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=
(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=
(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
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
(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
已知:TON=
更新时间:2020/08/22 10:50:54
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
【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:
③不同温度下化合物的溶解度如下:
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:
则测得K2Cr2O7产品的纯度是_________ (以质量分数表示)。
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+ | 4.9 | 6.8 |
Fe3+ | 1.5 | 4.1 |
物质 | 溶解度/(g/110g水) | ||
0℃ | 40℃ | 80℃ | |
K2SO4 | 7.4 | 14.8 | 21.4 |
K2Cr2O7 | 4.7 | 26.3 | 73 |
(1)操作A的名称是
(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/mL | 0.1000mol/L摩尔盐溶液的体积/mL | |
滴定前刻度 | 滴定后刻度 | ||
1 | 25.00 | 0.00 | 24.98 |
2 | 25.00 | 1.56 | 29.30 |
3 | 25.00 | 1.00 | 26.02 |
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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,若图中的,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______________ 。
(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
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,若图中的,则反应的平衡常数
③根据图判断,
(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
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】铁元素在溶液中主要以Fe2+、Fe3+、Fe(SCN)3、FeO(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+与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为_________ 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:
(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______________________________ 。
(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
(2)Fe2+与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
(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
已知:
化合物 | Cu(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
Ksp近似值 | 10-20 | 10-17 | 10-39 |
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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1】对温室气体二氧化碳的研究一直是科技界关注的重点。
在催化剂存在下用H2还原CO2是解决温室效应的重要手段之一,相关反应如下:
反应Ⅰ: CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+H2O(g) ΔH1=-164.0kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1
已知:①H2O(l)=H2O(g)△H=+44.0 kJ·mol-1②H2的标准燃烧热为-285.5 kJ·mol-1
(1)CH4的标准燃烧热△H=________ kJ·mol-1。一定温度下反应Ⅱ能自发进行,则该反应的△S_____ 0(填>、<或=)。
(2)一定条件下,T℃时若在体积恒为2L的密闭容器中同时发生上述反应,将物质的量之和为5mol的H2和CO2以不同的投料比进行反应。相关的变化关系见图Ⅰ; a、b表示两种反应物的转化率,c、d分别表示CH4和CO的体积分数。
①下列有关说法正确的是_________
A.a曲线表示H2的平衡转化率
B.使用合适的催化剂可以提高CO2的平衡转化率
C.由图可知,在该实验中,当=4时,甲烷产量最高
D.增大压强、升高温度有利于提高甲烷的平衡产率
②计算T℃下CO的产率趋于0时,反应I的化学平衡常数K=______________ 。
(3)若在体积恒定的密闭容器中,充入一定量的H2和CO2只发生反应Ⅱ,测定相同时间时不同温度下CO2的转化率,已知测得T4时反应刚好达到平衡。请画出CO2的转化率随温度的变化关系_____ 。(图2所示曲线表示CO2的平衡转化率随温度的变化关系)
(4)溶于海水的CO295%以HCO3-形式存在。工业上利用如图3所示装置可从海水中提取CO2。结合方程式简述提取CO2的原理_______________________________________________ 。
在催化剂存在下用H2还原CO2是解决温室效应的重要手段之一,相关反应如下:
反应Ⅰ: CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+H2O(g) ΔH1=-164.0kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1
已知:①H2O(l)=H2O(g)△H=+44.0 kJ·mol-1②H2的标准燃烧热为-285.5 kJ·mol-1
(1)CH4的标准燃烧热△H=
(2)一定条件下,T℃时若在体积恒为2L的密闭容器中同时发生上述反应,将物质的量之和为5mol的H2和CO2以不同的投料比进行反应。相关的变化关系见图Ⅰ; a、b表示两种反应物的转化率,c、d分别表示CH4和CO的体积分数。
①下列有关说法正确的是
A.a曲线表示H2的平衡转化率
B.使用合适的催化剂可以提高CO2的平衡转化率
C.由图可知,在该实验中,当=4时,甲烷产量最高
D.增大压强、升高温度有利于提高甲烷的平衡产率
②计算T℃下CO的产率趋于0时,反应I的化学平衡常数K=
(3)若在体积恒定的密闭容器中,充入一定量的H2和CO2只发生反应Ⅱ,测定相同时间时不同温度下CO2的转化率,已知测得T4时反应刚好达到平衡。请画出CO2的转化率随温度的变化关系
(4)溶于海水的CO295%以HCO3-形式存在。工业上利用如图3所示装置可从海水中提取CO2。结合方程式简述提取CO2的原理
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解答题-原理综合题
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐2】当今,世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此,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。
(1)CO2与H2反应合成HCOOH,是实现“碳中和”的有效途径。_______ 。
(2)雨水中含有来自大气的CO2,溶于水中的CO2进一步和水反应,发生电离:①;②。25 ℃时,反应②的平衡常数为K2。已知溶液中CO2的浓度与其在空气中的分压成正比(分压总压物质的量分数),比例系数为x mol·L-1·kPa-1。当大气压强为p kPa,大气中CO2(g)的物质的量分数为y时,溶液中c(H+)=_______ mol/L (写出表达式,考虑水的电离,忽略的电离)。
(3)在催化作用下,温度为T1 ℃时,将一定量CO2和H2充入密闭容器中发生如下反应:
主反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)HCOOH(g);
副反应Ⅱ: 。
① 实验测得反应Ⅰ:v正=k正c(CO2)·c(H2),v逆=k逆c(HCOOH),k正、k逆为速率常数。请写出反应Ⅰ平衡常数的表达式Kc=_____ 。已知lgk与温度的关系如下图所示,T1 ℃下反应Ⅰ的Kc=_______ 。(已知10-0.3=0.5)② 实验测得平衡时CO2的转化率及HCOOH和CO的选择性()随温度变化如图所示。曲线a表示_______ 。200℃~360℃,升高温度曲线b对应纵坐标值减小的原因是 _______ 。
(1)CO2与H2反应合成HCOOH,是实现“碳中和”的有效途径。
已知:
△H=(2)雨水中含有来自大气的CO2,溶于水中的CO2进一步和水反应,发生电离:①;②。25 ℃时,反应②的平衡常数为K2。已知溶液中CO2的浓度与其在空气中的分压成正比(分压总压物质的量分数),比例系数为x mol·L-1·kPa-1。当大气压强为p kPa,大气中CO2(g)的物质的量分数为y时,溶液中c(H+)=
(3)在催化作用下,温度为T1 ℃时,将一定量CO2和H2充入密闭容器中发生如下反应:
主反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)HCOOH(g);
副反应Ⅱ: 。
① 实验测得反应Ⅰ:v正=k正c(CO2)·c(H2),v逆=k逆c(HCOOH),k正、k逆为速率常数。请写出反应Ⅰ平衡常数的表达式Kc=
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【推荐3】中国科学家设计构建了结构封装双钯活性位点—纳米“蓄水”膜反应器,实现了一步无副反应高效稳定制乙醇。回答下列问题:
(1)已知乙醇、氢气的标准燃烧热分别为、,则反应的___________ ,该反应在___________ (填“高温下”“低温下”或“任何温度下均”)有利于自发进行。
(2)结构封装双钯活性位点—纳米“蓄水”膜反应器结构(如图所示)类似于一个胶囊,胶囊内部封装了二氧化铈载体分散的双钯催化剂,胶囊的壳层具有高选择性、疏水性,可及时分离出产物乙醇。该反应器可使高效稳定地转化为乙醇,请分析可能原因:___________ 。(3)在一恒压密闭容器中充入、,发生主反应I、副反应II。已知初始压强为,反应时,测得下,总共生成水。甲醇与乙醇的选择性[如的选择性]随温度和反应时间的变化关系如图。①在下,当温度为时,乙醇的选择性能保持在近的水平,但温度为和时选择性大幅下降,其原因可能为___________ 。
②下,内的转化率为___________ %,氢气分压的平均变化率为___________ 。
(4)酸性燃料电池的装置图如图所示,A极输入的物质为___________ (填化学式),极的电极反应式为___________ 。
(1)已知乙醇、氢气的标准燃烧热分别为、,则反应的
(2)结构封装双钯活性位点—纳米“蓄水”膜反应器结构(如图所示)类似于一个胶囊,胶囊内部封装了二氧化铈载体分散的双钯催化剂,胶囊的壳层具有高选择性、疏水性,可及时分离出产物乙醇。该反应器可使高效稳定地转化为乙醇,请分析可能原因:
②下,内的转化率为
(4)酸性燃料电池的装置图如图所示,A极输入的物质为
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解答题-实验探究题
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(0.4)
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【推荐1】已知反应MgCl2+6NH3MgCl2·6NH3具有极好的可逆吸、放氨特性。某课题组在实验室探究其特性,其中氨化(吸氨)过程实验装置如图1,放氨过程实验装置如图2。
相关物质的性质见下表:
完成下列填空:
(1)实验室采用固固加热的方式制备NH3,制备反应的方程式为_________ ,图1中虚框内装置的作用是_______________________________ 。
(2)氨化过程采用冰水浴的原因可能是_____ (选填编号)。
a.氨化过程吸热,促进反应正向进行b.加快反应速率
c.防止氨气挥发,提高氨气利用率d.增大产物的溶解度
氨化结束后,从混合体系中分离MgCl2·6NH3所需的玻璃仪器除烧杯外,还有_____ 。
(3)进行放氨实验时,三颈烧瓶中加入MgCl2·6NH3和足量烧碱的浓溶液,加热,并不断通入N2,通入N2目的是_______________________________________ 。
(4)通过观察图2烧杯中现象的变化可以监控放氨的程度,若加入MgCl2·6NH3的物质的量为0.010mol,要判断放氨率是否达到或超过90%,烧杯中溶液可以是含有少量指示剂______ (填名称)和_____ molH+的强酸溶液。
相关物质的性质见下表:
物质名称 | 溶解性 | ||
NH3 | MgCl2 | MgCl2·6NH3 | |
水 | 易溶 | 易溶 | 易溶 |
乙二醇(沸点197℃) | 易溶 | 易溶 | 难溶 |
(1)实验室采用固固加热的方式制备NH3,制备反应的方程式为
(2)氨化过程采用冰水浴的原因可能是
a.氨化过程吸热,促进反应正向进行b.加快反应速率
c.防止氨气挥发,提高氨气利用率d.增大产物的溶解度
氨化结束后,从混合体系中分离MgCl2·6NH3所需的玻璃仪器除烧杯外,还有
(3)进行放氨实验时,三颈烧瓶中加入MgCl2·6NH3和足量烧碱的浓溶液,加热,并不断通入N2,通入N2目的是
(4)通过观察图2烧杯中现象的变化可以监控放氨的程度,若加入MgCl2·6NH3的物质的量为0.010mol,要判断放氨率是否达到或超过90%,烧杯中溶液可以是含有少量指示剂
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(0.4)
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解题方法
【推荐2】和是两种主要的温室气体,以和为原料制造更高价值的化学产品是用来缓解温室效应的研究方向,回答下列问题:
(1)工业上催化重整是目前大规模制取合成气(CO和H2混合气称为合成气)的重要方法,其原理为:
反应Ⅰ:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2;
反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g) CO2+H2(g);
和反应生成和的热化学方程式是___________ 。
(2)将和在一定条件下反应可制得合成气,在1 L密闭容器中通入与,使其物质的量浓度均为,在一定条件下发生反应:,CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如下图1所示:
①压强、、、由小到大的关系为___________ 。
②对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数(记作),如果,求x点的平衡常数___________ (用平衡分压代替平衡浓度计算)。
③下列措施中能使平衡正向移动的是___________ (填字母)。
a.升高温度
b.增大压强
c.保持温度、压强不变,充入He
d.恒温、恒容,再充入1 mol 和1 mol
(3)科学家还研究了其他转化温室气体的方法,利用图2所示装置可以将转化为气体燃料CO(电解质溶液为稀硫酸),该装置工作时,M为___________ 极(填“正”或“负”),导线中通过2 mol电子后,假定体积不变M极电解质溶液的pH___________ (填“增大”、“减小”或“不变”),N极电解质溶液变化的质量___________ g。
(1)工业上催化重整是目前大规模制取合成气(CO和H2混合气称为合成气)的重要方法,其原理为:
反应Ⅰ:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2;
反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g) CO2+H2(g);
和反应生成和的热化学方程式是
(2)将和在一定条件下反应可制得合成气,在1 L密闭容器中通入与,使其物质的量浓度均为,在一定条件下发生反应:,CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如下图1所示:
①压强、、、由小到大的关系为
②对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数(记作),如果,求x点的平衡常数
③下列措施中能使平衡正向移动的是
a.升高温度
b.增大压强
c.保持温度、压强不变,充入He
d.恒温、恒容,再充入1 mol 和1 mol
(3)科学家还研究了其他转化温室气体的方法,利用图2所示装置可以将转化为气体燃料CO(电解质溶液为稀硫酸),该装置工作时,M为
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(0.4)
解题方法
【推荐3】环氧乙烷作为一种高效消毒剂,能与微生物的蛋白质、DNA、RNA发生非特异性烷基化作用,阻碍细菌蛋白质的新陈代谢,因此,常用于一次性口罩生产过程中灭菌和新冠病毒的消杀。工业上常用乙烯氧化法生产环氧乙烷,具体反应原理为:
主反应:2CH2=CH2(g)+O2(g)2 (g)△H1=-209.8kJ·mol-1
副反应:CH2=CH2(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g)△H2=-1323.0kJ·mol-1
(1)C2H4的燃烧热△H=-1411.0kJ·mol-1,则环氧乙烷(g)的燃烧热△H=___ 。
(2)以下既能加快反应速率又能提高环氧乙烷产率的方法有___ (填标号)。
A.降低温度 B.向容器中充入N2使压强增大
C.采用改性的催化剂 D.用空气替代氧气
(3)若在1L的密闭容器中充2molCH2=CH2(g)和1molO2(g),在一定温度下只发生主反应,达到平衡时CH2=CH2的转化率为75%,则平衡时用各组分的物质的量分数表示的化学平衡常数Kx=___ (保留2位有效数字)。
(4)已知:(g)+HCl(g)(l),测得该反应过程中温度与氯乙醇的平衡产率关系如图a。30℃时,原料投料比与氯乙醇的平衡产率关系如图b。则随着反应温度的升高,氯乙醇平衡产率降低的可能原因是___ ;其它条件不变时,降低原料投料比,环氧乙烷的平衡转化率将___ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)用电解法也能制备环氧乙烷,具体方法为:使用惰性电极电解KCl溶液,用Cl-交换膜将电解液分为阴极区和阳极区,其中一区持续通入乙烯;电解结束,移出交换膜,两区混合反应即得环氧乙烷。若阳极区的生成物为HOCH2CH2Cl,则乙烯应从___ (填“阳极”或“阴极”)通入,阴极的电极反应式为___ 。
主反应:2CH2=CH2(g)+O2(g)2 (g)△H1=-209.8kJ·mol-1
副反应:CH2=CH2(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g)△H2=-1323.0kJ·mol-1
(1)C2H4的燃烧热△H=-1411.0kJ·mol-1,则环氧乙烷(g)的燃烧热△H=
(2)以下既能加快反应速率又能提高环氧乙烷产率的方法有
A.降低温度 B.向容器中充入N2使压强增大
C.采用改性的催化剂 D.用空气替代氧气
(3)若在1L的密闭容器中充2molCH2=CH2(g)和1molO2(g),在一定温度下只发生主反应,达到平衡时CH2=CH2的转化率为75%,则平衡时用各组分的物质的量分数表示的化学平衡常数Kx=
(4)已知:(g)+HCl(g)(l),测得该反应过程中温度与氯乙醇的平衡产率关系如图a。30℃时,原料投料比与氯乙醇的平衡产率关系如图b。则随着反应温度的升高,氯乙醇平衡产率降低的可能原因是
(5)用电解法也能制备环氧乙烷,具体方法为:使用惰性电极电解KCl溶液,用Cl-交换膜将电解液分为阴极区和阳极区,其中一区持续通入乙烯;电解结束,移出交换膜,两区混合反应即得环氧乙烷。若阳极区的生成物为HOCH2CH2Cl,则乙烯应从
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