羰基硫(COS)广泛存在于煤、石油和天然气为原料的化工生产中,不经处理直接排放会引起大气污染,石油化工中产生的羰基硫可通过以下方法脱除。
Ⅰ.干法脱除:在催化剂存在下,COS和H2可发生两个平行反应:
i. COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g)△H1=-17kJ/mol
ii. COS(g)+4H2(g)H2S(g)+CH4(g)+H2O(g) △H2
(1)已知:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H=+206kJ/mol,则△H2=______________ 。
(2)T1℃时,向10L恒容密闭容器中充人1molCOS和4molH2,发生反应i和ii。5min时达到平衡,测得体系压强减少了20%,CO的体积分数为10%且其平衡分压为P1。
①0-5min内,v(COS)=______________ 。
②反应i的平衡常数K=______________ 。
③若在起始温度为T1℃的绝热容器中重复上述实验,H2的平衡分压P2______________ P1(填“>”“=”或“<”),理由为______________ 。
Ⅱ.湿法脱除:原理为COS+4OH-=S2-+CO32-+2H2O。温度为293K时,将COS以固定流速匀速通入一定浓度的NaOH溶液中,测得体系内c(S2-)随时间(t)的变化如图所示:
(3)由图可知,增大NaOH溶液的初始浓度,COS的吸收速率______________ (填“增大”“减小”或“不变”),判断依据为______________ 。
(4)在上述反应体系中同时加入少量溴水,也能吸收COS并得到澄清溶液,发生反应的化学方程式为______________ 。
Ⅰ.干法脱除:在催化剂存在下,COS和H2可发生两个平行反应:
i. COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g)△H1=-17kJ/mol
ii. COS(g)+4H2(g)H2S(g)+CH4(g)+H2O(g) △H2
(1)已知:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H=+206kJ/mol,则△H2=
(2)T1℃时,向10L恒容密闭容器中充人1molCOS和4molH2,发生反应i和ii。5min时达到平衡,测得体系压强减少了20%,CO的体积分数为10%且其平衡分压为P1。
①0-5min内,v(COS)=
②反应i的平衡常数K=
③若在起始温度为T1℃的绝热容器中重复上述实验,H2的平衡分压P2
Ⅱ.湿法脱除:原理为COS+4OH-=S2-+CO32-+2H2O。温度为293K时,将COS以固定流速匀速通入一定浓度的NaOH溶液中,测得体系内c(S2-)随时间(t)的变化如图所示:
(3)由图可知,增大NaOH溶液的初始浓度,COS的吸收速率
(4)在上述反应体系中同时加入少量溴水,也能吸收COS并得到澄清溶液,发生反应的化学方程式为
更新时间:2020-05-17 20:12:19
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【推荐1】研究碳、氮、硫等元素化合物的性质或转化对建设生态文明、美丽中国具有重要意义,请按要求回答下列问题。
I.H2S是石油化工行业广泛存在的污染性气体,但同时也是重要的氢源和硫源,工业上可以采取多种方式处理。
(1)已知:2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l);ΔH1=akJ·mol-1
S(s)+O2(g)=SO2(g);ΔH2=bkJ·mol-1
则空气氧化脱除H2S反应2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l)的ΔH=___________ kJ·mol-1.
(2)H2S与CO2在高温下发生反应:。在340℃时,将1molCO2与1molH2S充入2L的空钢瓶中。该反应平衡后的物质的量分数为,反应平衡常数K=___________ 。
(3)若将H2S和CO2按不同比例投入一密闭容器中发生上述反应,反应达到平衡时,COS的体积分数随H2S和CO2的投料比的变化曲线如图所示,则b点时,平衡体系中S、C原子个数比接近___________ ;a、b、c三点CO2的转化率最大的是___________ 。
II.下图是一个电化学过程的示意图。请回答下列问题:
(4)写出通入CH3OH的电极的电极反应式:___________ 。
(5)乙池中反应的化学方程式___________ 。
(6)当乙池中B(Ag)极质量增加10.8g,甲池中理论上消耗标准状况O2的体积为___________,此时丙池中某电极析出某金属,则丙池中的某盐溶液可能是___________
I.H2S是石油化工行业广泛存在的污染性气体,但同时也是重要的氢源和硫源,工业上可以采取多种方式处理。
(1)已知:2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l);ΔH1=akJ·mol-1
S(s)+O2(g)=SO2(g);ΔH2=bkJ·mol-1
则空气氧化脱除H2S反应2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l)的ΔH=
(2)H2S与CO2在高温下发生反应:。在340℃时,将1molCO2与1molH2S充入2L的空钢瓶中。该反应平衡后的物质的量分数为,反应平衡常数K=
(3)若将H2S和CO2按不同比例投入一密闭容器中发生上述反应,反应达到平衡时,COS的体积分数随H2S和CO2的投料比的变化曲线如图所示,则b点时,平衡体系中S、C原子个数比接近
II.下图是一个电化学过程的示意图。请回答下列问题:
(4)写出通入CH3OH的电极的电极反应式:
(5)乙池中反应的化学方程式
(6)当乙池中B(Ag)极质量增加10.8g,甲池中理论上消耗标准状况O2的体积为___________,此时丙池中某电极析出某金属,则丙池中的某盐溶液可能是___________
A.MgSO4 | B.CuSO4 | C.NaCl | D.AgNO3 |
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【推荐2】研究二氧化碳的资源化利用具有重要的意义。回答下列问题:
(1)已知下列热化学方程式:
反应I: 。
反应II:
则反应的_______ 。
(2)在T℃时,将和加入容积不变的密闭容器中,发生反应I:,能判断反应达到平衡的是_______(填字母)。
(3)将的混合气体充入密闭容器中发生上述反应I、II,在不同温度和压强时,的平衡转化率如图所示。0.1MPa时,的转化率在600℃之后随温度升高而增大的主要原因是____ 。
(4)加氢制备的一种催化机理如图,下列说法正确的是_______。
(5)一定温度和压强为1MPa条件下,将和按物质的量之比为1:4通入密闭弹性容器中发生催化反应,假设只发生反应:
I.
II.
10min时两个反应均达到平衡,平衡转化率为80%,选择性为50%[的选择性]。该温度下,反应II的_______ (已知是用反应体系中气体物质的分压来表示的平衡常数,即将K表达式中平衡浓度用平衡分压代替),用的分压变化表示反应I在10分钟内达平衡的平均速率为_______ (保留两位有效数字)。
(1)已知下列热化学方程式:
反应I: 。
反应II:
则反应的
(2)在T℃时,将和加入容积不变的密闭容器中,发生反应I:,能判断反应达到平衡的是_______(填字母)。
A.的消耗速率和的生成速率相等 |
B.容器内气体压强不再发生变化 |
C.混合气体的密度不再发生变 |
D.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化 |
(4)加氢制备的一种催化机理如图,下列说法正确的是_______。
A.催化过程使用的催化剂为和 |
B.可以释放出*(活化分子) |
C.经过Ni活性中心断键裂解产生活化态H*的过程为放热过程 |
D.加氢制备的过程需要和Ni共同完成 |
I.
II.
10min时两个反应均达到平衡,平衡转化率为80%,选择性为50%[的选择性]。该温度下,反应II的
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【推荐3】我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和.研发二氧化碳利用技术,降低空气中二氧化碳含量成为研究热点.以为原料合成甲醇的过程主要涉及以下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
(1)根据盖斯定律,反应Ⅰ的_____________ 。
(2)一定条件下,的反应历程如图1所示.该反应的反应速率由第__________ (填“1”或“2”)步决定。(3)在一定温度下的固定容积的密闭容器中,通入和,发生反应,测得和的浓度随时间变化如图2所示。①不能说明该反应已达平衡状态的是_____________ (填标号)。
A.的体积分数在混合气体中保持不变
B.混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗,同时消耗
D.反应中与的物质的量浓度之比为,且保持不变
②,用的浓度变化表示平均反应速率_____________ ;
③计算该温度下此反应的平衡常数_____________ (保留两位有效数字);
(4)将设计成双液电池,正极烧杯中盛放的溶液为_____ ,电池负极的电极反应式为_____________ ;
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
(1)根据盖斯定律,反应Ⅰ的
(2)一定条件下,的反应历程如图1所示.该反应的反应速率由第
A.的体积分数在混合气体中保持不变
B.混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗,同时消耗
D.反应中与的物质的量浓度之比为,且保持不变
②,用的浓度变化表示平均反应速率
③计算该温度下此反应的平衡常数
(4)将设计成双液电池,正极烧杯中盛放的溶液为
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐1】某实验小组探究外界条件对化学反应速率的影响,进行了以下实验。
Ⅰ.探究温度、浓度对硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的影响
(1)写出Na2S2O3与H2SO4反应的离子方程式________ ;
(2)该小组同学设计了如下表所示系列实验:
实验①和②探究温度对该反应速率的影响,则实验②中,t1=___________ (填“20℃”或“60℃”)、V2=___________ mL。若V5=6.0,实验①和③的实验目的是_______ 。
Ⅱ.探究催化剂对H2O2分解速率的影响
(3)按下图进行定量实验研究。挤压注射器使FeCl3溶液全部加入试管中,记录数据;用CuCl2溶液代替FeCl3溶液进行平行实验,比较催化剂对反应速率的影响。该实验需测定的实验数据是________ 。
(4)用上图中的装置,探究MnO2催化H2O2分解的最佳条件。此时注射器中应加入的试剂是___________ 。挤压注射器使液体全部加入试管中开始至不再有气体产生,记录反应时间。反应物用量和反应时间如下表:
分析表中数据,从实验效果和“绿色化学”的角度考虑,H2O2的浓度一定时,加入___________ g的MnO2为较佳选择。
Ⅰ.探究温度、浓度对硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的影响
(1)写出Na2S2O3与H2SO4反应的离子方程式
(2)该小组同学设计了如下表所示系列实验:
实验序号 | 反应温度/℃ | Na2S2O3溶液 | H2SO4稀溶液 | H2O | ||
V/mL | c/(mol/L) | V/mL | c/(mol/L) | V/mL | ||
① | 20 | 10.0 | 0.10 | 10.0 | 0.50 | 0 |
② | t1 | V1 | 0.10 | V2 | 0.50 | V3 |
③ | t2 | V4 | 0.10 | V5 | 0.50 | V6 |
Ⅱ.探究催化剂对H2O2分解速率的影响
(3)按下图进行定量实验研究。挤压注射器使FeCl3溶液全部加入试管中,记录数据;用CuCl2溶液代替FeCl3溶液进行平行实验,比较催化剂对反应速率的影响。该实验需测定的实验数据是
(4)用上图中的装置,探究MnO2催化H2O2分解的最佳条件。此时注射器中应加入的试剂是
H2O2 时间 | 0.1g | 0.3g | 0.8g |
10mL1.5% | 223s | 67s | 56s |
10mL3.0% | 308s | 109s | 98s |
10mL4.5% | 395s | 149s | 116s |
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】I.某小组利用H2C2O4溶液和硫酸酸化的KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时通过测定酸性KMnO4溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。已知:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
(1)表中V1=____________ mL,V2=____________ mL。
(2)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是____________ (填编号,下同),可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是____________ 。
(3)实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为2min,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时间内平均反应速率v(H2C2O4)=____________ mol•L-1•min-1。
II.将镁带投入盛放在敞口容器中的盐酸里,产生H2的速率与时间的关系可用如图表示。
(1)解释图中AB段形成的原因____________ 。
(2)解释图中t1时刻后速率变小的原因____________ 。
实验编号 | 0.1mol/L酸性KMnO4溶液的体积/mL | 0.6mol/LH2C2O4溶液的体积/mL | H2O的体积/mL | 实验温度/℃ | 溶液褪色所需时间/min |
① | 10 | V1 | 35 | 25 | t1 |
② | 10 | 10 | 30 | 25 | t2 |
③ | 10 | 10 | V2 | 50 | t3 |
(2)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是
(3)实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为2min,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时间内平均反应速率v(H2C2O4)=
II.将镁带投入盛放在敞口容器中的盐酸里,产生H2的速率与时间的关系可用如图表示。
(1)解释图中AB段形成的原因
(2)解释图中t1时刻后速率变小的原因
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解答题-实验探究题
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适中
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【推荐3】实验是化学研究的重要手段。
已知:i.具有强氧化性,能完全电离,易被还原为;
ii.淀粉检测的灵敏度很高,遇低浓度的即可快速变蓝;
iii.溶液中存在:。
(1)研究与的平均反应速率,小组同学分别向两支试管中依次加入下列试剂,并记录变色时间,如表。
查阅文献知,实验1—2中的反应分两步进行,反应I:……;反应II:。
①反应I的离子方程式是__________________________ ;
②加入溶液后溶液变色的时间明显增长的原因__________________ 。
③根据实验数据,计算30s内的平均反应速率___________ 。
(2)研究反应速率与和的关系,k为常数。实验数据如表:(所用试剂除标注外均为0.2)
①加入、溶液的目的是控制实验条件,其中___________ ,___________
②若实验测得数据,则____________ 。
③此实验的结论为___________ 。
已知:i.具有强氧化性,能完全电离,易被还原为;
ii.淀粉检测的灵敏度很高,遇低浓度的即可快速变蓝;
iii.溶液中存在:。
(1)研究与的平均反应速率,小组同学分别向两支试管中依次加入下列试剂,并记录变色时间,如表。
编号 | 0.2溶液/ | 0.01溶液/ | 蒸馏水/ | 0.4%的淀粉溶液/ | 0.2溶液/ | 变色时间/s |
1—1 | 2 | 0 | 2.7 | 0.1 | 0.2 | 立即 |
1—2 | 2 | 0.8 | 0.1 | 0.1 | 2 | 30 |
①反应I的离子方程式是
②加入溶液后溶液变色的时间明显增长的原因
③根据实验数据,计算30s内的平均反应速率
(2)研究反应速率与和的关系,k为常数。实验数据如表:(所用试剂除标注外均为0.2)
实验编号 | 溶液/ | 溶液/ | 0.05 溶液/ | 溶液/ | 溶液/ | 0.2%淀粉溶液/ | |
2—1 | 10 | 10 | 3 | 0 | 0 | 1 | |
2—2 | 10 | 5 | 3 | 1 | |||
2—3 | 10 | 2.5 | 3 | 1 |
①加入、溶液的目的是控制实验条件,其中
②若实验测得数据,则
③此实验的结论为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐1】Ⅰ.已知在25℃、101kPa时:
a.
b.
(1)写出与Na反应生成的热化学方程式_______ 。
Ⅱ.铁系金属常用作CO加氢反应的催化剂。已知某种催化剂可用来催化反应 。在T℃,压强为p时将1 mol CO和3 mol 加入容积为1 L的密闭容器中。实验测得CO的体积分数如表:
(2)达到平衡时,体系的总压强p与初始压强p0之比为_______ ;
(3)如图是该反应CO的平衡转化率与温度、压强的关系。
图中温度、、由高到低的顺序是_______ ,理由是_______ 。
(4)45 min时,保持容器的温度和体积不变,再加入1 mol CO和3 mol ,再次达到平衡时,CO的平衡转化率_______ (填“不变”、“增大”或“减小”)。
a.
b.
(1)写出与Na反应生成的热化学方程式
Ⅱ.铁系金属常用作CO加氢反应的催化剂。已知某种催化剂可用来催化反应 。在T℃,压强为p时将1 mol CO和3 mol 加入容积为1 L的密闭容器中。实验测得CO的体积分数如表:
0 | 10 | 20 | 30 | 35 | |
0.25 | 0.20 | 0.17 | 0.15 | 0.15 |
(3)如图是该反应CO的平衡转化率与温度、压强的关系。
图中温度、、由高到低的顺序是
(4)45 min时,保持容器的温度和体积不变,再加入1 mol CO和3 mol ,再次达到平衡时,CO的平衡转化率
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解答题-原理综合题
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【推荐2】降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。
(1)如下图所示。已知:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH1= -41 kJ·mol−1
CH3CH2OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g) ΔH2= +174.1 kJ·mol−1
反应 Ⅰ 的热化学方程式为_________ 。
(2)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理,进行如下实验:在容积为1L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3mol H2,在500℃下发生发应,实验测得CO2和的物质的量(n)随时间变化如图1所示:
①500℃达平衡时,物质的量分数为____________ 。图2是改变温度时速率随时间变化的示意图,则该反应的正反应为____________ 反应(填“放热”或“吸热”)。
②500℃该反应的平衡常数为____________ ,若提高温度800℃进行,达平衡时,K值____________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
③500℃条件下,测得某时刻,CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g) 和H2O(g) 的浓度均此时v(正)_____________ v(逆)(填“>”“<”或“=”)
④下列措施能使增大的是____________ 。
A.升高温度 B.在原容器中充入
C.原容器中充入1 mol CO2和3 mol H2 D.缩小容器容积,增大压强
(1)如下图所示。已知:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH1= -41 kJ·mol−1
CH3CH2OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g) ΔH2= +174.1 kJ·mol−1
反应 Ⅰ 的热化学方程式为
(2)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理,进行如下实验:在容积为1L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3mol H2,在500℃下发生发应,实验测得CO2和的物质的量(n)随时间变化如图1所示:
①500℃达平衡时,物质的量分数为
②500℃该反应的平衡常数为
③500℃条件下,测得某时刻,CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g) 和H2O(g) 的浓度均此时v(正)
④下列措施能使增大的是
A.升高温度 B.在原容器中充入
C.原容器中充入1 mol CO2和3 mol H2 D.缩小容器容积,增大压强
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【推荐3】甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料,还可以作为燃料电池的原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:
①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH1
②CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2
③CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH3
回答下列问题:
(1)已知反应①中相关的化学键键能数据如下:
由此计算ΔH1=______ kJ·mol-1,已知ΔH2=-58kJ·mol-1,则ΔH3=________ kJ·mol-1。
(2)以CH4和H2O为原料,通过下列反应也可以制备甲醇。
I:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.0kJ·mol-1
II:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH=-129.0kJ·mol-1
CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为___________ 。
(3)工业上在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) △H。下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)
①由表中数据判断△H___________ 0(填“>”、“=”或“<”)
②某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应后,4min达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,此时的温度为___________ ,则反应速率v(H2)=___________ 。
①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH1
②CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2
③CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH3
回答下列问题:
(1)已知反应①中相关的化学键键能数据如下:
化学键 | H—H | C—O | C≡O(CO) | H—O | C—H |
E/kJ·mol-1 | 436 | 343 | 1076 | 465 | 413 |
(2)以CH4和H2O为原料,通过下列反应也可以制备甲醇。
I:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.0kJ·mol-1
II:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH=-129.0kJ·mol-1
CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为
(3)工业上在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) △H。下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)
温度/℃ | 250 | 300 | 350 |
K/L2∙mol-2 | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
②某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应后,4min达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,此时的温度为
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【推荐1】2021年国务院政府工作报告时指出:优化产业结构和能源结构,扎实做好碳达峰、碳中和各项工作。
(1)利用工业废气中的CO2可制取甲醇,其反应为: CO2+3H2CH3OH+H2O。
①常温常压下,已知反应的能量变化如图1、图2所示,由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式为_______ 。
②为探究用CO2生产燃料甲醇的反应原理,现进行如下实验:在一恒温恒容密闭容器中,充入1molCO2和3 mol H2,进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图3所示。从反应开始到平衡,v(H2)=_______ mol·L-1·min-1;能使平衡体系中增大的措施有_______ (任写一条)。
(2)已知CO2(g)+ H2(g) HCOOH(g) ΔH= -31.4 kJ·mol-1。
①温度为T1°C时,将等物质的量的CO2和H2充入体积为1 L的密闭容器中发生反应:CO2(g)+ H2(g) HCOOH(g) K=2,实验测得:v正=k正c(CO2)·c(H2),v逆=k逆c(HCOOH),k正 、k逆为速率常数。T1°C时,k正=_______ k逆。
②温度为T2°C时,k正=1.9k逆, 则T2°C时平衡压强_______ (填“> ”“<”或“=”)T1°C时平衡压强,理由是_______ 。
(3)我国科学家设计了一种将电解饱和食盐水与电催化还原CO2相耦合的电解装置(如图4)。阴极上的电极反应式为:_______ 。
(1)利用工业废气中的CO2可制取甲醇,其反应为: CO2+3H2CH3OH+H2O。
①常温常压下,已知反应的能量变化如图1、图2所示,由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式为
②为探究用CO2生产燃料甲醇的反应原理,现进行如下实验:在一恒温恒容密闭容器中,充入1molCO2和3 mol H2,进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图3所示。从反应开始到平衡,v(H2)=
(2)已知CO2(g)+ H2(g) HCOOH(g) ΔH= -31.4 kJ·mol-1。
①温度为T1°C时,将等物质的量的CO2和H2充入体积为1 L的密闭容器中发生反应:CO2(g)+ H2(g) HCOOH(g) K=2,实验测得:v正=k正c(CO2)·c(H2),v逆=k逆c(HCOOH),k正 、k逆为速率常数。T1°C时,k正=
②温度为T2°C时,k正=1.9k逆, 则T2°C时平衡压强
(3)我国科学家设计了一种将电解饱和食盐水与电催化还原CO2相耦合的电解装置(如图4)。阴极上的电极反应式为:
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐2】请参考题中图表,已知E1=134kJ•mol﹣1、E2=368kJ•mol﹣1,根据要求回答下列问题:
(1)图甲是1mol NO2(g)和1mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中的能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:___________ 。
(2)在一2L密闭容器中,起始时向该容器中充入H2S和CH4,n(H2S):n(CH4)=2:1,起始的n(CH4)=3mol,发生反应:CH4(g)+2H2S(g) CS2(g)+4H2(g)。温度变化对平衡时产物的物质的量分数的影响如图乙所示,为提高H2S的平衡转化率,除改变温度外,还可采取的措施是___________ 。(列举一条)。N点对应温度下,化学反应经过了10min建立了平衡,该反应的v(H2S)=___________ 。
(3)反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的平衡转化率与温度、压强关系如图丙所示[其中n(CH4):n(H2O)=1:1]。该反应在图中A点的平衡常数Kp=___________ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数),图中压强(p1、p2、p3、p4)由大到小的顺序为___________ 。
(4)瑞典化学家阿累尼乌斯的化学反应速率经验定律为k=Ae,(其中,k为速率常数,A、R为常数,Ea为活化能,T为绝对温度,e为自然对数底数,约为2.718)。由此判断下列说法中正确的是___________ (填序号,k正、k逆为正、逆反应速率常数)。
A.其他条件不变,升高温度,k正增大、k逆变小
B.其他条件不变,使用催化剂,k正、k逆同等倍数增大
C.其他条件不变,增大反应物浓度,k正增大、k逆不变
D.其他条件不变,减小压强,k正、k逆都变小
(1)图甲是1mol NO2(g)和1mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中的能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:
(2)在一2L密闭容器中,起始时向该容器中充入H2S和CH4,n(H2S):n(CH4)=2:1,起始的n(CH4)=3mol,发生反应:CH4(g)+2H2S(g) CS2(g)+4H2(g)。温度变化对平衡时产物的物质的量分数的影响如图乙所示,为提高H2S的平衡转化率,除改变温度外,还可采取的措施是
(3)反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的平衡转化率与温度、压强关系如图丙所示[其中n(CH4):n(H2O)=1:1]。该反应在图中A点的平衡常数Kp=
(4)瑞典化学家阿累尼乌斯的化学反应速率经验定律为k=Ae,(其中,k为速率常数,A、R为常数,Ea为活化能,T为绝对温度,e为自然对数底数,约为2.718)。由此判断下列说法中正确的是
A.其他条件不变,升高温度,k正增大、k逆变小
B.其他条件不变,使用催化剂,k正、k逆同等倍数增大
C.其他条件不变,增大反应物浓度,k正增大、k逆不变
D.其他条件不变,减小压强,k正、k逆都变小
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】含碳化合物的合成与转化具有重要的研究价值。
(1)热力学规定,在标准压强和指定温度下,由元素最稳定的单质生成化合物时的反应热称为该化合物的标准摩尔生成焓。常温下,、的标准摩尔生成焓分别为、,则表示标准摩尔生成焓的热化学反应方程式为___________ 。
(2)与在某催化剂作用下的反应如图所示:
该反应的热化学反应方程式为___________ 。
(3)汽车尾气中的和在催化转化器中可反应生成两种无毒无害的气体(该反应为放热反应),若该反应在恒温、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到时刻达到平衡状态的是___________(填标号)。
(4)与可发生反应:,2L密闭容器中通入和,在不同催化剂(A、B)作用下,进行相同时间后,的产率随反应温度的变化如图所示:①在催化剂A、B作用下,正、逆反应活化能差值分别用、表示,则___________ (填“>”“<”或“=”,下同)。
②y点对应的v(逆)___________ z点对应的v(正)。
③若w点的时间为5min,则的平均反应速率为___________ 。此温度下的化学平衡常数为___________ 。
(1)热力学规定,在标准压强和指定温度下,由元素最稳定的单质生成化合物时的反应热称为该化合物的标准摩尔生成焓。常温下,、的标准摩尔生成焓分别为、,则表示标准摩尔生成焓的热化学反应方程式为
(2)与在某催化剂作用下的反应如图所示:
化学键 | |||||
键能/() | 438 | 326 | 802 | 464 | 414 |
(3)汽车尾气中的和在催化转化器中可反应生成两种无毒无害的气体(该反应为放热反应),若该反应在恒温、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到时刻达到平衡状态的是___________(填标号)。
A. | B. | C. | D. |
(4)与可发生反应:,2L密闭容器中通入和,在不同催化剂(A、B)作用下,进行相同时间后,的产率随反应温度的变化如图所示:①在催化剂A、B作用下,正、逆反应活化能差值分别用、表示,则
②y点对应的v(逆)
③若w点的时间为5min,则的平均反应速率为
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