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認(rèn)證類型：個(gè)人認(rèn)證

認(rèn)證主體：于**（實(shí)名認(rèn)證）

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IP屬地：山東 上傳時(shí)間：2024-03-02 格式：DOC 頁數(shù)：7 大小：397KB 積分：12 舉報(bào) 版權(quán)申訴

?？季殹ぷヂ鋵?shí)1.甲烷選擇性氧化制備甲醇是一種原子利用率高的方法?；卮鹣铝袉栴}：(1)已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：①3O2(g)=2O3(g)K1ΔH1＝285kJ·mol－1②2CH4(g)＋O2(g)=2CH3OH(l)K2ΔH2＝－329kJ·mol－1反應(yīng)③CH4(g)＋O3(g)=CH3OH(l)＋O2(g)的ΔH3＝________kJ·mol－1，平衡常數(shù)K3＝________(用K1、K2表示)。(2)電噴霧電離等方法得到的M＋(Fe＋、Co＋、Ni＋等)與O3反應(yīng)可得MO＋。MO＋與CH4反應(yīng)能高選擇性地生成甲醇。分別在300K和310K下(其他反應(yīng)條件相同)進(jìn)行反應(yīng)MO＋＋CH4=M＋＋CH3OH，結(jié)果如下圖所示。圖中300K的曲線是________(填“a”或“b”)。300K、60s時(shí)MO＋的轉(zhuǎn)化率為________(列出算式)。(3)MO＋分別與CH4、CD4反應(yīng)，體系的能量隨反應(yīng)進(jìn)程的變化如下圖所示(兩者歷程相似，圖中以CH4示例)。(ⅰ)步驟Ⅰ和Ⅱ中涉及氫原子成鍵變化的是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。(ⅱ)直接參與化學(xué)鍵變化的元素被替換為更重的同位素時(shí)，反應(yīng)速率會(huì)變慢，則MO＋與CD4反應(yīng)的能量變化應(yīng)為圖中曲線________(填“c”或“d”)。(ⅲ)MO＋與CH2D2反應(yīng)，氘代甲醇的產(chǎn)量CH2DOD________CHD2OH(填“＞”“＜”或“＝”)。若MO＋與CHD3反應(yīng)，生成的氘代甲醇有________種。2．我國(guó)研發(fā)了一種新型催化劑，可以通過反應(yīng)2NO(g)＋2H2(g)?N2(g)＋2H2O(g)ΔH達(dá)到消除NO污染的效果。已知：Ⅰ.4NH3(g)＋6NO(g)?5N2(g)＋6H2O(g)ΔH1＝－1808kJ·mol－1；Ⅱ.N2(g)＋3H2(g)?2NH3(g)ΔH2＝－92.4kJ·mol－1?；卮鹣铝袉栴}：(1)若在密閉容器中同時(shí)發(fā)生反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ，反應(yīng)Ⅱ?qū)Ψ磻?yīng)Ⅰ中NO的平衡轉(zhuǎn)化率的影響為________(填“增大”“減小”或“無影響”)。(2)2NO(g)＋2H2(g)?N2(g)＋2H2O(g)的ΔH＝________(保留四位有效數(shù)字)。(3)T1℃時(shí)，向填充催化劑的10L恒容密閉容器甲中充入2molNO和2molH2，發(fā)生反應(yīng)2NO(g)＋2H2(g)?N2(g)＋2H2O(g)。10min末反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得N2的物質(zhì)的量為0.8mol。①0～10min內(nèi)，用NO的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(NO)＝________________。②反應(yīng)的平衡常數(shù)Kc＝________L·mol－1。③若起始向填充催化劑的10L恒容密閉容器乙中充入1molNO(g)、1molH2(g)、2molN2(g)、2molH2O(g)。甲、乙容器中平衡時(shí)氣體壓強(qiáng)之比________(填“>”“<”或“＝”)，理由為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)有學(xué)者對(duì)比了新型催化劑與傳統(tǒng)催化劑的催化效果。當(dāng)固定比例的NO(g)和H2(g)的混合氣體，以相同流速分別通過填充有兩種催化劑的反應(yīng)器，測(cè)得NO的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖所示。①新型催化劑優(yōu)于傳統(tǒng)催化劑的理由為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②M、N、P、Q四點(diǎn)中一定未達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填字母)。3．碘及其化合物有著多方面的用途，用化學(xué)反應(yīng)原理研究碘及其化合物有重要意義?；卮鹣铝袉栴}：(1)一碘甲烷(CH3I)熱裂解可制取乙烯等低碳烯烴化工原料。一碘甲烷(CH3I)熱裂解時(shí)主要反應(yīng)有：反應(yīng)Ⅰ2CH3I(g)?C2H4(g)＋2HI(g)ΔH1反應(yīng)Ⅱ3C2H4(g)?2C3H6(g)ΔH2反應(yīng)Ⅲ2C2H4(g)?C4H8(g)ΔH3＝(298K)實(shí)驗(yàn)測(cè)得，反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的ΔH隨溫度的變化如圖1所示，在體積為1L的密閉容器中，起始投料1molCH3I(g)，反應(yīng)溫度對(duì)平衡體系中乙烯、丙烯和丁烯物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的影響如圖2所示。①298K時(shí)，反應(yīng)3CH3I(g)?C3H6(g)＋3HI(g)ΔH4；ΔH4＝________kJ·mol－1。②當(dāng)體系溫度高于600K時(shí)，乙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度升高而顯著增加的可能原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③若維持體系溫度為715K，CH3I(g)的平衡轉(zhuǎn)化率為________，反應(yīng)Ⅰ以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)表示的平衡常數(shù)Kx＝________。(2)研究HI的分解與合成對(duì)提高反應(yīng)Ⅰ中CH3I(g)的平衡轉(zhuǎn)化率有重要意義。T℃，將amolI2(g)和amolH2(g)置于已抽成真空的特制1L密閉容器中，40min時(shí)體系達(dá)到平衡，體系中存在如下反應(yīng)關(guān)系：Ⅰ.I2(g)?2I(g)Kp1＝2.304Ⅱ.H2(g)＋I(xiàn)2(g)?2HI(g)Kp2Ⅲ.HI(g)?H(g)＋I(xiàn)(g)Kp3＝8.0×10－6Ⅳ.H2(g)?2H(g)Kp4＝1.0×10－9①則Kp2＝________。②實(shí)驗(yàn)測(cè)得平衡體系總壓強(qiáng)為5.0×107Pa，HI的分壓為3.6×107Pa，H2的分壓為7.2×106Pa，已知該反應(yīng)的正反應(yīng)速率為v正＝k正·x(H2)·x(I2)，逆反應(yīng)速率為v逆＝k逆·x2(HI)，其中k正、k逆為速率常數(shù)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，若k正＝bmin－1，在t＝40min時(shí)，v正＝________min－1(用含b的代數(shù)式表示)。4．FeC合金薄帶在ArH2OH2氣氛中進(jìn)行脫碳處理是生鐵煉鋼的新路徑，可能涉及的反應(yīng)如下：①C＋H2O(g)?CO(g)＋H2(g)ΔH1＝akJ·mol－1②Fe(s)＋H2O(g)?H2(g)＋FeO(s)ΔH2＝bkJ·mol－1③3Fe(s)＋4H2O(g)?4H2(g)＋Fe3O4(s)ΔH3＝ckJ·mol－1④3FeO(s)＋H2O(g)?H2(g)＋Fe3O4(s)ΔH4(1)ΔH4＝________kJ·mol－1(用含字母的代數(shù)式表示)；(2)1103K時(shí)，在剛性容器中加入足量Fe和一定量H2O發(fā)生反應(yīng)③，反應(yīng)前氣體總壓為p，tmin后達(dá)到平衡，此時(shí)H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.492。①該反應(yīng)的Kp＝________(寫出數(shù)學(xué)計(jì)算式)。②0～tmin，用單位時(shí)間內(nèi)分壓變化表示的反應(yīng)速率vH2O＝________。(3)為了防止脫碳過程中Fe被H2O氧化，需要通入一定比例H2。①通入H2能抑制鐵被氧化，原因是____________________________________________。②下圖1表示鐵元素存在形態(tài)與反應(yīng)溫度、水蒸氣含量的關(guān)系。當(dāng)pH2O/p(H2＋H2O)＝0.5，反應(yīng)溫度從845K升到1073K，含鐵物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________。(4)對(duì)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.2%某FeC合金進(jìn)行脫碳處理，保持其他條件相同，脫碳時(shí)間、脫碳后碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、脫碳溫度的關(guān)系如圖2所示。①a點(diǎn)脫碳效率________(填“大于”“小于”或“等于”)b點(diǎn)。②c點(diǎn)v正________v逆(填“>”“<”或“＝”)，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。?？季殹ぷヂ鋵?shí)1．解析：(1)根據(jù)蓋斯定律可知，反應(yīng)③＝×(②－①)，所以對(duì)應(yīng)ΔH3＝(ΔH2－ΔH1)＝(－329kJ·mol－1－285kJ·mol－1)＝－307kJ·mol－1；根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式與熱化學(xué)方程式之間的關(guān)系可知，對(duì)應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)K3＝或；(2)根據(jù)圖示信息可知，縱坐標(biāo)表示－lg[]，即與MO＋的微粒分布系數(shù)成反比，與M＋的微粒分布系數(shù)成正比。則同一時(shí)間段內(nèi)，b曲線生成M＋的物質(zhì)的量濃度比a曲線的小，證明化學(xué)反應(yīng)速率慢，又因同一條件下降低溫度化學(xué)反應(yīng)速率減慢，所以曲線b表示的是300K條件下的反應(yīng)；根據(jù)上述分析結(jié)合圖像可知，300K、60s時(shí)－lg[]＝0.1，則＝10－0.1，利用數(shù)學(xué)關(guān)系式可求出c(M＋)＝(100.1－1)c(MO＋)，根據(jù)反應(yīng)MO＋＋CH4=M＋＋CH3OH可知，生成的M＋即為轉(zhuǎn)化的MO＋，則MO＋的轉(zhuǎn)化率為×100%；(3)(ⅰ)步驟Ⅰ涉及的是碳?xì)滏I的斷裂和氫氧鍵的形成，步驟Ⅱ中涉及碳氧鍵形成，所以符合題意的是步驟Ⅰ；(ⅱ)直接參與化學(xué)鍵變化的元素被替換為更重的同位素時(shí)，反應(yīng)速率會(huì)變慢，則此時(shí)正反應(yīng)活化能會(huì)增大，根據(jù)圖示可知，MO＋與CD4反應(yīng)的能量變化應(yīng)為圖中曲線c；(ⅲ)MO＋與CH2D2反應(yīng)時(shí)，因直接參與化學(xué)鍵變化的元素被替換為更重的同位素時(shí)，反應(yīng)速率會(huì)變慢，則單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)量會(huì)下降，則氘代甲醇的產(chǎn)量CH2DOD＜CHD2OH；根據(jù)反應(yīng)機(jī)理可知，若MO＋與CHD3反應(yīng)，生成的氘代甲醇可能為CHD2OD和CD3OH，共2種。答案：(1)－307或(2)b×100%(3)Ⅰc＜22．解析：(1)反應(yīng)Ⅱ可以減小N2(g)濃度，同時(shí)增大NH3(g)濃度，使反應(yīng)Ⅰ平衡正向移動(dòng)，增大NO的平衡轉(zhuǎn)化率。(2)根據(jù)蓋斯定律，(Ⅰ＋Ⅱ×2)÷3得，2NO(g)＋2H2(g)?N2(g)＋2H2O(g)的ΔH≈－664.3kJ·mol－1。(3)由題意可得三段式：①0～10min內(nèi)，用NO的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(NO)＝＝0.016mol·L－1·min－1。②反應(yīng)的平衡常數(shù)Kc＝＝。③甲中平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量為3.2mol，乙中起始?xì)怏w總物質(zhì)的量為6mol，物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比，則甲中平衡時(shí)氣體壓強(qiáng)與乙中起始?xì)怏w壓強(qiáng)之比為。乙中濃度商Qc＝＝80L·mol－1<Kc＝800L·mol－1，反應(yīng)正向進(jìn)行，氣體總物質(zhì)的量減小，壓強(qiáng)減小，則甲、乙容器中平衡氣體壓強(qiáng)之比大于。(4)①由圖可知，新型催化劑在較低溫度下，單位時(shí)間內(nèi)NO的轉(zhuǎn)化率更高，催化效果更好。②該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高反應(yīng)逆向進(jìn)行，且催化劑不影響平衡，M點(diǎn)為反應(yīng)正向進(jìn)行的狀態(tài)，N、Q點(diǎn)狀態(tài)可能是達(dá)到平衡后，升高溫度平衡逆向移動(dòng)的狀態(tài)，P點(diǎn)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。答案：(1)增大(2)－664.3kJ·mol－1(3)①0.016mol·L－1·min－1②800③>甲中平衡氣體壓強(qiáng)與乙中起始?xì)怏w壓強(qiáng)之比為，乙中濃度商Qc<Kc，反應(yīng)正向進(jìn)行，氣體總物質(zhì)的量減小，壓強(qiáng)減小(4)①在較低溫度下，單位時(shí)間內(nèi)NO的轉(zhuǎn)化率更高②M3．解析：(1)①反應(yīng)Ⅰ為分解反應(yīng)，反應(yīng)Ⅱ?yàn)榛戏磻?yīng)，大多數(shù)分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，大多數(shù)化合反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故298K下，ΔH1＝＋80.2kJ·mol－1；ΔH2＝－108kJ·mol－1；根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)(Ⅰ×3＋Ⅱ)可得反應(yīng)3CH3I(g)?C3H6(g)＋3HI(g)，故ΔH4＝66.3kJ·mol－1。②反應(yīng)Ⅰ吸熱，反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ放熱，升高溫度，反應(yīng)Ⅰ平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ平衡逆向移動(dòng)，三者均使C2H4的平衡物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增加。③由圖可知，715K，平衡時(shí)n(C3H6)＝n(C4H8)＝2n(C2H4)，設(shè)平衡時(shí)n(C2H4)＝x，則n(C3H6)＝n(C4H8)＝2x，n(CH3I)＝y(tǒng)，則由反應(yīng)Ⅰ守恒可知n(HI)＝1－y，由碳元素守恒得1＝y(tǒng)＋2x＋6x＋8x①，C2H4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為4%，即4%＝②，由①②得x＝，y＝，故CH3I的轉(zhuǎn)化率為×100%＝80%；平衡時(shí)n(總)＝1＋5x＝，CH3I的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為＝，HI的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為＝，則Kx＝＝0.64。(2)①由蓋斯定律可知，Ⅱ＝Ⅰ＋Ⅳ－2Ⅲ，故Kp2＝＝＝36。②因?yàn)閴簭?qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，40min達(dá)到平衡時(shí)，Kp＝，即36＝，故p(I2)＝5×106Pa，故v正＝k正·x(H2)·x(I2)＝b×min－1＝1.44×10－2bmin－1。答案：(1)①＋66.3②反應(yīng)Ⅰ吸熱，反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ放熱，升高溫度，反應(yīng)Ⅰ平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ平衡逆向移動(dòng)，三者均使C2H4的平衡物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增加③80%④