大气环境中NOx的减量化排放受到国内外广泛关注。利用碳还原NO的反应为:2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g)。回答下列问题:
(1)该反应在常温下可以自发进行,则反应的△H________ 0(填“>”“=”或“<”)'有利于提高NO平衡转化率的条件是____________ (任写一条)。
(2)以上反应可分为如下四步反应方程,写出其中第三步的反应:
第一步:2NO=(NO)2
第二步:(NO)2+C=N2O+C(O)
第三步:_________________
第四步:2C(O)=C+CO2
(3)对比研究活性炭负载钙、镧氧化物的反应活性。在三个反应器中分别加入C、CaO/C、La2O3/C,通入NO使其浓度达到0.1 mol/L。不同温度下,测得第2小时NO去除率如图所示:
①据图分析,温度490°C以下,三种情况下反应的活化能最小的是________ 用a、b、c表示);CaO/C、La2O3/C去除NO效果比C更好,其依据是________ (写一条)。
②上述实验中,490°C时,若测得CaO/C对NO的去除率为60%,则可能采取的措施是________ 。
A.及时分离出CO2 B.压缩体积
C.恒容下,向体系中通入氦气 D.改良优化了催化剂
③在CaO/C、490°C条件下0~2 h内的平均反应速率v(NO)=_______ mol•L-1•h-1,该温度下此反应的平衡常数为121,则反应达平衡时NO的去除率为________ (保留二位有效数字)。
(4)利用电化学原理处理NOx也是重要的研究方向,如下装置图中正极的电极反应式为:_________ 。
(1)该反应在常温下可以自发进行,则反应的△H
(2)以上反应可分为如下四步反应方程,写出其中第三步的反应:
第一步:2NO=(NO)2
第二步:(NO)2+C=N2O+C(O)
第三步:
第四步:2C(O)=C+CO2
(3)对比研究活性炭负载钙、镧氧化物的反应活性。在三个反应器中分别加入C、CaO/C、La2O3/C,通入NO使其浓度达到0.1 mol/L。不同温度下,测得第2小时NO去除率如图所示:
①据图分析,温度490°C以下,三种情况下反应的活化能最小的是
②上述实验中,490°C时,若测得CaO/C对NO的去除率为60%,则可能采取的措施是
A.及时分离出CO2 B.压缩体积
C.恒容下,向体系中通入氦气 D.改良优化了催化剂
③在CaO/C、490°C条件下0~2 h内的平均反应速率v(NO)=
(4)利用电化学原理处理NOx也是重要的研究方向,如下装置图中正极的电极反应式为:
更新时间:2020/07/11 22:14:15
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解题方法
【推荐1】石油产品中含者及COS、等多种有机硫化物,石油化工催生出多种脱硫技术,请回答下列问题:
(1)已知热化学方程式:
①
②
则反应_______
分析该反应的自发情况:_______ 。
(2)工业生产中应用:COS的水解反应为 。某温度时,用活性作催化剂,在恒容密闭容器中COS(g)的平衡转化率随不同投料比[]的转化关系如图甲所示。
①起始向该容器中投入一定量反应物,在一定条件下,可以判断反应到达平衡状态的是_______ (填字母)。
A.容器中气体密度不变
B.压强保持不变
C.容器中气体的平均相对分子质量保持不变
D.
②根据图甲和图乙判断该反应的最佳条件为:投料比[]_______ ;温度_______
③P点对应的平衡常数为_______ 。(保留小数点后2位)
④当温度升高到一定值后,发现相同时间内COS(g)的水解转化率降低,猜测可能的原因是_______ ;_______ 。(写出两条)
(3)可以用溶液吸收,其原理为,该反应的平衡常数为_______ 。(已知的,;的,)
(1)已知热化学方程式:
①
②
则反应
分析该反应的自发情况:
(2)工业生产中应用:COS的水解反应为 。某温度时,用活性作催化剂,在恒容密闭容器中COS(g)的平衡转化率随不同投料比[]的转化关系如图甲所示。
①起始向该容器中投入一定量反应物,在一定条件下,可以判断反应到达平衡状态的是
A.容器中气体密度不变
B.压强保持不变
C.容器中气体的平均相对分子质量保持不变
D.
②根据图甲和图乙判断该反应的最佳条件为:投料比[]
③P点对应的平衡常数为
④当温度升高到一定值后,发现相同时间内COS(g)的水解转化率降低,猜测可能的原因是
(3)可以用溶液吸收,其原理为,该反应的平衡常数为
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【推荐2】铜及其化合物在生产、生活中有广泛的应用。
(1)印刷电路板上使用的铜需要回收利用。
方法一:用FeCl3溶液浸泡印刷电路铜板制备CuCl2·2H2O,实验室模拟回收过程如图:
①步骤1的离子方程式为_______ ,证明步骤1所加FeCl3溶液过量的方法是_______ 。
②步骤2中所加的氧化剂较适宜的有_______ 。
A.HNO3 B.H2O2 C.KMnO4 D.氯水
写出加氧化剂相关的离子方程式_______ (写一个即可)。
③步骤3的目的是使溶液的pH升高到4.2,此时Fe3+完全沉淀,可选用的试剂1是_______ 。(填选项)
A.NH3·H2O B.NaOH C.Cu(OH)2
④蒸发浓缩CuCl2溶液时,要滴加浓盐酸,目的是_______ (写出离子反应方程式并结合简要的文字说明),再经_______ (某实验操作方法)、过滤得到CuCl2·2H2O。
(2)方法二:用H2O2和硫酸共同浸泡印刷电路板制备硫酸铜,其热化学方程式是:
Cu(s)+H2O2(l)+H2SO4(aq)=CuSO4(aq)+2H2O(l) ∆H1=-320kJ/mol
又知:2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) ∆H2=-196kJ/mol
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ∆H3=-286kJ/mol
则反应Cu(s)+H2SO4(aq)=CuSO4(aq)+H2(g)的∆H=_______ 。
(1)印刷电路板上使用的铜需要回收利用。
方法一:用FeCl3溶液浸泡印刷电路铜板制备CuCl2·2H2O,实验室模拟回收过程如图:
①步骤1的离子方程式为
②步骤2中所加的氧化剂较适宜的有
A.HNO3 B.H2O2 C.KMnO4 D.氯水
写出加氧化剂相关的离子方程式
③步骤3的目的是使溶液的pH升高到4.2,此时Fe3+完全沉淀,可选用的试剂1是
A.NH3·H2O B.NaOH C.Cu(OH)2
④蒸发浓缩CuCl2溶液时,要滴加浓盐酸,目的是
(2)方法二:用H2O2和硫酸共同浸泡印刷电路板制备硫酸铜,其热化学方程式是:
Cu(s)+H2O2(l)+H2SO4(aq)=CuSO4(aq)+2H2O(l) ∆H1=-320kJ/mol
又知:2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) ∆H2=-196kJ/mol
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ∆H3=-286kJ/mol
则反应Cu(s)+H2SO4(aq)=CuSO4(aq)+H2(g)的∆H=
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【推荐3】回答下列问题
(1)已知:① kJ⋅mol
② kJ⋅mol;
写出液态肼和反应生成和水蒸气的热化学方程式:__________________ 。
(2)用50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
①中和热的测定装置如图所示。图中A的仪器名称:____________ 。
②用相同浓度和体积的氨水()代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会______ (填“偏大”、“偏小”、“无影响”)。
(3)CO用途广泛,工业应用时离不开平衡思想的指导:
Ⅰ.在某一容积为5 L的体积不变的密闭容器内,加入0.3 mol的CO和0.3 mol的,在催化剂存在和800℃的条件下加热,发生如下反应: ,反应中的浓度随时间变化情况如图:
①根据图上数据,该温度(800℃)下的平衡常数______ 。
②在催化剂存在和800℃的条件下,在某一时刻测得 mol⋅L;
mol⋅L,则此时正、逆反应速率的大小:______ (填“>”“<”或“=”)。
Ⅱ.还原法炼铅,包含反应 ,该反应的平衡常数的对数值与温度的关系如表:
③当,在恒容密闭容器中放入PbO并通入CO,达平衡时,混合气体中CO的体积分数为______ (保留两位有效数字);若向容器中充入一定量的CO气体后,平衡发生移动,再次达到平衡时,CO的百分含量______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(1)已知:① kJ⋅mol
② kJ⋅mol;
写出液态肼和反应生成和水蒸气的热化学方程式:
(2)用50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
①中和热的测定装置如图所示。图中A的仪器名称:
②用相同浓度和体积的氨水()代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会
(3)CO用途广泛,工业应用时离不开平衡思想的指导:
Ⅰ.在某一容积为5 L的体积不变的密闭容器内,加入0.3 mol的CO和0.3 mol的,在催化剂存在和800℃的条件下加热,发生如下反应: ,反应中的浓度随时间变化情况如图:
①根据图上数据,该温度(800℃)下的平衡常数
②在催化剂存在和800℃的条件下,在某一时刻测得 mol⋅L;
mol⋅L,则此时正、逆反应速率的大小:
Ⅱ.还原法炼铅,包含反应 ,该反应的平衡常数的对数值与温度的关系如表:
温度/℃ | 300 | 727 | 1227 |
6.17 | 2.87 | 1.24 |
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【推荐1】和都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为,还含有少量MgO、等杂质)来制备。工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)“酸浸”实验中,铁的浸出率结果如图所示。由图可知,当铁的浸出率为70%时,所采用的实验条件为______ 。
(2)“酸浸”后,钛主要以形式存在,写出相应反应的离子方程式_______ 。
(3)沉淀与双氧水、氨水反应所得实验结果如下表所示:
分析时转化率最高的原因_________ 。
(4)中Ti的化合价为+4,其中过氧键的数目为__________ 。
回答下列问题:
(1)“酸浸”实验中,铁的浸出率结果如图所示。由图可知,当铁的浸出率为70%时,所采用的实验条件为
(2)“酸浸”后,钛主要以形式存在,写出相应反应的离子方程式
(3)沉淀与双氧水、氨水反应所得实验结果如下表所示:
温度/℃ | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
转化率/% | 92 | 95 | 97 | 93 | 88 |
分析时转化率最高的原因
(4)中Ti的化合价为+4,其中过氧键的数目为
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【推荐2】用含砷氧化铜矿[含CuO、Cu2(OH)2CO3、As2O3、重金属盐及SiO2等]制取Cu2(OH)2SO4的工艺流程如下:
(1)步骤I“氨浸”时,控制温度为60〜65℃,pH约为9.5,含铜化合物转化为溶液。
①浸取温度不宜超过65℃,其原因是_________________ 。
②Cu2+与NH3结合时,溶液中含铜微粒的物质的量分布分数()与溶液中游离的c(NH3)的对数值的关系如图所示。若用1L浸取液(由等物质的量NH3和NH4+组成)将amolCu2(OH)2CO3全部浸出为(转变为,不考虑其他反应,溶液体积变化忽略不计),则Cu2(OH)2CO3被浸取的离子方程式为_________________ ,原浸取液中起始时c(NH3)应满足的条件是_________________ 。
(2)除重金属时,用到(NH4)2S溶液,写出该溶液中存在物料守恒式________ 。
(3)“除”时,加入的试剂是(NH4)2S2O8和FeSO4。(NH4)2S2O8中S元素的化合价为_________________ ,H2S2O8的结构式为_______ ;
(4)“蒸氨”时发生反应的化学方程式为_________________
(1)步骤I“氨浸”时,控制温度为60〜65℃,pH约为9.5,含铜化合物转化为溶液。
①浸取温度不宜超过65℃,其原因是
②Cu2+与NH3结合时,溶液中含铜微粒的物质的量分布分数()与溶液中游离的c(NH3)的对数值的关系如图所示。若用1L浸取液(由等物质的量NH3和NH4+组成)将amolCu2(OH)2CO3全部浸出为(转变为,不考虑其他反应,溶液体积变化忽略不计),则Cu2(OH)2CO3被浸取的离子方程式为
(2)除重金属时,用到(NH4)2S溶液,写出该溶液中存在物料守恒式
(3)“除”时,加入的试剂是(NH4)2S2O8和FeSO4。(NH4)2S2O8中S元素的化合价为
(4)“蒸氨”时发生反应的化学方程式为
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【推荐3】自国家实施“青山绿水”工程以来,对于“工业三废”的处理越来越受到人们的重视。某工厂为综合处理含废水和工业废气(主要含有N2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分)而设计的工艺流程如图所示。
已知:;。
(1)固体1的成分为Ca(OH)2和___________ ;由捕获剂所捕获的气体为___________ 。
(2)在处理气体1时,通入空气不宜过量的原因是___________ 。
(3)使用NaNO2溶液处理含废水的离子方程式为___________ ,采用此方法每处理1 mol,转移电子的物质的量为___________ 。
(4)研究发现采用Fe0.35(CeZr)x催化剂可将CO、NO同时转化为无污染气体,反应方程式为。不过,该过程常伴有副反应,生成有害气体N2O。如图是采用不同铈锆掺杂量的Fe0.35(CeZr)x样品处理工业废气的结果。其中,N2选择性,N2选择性越高,发生的副反应越少。
①由图可知,采用该方法处理工业废气的最佳催化剂和温度是___________ 。
②假设NO的起始物质的量为,采用该方法处理达到平衡时生成N2的物质的量为,N2选择性为S,则此时NO转化率为___________ 。(用、、S的代数式表示)
已知:;。
(1)固体1的成分为Ca(OH)2和
(2)在处理气体1时,通入空气不宜过量的原因是
(3)使用NaNO2溶液处理含废水的离子方程式为
(4)研究发现采用Fe0.35(CeZr)x催化剂可将CO、NO同时转化为无污染气体,反应方程式为。不过,该过程常伴有副反应,生成有害气体N2O。如图是采用不同铈锆掺杂量的Fe0.35(CeZr)x样品处理工业废气的结果。其中,N2选择性,N2选择性越高,发生的副反应越少。
①由图可知,采用该方法处理工业废气的最佳催化剂和温度是
②假设NO的起始物质的量为,采用该方法处理达到平衡时生成N2的物质的量为,N2选择性为S,则此时NO转化率为
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【推荐1】回答下列问题:
(1)火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢(H2O2),当它们混合时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量液态过氧化氢反应,生成氮气和水蒸气,放出256.65 kJ 的热量。写出反应的热化学方程式:_______ 。
(2)已知化学反应①:Fe(s)+CO2(g)⇌FeO(s)+CO(g),其平衡常数为K1;化学反应②:Fe(s)+H2O(g)⇌FeO(s)+H2(g),其平衡常数为K2,在温度973 K和1 173 K情况下,K1、K2的值分别如下:
请填空:
①通过表格中的数值可以推断:反应①是_______ (填“吸热”或“放热”)反应。
②现有反应③:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g),请你写出该反应的平衡常数K3的数学表达式:K3=_______ 。
③根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系式_______
④在830℃温度下,反应③的K值为1,在2L的密闭容器中,加入1molCO2和3molH2充分反应达到平衡,CO的平衡浓度为_______ mol/L。H2的转化率是_______ 。
⑤图甲、图乙分别表示反应③在t1时刻达到平衡,在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况:
图甲t2时刻改变的条件是_______ ,图乙t2时刻改变的条件是_______ 。
(1)火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢(H2O2),当它们混合时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量液态过氧化氢反应,生成氮气和水蒸气,放出256.65 kJ 的热量。写出反应的热化学方程式:
(2)已知化学反应①:Fe(s)+CO2(g)⇌FeO(s)+CO(g),其平衡常数为K1;化学反应②:Fe(s)+H2O(g)⇌FeO(s)+H2(g),其平衡常数为K2,在温度973 K和1 173 K情况下,K1、K2的值分别如下:
温度 | K1 | K2 |
973K | 1.47 | 2.38 |
1173K | 2.15 | 1.67 |
请填空:
①通过表格中的数值可以推断:反应①是
②现有反应③:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g),请你写出该反应的平衡常数K3的数学表达式:K3=
③根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系式
④在830℃温度下,反应③的K值为1,在2L的密闭容器中,加入1molCO2和3molH2充分反应达到平衡,CO的平衡浓度为
⑤图甲、图乙分别表示反应③在t1时刻达到平衡,在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况:
图甲t2时刻改变的条件是
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【推荐2】将还原转化为有用的化学产品是目前研究的热点之一、回答下列问题:
Ⅰ.用铜铝催化剂可将加氢合成甲醇,已知过程中发生的反应如下:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
(1)_____ (用含、的代数式表示),_____ (用含、的代数式表示)。
(2)查阅资料可知,,则_____ (填“低温"“商温”或“任意温度”)条件下有利于反应ⅲ自发进行。
Ⅱ.和以1:3的物质的量之比通入某密闭容器中,仅发生反应,的平衡转化率与温度、气体的总压强的关系如图所示:(3)反应速率:______ (填“>”“<”或“=”)。
(4)平衡常数:____ (填“>”“<”或“=”)。
(5)压强:______ (填“>”“<”或“=”)。
(6)b点时,该反应的平衡常数______ (分压=总压×物质的量分数,用含x、的代数式表示)。
Ⅲ.常温下,CH4和CO2都是比较稳定的分子,科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化,其原理如图所示:(7)若生成乙烯和乙烷的体积比为6:5,则消耗的和的体积比为______ 。
Ⅰ.用铜铝催化剂可将加氢合成甲醇,已知过程中发生的反应如下:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
(1)
(2)查阅资料可知,,则
Ⅱ.和以1:3的物质的量之比通入某密闭容器中,仅发生反应,的平衡转化率与温度、气体的总压强的关系如图所示:(3)反应速率:
(4)平衡常数:
(5)压强:
(6)b点时,该反应的平衡常数
Ⅲ.常温下,CH4和CO2都是比较稳定的分子,科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化,其原理如图所示:(7)若生成乙烯和乙烷的体积比为6:5,则消耗的和的体积比为
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【推荐3】Ⅰ.反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K):
(1)由表中数据判断_________ (填“>”、“<”或“=”);
(2)反应_________ (用和表示)。
(3)若容器容积不变,则下列措施可提高反应Ⅰ中转化率的是 (填字母序号)。
(4)保持恒温恒容条件对于反应Ⅱ:将和放入的密闭容器中,充分反应后测得的转化率为60%,则该反应的平衡常数为_________ .若维持条件不变向该容器中投入、、和,判断平衡移动的方向是_________ (填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)。
(5)反应Ⅰ的逆反应速率与时间的关系如图所示.由图可知,反应在、、时都达到了平衡,而、时都改变了一种条件,试判断改变的条件:
时______________________ ;
时______________________ 。
(6)镍氢电池已成为混合动力汽车的主要电池类型,其在碱性电解质溶液的工作原理如下:(式中M为储氢合金),写出电池充电过程中阳极的电极反应式_________ 。
反应Ⅱ:
下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K):
温度 | |||
K | 2.0 | 0.27 | 0.012 |
(1)由表中数据判断
(2)反应
(3)若容器容积不变,则下列措施可提高反应Ⅰ中转化率的是 (填字母序号)。
A.充入,使体系总压强增大 | B.将从体系中分离 |
C.充入,使体系总压强增大 | D.使用高效催化剂 |
(5)反应Ⅰ的逆反应速率与时间的关系如图所示.由图可知,反应在、、时都达到了平衡,而、时都改变了一种条件,试判断改变的条件:
时
时
(6)镍氢电池已成为混合动力汽车的主要电池类型,其在碱性电解质溶液的工作原理如下:(式中M为储氢合金),写出电池充电过程中阳极的电极反应式
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【推荐1】、CO、等都是重要的能源,也是重要的化工原料。
(1)25℃,101kPa时,完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出445.1kJ热量。写出该反应的热化学反应方程式:___________ 。
(2)水煤气中的CO和在高温下反应可生成甲烷。在体积为2L的恒容密闭容器中,充入1molCO和,一定温度下发生反应:。测得CO和的转化率随时间变化如图所示:①从反应开始到6min,CO的平均反应速率___________ ,6min时,的转化率为___________ 。
②下列叙述中能说明上述反应达到化学平衡状态的是___________ (填字母)。
a.容器中混合气体的密度保持不变 b.容器中混合气体的总压强保持不变
c.容器中 d.单位时间内每消耗1molCO,同时生成
e.容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变
(3)甲烷燃料电池装置如图,通入氧气的电极为电池的___________ (填“正极”或“负极”)。通入一端电极反应方程式为:___________ 。
(1)25℃,101kPa时,完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出445.1kJ热量。写出该反应的热化学反应方程式:
(2)水煤气中的CO和在高温下反应可生成甲烷。在体积为2L的恒容密闭容器中,充入1molCO和,一定温度下发生反应:。测得CO和的转化率随时间变化如图所示:①从反应开始到6min,CO的平均反应速率
②下列叙述中能说明上述反应达到化学平衡状态的是
a.容器中混合气体的密度保持不变 b.容器中混合气体的总压强保持不变
c.容器中 d.单位时间内每消耗1molCO,同时生成
e.容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变
(3)甲烷燃料电池装置如图,通入氧气的电极为电池的
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解答题-无机推断题
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解题方法
【推荐2】A、B、C、D、E、F、G是原子序数依次增大的前四周期元素,A+核外无电子,B的一种同素异形体是常用的非金属惰性电极,D是地壳中含量最多的元素,D、E、F在周期表中的位置关系如右图所示,G的单质是当今应用最广泛的金属材料。回答下列问题:
(1)C在元素周期表中的位置是___________ ;E的简单离子结构示意图为___________ 。
(2)ED2与F2同时按体积比1:1通入到品红溶液中,品红溶液___________ (填“褪色”或“不褪色”),用离子方程式解释其原因___________ 。
(3)少量G单质与足量ACD3的稀溶液充分反应后,溶液中含有的金属阳离子是___________ (填离子符号),验证含有该离子的实验操作是___________ 。
(4)一种以C2A4为燃料的电池装置如图所示,其中通入D2的是___________ 极(填“正”“负”“阴”或“阳”),电极M上的电极反应式为___________ 。
D | |
E | F |
(2)ED2与F2同时按体积比1:1通入到品红溶液中,品红溶液
(3)少量G单质与足量ACD3的稀溶液充分反应后,溶液中含有的金属阳离子是
(4)一种以C2A4为燃料的电池装置如图所示,其中通入D2的是
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解题方法
【推荐3】我国提出争取在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,这对于改变环境、实现绿色发展至关重要。因此,研发CO2利用技术、降低空气中CO2含量成为化学科学家研究的热点。回答下列问题:
(1)利用工业废气中的CO2可制取甲醇,其反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H<0。为探究用CO2生产燃料CH3OH的反应原理,现进行如下实验:在T℃时,向2L恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2,进行上述反应,10min时反应达到平衡,0~10min内,H2的反应速率为0.09mol•L-1•min-1。该温度下的平衡常数K=______ (保留三位有效数字)。
(2)电化学法将CO2转化为甲酸。科学家近年发明了一种新型Zn-CO2水介质电池。如图1所示,电极分别为金属铈和选择性催化材料,放电时,CO2被转化为储氢物质甲酸。注:双极隔膜为一层阳离子交换膜和一层阴离子交换膜复合而成,中间为水,作为电解质溶液中H+和OH-的来源。
①放电时,正极电极反应式为______ 。
②与Zn极室相连的离子交换膜为______ 。
(3)热化学法将CO2转化为甲醇。CO2催化加氢主要反应有:
反应I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.4kJ•mol-1
反应Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ•mol-1
压强分别为p1、p2时,将=1:3的混合气体置于密闭容器中反应,不同温度下平衡时体系中CO2转化率和CH3OH(或CO)选择性如图2所示。
已知:CH3OH(或CO)的选择性=×100%
①曲线①代表的是______ 的选择性曲线(填“CH3OH”或“CO”)。
②p1______ p2(选填“=”、“>”或“<”)。
③温度高于250℃,曲线②或曲线③上升的原因是______ 。
(1)利用工业废气中的CO2可制取甲醇,其反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H<0。为探究用CO2生产燃料CH3OH的反应原理,现进行如下实验:在T℃时,向2L恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2,进行上述反应,10min时反应达到平衡,0~10min内,H2的反应速率为0.09mol•L-1•min-1。该温度下的平衡常数K=
(2)电化学法将CO2转化为甲酸。科学家近年发明了一种新型Zn-CO2水介质电池。如图1所示,电极分别为金属铈和选择性催化材料,放电时,CO2被转化为储氢物质甲酸。注:双极隔膜为一层阳离子交换膜和一层阴离子交换膜复合而成,中间为水,作为电解质溶液中H+和OH-的来源。
①放电时,正极电极反应式为
②与Zn极室相连的离子交换膜为
(3)热化学法将CO2转化为甲醇。CO2催化加氢主要反应有:
反应I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.4kJ•mol-1
反应Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ•mol-1
压强分别为p1、p2时,将=1:3的混合气体置于密闭容器中反应,不同温度下平衡时体系中CO2转化率和CH3OH(或CO)选择性如图2所示。
已知:CH3OH(或CO)的选择性=×100%
①曲线①代表的是
②p1
③温度高于250℃,曲线②或曲线③上升的原因是
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