1 . 应对雾霾污染、改善空气质量需要从多方面入手,如开发利用清洁能源。甲醇是一种可再生的清洁能源,具有广阔的开发和应用前景。
(1)已知反应:① ;
②。
则③中的_______ (用含的式子表示),_______ (用含的式子表示),该反应中每消耗,此时转移的电子数为_______ 。
(2)一定条件下用和合成。在恒容密闭容器中充入和,在催化剂作用下充分反应,平衡时混合物中的体积分数随温度变化的曲线如图所示:①下列有关反应的说法正确的是_______ (填标号)。
A.该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和
B.当混合气体的密度不再随时间改变时,该反应达到平衡
C.升高温度,有利于增大的平衡转化率
D.无论反应进行到何种程度,为某一定值
②平衡常数由大到小的顺序为_______ 。
③反应速率:_______ (填“>”“<”或“=”)。
④,b点的平衡常数_______ 。
(1)已知反应:① ;
②。
则③中的
(2)一定条件下用和合成。在恒容密闭容器中充入和,在催化剂作用下充分反应,平衡时混合物中的体积分数随温度变化的曲线如图所示:①下列有关反应的说法正确的是
A.该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和
B.当混合气体的密度不再随时间改变时,该反应达到平衡
C.升高温度,有利于增大的平衡转化率
D.无论反应进行到何种程度,为某一定值
②平衡常数由大到小的顺序为
③反应速率:
④,b点的平衡常数
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2 . 天然气、石油钻探过程会释放出、等气体。
Ⅰ.某种将和共活化的工艺涉及反应如下:
①
②
③
④
恒压密闭容器中,反应物的平衡转化率、部分生成物的选择性与温度关系如图所示。
已知:ⅰ.和的初始物质的量相等;
ⅱ.COS的选择性,的选择性;
ⅲ.产率=转化率×选择性。回答下列问题:
(1)_______ 。
(2)温度高于时,的转化率大于,原因是_______ 。
(3)达到平衡时,反应体系中_______ 。
(4)催化剂对反应②具有高选择性,通过理论计算得到反应的主要路径如下图。请在答题纸对应区域绘出 过渡态的示意图_______ 。Ⅱ.我国科学家设计了一种协同转化装置,实现对天然气中和的高效去除,其中电极分别为石墨烯(石墨烯包裹的)和石墨烯。过程如图所示:(5)出口气体组成为_______ 。
(6)阳极区发生反应为:
①;
②_______ 。
(7)工作时,石墨烯电极区的基本保持不变,原因是_______ 。
Ⅰ.某种将和共活化的工艺涉及反应如下:
①
②
③
④
恒压密闭容器中,反应物的平衡转化率、部分生成物的选择性与温度关系如图所示。
已知:ⅰ.和的初始物质的量相等;
ⅱ.COS的选择性,的选择性;
ⅲ.产率=转化率×选择性。回答下列问题:
(1)
(2)温度高于时,的转化率大于,原因是
(3)达到平衡时,反应体系中
(4)催化剂对反应②具有高选择性,通过理论计算得到反应的主要路径如下图。
(6)阳极区发生反应为:
①;
②
(7)工作时,石墨烯电极区的基本保持不变,原因是
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3 . 低碳经济已成为人们一种新的生活理念,二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。回答下列问题:
(1)用催化加氢可以制取乙烯:,该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示,则该反应的_______ (用含a、b的式子表示)。相关化学键的键能如下表,实验测得上述反应的,则表中反应过程的x=_______ 。
(2)工业上用和反应合成二甲醚。
则_______ 。
(3)用表示阿伏加德罗常数的值,在(g)完全燃烧生成和液态水的反应中,每有5个电子转移时,放出650kJ的热量。则(g)的燃烧热为_______ 。
(4)一定条件下,在水溶液中1mol、1mol(、2、3、4)的相对能量(kJ)大小如图所示:反应B→A+C的热化学方程式为_______ (用离子符号表示)。
(1)用催化加氢可以制取乙烯:,该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示,则该反应的
化学键 | C=O | H—H | C=C | C—H | H—O |
键能() | x | 436 | 764 | 414 | 464 |
(2)工业上用和反应合成二甲醚。
则
(3)用表示阿伏加德罗常数的值,在(g)完全燃烧生成和液态水的反应中,每有5个电子转移时,放出650kJ的热量。则(g)的燃烧热为
(4)一定条件下,在水溶液中1mol、1mol(、2、3、4)的相对能量(kJ)大小如图所示:反应B→A+C的热化学方程式为
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解题方法
4 . 以、为原料生产尿素的反应历程与能量变化如图所示。(1)以、CO2为原料生产尿素的H=_____________ 。
(2)两步反应中,第_______ 步(填“一”或“二”)反应是快反应。
(2)两步反应中,第
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解题方法
5 . 已知,生产甲醇过程主要发生以下反应:
反应I.
反应II.
反应III.
(1)反应III中,H=_____________ ,该反应在_______ 条件下能自发进行。
A.在低温条件下自发进行 B.在高温条件下自发进行
C.在任何条件下都能自发进行 D.在任何条件下都不能自发进行
(2)反应III中,的平衡转化率与温度的关系如图所示:①两点压强大小关系是pA_____________ pB(填“、、”)。
②三点平衡常数的大小关系为_____________ 。时,由D点到A点过程中正、逆反应速率之间的关系:v正_____________ v逆。(填“”、“”或“”)。
(3)完成下列问题。
①向某恒温恒压密闭容器中充入和,下列能说明反应III达到平衡的是_______ 。
A.
B.两种反应物转化率的比值不再改变
C.容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变
D.容器内混合气体的密度不再改变
②在恒容密闭容器中充入和,在和条件下经达到平衡状态。在该条件下,v(H2)=_______ 。
(4)已知:的选择性,不考虑催化剂活性温度,为同时提高的平衡转化率和甲醇的选择性,应选择的反应条件是_______ ,说明其原因_____________________ 。
A.低温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.高温低压
反应I.
反应II.
反应III.
(1)反应III中,H=
A.在低温条件下自发进行 B.在高温条件下自发进行
C.在任何条件下都能自发进行 D.在任何条件下都不能自发进行
(2)反应III中,的平衡转化率与温度的关系如图所示:①两点压强大小关系是pA
②三点平衡常数的大小关系为
(3)完成下列问题。
①向某恒温恒压密闭容器中充入和,下列能说明反应III达到平衡的是
A.
B.两种反应物转化率的比值不再改变
C.容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变
D.容器内混合气体的密度不再改变
②在恒容密闭容器中充入和,在和条件下经达到平衡状态。在该条件下,v(H2)=
(4)已知:的选择性,不考虑催化剂活性温度,为同时提高的平衡转化率和甲醇的选择性,应选择的反应条件是
A.低温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.高温低压
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6 . “碳中和”目标如期实现的关键技术之一是CO2的再资源化利用。
(1)将二氧化碳转化为甲醇是目前研究的热点之一,在催化剂作用下主要发生以下反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
反应Ⅲ自发进行的条件及判断依据是__________ 。
(2)保持压强,将起始的混合气体匀速通过装有催化剂的反应管,只发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ,测得出口处CO2的转化率和甲醇的选择性[%]与温度的关系如图1、图2所示。①催化剂催化效率%,计算340℃时三种催化剂的催化效率之比__________ 。
②随着温度的升高,CO2转化率增大,但甲醇选择性降低的原因是__________ 。
(3)甲醇再应用:在催化剂作用下,工业用甲醇空气氧化法制甲醛。
该反应为下面两个基元反应的合并:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
k、k1、k2为速率方程常数,分压p等于其物质的量分数乘以总压,为氧化态催化剂的物质的量分数;为还原态催化剂的物质的量分数;反应Ⅰ为决速步。
下列说法不正确 的是__________。
(4)处理CO2吸收液:用惰性电极电解吸收液(成分为饱和NaHCO3溶液),阴极区通入CO2共同电解,阴极产物为常见有机物,阳极气体产物吸收后再应用。
现用溶液吸收阳极逸出的气体,不考虑气体溶解残留,当电路中转移时,所得溶液中__________ 。
(已知的电离常数,)
(1)将二氧化碳转化为甲醇是目前研究的热点之一,在催化剂作用下主要发生以下反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
反应Ⅲ自发进行的条件及判断依据是
(2)保持压强,将起始的混合气体匀速通过装有催化剂的反应管,只发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ,测得出口处CO2的转化率和甲醇的选择性[%]与温度的关系如图1、图2所示。①催化剂催化效率%,计算340℃时三种催化剂的催化效率之比
②随着温度的升高,CO2转化率增大,但甲醇选择性降低的原因是
(3)甲醇再应用:在催化剂作用下,工业用甲醇空气氧化法制甲醛。
该反应为下面两个基元反应的合并:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
k、k1、k2为速率方程常数,分压p等于其物质的量分数乘以总压,为氧化态催化剂的物质的量分数;为还原态催化剂的物质的量分数;反应Ⅰ为决速步。
下列说法
A.改用更高效的催化剂可提高反应Ⅰ的平衡转化率 |
B. |
C.Catred在体系中含量很低,升高温度会适当增加Catred在体系中的含量 |
D.若和的分压增大相同倍数,比对总反应速率的影响大 |
现用溶液吸收阳极逸出的气体,不考虑气体溶解残留,当电路中转移时,所得溶液中
(已知的电离常数,)
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解题方法
7 . 已知氮元素及其化合物的转化关系如下图所示,回答下列问题。(1)已知1mol氨气发生反应②,完全反应生成NO和水蒸气时放出226kJ的热,该反应的热化学方程式是_______ 。
(2)反应④的离子方程式为_______ 。理论上如图N2合成1mol硝酸,至少需要氧气共_______ mol。
(3)汽车尾气净化装置中,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示,该过程的总反应化学方程式为_______ 。(4)工业制硝酸时尾气中含有NO、NO2,可用NaOH溶液吸收。发生的反应有:2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O,2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O,用不同浓度的NaOH溶液吸收NO2含量不同的尾气,关系如下图:(α表示尾气里NO、NO2中NO2的含量)
①根据上图得知_______ (填字母)。
A.NaOH溶液浓度越大,氮氧化物的吸收率越大
B.NO2含量越大,氮氧化物的吸收率越大
②当α小于50%时,加入H2O2能提升氮氧化物的吸收率,原因是_______ 。
(2)反应④的离子方程式为
(3)汽车尾气净化装置中,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示,该过程的总反应化学方程式为
①根据上图得知
A.NaOH溶液浓度越大,氮氧化物的吸收率越大
B.NO2含量越大,氮氧化物的吸收率越大
②当α小于50%时,加入H2O2能提升氮氧化物的吸收率,原因是
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8 . 第五届硒博会主题为“健康中国·硒引天下”。硒(Se)是第四周期第VI A族元素,是人体内不可或缺的微量元素,H2Se是制备新型光伏太阳能电池、半导体材料和金属硒化物的重要原料。
(1)已知:①2H2Se(g)+O2(g)2Se(s)+2H2O(l) △H =a kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)2H2O(l) △H=b kJ·mol-1
反应H2(g)+Se(s)H2Se(g)的反应热△H=___________ kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。
(2)T℃时,向一恒容密闭容器中加入3molH2和1 mol Se,发生反应H2(g)+Se(s)H2Se(g),
①下列情况可判断反应达到平衡状态的是___________ (填字母代号)。
a.气体的密度不变 b.v(H2)=v(H2Se)
c.气体的压强不变 d.气体的平均摩尔质量不变
②以5小时内得到的H2Se为产量指标,且温度、压强对H2Se产率的影响如图所示:则制备H2Se的最佳温度和压强为___________ 。
(3)已知常温下H2Se的电离平衡常数K1=1.3×10-4、K2=5.0×10-11,则NaHSe溶液呈___________ (填“酸性”或“碱性”),该溶液中的物料守恒关系式为___________ 。
(4)工业上从含硒废料中提取硒的方法是用硫酸和硝酸钠的混合溶液处理后获得亚硒酸和少量硒酸,再与盐酸共热,硒酸转化为亚硒酸,硒酸与盐酸反应的化学方程式为___________ ,最后通入SO2析出硒单质。
(5)H2 Se在一定条件下可以制备出CuSe,已知常温时CuSe的Ksp=7.9×10-49,CuS的Ksp=1.3×10-36,则反应CuS(s)+Se2-(aq)CuSe(s)+S2-(aq)的化学平衡常数K=___________ (保留2位有效数字)。
(1)已知:①2H2Se(g)+O2(g)2Se(s)+2H2O(l) △H =a kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)2H2O(l) △H=b kJ·mol-1
反应H2(g)+Se(s)H2Se(g)的反应热△H=
(2)T℃时,向一恒容密闭容器中加入3molH2和1 mol Se,发生反应H2(g)+Se(s)H2Se(g),
①下列情况可判断反应达到平衡状态的是
a.气体的密度不变 b.v(H2)=v(H2Se)
c.气体的压强不变 d.气体的平均摩尔质量不变
②以5小时内得到的H2Se为产量指标,且温度、压强对H2Se产率的影响如图所示:则制备H2Se的最佳温度和压强为
(3)已知常温下H2Se的电离平衡常数K1=1.3×10-4、K2=5.0×10-11,则NaHSe溶液呈
(4)工业上从含硒废料中提取硒的方法是用硫酸和硝酸钠的混合溶液处理后获得亚硒酸和少量硒酸,再与盐酸共热,硒酸转化为亚硒酸,硒酸与盐酸反应的化学方程式为
(5)H2 Se在一定条件下可以制备出CuSe,已知常温时CuSe的Ksp=7.9×10-49,CuS的Ksp=1.3×10-36,则反应CuS(s)+Se2-(aq)CuSe(s)+S2-(aq)的化学平衡常数K=
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解题方法
9 . 以 为原料合成 的反应是研究热点之一,该反应体系涉及的反应如下:
I.
II.
回答下列问题:
(1)已知 和101kPa下,的燃烧热分别为 、 ,则∆H2=___________ kJ/mol。
(2)在恒压密闭容器中,按照 投料进行反应,反应I、以物质的分压表示的平衡常数随温度 的变化关系如下图1所示(体系总压为 )。___________ (填:“” 或“”); 点对应温度下体系达到平衡时 的转化率为 ,反应I的Kp=___________ kPa-2 (保留两位有效数字)。
②通过调整温度可调控平衡时 的值。点对应温度下,平衡时 ,则p(H2)=___________ kPa 。
(3)在密闭容器中,保持投料比不变,将和按一定流速通过反应器,一段时间后,测得 转化率和甲醇选择性随温度变化关系如上图2所示。①若 催化剂的活性受温度影响不大,则 图中曲线下降的原因是___________ ;
②若气体流速过大,的转化率会降低,原因是___________ 。
(4)向恒温恒压的两个密闭容器甲 、乙 中,分别充入物质的量均为的 和 ,若只发生反应其正反应速率 为气体分压。若甲、乙容器平衡时正反应速率之比 则甲、乙容器的体积之比为___________ 。
I.
II.
回答下列问题:
(1)已知 和101kPa下,的燃烧热分别为 、 ,则∆H2=
(2)在恒压密闭容器中,按照 投料进行反应,反应I、以物质的分压表示的平衡常数随温度 的变化关系如下图1所示(体系总压为 )。
①反应对应图1中
②通过调整温度可调控平衡时 的值。点对应温度下,平衡时 ,则p(H2)=
(3)在密闭容器中,保持投料比不变,将和按一定流速通过反应器,一段时间后,测得 转化率和甲醇选择性随温度变化关系如上图2所示。①若 催化剂的活性受温度影响不大,则 图中曲线下降的原因是
②若气体流速过大,的转化率会降低,原因是
(4)向恒温恒压的两个密闭容器甲 、乙 中,分别充入物质的量均为的 和 ,若只发生反应其正反应速率 为气体分压。若甲、乙容器平衡时正反应速率之比 则甲、乙容器的体积之比为
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10 . 回答下列问题。
(1)根据所学知识回答下列问题:
(1)已知:①N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92.0kJ·mol-1;
②H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-240.0kJ·mol-1;
③2Fe(s)+O2(g)=Fe2O3(s) ΔH=-1644.0kJ·mol-1
则反应2NH3(g)+Fe2O3(s)=N2(g)+3H2O(g)+2Fe(s) ΔH=___________ kJ·mol-1.
(2)反应NH2COONH4(s)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH2=+72.49kJ·mol-1自发进行的条件是___________ (填“高温”或“低温”)。
(3)工业上以含SO2的废气为原料,用电化学的方法制取硫酸的装置图如下:请写出负极的电极反应式:___________ 。
(4)常温下,pH=3的醋酸溶液中,由水电离产生的___________ mol∙L−1.
(5)pH=2的CH3COOH和pH=12的NaOH溶液等体积混合后溶液呈___________ (填“酸性”“碱性”或“中性”)
(6)KAl(SO4)2‧12H2O可用作净水剂,其原理是___________ (用离子方程式说明)。
(7)已知常温下,Ka(HCN)=6.2×10-10。常温下,含等物质的量浓度的HCN与NaCN的混合溶液显___________ (填“酸”“碱”或“中”)性。
(8)某溶液中含有杂质,溶液中的浓度为0.020mol∙L−1,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于时即沉淀完全(注:lg5=0.7),已知,,若将该溶液的pH调至4.0,___________ (填“是”或“否”)可以达到除去杂质而不损失的目的。
(1)根据所学知识回答下列问题:
(1)已知:①N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92.0kJ·mol-1;
②H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-240.0kJ·mol-1;
③2Fe(s)+O2(g)=Fe2O3(s) ΔH=-1644.0kJ·mol-1
则反应2NH3(g)+Fe2O3(s)=N2(g)+3H2O(g)+2Fe(s) ΔH=
(2)反应NH2COONH4(s)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH2=+72.49kJ·mol-1自发进行的条件是
(3)工业上以含SO2的废气为原料,用电化学的方法制取硫酸的装置图如下:请写出负极的电极反应式:
(4)常温下,pH=3的醋酸溶液中,由水电离产生的
(5)pH=2的CH3COOH和pH=12的NaOH溶液等体积混合后溶液呈
(6)KAl(SO4)2‧12H2O可用作净水剂,其原理是
(7)已知常温下,Ka(HCN)=6.2×10-10。常温下,含等物质的量浓度的HCN与NaCN的混合溶液显
(8)某溶液中含有杂质,溶液中的浓度为0.020mol∙L−1,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于时即沉淀完全(注:lg5=0.7),已知,,若将该溶液的pH调至4.0,
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