二氧化碳甲烷化技术被认为是二氧化碳循环再利用最有效的技术之一。回答下列问题:
(1)Pd-MgO/SiO2界面上甲烷化的过程如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/30/68e76bf7-6763-4ff5-ae17-a6bf6300f711.png?resizew=266)
下列说法正确的是______ (填标号)。
A.整个循环过程中镁的价态不断发生改变 B.循环中Pd、MgO、SiO2均未参与反应
C.氢分子在Pd表面被吸附并解离为氢原子 D.总反应为4H2+CO2=CH4+2H2O
(2)已知CO2甲烷化过程中包含下列反应:
I.CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H1=+42.1kJ·mol-1K1
II.CO(g)+3H2(g)
CH4(g)+H2O(g) △H2=-206.5kJ·mol-1K2
保持压强不变,在0.1MPa下,起始时充入3molH2、1molCO2,不同温度下催化甲烷化时,平衡时物质(H2O未列出)的物质的量分数与温度的关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/30/0fc06a13-2770-4378-80cc-57680c87aa70.png?resizew=318)
①总反应CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g)的△H=_____ kJ·mol-1;其平衡常数K=______ (用含K1、K2的代数式表示)。
②图中X为CO2,则Y表示的物质是_________ (填化学式)。
③温度超过400℃时,升高温度,CO的物质的量分数不断增大,这是因为________ 。
④图中Q点时(对应温度下,可认为体系中不含CO),CH4的压强为_______ MPa,该温度下,甲烷化总反应的平衡常数为__________ (用分压表示,分压=总压×物质的量分数)(MPa)2。
(1)Pd-MgO/SiO2界面上甲烷化的过程如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/30/68e76bf7-6763-4ff5-ae17-a6bf6300f711.png?resizew=266)
下列说法正确的是
A.整个循环过程中镁的价态不断发生改变 B.循环中Pd、MgO、SiO2均未参与反应
C.氢分子在Pd表面被吸附并解离为氢原子 D.总反应为4H2+CO2=CH4+2H2O
(2)已知CO2甲烷化过程中包含下列反应:
I.CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
II.CO(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
保持压强不变,在0.1MPa下,起始时充入3molH2、1molCO2,不同温度下催化甲烷化时,平衡时物质(H2O未列出)的物质的量分数与温度的关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/30/0fc06a13-2770-4378-80cc-57680c87aa70.png?resizew=318)
①总反应CO2(g)+4H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
②图中X为CO2,则Y表示的物质是
③温度超过400℃时,升高温度,CO的物质的量分数不断增大,这是因为
④图中Q点时(对应温度下,可认为体系中不含CO),CH4的压强为
更新时间:2020-09-09 14:51:18
|
相似题推荐
解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】当前,我国公布了实现“碳达峰、碳中和”目标的具体时间。因此,含碳化合物的综合利用,有效缓解温室效应成为研究热点。回答下列问题:
(1)二氧化碳与氢气催化重整可制备甲醇,涉及反应:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.5 kJ·mol-1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH2=+40.9 kJ·mol-1
①CH3OH(g)+2CO2(g)
3CO(g)+2H2O(g)的ΔH=___________ 。
②相同温度下,向甲、乙两个恒容密闭容器中充入原料气,实验测得相关信息如下表所示。
容器甲中,0~5 min内的平均反应速率v(H2O)=___________ (用代数式表示);α1___________ α2(填“>”“<”或“=”,下同);ω1___________ ω2,判断该条件下甲、乙容器中CH3OH的平衡产率大小的理由为___________ 。
③已知:
表示相对压力平衡常数,其表达式是在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压除以p0(p0=100 kPa)。向恒容密闭容器中以物质的量之比为1∶3充入CO2和H2,测得反应前气体总压为400 kPa,反应Ⅰ、Ⅱ的相对压力平衡常数的对数与温度的倒数的关系如图所示。其中表示反应Ⅰ的相对压力平衡常数的对数与温度的倒数关系的曲线为___________ (填“L1”或“L2”);若M点对应温度下,甲醇气的平衡分压为80 kPa,则H2的平衡转化率为___________ 。
(2)甲醇可催化解离为合成气:CH3OH(g)
CO(g)+2H2(g) ΔH。科研人员结合实验和计算机模拟结果,研究了甲醇在钯(Pd)催化剂表面的解离反应,部分反应历程如图所示。其中吸附在催化剂表面的物种用“·”标注,TS表示过渡态。下列说法正确的是___________(填选项字母)。
(1)二氧化碳与氢气催化重整可制备甲醇,涉及反应:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
①CH3OH(g)+2CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
②相同温度下,向甲、乙两个恒容密闭容器中充入原料气,实验测得相关信息如下表所示。
容器 | 容积/L | 起始加料/mol | 5 min末(未平衡)CO2转化率 | CH3OH的平衡产率 |
甲 | 10 | 1 mol CO2、3 mol H2 | α1 | ω1 |
乙 | 10 | 1 mol CO2、3 mol H2、0.2 mol CO | α2 | ω2 |
③已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e1cef5554fa8cba818eb58ab3dca079.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/18/70845f2f-ca15-406e-a130-bb58eb542132.png?resizew=251)
(2)甲醇可催化解离为合成气:CH3OH(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/18/a9249706-5b7d-492f-b24a-1348996949bd.png?resizew=197)
A.CH3OH·![]() |
B.上述历程中的最大能垒(活化能)E正=194 kJ·mol-1 |
C.上述历程中碳原子价态未发生改变 |
D.上述历程中的第一步反应适合在较高温度下进行 |
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】铁及其化合物在生产、生活中有广泛的应用。回答下列问题:
(1)复合氧化物铁酸锰(
)可用于热化学循环分解制氢气,原理如下:
①
;
②
;
③![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/52203377847f0febdcb4fd50f2a5710e.png)
则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
___________ (用
、
表示)。
(2)用
催化
加氢合成低碳烯烃反应,反应过程如图。催化剂中添加助剂Na、K、Cu(也起催化作用)后可改变反应的选择性。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/20/2855420259500032/2856616114708480/STEM/7d7fa6157b6a4750a41a94e187eceb36.png?resizew=488)
①第i步所发生反应的化学方程式为___________ 。
②下列说法错误的是___________ (填字母)。
A.第i步反应的活化能高于第ii步反应的活化能
B.
使
加氢合成低碳烯烃的
减小
C.添加不同助剂后,各反应的平衡常数不变
(3)纳米铁是重要的储氢材料,可用反应
制得。在1 L恒容密闭容器中加入足量铁粉和0.48 mol CO,在
、
不同温度下进行反应,测得
与温度、时间的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/20/2855420259500032/2856616114708480/STEM/b08e5fbb53b3470aae8cb8afe1fd8541.png?resizew=222)
①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
___________ (填“>”或“<”,下同)
,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
___________ 0。
②
温度下,平衡时体系的压强为p,反应的标准平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/63d2bc9de66da7dfae76f86c86051728.png)
___________ {已知:标准平衡
,其中
为标准压强(
),
、
为各组分的平衡分压}。
(1)复合氧化物铁酸锰(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/369b2534df69dfe8136700a3f00cda3f.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a15e6d23fbea7b5c9d4e34b42bc5ab11.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d21fb4558a591bb6c7c3e4bb2eb8c3f9.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/52203377847f0febdcb4fd50f2a5710e.png)
则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27d3d85459fd9f18216c493e244e9d77.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7e3396e9e066adc1d6e03779938058a9.png)
(2)用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f46032c068aa002533df66b18769d981.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/20/2855420259500032/2856616114708480/STEM/7d7fa6157b6a4750a41a94e187eceb36.png?resizew=488)
①第i步所发生反应的化学方程式为
②下列说法错误的是
A.第i步反应的活化能高于第ii步反应的活化能
B.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f46032c068aa002533df66b18769d981.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e71c86dcd9a9e9b09bbbb65b9d313435.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
C.添加不同助剂后,各反应的平衡常数不变
(3)纳米铁是重要的储氢材料,可用反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd9367bba547cc47bfaaa00f302b9e1e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85242e455a682eb4aa47abd6fb6af8fc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5226ea4d71813da739df32d3cb6e90d6.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/20/2855420259500032/2856616114708480/STEM/b08e5fbb53b3470aae8cb8afe1fd8541.png?resizew=222)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85242e455a682eb4aa47abd6fb6af8fc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d2922ae637886073827dff8c97681427.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85242e455a682eb4aa47abd6fb6af8fc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/63d2bc9de66da7dfae76f86c86051728.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1b87cae3b9d71e1ee2c74ef9b640b452.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/513cdd7b2169d75c85eeac8c8dea4583.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ab362a7fd43be4634589b5d585789a99.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f381a3ddbddb784086b439c5cb314f55.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/98ad2cfd6493df9f9a8543b0857ff147.png)
您最近一年使用:0次
【推荐3】草酸钙一水结晶水合物
可用作分析试剂、常用作分离稀土金属的载体。回答下列问题:
(1)在隔绝空气条件下,
分解反应如下:
①
;
②
;
③
;
④
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
___________
(上述反应式中,a,b,c都大于0)。
(2)在一定温度下1 L的密闭容器放入足量草酸钙(固体所占体积忽略不计)发生中反应:CaC2O4(s)
CaO(s) +CO(g)+CO2(g),若前5 min 内生成CaO的质量为11.2 g ,则该段时间内v(CO)=___________ 。
(3)已知反应②CaC2O4(s)
CaCO3(s)+CO(g)平衡常数Kp2=e,向1L密闭容器中加入足量的CaC2O4固体,再充入一定量的N2O气体,起始压强为b,发生(1)中反应②和⑤N2O(g)+CO(g)
N2(g)+CO2(g)后达到平衡时总压强为c.则500℃时反应⑤的平衡常数Kp5=___________ 。(用e,b,c来表示)
(4)在密闭容器中充入足量
粉末,只发生(1)中反应④,测得平衡时残留固体质量与温度关系如图所示:___________ 。
②温度高于800℃时,曲线斜率减小,可能是产物之间发生了可逆的无机氧化还原反应,写出该反应的化学方程式:___________ 。
(5)在400℃时,向体积可变的密闭容器中充入足量CaC2O4•H2O粉末,只发生(1)中反应①。达到平衡时体积为1L,压强为p0kPa.温度保持不变,将体积变为2L并保持体积不变,直至反应达到平衡,平衡时压强为___________ 。
(6)氧化钙晶胞如图所示,已知:
代表阿伏加德罗常数的值,阳离子半径为100pm。___________ (填字母)。
A.
B.
C.
D.![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/91c454d9d2df60772f099fbf17f51ed4.png)
②氧化钙的摩尔体积为___________
。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d484a2b0faaf873cd55870af876fd157.png)
(1)在隔绝空气条件下,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6bf7537ba908b89b155ad5462953dcc1.png)
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5462fae88608fb411efed430f105074c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9f55c7242b64bd6b4469edf0bee579a1.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87677e19272e8abb1fde6420a2d1ddaf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bc6d200f304bfb593d0c1fa9d57b6fc0.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/deaf4e6af04685c555c54e04fe2f1ed4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9482ab0444f70f5fd02c020b787fbc07.png)
④
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/55a588e50baeda04cdcb88ff5f82bfec.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9bd5ee2be851888a2f9a34eb2ed75e4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b2a6bc4b5ef80a57a78c144749392c.png)
(2)在一定温度下1 L的密闭容器放入足量草酸钙(固体所占体积忽略不计)发生中反应:CaC2O4(s)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(3)已知反应②CaC2O4(s)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(4)在密闭容器中充入足量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c849cd0aa04a8e3c28b53cd62f8f5085.png)
②温度高于800℃时,曲线斜率减小,可能是产物之间发生了可逆的无机氧化还原反应,写出该反应的化学方程式:
(5)在400℃时,向体积可变的密闭容器中充入足量CaC2O4•H2O粉末,只发生(1)中反应①。达到平衡时体积为1L,压强为p0kPa.温度保持不变,将体积变为2L并保持体积不变,直至反应达到平衡,平衡时压强为
(6)氧化钙晶胞如图所示,已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/004d5c84e9636ffab4f1825ea166307d.png)
A.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/adb7fde07224ca2e83ac74473dbf9d39.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/29bdaacc61364703936a35ce1149f9c4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8a8b4841cd56f740ad80d2fbf96b2c4b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/91c454d9d2df60772f099fbf17f51ed4.png)
②氧化钙的摩尔体积为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b806a681074a03ff0487b0562a34ba3b.png)
您最近一年使用:0次
解答题-实验探究题
|
适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐1】某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)上述实验中发生的化学反应方程式有_____________ 。
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是__________ 。
(3)实验室中现有Na2SO4溶液、MgSO4溶液、Ag2SO4溶液、K2SO4溶液共4种溶液,其中可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是_____ 。
(4)
要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有__________ (答两种)。
(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需的时间。
①请完成此实验设计,其中V1=________ ,V6=________ ,V9=________ 。
②该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,氢气的生成速率会大大提高,但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,氢气的生成速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因______
(1)上述实验中发生的化学反应方程式有
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是
(3)实验室中现有Na2SO4溶液、MgSO4溶液、Ag2SO4溶液、K2SO4溶液共4种溶液,其中可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是
(4)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/5/10/2200553418670080/2235438281711616/STEM/09f26a7f810b465ebbc56bb36cc53288.png?resizew=4)
(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需的时间。
项目 | A | B | C | D | E | F |
4 mol·L-1H2SO4溶液/mL | 30 | V1 | V2 | V3 | V4 | V5 |
饱和CuSO4溶液/mL | 0 | 0.5 | 2.5 | 5 | V6 | 20 |
H2O/mL | V7 | V8 | V9 | V10 | 10 | 0 |
②该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,氢气的生成速率会大大提高,但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,氢气的生成速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因
您最近一年使用:0次
解答题-实验探究题
|
适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】I.H2O2能缓慢分解生成水和氧气,但分解速率较慢,加入催化剂会加快分解速率。某化学兴趣小组为研究不同催化剂对H2O2分解反应的催化效果,设计了如图甲、乙、丙所示的三组实验。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/30/964e67e8-fa17-43e1-ae5e-684aa73f4660.png?resizew=307)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/30/b8c9e868-182e-40b4-b2e9-f45f9aa11e41.png?resizew=191)
(1)定性分析:可以通过观察甲装置的_______ 现象,而定性得出关于Fe3+和Cu2+催化效果的结论。有同学认为该实验不能比较Fe3+和Cu2+的催化效果,理由是_______ 。
(2)定量测定:用乙装置做对照试验,仪器A的名称是_______ 。实验时组装好装置乙,关闭A的旋塞,将注射器活塞向外拉出一段距离后松开,观察活塞是否回到原来的位置。这一操作的实验目的是_______ 。实验时以2min时间为准,需要测量的数据是_______ 。(其它可能影响实验的因素均已忽略)
II.CO2可用于合成多种化工原料。用 CO2生产绿色燃料甲醇时发生反应A:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
(3)在体积为 1 L 的恒容密闭容器中发生反应 A,如图是在三种投料,即[n(CO2),n(H2)]分别为:[1mol,3mol]、[1mol,4mol]、[1mol,6mol]下,反应温度对 CO2平衡转化率影响的曲线。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/30/81f0db5a-0c70-4ff8-8513-c0905d519176.png?resizew=296)
①反应A的ΔH1_______ 0(填“>”或“<”)。
②曲线c对应的投料是_______ 。
(4)在一定条件下,利用 CO2合成 CH3OH 的反应过程中会有副反应:CO2(g) + H2(g)⇌CO(g) + H2O(g)。压强一定时,将初始投料比一定的 CO2和H2按一定流速通过催化剂甲,经过相同时间(反应均未达到平衡)时,温度对 CH3OH、CO 的产率影响如图 1 所示,温度对CO2的转化率影响如图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/30/5d1f4a02-eb5f-46c5-b100-48e38c36e61b.png?resizew=330)
由图像可知,升高温度,CO2的实际转化率提高而甲醇的产率降低,其原因是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/30/964e67e8-fa17-43e1-ae5e-684aa73f4660.png?resizew=307)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/30/b8c9e868-182e-40b4-b2e9-f45f9aa11e41.png?resizew=191)
(1)定性分析:可以通过观察甲装置的
(2)定量测定:用乙装置做对照试验,仪器A的名称是
II.CO2可用于合成多种化工原料。用 CO2生产绿色燃料甲醇时发生反应A:CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(3)在体积为 1 L 的恒容密闭容器中发生反应 A,如图是在三种投料,即[n(CO2),n(H2)]分别为:[1mol,3mol]、[1mol,4mol]、[1mol,6mol]下,反应温度对 CO2平衡转化率影响的曲线。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/30/81f0db5a-0c70-4ff8-8513-c0905d519176.png?resizew=296)
①反应A的ΔH1
②曲线c对应的投料是
(4)在一定条件下,利用 CO2合成 CH3OH 的反应过程中会有副反应:CO2(g) + H2(g)⇌CO(g) + H2O(g)。压强一定时,将初始投料比一定的 CO2和H2按一定流速通过催化剂甲,经过相同时间(反应均未达到平衡)时,温度对 CH3OH、CO 的产率影响如图 1 所示,温度对CO2的转化率影响如图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/30/5d1f4a02-eb5f-46c5-b100-48e38c36e61b.png?resizew=330)
由图像可知,升高温度,CO2的实际转化率提高而甲醇的产率降低,其原因是
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
【推荐3】能源是人类生活和社会发展的基础,研究化学反应中的能量变化,有助于更好地利用化学反应为生产和生活服务。
(1)CH4既是一种重要的能源,也是一种重要的化工原料。已知8. 0g CH4完全燃烧生成液态水放出445.15kJ热量,则其热化学方程式为_______ 。
(2)在一定温度和催化剂作用下,CH4与CO2可直接转化成乙酸,这是实现“减排”的一种研究方向。
①在不同温度下,催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示,则该反应的最佳温度应控制在_______ 左右。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/6/20/2747230637268992/2747278000644096/STEM/c0a3a755808f4b83ab9076019ee162e9.png?resizew=273)
②该反应催化剂的有效成分为偏铝酸亚铜(CuA1O2,难溶物)。将CuA1O2溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体,其离子方程式为_______
③CH4还原法是处理NOx气体的一种方法。已知一定条件下CH4与NOx反应转化为N2和CO2,若标准状况下4.48LCH4可处理11.2LNOx,则x值为_______
(1)CH4既是一种重要的能源,也是一种重要的化工原料。已知8. 0g CH4完全燃烧生成液态水放出445.15kJ热量,则其热化学方程式为
(2)在一定温度和催化剂作用下,CH4与CO2可直接转化成乙酸,这是实现“减排”的一种研究方向。
①在不同温度下,催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示,则该反应的最佳温度应控制在
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/6/20/2747230637268992/2747278000644096/STEM/c0a3a755808f4b83ab9076019ee162e9.png?resizew=273)
②该反应催化剂的有效成分为偏铝酸亚铜(CuA1O2,难溶物)。将CuA1O2溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体,其离子方程式为
③CH4还原法是处理NOx气体的一种方法。已知一定条件下CH4与NOx反应转化为N2和CO2,若标准状况下4.48LCH4可处理11.2LNOx,则x值为
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
名校
【推荐1】习近平主席在第75届联合国大会提出我国要在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标。因此CO2的捕集、利用与固化封存成为科学家研究的重要课题。
(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) ∆H,已知CO2(g)、CH4(g)、CO(g)的摩尔生成焓分别为-395kJ•mol-1、-74.9kJ•mol-1、-110.4kJ•mol-1(一定压强下,由最稳定单质生成1mol化合物的焓变为该物质的摩尔生成焓)。则上述反应的∆H= ___________ kJ•mol-1,利于反应自发进行的条件是___________ (填“高温”或“低温”)。
(2)CO2和H2合成甲烷也是CO2资源化利用的重要方法。对于反应CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g) ∆H=-165kJ•mol-1,催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂条件下反应相同时间,测得CO2转化率和生成CH4选择性随温度变化的影响如下图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/17/2874265071443968/2920468080730112/STEM/84624a07-163e-48c0-9169-01a17b0609f1.png?resizew=447)
高于320℃后,以Ni-CeO2为催化剂,CO2转化率略有下降,而以Ni为催化剂,CO2转化率却仍在上升,其原因是___________ 。工业上应选择的催化剂是___________ ,使用的合适温度为___________ 。
(3)CO2和H2合成甲醇,是人工合成淀粉的重要步骤。回答下列问题:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ∆H=-49kJ•mol-1,合成总反应在起始物
=3时,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为 x(CH3OH),在t=250℃下的x(CH3OH)~p、在p=5×105Pa下的x(CH3OH)~t如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/17/2874265071443968/2920468080730112/STEM/5443c9e7-badd-4da3-b7a9-71e8e370a324.png?resizew=287)
①图中对应A、B 两点的速率:vA(正)___________ vB(逆);(填“大于”、“小于”“等于”)
②当x(CH3OH)=0.10时,CO2的平衡转化率α___________ = %(保留 3 位有效数字),用各物质的平衡分压表示反应的平衡常数,当T=210 ℃,Kp=___________ (MPa)-2(用化简的分数表示);
(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)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(2)CO2和H2合成甲烷也是CO2资源化利用的重要方法。对于反应CO2(g)+4H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/17/2874265071443968/2920468080730112/STEM/84624a07-163e-48c0-9169-01a17b0609f1.png?resizew=447)
高于320℃后,以Ni-CeO2为催化剂,CO2转化率略有下降,而以Ni为催化剂,CO2转化率却仍在上升,其原因是
(3)CO2和H2合成甲醇,是人工合成淀粉的重要步骤。回答下列问题:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ∆H=-49kJ•mol-1,合成总反应在起始物
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3c6623b2015c223c5d7ca447766a23b5.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/17/2874265071443968/2920468080730112/STEM/5443c9e7-badd-4da3-b7a9-71e8e370a324.png?resizew=287)
①图中对应A、B 两点的速率:vA(正)
②当x(CH3OH)=0.10时,CO2的平衡转化率α
您最近一年使用:0次
【推荐2】CO2催化加氢制甲醇,有利于减少CO2温室气体,其合成总反应可表示为:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0 。回答下列问题:
(1)某温度下,恒容密闭容器中,CO2和H2的起始浓度分别为 a mol·L−1和3a mol·L−1,反应平衡时,CO2的转化率为1/3,则该温度下反应平衡常数的值为_______ 。
(2)恒压下,CO2和H2的起始物质的量比为1∶3时,该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如下图所示,其中分子筛膜能选择性分离出H2O。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/16/2937479987691520/3060875493040128/STEM/2b9adfce04424ef786f8aa434a57406d.png?resizew=266)
①甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因为_______ 。
②P点甲醇产率高于T点的原因为_______ 。
(3)合成总反应在起始物n(H2)/n(CO2)=3时,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为x(CH3OH)。在t=250℃下的x(CH3OH)~p、在p=5×105pa下的x(CH3OH)~t如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/1/0a911388-acee-4559-97a3-4b622bbc56fe.png?resizew=298)
①图中对应等温过程的曲线是_______ (填“M”或“N”)。
②图中a、b、c三点对应的平衡常数分别为Ka、Kb、Kc,则Ka、Kb、Kc的数值由大到小的顺序为_______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(1)某温度下,恒容密闭容器中,CO2和H2的起始浓度分别为 a mol·L−1和3a mol·L−1,反应平衡时,CO2的转化率为1/3,则该温度下反应平衡常数的值为
(2)恒压下,CO2和H2的起始物质的量比为1∶3时,该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如下图所示,其中分子筛膜能选择性分离出H2O。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/16/2937479987691520/3060875493040128/STEM/2b9adfce04424ef786f8aa434a57406d.png?resizew=266)
①甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因为
②P点甲醇产率高于T点的原因为
(3)合成总反应在起始物n(H2)/n(CO2)=3时,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为x(CH3OH)。在t=250℃下的x(CH3OH)~p、在p=5×105pa下的x(CH3OH)~t如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/1/0a911388-acee-4559-97a3-4b622bbc56fe.png?resizew=298)
①图中对应等温过程的曲线是
②图中a、b、c三点对应的平衡常数分别为Ka、Kb、Kc,则Ka、Kb、Kc的数值由大到小的顺序为
您最近一年使用:0次
【推荐3】氮氧化物是环境污染物,研究氮氧化物转化有重要的意义。请回答:
(1)催化转化器可使汽车尾气反应而转化:2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g) ΔH
已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH1= a kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2= b kJ·mol-1
C(s)+ O2(g)=CO2(g) ΔH3= c kJ·mol-1
则ΔH=_______ kJ·mol-1(用含a、b、c的代数式表示) 。
(2)T℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中发生尾气催化转化反应,容器中NO物质的量随时间变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/7/2694796631629824/2695233996513280/STEM/f4aeddfdbb0645d9b13d9bc405e64fb5.png?resizew=217)
①T℃时,该化学反应的平衡常数K=_______ 。
②下列事实可判断汽车尾气转化反应达到化学平衡状态的是_______
A. v(NO)=2v(N2)
B. 混合气平均相对分子质量不再变化
C. 体系中NO和CO的转化率相等
D. 气体的密度不再变化
③已知汽车尾气转化反应的ΔH<0.10 min后,改变下列示意图横坐标对应的反应条件,纵坐标对应的量变化关系正确的是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/7/2694796631629824/2695233996513280/STEM/4ee06aecb17b4797a26e9a96ca97983f.png?resizew=550)
(3)工业上常用臭氧处理含NO
的废水。O3可由电解稀硫酸制得,原理如图。图中阴极为_______ (填“A”或“B”),阳极(惰性电极)的电极反应式为_______ 。
(1)催化转化器可使汽车尾气反应而转化:2NO(g)+2CO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH1= a kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2= b kJ·mol-1
C(s)+ O2(g)=CO2(g) ΔH3= c kJ·mol-1
则ΔH=
(2)T℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中发生尾气催化转化反应,容器中NO物质的量随时间变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/7/2694796631629824/2695233996513280/STEM/f4aeddfdbb0645d9b13d9bc405e64fb5.png?resizew=217)
①T℃时,该化学反应的平衡常数K=
②下列事实可判断汽车尾气转化反应达到化学平衡状态的是
A. v(NO)=2v(N2)
B. 混合气平均相对分子质量不再变化
C. 体系中NO和CO的转化率相等
D. 气体的密度不再变化
③已知汽车尾气转化反应的ΔH<0.10 min后,改变下列示意图横坐标对应的反应条件,纵坐标对应的量变化关系正确的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/7/2694796631629824/2695233996513280/STEM/4ee06aecb17b4797a26e9a96ca97983f.png?resizew=550)
(3)工业上常用臭氧处理含NO
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/865d46dd69ae7e39bf4972ace4de5b13.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/7/2694796631629824/2695233996513280/STEM/8d9c9cff4e7144b6a8d0e8518852d125.png?resizew=281)
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】在一个体积为2L的真空密闭容器中加入0.5molCaCO3,发生反应CaCO3(s)
CaO(s)+CO2(g),测得二氧化碳的物质的量浓度随温度的变化关系如图表示,图中A表示CO2的平衡浓度与温度的关系曲线,B表示不同温度下反应经过相同时间时CO2的物质的量浓度的变化曲线。请按要求回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/8/f9180735-289d-4d5a-9016-fd40d015be2e.png?resizew=398)
(1)该反应正反应为___ (填“吸”或“放”)热反应,温度为T5℃时,该反应耗时40s达到平衡,则T5℃时,该反应的平衡常数数值为___ 。
(2)如果该反应的平衡常数K值变大,该反应___ (选填编号)。
a.一定向逆反应方向移动 b.在平衡移动时正反应速率先增大后减小
c.一定向正反应方向移动 d.在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
(3)请说明随温度的升高,曲线B向曲线A逼近的原因:___ 。
(4)在T5℃下,维持温度和容器体积不变,向上述平衡体系中再充入0.5molN2,则最后平衡时容器中的CaCO3的质量为___ g。
(5)已知苯酚和碳酸的电离平衡常数如图所示。请写出二氧化碳通入苯酚钠溶液的化学反应离子方程式___ ,请用电离平衡原理解释上述反应发生的原因以及确定生成物的依据___ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/20/2423849125896192/2425142327771136/STEM/3c3df1ec57584530bcdf7d8eb6316f68.png?resizew=33)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/8/f9180735-289d-4d5a-9016-fd40d015be2e.png?resizew=398)
(1)该反应正反应为
(2)如果该反应的平衡常数K值变大,该反应
a.一定向逆反应方向移动 b.在平衡移动时正反应速率先增大后减小
c.一定向正反应方向移动 d.在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
(3)请说明随温度的升高,曲线B向曲线A逼近的原因:
(4)在T5℃下,维持温度和容器体积不变,向上述平衡体系中再充入0.5molN2,则最后平衡时容器中的CaCO3的质量为
(5)已知苯酚和碳酸的电离平衡常数如图所示。请写出二氧化碳通入苯酚钠溶液的化学反应离子方程式
物质 | 电离平衡常数(25℃) |
C6H5OH | Ki=1.28×10-10 |
H2CO3 | Ki1=4.3×10-7 |
Ki2=5.6×10-11 |
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】在一定温度下,发生反应:Fe2O3(s)+3CO(g)
2Fe(s)+3CO2(g)。已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表:
请回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K=___________ ,ΔH___________ (填“<”“>”或“=”)0。
(2)在一个容积为10 L的密闭容器中,1000 ℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol,反应经过10 min后达到平衡。求10 min时c(CO)=___________ mol·L-1,CO2的物质的量为___________ mol,该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)=___________ ,CO的平衡转化率为___________ 。
(3)判断该反应是否达到平衡的依据为___________ (填字母)。
a.压强不随时间改变 b.气体的密度不随时间改变
c.CO2的浓度不随时间改变 d.单位时间里生成CO和CO2的物质的量相等
(4)1000℃反应2Fe(s)+3CO2(g)
Fe2O3(s)+3CO(g)的平衡常数值为___________ 。
(5)1000 ℃时,在(2)的平衡体系中,各加0.5 mol CO和0.5 mol CO2,v正___________ (填“<”“>”或“=”)v逆,平衡___________ (填“正向”“逆向”或“不”)移动。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
温度/℃ | 1000 | 1150 | 1300 |
平衡常数 | 64.0 | 50.7 | 42.9 |
(1)该反应的平衡常数表达式K=
(2)在一个容积为10 L的密闭容器中,1000 ℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol,反应经过10 min后达到平衡。求10 min时c(CO)=
(3)判断该反应是否达到平衡的依据为
a.压强不随时间改变 b.气体的密度不随时间改变
c.CO2的浓度不随时间改变 d.单位时间里生成CO和CO2的物质的量相等
(4)1000℃反应2Fe(s)+3CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(5)1000 ℃时,在(2)的平衡体系中,各加0.5 mol CO和0.5 mol CO2,v正
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】能源开发和利用是科学研究的热点课题。
(1)几个有关CO的热化学方程式如下:
I.CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H1
II.2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2
III.CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) △H3
则3CO(g)+3H2(g)
CH3OCH3(g)+CO2(g) △H=___________ (用含△H1、△H2、△H3的代数表示)。
(2)在1 L恒容密闭容器中充入一定量CH3OH发生反应:2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) △H,测得CH3OH的浓度与温度的关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/7/1/2754931036364800/2755497568018432/STEM/1ebf7849d60b4ce98688a52dfb44e3cf.png?resizew=185)
①△H___________ (填“>”“<”或“=”)0,说明理由___________ 。
②在T1时达到平衡后,再向容器中充入少量甲醇蒸气,CH3OH的平衡转化率___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)工业上,利用水煤气合成CH3OH的反应表示如下:2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g) △H=-91.0 kJ·mol-1,向1 L的恒容密容器中加入0.1 mol H2和0.05 mol CO在一定温度下发生上述反应,10 min后反应达到平衡状态,测得放出的热量为3.64 kJ。
①从反应开始恰好平衡状态时,H2的平均反应速率v(H2)为___________ 。
②在温度不变条件下,上述反应达到平衡后再向容器中充入0.01 mol H2和0.05 mol CH3OH(g)时,平衡___________ (填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”)。
(4)探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素,有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
I.CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.5 kJ·mol-1
II.CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H2=-90.4 kJ·mol-1
III.CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H3
一定条件下,向体积为V L的恒容密闭容器中通入1 mol CO2和3 mol H2发生上述反应,达到平衡时,容器中CH3OH(g)为a mol,CO为b mol,此时H2O(g)的浓度为___________ mol·L-1(用含a、b、V的代数式表示,下同),反应III的平衡常数为___________ 。
(1)几个有关CO的热化学方程式如下:
I.CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
II.2CH3OH(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
III.CO(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
则3CO(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(2)在1 L恒容密闭容器中充入一定量CH3OH发生反应:2CH3OH(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/7/1/2754931036364800/2755497568018432/STEM/1ebf7849d60b4ce98688a52dfb44e3cf.png?resizew=185)
①△H
②在T1时达到平衡后,再向容器中充入少量甲醇蒸气,CH3OH的平衡转化率
(3)工业上,利用水煤气合成CH3OH的反应表示如下:2H2(g)+CO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
①从反应开始恰好平衡状态时,H2的平均反应速率v(H2)为
②在温度不变条件下,上述反应达到平衡后再向容器中充入0.01 mol H2和0.05 mol CH3OH(g)时,平衡
(4)探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素,有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
I.CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
II.CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
III.CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
一定条件下,向体积为V L的恒容密闭容器中通入1 mol CO2和3 mol H2发生上述反应,达到平衡时,容器中CH3OH(g)为a mol,CO为b mol,此时H2O(g)的浓度为
您最近一年使用:0次