于与大气层的剧烈摩擦,产生高温。为了防止火箭温度过高,在火箭表面涂上一种特殊的涂料,该涂料的性质最可能的是_______ 。
A.在高温下不融化 B.在高温下可分解气化
C. 在常温下就分解气化 D.该涂料不可能发生分解
(2) CH3OH和液氧也是常用的液体推进剂。在300℃温度下,发生反应CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H>0 。保持温度为300℃,在2 L的密闭容器中加入1 mol CH3OH和1 molH2O,第4 min达到平衡,容器内c (CO2)随时间的变化情况如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/5/2671247104458752/2671490953977856/STEM/50aee74a9a9141fbbd7eaf9deacb4adc.png?resizew=180)
i.4min内H2的平均生成速率_______ 。
ii.请在上图中画出温度升高到T2时的c(CO2)变化曲线示意图_______ 。
iii.下列物理量可以作为该反应达到平衡状态的判断依据的是_______ 。
①混合气体的压强不变
②混合气体的密度不变
③B的物质的量浓度不变
④混合气体的总物质的量不变
⑤混合气体的平均相对分子质量不变
⑥v(CO2): v(H2)比值不变
⑦混合气体的总质量不变
A.②③④⑤⑥⑦ B. ①③④⑤ C.①②③④⑤⑦ D. ①③⑤
(3) NH4NO3也是一种重要的固体推进剂,可通过电解NO制备NH4NO3,其工作原理如图所示,AB处外接直流电源,请写出在B电极上发生的电极反应式:_______ 。
(1)火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢(H2O2),当它们混合时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知0.5 mol液态肼与足量过氧化氢反应,生成N2和气态水,放出250.0 kJ的热量。
①写出肼的结构式
②写出该反应的热化学方程式:
③火箭升空时,由于与大气层的剧烈摩擦,产生高温。为了防止火箭温度过高,在火箭表面涂上一种特殊的涂料,该涂料的性质最可能的是
A.在高温下不融化 B.在高温下可分解气化
C. 在常温下就分解气化 D.该涂料不可能发生分解
(2) CH3OH和液氧也是常用的液体推进剂。在300℃温度下,发生反应CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H>0 。保持温度为300℃,在2 L的密闭容器中加入1 mol CH3OH和1 molH2O,第4 min达到平衡,容器内c (CO2)随时间的变化情况如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/5/2671247104458752/2671490953977856/STEM/50aee74a9a9141fbbd7eaf9deacb4adc.png?resizew=180)
i.4min内H2的平均生成速率
ii.请在上图中画出温度升高到T2时的c(CO2)变化曲线示意图
iii.下列物理量可以作为该反应达到平衡状态的判断依据的是
①混合气体的压强不变
②混合气体的密度不变
③B的物质的量浓度不变
④混合气体的总物质的量不变
⑤混合气体的平均相对分子质量不变
⑥v(CO2): v(H2)比值不变
⑦混合气体的总质量不变
A.②③④⑤⑥⑦ B. ①③④⑤ C.①②③④⑤⑦ D. ①③⑤
(3) NH4NO3也是一种重要的固体推进剂,可通过电解NO制备NH4NO3,其工作原理如图所示,AB处外接直流电源,请写出在B电极上发生的电极反应式:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/5/2671247104458752/2671490953977856/STEM/a607ea9bdb8944f798aff9f1960ff3e3.png?resizew=172)
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解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】(一)醇烃化新技术是近几年合成氨工业净化精炼原料气,除去少量CO一种新方法,其原理可分为甲醇化与甲烷化两个部分。
甲醇化:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g))△H1<﹣116kJ•mol﹣1
甲烷化:CO(g)+3H2(g)⇌CH4(g)+H2O(g)△H2<﹣203kJ•mol﹣1
(1)下列措施有利于提高醇烃化过程CO转化率的是_____ 。
A.及时分离出CH3OH B.适当升高反应温度
C.使用高效的催化剂 D.适当增大压强
(2)甲醇化平衡常数
表示,α为平衡组分中各物质的物质的量分数。若CO与H2混合原料气中CO的体积分数为1%,经甲醇化后CO的平衡转化率为w,则Kα=_____ (用含w的表达式来表示)
(3)测试a、b两种催化剂在不同压强与温度条件下,甲醇化过程中催化效率如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/5/30/2214830833106944/2265668587847680/STEM/83db6f4d-4770-4e9c-aad9-ad4f668da2cc.png?resizew=482)
从上图可知选择哪种催化剂较好_____ (填a或b),理由是_____ 。
(4)下列关于醇烃化过程说法正确的是_____ 。
A.甲醇化与甲烷化过程在任何条件下均为自发反应
B.选择不同的催化剂可以控制醇烃化过程中生成甲醇与甲烷的百分含量
C.当温度与反应容器体积一定时,在原料气中加入少量的悄性气体,有利于提高平衡转化率与甲醇的产率
D.适当增大混合气体中H2的百分含量,有利于提高醇烃化过程CO平衡转化率
(二)“五水共治“是浙江治水的成功典范,其中含氮废水处理是污水治理的一个重要课题,图3是高含氰(CN﹣)废水处理方案:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/5/30/2214830833106944/2265668587847680/STEM/198f176b-32a3-4778-a712-39b05e4de568.png?resizew=435)
(5)高含氰废水可以通过电解法进行处理,阳极反应分两个阶段,第一阶段电极反应式:CN﹣+2OH﹣﹣2e﹣=CNO﹣+H2O,请写出第二阶段的电极反应式_____ 。
(6)电解后低含氰废水通过化学氧化方法处理:在碱性条件下加入NaClO,将CN﹣氧化为碳酸盐与对环境友好气体。请写出相关离子反应方程式_____ 。
甲醇化:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g))△H1<﹣116kJ•mol﹣1
甲烷化:CO(g)+3H2(g)⇌CH4(g)+H2O(g)△H2<﹣203kJ•mol﹣1
(1)下列措施有利于提高醇烃化过程CO转化率的是
A.及时分离出CH3OH B.适当升高反应温度
C.使用高效的催化剂 D.适当增大压强
(2)甲醇化平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/43266dda4b797ee6728e475ac42b6c75.png)
(3)测试a、b两种催化剂在不同压强与温度条件下,甲醇化过程中催化效率如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/5/30/2214830833106944/2265668587847680/STEM/83db6f4d-4770-4e9c-aad9-ad4f668da2cc.png?resizew=482)
从上图可知选择哪种催化剂较好
(4)下列关于醇烃化过程说法正确的是
A.甲醇化与甲烷化过程在任何条件下均为自发反应
B.选择不同的催化剂可以控制醇烃化过程中生成甲醇与甲烷的百分含量
C.当温度与反应容器体积一定时,在原料气中加入少量的悄性气体,有利于提高平衡转化率与甲醇的产率
D.适当增大混合气体中H2的百分含量,有利于提高醇烃化过程CO平衡转化率
(二)“五水共治“是浙江治水的成功典范,其中含氮废水处理是污水治理的一个重要课题,图3是高含氰(CN﹣)废水处理方案:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/5/30/2214830833106944/2265668587847680/STEM/198f176b-32a3-4778-a712-39b05e4de568.png?resizew=435)
(5)高含氰废水可以通过电解法进行处理,阳极反应分两个阶段,第一阶段电极反应式:CN﹣+2OH﹣﹣2e﹣=CNO﹣+H2O,请写出第二阶段的电极反应式
(6)电解后低含氰废水通过化学氧化方法处理:在碱性条件下加入NaClO,将CN﹣氧化为碳酸盐与对环境友好气体。请写出相关离子反应方程式
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