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题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:111 题号:10925729
CO2的综合利用是解决温室效应及能源问题的有效途径。
(1)CO2和H2在催化剂存在下可发生反应生成CH3OH。已知CH3OH、H2的燃烧热分别为H=-726.5kJ/mol、H=-285.8kJ/mol,且1mol水蒸气转化为液态水时放出44kJ的热量。
则CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H=__kJ/mol。
(2)下列措施有利于提高CO2转化为CH3OH的平衡转化率的措施有__(填字母代号)。
a.使用适当的催化剂
b.缩小体积增大体系压强
c.降温并及时分离出CH3OH
d.增大CO2和H2的初始投料比
(3)CO2和CH4反应制取氢气:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)在密闭容器中通入等物质的量浓度的CH4与CO2,在一定条件下发生反应,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示,则压强P1___P2(填“大于”或“小于”);压强为P2时,在y点反应___(填“正”或“逆”)向进行。

(4)CO2也可用于合成碳酸二甲酯(DMC)。一定温度时,在容积为2.0L的恒容密闭容器中充入2.5molCH3OH(g)、适量CO2和5×10-2mol催化剂,容器中发生反应:2CH3OH(g)+CO2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)H=-15.5kJ/mol。甲醇转化数(TON)与反应时间的关系如图所示。则该温度时,甲醇的最高转化率为__。4~7h内DMC的平均反应速率是__(保留两位小数)。

已知:TON=

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【推荐1】某研究性小组用含铬废水制取具有强氧化性的重铬酸钾(K2Cr2O7),实验方案如下:


已知:
①Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+
②金属离子沉淀的PH如下:
离子开始沉淀的PH沉淀完全的PH
Cr3+4.96.8
Fe3+1.54.1
③不同温度下化合物的溶解度如下:
物质溶解度/(g/110g水)
0℃40℃80℃
K2SO47.414.821.4
K2Cr2O74.726.373
请回答:
(1)操作A的名称是____,加入硫酸的目的是_____
(2)写出固体1中加入H2O2和KOH溶液后发生反应的离子方程式________
(3)操作B由多步组成,获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:蒸发浓缩、操作1、洗涤1、操作2、抽滤、洗涤2、干燥。则下列说法正确的是__________
A.操作1和操作2分别是趁热过滤和冷却结晶
B.洗涤1和洗涤2所用的洗涤剂分别为0℃的冷水和80℃的热水
C.当溶液出现过饱和现象时,振荡容器或用玻璃棒轻轻摩擦器壁均可促使晶体析出
D.进行洗涤2操作时,可用摩尔盐[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]标准溶液滴定,反应的离子方程式:
Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
①请简述将已用移液管吸取的待测液转移至锥形瓶中的操作__________
②滴定时,先称取0.5000g K2Cr2O7 产品,溶于水配成100mL溶液,用0.1000mol/L的摩尔盐标准溶液进行滴定,数据记录如下:
实验序号待测样品溶液的体积/mL0.1000mol/L摩尔盐溶液的体积/mL
滴定前刻度滴定后刻度
125.000.0024.98
225.001.5629.30
325.001.0026.02
则测得K2Cr2O7产品的纯度是_________(以质量分数表示)。
2017-03-11更新 | 219次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐2】甲烷以天然气和可燃冰两种主要形式存在于地球上,储量巨大,充分利用甲烷对人类的未来发展具有重要意义。
(1)利用在一定条件下重整的技术可得到富含CO的气体,在能源和环境上具有双重重大意义。重整过程中的催化转化原理如图所示:

已知:   
   
则:①过程Ⅱ中第二步反应的化学方程式为________________________
②只有过程Ⅰ投料比______,过程Ⅱ中催化剂组成才会保持不变。
③该技术总反应的热化学方程式为_________________________
(2)乙炔是重要的化工原料。工业上可用甲烷裂解法制取乙炔,反应为:。甲烷裂解时还发生副反应:。甲烷裂解时,几种气体平衡时分压(Pa)的对数即lg P与温度(℃)之间的关系如图1所示。

①1725℃时,向恒容密闭容器中充入,达到平衡时生成的平衡转化率为________
②1725℃时,若图中,则反应的平衡常数________(注:用平衡分压Pa代替平衡浓度进行计算)。
③根据图判断,   _____0(填“>”或“<”)。由图可知,甲烷裂解制乙炔过程中有副产物乙烯生成。为提高甲烷制乙炔的产率,除改变温度外,还可采取的措施有__________
(3)工业上用甲烷和水蒸气在高温和催化剂存在的条件下制得合成气(CO、),发生反应为:   图2中a、b、c、d四条曲线中的两条代表压强分别为1MPa、2MPa时甲烷含量曲线,其中表示2MPa的是________(填字母)。在实际生产中采用图中M点而不是N点对应的反应条件,运用化学反应速率和平衡知识,同时考虑实际生产,说明选择该反应条件的主要原因是______________
2022-11-17更新 | 453次组卷
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【推荐3】铁元素在溶液中主要以Fe2+Fe3+Fe(SCN)3FeO(紫红色)等形式存在。回答下列问题:
(1)向盛有5 mL 0.005 mol/L FeCl3溶液的试管中加入5 mL 0.01 mol/L KSCN溶液,现象是___________,再滴加0.01 mol/L NaOH溶液3 ~5滴,现象是________________________
(2)Fe2+Ag+在溶液中可相互转化。室温时,初始浓度为0.1 mol/LFe(NO3)2溶液中c(Fe3+)随c(Ag+)的变化如下左图所示:

   


①用离子方程式表示Fe(NO3)2溶液中的转化反应_________________________________________
②根据A点数据,计算该转化反应的平衡常数为____________________
③利用如上右图所示的装置,证明上述反应的可逆性。闭合电键K,立即观察到的明显现象是______。石墨为电池的_____极,通过列式计算说明原因_______________________________
(3)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成,制印刷电路时,用FeCl3溶液作为“腐蚀液”,现从腐蚀后的溶液中分离出铁和铜,其方法是:先加H2O2,目的是_________________________,再加碱调节pH_________时,铁刚好沉淀完全;继续加碱至pH为4.5时,铜开始沉淀。
已知:

化合物

Cu(OH)2

Fe(OH)2

Fe(OH)3

Ksp近似值

10-20

10-17

10-39

(4)K2FeO4具有强氧化性。在K2FeO4溶液中加入过量稀硫酸,观察到有无色无味气体产生,还可观察到的现象是_____________________________;用K2FeO4处理含NH3废水,既可以把NH3氧化为N2防止水体富营养化,又能生成一种净水剂,该反应的离子方程式为______________________________
2017-04-16更新 | 233次组卷
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