研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
I. 利用反应:6NO2 + 8NH3
7N2 + 12H2O处理NO2。
(1)120℃时,该反应在一容积为2L的容器内反应,20min时达到平衡,10min时电子转移了1.2mol,则0~10min时,平均反应速率υ(NO2) =_________ 。
II. 一定条件下SO2与NO2可发生反应,方程式:NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g)- Q。
(2)将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中反应,下列能说明反应达到平衡状态的是____ 。
a 体系压强保持不变 b 混合气体颜色保持不变
c NO2和SO3的体积比保持不变 d 混合气体的平均相对分子质量保持不变
(3)如果上述反应的平衡常数K值变大,该反应___________ (填序号)。
a 一定向正反应方向移动 b 平衡移动时,正反应速率先减小后增大
c 一定向逆反应方向移动 d 平衡移动时,逆反应速率先增大后减小
III. CO可用于合成甲醇,反应方程式为:CO(g) + 2H2(g)
CH3OH(g) 。
(4)CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/22/a914062e-0a20-4dd6-905b-01db2d5253be.png?resizew=249)
该反应是_______ 反应(填“放热”或“吸热”)。实际生产条件控制在250℃、1.3×104 kPa左右,简述选择此压强的理由:___________ 。
I. 利用反应:6NO2 + 8NH3
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aab3cd2a50774dd26e53f5841dd49ccc.png)
(1)120℃时,该反应在一容积为2L的容器内反应,20min时达到平衡,10min时电子转移了1.2mol,则0~10min时,平均反应速率υ(NO2) =
II. 一定条件下SO2与NO2可发生反应,方程式:NO2(g)+SO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(2)将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中反应,下列能说明反应达到平衡状态的是
a 体系压强保持不变 b 混合气体颜色保持不变
c NO2和SO3的体积比保持不变 d 混合气体的平均相对分子质量保持不变
(3)如果上述反应的平衡常数K值变大,该反应
a 一定向正反应方向移动 b 平衡移动时,正反应速率先减小后增大
c 一定向逆反应方向移动 d 平衡移动时,逆反应速率先增大后减小
III. CO可用于合成甲醇,反应方程式为:CO(g) + 2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(4)CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/22/a914062e-0a20-4dd6-905b-01db2d5253be.png?resizew=249)
该反应是
12-13高三上·上海虹口·阶段练习 查看更多[1]
(已下线)上海市虹口区2013届高三12月月考化学试题(B)
更新时间:2020-03-30 16:32:10
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(0.4)
真题
解题方法
【推荐1】氯气是一种重要的基础化工原料,广泛应用于含氯化工产品的生产。硫酰氯及1,4-二(氯甲基)苯等可通过氯化反应制备。
(1)硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂,工业上制备原理如下:
。
①若正反应的活化能为
,则逆反应的活化能![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3c660900fa3174d4ae35c609779746f6.png)
_______
(用含
正的代数式表示)。
②恒容密闭容器中按不同进料比充入
和其
,测定
温度下体系达平衡时的
(
为体系初始压强,
,P为体系平衡压强),结果如图。_______ ,判断依据为_______ 。M点
的转化率为_______ ,
温度下用分压表示的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
_______
。
③下图曲线中能准确表示
温度下
随进料比变化的是_______ (填序号)。
,其中
分别为各反应中对应反应物的浓度,k为速率常数(
分别对应反应①~⑤)。某温度下,反应器中加入一定量的X,保持体系中氯气浓度恒定(反应体系体积变化忽略不计),测定不同时刻相关物质的浓度。已知该温度下,
。
①
时,
,且
内
,反应进行到
时,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3ad40393159255093bd76c2c3f39d232.png)
_______
。
②
时,
,若
产物T的含量可忽略不计,则此时![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/57f874434ecebbd9573f1c165edbe7d9.png)
_______
后,随T的含量增加,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/74a66477edfdf6c1213b6677c3ad0f32.png)
_______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(1)硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂,工业上制备原理如下:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0fd664e620726963cafaeec4205ee04b.png)
①若正反应的活化能为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ddaf98910f7e9b0a02843b7df6b5c93d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3c660900fa3174d4ae35c609779746f6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24cde03068deb44bd00e929884761b9d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ee51ff7eef397c65c9cda6a9934be044.png)
②恒容密闭容器中按不同进料比充入
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3c2bb8230bab296d47e69a31021e9435.png)
③下图曲线中能准确表示
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e75726ae88b2e0ff455cab08a0c8dbb3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae27b1f73e9137ad7b24d2c7792e3020.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4b0628f2fe866419eb6dea304f328fac.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/068ce72b6164bd7dc46f5bb57ae80392.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/606e0458cc92a47e2b585c2e701e3cf6.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/90087d32415b5821ec3e41b2d8dd83a2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3ad40393159255093bd76c2c3f39d232.png)
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②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/90087d32415b5821ec3e41b2d8dd83a2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/728b6bff8aed20104f6bfcf718deda7d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fde5945b8491ba5a34436d69859af0ce.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/57f874434ecebbd9573f1c165edbe7d9.png)
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解答题-原理综合题
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(0.4)
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【推荐2】甲烷和甲醇
既是重要的化工原料,又是未来重要的能源物质。
(1)将
和
通入容积为
的恒容密闭容器中,恒温条件下发生反应:
。
①下列描述中能说明该反应已达到平衡状态的是_______ (填标号)。
A.断裂
键时,生成
键
B.容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.容器内混合气体的压强保持不变
D.容器内CO与H2的体积之比保持不变
②测得在
时该反应达到平衡,此时CH4的物质的量为
的物质的量浓度为
。则
内,用CO表示的该反应平均反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fb7342545a96338c09070fb8981d6daa.png)
_______ mol•L-1•min-1,V=_______
。
(2)在容积为
的恒容密闭容器中通入等物质的量的
和
,进行反应:
。
的物质的量随时间的变化关系如图所示。_______ (填“a”“b”“c”或“d”);用同一物质表示反应速率时,a,c两点的正反应速率:Va_______ (填“
”“
”或“
”,下同)
,该反应达到平衡时,CO2的转化率_______ 50%。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f9e4c4b5c27dcf332542de88066dc9f7.png)
(1)将
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7cea952d7489a6493b16487ea7bdd0c5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50104eed8a189ee925c76ccbd9a74bb3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/478abdd84506a8ef759e353a238db6c9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8a3bda9baf1a6abbf2f1969e847210ff.png)
①下列描述中能说明该反应已达到平衡状态的是
A.断裂
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9f9eb98c9b42d32663137bbf2c3928c2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c52e724cef7af4c0edb5d88a0f065277.png)
B.容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.容器内混合气体的压强保持不变
D.容器内CO与H2的体积之比保持不变
②测得在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fb21c93732b200bdddc5217b66090722.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ed4f5db1eeada2739fea35bdaa8369c2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/445de53586cd7b2fe8836c385b3d3e33.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b50b2ffd4027fffbd780308541680dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fb7342545a96338c09070fb8981d6daa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ee10b15238789eff8bcc496fa524cb34.png)
(2)在容积为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b54fef3fe3968e7c106ee83221f17fe4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c299424fab47049e993bd886d5cd7a36.png)
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解题方法
【推荐3】汽车尾气(用N2O表示)是空气污染源之一,回答下列问题:
(1)用CO还原N2O的能量变化如图甲所示,则该反应的热化学方程式为_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/12/aa8a01e8-5f6d-45de-a94d-e2f09973b3bf.png?resizew=360)
在相同温度和压强下,1molN2O和1molCO经过相同反应时间(t秒)测得如下实验数据:
实验Ⅰ中,使用催化剂1时,N2O的平均反应速率为_______
;在相同温度时,催化剂2催化下N2O的转化率更高的原因是_______ 。
(2)在容积均为1L的密闭容器A(起始500℃,恒温)、B(起始500℃,绝热)两个容器中分别加入0.1molN2O、0.4molCO和相同催化剂。实验测得A、B容器中N2O的转化率随时间的变化关系如图乙所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/12/414bdc57-3e9b-4b9f-88ee-b9e2656899a6.png?resizew=226)
①B容器中N2O的转化率随时间的变化关系是图乙中的_______ 曲线。
②要缩短b曲线对应容器达到平衡的时间,但不改变N2O的平衡转化率,在催化剂一定的情况下可采取的措施是_______ (答出1点即可)。
③500℃该反应的化学平衡常数K=_______ (用分数表示)。
④实验测定该反应的反应速率v正=k正·c(N2O)·c(CO),v逆=k逆·c(N2)·c(CO2),k正、k逆分别是正、逆反应速率常数,c为物质的量浓度。计算M处的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/88e9ac322c7bc35bd352f1fb721f0eb8.png)
_______ (保留两位小数)。
(1)用CO还原N2O的能量变化如图甲所示,则该反应的热化学方程式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/12/aa8a01e8-5f6d-45de-a94d-e2f09973b3bf.png?resizew=360)
在相同温度和压强下,1molN2O和1molCO经过相同反应时间(t秒)测得如下实验数据:
实验 | 温度/℃ | 催化剂 | N2O转化率/% |
实验Ⅰ | 400 | 催化剂1 | 9.5 |
400 | 催化剂2 | 10.6 | |
实验Ⅱ | 500 | 催化剂1 | 12.3 |
500 | 催化剂2 | 13.5 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad3b135fed9c1f85227ae5c166cfc1cb.png)
(2)在容积均为1L的密闭容器A(起始500℃,恒温)、B(起始500℃,绝热)两个容器中分别加入0.1molN2O、0.4molCO和相同催化剂。实验测得A、B容器中N2O的转化率随时间的变化关系如图乙所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/12/414bdc57-3e9b-4b9f-88ee-b9e2656899a6.png?resizew=226)
①B容器中N2O的转化率随时间的变化关系是图乙中的
②要缩短b曲线对应容器达到平衡的时间,但不改变N2O的平衡转化率,在催化剂一定的情况下可采取的措施是
③500℃该反应的化学平衡常数K=
④实验测定该反应的反应速率v正=k正·c(N2O)·c(CO),v逆=k逆·c(N2)·c(CO2),k正、k逆分别是正、逆反应速率常数,c为物质的量浓度。计算M处的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/88e9ac322c7bc35bd352f1fb721f0eb8.png)
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【推荐1】工业废水中常含有一定量的Cr2O
和CrO
,它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理。该法的工艺流程为:
CrO![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18816f9b3f9fde6e6b87d5ca93476073.png)
Cr2O![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56b0a7250ddf460fbe0a94986e179352.png)
Cr3+
Cr(OH)3↓
其中第①步存在平衡:2CrO
(黄色)+2H+
Cr2O
(橙色)+H2O
(1)24Cr的价层 电子轨道表示式为______ 。
(2)Cr元素在自然界有4种同位素,其丰度如表所示:
则
元素的近似相对原子质量为______ (结果保留2位小数)。
(3)若第①步中平衡体系的pH=2,则该溶液显_____ 色;向该溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀)则平衡_____ 移动(填“向左”或“向右”或“不变”)。
(4)能说明第①步反应达平衡状态的是_____ (填字母)。
A.Cr2O
和CrO
的浓度相同 B.2v(Cr2O
)=v(CrO
) C.溶液的颜色不变
(5)第②步中,还原1molCr2O
离子,需要_____ mol的FeSO4•7H2O。
(6)第③步生成Cr(OH)3沉淀前,先向[Cr3+]=0.1mol•L-1的溶液中加碱,调节pH至_____~___________ 分离回收Fe(OH)3。
(已知:常温下,Fe(OH)3的溶度积Ksp=1×10-39,Cr(OH)3的溶度积Ksp=1×10-32;某种离子的浓度小于10-5mol•L-1时,认为其完全沉淀)
铬酸钠(Na2CrO4)常用于印染、颜料、油漆等领域,25℃时铬酸钠溶液中含铬微粒的分布分数与pH值关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/10/61541e1d-ddd7-48ac-92a4-b438b6749925.png?resizew=328)
(7)写出Na2CrO4水解的离子方程式______ ,计算25℃时该反应的水解常数Kh=______ 。
(8)pH=5时,[Na+]______ 2[CrO
]+2[HCrO
]+2[Cr2O
](填“>”、“<”或“=”)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56b0a7250ddf460fbe0a94986e179352.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18816f9b3f9fde6e6b87d5ca93476073.png)
CrO
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18816f9b3f9fde6e6b87d5ca93476073.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8d29481fe0e73b52ea3856051d65050e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56b0a7250ddf460fbe0a94986e179352.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c55b409d27a251271108991a1735c0b9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad7f0766a710b7cb665d37ef04972872.png)
其中第①步存在平衡:2CrO
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18816f9b3f9fde6e6b87d5ca93476073.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56b0a7250ddf460fbe0a94986e179352.png)
(1)24Cr的
(2)Cr元素在自然界有4种同位素,其丰度如表所示:
质量数 | 50 | 52 | 53 | 54 |
丰度 | 4.31% | 83.76% | 9.55% | 2.38% |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0818f5c9aa9a6c2d3bf706242fdeeaca.png)
(3)若第①步中平衡体系的pH=2,则该溶液显
(4)能说明第①步反应达平衡状态的是
A.Cr2O
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56b0a7250ddf460fbe0a94986e179352.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18816f9b3f9fde6e6b87d5ca93476073.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56b0a7250ddf460fbe0a94986e179352.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18816f9b3f9fde6e6b87d5ca93476073.png)
(5)第②步中,还原1molCr2O
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56b0a7250ddf460fbe0a94986e179352.png)
(6)第③步生成Cr(OH)3沉淀前,先向[Cr3+]=0.1mol•L-1的溶液中加碱,调节pH至_____~______
(已知:常温下,Fe(OH)3的溶度积Ksp=1×10-39,Cr(OH)3的溶度积Ksp=1×10-32;某种离子的浓度小于10-5mol•L-1时,认为其完全沉淀)
铬酸钠(Na2CrO4)常用于印染、颜料、油漆等领域,25℃时铬酸钠溶液中含铬微粒的分布分数与pH值关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/10/61541e1d-ddd7-48ac-92a4-b438b6749925.png?resizew=328)
(7)写出Na2CrO4水解的离子方程式
(8)pH=5时,[Na+]
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18816f9b3f9fde6e6b87d5ca93476073.png)
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(0.4)
解题方法
【推荐2】甲醇(CH3OH)在化工生产中应用广泛。其中利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,可能发生的反应如下:
I.CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH1=-41.0kJ·mol-1
II.CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH2=-90.0kJ·mol-1
III.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3
(1)则ΔH3=___________ ,在上述制备甲醇的两个反应中,反应II与反应III比较,优点为___________ 。
(2)在一恒温1L恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2进行反应Ⅲ,测得CO2和CH3OH浓度随时间变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/9/26/2816552034566144/2816670698250240/STEM/e64c7d8b-83d4-44e0-9199-b73e8830dbeb.png?resizew=270)
①该反应达平衡状态的依据是___________ (填序号)。
A.v正(CH3OH)=3v逆(H2) B.混合气体的密度不变
C.c(CH3OH)=c(H2O) D.混合气体总物质的量不变
②3min时,反应的v正______ v逆(填“<”、“>”或“=”)。该化学反应平衡常数k=_______ 。
(3)使用不同方法制得的Cu2O(Ⅰ)和Cu2O(Ⅱ)可用于CH3OH的催化脱氢:CH3OH(g)⇌HCHO(g)+H2(g)。在相同的密闭容器中,利用控制变量法进行实验,测得CH3OH的浓度c(mol·L-1)随时间t(min)的变化如下表:
可以判断:实验温度T1______ T2(填“>”、“<”,下同);催化剂的催化效果Cu2O(I)_______ Cu2O(II)。
I.CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH1=-41.0kJ·mol-1
II.CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH2=-90.0kJ·mol-1
III.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3
(1)则ΔH3=
(2)在一恒温1L恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2进行反应Ⅲ,测得CO2和CH3OH浓度随时间变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/9/26/2816552034566144/2816670698250240/STEM/e64c7d8b-83d4-44e0-9199-b73e8830dbeb.png?resizew=270)
①该反应达平衡状态的依据是
A.v正(CH3OH)=3v逆(H2) B.混合气体的密度不变
C.c(CH3OH)=c(H2O) D.混合气体总物质的量不变
②3min时,反应的v正
(3)使用不同方法制得的Cu2O(Ⅰ)和Cu2O(Ⅱ)可用于CH3OH的催化脱氢:CH3OH(g)⇌HCHO(g)+H2(g)。在相同的密闭容器中,利用控制变量法进行实验,测得CH3OH的浓度c(mol·L-1)随时间t(min)的变化如下表:
序号 | 温度 | 催化剂 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
① | T1 | Cu2O(I) | 0.050 | 0.0492 | 0.0486 | 0.0482 | 0.0480 | 0.0480 |
② | T1 | Cu2O(II) | 0.050 | 0.0490 | 0.0483 | 0.0480 | 0.0480 | 0.0480 |
③ | T2 | Cu2O(II) | 0.050 | 0.044 | 0.040 | 0.040 | 0.040 | 0.040 |
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名校
【推荐3】用活性炭还原处理氮氧化物,有关反应为C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g)。
(1)写出上述反应的平衡常数表达式:_______ 。
(2)在2 L恒容密闭容器中加入足量C与NO发生反应,所得数据如表,回答下列问题。
①结合表中数据,判断该反应的ΔH_______ (填“>”或“<”)0,理由是_______ 。
②判断该反应达到平衡状态的依据是_______ (填字母)。
A.容器内气体密度恒定 B.容器内各气体浓度恒定
C.容器内压强恒定 D.2v正(NO)=v逆(N2)
(3)700 ℃时,若向2 L体积恒定的密闭容器中充入一定量N2和CO2发生反应:N2(g)+CO2(g)
C(s)+2NO(g);其中N2、NO物质的量随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/3/4/3187530488823808/3188182568943616/STEM/bb08e0a73bcc4549ba14a74ccbbccc98.png?resizew=168)
①0~10 min内CO2的平均反应速率v=_______ 。
②图中A点v正_______ (填“>”“<”或“=”)v逆。
③第10 min时,外界改变的条件可能是_______ (填字母)。
A.加催化剂 B.增大C的物质的量
C.减小CO2的物质的量 D.升温 E.降温
(4)采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒,在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇方向取得重要进展,该反应历程如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/3/4/3187530488823808/3188182568943616/STEM/b8aa9fd68dd9487d8ceb72d6b322d444.png?resizew=313)
容易得到的副产物有CO和CH2O,其中相对较多的副产物为_______ ;上述合成甲醇的反应速率较慢,要使反应速率加快,主要降低下列变化中_______ (填字母)的能量变化。
A.*CO+*OH
*CO+*H2O B.*CO
*OCH
C.*OCH2
*OCH3 D.*OCH3
*CH3OH
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(1)写出上述反应的平衡常数表达式:
(2)在2 L恒容密闭容器中加入足量C与NO发生反应,所得数据如表,回答下列问题。
实验编号 | 温度/℃ | 起始时NO的物质的量/mol | 平衡时N2的物质的量/mol |
1 | 700 | 0.40 | 0.09 |
2 | 800 | 0.24 | 0.08 |
②判断该反应达到平衡状态的依据是
A.容器内气体密度恒定 B.容器内各气体浓度恒定
C.容器内压强恒定 D.2v正(NO)=v逆(N2)
(3)700 ℃时,若向2 L体积恒定的密闭容器中充入一定量N2和CO2发生反应:N2(g)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/3/4/3187530488823808/3188182568943616/STEM/bb08e0a73bcc4549ba14a74ccbbccc98.png?resizew=168)
①0~10 min内CO2的平均反应速率v=
②图中A点v正
③第10 min时,外界改变的条件可能是
A.加催化剂 B.增大C的物质的量
C.减小CO2的物质的量 D.升温 E.降温
(4)采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒,在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇方向取得重要进展,该反应历程如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/3/4/3187530488823808/3188182568943616/STEM/b8aa9fd68dd9487d8ceb72d6b322d444.png?resizew=313)
容易得到的副产物有CO和CH2O,其中相对较多的副产物为
A.*CO+*OH
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/01669bda3ba224896a0d8a9a84f83ccc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/01669bda3ba224896a0d8a9a84f83ccc.png)
C.*OCH2
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/01669bda3ba224896a0d8a9a84f83ccc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/01669bda3ba224896a0d8a9a84f83ccc.png)
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解题方法
【推荐1】氮氧化物(NOx)的排放对环境造成严重污染。回答下列问题:
I.工业上可利用C(s)+2NO(g)=CO2(g)+N2(g)反应处理氮氧化物。
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH1=+180.5kJ·mol-1,碳的燃烧热为393.5kJ·mol-1,则C(s)+2NO(g)=CO2(g)+N2(g) ΔH2=_______ kJ·mol-1。
(2)某温度下,向盛有足量单质C的恒容密闭容器通入NO,使其初始浓度为1mol·L-1。根据平衡时以某物质表示的v正(或v逆)、浓度的数值,绘制出下图中甲、乙两点。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/20/d330788e-37e4-4176-a7c8-985b2b7183e6.jpg?resizew=232)
①乙点对应的物质是___ (填化学式);该反应的平衡常数为____ 。
②将温度降低至某一温度时,反应重新达到平衡,此时体系的压强为p=105Pa,NO的体积分数为30%,则N2的分压为p(N2)=____ Pa(分压=总压×物质的量分数);则图中甲点可能移动至____ 点位置(填字母标号)。
II.原煤经热解、冷却得到的煤焦可用于NO的脱除。热解温度为500℃、900℃得到的煤焦分别用S-500、S-900表示,相关信息如下表:
将NO浓度恒定的废气以固定流速通过如下反应器。不同温度下,进行多组平行实验,测定相同时间内NO的出口浓度,可得NO的脱除率与温度的关系如下图所示。[已知:NO的脱除主要含吸附和化学还原(ΔH<0)两个过程。]
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/20/b5ce887d-196d-40ff-9e34-193e46391f81.png?resizew=700)
(3)已知煤焦表面存在的官能团有利于NO的吸附,其数量与煤焦中氢碳质量比的值密切相关。由图可知,相同温度下,S-500对NO的脱除率比S-900的高,结合表格数据分析其可能原因是___ 、___ 。
(4)350℃后,随着温度升高,NO的脱除率增大的原因是____ 。
I.工业上可利用C(s)+2NO(g)=CO2(g)+N2(g)反应处理氮氧化物。
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH1=+180.5kJ·mol-1,碳的燃烧热为393.5kJ·mol-1,则C(s)+2NO(g)=CO2(g)+N2(g) ΔH2=
(2)某温度下,向盛有足量单质C的恒容密闭容器通入NO,使其初始浓度为1mol·L-1。根据平衡时以某物质表示的v正(或v逆)、浓度的数值,绘制出下图中甲、乙两点。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/20/d330788e-37e4-4176-a7c8-985b2b7183e6.jpg?resizew=232)
①乙点对应的物质是
②将温度降低至某一温度时,反应重新达到平衡,此时体系的压强为p=105Pa,NO的体积分数为30%,则N2的分压为p(N2)=
II.原煤经热解、冷却得到的煤焦可用于NO的脱除。热解温度为500℃、900℃得到的煤焦分别用S-500、S-900表示,相关信息如下表:
煤焦 | 元素分析(%) | 比表面积(cm2∙g-1) | |
C | H | ||
S-500 | 80.79 | 2.76 | 105.69 |
S-900 | 84.26 | 0.82 | 8.98 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/20/b5ce887d-196d-40ff-9e34-193e46391f81.png?resizew=700)
(3)已知煤焦表面存在的官能团有利于NO的吸附,其数量与煤焦中氢碳质量比的值密切相关。由图可知,相同温度下,S-500对NO的脱除率比S-900的高,结合表格数据分析其可能原因是
(4)350℃后,随着温度升高,NO的脱除率增大的原因是
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解题方法
【推荐2】碳排放问题是第26届联合国气候变化大会讨论的焦点。我国向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”,2060 年实现“碳中和”。为了实现这个目标,加强了对CO2转化的研究,因此CO2的捕集、利用与封存成为科学家研究的重要课题。根据信息回答下列问题。
I.研究表明CO2与CH4在催化剂存在下可发生反应制得合成气:CO2(g)+CH4(g)
2CO(g)+2H2(g) ΔH
一定压强下,由最稳定单质生成1mol化合物的焓变为该物质的摩尔生成焓。
(1)已知CO2(g)、CH4(g)、CO(g)的摩尔生成焓分别为-395kJ·mol-1、-74.9kJ ·mol-1 、-110.4kJ· mol-1,则上述反应的 ΔH =________ kJ·mol-1。
II.研究表明CO2与H2能发生下列反应:
反应1:CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g) ΔH1 =- 154 kJ·mol-1
反应2:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2= - 49 kJ·mol-1
(2)在573K时,体积为2L的恒容容器中投入2molCO2和6molH2发生反应2达到平衡。
①为了提高CH3OH产率可以采取的措施有_____________ ,________ (任写两项措施)。
②图1中能表示该反应的平衡常数的对数lnK与
(T表示温度)之间的变化关系的曲线是______ (填“m”或“n”)。_____ v(c) 逆(填“>”、“<”或“=”);T2温度下该反应的平衡常数K值为______ (保留两位小数)。
(3)在恒容密闭容器中,反应1按进料浓度比c(CO2):c(H2)分别等于1:2、1:5、1:7时,CO2的平衡转化率随条件X的变化关系如图3所示:
①曲线a的进料浓度比c(CO2):c(H2)为____________ 。
②条件X是_____ (填“温度”或“压强”),依据是________ 。
(4)我国学者探究了BiIn合金催化剂电化学还原CO2生产HCOOH的催化性能及机理,并通过DFT计算催化剂表面该还原过程的物质的相对能量,如图4所示(带“* ”表示物质处于吸附态)。试从图4分析,采用BiIn合金催化剂既优于单金属Bi催化剂,又优于单金属In催化剂的原因是______________ 。
I.研究表明CO2与CH4在催化剂存在下可发生反应制得合成气:CO2(g)+CH4(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
一定压强下,由最稳定单质生成1mol化合物的焓变为该物质的摩尔生成焓。
(1)已知CO2(g)、CH4(g)、CO(g)的摩尔生成焓分别为-395kJ·mol-1、-74.9kJ ·mol-1 、-110.4kJ· mol-1,则上述反应的 ΔH =
II.研究表明CO2与H2能发生下列反应:
反应1:CO2(g)+4H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
反应2:CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
(2)在573K时,体积为2L的恒容容器中投入2molCO2和6molH2发生反应2达到平衡。
①为了提高CH3OH产率可以采取的措施有
②图1中能表示该反应的平衡常数的对数lnK与
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4079003d1292898e98f11669dc3edce.png)
(3)在恒容密闭容器中,反应1按进料浓度比c(CO2):c(H2)分别等于1:2、1:5、1:7时,CO2的平衡转化率随条件X的变化关系如图3所示:
①曲线a的进料浓度比c(CO2):c(H2)为
②条件X是
(4)我国学者探究了BiIn合金催化剂电化学还原CO2生产HCOOH的催化性能及机理,并通过DFT计算催化剂表面该还原过程的物质的相对能量,如图4所示(带“* ”表示物质处于吸附态)。试从图4分析,采用BiIn合金催化剂既优于单金属Bi催化剂,又优于单金属In催化剂的原因是
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解题方法
【推荐3】甲基叔戊基醚
(TAME,简写为T)常用作汽油添加剂。在催化剂作用下,通过甲醇
(简写为M)与2-甲基-2-丁烯(简写为A)的液相反应制得。通过控制条件,体系中主要发生如下反应(
为2-甲基-1-丁烯的简写,不考虑其他副反应):
反应![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/945ab742328140e4cc3a03a7ae2db0d8.png)
反应ii:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/77785afcff2c3ef54e4a8e0b7bbf93cf.png)
反应iii:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87424f188fef29b72987fd65f1b43b3c.png)
(1)磷钼酸
可作为制备TAME反应催化剂的浸渍试剂。已知钼元素位于第五周期第VIB族,核外电子排布与
相似。
①基态钼原子的价层电子排布式为_______ 。
②完成化学方程式:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9fb42f247f5b820b26065797027f133d.png)
_______ ![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0b35c055599e42995e4158f3ffd96188.png)
(2)比较![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c0bb503d46619ccaabb196b7ce0ced2.png)
_______
(填“>”、“<”或“=”)。
(3)我国学者团队对制备TAME反应的催化剂进行了研究。研究衣明:用不同浓度(13%)的磷钼酸浸渍催化剂,浓度越大催化剂催化活性越好。用浓度分别为
的磷钼酸浸渍催化剂进行了三组实验,得到
随时间
的变化曲线如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/19/ad7f9944-746c-483f-a35f-a002f9a0004d.png?resizew=152)
①用
的磷钼酸浸渍时,在
内,
的平均生成速率为_______ 。
②下列仿关说法正确的有_______ 。
A.三组实验中,反应速率都随反应进程一直增大
B.平衡后加入惰性溶剂四氢呋喃稀释,
减小
C.催化剂可加快化学反应速率,提高甲醇的平衡转化率
D.降低温度,反应
和ii的正、逆反应速率都减小
E.达到平衡后,加入
不变
(4)研究团队继续研究其他条件不变时,不同醇烯比
(甲醇
与烯烃
的起始物质的量浓度之比)对平衡的影响,当
起始浓度
时,测得平衡时
和
的
随
的变化曲线如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/19/37099cd6-852f-460b-bb23-dc6f3a35b8fa.png?resizew=176)
①曲线
呈现如图所示变化的原因是_______ 。
②当
时,计算反应I的平衡常数_______ (写出计算过程)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/19/f75b0268-6477-49a3-86d7-da676be0f73e.png?resizew=77)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4d1f1e78b8ee320c79a71d3308b8db0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ea1e8babee63bfc889ae5a34632284bc.png)
反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/945ab742328140e4cc3a03a7ae2db0d8.png)
反应ii:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/77785afcff2c3ef54e4a8e0b7bbf93cf.png)
反应iii:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87424f188fef29b72987fd65f1b43b3c.png)
(1)磷钼酸
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f42f265697b4519b21ee6543998f74c8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0818f5c9aa9a6c2d3bf706242fdeeaca.png)
①基态钼原子的价层电子排布式为
②完成化学方程式:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9fb42f247f5b820b26065797027f133d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0b35c055599e42995e4158f3ffd96188.png)
(2)比较
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c0bb503d46619ccaabb196b7ce0ced2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14aa494345f61c5c935c3113dd990b8a.png)
(3)我国学者团队对制备TAME反应的催化剂进行了研究。研究衣明:用不同浓度(13%)的磷钼酸浸渍催化剂,浓度越大催化剂催化活性越好。用浓度分别为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d78e61a1055e1749ab20ab7c2fa62fbf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a546c42ed4ff2785ee11ffcccf1b3e5a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/36a1b09c653185842513e24ebba60bb3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/19/ad7f9944-746c-483f-a35f-a002f9a0004d.png?resizew=152)
①用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/63b971b2c43a814d35dfe0c1be4c45d9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/40190e1422ea976a714b1982f2ca210d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/591c5b712dc14517e369be2345526fc7.png)
②下列仿关说法正确的有
A.三组实验中,反应速率都随反应进程一直增大
B.平衡后加入惰性溶剂四氢呋喃稀释,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1ce3b1a6883c1416e05bba84af882cf6.png)
C.催化剂可加快化学反应速率,提高甲醇的平衡转化率
D.降低温度,反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3a7035cd4adda5d72a9fc9f9fda75995.png)
E.达到平衡后,加入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2e8232e17be8b4aab215b1179c80a9c2.png)
(4)研究团队继续研究其他条件不变时,不同醇烯比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0373f34488fdf9a2e36c5ecaab2ff51f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/29bcdd8c05cd04f46c6f4ba8aa3cb1d0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff4489d9b83072184c0e1d6b09be50ca.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff4489d9b83072184c0e1d6b09be50ca.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/084125004b8ae53e4719f7832db316da.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ea1e8babee63bfc889ae5a34632284bc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/591c5b712dc14517e369be2345526fc7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5282e64c8c5563578358e00d67ff0609.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0373f34488fdf9a2e36c5ecaab2ff51f.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/19/37099cd6-852f-460b-bb23-dc6f3a35b8fa.png?resizew=176)
①曲线
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/591c5b712dc14517e369be2345526fc7.png)
②当
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b9c32b77c97b807a636ee845b6e23748.png)
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解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
【推荐1】甲烷干重整(DRM)以温室气体
和
为原料在催化条件下生成合成气CO和
。体系中发生的反应有
ⅰ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8fc88188def33b5e9c89713498ee34ee.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0fa8b6128a8efd492e9f36f9519aa487.png)
ⅱ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/67b9f7b1eed515c83bd018d47d0438b5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/da1565d16a37050aecc6d39e31292e32.png)
ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1c276dfa944e89f4c61d69fc06b25d17.png)
ⅳ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a5cac21104cbc62ac46c016a293bbd4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac4bb5ab7f13c24e73afc40e9e4ab04b.png)
(1)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3dcaf57d7a7ea0878d7cea49ac060286.png)
______
。
(2)______ (填“高温”或“低温”)有利于反应ⅰ自发进行。
(3)起始投入
和
各1 kmol,DRM反应过程中所有物质在100 kPa下的热力学平衡数据如图1所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/5/18/71c09774-479e-4ff8-9db8-43bcb4ded75a.png?resizew=410)
①950℃时,向反应器中充入
作为稀释气,
的平衡转化率______ (填“升高”、“不变”或“降低”),理由是______ 。
②625℃时,起始投入
、
、
、CO、
各0.5 kmol,此时反应ⅱ的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c175ae491f8aab736e87cd0c7653fd1e.png)
______
(填“>”、“=”或“<”)。
③625℃时,反应体系经过t min达到平衡状态,测得甲烷的平衡转化率为α。0~t min生成CO的平均速率为______
;用物质的量分数表示反应i的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c5b04acbb470168465fe52431d5e43be.png)
______ (用含α的表达式表示,列计算式即可)。
(4)
在Ni基催化剂表面氢助解离有两种可能路径,图2为不同解离路径的能量变化,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。
①Ni的价层电子排布式为______ ;
②写出最有可能发生的“氢助解离”路径的决速步反应方程式______ 。
(5)对催化剂载体
改性,使其形成氧空位,可减少积碳。取干燥
在Ar气条件下加热,热重分析显示样品一直处于质量损失状态;X射线衍射分析结果表明随着温度升高,该晶胞边长变长,但铈离子空间排列没有发生变化。![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/834d09559bafa0f3629a148c274852ca.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/5/18/21fb5e23-6f80-4b05-9f41-02d8ea533445.png?resizew=149)
①加热过程中,
被还原为
。
写出该反应化学方程式______ 。
②加热后,当失重率(损失的质量/总质量)为2.32%时,每个晶胞拥有的
的个数为______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03a5c8a45b70251a7fa0506a5b4b8ac9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/750859dd7d5b821d909e6a32c11095cf.png)
ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8fc88188def33b5e9c89713498ee34ee.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0fa8b6128a8efd492e9f36f9519aa487.png)
ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/67b9f7b1eed515c83bd018d47d0438b5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/da1565d16a37050aecc6d39e31292e32.png)
ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/00dd4b67cd67c494b65c4eed1cdad53e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1c276dfa944e89f4c61d69fc06b25d17.png)
ⅳ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a5cac21104cbc62ac46c016a293bbd4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac4bb5ab7f13c24e73afc40e9e4ab04b.png)
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3dcaf57d7a7ea0878d7cea49ac060286.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)
(3)起始投入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03a5c8a45b70251a7fa0506a5b4b8ac9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/5/18/33ec2666-aaaa-46af-9e22-a74b0b5a5632.png?resizew=388)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/5/18/71c09774-479e-4ff8-9db8-43bcb4ded75a.png?resizew=410)
①950℃时,向反应器中充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/689cceefc5aed24568b73c0a6910c539.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03a5c8a45b70251a7fa0506a5b4b8ac9.png)
②625℃时,起始投入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03a5c8a45b70251a7fa0506a5b4b8ac9.png)
![](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/6e9b0547b553bc0c6d94299341006c14.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c175ae491f8aab736e87cd0c7653fd1e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b965da982ffb1c164a39a635251bd62e.png)
③625℃时,反应体系经过t min达到平衡状态,测得甲烷的平衡转化率为α。0~t min生成CO的平均速率为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/578b0d79dda833ba0f8f8bcf62f8955a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c5b04acbb470168465fe52431d5e43be.png)
(4)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
①Ni的价层电子排布式为
②写出最有可能发生的“氢助解离”路径的决速步反应方程式
(5)对催化剂载体
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aeb266c64a41abfea396db2c48b0973d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aeb266c64a41abfea396db2c48b0973d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/834d09559bafa0f3629a148c274852ca.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/5/18/21fb5e23-6f80-4b05-9f41-02d8ea533445.png?resizew=149)
①加热过程中,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/74eb35b19037cad7e93e38a313404342.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1aaf7122c2f8b6f8b5a3f8f66d1b334b.png)
写出该反应化学方程式
②加热后,当失重率(损失的质量/总质量)为2.32%时,每个晶胞拥有的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dba67aa38857c9bcdb03161595252d74.png)
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】甲烷是一种很重要的燃料,在化学领域应用广泛,也是良好的制氢材料。请回答下列问题:
(1)用
与
反应制取
,其反应为:
,在一密闭容器中加入起始浓度均为0.1mol/L的
与
,在一定条件下反应,测得
的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/21/2899185179860992/2900485471862784/STEM/26cb644a01a645da8b0075cfc46189b0.png?resizew=250)
①压强![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/702479d629f919183641d90944d7bd0e.png)
___________
(填“>”“=”或“<”):理由是___________ 。
②当压强为
时,B点v正___________ v逆(填“>”“=”或“<”)。
③若温度和体积均不变,
平衡转化率为50%,则平衡常数K=___________ ,在此平衡下,再将
和CO的浓度增加0.1mol/L,平衡向___________ (填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
(2)在催化剂作用下甲烷和水蒸气制取氢气的反应为:
。
将物质的量均为
的
和
加入恒温恒压的密闭容器中(25℃,100kPa),发生反应,正反应速率
,其中p为分压:若该条件下
,当
时,
的转化率为___________ %。
(3)我国科学家发明了在熔融盐中电解甲烷制
的方法。装置如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/21/2899185179860992/2900485471862784/STEM/6454c5cc97654212a0f5d53d0b9d6a1c.png?resizew=212)
①a为电源的___________ 极。
②电解时阴极上发生的反应为___________ 。
③电解一段时间后熔融盐中
的物质的量___________ (填“变多”“不变”或“变少”)。
(1)用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03a5c8a45b70251a7fa0506a5b4b8ac9.png)
![](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/7fe2628a06bc21b062a13ce98ae7283f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03a5c8a45b70251a7fa0506a5b4b8ac9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03a5c8a45b70251a7fa0506a5b4b8ac9.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/21/2899185179860992/2900485471862784/STEM/26cb644a01a645da8b0075cfc46189b0.png?resizew=250)
①压强
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/702479d629f919183641d90944d7bd0e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b134979720dce8399d670998451f1c88.png)
②当压强为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/702479d629f919183641d90944d7bd0e.png)
③若温度和体积均不变,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03a5c8a45b70251a7fa0506a5b4b8ac9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03a5c8a45b70251a7fa0506a5b4b8ac9.png)
(2)在催化剂作用下甲烷和水蒸气制取氢气的反应为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/893ab01b002b4d58d1d00b5c1458b96a.png)
将物质的量均为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/26edabbe2c43af4e74203ad34c4eff2d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b1124f330375d2116cce2b4010ff17f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ef653f5cb330066f4e8a08ce08056613.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e372ee9e772cfe0fe5af2d6c5bb4f436.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e20a252cb2274f49f9a1341c62af8825.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/679f63efd4d019a8ec1fc9f4b5c762bf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03a5c8a45b70251a7fa0506a5b4b8ac9.png)
(3)我国科学家发明了在熔融盐中电解甲烷制
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/21/2899185179860992/2900485471862784/STEM/6454c5cc97654212a0f5d53d0b9d6a1c.png?resizew=212)
①a为电源的
②电解时阴极上发生的反应为
③电解一段时间后熔融盐中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a5f403ab4917e808934348b66b785513.png)
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解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
【推荐3】甲烷、二氧化碳重整制合成气CO和H2,是一种有效实现碳达峰、碳中和的关键技术,也是近几年研究的热点之一。回答下列问题:
(1)已知:甲烷、二氧化碳重整工艺的相关反应如下:
①H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g) ∆H1=+41kJ·mol−1
②2CO(g)⇌CO2(g)+C(s) ∆H2=−172kJ·mol−1
③CH4(g)⇌C(s)+2H2(g) ∆H3=+75kJ·mol−1
④CO(g)+H2(g)⇌C(s)+H2O(g) ∆H4=−131kJ·mol−1
则甲烷、二氧化碳重整制合成气的热化学方程式为CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g) ∆H=_______ ;为了提高平衡时合成气的产率,反应条件应选择_______ (填标号)。
A.高压 B.低压 C.低温 D.高温
(2)一定条件下,CH4分解生成碳的反应历程如图1所示。该历程分4步进行,其中第_______ 步为放热反应,正反应活化能最大一步的反应方程式为_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/23/2985638868754432/2986099328204800/STEM/8468e21b-7841-4e48-9a16-4ff611ff6cc5.png?resizew=258)
(3)CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g),一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示(不考虑副反应),则T1_______ T2(填“>”或“<”),A、B、C三点处对应平衡常数(KA、KB、KC)的大小关系为_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/23/2985638868754432/2986099328204800/STEM/68a8f52a-20f0-4b94-b023-e7da36d735c5.png?resizew=213)
(4)在恒压p=100kPa、初始投料n(CO2)/n(CH4)=1的条件下,甲烷、二氧化碳重整制合成气的过程中各平衡组分的物质的量随温度的变化如图3所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/23/2985638868754432/2986099328204800/STEM/2ea6ffb2-6902-4433-beef-6f5f288fa77e.png?resizew=412)
①随温度升高,产率增加,n(H2)/n(CO)减小,积碳含量_______ (填“增大”或“减小”)。
②在630℃时,反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)的平衡常数Kp=_______ kPa2(Kp是以分压表示的平衡常数,已知分压=总压×物质的量分数)。
(1)已知:甲烷、二氧化碳重整工艺的相关反应如下:
①H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g) ∆H1=+41kJ·mol−1
②2CO(g)⇌CO2(g)+C(s) ∆H2=−172kJ·mol−1
③CH4(g)⇌C(s)+2H2(g) ∆H3=+75kJ·mol−1
④CO(g)+H2(g)⇌C(s)+H2O(g) ∆H4=−131kJ·mol−1
则甲烷、二氧化碳重整制合成气的热化学方程式为CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g) ∆H=
A.高压 B.低压 C.低温 D.高温
(2)一定条件下,CH4分解生成碳的反应历程如图1所示。该历程分4步进行,其中第
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/23/2985638868754432/2986099328204800/STEM/8468e21b-7841-4e48-9a16-4ff611ff6cc5.png?resizew=258)
(3)CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g),一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示(不考虑副反应),则T1
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/23/2985638868754432/2986099328204800/STEM/68a8f52a-20f0-4b94-b023-e7da36d735c5.png?resizew=213)
(4)在恒压p=100kPa、初始投料n(CO2)/n(CH4)=1的条件下,甲烷、二氧化碳重整制合成气的过程中各平衡组分的物质的量随温度的变化如图3所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/23/2985638868754432/2986099328204800/STEM/2ea6ffb2-6902-4433-beef-6f5f288fa77e.png?resizew=412)
①随温度升高,产率增加,n(H2)/n(CO)减小,积碳含量
②在630℃时,反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)的平衡常数Kp=
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