在一定条件下，在容积为2L的密闭容器中，将2mol气体M和3mol气体N混合，发生如下反应：2M（g）+3N（g）⇌Q（g）+3R（g），经2min达平衡，生成2.4molR．求：

1. 在一定条件下，在容积为2L的密闭容器中，将2mol气体M和3mol气体N混合，发生如下反应：2M（g）+3N（g）⇌Q（g）+3R（g），经2min达平衡，生成2.4molR．求：
1. （1）用M来表示该反应的化学反应速率是；
3. （2）反应前后的压强比；（提示：定容条件下，压强之比等于物质的量之比）
5. （3） N的转化率是；
7. （4）平衡时气体Q所占的体积分数为．

能力提升真题演练换一批

1. (2021高一下·威海期末) 2021年6月17日我国成功发射神舟十二号载人飞船，顺利与空间站对接。飞船和空间站中CO₂的清除和O₂的再生是研究的重要问题之一、回答下列问题：
1. （1）空间站的水气整合系统利用“萨巴蒂尔反应”，将CO₂转化为CH₄和水蒸气，配合O₂生成系统可实现O₂的再生，流程如图所示。
  ①已知下列数据：
  化学键
  H-H
  C-H
  H-O
  C=O
  断裂化学键吸收的能量/(kJ·mol^-1)
  435
  415
  465
  800
  则“萨巴蒂尔反应”的热化学方程式为。
  ②“萨巴蒂尔反应”在固定容积的密闭容器中发生，若要提高CO₂的平衡转化率，可采取的措施有(写两条)。
2. （2）氢氧燃料电池与电解水装置配合使用，可实现充放电循环，应用于长寿命航天器中。
  ①CO₂的富集与转化是O₂再生的核心问题。“电化学富集法”是一种适合飞行器较长时间飞行的方法，装置如图所示。b极为极(填“正”或“负”)，a电极上发生的电极反应为。
  ②负载中电解水可实现O₂的再生，阳极为(填“c”或“d”)，电极反应为。
  ③下列措施可提高O₂生成速率的是。
  A．提高电解时的电源电压 B．向水中加入少量的NaCl
  C．适当提高电解液的温度 D．用金属铜作阳极
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2. (2022·汕头模拟) 二氧化铈(CeO₂)是一种重要的稀土氧化物，具有吸收强紫外光线的能力，可以用于光催化降解有机污染物，利用氟碳铈矿(主要成分为CeCO₃F)制CeO₂的工艺流程如下
1. （1） CeCO₃F其中Ce元素的化合价为。
2. （2） “焙烧”过程中可以加快反应速率，提高焙烧效率的方法是(写出一种即可)。
3. （3）操作①所需的玻璃实验仪器有烧杯、。
4. （4）上述流程中盐酸可用硫酸和H₂O₂替换，避免产生污染性气体Cl₂ ，由此可知氧化性；CeO₂ H₂O₂ (填“＞”，“＜”)
5. （5）写出“沉铈”过程中的离子反应方程式。若“沉铈”中，Ce³⁺恰好沉淀完全[c(Ce³⁺)为1.0×10^-5 mol/L，此时溶液的pH为5，则溶液中c( $\text{[math]}$ )=mol/L(保留2位有效数字)。(已知常温下K_a1(H₂CO₃)=4.3×10^-7 ， K_a2(H₂CO₃)=5.6×10^-11 ， K_sp[Ce₂(CO₃)₃]=1.0×10^-28)。
6. （6） Ce⁴⁺溶液可以吸收大气中的污染物NO_x减少空气污染，其转化过程如图所示(以NO₂为例)
  
  ①该反应中的催化剂为(写离子符号)
  
  ②该转化过程中氧化剂与还原剂物质的量之比为。
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3. (2023·石家庄模拟) 二甲醚是重要的有机合成原料：工业上常用合成气(主要成分为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ )制备二甲醚，其主要反应如下：
反应ⅰ： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$
反应ⅱ： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$
反应ⅲ： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$
1. （1）已知 $\text{[math]}$ 时，由稳定态单质生成 $\text{[math]}$ 化合物的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓 $\text{[math]}$ 。几种物质的标准摩尔生成焓如下表所示，据此计算 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
  物质
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  0.0
  $\text{[math]}$
2. （2）已知 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 随温度变化的三种趋势如下图中线条所示。能用来表示反应ⅰ的线条是(填线条字母)。
3. （3）在 $\text{[math]}$ 催化剂的作用下发生反应ⅰ，其可能反应机理如下图所示。
  ①根据元素电负性的变化规律，图中反应步骤Ⅲ可描述为。
  ②在合成甲醇过程中，需要不断分离出甲醇的原因为(填选项字母)。
  a．有利于平衡正向移动b．防止催化剂中毒c．提高正反应速率
4. （4）一定温度下，在体积为 $\text{[math]}$ 的刚性容器中充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 制备二甲醚， $\text{[math]}$ 时达到平衡，平衡时 $\text{[math]}$ 的转化率为80%， $\text{[math]}$ ，且 $\text{[math]}$ 。
  ① $\text{[math]}$ 内， $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
  ②反应ⅲ的平衡常数 $\text{[math]}$ (保留三位有效数字)。
5. （5）实际工业生产中，需要在260℃、压强恒为 $\text{[math]}$ 的反应釜中进行上述反应。初始时向反应釜中加入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，为确保反应的连续性，需向反应釜中以 $\text{[math]}$ 、进气流量 $\text{[math]}$ 持续通入原料，同时控制出气流量。
  ①需控制出气流量小于进气流量的原因为。
  ②已知出气流量为 $\text{[math]}$ ，单位时间内 $\text{[math]}$ 的转化率为60%，则流出气体中 $\text{[math]}$ 的百分含量为。
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1. (2022·全国乙卷) 废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，还有少量 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源，通过下图流程实现铅的回收。
一些难溶电解质的溶度积常数如下表：
难溶电解质
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀时的 $\text{[math]}$ 如下表：
金属氢氧化物
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
开始沉淀的 $\text{[math]}$
2.3
6.8
3.5
7.2
完全沉淀的 $\text{[math]}$
3.2
8.3
4.6
9.1
回答下列问题：
1. （1）在“脱硫”中 $\text{[math]}$ 转化反应的离子方程式为，用沉淀溶解平衡原理解释选择 $\text{[math]}$ 的原因。
2. （2）在“脱硫”中，加入 $\text{[math]}$ 不能使铅膏中 $\text{[math]}$ 完全转化，原因是。
3. （3）在“酸浸”中，除加入醋酸（ $\text{[math]}$ ），还要加入 $\text{[math]}$ 。
  （ⅰ）能被 $\text{[math]}$ 氧化的离子是；
  （ⅱ） $\text{[math]}$ 促进了金属 $\text{[math]}$ 在醋酸中转化为 $\text{[math]}$ ，其化学方程式为；
  （ⅲ） $\text{[math]}$ 也能使 $\text{[math]}$ 转化为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的作用是。
4. （4） “酸浸”后溶液的 $\text{[math]}$ 约为4.9，滤渣的主要成分是。
5. （5） “沉铅”的滤液中，金属离子有。
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2. (2022·全国甲卷) 硫酸锌（ $\text{[math]}$ ）是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用．硫酸锌可由菱锌矿制备．菱锌矿的主要成分为 $\text{[math]}$ ，杂质为 $\text{[math]}$ 以及 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 等的化合物．其制备流程如下：

本题中所涉及离子的氯氧化物溶度积常数如下表：

离子

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

回答下列问题：
1. （1）菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为。
2. （2）为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有、。
3. （3）加入物质X调溶液pH=5，最适宜使用的X是（填标号）。
  A. $\text{[math]}$ B. $\text{[math]}$ C. $\text{[math]}$
  滤渣①的主要成分是、、。
4. （4）向 $\text{[math]}$ 的滤液①中分批加入适量 $\text{[math]}$ 溶液充分反应后过滤，滤渣②中有 $\text{[math]}$ ，该步反应的离子方程式为。
5. （5）滤液②中加入锌粉的目的是。
6. （6）滤渣④与浓 $\text{[math]}$ 反应可以释放 $\text{[math]}$ 并循环利用，同时得到的副产物是、。
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3. (2022·浙江选考) 工业上，以煤炭为原料，通入一定比例的空气和水蒸气，经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。请回答：
1. （1）在C和O₂的反应体系中：
  反应1：C(s)+O₂(g)=CO₂(g) ΔH₁=-394kJ·mol^-1
  反应2：2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g) ΔH₂=-566kJ·mol^-1
  反应3：2C(s)+O₂(g)=2CO(g) ΔH₃。
  ① 设y=ΔH-TΔS，反应1、2和3的y随温度的变化关系如图1所示。图中对应于反应3的线条是。
  ②一定压强下，随着温度的升高，气体中CO与CO₂的物质的量之比。
  A．不变 B．增大 C．减小 D．无法判断
2. （2）水煤气反应：C(s)+H₂O(g)=CO(g)+H₂(g) ΔH=131kJ·mol^-1。工业生产水煤气时，通常交替通入合适量的空气和水蒸气与煤炭反应，其理由是。
3. （3）一氧化碳变换反应：CO(g)+H₂O(g)=CO₂(g)+H₂(g) ΔH=-41kJ·mol^-1。
  ①一定温度下，反应后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数×总压)：p(CO)=0.25MPa、p(H₂O)=0.25MPa、p(CO₂)=0.75MPa和p(H₂)=0.75MPa，则反应的平衡常数K的数值为。
  ②维持与题①相同的温度和总压，提高水蒸气的比例，使CO的平衡转化率提高到90%，则原料气中水蒸气和CO的物质的量之比为。
  ③生产过程中，为了提高变换反应的速率，下列措施中合适的是。
  A．反应温度愈高愈好 B．适当提高反应物压强
  C．选择合适的催化剂 D．通入一定量的氮气
  ④以固体催化剂M催化变换反应，若水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离，能量-反应过程如图2所示。
  用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理)：步骤Ⅰ：；步骤Ⅱ：。
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化学键	H-H	C-H	H-O	C=O
断裂化学键吸收的能量/(kJ·mol^-1)	435	415	465	800

物质	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	0.0	$\text{[math]}$

难溶电解质	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$

金属氢氧化物	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
开始沉淀的 $\text{[math]}$	2.3	6.8	3.5	7.2
完全沉淀的 $\text{[math]}$	3.2	8.3	4.6	9.1

离子	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$

1. 在一定条件下，在容积为2L的密闭容器中，将2mol气体M和3mol气体N混合，发生如下反应：2M（g）+3N（g）⇌Q（g）+3R（g），经2min达平衡，生成2.4molR．求：