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題對題31化學(xué)反應(yīng)原理綜合題1.化學(xué)平衡常數(shù)的全面突破(1)數(shù)學(xué)表達(dá)式:對于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)來說,K=eq\f(cp(C)·cq(D),cm(A)·cn(B))。注意:①不要把反應(yīng)體系中純固體、純液體以及稀水溶液中水的濃度寫進(jìn)平衡常數(shù)表達(dá)式。例如:CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)K=c(CO2)Cr2Oeq\o\al(2-,7)(aq)+H2O(l)2CrOeq\o\al(2-,4)(aq)+2H+(aq)K=eq\f(c2(CrOeq\o\al(2-,4))·c2(H+),c(Cr2Oeq\o\al(2-,7)))②同一化學(xué)反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)方程式寫法不同,其平衡常數(shù)表達(dá)式亦不同。例如:N2O4(g)2NO2(g)K=eq\f(c2(NO2),c(N2O4))eq\f(1,2)N2O4(g)NO2(g)K′=eq\f(c(NO2),c\s\up6(\f(1,2))(N2O4))=eq\r(K)2NO2(g)N2O4(g)K″=eq\f(c(N2O4),c2(NO2))=eq\f(1,K)因此書寫平衡常數(shù)表達(dá)式時,要與化學(xué)反應(yīng)方程式相對應(yīng),否則意義就不明確。(2)對于氣體反應(yīng),寫平衡常數(shù)表達(dá)式時,除可以用平衡時的物質(zhì)的量濃度表示外,也可以用平衡時各氣體的分壓來表示。例如:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)Kp=eq\f(p2(NH3),p(N2)·p3(H2))其中:p(NH3)、p(N2)、p(H2)分別為NH3、N2、H2的平衡分壓,某氣體平衡分壓=平衡時總壓×該氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。(3)平衡常數(shù)的意義①平衡常數(shù)可表示反應(yīng)進(jìn)行的程度。K越大,反應(yīng)進(jìn)行的程度越大,K>105時,可以認(rèn)為該反應(yīng)已經(jīng)進(jìn)行完全。轉(zhuǎn)化率也能表示反應(yīng)進(jìn)行的程度,轉(zhuǎn)化率不僅與溫度有關(guān),而且與起始條件有關(guān)。②K的大小只與溫度有關(guān),與反應(yīng)物或生成物起始濃度的大小無關(guān)。(4)濃度商:可逆反應(yīng)進(jìn)行到某時刻(包括化學(xué)平衡)時,生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值稱為濃度商(Q)。當(dāng)Q=K時,該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);Q<K時,該反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行;Q>K時,該反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。2.化學(xué)平衡計算模式對以下反應(yīng):mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),令A(yù)、B起始物質(zhì)的量(mol)分別為a、b,達(dá)到平衡后,A的消耗量為mx,容器容積為VL。mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)起始(mol)ab00變化(mol)mxnxpxqx平衡(mol)a-mxb-nxpxqx(1)v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q(未達(dá)到平衡時,用于確定化學(xué)方程式中未知的化學(xué)計量數(shù))。(2)(Q是任意時刻的,則有Q>K,v正<v逆;Q<K,v正>v逆)。(6)平衡時與起始時的壓強(qiáng)比(同T、V時),混合氣體的密度比eq\f(ρ1,ρ2)=eq\f(\x\to(M)1,\x\to(M)2)(同T、P時),eq\f(ρ1,ρ2)=eq\f(V2,V1)(同質(zhì)量的氣體時)等。(7)混合氣體的密度(g·L-1)(T、V不變時,eq\x\to(ρ)不變)。(8)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量(g·mol-1)?;瘜W(xué)反應(yīng)原理題答題“五要素”1.(2022.1·浙江卷)工業(yè)上,以煤炭為原料,通入一定比例的空氣和水蒸氣,經(jīng)過系列反應(yīng)可以得到滿足不同需求的原料氣。請回答:(1)在C和O2的反應(yīng)體系中:反應(yīng)1:C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=394kJ·mol1反應(yīng)2:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH2=566kJ·mol1反應(yīng)3:2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH3。①設(shè)y=ΔHTΔS,反應(yīng)1、2和3的y隨溫度的變化關(guān)系如圖1所示。圖中對應(yīng)于反應(yīng)3的線條是______。②一定壓強(qiáng)下,隨著溫度的升高,氣體中CO與CO2的物質(zhì)的量之比______。A.不變B.增大C.減小D.無法判斷(2)水煤氣反應(yīng):C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=131kJ·mol1。工業(yè)生產(chǎn)水煤氣時,通常交替通入合適量的空氣和水蒸氣與煤炭反應(yīng),其理由是________。(3)一氧化碳變換反應(yīng):CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH=41kJ·mol1。①一定溫度下,反應(yīng)后測得各組分的平衡壓強(qiáng)(即組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)×總壓):p(CO)=0.25MPa、p(H2O)=0.25MPa、p(CO2)=0.75MPa和p(H2)=0.75MPa,則反應(yīng)的平衡常數(shù)K的數(shù)值為________。②維持與題①相同的溫度和總壓,提高水蒸氣的比例,使CO的平衡轉(zhuǎn)化率提高到90%,則原料氣中水蒸氣和CO的物質(zhì)的量之比為________。③生產(chǎn)過程中,為了提高變換反應(yīng)的速率,下列措施中合適的是________。A.反應(yīng)溫度愈高愈好B.適當(dāng)提高反應(yīng)物壓強(qiáng)C.選擇合適的催化劑D.通入一定量的氮氣④以固體催化劑M催化變換反應(yīng),若水蒸氣分子首先被催化劑的活性表面吸附而解離,能量反應(yīng)過程如圖2所示。用兩個化學(xué)方程式表示該催化反應(yīng)歷程(反應(yīng)機(jī)理):步驟Ⅰ:________;步驟Ⅱ:________。2.(2021?全國甲卷)二氧化碳催化加氫制甲醇,有利于減少溫室氣體二氧化碳?;卮鹣铝袉栴}:(1)二氧化碳加氫制甲醇的總反應(yīng)可表示為:CO(g)3HCHOH()+HO(g)該反應(yīng)一般認(rèn)為通過如下步驟來實現(xiàn):①CO(g)H=CO()+O() H=+4kJ·moll②COg)+H=COH() H=9kJ·moll總反應(yīng)的H=_______kJ·moll;若反應(yīng)①為慢反應(yīng),下列示意圖中能體現(xiàn)上述反應(yīng)能量變化的是_______(填標(biāo)號),判斷的理由是_______。A.B.C.D.(2)合成總反應(yīng)在起始物(H)/n(C)=3時,在不同條件下達(dá)到平衡,設(shè)體系中甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為xCHO,在t=5℃的xCHOH~p、在p=×105Pa的(COH~t圖示。用各物質(zhì)的平衡分壓表示總反應(yīng)的平衡常數(shù),表達(dá)式Kp=_______;②圖中對應(yīng)等壓過程的曲線是_______,判斷的理由是_______;當(dāng)xCHO時,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率____,反應(yīng)條件可能為___或___。3.(2021?全國乙卷)一氯化碘(ICl)是一種鹵素互化物,具有強(qiáng)氧化性,可與金屬直接反應(yīng),也可用作有機(jī)合成中的碘化劑?;卮鹣铝袉栴}:(1)歷史上海藻提碘中得到一種紅棕色液體,由于性質(zhì)相似,Liebig誤認(rèn)為是ICl,從而錯過了一種新元素的發(fā)現(xiàn),該元素是_______。(2)氯鉑酸鋇(BaPtCl6)固體加熱時部分分解為BaCl2、Pt和Cl2,376.8℃時平衡常數(shù)Kp=1.0a2,在一硬質(zhì)玻璃燒瓶中加入過量BaPtCl6,抽真空后,通過一支管通入碘蒸氣(然后將支管封閉),在376.8℃,碘蒸氣初始壓強(qiáng)為。376.8℃平衡時,測得燒瓶中壓強(qiáng)為32.5ka,則PIcl=_______ka,反應(yīng)2ICl(g)=I2(g)+Cl2(g)的平衡常數(shù)K=_______(列出計算式即可)。(3)McMorris測定和計算了在136~180℃范圍內(nèi)下列反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp。2NO(g)+2ICl(g)2NOCl(g)+I2(g)Kp12NOCl(g)2NO(g)+Cl2(g)Kp2得到和均為線性關(guān)系,如下圖所示:①由圖可知,NOCl分解為NO和Cl2反應(yīng)的ΔH_______0(填“大于”或“小于”)②反應(yīng)2ICl(g)=I2(g)+Cl2(g)的K=_______(用Kp1、Kp2表示):該反應(yīng)的ΔH_______0(填“大于”或“小于”),寫出推理過程_______。(4)Kistiakowsky曾研究了NOCl光化學(xué)分解反應(yīng),在一定頻率(v)光的照射下機(jī)理為:NOCl+→+NOCl→2NO+Cl2其中表示一個光子能量,表示NOCl的激發(fā)態(tài)??芍?,分解1mol的NOCl需要吸收_______mol光子。4.(2021·湖北卷)丙烯是一種重要的化工原料,可以在催化劑作用下,由丙烷直接脫氫或氧化脫氫制備。反應(yīng)Ⅰ(直接脫氫):C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)△H1=+125kJ·mol1反應(yīng)Ⅱ(氧化脫氫):C3H8(g)+O2(g)=C3H6(g)+H2O(g)△H2=118kJ·mol1(1)已知鍵能:E(C—H)=416kJ·mol1,E(H—H)=436kJ·mol1,由此計算生成1mol碳碳π鍵放出的能量為_____________kJ。(2)對于反應(yīng)Ⅰ,總壓恒定為100kPa,在密閉容器中通入C3H8和N2的混合氣體(N2不參與反應(yīng)),從平衡移動的角度判斷,達(dá)到平衡后“通入N2”的作用是__________________。在溫度為T1時,C3H8的平衡轉(zhuǎn)化率與通入氣體中C3H8的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的關(guān)系如圖a所示,計算T1時反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)Kp=_______kPa(以分壓表示,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),保留一位小數(shù))。(3)在溫度為T2時,通入氣體分壓比為p(C3H8):p(O2):p(N2)=10:5:85的混合氣體,各組分氣體的分壓隨時間的變化關(guān)系如圖b所示。0~1.2s生成C3H6的平均速率為_______kPa·s1;;在反應(yīng)一段時間后,C3H8和O2的消耗速率比小于2∶1的原因為____________________________。(4)恒溫剛性密閉容器中通入氣體分壓比為p(C3H8):p(O2):p(N2)=2:13:85的混合氣體,已知某反應(yīng)條件下只發(fā)生如下反應(yīng)(k,k′為速率常數(shù)):反應(yīng)Ⅱ:2C3H8(g)+O2(g)=2C3H6(g)+2H2O(g)k反應(yīng)Ⅲ:2C3H6(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(g)k′實驗測得丙烯的凈生成速率方程為v(C3H6)=kp(C3H8)k′p(C3H6),可推測丙烯的濃度隨時間的變化趨勢為____________,其理由是_______________________。5.(2021·福建卷)化學(xué)鏈燃燒()是利用載氧體將空氣中的氧傳輸至燃料的新技術(shù),與傳統(tǒng)燃燒方式相比,避免了空氣和燃料的直接接觸,有利于高效捕集CO2。基于載氧體的甲烷化學(xué)鏈燃燒技術(shù)示意圖如下??諝夥磻?yīng)器與燃料反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)分別為:①②(1)反應(yīng)_______。(2)反應(yīng)②的平衡常數(shù)表達(dá)式_______。(3)氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù):載氧體Ⅰ_______(填“>”“=”或“<”)載氧體Ⅱ。(4)往盛有載氧體的剛性密閉容器中充入空氣(氧氣的物的量分?jǐn)?shù)為21%),發(fā)生反應(yīng)①。平衡時隨反應(yīng)溫度T變化的曲線如圖所示。985OC時O2的平衡轉(zhuǎn)化率_______(保留2位有效數(shù)字)。(5)根據(jù)下圖,隨溫度升高而增大的原因是_______。反應(yīng)溫度必須控制在以下,原因是_______。(6)載氧體摻雜改性,可加快化學(xué)鏈燃燒速率。使用不同摻雜的載氧體,反應(yīng)②活化能如下表所示。載氧體摻雜物質(zhì)氧化鋁膨潤土活化能/由表中數(shù)據(jù)判斷:使用_______(填“氧化鋁”或“膨潤土”)摻雜的載氧體反應(yīng)較快;使用氧化鋁或者膨潤土摻雜的載氧體,單位時間內(nèi)燃料反應(yīng)器釋放的熱量分別為、,則a_______b(填“>”“=”或“<”)。6.(2021·海南卷)氨氣中氫含量高,是一種優(yōu)良的小分子儲氫載體,且安全、易儲運,可通過下面兩種方法由氨氣得到氫氣。方法Ⅰ.氨熱分解法制氫氣相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)化學(xué)鍵N≡NH﹣HN﹣H鍵能E/(kJ?mol﹣1)946436.0390.8在一定溫度下,利用催化劑將NH3分解為N2和H2?;卮鹣铝袉栴}:(1)反應(yīng)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)△H=kJ?mol﹣1;(2)已知該反應(yīng)的△S=198.9J?mol﹣1?K﹣1,在下列哪些溫度下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行?(填標(biāo)號);A.25℃B.125℃C.225℃D.325℃(3)某興趣小組對該反應(yīng)進(jìn)行了實驗探究。在一定溫度和催化劑的條件下,將0.1molNH3通入3L的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)(此時容器內(nèi)總壓為200kPa),各物質(zhì)的分壓隨時間的變化曲線如圖所示。①若保持容器體積不變,t1時反應(yīng)達(dá)到平衡,用H2的濃度變化表示0~t1時間內(nèi)的反應(yīng)速率v(H2)=mol?L﹣1?min﹣1(用含t1的代數(shù)式表示);②t2時將容器體積迅速縮小至原來的一半并保持不變,圖中能正確表示壓縮后N2分壓變化趨勢的曲線是(用圖中a、b、c、d表示),理由是;③在該溫度下,反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)Kθ=(已知:分壓=總壓×該組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),對于反應(yīng)dD(g)+eE(g)gG(g)+hH(g)Kθ=(PGPθ)g?(PHPθ)h(PDPθ)d方法Ⅱ.氨電解法制氫氣利用電解原理,將氨轉(zhuǎn)化為高純氫氣,其裝置如圖所示。(4)電解過程中OH﹣的移動方向為(填“從左往右”或“從右往左”);(5)陽極的電極反應(yīng)式為。7.(2021·9河北卷)當(dāng)今,世界多國相繼規(guī)劃了碳達(dá)峰、碳中和的時間節(jié)點。因此,研發(fā)二氧化碳利用技術(shù),降低空氣中二氧化碳含量成為研究熱點。(1)大氣中的二氧化碳主要來自于煤、石油及其他含碳化合物的燃燒。已知25℃時,相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如表:物質(zhì)H2(g)C(石墨,s)C6H6(l)燃燒熱△H(kJ?mol1)285.8393.53267.5(1)則25℃時H2(g)和C(石墨,s)生成C6H6(l)的熱化學(xué)方程式為________。(2)雨水中含有來自大氣的CO2,溶于水中的CO2進(jìn)一步和水反應(yīng),發(fā)生電離:①CO2(g)=CO2(aq)②CO2(aq)+H2O(l)=H+(aq)+HCO3(aq)25℃時,反應(yīng)②的平衡常數(shù)為K2。溶液中CO2的濃度與其在空氣中的分壓成正比(分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)),比例系數(shù)為ymol?L1?kPa1,當(dāng)大氣壓強(qiáng)為pkPa,大氣中CO2(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x時,溶液中H+濃度為________mol?L1(寫出表達(dá)式,考慮水的電離,忽略HCO3的電離)(3)105℃時,將足量的某碳酸氫鹽(MHCO3)固體置于真空恒容容器中,存在如下平衡:2MHCO3(s)M2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)。上述反應(yīng)達(dá)平衡時體系的總壓為46kPa。保持溫度不變,開始時在體系中先通入一定量的CO2(g),再加入足量MHCO3(s),欲使平衡時體系中水蒸氣的分壓小于5kPa,CO2(g)的初始壓強(qiáng)應(yīng)大于________kPa。(4)我國科學(xué)家研究Li—CO2電池,取得了重大科研成果,回答下列問題:①Li—CO2電池中,Li為單質(zhì)鋰片,則該電池中的CO2在___(填“正”或“負(fù)”)極發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。研究表明,該電池反應(yīng)產(chǎn)物為碳酸鋰和單質(zhì)碳,且CO2電還原后與鋰離子結(jié)合形成碳酸鋰按以下4個步驟進(jìn)行,寫出步驟Ⅲ的離子方程式。Ⅰ.2CO2+2e=C2O42Ⅱ.C2O42=CO2+CO22Ⅲ.__________Ⅳ.CO32+2Li+=Li2CO3②研究表明,在電解質(zhì)水溶液中,CO2氣體可被電化學(xué)還原。Ⅰ.CO2在堿性介質(zhì)中電還原為正丙醇(CH3CH2CH2OH)的電極反應(yīng)方程式為_________。Ⅱ.在電解質(zhì)水溶液中,三種不同催化劑(a、b、c)上CO2電還原為CO的反應(yīng)進(jìn)程中(H+被還原為H2的反應(yīng)可同時發(fā)生),相對能量變化如圖.由此判斷,CO2電還原為CO從易到難的順序為_______(用a、b、c字母排序)。8.(2021·廣東卷)我國力爭于2030年前做到碳達(dá)峰,2060年前實現(xiàn)碳中和。CH4與CO2重整是CO2利用的研究熱點之一。該重整反應(yīng)體系主要涉及以下反應(yīng):a)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)?H1b)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)?H2c)CH4(g)C(s)+2H2(g)?H3d)2CO(g)CO2(g)+C(s)?H4e)CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s)?H5(1)根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)a的?H1=_______(寫出一個代數(shù)式即可)。(2)上述反應(yīng)體系在一定條件下建立平衡后,下列說法正確的有_______。A.增大CO2與CH4的濃度,反應(yīng)a、b、c的正反應(yīng)速率都增加B.移去部分C(s),反應(yīng)c、d、e的平衡均向右移動C.加入反應(yīng)a的催化劑,可提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率D.降低反應(yīng)溫度,反應(yīng)a~e的正、逆反應(yīng)速率都減小(3)一定條件下,CH4分解形成碳的反應(yīng)歷程如圖所示。該歷程分_______步進(jìn)行,其中,第_______步的正反應(yīng)活化能最大。(4)設(shè)K為相對壓力平衡常數(shù),其表達(dá)式寫法:在濃度平衡常數(shù)表達(dá)式中,用相對分壓代替濃度。氣體的相對分壓等于其分壓(單位為kPa)除以p0(p0=100kPa)。反應(yīng)a、c、e的lnK隨(溫度的倒數(shù))的變化如圖所示。①反應(yīng)a、c、e中,屬于吸熱反應(yīng)的有_______(填字母)。②反應(yīng)c的相對壓力平衡常數(shù)表達(dá)式為K=_______。③在圖中A點對應(yīng)溫度下、原料組成為n(CO2):n(CH4)=1:1、初始總壓為100kPa的恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng),體系達(dá)到平衡時H2的分壓為40kPa。計算CH4的平衡轉(zhuǎn)化率,寫出計算過程_______。(5)CO2用途廣泛,寫出基于其物理性質(zhì)的一種用途:_______。9.(2021·山東卷)2—甲氧基—2—甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加劑。在催化劑作用下,可通過甲醇與烯烴的液相反應(yīng)制得,體系中同時存在如圖反應(yīng):反應(yīng)Ⅰ:+CH3OH△H1反應(yīng)Ⅱ:+CH3OH△H2反應(yīng)Ⅲ:△H3回答下列問題:(1)反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)表示的平衡常數(shù)Kx與溫度T變化關(guān)系如圖所示。據(jù)圖判斷,A和B中相對穩(wěn)定的是_________________(用系統(tǒng)命名法命名);的數(shù)值范圍是________(填標(biāo)號)。A.<1B.1~0C.0~1D.>1(2)為研究上述反應(yīng)體系的平衡關(guān)系,向某反應(yīng)容器中加入1.0molTAME,控制溫度為353K,測得TAME的平衡轉(zhuǎn)化率為α。已知反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)Kx3=9.0,則平衡體系中B的物質(zhì)的量為_______mol,反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)Kx1=_______。同溫同壓下,再向該容器中注入惰性溶劑四氫呋喃稀釋,反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)平衡將_______(填“正向移動”“逆向移動”或“不移動”)平衡時,A與CH3OH物質(zhì)的量濃度之比c(A):c(CH3OH)=_______。(3)為研究反應(yīng)體系的動力學(xué)行為,向盛有四氫呋喃的另一容器中加入一定量A、B和CH3OH??刂茰囟葹?53K,A、B物質(zhì)的量濃度c隨反應(yīng)時間t的變化如圖所示。代表B的變化曲線為______________(填“X”或“Y”);t=100s時,反應(yīng)Ⅲ的正反應(yīng)速率v正_______逆反應(yīng)速率v逆(填“>”“<”或“=)。10.(2021?遼寧卷)苯催化加氫制備環(huán)己烷是化工生產(chǎn)中的重要工藝,一定條件下,發(fā)生如下反應(yīng):Ⅰ.主反應(yīng):(g)+3H2(g)(g)?H1<0Ⅱ.副反應(yīng):(g)(g)?H2>0回答下列問題:(1)已知:Ⅲ.Ⅳ.2(g)+15O2(g)12CO2(g)+6H2O(l)?H4Ⅴ.(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)?H5則_______(用、和表示)。(2)有利于提高平衡體系中環(huán)己烷體積分?jǐn)?shù)的措施有_______。A.適當(dāng)升溫 B.適當(dāng)降溫 C.適當(dāng)加壓 D.適當(dāng)減壓(3)反應(yīng)Ⅰ在管式反應(yīng)器中進(jìn)行,實際投料往往在n(H2):n(C6H6)=3:1的基礎(chǔ)上適當(dāng)增大H2用量,其目的是_______。(4)氫原子和苯分子吸附在催化劑表面活性中心時,才能發(fā)生反應(yīng),機(jī)理如圖。當(dāng)H2中混有微量H2S或CO等雜質(zhì)時,會導(dǎo)致反應(yīng)Ⅰ的產(chǎn)率降低,推測其可能原因為_______。(5)催化劑載體中的酸性中心能催化苯及環(huán)己烷的裂解。已知酸性中心可結(jié)合弧電子對,下圖中可作為酸性中心的原子的標(biāo)號是_______(填“①”“②”或“③”)。(6)恒壓反應(yīng)器中,按照n(H2):n(C6H6)=4:1投料,發(fā)生Ⅰ、Ⅱ反應(yīng),總壓為p0,平衡時苯的轉(zhuǎn)化率為α,環(huán)己烷的分壓為p,則反應(yīng)1的Kp=_______(列出計算式即可,用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。11.(2021?湖北卷)丙烯是一種重要化工原料,可以在催化劑作用下,由丙烷直接脫氫或氧化脫氫制備。反應(yīng)Ⅰ(直接脫氫):C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)△H1=+125kJ·mol1反應(yīng)Ⅱ(氧化脫氫):C3H8(g)+EQ\f(1,2)O2(g)=C3H6(g)+H2O(g)△H2=-118kJ·mol1(1)已知鍵能:E(C-H)=416kJ·mol1,E(H-H)=436kJ·mol1,由此計算生成1mol碳碳π鍵放出的能量為kJ。(2)對于反應(yīng)Ⅰ,總壓恒定為100kPa,在密閉容器中通入C3H8和N2的混合氣體(N2不參與反應(yīng)),從平衡移動的角度判斷,達(dá)到平衡后“通入N2”的作用是;在溫度為T1時,C3H8的平衡轉(zhuǎn)化率與通入氣體中C3H8的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的關(guān)系如圖a所示,計算時反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)Kp=kPa(以分壓表示,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),保留一位小數(shù))(3)在溫度為T2時,通入氣體分壓比為p(C3H8):p(O2):p(N2)=10:5:85的混合氣體,各組分氣體的分壓隨時間的變化關(guān)系如圖b所示。0~1.2s生成C3H6的平均速率為kPa·s1;在反應(yīng)一段時間后,C3H8和O2的消耗速率比小于2:1的原因為。(4)恒溫剛性密閉容器中通入氣體分壓比為p(C3H8):p(O2):p(N2)=2:13:85的混合氣體,已知某反應(yīng)條件下只發(fā)生如下反應(yīng)(k,k,為速率常數(shù)):反應(yīng)Ⅱ:2C3H8(g)+O2(g)=2C3H6(g)+2H2O(g)k反應(yīng)Ⅲ:2C3H8(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(g)k,實驗測得丙烯的凈生成速率方程為,可推測丙烯的濃度隨時間的變化趨勢為,其理由是。12.(2021?海南卷)碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化廣泛存在于自然界及人類的生產(chǎn)和生活中。已知25℃,時:①葡萄糖[C6H12O6(s)]完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l),放出2804kJ熱量。②?;卮饐栴}:(1)25℃時,CO2(g)和H2O(l)經(jīng)光合作用生成葡萄糖[C6H12O6(s)]和O2(g)的熱化學(xué)方程式為___________。(2)25℃,時,氣態(tài)分子斷開化學(xué)鍵的焓變稱為鍵焓。已知O=O、C≡O(shè)鍵的鍵焓分別為495kJ·mol-1、799kJ·mol-1,CO2(g)分子中碳氧鍵的鍵焓為___________。(3)溶于水的CO2只有部分轉(zhuǎn)化為H2CO3(aq),大部分以水合CO2的形式存在,水合CO2可用CO2(aq)表示。已知25℃時,H2CO3(aq)CO2(aq)+H2O(l)的平衡常數(shù),正反應(yīng)的速率可表示為v(H2CO3)=1·c(H2CO3),逆反應(yīng)的速率可表示為v(CO2)=2·c(CO2),則2=___________(用含1的代數(shù)式表示)。(4)25℃時,潮濕的石膏雕像表面會發(fā)生反應(yīng):CaSO4(s)+CO32(g)CaCO3(s)+SO42?(aq),其平衡常數(shù)______。[已知Ksp(CaSO4)=9.1×10-6,Ksp(CaCO3)=2.8×10-9](5)溶洞景區(qū)限制參觀的游客數(shù)量,主要原因之一是游客呼吸產(chǎn)生的氣體對鐘乳石有破壞作用,從化學(xué)平衡的角度說明其原因___________。13.(2021.1·浙江卷)“氯堿工業(yè)”以電解飽和食鹽水為基礎(chǔ)制取氯氣等產(chǎn)品,氯氣是實驗室和工業(yè)上的常用氣體。請回答:(1)電解飽和食鹽水制取氯氣的化學(xué)方程式是______。(2)下列說法不正確的是______。A.可采用堿石灰干燥氯氣B.可通過排飽和食鹽水法收集氯氣C.常溫下,可通過加壓使氯氣液化而儲存于鋼瓶中D.工業(yè)上,常用氫氣和氯氣反應(yīng)生成的氯化氫溶于水制取鹽酸(3)在一定溫度下,氯氣溶于水的過程及其平衡常數(shù)為:Cl2(g)Cl2(aq)K1=c(Cl2)/pCl2(aq)+H2O(l)H+(aq)+Cl(aq)+HClO(aq)K2其中p為Cl2(g)的平衡壓強(qiáng),c(Cl2)為Cl2在水溶液中的平衡濃度。①Cl2(g)Cl2(aq)的焓變ΔH1______0。(填”>”、“=”或“<”)②平衡常數(shù)K2的表達(dá)式為K2=______。③氯氣在水中的溶解度(以物質(zhì)的量濃度表示)為c,則c=______。(用平衡壓強(qiáng)p和上述平衡常數(shù)表示,忽略HClO的電離)(4)工業(yè)上,常采用“加碳氯化”的方法以高鈦渣(主要成分為TiO2)為原料生產(chǎn)TiCl4,相應(yīng)的化學(xué)方程式為;I.TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g)ΔHI=181mol·L1,KI=3.4×1029II.2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔHII=221mol·L1,KII=1.2×1048結(jié)合數(shù)據(jù)說明氯化過程中加碳的理由______。(5)在一定溫度下,以I2為催化劑,氯苯和Cl2在CS2中發(fā)生平行反應(yīng),分別生成鄰二氯苯和對二氯苯,兩產(chǎn)物濃度之比與反應(yīng)時間無關(guān)。反應(yīng)物起始濃度均為0.5mol·L1,反應(yīng)30min測得氯苯15%轉(zhuǎn)化為鄰二氯苯,25%轉(zhuǎn)化為對二氯苯。保持其他條件不變,若要提高產(chǎn)物中鄰二氯苯的比例,可采用的措施是______。A.適當(dāng)提高反應(yīng)溫度B.改變催化劑C.適當(dāng)降低反應(yīng)溫度D.改變反應(yīng)物濃度14.(2021.6·浙江卷)含硫化合物是實驗室和工業(yè)上的常用化學(xué)品。請回答:(1)實驗室可用銅與濃硫酸反應(yīng)制備少量SO2:Cu(s)+2H2SO4(l)==CuSO4(s)+SO2(g)+2H2O(l)ΔH=11.9kJ·mol?1。判斷該反應(yīng)的自發(fā)性并說明理由_______。(2)已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=198kJ·mol?1。850K時,在一恒容密閉反應(yīng)器中充入一定量的SO2和O2,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后測得SO2、O2和SO3的濃度分別為6.0×103mol·L-1、8.0×103mol·L-1和4.4×102mol·L-1。①該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為_______。②平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率為_______。(3)工業(yè)上主要采用接觸法由含硫礦石制備硫酸。①下列說法正確的是_______。A.須采用高溫高壓的反應(yīng)條件使SO2氧化為SO3B.進(jìn)入接觸室之前的氣流無需凈化處理C.通入過量的空氣可以提高含硫礦石和SO2的轉(zhuǎn)化率D.在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收SO3以提高吸收速率②接觸室結(jié)構(gòu)如圖1所示,其中1~4表示催化劑層。圖2所示進(jìn)程中表示熱交換過程的是_______。A.a(chǎn)1→b1B.b1→a2C.a(chǎn)2→b2D.B2→a3E.a3→b3F.B3→a4G.a4→b4③對于放熱的可逆反應(yīng),某一給定轉(zhuǎn)化率下,最大反應(yīng)速率對應(yīng)的溫度稱為最適宜溫度。在圖3中畫出反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的轉(zhuǎn)化率與最適宜溫度(曲線Ⅰ)、平衡轉(zhuǎn)化率與溫度(曲線Ⅱ)的關(guān)系曲線示意圖(標(biāo)明曲線Ⅰ、Ⅱ)_______。(4)一定條件下,在Na2SH2SO4H2O2溶液體系中,檢測得到pH時間振蕩曲線如圖4,同時觀察到體系由澄清→渾濁→澄清的周期性變化。可用一組離子方程式表示每一個周期內(nèi)的反應(yīng)進(jìn)程,請補(bǔ)充其中的2個離子方程式。Ⅰ.S2+H+=HSⅡ.①_______;Ⅲ.HS+H2O2+H+=S↓+2H2O;Ⅳ.②_______。15.(2021?北京卷)環(huán)氧乙烷(,簡稱EO)是一種重要的工業(yè)原料和消毒劑。由乙烯經(jīng)電解制備EO的原理示意圖如下。(1)①陽極室產(chǎn)生Cl2后發(fā)生的反應(yīng)有_______、CH2=CH2+HClO→HOCH2CH2Cl。②結(jié)合電極反應(yīng)式說明生成溶液a的原理:_______。(2)一定條件下,反應(yīng)物按一定流速通過該裝置,電解效率η和選擇性S的定義如下:η(B)=×100%S(B)=×100%①若η(EO)=100%,則溶液b的溶質(zhì)為_______。②當(dāng)乙烯完全消耗時,測得η(EO)≈70%,S(EO)≈97%,推測η(EO)≈70%的原因。I.陽極有H2O放電II.陽極有乙烯放電III.陽極室流出液中含有Cl2和HClO……i.檢驗電解產(chǎn)物,推測I不成立。需要檢驗的物質(zhì)是_______。ii.假設(shè)沒有生成EO的乙烯全部在陽極放電生成CO2,η(CO2)≈_______%。經(jīng)檢驗陽極放電產(chǎn)物沒有CO2。iii.實驗證實推測III成立,所用試劑及現(xiàn)象是_______??蛇x試劑:AgNO3溶液、KI溶液、淀粉溶液、品紅溶液。16.(2021?北京卷)驗證反應(yīng)Fe2++Ag+Ag+Fe3+可逆并測定其K。實驗I:將0.01mol/LAg2SO4溶液與0.04mo/LFeSO4溶液(pH=1)等體積混合,得到灰黑色的沉淀和黃色的溶液。實驗II:將少量Ag粉與0.01mol/LFe2(SO4)3溶液(pH=1)混合,Ag粉完全溶解。(1)①向?qū)嶒濱所得溶液中加入濃硝酸,證實灰黑色固體是Ag?,F(xiàn)象是_______。②實驗II使用的是Fe2(SO4)3溶液,而不是Fe(NO3)3溶液,原因是_______。使用如下裝置從平衡移動的角度進(jìn)行證明。補(bǔ)全試劑、操作及現(xiàn)象_______。(2)取I中所得上清液VmL。用c1mol/L的KSCN溶液滴定,至溶液變?yōu)榉€(wěn)定淺紅色時,消耗V1mL。已知:Ag++SCNAgSCN,K=1012Fe3++SCNFeSCN2+,K=102.3①溶液中,F(xiàn)e3+的作用是_______。②反應(yīng)的平衡常數(shù)是_______。(3)①若取實驗I所得濁液測定Ag+濃度,所得到的K_______(填“偏大”、“無影響”、“偏小”)。②不用實驗II所得溶液進(jìn)行測定并計算K的原因是_______。17.(2021?天津卷)CS2是一種重要的化工原料。工業(yè)上可以利用硫(S8)與CH4為原料制備CS2,S8受熱分解成氣態(tài)S2,發(fā)生反應(yīng)2S2(g)+CH4(g)CS2(g)+2H2S(g),回答下列問題:(1)CH4的電子式為___________,CS2分子的立體構(gòu)型為___________。(2)某溫度下,若S8完全分解成氣態(tài)S2。在恒溫密閉容器中,S2與CH4物質(zhì)的量比為2∶1時開始反應(yīng)。①當(dāng)CS2的體積分?jǐn)?shù)為10%時,CH4的轉(zhuǎn)化率為___________。②當(dāng)以下數(shù)值不變時,能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡的是___________(填序號)。a.氣體密度b.氣體總壓c.CH4與S2體積比d.CS2的體積分?jǐn)?shù)(3)一定條件下,CH4與S2反應(yīng)中CH4的平衡轉(zhuǎn)化率、S8分解產(chǎn)生S2的體積分?jǐn)?shù)隨溫度的變化曲線如圖所示。據(jù)圖分析,生成CS2的反應(yīng)為___________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。工業(yè)上通常采用在600~650℃的條件下進(jìn)行此反應(yīng),不采用低于600℃的原因是___________。(4)用燃煤廢氣(含N2、O2、SO2、CO2、H2O、NOx等)使尾氣中的H2S轉(zhuǎn)化為單后硫S,可實現(xiàn)廢物利用,保護(hù)環(huán)境,寫出其中一個反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。1.(2022·遼寧省大連市模擬預(yù)測)2021年6月17日神舟十三號載人飛船與空間站成功對接,航天員進(jìn)入天和核心艙??臻g站處理CO2的一種重要方法是CO2的收集、濃縮與還原。(1)H2還原CO2制CH4的部分反應(yīng)如下:①CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH1=+41kJ·mol?1②CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)ΔH2=24641kJ·mol?1③CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g)ΔH3=131kJ·mol?1反應(yīng)2C(s)+2H2O(g)CH4(g)+CO2(g)的ΔH=___________。(2)在催化劑作用下CO2加氫可制得甲醇,該反應(yīng)歷程如下圖所示(吸附在催化劑表面的物質(zhì)用*標(biāo)注,如CO2表示CO2吸附在催化劑表面;圖中已省略)。上述合成甲醇的反應(yīng)速率較慢,該反應(yīng)過程中決定反應(yīng)速率的步驟是_____(用化學(xué)方程式表示)。(3)在一定條件下,向某恒容密閉容器中充入xmolCO2和ymolH2,發(fā)生反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=50kJ·mol?1。①圖1中能表示該反應(yīng)的平衡常數(shù)K與溫度T之間的變化關(guān)系的是曲線_____(填“m”或“n”),判斷依據(jù)是________。②若x=2、y=3,測得在相同時間內(nèi),不同溫度下的轉(zhuǎn)化率如圖2所示,_______(填“>”、“<”或“=”);時,起始壓強(qiáng)為______(保留二位小數(shù);為以分壓表示的平衡常數(shù),分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。③已知速率方程是速率常數(shù),只受溫度影響。圖3表示速率常數(shù)的對數(shù)與溫度的倒數(shù)之間的關(guān)系,分別代表圖2中a點、c點的速率常數(shù),點______表示c點的。2.(2022·山東省德州市高三期末)2021年9月,我國首次利用二氧化碳合成了淀粉,合成過程首先是利用二氧化碳制備甲醇。請回答下列問題:(1)某課題組設(shè)計合成CH3OH的路線及部分應(yīng)用如下圖:①上述過程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是___________。②圖中燃料電池的負(fù)極電極反應(yīng)式為___________。(2)合成甲醇的反應(yīng)為:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),該反應(yīng)只有低溫時自發(fā),則合成甲醇反應(yīng)的活化能___________(填“>”或“<”)。(3)研究表明:在相同條件下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料進(jìn)行合成甲醇,在有分子篩膜(分子篩膜具有選擇透過性)時甲醇的平衡產(chǎn)率明顯高于無分子篩膜時甲醇的平衡產(chǎn)率,其原因可能是___________。(4)在T1℃時將CO2和H2充入2L密閉容器中,只發(fā)生反應(yīng)CO2,初始壓強(qiáng)為p0,測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如圖中狀態(tài)I所示。(圖中A(1,6)代表在1min時H2的物質(zhì)的量是)①T1℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)KP=___________(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。②保持投料量不變,僅改變某一條件后,測得n(H2)隨時間變化如圖中狀態(tài)Ⅱ所示,與狀態(tài)Ⅰ相比,狀態(tài)Ⅱ改變的條件可能是___________;若改變某一條件,得到狀態(tài)Ⅲ,達(dá)到平衡時的甲醇的平均生成速率v(CH3OH)=___________mol·L-1·min-1。(保留兩位小數(shù))3.(2022·四川省內(nèi)江市一模)大氣污染物(CO、N2O、NO等)的治理和“碳中和”技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用,成為化學(xué)研究的熱點問題。(1)某化工廠排出的尾氣(含CO、N2O)治理的方法為:在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g),CO、N2O在Pt2O+表面進(jìn)行兩步反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無毒氣體,其相對能量與反應(yīng)歷程的關(guān)系如下圖。①寫出N2O在Pt2O+的表面上反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。②第一步反應(yīng)的速率比第二步的___________(填“慢”或“快”)。兩步反應(yīng)均為___________熱反應(yīng)。(2)汽車尾氣中含NO,處理NO的一種方法為:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)①已知該反應(yīng)為自發(fā)反應(yīng),則該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H___________0.(選填“>”或“<”或“=”)②一定溫度下,將2molCO、4molNO充入一恒壓密閉容器。已知起始壓強(qiáng)為11MPa,達(dá)到平衡時,測得N2的物質(zhì)的量為0.5mol,則該溫度此反應(yīng)用平衡分壓代替平衡濃度的平衡常數(shù)Kp=______MPa1(分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。(3)2021年3月5日,國務(wù)院政府工作報告中指出,扎實做好碳達(dá)峰碳中和各項工作。科研工作者通過開發(fā)新型催化劑,利用太陽能電池將工業(yè)排放的CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH,實現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。如圖所示:①離子交換膜為___________離子交換膜。②P極電極反應(yīng)式為___________。③工業(yè)上利用甲酸的能量關(guān)系轉(zhuǎn)換圖如圖所示:反應(yīng)CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)的焓變△H=___________kJ·mol1。溫度為T1℃時,將等物質(zhì)的量的CO2和H2充入體積為1L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)K=2。實驗測得:v正=k正c(CO2)c(H2),v逆=k逆c(HCOOH),k正、k逆為速率常數(shù)。T1℃時,k逆=___________k正;溫度為T2℃時,k正=1.9k逆,則T2℃>T1℃,理由是___________。4.(2022·河北省高三聯(lián)考)近年來,氫氣作為清潔能源受到人們的廣泛重視,在全球范圍內(nèi)的需求量逐年上升。(1)甲烷和水蒸氣可發(fā)生重整反應(yīng)生成CO和H2,已知:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=890.3kJ·mol?1②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH2=566kJ·mol?1③2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)ΔH3=571.6kJ·mol?1④H2O(l)=2H2O(g)ΔH4=44kJ·mol?1寫出甲烷水蒸氣重整反應(yīng)的熱化學(xué)方程式___________。(2)在甲烷水蒸氣重整反應(yīng)中,常伴有副反應(yīng)發(fā)生,其熱化學(xué)方程式為CO(g)+H2O(l)CO2(g)+H2(g)ΔH2=41.2kJ·mol?1,不同溫度平衡時,各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)如圖甲所示。
①為提高主反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率,應(yīng)選擇___________(填“高溫”或“低溫”)。②T℃時,在某1L固定容器中,加入甲烷和水蒸氣各bmol,tmin后,反應(yīng)達(dá)到平衡,此時測得CO2為amol,則0~tmin內(nèi),v(CH4)=___________,主反應(yīng)平衡常數(shù)KT=___________(無需化簡)。(3)化學(xué)鏈燃燒是一種新型的無焰燃燒方式,借助載氧體將燃料在空氣氛圍下的燃燒反應(yīng)轉(zhuǎn)化為兩步的氧化還原反應(yīng),燃料不直接與空氣接觸,而由載氧體在空氣和燃料之間傳遞氧。①將化學(xué)鏈技術(shù)應(yīng)用到低碳制氫過程,可以在實現(xiàn)制氫的同時實現(xiàn)CO2近零能耗原位分離,原理示意圖如圖乙所示。燃料反應(yīng)器中燃料發(fā)生___________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng),蒸汽反應(yīng)器中友生的反應(yīng)方程式為___________。
②高活性的載氧體是化學(xué)鏈燃燒技術(shù)的關(guān)鍵,鐵基載氧體由于高攜氧能力、良好的反應(yīng)活性和較低的成本被選為理想候選氧化物,F(xiàn)e2O3在還原過程中按Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe逐級轉(zhuǎn)變。中國礦業(yè)大學(xué)采用熱重分析法研究了不同升溫速率對純載氧體樣品的影響,如圖丙所示。失重率為9%時,鐵基載氧體被還原為___________,由圖可知,升溫速率與鐵基氧載體失重率呈負(fù)相關(guān),你認(rèn)為可能的原因是___________。5.(2022·遼寧省丹東市高三期末教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測)還原法處理氮的氧化物是環(huán)境保護(hù)的熱門課題。Ⅰ.CO還原法:(1)CO與NO在Rh催化劑上的氧化還原反應(yīng)是控制汽車尾氣對空氣污染的關(guān)鍵反應(yīng)。用Rh作催化劑時該反應(yīng)的過程示意圖如下:已知過程Ⅰ的焓變?yōu)閍kJ/mol,過程Ⅱ的焓變?yōu)閎kJ/mol,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_______。Ⅱ.焦炭還原法:(2)用焦炭還原NO2的反應(yīng)為:2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)?H>0。①在一定條件下,下列事實一定能證明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______。A.恒溫恒容條件下,2v正(NO2)=v逆(N2)B.絕熱恒容條件下,體系的溫度不再改變C.恒溫恒壓條件下,混合氣體密度不再改變D.恒溫恒容條件下,N2與CO2的體積比不再改變②在恒溫條件下,1molNO2和足量C發(fā)生該反應(yīng),測得平衡時NO2和CO2的物質(zhì)的量濃度與平衡總壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示,則A、B兩點的反應(yīng)速率關(guān)系為v(A)_______v(B)(填“>”、“<”或“=”),C點時該反應(yīng)的分壓平衡常數(shù)KP=_______(KP為以分壓表示的平衡常數(shù),分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。③下列措施既能加快反應(yīng)速率,又能提高平衡轉(zhuǎn)化率的是_______。A.升高溫度B.增加炭的用量C.增大壓強(qiáng)D.使用催化劑Ⅲ.NH3還原法:(3)以氨氣作還原劑,可除去煙氣中的氮氧化物。其中除去NO的反應(yīng)原理如下:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)?H=1980kJ/mol,反應(yīng)速率與濃度之間存在如下關(guān)系:,,k正,k逆為速率常數(shù),只受溫度影響。350℃時,在2L恒容密閉容器中,通入0.9molNH3(g)和1.2molNO(g)發(fā)生反應(yīng),保持溫度不變,平衡時NO的轉(zhuǎn)化率為50%,則此溫度下_______;溫度升高時,k正增大m倍,k逆增大n倍,則m_______n(填“>”、“<”或“=”)。6.(2022·山東省濟(jì)南市一模)環(huán)戊烯()常用于有機(jī)合成及樹脂交聯(lián)等。在催化劑作用下,可通過環(huán)戊二烯()選擇性氧化制得,體系中同時存在如下反應(yīng):反應(yīng)I:(g)+H2(g)(g)ΔH1=100.3kJ·mol1反應(yīng)II:(g)+H2(g)(g)ΔH2=109.4kJ·mol1反應(yīng)III:(g)+(g)2ΔH3已知選擇性指生成目標(biāo)產(chǎn)物所消耗的原料量在全部所消耗原料量中所占的比例?;卮鹣铝袉栴},(1)反應(yīng)III的ΔH3=_______kJ·mol1。(2)為研究上述反應(yīng)的平衡關(guān)系,在T°C下,向某密閉容器中加入amol的環(huán)戊二烯和4molH2,測得平衡時,容器中環(huán)戊二烯和環(huán)戊烷()的物質(zhì)的量相等,環(huán)戊烯的選擇性為80%,此時H2的轉(zhuǎn)化率為_______%,反應(yīng)III以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)表示的平衡常數(shù)Kx3=_______。(3)為研究不同溫度下催化劑的反應(yīng)活性,保持其他條件不變,測得在相同時間內(nèi),上述反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和選擇性與溫度的關(guān)系如圖所示。該氫化體系制環(huán)戊烯的最佳溫度為_______;30°C以上時,環(huán)戊烯的選擇性降低的可能原因是_______(填標(biāo)號)。A.催化劑活性降低B.平衡常數(shù)變大C.反應(yīng)活化能減小(4)實際生產(chǎn)中采用雙環(huán)戊二烯()解聚成環(huán)戊二烯:(g)2ΔH>0。若將3mol雙環(huán)戊二烯通入恒容密閉容器中,分別在T1和T2溫度下進(jìn)行反應(yīng)。曲線A表示T2溫度下n(雙環(huán)戊二烯)的變化,曲線B表示T1溫度下n(環(huán)戊二烯)的變化,T2溫度下反應(yīng)到a點恰好達(dá)到平衡。①曲線B在T1溫度下恰好達(dá)到平衡時的點的坐標(biāo)為(m,n),則m_______2(填“>”“<”或“=”),由圖像計算n的取值范圍是_______。②T2溫度下,若某時刻,容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為起始時的1.5倍,則此時v(正)_______v(逆)(填“>”“<”或“=”)。7.(2022·河南省名校聯(lián)盟高三聯(lián)合考試)近十幾年來,化學(xué)界掀起研究二氧化碳與氫氣反應(yīng)的熱潮。回答下列問題:(1)已知CoO(s)有下列兩個反應(yīng):I.CoO(s)+H2(g)Co(s)+H2O(g)△H=3.9kJ·mol1II.CoO(s)+CO(g)Co(s)+CO2(g)△H=45.1kJ·mol1①根據(jù)焓變判斷,還原CoO(s)為Co(s)的傾向是CO_______H2(填“大于”或“小于”)。②反應(yīng)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H=_______kJ·mol1。(2)在723K、10.0kPa的甲裝置中發(fā)生反應(yīng)I,在723K、12.0kPa的乙裝置中發(fā)生反應(yīng)II,得到部分氣體的分壓隨時間的變化關(guān)系如下圖所示。①在甲裝置中,10~40min內(nèi)反應(yīng)的平均速率v(H2)=_______kPa·min1。②已知甲、乙兩裝置中的反應(yīng)分別在40min、31min達(dá)到平衡狀態(tài),則在723K時,反應(yīng)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常數(shù)Kp=_______(保留三位有效數(shù)字)。(3)向裝置丙中充入0.10molH2和0.20molCO2,在一定溫度和12.0kPa下進(jìn)行反應(yīng):CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),平衡時水蒸氣體積分?jǐn)?shù)為0.10。再向達(dá)到平衡后的裝置丙中加入足量的CoO(s)和Co(s),得到如下圖像。①上表中的a、b兩條線分別代表的氣體物質(zhì)是_______(填化學(xué)式)。②可作為CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的催化劑的是_______(填標(biāo)號)。A.Co(s)B.CoO(s)C.CoO(s)和Co(s)(4)科學(xué)家設(shè)計了如下光電池,常溫下在水溶液中完成反應(yīng)。①裝置中的電解質(zhì)參與了多個反應(yīng),在使用過程中電解質(zhì)的量_______(填標(biāo)號)。A.增大B.減少C.基本不變D.無法確定②已知電極X上的電極反應(yīng)為,結(jié)合總反應(yīng)式,寫出Y電極上的電極反應(yīng)式:_______。8.(2022·山東省濟(jì)寧市高三期末)做好碳達(dá)峰、碳中和工作,是中央經(jīng)濟(jì)工作會議確定的2021年八項重點任務(wù)之一、CO2的資源化可以推動經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的持續(xù)改善。(1)一定條件下,由CO2和H2制備甲醇的過程中含有下列反應(yīng):反應(yīng)1:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH1反應(yīng)2:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2反應(yīng)3:CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)ΔH3其對應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2、K3,它們隨溫度變化的曲線如圖所示。則△H2___________△H3(填“大于”、“小于”或“等于”)。(2)①對于上述CO2加氫合成CH3OH的體系,下列說法錯誤的是___________(填標(biāo)號)。A.增大H2濃度有利于提高CO2的轉(zhuǎn)化率B.當(dāng)氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變時,說明反應(yīng)體系已達(dá)平衡C.體系達(dá)平衡后,若壓縮體積,則反應(yīng)1平衡不移動,反應(yīng)3平衡正向移動D.選用合適的催化劑可以提高CH3OH在單位時間內(nèi)的產(chǎn)量②已知對于反應(yīng):,其標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù):,某溫度為T,壓強(qiáng)為的恒壓密閉容器中,通入1molCO2和3molH2發(fā)生上述反應(yīng),達(dá)到平衡時,容器中CH3OH(g)為amol,CO為bmol(b>a),此時H2O(g)的分壓p(H2O)=___________(用含a、b的代數(shù)式表示,下同),反應(yīng)1的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為___________。(3)電催化還原能將CO2轉(zhuǎn)化為多種碳產(chǎn)物。在銅電極上將CO2還原為CO的機(jī)理如圖所示:寫出該機(jī)理過程總的電極方程式:___________。9.(2022·上海市楊浦區(qū)高三調(diào)研)氧硫化碳(),用于合成除草劑、殺蟲劑等,還能作為糧食熏蒸劑。完成下列填空:(1)的結(jié)構(gòu)與二氧化碳類似,的電子式為:___________;是___________分子(填“極性”或“非極性”)。、CO2分別與H2S反應(yīng)均能制得COS,反應(yīng)如下:反應(yīng)Ⅰ:CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)+Q1反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+H2S(g)COS(g)+H2O(g)+Q2已知:在相同條件下,向兩個容積相同的密閉容器中按下表投料(N2不參與反應(yīng)),分別發(fā)生上述反應(yīng)。反應(yīng)Ⅰ反應(yīng)Ⅱ起始投料H2SN2CO2H2SN2起始物質(zhì)的量()113113圖中實線a、b表示在相同的時間內(nèi)隨溫度的變化關(guān)系。圖中虛線c、d表示兩反應(yīng)的平衡曲線。(2)W的坐標(biāo)是(1000,0.3),W點H2S的轉(zhuǎn)化率是___________。(3)a是反應(yīng)___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的隨溫度的變化關(guān)系,依據(jù)是:___________。(4)Q1___________0(填“>”或“<”),理由是:___________。(5)下列結(jié)論正確的是___________(選填選項)。A.曲線d為反應(yīng)I的平衡曲線B.900OC時,平衡常數(shù)KI>KⅡC.相同條件下,延長反應(yīng)時間也不能使反應(yīng)體系中Y點COS的量達(dá)到W點D.恒溫恒容下,向W點表示的反應(yīng)體系中增大N2,能提高H2S的轉(zhuǎn)化率10.(2022·山東省青島市高三期中教學(xué)質(zhì)量檢測)CO2是一種主要溫室氣體,研究CO2的利用對促進(jìn)低碳社會構(gòu)建具有重要的意義。(1)一定條件下,某恒容密閉容器中充入一定量CO2(g)和足量H2(g),同時發(fā)生兩個反應(yīng):I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)反應(yīng)I的速率可表示為vI=k1c3(CO2),反應(yīng)II的速率可表示為vII=kIIc3(CO2)(kI、kII為速率常數(shù))。反應(yīng)體系中組分CO2(g)、CO(g)的濃度隨時間變化情況如圖甲。①0~15s時間段內(nèi),CH3OH的平均反應(yīng)速率為___________mol·L1·s1(保留兩位有效數(shù)字)。②如果反應(yīng)能夠進(jìn)行到底,反應(yīng)結(jié)束時,___________%的CO2轉(zhuǎn)化為CO。③活化能較大的反應(yīng)為___________(填“I”或“II”)。(2)CO2還可以轉(zhuǎn)化為甲醚。一定溫度下,在恒容密閉容器中通入CH3OCH3,發(fā)生反應(yīng)CH3OCH3(g)CO(g)+CH4(g)+H2(g),測得容器中初始壓強(qiáng)為42kPa,時間t和反應(yīng)速率v(CH3OCH3)與CH3OCH3分壓P(CH3OCH3)的關(guān)系如圖乙。①t=500s時,CH3OCH3的轉(zhuǎn)化率α=___________。②若反應(yīng)速率滿足v(CH3OCH3)=kPn(CH3OCH3),則k=___________s1,500s時v(CH3OCH3)=___kPa.s1。③達(dá)到平衡時,測得體系的總壓強(qiáng)P總=112kPa,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=___________。11.(2022·陜西省漢中市高三教學(xué)質(zhì)量檢測)丙烯是重要的有機(jī)化工原料,丙烷脫氫是工業(yè)生產(chǎn)丙烯的重要途徑,其化學(xué)方程式為C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)。回答下列相關(guān)問題:(1)已知:Ⅰ.2C3H8(g)+O2(g)2C3H6(g)+2H2(g)△H1=238kJ?mol1Ⅱ.2H2(g)+O2(g)2H2O(g)△H2=484kJ?mol1則丙烷脫氫制丙烯反應(yīng)C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)的△H為___________kJ?mol1(2)一定溫度下,向1L的密閉容器中充入1molC3H8發(fā)生脫氫反應(yīng),經(jīng)過10min達(dá)到平衡狀態(tài),測得平衡時氣體壓強(qiáng)是開始的1.5倍。①0~10min丙烯的化學(xué)反應(yīng)速率v(C3H6)=___________mol?L1?min1。②下列情況能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________。A.△H不變B.C3H6與H2的物質(zhì)的量之比保持不變C.混合氣體的總壓強(qiáng)不變D.c(C3H6)正=c(C3H6)逆③欲提高丙烷轉(zhuǎn)化率,采取的措施是___________(填字母標(biāo)號)。A.降低溫度B.升高溫度C.加催化劑D.及時分離出H2④若在恒溫、恒壓的密閉容器中充入丙烷和氬氣發(fā)生脫氫反應(yīng),起始n(氬氣)/n(丙烷)越大,丙烷的平衡轉(zhuǎn)化率越大,其原因是___________。(3)一定溫度下,向恒容密閉容器中充入1molC3H8,開始壓強(qiáng)為pkPa,C3H8的氣體體積分?jǐn)?shù)與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示:①此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=___________(用含字母p的代數(shù)式表示,Kp是用反應(yīng)體系中氣體物質(zhì)的分壓表示的平衡常數(shù),平衡分壓=總壓×體積分?jǐn)?shù))。②已知該反應(yīng)過程中,v正=k正p(C3H8),v逆=k逆p(C3H6)p(H2),其中k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),則圖中m點處=___________。12.(2022·山東省學(xué)情高三質(zhì)量檢測)二甲醚(DME)是一種新興的基本有機(jī)化工原料,具有甲基化反應(yīng)性能,用于生產(chǎn)硫酸二甲酯,還可合成N,N二甲基苯胺、醋酸甲酯、酸酐和乙烯等。工業(yè)上常用合成氣制備二甲醚,主要原理如下:反應(yīng)Ⅰ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1反應(yīng)Ⅱ.2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH2=23kJ·mol1回答下列問題:(1)①已知:通常狀況下,CH3OH(g)和H2(g)的燃燒熱分別為763.7kJ·mol1、285kJ·mol1氣態(tài)水變成液態(tài)放出44kJ的熱量,則CH3OH(g)燃燒熱為___________②若有反應(yīng)Ⅱ活化能Ea(正)為,則該反應(yīng)的活化能Ea(逆)為___________kJ/mol③反應(yīng)達(dá)平衡后采取下列措施,能提高CH3OCH3產(chǎn)率的有__________(填字母代號)。A.升高溫度B.增大壓強(qiáng)C.加入CH3OHD.移出H2OE.使用催化劑(2)若反應(yīng)Ⅰ正反應(yīng)速率方程為v正=k正c(CO)c2(H2),逆反應(yīng)速率方程為v逆=k逆c(CH3OH),其中k正、k逆分別為正、逆反應(yīng)的速率常數(shù),圖1所示中,若斜線①、②分別表示k正、k逆隨溫度變化,則△H1___________0(填“>”、“<”或“=”),圖中A、B的縱坐標(biāo)分別為x+0.5、x1.5,則溫度T1時化學(xué)平衡常數(shù)K=___________。(3)在下,將2molCO、4molH2充入2L恒容密閉容器中,發(fā)生上述兩個反應(yīng)。若T℃時,10min達(dá)到平衡,測得c(H2)mol·L1、c(H2O)0.15mol·L1,則v(CO)=___________,反應(yīng)I平衡常數(shù)Kp=___________(Kp為用氣體分壓表示的平衡常數(shù),分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù);列計算式)。13.(2022·河北省保定市高三期末)2021年10月27日,以“探索與展望第五次工業(yè)革命中時尚產(chǎn)業(yè)的方向和綠色共識”為主題的2021氣候創(chuàng)新·時尚峰會在柯橋舉行。大會倡導(dǎo)綠色、低碳、循環(huán)、可持續(xù)的發(fā)展方式,共同構(gòu)建新型世界紡織產(chǎn)業(yè)命運共同體。(1)已知下列熱化學(xué)方程式:?。瓹O2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)△H1=164.9kJ?mol?1ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ?mol?1已知在某種催化劑的作用下,CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的正反應(yīng)的活化能Ea(正)為312kJ?mol?1,則該反應(yīng)逆反應(yīng)的活化能Ea(逆)為___________kJ/mol。(2)將n(H2):n(CO2)=4:1的混合氣體充入反應(yīng)器中,氣體總壓強(qiáng)為,平衡時、正(CO2)與溫度的關(guān)系如圖所示。220~400OC℃時,CO2的物質(zhì)的量濃度隨溫度升高而增大的原因是___________。
(3)在使用某種催化劑催化CO2加氫合成乙烯的反應(yīng)時,所得產(chǎn)物含CH4、C3H6、C4H8等副產(chǎn)物。若在催化劑中添加Na、K、Cu助劑后(助劑也起催化作用)可改變反應(yīng)的選擇性,在其他條件相同時,添加不同助劑,經(jīng)過相同時間后測得CO2轉(zhuǎn)化率和各產(chǎn)物的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)如下表。助劑CO2轉(zhuǎn)化率/%各產(chǎn)物在所有產(chǎn)物中的占比/%C2H4C3H6其他Na42.535.939.624.5K27.275.622.81.6Cu9.880.712.56.8欲提高單位時間內(nèi)乙烯的產(chǎn)量,在催化劑中添加___________助劑效果最好;加入助劑能提高單位時間內(nèi)乙烯產(chǎn)量的根本原因是___________。(4)在T℃時,向容積為2L的恒容密閉容器中充入1molCO2和一定量的H2發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+2H2(g)HCHO(g)+H2O(g)ΔH。達(dá)到平衡時,HCHO的分壓與起始的關(guān)系如圖所示:①起始時容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)為,若5min時反應(yīng)到達(dá)c點,則___________mol·L-1·min-1。②b點時反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)KP=___________(保留三位有效數(shù)字)。③c點時,再加入CO2(g)和H2O(g),使二者分壓均增大,則H2的轉(zhuǎn)化率___________(填“增大”、“不變”或“減小”)。14.(2022·廣東省廣州市高三調(diào)研考試)甲醇水蒸氣重整制氫具有能耗低、產(chǎn)物組成簡單、副產(chǎn)物易分離等優(yōu)點,是未來制氫技術(shù)的重要發(fā)展方向。該重整反應(yīng)體系主要涉及以下反應(yīng):I.CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)△H1II.CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)△H2=+90kJ?mol1(1)已知CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H3=+41kJ?mol1反應(yīng)I的△H1=___kJ?mol1。(2)將組成(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))為25%CH3OH(g)、35%H2O(g)和40%N2(g)(N2不參與反應(yīng))的氣體通入恒容容器中反應(yīng)相同時間,測得CH3OH轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化關(guān)系如圖所示。①曲線a和b分別代表產(chǎn)物___和___。②下列對甲醇水蒸氣重整制氫反應(yīng)體系的說法合理的有___。A.增大N2的濃度,反應(yīng)I、II的正反應(yīng)速率都增加B.移除CO2能提高CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率C.升高溫度,N2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持不變D.440℃~460℃時,升高溫度,H2的產(chǎn)率增大③反應(yīng)I活化能小于反應(yīng)II,結(jié)合圖中信息解釋判斷依據(jù)___。(3)一定條件下,向2L的恒容密閉容器中通入1molCH3OH(g)和1molH2O(g)發(fā)生上述反應(yīng),達(dá)到平衡時,容器中CO2為0.8mol,CO為0.1mol,此時H2的濃度為___mol?L1,反應(yīng)I的平衡常數(shù)K=___(寫出計算式)。(4)研究發(fā)現(xiàn)以銅作催化劑時,反應(yīng)I經(jīng)歷三步:①CH3OH→HCHO+H2,②HCHO+H2O→HCOOH+H2,③___。15.(2022·山東省濰坊市高三階段聯(lián)考)苯乙烯是一種重要的有機(jī)化工原料,可利用乙苯催化脫氫法制備。實際生產(chǎn)中常在體系中充入一定量的CO2,主要反應(yīng)如下:I.C8H10(g)C8H8(g)+H2(g)ΔH1=+117.6kJ·mol1;II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ·mol1。回答下列問題:(1)一定溫度下,向盛放催化劑的10L恒容密閉容器中充入2molC8H10(g)和1molCO2(g)發(fā)生反應(yīng)I和反應(yīng)II。20min末達(dá)到平衡,C8H8(g)、H2O(g)的體積分?jǐn)?shù)分別為25%和5%。①0~20min內(nèi),用C8H10的物質(zhì)的量濃度變化表示的平均反應(yīng)速率(C8H10)=_______。②起始投料量不變,在不同溫度、壓強(qiáng)下重復(fù)實驗,測得H2的平衡體積分?jǐn)?shù)與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。由圖可知,溫度低于T0°C時,以反應(yīng)_______(填“I”或“II”)為主,理由為_______;T1°C時,三條曲線幾乎相交的原因為_______。(2)催化脫氫過程中發(fā)生積碳反應(yīng):(g)→8C(s)+4H2(g)ΔH3=126kJ·mol1。積碳反應(yīng)可能導(dǎo)致的后果為_______(寫一條即可)。16.(2022·山東省濰坊市高三階段聯(lián)考)氮的氧化物是大氣污染物之一,研究氮氧化物的反應(yīng)機(jī)理對緩解環(huán)境污染有重要意義,回答下列問題。(1)已知:2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH1=114kJ·mol1C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=393.5kJ·mol1N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH3=+181kJ·mol1若某反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為,請寫出此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_______。(2)對反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH=746.5kJ·mol1,分別在不同溫度、不同催化劑下,保持其它初始條件不變,重復(fù)實驗,在相同時間內(nèi)測得NO轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖所示。在催化劑乙作用下,圖中M點對應(yīng)的速率(對應(yīng)溫度400°C)v(正)_______v(逆)(填“>”、“<”或“=”),溫度高于400°C,NO轉(zhuǎn)化率降低的原因可能是_______。(3)T°C時,存在如下平衡:2NO2(g)N2O4(g)。該反應(yīng)正逆反應(yīng)速率與NO2、N2O4的濃度關(guān)系為:v(正)=k正c2(NO2),v(逆)=k逆c(N2O4)(k正、k逆是速率常數(shù)),且lgv(正)~lgc(NO2)與lgv(逆)~lgc(N2O4)的關(guān)系如圖所示。①T°C時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_______。②T°C時,向剛性容器中充入一定量NO2,平衡后測得c(N2O4)為1.0mol·L1,則平衡時NO2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為_______(以分?jǐn)?shù)表示)。平衡后v(正)=_______(用含a的表達(dá)式表示)。(4)NH3催化還原NO是重要的煙氣脫硝技術(shù),研究發(fā)現(xiàn)以Fe3+為主體催化劑時可能發(fā)生的反應(yīng)過程如圖,寫出脫硝過程總反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______。17.(2022·上海市控江中學(xué)高三月考)對燃煤煙氣和汽車尾氣進(jìn)行脫硝、脫碳和脫硫等處理,可實現(xiàn)綠色環(huán)保、節(jié)能減排等目的。汽車尾氣脫硝脫碳的主要原理為:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)+Q(Q>0)。一定條件下,在一密閉容器中,用傳感器測得該反應(yīng)在不同時間的NO和CO濃度如下表:時間/s012345c(NO)/mol·L11.00×1034.50×1042.50×1041.50×1041.00×1041.00×104c(CO)/mol·L13.60×1033.05×1032.85×1032.75×1032.70×1032.70×103(1)根據(jù)表格中數(shù)據(jù)計算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___________。(2)前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率(N2)=___________;達(dá)到平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率為___________。(3)采用低溫臭氧氧化脫硫脫硝技術(shù),同時吸收SO2和NOx,獲得(NH4)2SO4的稀溶液。①檢驗溶液中陽離子的方法是___________。②往(NH4)2SO4溶液中再加入少量(NH4)2SO4固體,的值將___________(填“變大”、“不變”或“變小”)用NaOH溶液吸收SO2,并用CaO使NaOH再生:NaOH溶液Na2SO3溶液(4)寫出過程①的離子方程式:___________。(5)CaO在水中存在如下轉(zhuǎn)化:CaO(s)+H2O(1)→Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH(aq)從平衡移動的角度,簡述過程②)NaOH再生的原理___________。(6)如圖是Na2SO3溶液中各離子濃度的相對大小關(guān)系示意圖,其中,③是___________(填微粒符號)。18.(2022·重慶市高三第四次質(zhì)量檢測考試)國家主席習(xí)近平指出,為推動實現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo),我國將陸續(xù)發(fā)布重點領(lǐng)域和行業(yè)碳達(dá)峰實施方案和一系列支撐保障措施,構(gòu)建起碳達(dá)峰、碳中和“”政策體系。二氧化碳加氫可轉(zhuǎn)化為二甲醚,既可以降低二氧化碳排放量,也可以得到性能優(yōu)良的汽車燃料。回答下列問題:(1)制取二甲醚的熱化學(xué)方程式為:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)?H,則?H=___________。已知:①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)?H1=49.0kJ?mol1②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)?H2=23.5kJ?mol1(2)往一容積為的恒容密閉容器中通入2molCO和6molH2,一定溫度下發(fā)生反應(yīng)::2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g),起始總壓為p0,20min時達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),測得CH3OCH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為12.5%。①達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時,下列有關(guān)敘述正確的是___________(填字母序號)。a.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不再發(fā)生改變b.正、逆反應(yīng)速率相等且均為零c.向容器內(nèi)再通入1molCO和
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