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          50条信息

            • 1.

              甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料,利用合成气\(\rm{(}\)主要成分为\(\rm{CO}\)、\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{H_{2})}\)在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:

              \(\rm{①CO(g)+2H_{2}(g)⇌ CH_{3}OH(g)}\)  \(\rm{ΔH_{1}=-99 kJ/mol}\)

              \(\rm{②CO_{2}(g)+3H_{2}(g)⇌ CH_{3}OH(g)+H_{2}O(g)ΔH_{2}=-58 kJ/mol}\)

              \(\rm{③CO_{2}(g)+H_{2}(g)⇌ CO(g)+H_{2}O(g)ΔH_{3}=+41 kJ/mol}\)

              回答下列问题:

              \(\rm{(1)}\)反应\(\rm{①}\)的化学平衡常数\(\rm{K}\)表达式为__________________;图\(\rm{1}\)中能正确反映平衡常数\(\rm{K}\)随温度变化关系的曲线为_________\(\rm{(}\)填曲线标记字母\(\rm{)}\),其判断理由是_______________________________________________________________。

              \(\rm{(2)}\)合成气组成\(\rm{n(H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{)/n(CO+CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{)=2.60}\)时,体系中的\(\rm{CO}\)平衡转化率\(\rm{(α)}\)与温度和压强的关系如图\(\rm{2}\)所示。\(\rm{α(CO)}\)值随温度升高而_________\(\rm{(}\)填“增大”或“减小”\(\rm{)}\),其原因是_____________________________________;图\(\rm{2}\)中的压强由大到小为_______,其判断理由是______________。

            • 2.

              二甲醚具有优良的燃烧性能,被称为\(\rm{21}\)世纪的“清洁能源”,以下为其中一种合成二甲醚的方法:在一定温度、压强和催化剂作用下,在同一反应器中进行如下反应:

              \(\rm{①CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)+3H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)}\)\(\rm{⇌ }\)\(\rm{CH}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{OH(g)+H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O(g)}\)\(\rm{ΔH}\)\(\rm{{\,\!}_{1}}\)\(\rm{=-49.1 kJ·mol}\)\(\rm{{\,\!}^{-1}}\)

              \(\rm{②2CH}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{OH(g)}\)\(\rm{⇌ }\)\(\rm{CH}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{OCH}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{(g)+H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O(g)}\)\(\rm{ΔH}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{=-24.5 kJ·mol}\)\(\rm{{\,\!}^{-1}}\)

              \(\rm{③CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)+H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)}\)\(\rm{⇌ }\)\(\rm{CO(g)+H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O(g)}\)\(\rm{ΔH}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{=+41.2 kJ·mol}\)\(\rm{{\,\!}^{-1}}\)

              \(\rm{(1)}\)写出\(\rm{CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)}\)和\(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)}\)转化为\(\rm{CH}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{OCH}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{(g)}\)和\(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O(g)}\)的热化学方程式:___________________________________________________________。

              \(\rm{(2)}\)一定条件下,原料气中\(\rm{n(H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{)/n(CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{)}\)比值和温度对\(\rm{CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)平衡转化率影响的实验数据如图。

              \(\rm{①}\)温度为\(\rm{T}\)\(\rm{{\,\!}_{1}}\) \(\rm{K}\)时,在\(\rm{1 L}\)反应容器中投入\(\rm{2 mol CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)和\(\rm{8 mol H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)进行反应,试计算达到平衡时\(\rm{CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)的浓度为________________。

              \(\rm{②}\)结合数据图,归纳\(\rm{CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)平衡转化率受外界条件影响的变化规律:

              \(\rm{a.}\)________________________________________________________________________。

              \(\rm{b.}\)________________________________________________________________________。

              \(\rm{(3)}\)为研究初始投料比与二甲醚产率关系,在一定温度和压强下,投入一定物质的量的\(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)、\(\rm{CO}\)、\(\rm{CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)进行实验,发现二甲醚的平衡产率随原料气中\(\rm{n(CO)/[n(CO)+n(CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{)]}\)比值增大而增大,试分析其原因:________________________________________________________________________________。

            • 3.

              氮的重要化合物如氨\(\rm{(NH_{3})}\)、 氮氧化物\(\rm{(NxOy)}\)、肼\(\rm{(N_{2}H_{4})}\)、三氟化氮\(\rm{(NF_{3})}\)等,在生产、生活中具有重要作用。

              \(\rm{(1)NH_{3}}\)催化氣化可制备硝酸。

              \(\rm{①NH_{3}}\)氧化时发生如下反应:

              \(\rm{4NH_{3}(g)+}\) \(\rm{5O_{2}(g)⇌ 4NO(g)+}\) \(\rm{6H_{2}O(g)}\) \(\rm{\triangle H_{1}=-907.28kJ·mol^{-1}}\)

              \(\rm{4NH_{3}(g)+3O_{2}(g)⇌ 2N_{2}(g)+6H_{2}O(g)}\)   \(\rm{\triangle H_{2}=-1269.02kJ·mol^{-1}}\)

              则\(\rm{4NH_{3}(g)+}\) \(\rm{6NO(g)⇌ 5N_{2}(g)+6H_{2}O(g)}\)  \(\rm{\triangle H_{3}}\)_____。

              \(\rm{②NO}\)被\(\rm{O_{2}}\)氧化为\(\rm{NO_{2}}\)。其他条件不变时,\(\rm{NO}\)的转化率\(\rm{[a(NO)]}\)与温度、压强的关系如下图所示。则\(\rm{p_{1}}\)____\(\rm{p_{2}}\) \(\rm{(}\)填“\(\rm{ > < }\)“或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\);


              \(\rm{③}\)在\(\rm{500℃}\)温度时,\(\rm{2L}\)密闭容器中充入\(\rm{2molNO}\)和\(\rm{1molO_{2}}\),达平衡时压强为\(\rm{p_{2}MPa}\)。则\(\rm{500℃}\)时该反应的平衡常数\(\rm{Kp=}\)______,\(\rm{(}\)用平衡分压代替平衡浓度计算,分压\(\rm{=}\)总压\(\rm{×}\)物质的量分数\(\rm{)}\)

              \(\rm{(2)}\)利用反应\(\rm{NO_{2}+NH_{3}→N_{2}+H_{2}O}\) \(\rm{(}\)未配平\(\rm{)}\)消除\(\rm{NO_{2}}\)的简易装置如下图所示。电极\(\rm{b}\)的电极反应式为_____,消耗标准状况下\(\rm{4.48LNH_{3}}\)时,被消除的\(\rm{NO_{2}}\)的物质的量为______\(\rm{mol}\)。


              \(\rm{(3)}\) 在微电子工业中\(\rm{NF_{3}}\)常用作氮化硅的蚀刻剂,工业上通过电解含\(\rm{NH_{4}F}\) 等的无水熔融物生产\(\rm{NF_{3}}\),其电解原理如图所示。


              \(\rm{①a}\) 电极为电解池的______\(\rm{(}\)填“阴”或“阳”\(\rm{)}\) 极,写出该电极的电极反应式:_________;电解过程中还会生成少量氧化性极强的气体单质,该气体的分子式是_________。

              \(\rm{②}\)已知同温时\(\rm{NH_{3}·H_{2}O}\)的电离常数小于氢氟酸的电离常数,则\(\rm{0.1mo/LNH_{4}F}\) 溶液中所有离子浓度由大到小的顺序为_______________。

            • 4.
              运用化学反应原理研究氮、硫等单质及其化合物的反应有重要意义.

              \(\rm{(1)}\)硫酸生产过程中\(\rm{2SO_{2}(g)+O_{2}(g)⇌2SO_{3}(g)}\),平衡混合体系中\(\rm{SO_{3}}\)的百分含量和温度的关系如右图所示,根据图\(\rm{1}\)回答下列问题:
              \(\rm{①2SO_{2}(g)+O_{2}(g)⇌2SO_{3}(g)}\)的\(\rm{\triangle H}\) ______ \(\rm{0(}\)填“\(\rm{ > }\)”或“\(\rm{ < }\)”\(\rm{)}\).
              \(\rm{②}\)一定条件下,将\(\rm{SO_{2}}\)与\(\rm{O_{2}}\)以体积比\(\rm{2}\):\(\rm{1}\)置于一体积不变的密闭容器中发生以上反应,能说明该反应已达到平衡的是 ______ \(\rm{(}\)填字母编号\(\rm{)}\).
              \(\rm{a.}\)体系的密度不发生变化
              \(\rm{b.SO_{2}}\)与\(\rm{SO_{3}}\)的体积比保持不变
              \(\rm{c.}\)体系中硫元素的质量百分含量不再变化
              \(\rm{d.}\)单位时间内转移\(\rm{4mol}\) 电子,同时消耗\(\rm{2mol}\) \(\rm{SO_{3}}\)
              \(\rm{e.}\)容器内的气体分子总数不再变化
              \(\rm{(2)}\)一定的条件下,合成氨反应为:\(\rm{N_{2}(g)+3H_{2}(g)⇌2NH_{3}(g).}\)图\(\rm{2}\)表示在此反应过程中的能量的变化,图\(\rm{3}\)表示在\(\rm{2L}\)的密闭容器中反应时\(\rm{N_{2}}\)的物质的量随时间的变化曲线\(\rm{.}\)图\(\rm{4}\)表示在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响.
              \(\rm{①}\)该反应的平衡常数表达式为 ______ ,升高温度,平衡常数 ______ \(\rm{(}\)填“增大”或“减小”或“不变”\(\rm{)}\).
              \(\rm{②}\)由图\(\rm{3}\)信息,计算\(\rm{0~10min}\)内该反应的平均速率\(\rm{v(H_{2})=}\) ______ ,从\(\rm{11min}\)起其它条件不变,压缩容器的体积为\(\rm{1L}\),则\(\rm{n(N_{2})}\)的变化曲线为 ______ \(\rm{(}\)填“\(\rm{a}\)”或“\(\rm{b}\)”或“\(\rm{c}\)”或“\(\rm{d}\)”\(\rm{)}\)
              \(\rm{③}\)图\(\rm{4a}\)、\(\rm{b}\)、\(\rm{c}\)三点所处的平衡状态中,反应物\(\rm{N_{2}}\)的转化率最高的是 ______ 点,温度\(\rm{T_{1}}\) ______ \(\rm{T_{2}(}\)填“\(\rm{ > }\)”或“\(\rm{=}\)”或“\(\rm{ < }\)”\(\rm{)}\)
              \(\rm{(3)}\)若将等物质的量的\(\rm{SO_{2}}\)与\(\rm{NH_{3}}\)溶于水充分反应,所得溶液呈 ______ 性,所得溶液中\(\rm{c(H^{+})-c(OH^{-})=}\) ______ \(\rm{(}\)填写表达式\(\rm{)(}\)已知:\(\rm{H_{2}SO_{3}}\):\(\rm{Ka_{1}=1.7×10^{-2}}\),\(\rm{Ka_{2}=6.0×10^{-8}}\),\(\rm{NH_{3}⋅H_{2}O}\):\(\rm{K_{b}=1.8×10^{-5}).}\)
            • 5.
              氨可用于制取氨水、液氮、氮肥\(\rm{(}\)尿素、碳铵等\(\rm{)}\)、硝酸、铵盐、纯碱等,因此被广泛应用于化工、轻工、化肥、制药、合成纤维、塑料等行业中,最重要的化工产品之一.

              \(\rm{(1)}\)以甲烷为原料可制得合成氨气用的氢气\(\rm{.}\)图\(\rm{1}\)是一定温度、压强下,\(\rm{CH_{4}(g)}\)与\(\rm{H_{2}O(g)}\)反应生成\(\rm{CO(g)}\)和\(\rm{1mol}\) \(\rm{H_{2}(g)}\)的能量变化示意图,写出该反应的热化学方程式 ______ ;\(\rm{(\triangle H}\)用\(\rm{E_{1}}\)、\(\rm{E_{2}}\)、\(\rm{E_{3}}\)表示\(\rm{)}\).
              \(\rm{(2)CO}\)可使合成氨的催化剂中毒而失去活性,因此工业上常用乙酸二氨合铜\(\rm{(I)}\)溶液来吸收原料气体中的\(\rm{CO}\),反应原理:\(\rm{[Cu(NH_{3})_{2}CH_{3}COO](l)+CO(g)+NH_{3}(g)⇌[Cu(NH_{3})_{3}]CH3COO⋅CO(l)\triangle H < 0}\),吸收后的乙酸铜氨溶液经过适当处理后可再生而恢复其吸收\(\rm{CO}\)的能力,则再生的适宜条件是 ______ \(\rm{(}\)填字母序号\(\rm{)}\).
              A.高温、高压       \(\rm{B.}\)高温、低压     \(\rm{C.}\)低温、低压      \(\rm{D.}\)低温、高压
              \(\rm{(3)}\)已知\(\rm{N_{2}(g)+3H_{2}⇌2NH_{3}(g)\triangle H=-94.4kJ⋅mol^{-1}}\),\(\rm{CP}\)恒容时,体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图\(\rm{2}\)所示.
              \(\rm{①}\)在\(\rm{2L}\)容器中发生反应,前\(\rm{20min}\)内,\(\rm{ν(NH_{3})=}\) ______ ,放出的热量为 ______ .
              \(\rm{②25min}\)时采取的措施是 ______ .
              \(\rm{③}\)时段\(\rm{III}\)条件下反应的平衡常数为 ______ \(\rm{.(}\)保留\(\rm{3}\)位有数字\(\rm{)}\)
              \(\rm{(4)}\)用氨气制取尿素\(\rm{[CO(NH_{2})]}\)的反应为:\(\rm{2NH_{3}(g)+CO(g)⇌CO(NH_{2})_{2}(l)+H_{2}O(g)\triangle H < 0}\).
              某温度下,向容器为\(\rm{100L}\)的密闭容器中通入\(\rm{4mol}\) \(\rm{NH_{3}}\)和\(\rm{2molCO}\),该反应进行到\(\rm{40s}\)时,达到平衡,此时\(\rm{CO_{2}}\)的转化率为\(\rm{50\%.}\)图\(\rm{3}\)中的曲线表示在前\(\rm{25s}\)内\(\rm{NH_{3}}\)的浓度随时间的变化而变化\(\rm{.}\)若反应延续至\(\rm{70s}\),保持其他条件不变的情况下,请在图\(\rm{3}\)中用实线画出使用催化剂后\(\rm{c(NH_{3})}\)随时间的变化曲线.
            • 6. 在容积固定的密闭容器中存在如下反应: \(\rm{A(g)+3B(g)}\) \(\rm{2C(g)}\);  \(\rm{\triangle H < 0}\)某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,并根据实验数据作出下列关系图:

                      

              下列判断正确的是

              A.图\(\rm{I}\)研究的是不同催化剂对反应的影响,且乙使用的催化剂效率较高
              B.图Ⅱ研究的是压强对反应的影响,且甲的压强较高
              C.图Ⅱ研究的是温度对反应的影响,且甲的温度较高
              D.图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响,且乙使用的催化剂效率较高
            • 7.

              在温度\(\rm{T}\)\(\rm{{\,\!}_{1}}\)和\(\rm{T}\)\(\rm{{\,\!}_{2}(}\)已知\(\rm{T}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{ > T}\)\(\rm{{\,\!}_{1})}\)下,\(\rm{X_{2}(g)}\)和\(\rm{H_{2}}\)反应生成\(\rm{HX}\)的平衡常数如下表,仅依据\(\rm{K}\)的变化,随着卤素原子序数的递增,下列推断不正确的是(    )


              A.\(\rm{X_{2}}\)与\(\rm{H_{2}}\)反应的剧烈程度逐渐减弱
              B.\(\rm{HX}\)的稳定性逐渐减弱
              C.\(\rm{HX}\)的生成反应是放热反应
              D.在相同条件下,平衡时\(\rm{X_{2}}\)的转化率逐渐降低
            • 8. 科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法\(\rm{.}\)曾有实验报道:在常温、常压、光照条件下,\(\rm{N_{2}}\)在催化剂\(\rm{(}\)掺有少量\(\rm{Fe_{2}O_{3}}\)的\(\rm{TiO_{2})}\)表面与水发生反应,生成的主要产物为\(\rm{NH_{3}.}\)进一步研究\(\rm{NH_{3}}\)生成量与温度的关系,部分实验数据见表\(\rm{(}\)光照、\(\rm{N_{2}}\)压力\(\rm{1.0×10^{5}Pa}\)、反应时间\(\rm{3h)}\):
              \(\rm{T/K}\) \(\rm{303}\) \(\rm{313}\) \(\rm{323}\) \(\rm{353}\)
              \(\rm{NH_{3}}\)生成量\(\rm{/(10^{-6}mol)}\) \(\rm{4.8}\) \(\rm{5.9}\) \(\rm{6.0}\) \(\rm{2.0}\)
              相应的热化学方程式如下:\(\rm{N_{2}(g)+3H_{2}O(1)═2NH_{3}(g)+ \dfrac {3}{2}O_{2}(g)\triangle H_{1}=+765.2kJ⋅mol^{-1}}\)
              回答下列问题:
              \(\rm{(1)}\)请在答题卡的坐标图中,画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图,并进行必要标注.
              \(\rm{(2)}\)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比,该方法中固氮反应速率慢\(\rm{.}\)请提出可提高其反应速率且增大\(\rm{NH_{3}}\)生成量的建议:______.
              \(\rm{(3)}\)工业合成氨的反应为\(\rm{N_{2}(g)+3H_{2}(g)}\)\(\rm{2NH_{3}(g).}\)设在容积为\(\rm{2.0L}\)的密闭容器中充入\(\rm{0.60mol}\) \(\rm{N_{2}(g)}\)和\(\rm{1.60molH_{2}(g)}\),反应在一定条件下达到平衡时,\(\rm{NH_{3}}\)的物质的量分数\(\rm{(NH_{3}}\)的物质的量与反应体系中总的物质的量之比\(\rm{)}\)为\(\rm{ \dfrac {4}{7}.}\)计算
              \(\rm{①}\)该条件下\(\rm{N_{2}}\)的平衡转化率;
              \(\rm{②}\)该条件下反应\(\rm{2NH_{3}(g)}\)\(\rm{N_{2}(g)+3H_{2}(g)}\)的平衡常数.
            • 9.
              在容积不变的密闭容器中存在如下反应:\(\rm{2SO_{2}(g)+O_{2}(g)}\) \(\rm{\underset{\triangle}{\overset{V_{2}O_{5}}{{\rightleftharpoons}}}}\) \(\rm{2SO_{3}(g)\triangle H < 0}\),某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是\(\rm{(}\)  \(\rm{)}\)
              A.图Ⅰ表示的是\(\rm{t_{1}}\)时刻增大\(\rm{O_{2}}\)的浓度对反应速率的影响
              B.图Ⅱ表示的是\(\rm{t_{1}}\)时刻加入催化剂后对反应速率的影响
              C.图Ⅲ表示的是催化剂对化学平衡的影响,且甲的催化效率比乙高
              D.图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响,且乙的压强较高
            • 10.

              在一定条件下将\(\rm{A}\)和\(\rm{B}\)加入密闭容器中发生反应:\(\rm{A(g)+B(s)⇌ 2C(g)}\)。忽略固体体积,平衡时\(\rm{C}\)的体积分数随温度和压强的变化如下表所示\(\rm{(}\)“\(\rm{—}\)”为未测数据\(\rm{)}\)。

              压强\(\rm{/MPa}\)

              \(\rm{C}\)体积分数\(\rm{/\%}\)

              温度\(\rm{/℃}\)

              \(\rm{1.0}\)

              \(\rm{2.0}\)

              \(\rm{3.0}\)

              \(\rm{810}\)

              \(\rm{54.0}\)

              \(\rm{—}\)

              \(\rm{a}\)

              \(\rm{915}\)

              \(\rm{—}\)

              \(\rm{75.0}\)

              \(\rm{—}\)

              \(\rm{1000}\)

              \(\rm{—}\)

              \(\rm{b}\)

              \(\rm{83.0}\)

                  下列说法正确的是  \(\rm{(}\)    \(\rm{)}\)

              A.\(\rm{ΔS < 0}\)
              B.\(\rm{915℃ 2.0 MPa}\),\(\rm{A}\)的转化率为\(\rm{60\%}\)
              C.\(\rm{a > b}\)
              D.平衡常数:\(\rm{K(1000℃) < K(810℃)}\)
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