解题方法
1 . 一个化学反应在给定条件(通常指温度、压强)下能否自发进行以及在什么条件下有可能按预期的方向发生,需寻求一种客观的判据,用它来判断一个化学反应能否正向自发进行。研究表明,可逆反应在适当条件下进行一段时间后一定会达到化学平衡状态。在研究了大量实验的基础上,人们发现可以用化学平衡常数来定量描述化学反应的限度。
(1)下列关于自发反应的叙述,正确的是___________。
(2)下列说法中正确的是___________。
(3)某温度下,可逆反应
的平衡常数为K。下列对K的说法正确的是___________。
(4)在一定温度下,下列反应的化学平衡常数数值如下:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/243394492f60b86e96aa9446c55688b6.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8aa08c336be312f2ea1390f15916357a.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/638cbad8455d9c5c148bfff62f19a3d1.png)
下列说法正确的是___________。
(5)在某密闭容器中把CO和
的混合物加热到800℃,存在平衡:
,且平衡常数
。若在2L的密闭容器中充入1molCO和1mol
的混合物并加热到800℃,则平衡时CO的转化率为___________。
(6)地下水中的氮污染主要是由
引起的,人们对
的转化进行了长时间的研究,目前主要有物理方法、化学方法和生物方法,其中化学方法主要包含活泼金属还原法和催化反硝化法。催化反硝化法是一种经济可行的脱氮方法,其原理是在Pd/Cu双金属催化剂作用下,
将硝酸盐还原成氮气:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b133aacfd0ff3f65ba6d7ef97ef7822d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bac1d177990f99f517091f5c5df3eea9.png)
①氮肥
溶于水的过程中熵值___________ (填“增大”或“减小”),Pd/Cu双金属催化剂___________ (填“是”或“不是”)决定反应自发发生的决定因素。
②已知:
的
,
(a、b均为正值),该反应___________ (填“能”“不能”或“无法判断是否能”)自发进行。
(7)在一定体积的密闭容器中进行如下化学反应:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e91778fa94055d80a04917bf5350ac0.png)
,其化学平衡常数(K)和温度(T)的关系如下表所示:
①试判断![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/71e7704492116d4c017f8d436a81d287.png)
___________
(填写“>”、“=”或“<”)
②T℃(
)的某时刻下,
,
,
,此时该反应是否处于平衡状态___________ (选填“是”或“否”),此时反应速率是![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c175ae491f8aab736e87cd0c7653fd1e.png)
___________
(选择“>”、“=”或“<”),其原因是___________ 。
(1)下列关于自发反应的叙述,正确的是___________。
A.自发反应的逆过程在相同条件下也必定是自发的 |
B.铁在潮湿的空气中生锈属于非自发反应 |
C.自发过程可以是物理过程,不一定是自发反应,而自发反应一定是自发过程 |
D.自发反应与外界条件无关 |
A.若![]() ![]() |
B.![]() ![]() |
C.![]() ![]() |
D.加入合适的催化剂能降低反应的活化能,从而改变反应的焓变 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bc104add3152d0581967bb61fb6153ea.png)
A.温度越高,K一定越大 |
B.如果![]() ![]() |
C.若缩小反应器的容积,增大压强,则K增大 |
D.K值越大,表明该反应越有利于C的生成,反应物的转化率越大 |
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dde910c49c80c586ae29dfd822b036c5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/243394492f60b86e96aa9446c55688b6.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/70622e8f6b3ce9c76323f1f3dee38589.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8aa08c336be312f2ea1390f15916357a.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/67acc9e52e11680e9435f7c64b6f04aa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/638cbad8455d9c5c148bfff62f19a3d1.png)
下列说法正确的是___________。
A.该温度下,反应①的平衡常数表达式为![]() |
B.该温度下,反应![]() ![]() |
C.该温度下,反应①、反应②的逆反应、反应③产生![]() ![]() |
D.以上说法都不正确 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98183b7becdd0efb6fe8f57cdcbce983.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cafb99f233029b6fa031d91d5de04e4b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3e630f462663e9713836134ce5ef3bac.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98183b7becdd0efb6fe8f57cdcbce983.png)
A.40% | B.50% | C.60% | D.83.3% |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65c41754d5a6063c49f6ee429dc68065.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65c41754d5a6063c49f6ee429dc68065.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b133aacfd0ff3f65ba6d7ef97ef7822d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bac1d177990f99f517091f5c5df3eea9.png)
①氮肥
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1a405c33e5fc2fad914ea79fa739ed7b.png)
②已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5e8c5eb7bd4c8ad1be4ee7033b4ada3c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/31a19a8ba95366ecf3cb07a930bd686c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bcce979a557823ac1b2e95adfe707090.png)
(7)在一定体积的密闭容器中进行如下化学反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6e91778fa94055d80a04917bf5350ac0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3bfc0616a5d6cc7c14eb0198ec43704.png)
T℃ | 25 | 125 | 225 |
K | ![]() | ![]() | ![]() |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/71e7704492116d4c017f8d436a81d287.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b3b87dbd5e79622e181601b641fa9f99.png)
②T℃(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1a2b745dbd366079cc687f3f8a2a5667.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/29884510b7a5bcbcf728d4ad292628a8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/395a9d8716c8748b066b93f7164c0125.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e881ecbb663dd1bc7615dc731f4ed28f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c175ae491f8aab736e87cd0c7653fd1e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b965da982ffb1c164a39a635251bd62e.png)
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2 . 究二氧化碳的回收对我国2060年实现碳中和具有现实意义:
(1)已知:①CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) △H=-41kJ•mol-1
②C(s)+2H2(g)
CH4(g) △H=-73kJ•mol-1
③2CO(g)
CO2(g)+C(s) △H=-171kJ•mol-1
写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式:______ 。
(2)工业上用二氧化碳催化加氢可合成乙醇,其反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)
C2H5OH(g)+3H2O(g) △H。
①通过表格中的数值可以推断:其正反应在_____ (填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
②CO2的平衡转化率与压强、温度及氢碳比m[m=
]的关系分别如图a和图b所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/21/db9fe39f-ac89-4fbf-b1af-f1c67f356141.png?resizew=535)
图a中压强从大到小的顺序为_____ ,图b中氢碳比m从大到小的顺序为_____ 。
(3)工业上也可以利用CO2和H2合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)某1L恒温恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2发生反应,测得CO2(g)和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/21/d80ea093-cf00-42a1-8d3c-ec60712baa07.png?resizew=198)
①0~3min内,H2的平均反应速率为_____ mol•L-1•min-1,该温度下的平衡常数为K=_____ (单位可忽略)。若达平衡时,保持温度不变,向容器中再充入CO2、H2、CH3OH和H2O各0.25mol,则此时v正_____ v逆(填“>”、“<”、或“=”)。
②下列说法能说明反应达到化学平衡状态的是_____ 。
A.H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3∶1 B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变 D.c(CO2)和c(H2O)的浓度相等时
(4)盖斯定律认为:不管化学过程是一步完成或分几步完成,整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答下列问题:
①已知:H2O(g)=H2O(l) △H1=-Q1kJ/mol
C2H5OH(g)=C2H5OH(l) △H2=-Q2kJ/mol
C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H3=-Q3kJ/mol
若使46g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,则整个过程中放出的热量为______ kJ。
②碳(s)在氧气供应不充足时,生成CO同时还部分生成CO2,因此无法通过实验直接测得反应:C(s)+
O2(g)=CO(g)的△H。但可设计实验、利用盖斯定律计算出该反应的△H,计算时需要测得的实验数据有______ 。
(1)已知:①CO(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
②C(s)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
③2CO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式:
(2)工业上用二氧化碳催化加氢可合成乙醇,其反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
温度/ | 400 | 500 |
平衡常数K | 9 | 5.3 |
②CO2的平衡转化率与压强、温度及氢碳比m[m=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3c6623b2015c223c5d7ca447766a23b5.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/21/db9fe39f-ac89-4fbf-b1af-f1c67f356141.png?resizew=535)
图a中压强从大到小的顺序为
(3)工业上也可以利用CO2和H2合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/21/d80ea093-cf00-42a1-8d3c-ec60712baa07.png?resizew=198)
①0~3min内,H2的平均反应速率为
②下列说法能说明反应达到化学平衡状态的是
A.H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3∶1 B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变 D.c(CO2)和c(H2O)的浓度相等时
(4)盖斯定律认为:不管化学过程是一步完成或分几步完成,整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答下列问题:
①已知:H2O(g)=H2O(l) △H1=-Q1kJ/mol
C2H5OH(g)=C2H5OH(l) △H2=-Q2kJ/mol
C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H3=-Q3kJ/mol
若使46g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,则整个过程中放出的热量为
②碳(s)在氧气供应不充足时,生成CO同时还部分生成CO2,因此无法通过实验直接测得反应:C(s)+
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解题方法
3 . 下列说法正确的是
A.反应![]() ![]() |
B.![]() ![]() |
C.![]() ![]() |
D.常温下,反应![]() ![]() |
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2024-03-04更新
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146次组卷
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18卷引用:2.1 化学反应的方向-【帮课堂】2022-2023学年高二化学同步精品讲义(沪科版2020选择性必修第一册)
(已下线)2.1 化学反应的方向-【帮课堂】2022-2023学年高二化学同步精品讲义(沪科版2020选择性必修第一册)(已下线)2019年9月29日《每日一题》选修4—— 每周一测2019年10月24日《每日一题》2019-2020学年高二化学人教选修4——化学反应方向的判断内蒙古翁牛特旗乌丹第二中学2019-2020学年高二上学期期中考试化学试题江西省新余市分宜中学2019-2020学年高二上学期第一次段考化学试题(已下线)【新东方】 2020-2安徽省桐城市天城中学2019-2020学年高二上学期段考化学试题(已下线)第02章 化学反应速率与化学平衡(B卷能力提高篇)-2020-2021学年高二化学选择性必修1同步单元AB卷(新教材人教版)山东省临沂市沂水一中2020-2021学年高二9月月考化学试题河北省安平中学2020-2021学年高二上学期第一次月考化学试题黑龙江省龙东南六校2020-2021学年高二上学期期末联考化学试题(已下线)2.3 化学反应的方向-2021-2022学年高二化学课后培优练(人教版2019选择性必修1)云南省玉溪师范学院附属中学2021-2022学年高二上学期期末考试化学试题云南省昆明市第十中学2021-2022学年高二下学期3月月考化学试题浙江省宁波市北仑中学2023-2024学年高二上学期期初考试化学试题浙江省宁波市北仑中学2023-2024学年高二上学期 期中化学试卷新疆实验中学2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题浙江省杭州师范大学附属中学2023-2024学年高二上学期期末考试化学试题
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4 . I.肼可作氢气“储蓄罐”。Ni-Pt/La2O3是一种高选择性的肼分解制氢催化剂,催化反应机理如图所示,反应如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/20/9dec9d84-d7a7-47b2-85df-9ca4854a8f99.png?resizew=406)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/99ee6445051ee12289e9f15ca30d5635.png)
(1)根据上述信息,推测Ni-Pt/La2O3___________。
Ⅱ.肼类燃烧剂曾是火箭的“粮食”,但会造成污染,正逐渐被淘汰。新一代运载火箭采用全新配方——低温液氢液氧推进剂,让火箭飞得更稳健。已知一定条件下:
①
'
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6cd0516606cbc0dfad0fc23247c37188.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8f239978bf4dfbed0b0a4d62e972af83.png)
④
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87f8d7d05485765e63b364d82f13c315.png)
(2)请写出相同条件下液氢和液氧生成气态水的热化学方程式:___________ 。
(3)根据上述信息,以下说法正确的是___________。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/20/9dec9d84-d7a7-47b2-85df-9ca4854a8f99.png?resizew=406)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/76b745eccdd0b54d448d5b75d889593e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/99ee6445051ee12289e9f15ca30d5635.png)
(1)根据上述信息,推测Ni-Pt/La2O3___________。
A.能够有效降低制氢反应的反应热 |
B.同时提高制氢正反应和逆反应的速率 |
C.改变了制氢反应的反应历程 |
D.不参与化学反应,使用一段时间后无需补加 |
Ⅱ.肼类燃烧剂曾是火箭的“粮食”,但会造成污染,正逐渐被淘汰。新一代运载火箭采用全新配方——低温液氢液氧推进剂,让火箭飞得更稳健。已知一定条件下:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b8775a5f15324b2e949afc02b34dc50a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3f986330db9eaebc36bb23b3758faba2.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/06e11bc398f950c1fef01be33713d3f7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6cd0516606cbc0dfad0fc23247c37188.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7a4e7319f5c4791c3d55192b72f87c88.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8f239978bf4dfbed0b0a4d62e972af83.png)
④
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/62840069fd8a14b23d07176b96ccc23c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87f8d7d05485765e63b364d82f13c315.png)
(2)请写出相同条件下液氢和液氧生成气态水的热化学方程式:
(3)根据上述信息,以下说法正确的是___________。
A.变化④为低温自发的过程 |
B.液氢液氧不点燃观察不到水生成,故该反应无法自发进行 |
C.0.5mol液态氢气的能量高于0.5mol气态氢气的能量 |
D.液氢和液氧作为火箭推进剂符合绿色化学理念 |
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解题方法
5 . Ⅰ.完成下列问题
(1)叔丁基氯与碱溶液经两步反应得到叔丁基醇,反应(CH3)3CCl+OH-→(CH3)3COH+Cl-的能量与反应进程如图所示。下列说法正确的是______
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/16/006823a1-18e9-4d2e-8383-645e02ed6c8f.png?resizew=251)
(2)下列有关热化学方程式的叙述正确的是_______
(3)已知反应:2NO(g)+2CO(g)=N₂(g)+2CO₂(g),在298K、100kPa的条件下,其中ΔH=-113.0kJ·mol-1,ΔS=-145.3J·mol-1·K-1,该反应___________ (填“能”或“不能”)用于消除汽车尾气中的NO,理由为___________ 。实际上,如果不采取一定措施,汽车尾气并不会自动消除,原因是___________ ;
Ⅱ.CH4和CO2在催化剂作用下可以转化为合成气(主要含H2、CO和少量H2O的混合气体)。
主反应为:I.CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g),ΔH1=+247kJ·mol-1
主要副反应有:Ⅱ.CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g),ΔH2=+41.2kJ·mol-1
Ⅲ.CH4(g)
C(s)+2H2(g),ΔH3=+74.8kJ·mol-1
Ⅳ.CO(g)+H2(g)
C(s)+H2O(g),ΔH4=-131kJ·mol-1
完成下列填空:
(4)写出CH4和水蒸气反应生成CO和H2的热化学方程式___________ 。
(5)对于反应Ⅰ,有利于提高CH4平衡转化率的措施是___________ 、___________ (任写两条)。
(6)反应Ⅰ温度控制在550~750℃之间,从反应速率角度分析,选择该温度范围的可能原因:___________ 。
(7)某温度下,反应Ⅰ的平衡常数K=0.16,该温度下,测得容器中CH4、CO2、CO和H2的浓度分别为0.5mol/L、0.5mol/L、0.25mol/L、0.25mol/L,此时,反应Ⅰ是否处于平衡状态?若不是,预测反应的方向。___________ 。
(8)CH4和CO2各1mol充入密闭容器中,发生反应I。
①300℃,100kPa,反应达到平衡时CO2体积分数与温度的关系如图中曲线所示。则n(平衡时气体):n(初始气体)=___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/16/eac4dc2d-cefb-4b40-8e2e-6ba5c37f9d33.png?resizew=202)
②若A、B、C三点表示不同温度和压强下已达平衡时CO2体积分数___________ 点对应的平衡常数最小,理由是:___________ ;___________ 点对应压强最大,理由是:___________ 。
(1)叔丁基氯与碱溶液经两步反应得到叔丁基醇,反应(CH3)3CCl+OH-→(CH3)3COH+Cl-的能量与反应进程如图所示。下列说法正确的是______
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/16/006823a1-18e9-4d2e-8383-645e02ed6c8f.png?resizew=251)
A.该反应为吸热反应 |
B.(CH3)3C+比(CH3)3CCl稳定 |
C.第一步反应一定比第二步反应快 |
D.增大碱的浓度和升高温度均可加快反应速率 |
(2)下列有关热化学方程式的叙述正确的是_______
A.已知C(石墨,s)![]() |
B.含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则该反应的热化学方程式为NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l);ΔH=-57.4kJ·mol-1 |
C.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多 |
D.N2(g)+3H2(g)![]() |
(3)已知反应:2NO(g)+2CO(g)=N₂(g)+2CO₂(g),在298K、100kPa的条件下,其中ΔH=-113.0kJ·mol-1,ΔS=-145.3J·mol-1·K-1,该反应
Ⅱ.CH4和CO2在催化剂作用下可以转化为合成气(主要含H2、CO和少量H2O的混合气体)。
主反应为:I.CH4(g)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
主要副反应有:Ⅱ.CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
Ⅲ.CH4(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
Ⅳ.CO(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
完成下列填空:
(4)写出CH4和水蒸气反应生成CO和H2的热化学方程式
(5)对于反应Ⅰ,有利于提高CH4平衡转化率的措施是
(6)反应Ⅰ温度控制在550~750℃之间,从反应速率角度分析,选择该温度范围的可能原因:
(7)某温度下,反应Ⅰ的平衡常数K=0.16,该温度下,测得容器中CH4、CO2、CO和H2的浓度分别为0.5mol/L、0.5mol/L、0.25mol/L、0.25mol/L,此时,反应Ⅰ是否处于平衡状态?若不是,预测反应的方向。
(8)CH4和CO2各1mol充入密闭容器中,发生反应I。
①300℃,100kPa,反应达到平衡时CO2体积分数与温度的关系如图中曲线所示。则n(平衡时气体):n(初始气体)=
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/16/eac4dc2d-cefb-4b40-8e2e-6ba5c37f9d33.png?resizew=202)
②若A、B、C三点表示不同温度和压强下已达平衡时CO2体积分数
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解题方法
6 . 2023年9月23日晚,杭州亚运会采用了废碳再生的“绿色甲醇”作为燃料,点亮了主火炬。工业上利用二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:
。
(1)在下图的坐标系中,画出能体现上述反应特点的大致图像:___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/21/a0bacacb-9873-4204-b9e1-0a706bf8414f.png?resizew=200)
(2)在一体积为2L的密闭容器中投入1mol CO和3mol
模拟反应的过程。可以判断反应达到平衡状态的是___________。
(3)为探究该反应合适的反应温度,某小组进行了一系列测试,保证每次初始的原料气组成及反应时间一致,测得
的转化率如图所示。试解释
的转化率先增后降的原因___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39803e4441a59161e35a69526c8d944c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9c242cb5078b425058368c05d6097daa.png)
(1)在下图的坐标系中,画出能体现上述反应特点的大致图像:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/21/a0bacacb-9873-4204-b9e1-0a706bf8414f.png?resizew=200)
(2)在一体积为2L的密闭容器中投入1mol CO和3mol
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
A.断裂1.5![]() ![]() |
B.容器内压强不再变化 |
C.![]() ![]() |
D.混合气体的平均相对分子质量不再变化 |
(3)为探究该反应合适的反应温度,某小组进行了一系列测试,保证每次初始的原料气组成及反应时间一致,测得
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/21/73af253d-6cad-4e86-8839-a57785e6344b.png?resizew=310)
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7 . I.铁触媒催化合成氨经历下图所示①~⑥步基元反应(从状态I至状态VII):___________ 步基元反应,“脱附”过程是___________ (填“吸热”或“放热”)过程。
(2)根据上图计算合成氨反应的焓变:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41a0c6971b36d0629239b4e185ecad3a.png)
___________ 。
(3)上述反应的
___________0(填“>”、“<”或“=”)。
(4)已知:
。合成氨反应能自发进行的温度是___________。
Ⅱ.为模拟上述工业合成氨的过程,向体积恒为2L的密闭容器(温度恒为T℃)中充入1mol N2和3mol H2发生上述反应,测得N2的体积分数
(N2)随时间(t)的变化如下表所示:
(5)40min时,N2的物质的量浓度是___________
(保留三位有效数字)。
(6)0~40min内,用H2表示该反应的平均速率为___________
。
(7)用
%表示N2的平衡转化率,则关于上述平衡体系的下列判断正确的是___________。
(8)T℃时,按下表数据向另一2L恒容容器中投料。则该时刻
(N2)___________
(N2)(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)根据上图计算合成氨反应的焓变:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/51b03d046616ce80cbfa258574f27039.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41a0c6971b36d0629239b4e185ecad3a.png)
(3)上述反应的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7af853cb2516a16ea2af55077dc55cf0.png)
A.> | B.< | C.= | D.无法判断 |
(4)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d433401f4af171869b67390f770e390a.png)
A.25℃ | B.125℃ | C.225℃ | D.325℃ |
Ⅱ.为模拟上述工业合成氨的过程,向体积恒为2L的密闭容器(温度恒为T℃)中充入1mol N2和3mol H2发生上述反应,测得N2的体积分数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6581916f5a65edfea257c804efee007e.png)
t/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
![]() | 0.250 | 0.225 | 0.210 | 0.203 | 0.200 | 0.200 |
(5)40min时,N2的物质的量浓度是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c4d9129b79ac985bc46c88b092aeb02.png)
(6)0~40min内,用H2表示该反应的平均速率为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5547f6339f968a7af10c5c0c781308a9.png)
(7)用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e170f206fdbbd834aad7580c727e2cc6.png)
A.若向恒温恒容的平衡体系中充入N2,则![]() |
B.若向恒温恒压的平衡体系中充入He,则K一定减小 |
C.若K减小,则温度一定升高 |
D.若![]() |
(8)T℃时,按下表数据向另一2L恒容容器中投料。则该时刻
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7553a5f37e20aeea5c23771f5ecc7413.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b965da982ffb1c164a39a635251bd62e.png)
物质 | 物质的量/mol |
N2 | 4 |
H2 | 10 |
NH3 | 6 |
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8 . 一定条件下,反应2N2O5(g)⇌4NO2(g)+O2(g) ΔH=+56.76kJ/mol能自发进行,下列关于该反应的说法中正确的是
A.是熵减少的反应 |
B.反应能自发进行的原因是熵增大效应大于能量效应 |
C.反应在任何温度下都能自发进行 |
D.反应能自发进行,所以反应速率一定很快 |
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9 . Ⅰ.传统的“哈伯法”合成氨原理为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/20573acb66e378d17406d2f0de4d6f8d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d940a443bd9f7db4f9caec9293249494.png)
(1)上述反应在常温下___________ (填“能”或“不能”)自发进行。
(2)工业合成氨选择的催化剂是___________ 。
(3)恒温、恒容密闭容器中进行上述反应,一定能说明该反应达到平衡状态的是___________ 。
a.
、
、
的浓度之比为
b.容器内气体压强保持不变
c.
d.混合气体的密度保持不变
(4)改变下列条件能加快反应速率,且单位体积内反应物活化分子百分数不变的是___________ 。
a.增大浓度 b.增大压强 c.升高温度 d.使用催化剂
(5)工业合成氨中,下列措施不符合绿色化学理念的是___________ 。
a.将氨气及时液化,分离出反应体系
b.将从反应体系中分离出的
和
重新输送到反应器中予以循环利用
c.氨合成塔中内置热交换器用来预热后续通入的冷的氮气和氢气
d.可采用1000℃的高温使得反应速率更快
Ⅱ.科研小组模拟不同条件下的合成氨反应,向体积可变的密闭容器中充入
和
,不同温度下平衡时氨气的体积分数与总压强(p)的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/2/daed2abb-3da0-4a0d-8bc3-fd3ffbcb1e95.png?resizew=216)
(6)
、
、
由小到大的顺序为___________ 。
(7)在
、
条件下,若此时容器体积为
,
后反应达到平衡,则
内
的平均反应速率为___________ ,平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/940db2e9b806d2c9dbedcf14f05b9480.png)
___________ (保留两位有效数字)。
Ⅲ.东南大学王金兰课题组提出合成氨的“表面氢化机理”,在较低的电压下实现氮气的还原合成氨。
已知:第一步:
(快)(吸附在催化剂表面的物种用*表示)
第二步:
(慢)(吸附在催化剂表面)
第三步:
(快)
(8)较传统工业合成氨法,该方法具有的优点___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d799e6f4e475c5eecda76ff368fb49a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/20573acb66e378d17406d2f0de4d6f8d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d940a443bd9f7db4f9caec9293249494.png)
(1)上述反应在常温下
(2)工业合成氨选择的催化剂是
(3)恒温、恒容密闭容器中进行上述反应,一定能说明该反应达到平衡状态的是
a.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbe2066525aa0616cf44d051d57bf713.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7219d1218a7d98b5c0cf1cb058f7ef11.png)
c.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/387926616e65be06d7e403c4bec0c8f4.png)
(4)改变下列条件能加快反应速率,且单位体积内反应物活化分子百分数不变的是
a.增大浓度 b.增大压强 c.升高温度 d.使用催化剂
(5)工业合成氨中,下列措施不符合绿色化学理念的是
a.将氨气及时液化,分离出反应体系
b.将从反应体系中分离出的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
c.氨合成塔中内置热交换器用来预热后续通入的冷的氮气和氢气
d.可采用1000℃的高温使得反应速率更快
Ⅱ.科研小组模拟不同条件下的合成氨反应,向体积可变的密闭容器中充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e179d371907a5e36d35b730f29ffc9b8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7aead31bfff20c88917c58099d83c1e4.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/2/daed2abb-3da0-4a0d-8bc3-fd3ffbcb1e95.png?resizew=216)
(6)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85242e455a682eb4aa47abd6fb6af8fc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f9b32741cd93e0e1054cebe946095be.png)
(7)在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c4dc9dacd18ce84bbbd0d91f46a5ab98.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/60623d25956feca8e82f466c2369223b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b54fef3fe3968e7c106ee83221f17fe4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/10f464f339e899f2045f56c699fb5908.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/10f464f339e899f2045f56c699fb5908.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbe2066525aa0616cf44d051d57bf713.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/940db2e9b806d2c9dbedcf14f05b9480.png)
Ⅲ.东南大学王金兰课题组提出合成氨的“表面氢化机理”,在较低的电压下实现氮气的还原合成氨。
已知:第一步:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e3f498855d0065ad4d90e10a5156dacf.png)
第二步:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0d427167060f8021950dc57a8d6ff6b5.png)
第三步:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a29cbbab1288ca8042dfd3164baa4f09.png)
(8)较传统工业合成氨法,该方法具有的优点
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10 . 回答下列问题
(1)下列
原子的核外电子排布式中,能量最高的是___________ 。
a.
b.
c.
d.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87f91790adb3124374931d1ab5eb81cf.png)
(2)下列各组多电子原子的能级能量比较不正确的是___________ 。
a.
b.
c.
d.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ec2b131b0b219109410e283c4ec449a.png)
(3)可用焓变和熵变来判断化学反应进行的方向,下列都是能自发进行的化学反应,其中是吸热反应且反应后熵增的是___________ 。
a.
b.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/73a9173afd643e16083c8b10ac65d907.png)
c.
d.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac970c02c299775ce044182b47a746be.png)
(4)某反应过程中的能量变化如图所示:___________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②根据图像,该反应![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a03fc493003e2b2b14138686eaee0687.png)
___________ (用含a、b的代数式表示)。
(5)写出基态P原子价电子排布式___________ ,该基态原子中能量最高的电子所占的轨道形状是___________ 。
(6)已知:在25℃,
时。
反应Ⅰ.
;
反应Ⅱ.
。
写出
与
反应生成
的热化学方程式___________ 。
(7)
在火焰上灼烧时火焰的颜色为砖红色,试从原子光谱角度解释原因___________ 。
(1)下列
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/26ea660b68dc20c57a9a3a53ecba228b.png)
a.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/16f2145293a922e083b28a45c44c2c39.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04a11552ae5ee084a03104403ca2764b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a6b2d7c68c00f903a94a97117e126db7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87f91790adb3124374931d1ab5eb81cf.png)
(2)下列各组多电子原子的能级能量比较不正确的是
a.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7ae0d36ef8fa758a7e244c906ab0a6df.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1eb957a875c2d89a4f44297596912b9c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/999783ce3fb75de07df8e84f87997dab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ec2b131b0b219109410e283c4ec449a.png)
(3)可用焓变和熵变来判断化学反应进行的方向,下列都是能自发进行的化学反应,其中是吸热反应且反应后熵增的是
a.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41f2899fd85168fca2eb753b42135a25.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/73a9173afd643e16083c8b10ac65d907.png)
c.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4a055f31d9b845454a2745399bfb8f0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac970c02c299775ce044182b47a746be.png)
(4)某反应过程中的能量变化如图所示:
②根据图像,该反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a03fc493003e2b2b14138686eaee0687.png)
(5)写出基态P原子价电子排布式
(6)已知:在25℃,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5b80bd27a3c2befaf183b5c0a3978496.png)
反应Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5da8e35eee70b52e0b815512caeff7e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0238b0f23e6890ff43c1b35d8d4ffcdd.png)
反应Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/298546d1c928d92dfc25b1358b862005.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d020e5f9e2a7f8ff6982259d3ca5057e.png)
写出
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/43e0b8564c0452cfe22da57a231c3c09.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f6efa7aa83e6863fa11e389467cf8e77.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/91c2d104e7a5c25ebf1f2056d9ad84a8.png)
(7)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/965beb56e5f4c7eb3c9ca02156586c46.png)
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