丙烯等不饱和烃在有机化工领域有重要的用途,工业上常采用“丙烷脱氢法”制取丙烯,反应的原理为:C3H8(g)
C3H6(g)+H2(g) ΔH=+123kJ/mol
回答下列问题:
(1)在石油工业中可通过___ 工艺获得丙烯等不饱和烃(填一种工艺的名称)。
(2)已知:
表中的a=___ 。
(3)工业上进行该反应时,常在丙烷中掺入稀有气体作为稀释剂,在体积可变的反应容器中,维持恒温,并使总压强恒定为0.1MPa,掺入稀有气体作为稀释剂的优点是___ ,试从平衡角度加以解释___ 。
(4)在某密闭容器中充入适量的丙烷,测得丙烷的转化率随温度和压强变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/25/0f9c89e8-2bda-4f13-867a-2698bbfd1d40.png?resizew=268)
①压强p1___ p2(填“>”、“<”或“=”)。
②图中A点平衡常数Kp=___ (用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数,结果保留三位有效数字)。
③B点若达到A点所示的平衡状态则在建立平衡过程中v正___ v逆(填“>”、“<”或“=”)。
④写出一条提高丙烷平衡转化率的措施___ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
回答下列问题:
(1)在石油工业中可通过
(2)已知:
化学键 | C-H | C-C | C=C | H-H |
键能(kJ/mol) | 412 | 348 | a | 436 |
(3)工业上进行该反应时,常在丙烷中掺入稀有气体作为稀释剂,在体积可变的反应容器中,维持恒温,并使总压强恒定为0.1MPa,掺入稀有气体作为稀释剂的优点是
(4)在某密闭容器中充入适量的丙烷,测得丙烷的转化率随温度和压强变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/25/0f9c89e8-2bda-4f13-867a-2698bbfd1d40.png?resizew=268)
①压强p1
②图中A点平衡常数Kp=
③B点若达到A点所示的平衡状态则在建立平衡过程中v正
④写出一条提高丙烷平衡转化率的措施
更新时间:2020-04-04 13:01:06
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【推荐1】二氧化碳减排和再利用技术是促进工业可持续发展和社会环保的重要措施。将工业废气中的二氧化碳转化为甲醇,其原理是:
CO2(g)+3H2(g)
H2O(g)+CH3OH(g) △H=-53.7kJ/mol
(1) 308K时,向2L密闭容器中通入0.04 mol CO2和0.08 mol H2,测得其压强(p)随时间(t)变化如图1中曲线I所示。
图2
①反应开始至达平衡时,υ(H2)=________ ;该温度下反应的平衡常数为______ mol-2·L2。
②若只改变某一条件,其他条件相同时,曲线变化为II,则改变的条件是____ 。
(2)还可以通过以下途径实现CO2向CH3OH的转化:
反应I:CO2(g)+H2(g)
H2O(g)+CO(g) △H<0
反应Ⅱ:2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g) △H<0
反应I和反应Ⅱ的平衡常数K随温度T的变化如图2所示。
①根据图中数据分析可知,T1____ T2(填“>”、“<”或“=”);T2时CO2转化为CH3OH的平衡常数K=_______ ;
②目前,许多国家采用CO2代替CO(以煤和天然气为原料)生产CH3OH,其优点是_________ 。
(3)用电解法可将CO2转化为多种燃料,原理如图3。铜电极上产生HCOOH的电极反应式为_________ 。
图3
CO2(g)+3H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/5/6/2198076081569792/2200656444235776/STEM/ac155dc18eef4005bac62bd49dbe1b79.png?resizew=33)
(1) 308K时,向2L密闭容器中通入0.04 mol CO2和0.08 mol H2,测得其压强(p)随时间(t)变化如图1中曲线I所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/1/9e1fe8fe-465e-451c-b199-58abdd80fea5.png?resizew=250)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/1/a056f737-b380-43af-b69f-92e766438800.png?resizew=331)
图2
①反应开始至达平衡时,υ(H2)=
②若只改变某一条件,其他条件相同时,曲线变化为II,则改变的条件是
(2)还可以通过以下途径实现CO2向CH3OH的转化:
反应I:CO2(g)+H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/5/6/2198076081569792/2200656444235776/STEM/ac155dc18eef4005bac62bd49dbe1b79.png?resizew=33)
反应Ⅱ:2H2(g)+CO(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/5/6/2198076081569792/2200656444235776/STEM/ac155dc18eef4005bac62bd49dbe1b79.png?resizew=33)
反应I和反应Ⅱ的平衡常数K随温度T的变化如图2所示。
①根据图中数据分析可知,T1
②目前,许多国家采用CO2代替CO(以煤和天然气为原料)生产CH3OH,其优点是
(3)用电解法可将CO2转化为多种燃料,原理如图3。铜电极上产生HCOOH的电极反应式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/1/24239174-a88d-4001-b0e0-9da281f3ce3e.png?resizew=325)
图3
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【推荐2】SO2是重要的化工原料,但其造成的环境问题也引起了人们的关注。开发寻找SO2的合理替代品是目前化工行业的新动态。
(1)SO2可以与水反应,反应的化学方程式为____________________________________ 。SO2是大气的主要污染物,是造成__________________ 的根源。
(2)工业上常用黄铁矿(FeS2)制备SO2,黄铁矿中S的化合价为____________ 。黄铁矿煅烧后生成1.6gFe2O3,转移的电子数为________ 。
(3)工业上使用碱液吸收SO2,使排放的尾气达到合格标准:
①将标准状况下11.2LSO2通入到2L0.5mol·L-1的氨水中,所得溶液中溶质是_________ (填化学式)。
②常温下,若用1LNaOH若用吸收0.01molSO2,完全吸收后溶液中c(Na+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3),则原NaOH溶液的pH值为________ 。
(4)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)与SO2相似,具有极强的还原性,可用于保存水果食物。现可用如图所示方法通过吸收SO2和NO,获得Na2S2O4和NH4NO3(Ge为铈元素)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/5/6/1681036313149440/1681377665441792/STEM/ceef71f0-f151-42f7-b8c4-e105c06e82ac.png)
①装置II中,酸性条件下,NO被Ge4+氧化的产物主要是NO3-、NO2-,请写出生成等物质的量的NO3-和NO2-的离子方程式:_______________________________ 。
②装置III的作用之一是用质子交换膜电解槽电解使得Ge4+再生,同时在另一极生成S2O42-的电极反应式为___________________________ 。
(5)现今,科学家已研发出比SO2更安全的偏重亚硫酸盐(K2S2O5),工业上常用2KHSO3=K2S2O5+H2O的方法制备。我国要求红酒中添加K2S2O5的标准(按等硫元素质量的SO2计)为0.25g/L。今酿造500吨葡萄酒,需加入K2S2O5的质量为_______ 。(葡萄酒的密度近似为水,计算结果保留小数点后2位)
(1)SO2可以与水反应,反应的化学方程式为
(2)工业上常用黄铁矿(FeS2)制备SO2,黄铁矿中S的化合价为
(3)工业上使用碱液吸收SO2,使排放的尾气达到合格标准:
①将标准状况下11.2LSO2通入到2L0.5mol·L-1的氨水中,所得溶液中溶质是
②常温下,若用1LNaOH若用吸收0.01molSO2,完全吸收后溶液中c(Na+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3),则原NaOH溶液的pH值为
(4)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)与SO2相似,具有极强的还原性,可用于保存水果食物。现可用如图所示方法通过吸收SO2和NO,获得Na2S2O4和NH4NO3(Ge为铈元素)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/5/6/1681036313149440/1681377665441792/STEM/ceef71f0-f151-42f7-b8c4-e105c06e82ac.png)
①装置II中,酸性条件下,NO被Ge4+氧化的产物主要是NO3-、NO2-,请写出生成等物质的量的NO3-和NO2-的离子方程式:
②装置III的作用之一是用质子交换膜电解槽电解使得Ge4+再生,同时在另一极生成S2O42-的电极反应式为
(5)现今,科学家已研发出比SO2更安全的偏重亚硫酸盐(K2S2O5),工业上常用2KHSO3=K2S2O5+H2O的方法制备。我国要求红酒中添加K2S2O5的标准(按等硫元素质量的SO2计)为0.25g/L。今酿造500吨葡萄酒,需加入K2S2O5的质量为
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解题方法
【推荐3】甲醇被称为2l世纪的新型燃料,工业上通过下列反应①和②,用CH4和H2O为原料来制备甲醇。
① CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) △H1
② CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H2
将0.20mol CH4和0.30 mol H2O(g)通入容积为10L的密闭容器中,在一定条件下发生反应①,达到平衡时,CH4的转化率与温度、压强的关系如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2011/4/1/1576006791266304/1576006791757824/STEM/717b67ac2b32453ba4692031407dec15.png)
(1)已知在P1、100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用CH4表示的平均反应速率为______。
(2)反应①的△H1 0,图中的P1______P2(填“<”、“=”或“>”)。
(3)在压强为0.1MPa条件下,将一定量CO与H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇,则反应②的△H2 0,△S 0(填“<”、“=”或“>”)。
(4)根据题中给出的数据,计算反应①在100℃时的平衡常数值(写出计算过程及结果)
① CH4(g)+H2O(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2011/4/1/1576006791266304/1576006791757824/STEM/f6be31856e5547feac6f53d7985224a1.png)
② CO(g)+2H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2011/4/1/1576006791266304/1576006791757824/STEM/f6be31856e5547feac6f53d7985224a1.png)
将0.20mol CH4和0.30 mol H2O(g)通入容积为10L的密闭容器中,在一定条件下发生反应①,达到平衡时,CH4的转化率与温度、压强的关系如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2011/4/1/1576006791266304/1576006791757824/STEM/717b67ac2b32453ba4692031407dec15.png)
(1)已知在P1、100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用CH4表示的平均反应速率为______。
(2)反应①的△H1 0,图中的P1______P2(填“<”、“=”或“>”)。
(3)在压强为0.1MPa条件下,将一定量CO与H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇,则反应②的△H2 0,△S 0(填“<”、“=”或“>”)。
(4)根据题中给出的数据,计算反应①在100℃时的平衡常数值(写出计算过程及结果)
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【推荐1】环戊二烯和环戊烯均为重要的有机化工原料和有机合成中间体。
已知:Ⅰ.
(g)+H2(g)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(g) ΔH1
Ⅱ.
(g)+2H2(g)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(g) ΔH2
回答下列问题:
(1)部分化学键的键能数据如表所示:
依据表中数据计算ΔH1=_______ 。
(2)一定温度下,向填充有催化剂的恒容刚性密闭容器中以物质的量之比1:1充入环戊二烯气体和氢气,同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,10 min末反应达到平衡。测得反应前容器内压强为p0,平衡时环戊烷气体的分压为p1,氢气的分压为p2。
①下列事实能说明容器内反应均达到平衡状态的是_______ (填选项字母)。
A.环戊二烯与氢气的物质的量之比不再改变
B.容器内气体的密度不再改变
C.容器内气体的压强不再改变
D.碳碳双键不再断裂
②环戊二烯的平衡转化率为_______ (用含p0、p1、p2的代数式表示,下同)。
③该温度下,反应I的平衡常数Kp=_______ (Kp是用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
④降低反应Ⅱ选择性的关键因素为_______ 。
(3)其他条件均相同在同一时间段内测得环戊二烯的转化率和环戊烯产率与温度的关系如图所示。
①表示环戊二烯的转化率的曲线为_______ (填“L1”或“L2”)。
②T1~T2℃内,反应I反应速率增大的程度_______ (填“大于”“小于”或“等于”)反应II反应速率增大的程度。
已知:Ⅰ.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/22/bf11bdf5-08c5-41d4-af5d-27e8cc36f571.png?resizew=48)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/22/f49bdf5f-96a5-4076-adf0-0b9e142dfdff.png?resizew=52)
Ⅱ.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/22/c275b9cb-0a54-4328-b0dd-ce73e71c8f25.png?resizew=45)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/22/a84b7509-38ab-488b-89e6-8d8d18c7fa7a.png?resizew=45)
回答下列问题:
(1)部分化学键的键能数据如表所示:
化学键 | C-C | C=C | C-H | H-H |
键能/(kJ•mol-1) | 347.7 | 615.0 | 413.4 | 436.0 |
(2)一定温度下,向填充有催化剂的恒容刚性密闭容器中以物质的量之比1:1充入环戊二烯气体和氢气,同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,10 min末反应达到平衡。测得反应前容器内压强为p0,平衡时环戊烷气体的分压为p1,氢气的分压为p2。
①下列事实能说明容器内反应均达到平衡状态的是
A.环戊二烯与氢气的物质的量之比不再改变
B.容器内气体的密度不再改变
C.容器内气体的压强不再改变
D.碳碳双键不再断裂
②环戊二烯的平衡转化率为
③该温度下,反应I的平衡常数Kp=
④降低反应Ⅱ选择性的关键因素为
(3)其他条件均相同在同一时间段内测得环戊二烯的转化率和环戊烯产率与温度的关系如图所示。
①表示环戊二烯的转化率的曲线为
②T1~T2℃内,反应I反应速率增大的程度
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/22/72e6ae12-bbbb-4113-9671-ecd4f6319b43.png?resizew=373)
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解答题-原理综合题
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适中
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解题方法
【推荐2】氮及其化合物在生产、生活中具有广泛的应用。
(1)已知一定条件下
。1mol
分子中的化学键断裂时需吸收498kJ的能量,1molNO分子中的化学键断裂时需吸收632kJ的能量。则
的键能为___________ 。
(2)某些过氧由基可以将NO氧化为
,其反应机理如图所示(标*的为自由基)。X的分子式为___________ ,总反应的化学方程式为___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/11/24/3374760288542720/3447610654621696/STEM/0961e6798d2840c2938e63b595b65cb6.png?resizew=170)
(3)反应
的速率方程可表示为
,其中k是与温度有关的常数,实验测得反应在650K时的数据如表:
根据表中数据计算,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a6c57bbef89a37f1a3808c0ceeac0c22.png)
___________ ,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f3cb8d72bb2e281b943b3b430138ef7.png)
___________ 。温度为650K时该反应的速率常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dd707b69a11f8de5566f23c1a2a9ff5a.png)
___________
。
(4)
储存还原技术法(NSR)利用催化剂消除汽车尾气中的
,反应的化学方程式:
。在一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入等物质的S的NO和CO模拟NSR反应,在有催化剂和无催化剂条件下测得c(NO)随时间变化的曲线如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/11/24/3374760288542720/3447610654621696/STEM/cbe018a5aa1145dd8029c57320656d9a.png?resizew=198)
①曲线a和b中,表示在该温度下使用NSR催化技术的是曲线___________ 。
②曲线b表示的反应前10min内CO的平均反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3d9c8f740350e5dd69360297246cba60.png)
___________
。
③若保持其他条件不变,15min时将容器的体积压缩至1L,20min时反应重新达到平衡,NO的物质的量浓度对应的点可能是___________ 点。
(1)已知一定条件下
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4c304943f24859aef4694af963bd2cac.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/271e0ba871adf11fb81ee27be5d265c0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fa4e407156124daed6d1d94dbb26e29.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5fd6f4599741a1e981b23a0d21876ab7.png)
(2)某些过氧由基可以将NO氧化为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b0a6c15428939414834c004df67176f.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/11/24/3374760288542720/3447610654621696/STEM/0961e6798d2840c2938e63b595b65cb6.png?resizew=170)
(3)反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e65e591fd2d1c5b9e8c5dbd2b4d4ff43.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4f057288891e86620213db70d4b4c5c8.png)
实验编号 | ![]() | ![]() | ![]() |
① | 0.025 | 0.040 | 2.2×10-4 |
② | 0.050 | 0.040 | 4.4×10-4 |
③ | 0.025 | 0.120 | 6.6×10-4 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a6c57bbef89a37f1a3808c0ceeac0c22.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f3cb8d72bb2e281b943b3b430138ef7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dd707b69a11f8de5566f23c1a2a9ff5a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e2631896b4d91861798919179a90d45.png)
(4)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e37be070c3ec0fb1d85fdcbe7b1e96aa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e37be070c3ec0fb1d85fdcbe7b1e96aa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/811705512c7e5c52af059cff7518bfd0.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/11/24/3374760288542720/3447610654621696/STEM/cbe018a5aa1145dd8029c57320656d9a.png?resizew=198)
①曲线a和b中,表示在该温度下使用NSR催化技术的是曲线
②曲线b表示的反应前10min内CO的平均反应速率
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3d9c8f740350e5dd69360297246cba60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/36e533d654a153e681b831fa9ccefb53.png)
③若保持其他条件不变,15min时将容器的体积压缩至1L,20min时反应重新达到平衡,NO的物质的量浓度对应的点可能是
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】高纯晶体
是信息工业的核心材料,研究晶体
的提纯原理具有非常重大的工业价值。粗硅的提纯中关键的一步是将
进行氢化:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/834ff7c3aea84a9abcfad8001ee59d9f.png)
。在容积为
的恒容密闭容器中充入
和
,分别在
温度下发生上述反应,
的转化率随时间的变化如图
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/17/2679992776531968/2740941897310208/STEM/db1c23e714da453bb6cc3c3315db83c7.png?resizew=554)
回答下列问题:
(1)
的电子式为____ 。
(2)根据下表提供的键能数据计算![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cc36e17ae25f5b5c3abdbedce82ee0ea.png)
_____
。
(3)比较
的大小:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
________
(填“>”或“<”)。
(4)要提高
的产率并加快反应速率,可以采取的措施是_______ (填一种即可)。
(5)
温度下,反应从开始到达到平衡的平均反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/45609efc0f7d44fdbd60aface9006412.png)
________
,平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
__ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9c7c88a30b40ee13967a0cfd3fe7b8e5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9c7c88a30b40ee13967a0cfd3fe7b8e5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fec60172153214327d857014a36f13c6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/834ff7c3aea84a9abcfad8001ee59d9f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14a750b7c5269f03752e465dc98ed7d1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c424e9f778fdc2a13a59898ab0ccbbe3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4c92f44e1cdbc1f0f3abbbdbcd7fbf00.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b9f6ff008da8a5cfb42acaf3bd18adf5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/123ead330662d5881d826b83ee2f75d6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fec60172153214327d857014a36f13c6.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/17/2679992776531968/2740941897310208/STEM/db1c23e714da453bb6cc3c3315db83c7.png?resizew=554)
回答下列问题:
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fec60172153214327d857014a36f13c6.png)
(2)根据下表提供的键能数据计算
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cc36e17ae25f5b5c3abdbedce82ee0ea.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
化学键 | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
键能![]() | 360 | 436 | 313 | 431 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/123ead330662d5881d826b83ee2f75d6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85242e455a682eb4aa47abd6fb6af8fc.png)
(4)要提高
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f6214fe85a9ba0e50370ecfee4243f8d.png)
(5)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85242e455a682eb4aa47abd6fb6af8fc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/45609efc0f7d44fdbd60aface9006412.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/36e533d654a153e681b831fa9ccefb53.png)
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解题方法
【推荐1】高纯硅晶体是信息技术的重要材料。
(1)工业上用石英和焦炭可以制得粗硅。已知反应过程的能量变化如下图
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/4/1853014732488704/1854361619382272/STEM/ed56eaf7203d44838695b9f07d07fc9b.png?resizew=248)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/4/1853014732488704/1854361619382272/STEM/5c90712f240947f494c1e94d0171f5fd.png?resizew=247)
写出用石英和焦炭制取粗硅的热化学方程式______________________________ 。
(2)某同学设计下列流程制备高纯硅:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/4/1853014732488704/1854361619382272/STEM/e55e1d6c07b64897a4e6bd372310584c.png?resizew=437)
①Y的化学式为____________________ 。
②写出反应I的离子方程式________________________________________ 。
③写出反应IV的化学方程式________________________________________ 。
④甲烷分解的温度远远高于硅烷(SiH4),用原子结构解释其原因______________________________ 。
(3)将粗硅转化成三氯硅烷(SiHCl3),进一步反应也可以制得粗硅。其反应:SiHCl3(g)+H2(g)
Si(s)+3HCl(g),不同温度下,SiHCl3的平衡转化率随反应物的投料比的变化关系如图所示。下列说法正确的是__________ (填字母)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/4/1853014732488704/1854361619382272/STEM/312359fac2d64d9b82c9c0a7181119af.png?resizew=235)
A.该反应是放热反应
B.横坐标表示的投料比可以是![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9a8bfe71d7037752ddecf5d5e5855b91.png)
C.该反应的平衡常数随温度升高而增大
D.实际生产中为提高SiHCl3的利用率,可以适当增大压强
(1)工业上用石英和焦炭可以制得粗硅。已知反应过程的能量变化如下图
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/4/1853014732488704/1854361619382272/STEM/5c90712f240947f494c1e94d0171f5fd.png?resizew=247)
写出用石英和焦炭制取粗硅的热化学方程式
(2)某同学设计下列流程制备高纯硅:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/4/1853014732488704/1854361619382272/STEM/e55e1d6c07b64897a4e6bd372310584c.png?resizew=437)
①Y的化学式为
②写出反应I的离子方程式
③写出反应IV的化学方程式
④甲烷分解的温度远远高于硅烷(SiH4),用原子结构解释其原因
(3)将粗硅转化成三氯硅烷(SiHCl3),进一步反应也可以制得粗硅。其反应:SiHCl3(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c2c01b22f6bd3614b5052714e01bb93.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/4/1853014732488704/1854361619382272/STEM/312359fac2d64d9b82c9c0a7181119af.png?resizew=235)
A.该反应是放热反应
B.横坐标表示的投料比可以是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9a8bfe71d7037752ddecf5d5e5855b91.png)
C.该反应的平衡常数随温度升高而增大
D.实际生产中为提高SiHCl3的利用率,可以适当增大压强
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【推荐2】课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法,是德国诺贝尔化学奖获得者哈伯发明的,是其合成原理为:N2+3H2
2NH3△H<0△S<0。
(1)下列关于工业合成氨的说法不正确的是___ 。
A.因为△H<0,所以该反应一定能自发进行
B.因为△S<0,所以该反应一定不能自发进行
C.在高温下进行是为了提高反应物的转化率
D.使用催化剂加快反应速率是因为催化剂降低了反应的△H
(2)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度,n表示H2物质的量)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/16/62189d95-4a23-4e76-bc99-e89d845e86ed.png?resizew=189)
①图象中T2和T1的关系是:T2___ T1(填“>,<或=”,下同)
②a、b、c、d四点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是___ (填字母)。
(3)恒温下,往一个4L的密闭容器中充入5.2molH2和2molN2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如表所示:
①此条件下该反应的化学平衡常数K=___ 。
②若维持容器体积不变,温度不变,往原平衡体系中加入H2、N2和NH3各4mol,化学平衡将向___ 反应方向移动(填“正”或“逆”)。
③N2(g)+3NH3(g)
2NH3(g)△H=-92kJ/mol,在恒温恒容的密闭容器中充入1molN2和一定量的H2发生反应。达到平衡后,测得反应放出的热量为18.4kJ,混合气体的物质的量为3.6mol,容器内的压强变为原来的90%,则起始时充入的H2的物质的量为___ mol。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/10/27/2580091146461184/2580730032865280/STEM/259006b7ae4b402eb85f6232e555b712.png?resizew=33)
(1)下列关于工业合成氨的说法不正确的是
A.因为△H<0,所以该反应一定能自发进行
B.因为△S<0,所以该反应一定不能自发进行
C.在高温下进行是为了提高反应物的转化率
D.使用催化剂加快反应速率是因为催化剂降低了反应的△H
(2)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度,n表示H2物质的量)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/16/62189d95-4a23-4e76-bc99-e89d845e86ed.png?resizew=189)
①图象中T2和T1的关系是:T2
②a、b、c、d四点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是
(3)恒温下,往一个4L的密闭容器中充入5.2molH2和2molN2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如表所示:
时间/min | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
C(NH3)/mol·L-1 | 0.08 | 0.14 | 0.18 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
①此条件下该反应的化学平衡常数K=
②若维持容器体积不变,温度不变,往原平衡体系中加入H2、N2和NH3各4mol,化学平衡将向
③N2(g)+3NH3(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/10/27/2580091146461184/2580730032865280/STEM/259006b7ae4b402eb85f6232e555b712.png?resizew=33)
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解题方法
【推荐3】采用催化剂存在下臭氧氧化—碱吸收法同时脱除SO2和NO。氧化过程中反应原理及反应热、活化能数据如下:
反应Ⅰ:NO(g)+O3(g)
NO2(g)+O2(g) ΔH1=-200.9 kJ/mol Ea1=3.2 kJ/mol
反应Ⅱ:SO2(g)+O3(g)
SO3(g)+O2(g) ΔH2=-241.6 kJ/mol Ea2=56 kJ/mol
已知该体系中臭氧会发生分解反应2O3(g)
3O2(g)。一定条件下,向容积为2 L的反应器充入2.0 mol NO、2.0 mol SO2的模拟烟气和4.0 mol O3,升高温度,体系中NO和SO2的转化率随温度T变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/5/26/3246050097414144/3246153296437248/STEM/30e0fa2868b043f595649f52f79732c2.png?resizew=170)
(1)由图像可知,相同温度下NO的转化率远高于SO2,结合题中数据分析其可能原因:________ 。
(2)Q点发生分解反应的臭氧占充入臭氧总量的10%,则此时体系中剩余的O3物质的量是________ mol,反应Ⅱ在此温度下的平衡常数为________ (保留小数点后2位)。
反应Ⅰ:NO(g)+O3(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
反应Ⅱ:SO2(g)+O3(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
已知该体系中臭氧会发生分解反应2O3(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/5/26/3246050097414144/3246153296437248/STEM/30e0fa2868b043f595649f52f79732c2.png?resizew=170)
(1)由图像可知,相同温度下NO的转化率远高于SO2,结合题中数据分析其可能原因:
(2)Q点发生分解反应的臭氧占充入臭氧总量的10%,则此时体系中剩余的O3物质的量是
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名校
【推荐1】催化剂在有机合成中意义重大。
(1)常用1-丁烯(CH2= CH- CH2- CH3)氧化脱氢制备1,3-丁二烯(CH2= CH-CH = CH2),发生的反应为C4H8(g)+
O2(g)= C4H6(g)+H2O(g) △H、△S
①已知:C4 H8(g)=C3H6(g)+H2(g) △H1= +164.8kJ·mol-1
H2(g)+
O2(g)=H2O(g) △H2= -242 kJ·mol-1
则△H=___________ kJ·mol-1,△S___________ (填“> “或“<”)0。
②上述反应在常温下的反应速率极慢且伴随着副反应,对X、Y、Z三种催化剂在相同条件下的研究结果见下表:
上表空格中的数据为___________ 。
(2)在催化剂作用下,二氧化碳加氢可合成乙醇:2CO2(g) +6H2(g)
C2H5OH(g)+3H2O(g) △H。 保持压强为5 MPa,向恒压密闭容器中通入一定量CO2和H2发生上述反应,CO2的平衡转化率与温度、投料比m[m=
]的关系如图所示 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/25/3b6deed1-1e42-4357-8af6-c2876f0537f3.png?resizew=208)
①△H____ (填“>” “<”或“= ”)0,m1、m2、m3由小到大的顺序为_____ 。
②若m3=3,则A点温度下,该反应的平衡常数Kp的数值为___ (Kp是以分压表示的平衡常数)。
(3)我国科学家设计了一种在低温下实现高效、高选择性甲烷催化氧化制备甲醇的“分子围栏式”催化剂,围住了分子筛中的活性物质H2O2,试分析该法提高甲烷转化为甲醇的转化效率的原因:_____ 。
(1)常用1-丁烯(CH2= CH- CH2- CH3)氧化脱氢制备1,3-丁二烯(CH2= CH-CH = CH2),发生的反应为C4H8(g)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cfa1e7ffae662aefb49a44c52d4954d.png)
①已知:C4 H8(g)=C3H6(g)+H2(g) △H1= +164.8kJ·mol-1
H2(g)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cfa1e7ffae662aefb49a44c52d4954d.png)
则△H=
②上述反应在常温下的反应速率极慢且伴随着副反应,对X、Y、Z三种催化剂在相同条件下的研究结果见下表:
催化剂 | 1-丁烯的转化率/% | 丁二烯的选择性/% | 丁二烯的产率/% |
X | 38.93 | 70.90 | 27.60 |
Y | 50. 67 | 75.07 | 38. 04 |
Z | 50.56 | 80.20 |
上表空格中的数据为
(2)在催化剂作用下,二氧化碳加氢可合成乙醇:2CO2(g) +6H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3c6623b2015c223c5d7ca447766a23b5.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/25/3b6deed1-1e42-4357-8af6-c2876f0537f3.png?resizew=208)
①△H
②若m3=3,则A点温度下,该反应的平衡常数Kp的数值为
(3)我国科学家设计了一种在低温下实现高效、高选择性甲烷催化氧化制备甲醇的“分子围栏式”催化剂,围住了分子筛中的活性物质H2O2,试分析该法提高甲烷转化为甲醇的转化效率的原因:
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【推荐2】甲烷以天然气和可燃冰两种主要形式存在于地球上,储量巨大,充分利用甲烷对人类的未来发展具有重要意义。
(1)乙炔(CH≡CH)是重要的化工原料。工业上可用甲烷裂解法制取乙炔,反应为:2CH4(g)
C2H2(g)+3H2(g)。甲烷裂解时还发生副反应:2CH4(g)
C2H4(g)+2H2(g)。甲烷裂解时,几种气体平衡时分压(Pa)的对数即lgP与温度(℃)之间的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/8/02f38dd5-66bc-46d7-a2f6-1e64d24865ed.png?resizew=333)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/8/8675afa1-a560-405a-b58c-c18304e72b31.png?resizew=270)
①1725℃时,向恒容密闭容器中充入CH4,达到平衡时CH4生成C2H2的平衡转化率为_______ 。
②1725℃时,若图中H2的lgp=5,则反应2CH4(g)
C2H2(g)+3H2(g)的平衡常数Kp=_________ (注:用平衡分压Pa代替平衡浓度mol/L进行计算)。
③根据图判断,2CH4(g)
C2H2(g)+3H2(g)△H_____ 0(填“>”或“<”)。由图可知,甲烷裂解制乙炔过程中有副产物乙烯生成。为提高甲烷制乙炔的产率,除改变温度外,还可采取的措施有_______ 。
(2)工业上用甲烷和水蒸气在高温和催化剂存在的条件下制得合成气(CO、H2),发生反应为:CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)△H>0,图中a、b、c、d四条曲线中的两条代表压强分别为1MPa、2MPa时甲烷含量曲线,其中表示1MPa的是________ (填字母)。在实际生产中采用图中M点而不是N点对应的反应条件,运用化学反应速率和平衡知识,同时考虑实际生产,说明选择该反应条件的主要原因是__________ 。
(1)乙炔(CH≡CH)是重要的化工原料。工业上可用甲烷裂解法制取乙炔,反应为:2CH4(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/8/02f38dd5-66bc-46d7-a2f6-1e64d24865ed.png?resizew=333)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/8/8675afa1-a560-405a-b58c-c18304e72b31.png?resizew=270)
①1725℃时,向恒容密闭容器中充入CH4,达到平衡时CH4生成C2H2的平衡转化率为
②1725℃时,若图中H2的lgp=5,则反应2CH4(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
③根据图判断,2CH4(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(2)工业上用甲烷和水蒸气在高温和催化剂存在的条件下制得合成气(CO、H2),发生反应为:CH4(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
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解题方法
【推荐3】研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。利用反应:6NO2+8NH3
7N2+12H2O可处理NO2。
(1)若在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)=____________ 。
(2)一定条件下NO2与SO2可发生反应,其方程式为:NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)-Q,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,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.SO3和NO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)若改变条件,使平衡常数变大,该反应__________ 。
A.一定向正反应方向移动 B.在平衡移动时,正反应速率先减小后增大
C.一定向逆反应方向移动 D.在平衡移动时,逆反应速率先增大后减小
(4)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g) + 2H2(g)⇌CH3OH(g) 。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应_________ (填“放热”或“吸热”)。实际生产条件控制在250℃、1.3×104 kPa左右,选择此压强的理由是:_______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aab3cd2a50774dd26e53f5841dd49ccc.png)
(1)若在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)=
(2)一定条件下NO2与SO2可发生反应,其方程式为:NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)-Q,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,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.SO3和NO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)若改变条件,使平衡常数变大,该反应
A.一定向正反应方向移动 B.在平衡移动时,正反应速率先减小后增大
C.一定向逆反应方向移动 D.在平衡移动时,逆反应速率先增大后减小
(4)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g) + 2H2(g)⇌CH3OH(g) 。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/22/85852baa-f002-4e44-9229-2aa7df2e5d13.png?resizew=249)
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