利用工业废气 CO2或 CO 和 H2在一定条件下可制备燃料甲醇。
Ⅰ.利用工业废气 CO 合成甲醇,其能量变化示意图如下:
(1)图中曲线 a 到曲线 b 的措施是_______ 。该反应 ΔS________ 0(填“>”或“<”)
(2)一定条件下,在 2 L 密闭容器中充入 1 mol CO 和 2 mol H2,10 min 后达到平衡,放出热量 45.5kJ,则 10 min 内 H2的转化率为_____ ;该温度下反应的平衡常数 K=_____ ;达到平衡后,再向容器中充入 CO、H2、CH3OH 各 1 mol,则此时 υ正_____ υ逆 (填“>”“<”或“=”)
(3)下列措施可以提高甲醇产率的是_____ 。
a.压缩容器体积
b.将 CH3OH (g)从体系中分离
c.恒容条件下充入He,使体系总压强增大
d.恒压条件下再充入 10mol CO 和 20mol H2
(4)现有容积均为 1L 的 a、b、c 三个密闭容器,向其中分别充入 1molCO 和 2molH2的混合气体,控制温度,进行反应,测得相关数据的关系如图所示。b 中甲醇体积分数大于 a 中的原因是_______ 达到平衡时,a、b、c 中 CO 的转化率大小关系为_______ 。
Ⅱ.用工业废气中的 CO2制取甲醇和水蒸气
(5)一定条件下,往2L恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2,在不同催化剂作用下发生反应 I、反应II与反应III,相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示:
①催化剂效果最佳的反应是_____ (填“反应 I”,“反应 II”,“反应 III”)。
②b 点υ正_____ υ逆(填 “>”, “<”, “=”)。
③若此反应在 a 点时已达平衡状态,a 点的转化率比 c 点高的原因是_____ 。
④c点时该反应的平衡常数K=_____ 。
Ⅰ.利用工业废气 CO 合成甲醇,其能量变化示意图如下:
(1)图中曲线 a 到曲线 b 的措施是
(2)一定条件下,在 2 L 密闭容器中充入 1 mol CO 和 2 mol H2,10 min 后达到平衡,放出热量 45.5kJ,则 10 min 内 H2的转化率为
(3)下列措施可以提高甲醇产率的是
a.压缩容器体积
b.将 CH3OH (g)从体系中分离
c.恒容条件下充入He,使体系总压强增大
d.恒压条件下再充入 10mol CO 和 20mol H2
(4)现有容积均为 1L 的 a、b、c 三个密闭容器,向其中分别充入 1molCO 和 2molH2的混合气体,控制温度,进行反应,测得相关数据的关系如图所示。b 中甲醇体积分数大于 a 中的原因是
Ⅱ.用工业废气中的 CO2制取甲醇和水蒸气
(5)一定条件下,往2L恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2,在不同催化剂作用下发生反应 I、反应II与反应III,相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示:
①催化剂效果最佳的反应是
②b 点υ正
③若此反应在 a 点时已达平衡状态,a 点的转化率比 c 点高的原因是
④c点时该反应的平衡常数K=
更新时间:2020-05-06 14:38:12
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【推荐1】研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
(1)在一定条件下将CO2和H2转化为甲醇蒸气和水蒸气的相关反应有:
CO2(g)+H2(g)= CO(g)+H2O(g) △H1=+41KJ/mol
CO(g)+2 H2(g)= CH3OH(g) △H2=-90KJ/mol
则由CO2和H2转化为甲醇蒸气和水蒸气的热化学方程式为__________________ 。
(2)在一定温度下,向2L固定容积的密闭容器中通入2molCO2、3molH2,发生反应CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H3<0.测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①能说明该反应已达平衡状态的是__________________ 。
A.单位时间内有3n molH—H键断裂,同时又有2n mol O—H键断裂
B.混合气体的密度不随时间变化
C.体系中n(CO2)/n(H2)=1∶1,且保持不变
D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
②下列措施能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是__________________ 。
A.升高温度
B.恒温恒容下,再充入2molCO2、3molH2
C.使用高效催化剂
D.恒温恒容充入He(g)使体系压强增大
③计算该温度下此反应的平衡常数K=__________________ (保留3位有效数字);若使K的值变为1,则应采取的措施是__________________ 。
A.增大压强 B.恒压加入一定量H2 C.升高温度 D.降低温度
(3)捕捉CO2可以利用Na2CO3溶液。用100mL 0.1mol/LNa2CO3溶液完全捕捉0.44gCO2气体(溶液体积不变),所得溶液中c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)=__________________ mol/L
(4)被誉为改变未来世界的十大科技之一的燃料电池是一种新型的无污染、无噪音、高效率的汽车动力和发电设备,正以势不可挡之势挤入汽车工业和电力工业.写出甲醇燃料电池碱性电解质(铂为两极.电解液为KOH溶液)的负极电极反应:__________________
(1)在一定条件下将CO2和H2转化为甲醇蒸气和水蒸气的相关反应有:
CO2(g)+H2(g)= CO(g)+H2O(g) △H1=+41KJ/mol
CO(g)+2 H2(g)= CH3OH(g) △H2=-90KJ/mol
则由CO2和H2转化为甲醇蒸气和水蒸气的热化学方程式为
(2)在一定温度下,向2L固定容积的密闭容器中通入2molCO2、3molH2,发生反应CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H3<0.测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①能说明该反应已达平衡状态的是
A.单位时间内有3n molH—H键断裂,同时又有2n mol O—H键断裂
B.混合气体的密度不随时间变化
C.体系中n(CO2)/n(H2)=1∶1,且保持不变
D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
②下列措施能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是
A.升高温度
B.恒温恒容下,再充入2molCO2、3molH2
C.使用高效催化剂
D.恒温恒容充入He(g)使体系压强增大
③计算该温度下此反应的平衡常数K=
A.增大压强 B.恒压加入一定量H2 C.升高温度 D.降低温度
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【推荐2】聚合氯化铝是一种新型净水剂,其中铝的总浓度(用c表示)包括三类:主要为Al3+中的单体形态铝(用Ala表示)总浓度,主要为 [AlO4Al12(OH)24(H2O)12]7+的中等聚合形态铝总浓度(用Alb表示)和Al(OH)3胶体形态铝(用Alc表示)总浓度。
(1)真空碳热还原一氧化法可实现由铝土矿制备金属铝,相关反应的热化学方程式如下:
①Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g) ΔH1=akJ·mol-1
②6AlCl(g)=4Al(s)+2AlCl3(g) ΔH2=bkJ·mol-1
则反应Al2O3(s) +3C(s)=2Al (s)+3CO(g) 说明ΔH=_______ kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。
_0( 填“>”或“<”)。
反应①在常压、1900℃的高温下才能进行,说明ΔH_______ 0(填“>”、“<”或“=”)
(2)用膜蒸馏(简称MD)浓缩技术将聚合氯化铝溶液进行浓缩,实验过程中不同浓度聚合氯化铝溶液中铝形态分布(百分数)如右表:
①在一定温度下,AlT越大,Al(OH)3胶体的百分含量________ (填“越大”“越小”或“不变”)。
②若将c=2.520mol/L的聚合氧化铝溶液加水稀释,则稀释过程中发生的主要反应的离子方程式为_________________________________ 。
(3)一定条件下,向1.0mol/L的AlCl溶液中加入0.6mol/L的NaOH溶液,可制得Alb含量约为86% 的聚合氯化铝溶液。写出生成[AlO4Al12(OH)24(H2O)12]7+的离子方程式:_________________________ 。
(4)已知Al3++4X2,X表示显色剂,表示有色物质,通过比色分析得
到25 ℃时Al3+浓度随时间的变化关系如图所示(初始时X的浓度为0.194 mol·L-1)。
①1min时, 的浓度为___________ 。
②0~3min内该反应的速率vx=________ 。
③第9min时,反应达到平衡,K=__________ (用代数式表示)。
(1)真空碳热还原一氧化法可实现由铝土矿制备金属铝,相关反应的热化学方程式如下:
①Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g) ΔH1=akJ·mol-1
②6AlCl(g)=4Al(s)+2AlCl3(g) ΔH2=bkJ·mol-1
则反应Al2O3(s) +3C(s)=2Al (s)+3CO(g) 说明ΔH=
_0( 填“>”或“<”)。
反应①在常压、1900℃的高温下才能进行,说明ΔH
(2)用膜蒸馏(简称MD)浓缩技术将聚合氯化铝溶液进行浓缩,实验过程中不同浓度聚合氯化铝溶液中铝形态分布(百分数)如右表:
AlT/(mol·L-1) | Ala/% | Alb/% | A1c/% |
0.208 | 1.4 | 86.6 | 12.0 |
0.489 | 2.3 | 86.2 | 11.5 |
0.884 | 2.3 | 88.1 | 9.6 |
1.613 | 3.1 | 87.0 | 9.9 |
2.520 | 4.5 | 88.2 | 7.3 |
①在一定温度下,AlT越大,Al(OH)3胶体的百分含量
②若将c=2.520mol/L的聚合氧化铝溶液加水稀释,则稀释过程中发生的主要反应的离子方程式为
(3)一定条件下,向1.0mol/L的AlCl溶液中加入0.6mol/L的NaOH溶液,可制得Alb含量约为86% 的聚合氯化铝溶液。写出生成[AlO4Al12(OH)24(H2O)12]7+的离子方程式:
(4)已知Al3++4X2,X表示显色剂,表示有色物质,通过比色分析得
到25 ℃时Al3+浓度随时间的变化关系如图所示(初始时X的浓度为0.194 mol·L-1)。
①1min时, 的浓度为
②0~3min内该反应的速率vx=
③第9min时,反应达到平衡,K=
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(0.4)
【推荐3】联氨(又叫肼)可用作发射卫星的燃料,联氨为二元弱碱,在水中的电离方程式与氨相似。
(1)写出联氨第一步电离反应式_______ 。
(2)25°C时,向联氨溶液中逐滴滴加盐酸溶液,混合溶液中各微粒的物质的量分数随溶液pOH变化的关系如下图所示pOH=-lgc(OH-)。
①曲线L3表示_______ (填微粒符号)微粒随pOH的变化情况,写出pOH从6到9之间变化的主要发生的离子反应方程式_______ 。
②联氨第一步电离的平衡常数Kb1=_______ 。
③当混合溶液的pOH=16时,溶液中各离子浓度大小关系为_______ 。
(1)写出联氨第一步电离反应式
(2)25°C时,向联氨溶液中逐滴滴加盐酸溶液,混合溶液中各微粒的物质的量分数随溶液pOH变化的关系如下图所示pOH=-lgc(OH-)。
①曲线L3表示
②联氨第一步电离的平衡常数Kb1=
③当混合溶液的pOH=16时,溶液中各离子浓度大小关系为
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【推荐1】合成氨对人类生存具有重大意义,反应为:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH
(1)科学家研究在催化剂表面合成氨的反应机理,反应步骤与能量的关系如下图所示(吸附在催化剂表面的微粒用*标注,省略了反应过程中部分微粒):
①步骤c的化学方程式为_______ 。
②由图象可知合成氨反应的ΔH_______ 0(填“>”、“<”或“=”)。
③下列关于合成氨的说法不正确 的是_______ (填字母)。
A.因为ΔS<0,所以该反应一定不能自发进行
B.步骤d、e、f中均有N-H键的生成
C.使用该催化剂可提高NH3的产量,降低反应的ΔH
D.加压不仅可加快反应速率,还有利于提高NH3的产量
(2)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物H2的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度,n表示H2物质的量):
①图象中T1和T2关系是:T1_______ T2(填“<”、“>”或“=”)。
②比较在a、b、c、d四点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是_______ (填字母)。
(3)恒温下,往一个4 L的密闭容器中充入5.2 mol H2和2 mol N2,反应过程中对NH3的物质的量进行检测,得到的数据如下表所示:
①计算此条件下该反应的化学平衡常数K=_______ 。
②若维持容器容积不变,温度不变,往原平衡体系中加入H2、N2和NH3各4 mol,化学平衡将向_______ 反应方向移动(填“正”或“逆”)。
(1)科学家研究在催化剂表面合成氨的反应机理,反应步骤与能量的关系如下图所示(吸附在催化剂表面的微粒用*标注,省略了反应过程中部分微粒):
①步骤c的化学方程式为
②由图象可知合成氨反应的ΔH
③下列关于合成氨的说法
A.因为ΔS<0,所以该反应一定不能自发进行
B.步骤d、e、f中均有N-H键的生成
C.使用该催化剂可提高NH3的产量,降低反应的ΔH
D.加压不仅可加快反应速率,还有利于提高NH3的产量
(2)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物H2的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度,n表示H2物质的量):
①图象中T1和T2关系是:T1
②比较在a、b、c、d四点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是
(3)恒温下,往一个4 L的密闭容器中充入5.2 mol H2和2 mol N2,反应过程中对NH3的物质的量进行检测,得到的数据如下表所示:
时间/min | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
n(NH3)/(mol) | 0.32 | 0.56 | 0.72 | 0.80 | 0.80 | 0.80 |
②若维持容器容积不变,温度不变,往原平衡体系中加入H2、N2和NH3各4 mol,化学平衡将向
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【推荐2】在某温度下、容积均为2L的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温恒容,使之发生反应:2 H2(g)+CO(g) CH3OH(g);=-a kJ·mol-1(a>0)。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下:
(1)该温度下此反应反应物的总键能和_________ (填“大于”“等于”或“小于”)生成物的总键能和。
(2)在该温度下,假设甲容器从反应开始到平衡所需时间为4 min,则H2的平均反应速率( H2)为_______ 。
(3)下列选项能说明甲容器中的反应已经达到平衡状态的有_________ (填序号)。
A.容器内H2、CO、CH3OH的物质的量之比为2:1:1 B.容器内气体的密度保持恒定
C.容器内H2气体的体积分数保持恒定 D.2V正(H2)=V逆(CO)
(4)丙容器中,平衡后将容器的容积压缩到原来的l/2,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是____ (填字母序号)。
A.c(H2)减少 B.正反应速率加快,逆反应速率减慢
C.CH3OH 的物质的量增加 D.重新平衡减小
E.平衡常数K增大
(5)三个容器中的反应分别达平衡时各组数据关系正确的是_______ (填序号)。
A.Q1+Q2=a B.α3<α1
C.P3<2P1=2P2 D.n2<n3<1.0mol
(6)已知: ①3CO(g) +3H2(g) CH3OCH3(g) +CO2(g) △H=—247kJ·mol-l
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H= -24 kJ·mol-l
③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H= -41 kJ·mol-l
2 H2(g)+CO(g) CH3OH(g);△H=-a kJ·mol-1 ,则 a=______ 。
实验 | 甲 | 乙 | 丙 |
初始投料 | 2 mol H2、1 mol CO | 1 mol CH3OH | 4 mol H2、2 mol CO |
平衡时n(CH3OH) | 0.5mol | n2 | n3 |
反应的能量变化 | 放出Q1kJ | 吸收Q2kJ | 放出Q3kJ |
体系的压强 | P1 | P2 | P3 |
反应物的转化率 | 1 | 2 | 3 |
(1)该温度下此反应反应物的总键能和
(2)在该温度下,假设甲容器从反应开始到平衡所需时间为4 min,则H2的平均反应速率( H2)为
(3)下列选项能说明甲容器中的反应已经达到平衡状态的有
A.容器内H2、CO、CH3OH的物质的量之比为2:1:1 B.容器内气体的密度保持恒定
C.容器内H2气体的体积分数保持恒定 D.2V正(H2)=V逆(CO)
(4)丙容器中,平衡后将容器的容积压缩到原来的l/2,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是
A.c(H2)减少 B.正反应速率加快,逆反应速率减慢
C.CH3OH 的物质的量增加 D.重新平衡减小
E.平衡常数K增大
(5)三个容器中的反应分别达平衡时各组数据关系正确的是
A.Q1+Q2=a B.α3<α1
C.P3<2P1=2P2 D.n2<n3<1.0mol
(6)已知: ①3CO(g) +3H2(g) CH3OCH3(g) +CO2(g) △H=—247kJ·mol-l
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H= -24 kJ·mol-l
③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H= -41 kJ·mol-l
2 H2(g)+CO(g) CH3OH(g);△H=-a kJ·mol-1 ,则 a=
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【推荐3】二甲醚制备两种方法原理如下
第一种方法:丹麦Topspe工艺的合成气一步法,是专门针对天然气原料开发的一项新技术。
①2CH4(g)+O2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H1
第二种方法:二甲醚生产二步法,即先合成甲醇,甲醇在催化剂下制二甲醚。
②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2
③2CH3OH(g)CH3OCH3 (g)+H2O(g) △H3
(1)若由合成气(CO、H2)直接制备 1molCH3OCH3(g),且生成H2O(1),整个过程中放出的热量为244kJ,则△H2=___________ kJ·mol-1。(已知:H2O(1)=H2O(g) △H=+44.0 kJ/mol)
(2)下列有关反应①叙述不正确的是___________
a.达到平衡后,升高温度,ν正减少、ν逆增大,平衡逆向移动
b.当四种物质的浓度相等,反应达到化学平衡状态
c.若改变条件,反应物的转化率一定增大,正反应速率一定大于逆反应速率
d.当达到平衡时2v正(O2)=v逆(CH4)
e.向该恒容平衡体系中充入氩气,ν正、ν逆均增大,平衡向右移动
(3)有人模拟制备原理Ⅱ,绘制如图甲图象:
i说明CO的转化率随温度升高先增大后减小的原因:______________________ 。
ii.反应②自发进行的条件是______________________ 。
iii.若在350℃时的2L的密闭容器中充入2 mol CO和6molH2,8min达到平衡,c(CH3OCH3)=0.3mol·L-1,用H2表示反应②的速率是___________ ;可逆反应③的平衡常数K3=___________ 。
iv.若350℃时测得容器中n(CH3OH)=n(CH3OCH3),此时反应③v(正)___________ ν(逆),说明原因_________ 。
甲 乙
(4)光能储存一般是指将光能转换为电能或化学能进行储存,利用太阳光、CO2、H2O生成二甲醚的光能储存装置如图乙所示则b极的电极反应式为___________________________ 。
第一种方法:丹麦Topspe工艺的合成气一步法,是专门针对天然气原料开发的一项新技术。
①2CH4(g)+O2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H1
第二种方法:二甲醚生产二步法,即先合成甲醇,甲醇在催化剂下制二甲醚。
②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2
③2CH3OH(g)CH3OCH3 (g)+H2O(g) △H3
(1)若由合成气(CO、H2)直接制备 1molCH3OCH3(g),且生成H2O(1),整个过程中放出的热量为244kJ,则△H2=
(2)下列有关反应①叙述不正确的是
a.达到平衡后,升高温度,ν正减少、ν逆增大,平衡逆向移动
b.当四种物质的浓度相等,反应达到化学平衡状态
c.若改变条件,反应物的转化率一定增大,正反应速率一定大于逆反应速率
d.当达到平衡时2v正(O2)=v逆(CH4)
e.向该恒容平衡体系中充入氩气,ν正、ν逆均增大,平衡向右移动
(3)有人模拟制备原理Ⅱ,绘制如图甲图象:
i说明CO的转化率随温度升高先增大后减小的原因:
ii.反应②自发进行的条件是
iii.若在350℃时的2L的密闭容器中充入2 mol CO和6molH2,8min达到平衡,c(CH3OCH3)=0.3mol·L-1,用H2表示反应②的速率是
iv.若350℃时测得容器中n(CH3OH)=n(CH3OCH3),此时反应③v(正)
甲 乙
(4)光能储存一般是指将光能转换为电能或化学能进行储存,利用太阳光、CO2、H2O生成二甲醚的光能储存装置如图乙所示则b极的电极反应式为
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【推荐1】I.(1)氮氧化物、二氧化硫是造成大气污染的主要物质,某科研小组进行如下研究。
写出SO2(g)与NO2(g)反应生成SO3(g)和NO(g)的热化学方程式_______________ 。
II.(2)辉铜矿可由黄铜矿(主要成分为CuFeS2)通过电解转变而成,有关转化如图,阴极反应式为____ 。
若转化时转移了0.2mol电子,共生成Cu2S___________ mol。
III.(3)T℃时,向某恒温密闭容器中加入一定量的Fe2O3和C,发生反应Fe2O3(s)+3C(s)⇌2Fe(s)+3CO(g)ΔH=+489kJ/mol,反应达到平衡后,在t1时刻改变某条件,逆反应速率v(逆)随时间(t)的变化关系如图所示,则t1时刻改变的条件可能是(填写字母)____________ 。
a.保持温度、体积不变,加少量碳粉 b.保持温度、体积不变,增大CO浓度 c.保持温度不变,压缩容器
(4)在一定温度下,向某体积可变的恒压密闭容器(P总)加入lrnolCO2与足量的碳,发生反应C(s)+CO2(g)⇌2CO(g) ΔH=+172kJ/mol,平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示。
①650℃时,该反应达平衡后吸收的热量是________ 。(计算时不考虑温度对ΔH的影响)
②T℃时,若向平衡体系中再充入一定量按V(CO2):V(CO)=3:4的混合气体,平衡_____ (填:“正向”、“逆向”或“不”)移动。
③925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp为_____ (保留三位有效数字)。[气体分压P分=气体总压P总×体积分数,用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数,记作Kp]
写出SO2(g)与NO2(g)反应生成SO3(g)和NO(g)的热化学方程式
II.(2)辉铜矿可由黄铜矿(主要成分为CuFeS2)通过电解转变而成,有关转化如图,阴极反应式为
若转化时转移了0.2mol电子,共生成Cu2S
III.(3)T℃时,向某恒温密闭容器中加入一定量的Fe2O3和C,发生反应Fe2O3(s)+3C(s)⇌2Fe(s)+3CO(g)ΔH=+489kJ/mol,反应达到平衡后,在t1时刻改变某条件,逆反应速率v(逆)随时间(t)的变化关系如图所示,则t1时刻改变的条件可能是(填写字母)
a.保持温度、体积不变,加少量碳粉 b.保持温度、体积不变,增大CO浓度 c.保持温度不变,压缩容器
(4)在一定温度下,向某体积可变的恒压密闭容器(P总)加入lrnolCO2与足量的碳,发生反应C(s)+CO2(g)⇌2CO(g) ΔH=+172kJ/mol,平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示。
①650℃时,该反应达平衡后吸收的热量是
②T℃时,若向平衡体系中再充入一定量按V(CO2):V(CO)=3:4的混合气体,平衡
③925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp为
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解题方法
【推荐2】以碳为核心的能源物质开发可以减少煤炭、石油等高碳能源消耗,减少温室气体排放。请结合化学反应原理相关知识,回答下列问题:
(1)甲醇可直接脱氢制取甲醛,其原理为,反应温度与平衡转化率的关系如图所示:
①已知部分化学键的键能数据如下表:
则该反应的__________ 。
②图中Q点对应温度下:v(正)_______ (填“>”“=”或“<”)v(逆)。
③若图中P点平衡时容器的总压为,则对应温度下该反应的平衡常数_______ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(2)二氧化碳催化加氢合成低碳烯烃是目前研究的热门课题。在的恒容密闭容器中充入、,发生反应 ;在不同温度下,用传感技术测出平衡时的物质的量变化关系如图所示。
①该反应的_______ (填“>”“<”或“无法确定”)0。
②温度下的平衡常数_______ 。
③在温度下,其他条件不变,起始时若按、、、进行投料,此时v(正)_______ (填“>”“<”或“=”)v(逆)。
④提高的平衡转化率,除改变温度外,还可采取的措施是_______ (列举一项)。
(1)甲醇可直接脱氢制取甲醛,其原理为,反应温度与平衡转化率的关系如图所示:
①已知部分化学键的键能数据如下表:
化学键 | |||||
键能 | 413.4 | 351.0 | 462.8 | 745.0 | 436.0 |
②图中Q点对应温度下:v(正)
③若图中P点平衡时容器的总压为,则对应温度下该反应的平衡常数
(2)二氧化碳催化加氢合成低碳烯烃是目前研究的热门课题。在的恒容密闭容器中充入、,发生反应 ;在不同温度下,用传感技术测出平衡时的物质的量变化关系如图所示。
①该反应的
②温度下的平衡常数
③在温度下,其他条件不变,起始时若按、、、进行投料,此时v(正)
④提高的平衡转化率,除改变温度外,还可采取的措施是
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】“一碳化学”是指以含一个碳原子的化合物合成一系列重要的化工原料和燃料的化学。利用“一碳化学”技术可有效实现工业制氢;该工业制氢方法主要涉及以下反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)___________ 。
(2)某温度时,在2L容器中充入和发生反应Ⅲ,的物质的量随时间变化的曲线如图所示。
①0~5min内的反应速率为___________ ;
②该温度下的平衡常数为K=___________ 。
(3)催化加氢可以进一步合成许多化学品。与KOH溶液反应可制得。在密闭容器中,向含有催化剂的溶液中通入生成,其离子方程式为___________ ;其他条件不变,的产率随温度的变化如图所示。当反应温度高于80℃,的产率迅速下降,可能的原因是___________ 。
(4)HCOOH燃料电池。研究HCOOH燃料电池性能的装置如图所示,两电极区间用允许、通过的离子交换膜隔开。电池负极电极反应式为___________ ;放电过程中需补充的物质A为___________ (填化学式)。
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)
(2)某温度时,在2L容器中充入和发生反应Ⅲ,的物质的量随时间变化的曲线如图所示。
①0~5min内的反应速率为
②该温度下的平衡常数为K=
(3)催化加氢可以进一步合成许多化学品。与KOH溶液反应可制得。在密闭容器中,向含有催化剂的溶液中通入生成,其离子方程式为
(4)HCOOH燃料电池。研究HCOOH燃料电池性能的装置如图所示,两电极区间用允许、通过的离子交换膜隔开。电池负极电极反应式为
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