开发新型高效的乙烷脱氢制乙烯过程对于石油化工至关重要。回答下列问题:
(1)不同Zn含量PtSn催化剂催化乙烷脱氢反应![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/89b21512750465addab8a16c8442138a.png)
时,乙烷的转化效率随时间变化如下图所示。由图可知,催化活性最优的催化剂为____________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/6/11/2482431883796480/2482594739822592/STEM/ac9d4969-9343-42d9-9fa3-e5ba9add30d0.png?resizew=284)
(2)随着温度升高,乙烷脱氢反应容易造成催化剂表面积碳,影响催化剂的稳定性,脱氢时通常一起充入CO2,该工艺称为“乙烷二氧化碳氧化脱氢反应”,CO2发生的反应为:
、![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9c8db79c48b993405b1feb6ee974cd00.png)
。则CO2的作用为____________ 、____________ 。
(3)实验室模拟“乙烷二氧化碳氧化脱氢反应”,
℃时,将2.8mol
与5.2mol CO2充入容积恒定为0.5L的恒温密闭容器中发生反应:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bb44b553a8fbb4537b21585e7ad0cb14.png)
,平衡时,
。
①a=______ 。
②T℃时,该反应的平衡常数K=______ 。
③若不考虑副反应,对于该反应体系,下列说法正确的是______ (填标号)。
a.三种生成物平衡分压比值保持不变时,反应达到平衡状态
b.降低C2H6与CO2用料比,C2H6的平衡转化率升高
c.在容器中加入CaO,可与H2O反应,提高CH2=CH2产率
d.反应开始后的一段时间内,适当缩小容器体积可提高单位时间内C2H6的转化率
(4)中国科学院科研团队,利用固体氧化物电解池(Solid oxide electrolysis cell,SOEC),在SOEC阳极实现了高选择性乙烷电化学脱氢制乙烯。装置示意图如下。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/6/11/2482431883796480/2482594739822592/STEM/44cd0147-8a74-4715-9fa5-300d3cf916db.png?resizew=371)
①b为电源的______ 极。
②阳极电极反应为__________________ 。
(1)不同Zn含量PtSn催化剂催化乙烷脱氢反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/89b21512750465addab8a16c8442138a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98927839672e799b034c0565a381fcc3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/6/11/2482431883796480/2482594739822592/STEM/ac9d4969-9343-42d9-9fa3-e5ba9add30d0.png?resizew=284)
(2)随着温度升高,乙烷脱氢反应容易造成催化剂表面积碳,影响催化剂的稳定性,脱氢时通常一起充入CO2,该工艺称为“乙烷二氧化碳氧化脱氢反应”,CO2发生的反应为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/005347070dffab62c10dba68c72af84e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5ea4567ca6ee8a5180ad71f35be93390.png)
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(3)实验室模拟“乙烷二氧化碳氧化脱氢反应”,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/591c5b712dc14517e369be2345526fc7.png)
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①a=
②T℃时,该反应的平衡常数K=
③若不考虑副反应,对于该反应体系,下列说法正确的是
a.三种生成物平衡分压比值保持不变时,反应达到平衡状态
b.降低C2H6与CO2用料比,C2H6的平衡转化率升高
c.在容器中加入CaO,可与H2O反应,提高CH2=CH2产率
d.反应开始后的一段时间内,适当缩小容器体积可提高单位时间内C2H6的转化率
(4)中国科学院科研团队,利用固体氧化物电解池(Solid oxide electrolysis cell,SOEC),在SOEC阳极实现了高选择性乙烷电化学脱氢制乙烯。装置示意图如下。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/6/11/2482431883796480/2482594739822592/STEM/44cd0147-8a74-4715-9fa5-300d3cf916db.png?resizew=371)
①b为电源的
②阳极电极反应为
更新时间:2020-06-11 22:34:50
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相似题推荐
【推荐1】乙醇是重要的燃料和有机化工原料。回答下列问题:
(1)乙烯直接水合制备乙醇涉及的反应有:
I.C2H4(g)+2H2O(g)
2CH3OH(g) △H1=+29.1 kJ·mol-1
II.2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-23.9 kJ·mol-1
III.CH3OCH3(g)
C2H5OH(g) △H3=-50.7 kJ·mol-1
①乙烯直接水合反应的热化学方程式为________________________ 。
②恒温下,反应II可以________ (填“增大”“减小”或“无影响”)反应I中乙烯的转化率,理由为________________________________ 。
③一定温度下,向恒容刚性容器中以物质的量之比1:1充入C2H4(g)和H2O(g),发生乙烯直接水合反应。实验测得反应前容器内压强为p0 kPa,20 min达到平衡时容器内压强为p1 kPa。0~20 min内反应的平均速率v(C2H4)=________ (用分压表示,下同);反应的平衡常数Kp=________ kPa-1。
(2)目前认为酸催化下乙烯水合制乙醇的反应过程中能量变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/8/9193c4c0-ae8e-475d-aeac-15074c94fec0.png?resizew=474)
①反应过程中的决速步骤为________________ 。
②反应物分子有效碰撞几率最大的步骤为________ ,对应反应的化学方程式为________ 。
(1)乙烯直接水合制备乙醇涉及的反应有:
I.C2H4(g)+2H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
II.2CH3OH(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
III.CH3OCH3(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
①乙烯直接水合反应的热化学方程式为
②恒温下,反应II可以
③一定温度下,向恒容刚性容器中以物质的量之比1:1充入C2H4(g)和H2O(g),发生乙烯直接水合反应。实验测得反应前容器内压强为p0 kPa,20 min达到平衡时容器内压强为p1 kPa。0~20 min内反应的平均速率v(C2H4)=
(2)目前认为酸催化下乙烯水合制乙醇的反应过程中能量变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/8/9193c4c0-ae8e-475d-aeac-15074c94fec0.png?resizew=474)
①反应过程中的决速步骤为
②反应物分子有效碰撞几率最大的步骤为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐2】随着人类社会的发展,氮氧化物的排放导致一系列环境问题。
(1)NO加速臭氧层被破坏,其反应过程如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/9/20/3328985092505600/3441444945772544/STEM/10e2307b018a4bb2970300217a893cd9.png?resizew=216)
反应O3(g)+O(g)=2O2(g) ∆H=−143kJ/mol
反应1:O3(g)+NO(g)=NO2(g)+O2(g) ∆H1=−200.2kJ/mol
反应2:热化学方程式为___________ 。
(2)①汽车发动机工作时会引发反应N2(g)+O2(g)
2NO(g)。2000K时,向固定容积的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2发生上述反应,下列能说明反应已达到平衡状态的是___________ 。
A.混合气体的密度保持不变 B.v正(NO)=2v逆(N2)
C.混合气体的平均相对分子质量不变 D.O2的浓度不再发生变化
反应过程各组分体积分数(φ)的变化如图1所示,N2的平衡转化率为___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/9/20/3328985092505600/3441444945772544/STEM/c9e4a505e3464204bed8f928b5961ae4.png?resizew=225)
②在密闭、固定容积的容器中,一定量NO发生分解的过程中,NO的转化率随时间变化关系如图2所示。反应2NO(g)
N2(g)+O2(g) ∆H___________ 0(填“>”或“<”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/9/20/3328985092505600/3441444945772544/STEM/9ab4394d58f14334b24be3f0e07af759.png?resizew=180)
(3)电解NO制备NH4NO3,是处理氮氧化物的排放的方法之一,发生反应8NO+7H2O
3NH4NO3+2HNO3,其工作原理如图所示:阴极的电极反应式为:___________ 。
(1)NO加速臭氧层被破坏,其反应过程如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/9/20/3328985092505600/3441444945772544/STEM/10e2307b018a4bb2970300217a893cd9.png?resizew=216)
反应O3(g)+O(g)=2O2(g) ∆H=−143kJ/mol
反应1:O3(g)+NO(g)=NO2(g)+O2(g) ∆H1=−200.2kJ/mol
反应2:热化学方程式为
(2)①汽车发动机工作时会引发反应N2(g)+O2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
A.混合气体的密度保持不变 B.v正(NO)=2v逆(N2)
C.混合气体的平均相对分子质量不变 D.O2的浓度不再发生变化
反应过程各组分体积分数(φ)的变化如图1所示,N2的平衡转化率为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/9/20/3328985092505600/3441444945772544/STEM/c9e4a505e3464204bed8f928b5961ae4.png?resizew=225)
②在密闭、固定容积的容器中,一定量NO发生分解的过程中,NO的转化率随时间变化关系如图2所示。反应2NO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/9/20/3328985092505600/3441444945772544/STEM/9ab4394d58f14334b24be3f0e07af759.png?resizew=180)
(3)电解NO制备NH4NO3,是处理氮氧化物的排放的方法之一,发生反应8NO+7H2O
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7ef96369e7450b696eddf9ee81e16a08.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/9/20/3328985092505600/3441444945772544/STEM/5b6afed2884a4b2c9cd5bdc11a3ba240.png?resizew=285)
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【推荐3】
、NO等大气污染物的妥善处理具有重要意义
Ⅰ.(1)工业上常用氨水吸收法处理尾气中的
,已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下:
①
△H1=a kJ/mol;
②
△H2=b kJ/mol
③
△H3=c kJ/mol
则反应
(1) △H=______
(2)也可用NaOH溶液吸收尾气中的SO2,某研究小组将得到的Na2SO3溶液进行电解,其中阴、阳膜组合电解装置如图所示,电极材料为石墨。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/2/1/2648585925574656/2649333735546880/STEM/674763f2ab25444ba29b3c6edb10238b.png?resizew=189)
①b表示______ (填“阴离子”或“阳离子”)交换膜。A~E分别代表生产中的原料或产品,其中C为硫酸溶液,则A表示______ ,E表示______ 。
②阳极的电极反应式为______ 。
Ⅱ.目前,常利用催化技术将汽车尾气的NO处理成无毒气体,发生的反应为
△H=-34.0 kJ/mol。在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体,保持恒压,测得NO的转化率随温度的变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/2/1/2648585925574656/2649333735546880/STEM/b5e7bb8bb2504252b2f42f87dc98b988.png?resizew=247)
由图可知,1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大,其原因为______ ;在1100K时,
的体积分数为______ ;用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。在1050 K、1.1×106 Pa时,该反应的化学平衡常数Kp=______ [已知:气体分压(P分)=气体总压(P总)×体积分数]
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39208d1c3e640e796d76875beeb9fb04.png)
Ⅰ.(1)工业上常用氨水吸收法处理尾气中的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39208d1c3e640e796d76875beeb9fb04.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/53a9596c3260bb9b34c131f454a0b7e0.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f43dd59b570ac33608b1961abf0b609b.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2cc098f053477ca2f5ccd2716d47808a.png)
则反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c0f4a1b438b94f30706453ff0caeeac9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24cde03068deb44bd00e929884761b9d.png)
(2)也可用NaOH溶液吸收尾气中的SO2,某研究小组将得到的Na2SO3溶液进行电解,其中阴、阳膜组合电解装置如图所示,电极材料为石墨。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/2/1/2648585925574656/2649333735546880/STEM/674763f2ab25444ba29b3c6edb10238b.png?resizew=189)
①b表示
②阳极的电极反应式为
Ⅱ.目前,常利用催化技术将汽车尾气的NO处理成无毒气体,发生的反应为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3ed2d13016461dbed46961f88efa8119.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/2/1/2648585925574656/2649333735546880/STEM/b5e7bb8bb2504252b2f42f87dc98b988.png?resizew=247)
由图可知,1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大,其原因为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
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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1】化学反应伴随能量变化,获取反应能量变化有多条途径。
(1)下列反应中,属于吸热反应的是______ (填字母)。
A Na2O与水反应 B 甲烷的燃烧反应 C CaCO3受热分解 D 锌与盐酸反应
(2)获取能量变化的途径
① 通过化学键的键能计算。已知:
计算可得:2H2(g)+ O2(g) =2H2O(g) ∆H=______ kJ·mol-1
②通过盖斯定律可计算。已知在25℃、101kPa时:
Ⅰ.2Na(s)+
O2(g) =Na2O(s)△H=-414kJ·mol-1
Ⅱ.2Na(s)+O2(g) =Na2O2(s)△H=-511kJ·mol-1
写出Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式__________ 。
③利用实验装置测量。测量盐酸与NaOH溶液反应的热量变化的过程中,若取50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸,则还需加入________ (填序号)。
A 50 mL 0.50 mol·L-1NaOH溶液 B 50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液 C 1.0 g NaOH固体
(3)如图,有甲、乙、丙三个密闭容器,其中甲、乙容器与外界能进行热交换,丙不能。现向三个容器中各充入4mol SO2和2mol O2,保持开始时条件完全相同,发生2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) △H =-196kJ/mol,一段时间后三容器中反应均达平衡。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/6/f4e2e627-851e-405d-8c4e-df823d251aa5.png?resizew=238)
①达平衡时,三容器中反应放出的热量由多到少的顺序是_____________ 。
②平衡常数K(甲)、K(乙)、K(丙)的大小关系是__________ 。
③乙、丙相比,反应先达到平衡状态的是__________ 。
④)平衡后某时刻,向三容器中都再充入4mol SO2和2mol O2,重新平衡后,三容器内气体压强由大到小的顺序是_________ 。
(1)下列反应中,属于吸热反应的是
A Na2O与水反应 B 甲烷的燃烧反应 C CaCO3受热分解 D 锌与盐酸反应
(2)获取能量变化的途径
① 通过化学键的键能计算。已知:
化学键种类 | H—H | O=O | O—H |
键能(kJ/mol) | 436 | 498 | 463.4 |
②通过盖斯定律可计算。已知在25℃、101kPa时:
Ⅰ.2Na(s)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cfa1e7ffae662aefb49a44c52d4954d.png)
Ⅱ.2Na(s)+O2(g) =Na2O2(s)△H=-511kJ·mol-1
写出Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式
③利用实验装置测量。测量盐酸与NaOH溶液反应的热量变化的过程中,若取50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸,则还需加入
A 50 mL 0.50 mol·L-1NaOH溶液 B 50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液 C 1.0 g NaOH固体
(3)如图,有甲、乙、丙三个密闭容器,其中甲、乙容器与外界能进行热交换,丙不能。现向三个容器中各充入4mol SO2和2mol O2,保持开始时条件完全相同,发生2SO2(g)+O2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/6/f4e2e627-851e-405d-8c4e-df823d251aa5.png?resizew=238)
①达平衡时,三容器中反应放出的热量由多到少的顺序是
②平衡常数K(甲)、K(乙)、K(丙)的大小关系是
③乙、丙相比,反应先达到平衡状态的是
④)平衡后某时刻,向三容器中都再充入4mol SO2和2mol O2,重新平衡后,三容器内气体压强由大到小的顺序是
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
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解题方法
【推荐2】如图为实验室利用少量Cu片和过量浓硝酸制取NO2气体的装置。
(1)烧瓶中产生气体的颜色是_________ ;
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/11/10/2072768095617024/2078923643158528/STEM/27910b4551d94a72a7f9df99add9161b.png?resizew=330)
(2)反应结束后,将烧瓶浸入冰水中,发生反应2NO2(g)
N2O4(g)ΔH=-53kJ/mol。此时烧瓶内气体颜色______ (填“变深”、“不变”或“变浅”),使用相关化学用语和必要的文字说明颜色变化的原因__________________________________ 。
(3)在80℃时,将0.40molN2O4气体充入2L已经抽成真空的固定容积的密闭容器I中发生反应,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
①计算a=_________ ,此温度时该反应(N2O4作为反应物)的平衡常数K=_________ 。
反应达平衡时,共吸收热量________ kJ。
②在其他条件不变时,改变条件,使反应再次达到平衡,能使c(NO2)/c(N2O4)比值变小的措施有(填字母)________ 。
A.降低温度 B.使用高效催化剂
C.升高温度 D.通入稀有气体,使容器内压强增大
(1)烧瓶中产生气体的颜色是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/11/10/2072768095617024/2078923643158528/STEM/27910b4551d94a72a7f9df99add9161b.png?resizew=330)
(2)反应结束后,将烧瓶浸入冰水中,发生反应2NO2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/11/10/2072768095617024/2078923643158528/STEM/cb0d29b55a874cfeb51d12a6a689ae4d.png?resizew=33)
(3)在80℃时,将0.40molN2O4气体充入2L已经抽成真空的固定容积的密闭容器I中发生反应,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
时间/s | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
n(N2O4)/mol | 0.40 | a | 0.20 | c | d | e |
n(NO2)/mol | 0.00 | 0.24 | b | 0.52 | 0.60 | 0.60 |
反应达平衡时,共吸收热量
②在其他条件不变时,改变条件,使反应再次达到平衡,能使c(NO2)/c(N2O4)比值变小的措施有(填字母)
A.降低温度 B.使用高效催化剂
C.升高温度 D.通入稀有气体,使容器内压强增大
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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】氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。其合成原理为:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,
I.在密闭容器中,投入1mol N2和3 mol H2在催化剂作用下发生反应:
(1)测得反应放出的热量_________ 92.4kJ.(填“小于”,“大于”或“等于”)
(2)当反应达到平衡时,N2和H2的浓度比是___________ ;N2和H2的转化率比是___________ 。
(3)升高平衡体系的温度(保持体积不变),混合气体的平均相对分子质量________ 。(填“变大”、“变小”或“不变”)
(4)当达到平衡时,充入氩气,并保持压强不变,平衡将___________ (填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
(5)若容器恒容、绝热,加热使容器内温度迅速升至原来的2倍,平衡将____________ (填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”)。达到新平衡后,容器内温度________ (填“大于”、“小于”或“等于”)原来的2倍。
II.该反应在一密闭容器中发生,下图是某一时间段反应速率与反应进程的关系曲线图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/11/5/2069055134834688/2071156382507010/STEM/3d0482230e484fc18e5993283dc5e12d.png?resizew=206)
(1)t1、t3、时刻,体系中分别是什么条件发生了变化?
t1_____________________ ,t3_____________________ 。
(2)下列时间段中,氨的百分含量最高的是_______
A.0~t1 B.t2~t3 C.t3~t4 D.t4~t5
Ⅲ.在一容积为2 L的密闭容器内加入0.2 mol N2和0.6 mol H2,在一定条件下发生该反应,反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/11/5/2069055134834688/2071156382507010/STEM/8a5d9fc1951b4ef8a7fffb771a1f4958.png?resizew=328)
(1)根据图示,计算从反应开始到第4分钟达到平衡时,平均反应速率υ(N2)为__________ 。
(2)达到平衡后,第5分钟末,若保持其它条件不变,只改变反应温度,则NH3的物质的量浓度不可能为_____________ 。
a.0.20 mol/L b.0.12 mol/L c.0.10 mol/L d.0.08 mol/L
(3)达到平衡后,第5分钟末,若保持其它条件不变,只把容器的体积缩小,新平衡时NH3的浓度恰好为原来的2倍,则新体积_____ (选填“大于”、“等于”、“小于”)二分之一倍的原体积,化学平衡常数________ (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/11/5/2069055134834688/2071156382507010/STEM/f65447ce5e984d25ac11624fb91d7dfa.png?resizew=21)
I.在密闭容器中,投入1mol N2和3 mol H2在催化剂作用下发生反应:
(1)测得反应放出的热量
(2)当反应达到平衡时,N2和H2的浓度比是
(3)升高平衡体系的温度(保持体积不变),混合气体的平均相对分子质量
(4)当达到平衡时,充入氩气,并保持压强不变,平衡将
(5)若容器恒容、绝热,加热使容器内温度迅速升至原来的2倍,平衡将
II.该反应在一密闭容器中发生,下图是某一时间段反应速率与反应进程的关系曲线图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/11/5/2069055134834688/2071156382507010/STEM/3d0482230e484fc18e5993283dc5e12d.png?resizew=206)
(1)t1、t3、时刻,体系中分别是什么条件发生了变化?
t1
(2)下列时间段中,氨的百分含量最高的是
A.0~t1 B.t2~t3 C.t3~t4 D.t4~t5
Ⅲ.在一容积为2 L的密闭容器内加入0.2 mol N2和0.6 mol H2,在一定条件下发生该反应,反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/11/5/2069055134834688/2071156382507010/STEM/8a5d9fc1951b4ef8a7fffb771a1f4958.png?resizew=328)
(1)根据图示,计算从反应开始到第4分钟达到平衡时,平均反应速率υ(N2)为
(2)达到平衡后,第5分钟末,若保持其它条件不变,只改变反应温度,则NH3的物质的量浓度不可能为
a.0.20 mol/L b.0.12 mol/L c.0.10 mol/L d.0.08 mol/L
(3)达到平衡后,第5分钟末,若保持其它条件不变,只把容器的体积缩小,新平衡时NH3的浓度恰好为原来的2倍,则新体积
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐1】我国将在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。CO2的资源化利用能有效减少CO2排放。
(1)研究表明CO2与CH4在催化剂存在下可发生反应制得合成气:CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g) ΔH>0
①此反应的活化能Ea(正)________ Ea(逆)(填“>”、“=”或“<”)。
②某温度下,向一恒容密闭容器中充入CO2和CH4发生上述反应,初始时CO2和CH4的分压分别为15kPa、20kPa,一段时间达到平衡后,测得体系压强增加了10kPa,则该反应的平衡常数Kp_______ (kPa)2(结果保留两位有效数字,用平衡分压代替平衡浓度计算。分压=总压×物质的量分数)。
(2)电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/18/2897062214156288/2897933528522752/STEM/338d4fd0-5139-4311-9166-9bddc5753ad4.png?resizew=339)
①阳极区为该装置的_______ 边(填“左”或“右”),电解一段时间后,溶液中的K+向_______ 极区移动(填“阳”或“阴”)。
②写出CO2还原为HCOO-的电极反应式:_______ 。
(3)CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法,其过程中主要发生下列反应:
反应I:CO(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.2k/mol
反应II:2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH=-122.5kJ/mol
在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。其中:CH3OCH3的选择性=
100%
①温度高于300°C,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是_______ 。
②220°C时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时化间后,测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度,一定能提高程CH3OCH3选择性的措施有_______ 。(填一条即可)
(1)研究表明CO2与CH4在催化剂存在下可发生反应制得合成气:CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g) ΔH>0
①此反应的活化能Ea(正)
②某温度下,向一恒容密闭容器中充入CO2和CH4发生上述反应,初始时CO2和CH4的分压分别为15kPa、20kPa,一段时间达到平衡后,测得体系压强增加了10kPa,则该反应的平衡常数Kp
(2)电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/18/2897062214156288/2897933528522752/STEM/338d4fd0-5139-4311-9166-9bddc5753ad4.png?resizew=339)
①阳极区为该装置的
②写出CO2还原为HCOO-的电极反应式:
(3)CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法,其过程中主要发生下列反应:
反应I:CO(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.2k/mol
反应II:2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH=-122.5kJ/mol
在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。其中:CH3OCH3的选择性=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9410ec1eeadb3904ffc47dffad2d409e.png)
①温度高于300°C,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是
②220°C时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时化间后,测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度,一定能提高程CH3OCH3选择性的措施有
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/18/2897062214156288/2897933528522752/STEM/0c774525-865d-4e04-9eeb-457a88a8ac63.png?resizew=290)
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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2】为减小煤炭对环境的污染,工业上将煤炭与空气和水蒸气反应,得到工业的原料气。回答下列问题:
(1)已知:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6c1cd7c146d9ba904aafe7906a1d33f1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e456585ed4d9c2fb7a5382b43eeb48ab.png)
①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1143404b19113bb24f9cc5f87fad59b1.png)
___________
。
②其他条件不变,随着温度的下降,气体中
与
的物质的量之比___________ (填标号)。
A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断
(2)为得到更多的氢气原料,工业上的一氧化碳变换反应:
。
①一定温度下,向密闭容器中加入等量的一氧化碳和水蒸气,总压强为
。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):
、
,则反应用平衡分压代替平衡浓度的平衡常数
的数值为___________ 。
②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___________ (填标号)。
A.反应温度越高越好 B.通入一定量的氮气
C.选择合适的催化剂 D.适当提高反应物压强
③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,反应过程如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/3/136e6e4a-063b-47ea-91bc-41a210673c2e.png?resizew=354)
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:_______ 。
(3)制备水煤气反应的反应原理:
。在工业生产水煤气时,通常交替通入适量的空气和水蒸气与煤炭反应,其理由是___________ 。
(1)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6c1cd7c146d9ba904aafe7906a1d33f1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e456585ed4d9c2fb7a5382b43eeb48ab.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1143404b19113bb24f9cc5f87fad59b1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
②其他条件不变,随着温度的下降,气体中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e5a122e25cf4eb9f03ffe5ec823bfc31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断
(2)为得到更多的氢气原料,工业上的一氧化碳变换反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0455570c53ed733dc3dbd66f3e8c89c5.png)
①一定温度下,向密闭容器中加入等量的一氧化碳和水蒸气,总压强为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b3a3bdde27fd25a47945914d5d05d52f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2468403b3eba9e40bfa36f464e927738.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/77827df8988f01fb64df5330715a3b41.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3b5e00e81dafa210a0c4ab9eec587f87.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/febe6ae46e15c2df1772464535e1ce23.png)
②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.反应温度越高越好 B.通入一定量的氮气
C.选择合适的催化剂 D.适当提高反应物压强
③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,反应过程如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/3/136e6e4a-063b-47ea-91bc-41a210673c2e.png?resizew=354)
用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理):步骤Ⅰ:
(3)制备水煤气反应的反应原理:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4b36277e4aff038ca81d0e0623f03e1.png)
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】铟(
)是一种主要用于生产低共熔合金、半导体和电光源等的原料。从铅、锌的冶炼过程中产生的高铟烟灰(主要含
、
、
、
、
)中提取铟的流程如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/17/caf78c2a-51d7-4c71-ac9b-b084595fffd4.png?resizew=662)
已知:“氧化酸浸”后滤液中铟以
的形式存在,
与
相似,易水解;二价金属离子不容易被萃取剂
捕获。
回答下列问题:
(1)
位于元素周期表的第5周期Ⅲ
族,基态
原子核外的价电子排布式为___________ ,
的第三电离能___________ (填“>”“<”或“=”)
的第三电离能,
元素位于元素周期表的___________ 区。
(2)“氧化酸浸”时加热的目的是___________ ,“氧化酸浸”过程中
的硫元素被氧化为
,该过程中
参与反应的离子方程式为___________ ,滤渣1中除含过量的
外,还有___________ (填化学式)。
(3)“还原”过程中加入锌粉的目的是___________ ,上述流程图中可以循环利用的物质是___________ 。
(4)“萃取”过程中的有机萃取剂可用
表示,使
进入有机相,萃取过程
发生的反应为
,平衡常数为
。“萃取”时萃取率的高低受溶液的
影响很大,已知
与萃取率(
)的关系符合公式:
。当
时,萃取率为
,若将萃取率提升到
,应调节溶液的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c24d130ec9342588aea315810eea372.png)
___________ (已知
,忽略萃取剂浓度的变化,结果保留三位有效数字)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d9ab1dbf922f685c3dbb9a86aec6c850.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/95b4cd60d8ddc7eabbe39ebd3671c33b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/303cc16d8f5d6e2578c5f71d26874321.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd64433131ff93fd151abc85cfe05dba.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3f97fbf8406f8b13665de66ede39ff36.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/23aad294a5bd22c9808b68bdd231ac9a.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/17/caf78c2a-51d7-4c71-ac9b-b084595fffd4.png?resizew=662)
已知:“氧化酸浸”后滤液中铟以
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4914ac7370df8981611662b04151b9aa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4914ac7370df8981611662b04151b9aa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f799eb3fc0f7d9fdad7cf26bedcd23e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56db5d51159f6c4c4ee334f0c0d01a99.png)
回答下列问题:
(1)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d9ab1dbf922f685c3dbb9a86aec6c850.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff4489d9b83072184c0e1d6b09be50ca.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d9ab1dbf922f685c3dbb9a86aec6c850.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9c668750f6333bea331bfacbbe3cb6a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af2aa4ca3dbdf24490f5d82b714fe5b4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fe5b9f2768c9e68f633b33d6929f5590.png)
(2)“氧化酸浸”时加热的目的是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/23aad294a5bd22c9808b68bdd231ac9a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3e467b1d06fca46dc6b0fb64aa7e4767.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/23aad294a5bd22c9808b68bdd231ac9a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a0641a680d3500ca3bcdb5612441b6a5.png)
(3)“还原”过程中加入锌粉的目的是
(4)“萃取”过程中的有机萃取剂可用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56db5d51159f6c4c4ee334f0c0d01a99.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4914ac7370df8981611662b04151b9aa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4914ac7370df8981611662b04151b9aa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/92325274418c57d0dbed4fb1559489c5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf3834d7ec7531f3c3c0ce9b286f7a49.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1066e53bf79a3cdff7ec2934bd09e272.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf3834d7ec7531f3c3c0ce9b286f7a49.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/30afd25294b8981db67c031207e5a4c9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d6d8c684ad47be84e220227d68d0b981.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1163cbd61de0699d029f625e1a43d483.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9eb5ead0db01fc4961b16e85199424ef.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3866b3757d05ceb0d14427142fb52e9d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c24d130ec9342588aea315810eea372.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/54cad91c5417cf58d7a53e1e2fa5242d.png)
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】随着我国碳达峰、碳中和目标的确定,二氧化碳资源化利用倍受关注。
Ⅰ.以CO2和NH3为原料合成尿素反应分两步完成,
第一步:2NH3(g)+CO2(g)
NH2COONH4(s) ∆H1=-159.5kJ/mol
第二步:NH2COONH4(s)
CO(NH2)2(s)+H2O(g) ∆H2=+72kJ/mol
(1)2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(s)+H2O(g) ∆H=_______ 。
(2)有利于提高CO2平衡转化率的措施是_______ (填序号)。
(3)合成尿素其能量变化如图甲所示:
反应速率较快的是_______ 反应(填“第一步”或“第二步”),理由是_______ 。
Ⅱ.以CO2和CH4催化重整制备合成气:
(4)在密闭容器中通入物质的量均为0.2mol的CH4和CO2,在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g),CH4的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图乙所示。
①若反应在恒温、恒容密闭容器中进行,下列叙述能说明反应到达平衡状态的是_______ (填序号)。
A容器中混合气体的密度保持不变
B.容器内混合气体的压强保持不变
C.反应速率:2v正(CO2)=v正(H2)
D.同时断裂2molC-H键和1molH-H键
②由图乙可知,压强P1_______ P2(填“>”“<”或“=”,下同);Y点速率v正_______ v逆。
③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数,用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp,则X点对应温度下的Kp=_______ (用含P2的代数式表示)。
Ⅲ.电化学法还原二氧化碳制乙烯
在强酸性溶液中通入二氧化碳,用惰性电极进行电解可制得乙烯,其原理如图丙所示:
(5)阴极电极反应式为_______ ,该装置中使用的是_______ (填“阴”或“阳”)离子交换膜。
Ⅰ.以CO2和NH3为原料合成尿素反应分两步完成,
第一步:2NH3(g)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
第二步:NH2COONH4(s)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
(1)2NH3(g)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
(2)有利于提高CO2平衡转化率的措施是
A.高温低压 | B.低温高压 | C.高温高压 | D.低温低压 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/2/80015d9a-e5d5-49d2-aff9-2056c94cfeed.png?resizew=223)
反应速率较快的是
Ⅱ.以CO2和CH4催化重整制备合成气:
(4)在密闭容器中通入物质的量均为0.2mol的CH4和CO2,在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/2/879971b6-1faf-485c-b50c-6b74d6c7c7ab.png?resizew=236)
①若反应在恒温、恒容密闭容器中进行,下列叙述能说明反应到达平衡状态的是
A容器中混合气体的密度保持不变
B.容器内混合气体的压强保持不变
C.反应速率:2v正(CO2)=v正(H2)
D.同时断裂2molC-H键和1molH-H键
②由图乙可知,压强P1
③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数,用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp,则X点对应温度下的Kp=
Ⅲ.电化学法还原二氧化碳制乙烯
在强酸性溶液中通入二氧化碳,用惰性电极进行电解可制得乙烯,其原理如图丙所示:
(5)阴极电极反应式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/2/62ae81f4-2958-4e96-83aa-8e45d65b1e8e.png?resizew=293)
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【推荐2】乙烯是世界上产量最大的化学产品之一,乙烯工业是石油化工产业的核心.
(1)甲醇制备乙烯的主要反应:
ⅰ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f170d2ade6a4520b1fbf1e7235a0eabf.png)
ⅱ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c924e67a299515354d66c03733990712.png)
ⅲ.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eb42c907a0b793937ea54fe9579f3fc1.png)
转化为
的热化学方程式iv:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d98bb583704db0368bdd45fc4b0d2b8d.png)
_____________ ,该反应能自发进行的条件是_____________ (填“较低”“较高”或“任意”)温度.
(2)乙炔在Pd表面选择加氢生成乙烯的反应机理如图.其中吸附在Pd表面上的物种用*标注.该历程中最大能垒(活化能)为_____________
,该步骤的化学方程式为_____________ .
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/17/c9de4493-28f3-41a5-a12a-5d69ebd53ccd.png?resizew=470)
(3)Warker法是目前工业上生产乙醛的最重要方法.其反应如下:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56cd247473299bd3043180972069a001.png)
某温度下,物质的量之比为
的
和
在刚性容器内发生该反应,若起始总压为
,反应达到平衡时总压减少了
,用各物质的平衡分压表示该反应的平衡常数,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c4db00804b22c598fa4f0585ebf1229.png)
_____________ (只要列出计算式,无需化简,分压=总压×物质的量分数).
(4)用惰性电极电解
溶液可将空气中的
转化为甲酸根
和
,其电极反应式为_____________ ;若电解过程中转移
电子,则阳极生成气体的体积为_____________ L(标准状况).
(1)甲醇制备乙烯的主要反应:
ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f170d2ade6a4520b1fbf1e7235a0eabf.png)
ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c924e67a299515354d66c03733990712.png)
ⅲ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eb42c907a0b793937ea54fe9579f3fc1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ccab67a736385c61a9c8bc5f0f97c100.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4e6553c72b887ca38fa8b1381a128f9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d98bb583704db0368bdd45fc4b0d2b8d.png)
(2)乙炔在Pd表面选择加氢生成乙烯的反应机理如图.其中吸附在Pd表面上的物种用*标注.该历程中最大能垒(活化能)为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/17ac68c255ad454565a22fca2d29ac35.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/17/c9de4493-28f3-41a5-a12a-5d69ebd53ccd.png?resizew=470)
(3)Warker法是目前工业上生产乙醛的最重要方法.其反应如下:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56cd247473299bd3043180972069a001.png)
某温度下,物质的量之比为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bbe103f073845122c66f22dcb14b711f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4e6553c72b887ca38fa8b1381a128f9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cc4777716f3e15ba9633df1be9ccfb5d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/267c88e52743f3dedd4e60569cb958fe.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c4db00804b22c598fa4f0585ebf1229.png)
(4)用惰性电极电解
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/973f6b90d1f7b6a69da4304d0637d5d6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad27f7ed616667d6ce55278affcb3ff4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af5533a64f801adeabf53d192906e951.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/26edabbe2c43af4e74203ad34c4eff2d.png)
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解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
【推荐3】碳及其化合物广泛存在于自然界。请回答下列问题:
(1)反应Ⅰ:Fe(s)+CO2(g)
FeO(s)+CO(g) ΔH1平衡常数为K1
反应Ⅱ:Fe(s)+H2O(g)
FeO(s)+H2(g) ΔH1平衡常数为K2
不同温度下,K1、K2的值如下表:
现有反应Ⅲ:H2(g)+CO2(g)
CO(g)+H2O(g),结合上表数据,反应Ⅲ是___ (填“放热”或“吸热”)反应,为提高CO2的转化率可采用措施有___ (写出任意两条)。
(2)已知CO2催化加氢合成乙醇的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)
C2H5OH(g)+3H2O(g) ∆H<0。设m为起始时的投料比,即m= n(H2)/ n(CO2)。
①图1中投料比相同,温度从高到低的顺序为______ 。
②图2中m1、m2、m3从大到小的顺序为____ 。
③图3表示在总压为5MPa的恒压条件下,且m=3时,平衡状态时各物质的物质的量分数与温度的关系。则曲线d代表的物质化学名称为____ ,T4温度时,该反应平衡常数KP的计算式为____ 。
(3)工业上常用高浓度的 K2CO3溶液吸收CO2,得溶液X,再利用电解法使K2CO3溶液再生,其装置示意图如图:
①在阳极区发生的反应包括____ 和H++HCO3- ==CO2↑+H2O
②简述CO32-在阴极区再生的原理:____ 。
(1)反应Ⅰ:Fe(s)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
反应Ⅱ:Fe(s)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
不同温度下,K1、K2的值如下表:
![]() | ![]() | ![]() |
973 | 1.47 | 2.38 |
1173 | 2.15 | 1.67 |
现有反应Ⅲ:H2(g)+CO2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/9/9/2287139613974528/2288421771575296/STEM/564afa5bbd044ac7a38b928d9a866bcd.png?resizew=31)
(2)已知CO2催化加氢合成乙醇的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/29/2fc0c2a4-bd4c-4474-b2a0-239eb8fa4932.png?resizew=444)
①图1中投料比相同,温度从高到低的顺序为
②图2中m1、m2、m3从大到小的顺序为
③图3表示在总压为5MPa的恒压条件下,且m=3时,平衡状态时各物质的物质的量分数与温度的关系。则曲线d代表的物质化学名称为
(3)工业上常用高浓度的 K2CO3溶液吸收CO2,得溶液X,再利用电解法使K2CO3溶液再生,其装置示意图如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/29/ae9baa5b-5c8d-4d15-bfaa-0aa673ef2db7.png?resizew=279)
①在阳极区发生的反应包括
②简述CO32-在阴极区再生的原理:
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