二甲醚是一种重要的清洁燃料,可替代氟利昂作制冷剂,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。请回答下列问题:
(1)利用水煤气合成二甲醚的总反应为:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g);ΔH=-246.4kJ·mol-1
它可以分为两步,反应分别如下:
①4H2(g)+2CO(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g),ΔH1=-205.1kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g);ΔH2=__ 。
(2)在一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,只改变一个条件能同时提高反应速率和CO转化率的是__ (填字母代号)。
a.降低温度 B.加入催化剂 c.缩小容器体积 D.增加H2的浓度 e.增加CO的浓度
(3)在一体积可变的密闭容器中充入3molH2、3molCO、1molCH3OCH3、1molCO2,在一定温度和压强下发生反应:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),经一定时间达到平衡,并测得平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍。
问:①反应开始时正、逆反应速率的大小:v(正)__ (填“>”、“<”或“=”)v(逆)。
②平衡时n(CH3OCH3)=__ ,平衡时CO的转化率=__ 。
(1)利用水煤气合成二甲醚的总反应为:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g);ΔH=-246.4kJ·mol-1
它可以分为两步,反应分别如下:
①4H2(g)+2CO(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g),ΔH1=-205.1kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g);ΔH2=
(2)在一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,只改变一个条件能同时提高反应速率和CO转化率的是
a.降低温度 B.加入催化剂 c.缩小容器体积 D.增加H2的浓度 e.增加CO的浓度
(3)在一体积可变的密闭容器中充入3molH2、3molCO、1molCH3OCH3、1molCO2,在一定温度和压强下发生反应:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),经一定时间达到平衡,并测得平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍。
问:①反应开始时正、逆反应速率的大小:v(正)
②平衡时n(CH3OCH3)=
更新时间:2020-10-29 12:23:08
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解答题-原理综合题
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【推荐1】回答下列问题:
(1)汽车尾气中的氮氧化物是城市空气的主要污染物之一,如何降低汽车尾气污染已成为环保领域的热点。科技工作者用甲烷将氮氧化物还原为N2和H2O,涉及的反应如下:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574kJ/mol
CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g) ΔH2=-867kJ/mol
则CH4(g)还原NO(g)生成N2(g)的热化学方程式为_______ 。
(2)在一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入1mol C3H8(g),发生反应:C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) ΔH>0,开始压强为p0 MPa。
①下列能说明上述反应一定达到化学平衡状态的是_______ (填字母标号)。
A.n(C3H6):n(H2)=1:1
B.混合气体平均相对分子质量不再改变
C.混合气体密度不再改变
D.C3H8分解速率与C3H6生成速率相等
②经过4min,反应达到平衡,此时容器压强为1.5p0 MPa,则前4min的平均反应速率v(H2)=_______ ,C3H8的平衡转化率α(C3H8)=_______ 。
③该温度下反应的平衡常数K=_______ mol·L-1。某气体分压(p分)=气体总压(p总)×该气体的物质的量分数,用物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。该温度条件下的平衡常数Kp=_______ MPa-1(用含p0的代数式表示)。
④该温度下另一容器中也发生该反应,某时刻c(C3H8)=c(C3H6)=c(H2)=0.5mol/L,此时v正_______ v逆(填>、<或=)。
(3)某科研机构利用CO2的弱氧化性开发了丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺,该工艺采用铬的氧化物作催化剂,其反应机理如图。
该工艺采用的催化剂为_______ 。
(4)在硫酸工业中,通过下列反应使氧化成: 。下表为不同温度和压强下的转化率:
①从上表给出的条件分析,为了提高二氧化硫的平衡转化率,可采用的条件是_______ 。
②在实际生产中,选定400-500℃作为反应温度,理由是_______ 。
③在实际生产中,采用的压强为常压,其原因是_______ 。
(1)汽车尾气中的氮氧化物是城市空气的主要污染物之一,如何降低汽车尾气污染已成为环保领域的热点。科技工作者用甲烷将氮氧化物还原为N2和H2O,涉及的反应如下:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574kJ/mol
CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g) ΔH2=-867kJ/mol
则CH4(g)还原NO(g)生成N2(g)的热化学方程式为
(2)在一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入1mol C3H8(g),发生反应:C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) ΔH>0,开始压强为p0 MPa。
①下列能说明上述反应一定达到化学平衡状态的是
A.n(C3H6):n(H2)=1:1
B.混合气体平均相对分子质量不再改变
C.混合气体密度不再改变
D.C3H8分解速率与C3H6生成速率相等
②经过4min,反应达到平衡,此时容器压强为1.5p0 MPa,则前4min的平均反应速率v(H2)=
③该温度下反应的平衡常数K=
④该温度下另一容器中也发生该反应,某时刻c(C3H8)=c(C3H6)=c(H2)=0.5mol/L,此时v正
(3)某科研机构利用CO2的弱氧化性开发了丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺,该工艺采用铬的氧化物作催化剂,其反应机理如图。
该工艺采用的催化剂为
(4)在硫酸工业中,通过下列反应使氧化成: 。下表为不同温度和压强下的转化率:
450 | |||||
550 |
①从上表给出的条件分析,为了提高二氧化硫的平衡转化率,可采用的条件是
②在实际生产中,选定400-500℃作为反应温度,理由是
③在实际生产中,采用的压强为常压,其原因是
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解题方法
【推荐2】羰基硫(COS)作为一种粮食熏蒸剂广泛应用于农药工业。利用工厂废气中的H2S和CO反应可以合成COS,回答下列问题:
(1)已知:
①2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) ΔH1= -484 kJ· mol-1
②COS(g)+ H2O(g)⇌H2S(g)+CO2(g) ΔH2= -36kJ·mol-1
③CO的燃烧热为283 kJ·mol-1
反应CO(g)+ H2S(g)⇌COS(g)+ H2(g)的 ΔH=_______ kJ·mol-1。
(2)以FeOOH作催化剂,由H2S和CO合成COS的反应分两步进行。下列示意图能正确体现上述反应能量变化的是_______ (填“甲”或“乙”)。
+
关于该反应的下列叙述正确的是_______ (填标号)。
A.步骤①是慢反应,活化能较大
B.总反应的速率由步骤②决定
C.反应进程中S2属于中间产物
D.更换催化剂可改变E和ΔH
(3)240℃时,反应CO(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2(g)的平衡常数K=1。在密闭容器中充入等物质的量的CO和H2S发生上述反应,达平衡时测得CO的物质的量为4 mol,则H2S的转化率为_____ ,COS 的体积分数为____ 。 在240℃下, 要同时提高CO和H2S的转化率,可采取的措施是_____ 。
(4)在两个密闭容器中都加入CO、H2S、COS、H2四种气体,起始时气体体积分数φ(CO)= φ(H2S),φ(COS)=p(H2),分别在300℃和320℃时反应,容器中H2S(g)和COS(g)的体积分数(φ)随时间(t) 的变化关系如图所示。
+
300℃和320℃时,φ(H2S)随时间变化关系的曲线分别是_______ 、_______ ,判断的理由是_______ 。
(1)已知:
①2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) ΔH1= -484 kJ· mol-1
②COS(g)+ H2O(g)⇌H2S(g)+CO2(g) ΔH2= -36kJ·mol-1
③CO的燃烧热为283 kJ·mol-1
反应CO(g)+ H2S(g)⇌COS(g)+ H2(g)的 ΔH=
(2)以FeOOH作催化剂,由H2S和CO合成COS的反应分两步进行。下列示意图能正确体现上述反应能量变化的是
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关于该反应的下列叙述正确的是
A.步骤①是慢反应,活化能较大
B.总反应的速率由步骤②决定
C.反应进程中S2属于中间产物
D.更换催化剂可改变E和ΔH
(3)240℃时,反应CO(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2(g)的平衡常数K=1。在密闭容器中充入等物质的量的CO和H2S发生上述反应,达平衡时测得CO的物质的量为4 mol,则H2S的转化率为
(4)在两个密闭容器中都加入CO、H2S、COS、H2四种气体,起始时气体体积分数φ(CO)= φ(H2S),φ(COS)=p(H2),分别在300℃和320℃时反应,容器中H2S(g)和COS(g)的体积分数(φ)随时间(t) 的变化关系如图所示。
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300℃和320℃时,φ(H2S)随时间变化关系的曲线分别是
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【推荐3】NOx是大气污染物,但只要合理利用也是重要的资源。回答列问题:
(1)将NO2和水蒸气混合,反应的现象为_________ ,写出该反应的化学方程式_________ 。
(2)2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的历程分两步,反应方程式、速率方程和吸放热情况如下:
反应I:2NO(g) N2O2(g) (快) v1正=k1正·c2(NO),v1逆=k1逆·c(N2O2) △H1<0
反应II:N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g) (慢) v2正=k2正·c(N2O2)·c(O2),v2逆=k2逆·c2(NO2) △H2<0
反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的△H=_________ (用△H1、△H2表示)。一定温度下,反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)达到平衡状态,平衡常数的表达式K=_________ (用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示)。若升高温度,K将_________ (填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)反应N2O4(g) 2NO2(g),在一定条作下N2O4与NO2的消耗速率与自身压强有如下关系:v(N2O4)=k1·p(N2O4),v(NO2)=k2·p(NO2)其中k1、k2是与温度有关的常数。一定温度下,相应的速率与压强关系如图所示,在图中标出的点中,能表示该反应达到平衡状态的两个点是_________ ,理由是__________________ 。
(4)升高温度绝大多数的化学反应速率增大,但是2NO(g)+O2(g) NO2(g)的速率却随着温度的升高而减小。已知反应Ⅱ速率较慢,且决定总反应速率是反应II,则反应I的活化能E1与反应II的活化能E2的大小关系为E1_________ E2(填“>”、“<”或“=”)。根据速率方程分析,升高温度反应Ⅱ速率减小的原因是_________ 。
A.k2正增大,c(N2O2)增大 B.k2正减小,c(N2O2)减小
C.k2正增大,c(N2O2)减小 D.k2正减小,c(N2O2)增大
(1)将NO2和水蒸气混合,反应的现象为
(2)2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的历程分两步,反应方程式、速率方程和吸放热情况如下:
反应I:2NO(g) N2O2(g) (快) v1正=k1正·c2(NO),v1逆=k1逆·c(N2O2) △H1<0
反应II:N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g) (慢) v2正=k2正·c(N2O2)·c(O2),v2逆=k2逆·c2(NO2) △H2<0
反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的△H=
(3)反应N2O4(g) 2NO2(g),在一定条作下N2O4与NO2的消耗速率与自身压强有如下关系:v(N2O4)=k1·p(N2O4),v(NO2)=k2·p(NO2)其中k1、k2是与温度有关的常数。一定温度下,相应的速率与压强关系如图所示,在图中标出的点中,能表示该反应达到平衡状态的两个点是
(4)升高温度绝大多数的化学反应速率增大,但是2NO(g)+O2(g) NO2(g)的速率却随着温度的升高而减小。已知反应Ⅱ速率较慢,且决定总反应速率是反应II,则反应I的活化能E1与反应II的活化能E2的大小关系为E1
A.k2正增大,c(N2O2)增大 B.k2正减小,c(N2O2)减小
C.k2正增大,c(N2O2)减小 D.k2正减小,c(N2O2)增大
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【推荐1】氮元素是一种重要的非金属元素,可形成多种化合物。试回答下列有关问题:
(1)①已知4CO(g)+2NO2(g)⇌4CO2(g)+N2(g) △H=-1200kJ⋅mol-1。对于该反应,改变某一反应条件,(已知温度T2>T1)下列图象如图1正确的是___ (填代号)。
②已知CO与H2O在一定条件下可以发生反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) △H=-QkJ⋅mol-1。820℃时,在甲、乙两个恒容密闭容器中,起始时按照下表进行投料,经过一段时间后达到平衡状态,若甲中CO的转化率为40%,则该反应的平衡常数为___ ;乙容器吸收的热量为___ 。
(2)氨水常用作沉淀剂,已知25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39,Ksp[Al(OH)3]=1.1×10-33,向浓度均为0.1mol⋅L-1的FeCl3和AlCl3混合溶液中加入氨水,首先生成的沉淀是___ (填化学式)。
(3)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气,已知:
①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l) △H=-19.5kJ⋅mol-1
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534.2kJ⋅mol-1
写出肼与四氧化二氮反应的热化学方程式___ 。
(4)纯的叠氮酸(HN3)是无色液体,常用做引爆剂,常温下向25mL0.1mol⋅L-1NaOH溶液中加入0.2mol⋅L-1HN3的溶液,滴加过程中的pH值的变化曲线(溶液混合时的体积变化忽略不计)如图2。
①根据图象写出HN3的电离方程式:___ 。
②下列说法正确的是___ (填序号)。
A.若用已知浓度的NaOH溶液滴定HN3溶液来测定HN3的浓度时应用甲基橙作指示剂
B.常温下,向0.2mol⋅L-1HN3的溶液中加水稀释,则不变
C.分别中和pH均为4的HN3溶液和HCl溶液,消耗0.1mol⋅L-1NaOH溶液的体积相同
D.D点时溶液中离子浓度存在如下关系:2c(H+)+c(HN3)=c(N3-)+2c(OH-)
(1)①已知4CO(g)+2NO2(g)⇌4CO2(g)+N2(g) △H=-1200kJ⋅mol-1。对于该反应,改变某一反应条件,(已知温度T2>T1)下列图象如图1正确的是
②已知CO与H2O在一定条件下可以发生反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) △H=-QkJ⋅mol-1。820℃时,在甲、乙两个恒容密闭容器中,起始时按照下表进行投料,经过一段时间后达到平衡状态,若甲中CO的转化率为40%,则该反应的平衡常数为
甲 | 乙 |
0.10molH2O | 0.20molH2 |
0.10molCO | 0.20molCO2 |
(3)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气,已知:
①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l) △H=-19.5kJ⋅mol-1
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534.2kJ⋅mol-1
写出肼与四氧化二氮反应的热化学方程式
(4)纯的叠氮酸(HN3)是无色液体,常用做引爆剂,常温下向25mL0.1mol⋅L-1NaOH溶液中加入0.2mol⋅L-1HN3的溶液,滴加过程中的pH值的变化曲线(溶液混合时的体积变化忽略不计)如图2。
①根据图象写出HN3的电离方程式:
②下列说法正确的是
A.若用已知浓度的NaOH溶液滴定HN3溶液来测定HN3的浓度时应用甲基橙作指示剂
B.常温下,向0.2mol⋅L-1HN3的溶液中加水稀释,则不变
C.分别中和pH均为4的HN3溶液和HCl溶液,消耗0.1mol⋅L-1NaOH溶液的体积相同
D.D点时溶液中离子浓度存在如下关系:2c(H+)+c(HN3)=c(N3-)+2c(OH-)
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【推荐2】在“碳达峰、碳中和”的目标引领下,对减少二氧化碳排放的相关技术研究正成为世界各国的前沿发展方向。回答下列问题:
(1)利用CH4-CO2干重整反应不仅可以对天然气资源综合利用,还可以缓解温室效应对环境的影响。
①该反应一般认为其机理如下:
I.CH4(g)=C(ads)+2H2(g)
Ⅱ.C(ads)+CO2(g)=2CO(g)
上述反应中C( ads)为吸附活性炭,反应历程的能量变化如图所示:
①反应I是___________ (填“ 慢反应”或“快反应”),定速反应为___________ (填“I”或“Ⅱ”),CH4-CO2干重整反应的热化学方程式为___________ 。(选取图中E1、E2、E3、E4、E5表示反应热)。
②在恒压条件下,等物质的量的CH4(g)和CO2(g)发生干重整反应时,各物质的平衡转化率随温度变化如图2所示。已知在干重整中还发生了副反应:H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g) ΔH> 0,则表示CO2平衡转化率的是曲线___________ (填“ A”或“B") ,判断的依据是___________ 。
③在恒压p 、800 K条件下,在密闭容器中充入等物质的量的CH4(g)和CO2(g) ,若曲线A对应物质的平衡转化率为40%,曲线B对应物质的平衡转化率为20%,平衡时容器体积为2L,则以上反应中n(H2):n(H2O)=___________ 。
(2)二氧化碳电还原反应提供了一种生产乙醇的方法,已知反应过程中在三种不同催化剂表面(Cu、C/Cu、N-C/Cu)的某个基元反应的能量变化如图所示(IS表示始态,TS表示过渡态,FS表示终态, *表示催化剂活性中心原子)。科学家研究发现铜表面涂覆一层氮掺杂的碳(N-C)可以提高乙醇的选择性,其原因可能是___________ 。
(1)利用CH4-CO2干重整反应不仅可以对天然气资源综合利用,还可以缓解温室效应对环境的影响。
①该反应一般认为其机理如下:
I.CH4(g)=C(ads)+2H2(g)
Ⅱ.C(ads)+CO2(g)=2CO(g)
上述反应中C( ads)为吸附活性炭,反应历程的能量变化如图所示:
①反应I是
②在恒压条件下,等物质的量的CH4(g)和CO2(g)发生干重整反应时,各物质的平衡转化率随温度变化如图2所示。已知在干重整中还发生了副反应:H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g) ΔH> 0,则表示CO2平衡转化率的是曲线
③在恒压p 、800 K条件下,在密闭容器中充入等物质的量的CH4(g)和CO2(g) ,若曲线A对应物质的平衡转化率为40%,曲线B对应物质的平衡转化率为20%,平衡时容器体积为2L,则以上反应中n(H2):n(H2O)=
(2)二氧化碳电还原反应提供了一种生产乙醇的方法,已知反应过程中在三种不同催化剂表面(Cu、C/Cu、N-C/Cu)的某个基元反应的能量变化如图所示(IS表示始态,TS表示过渡态,FS表示终态, *表示催化剂活性中心原子)。科学家研究发现铜表面涂覆一层氮掺杂的碳(N-C)可以提高乙醇的选择性,其原因可能是
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【推荐3】查阅资料:元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色) 、Cr(OH)4-(绿色) 、Cr2O72−(橙红色)、CrO42−(黄色)等形式存在,Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体,回答下列问题:
(1)铬(24Cr)属于________ (选填编号)。
a.主族元素 b.副族元素 c.Ⅶ族元素 d.过渡元素
(2)CrO42−和Cr2O72−在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1.0 mol·L−1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72−)随c(H+)的变化如图所示。
①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应____________ 。
②由图可知,溶液酸性增大,CrO42−的平衡转化率__________ (填“增大“减小”或“不变”)。根据A点数据,计算出该转化反应的平衡常数为__________ 。
③升高温度,溶液中CrO42−的平衡转化率减小,则该反应的ΔH_________ 0(填“>”“<”或“=”)。
(3)欲降低废水中重金属元素铬的毒性,可将Cr2O72-转化为Cr(OH)3沉淀除去。已知:
某含铬废水处理的主要流程如图所示:
①初沉池中加入的混凝剂是K2SO4﹒Al2(SO4)3﹒24H2O,其作用为__________ (用离子方程式表示)。
②反应池中用NaHSO3将酸性废液中的Cr2O72-还原成Cr3+,该反应的离子方程式为________ ,根据“沉淀法”和“中和法”的原理,向沉淀池中加入NaOH溶液,此过程中发生主要反应的离子的先后顺序是____________ ,证明Cr3+沉淀完全的方法是__________ 。
(4)工业可用电解法来处理含 Cr2O72-废水。实验室利用如图模拟处理含Cr2O72-的废水,阳极反应式是Fe-2e-═Fe2+,阴极反应式是2H++2e-═H2↑,Fe2+与酸性溶液中的Cr2O72-反应的离子方程式是__________ ,得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全,用电解法处理该溶液中0.01mol Cr2O72-时,至少得到沉淀的质量是__________ g。
(1)铬(24Cr)属于
a.主族元素 b.副族元素 c.Ⅶ族元素 d.过渡元素
(2)CrO42−和Cr2O72−在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1.0 mol·L−1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72−)随c(H+)的变化如图所示。
①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应
②由图可知,溶液酸性增大,CrO42−的平衡转化率
③升高温度,溶液中CrO42−的平衡转化率减小,则该反应的ΔH
(3)欲降低废水中重金属元素铬的毒性,可将Cr2O72-转化为Cr(OH)3沉淀除去。已知:
氢氧化物开始沉淀时的pH | 氢氧化物沉淀完全时的pH | |
Fe2+ | 7.0 | 9.0 |
Fe3+ | 1.9 | 3.2 |
Cr3+ | 6.0 | 8.0 |
某含铬废水处理的主要流程如图所示:
①初沉池中加入的混凝剂是K2SO4﹒Al2(SO4)3﹒24H2O,其作用为
②反应池中用NaHSO3将酸性废液中的Cr2O72-还原成Cr3+,该反应的离子方程式为
(4)工业可用电解法来处理含 Cr2O72-废水。实验室利用如图模拟处理含Cr2O72-的废水,阳极反应式是Fe-2e-═Fe2+,阴极反应式是2H++2e-═H2↑,Fe2+与酸性溶液中的Cr2O72-反应的离子方程式是
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【推荐1】(1)在其他条件不变的情况下,起始氢气的物质的量[用n(H2)表示]对N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)反应的影响可表示成如图所示的规律(图中表示温度,表示物质的量)。
①比较在a、b、c三点处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是__________ 。
②若容器容积为1L,=3mol,反应达到平衡时H2的转化率为60%,则在起始时体系中加入N2的物质的量为__________ mol,此条件下(t2)反应的平衡常数=________ 。
③图象中和的关系是t2______ t1(填“高于”“低于”“等于”或“无法确定”)。
(2)氨气和氧气与145时开始反应,在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如图所示)
4NH3+5O24NO+6H2O
4NH3+3O22N2+6H2O
温度较低时以生成________ 为主,温度高于900时,NO产率下降的原因是______ 。
①比较在a、b、c三点处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是
②若容器容积为1L,=3mol,反应达到平衡时H2的转化率为60%,则在起始时体系中加入N2的物质的量为
③图象中和的关系是t2
(2)氨气和氧气与145时开始反应,在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如图所示)
4NH3+5O24NO+6H2O
4NH3+3O22N2+6H2O
温度较低时以生成
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适中
(0.65)
【推荐2】研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)NO2可用水吸收,相应的化学反应方程式为__________________ 。
利用反应6NO2+8NH3 7N2+12H2O也可处理NO2。当转移1.2mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是_________ L。
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=﹣196.6 kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=﹣113.0 kJ·mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) 的ΔH=__________ kJ·mol-1。
一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于一恒容密闭绝热容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是________ 。
a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变 d.每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
(3)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=﹣a kJ·mol-1。
在一定温度下,将1mol CO(g)和2molH2(g)充入到体积为10L的密闭容器中,发生反应。经过5min达到平衡,此时容器内压强为反应前的0.8倍。则此时v逆(CH3OH)为_____ ,正反应放出的热量为__________________ 。
(4)已知N2O4(g) 2NO2(g) ΔH>0,现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中,下列示意图不能说明反应达到平衡状态的是________ 。
(1)NO2可用水吸收,相应的化学反应方程式为
利用反应6NO2+8NH3 7N2+12H2O也可处理NO2。当转移1.2mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=﹣196.6 kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=﹣113.0 kJ·mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) 的ΔH=
一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于一恒容密闭绝热容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是
a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变 d.每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
(3)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=﹣a kJ·mol-1。
在一定温度下,将1mol CO(g)和2molH2(g)充入到体积为10L的密闭容器中,发生反应。经过5min达到平衡,此时容器内压强为反应前的0.8倍。则此时v逆(CH3OH)为
(4)已知N2O4(g) 2NO2(g) ΔH>0,现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中,下列示意图不能说明反应达到平衡状态的是
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【推荐3】甲醇既是重要的化工原料,又是一种清洁燃料。利用CO,加氢合成甲醇的主要反应如下:
Ⅰ.CO2(g) + 3H2 (g)CH3OH(g) + H2O(g) ΔH1
Ⅱ.CO2(g) + H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2>0
回答下列问题:
(1)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了光催化CO2加氢合成甲醇的反应历程,如下图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*表示。
①ΔH1___________ 0(填“>”或“<”)。
②图示历程包含___________ 个基元反应,其中最大能垒(活化能)步骤的化学方程式为___________ 。
(2)向刚性容器中充入一定量CO2和H2,在相同压强和不同温度下,反应相同时间,CO2的转化率和甲醇选择性[已知甲醇的选择性= ]随温度的变化如下图所示:
在200~300℃间,CH3OH的选择性随温度的升高而下降,写出一条可能原因___________ 。
(3)一定条件下,向刚性容器中充入物质的量之比为1:3的CO2和H2,发生上述反应Ⅰ和Ⅱ。
①有利于提高甲醇平衡产率的条件是___________ (填标号)。
A.高温高压 B.低温高压 C.高温低压 D.低温低压
②达到平衡时CO2的转化率为20%,CH3OH的选择性为75%,则a(H2)=___________ (计算结果保留3位有效数字);反应Ⅱ的Kp=___________ 。
Ⅰ.CO2(g) + 3H2 (g)CH3OH(g) + H2O(g) ΔH1
Ⅱ.CO2(g) + H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2>0
回答下列问题:
(1)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了光催化CO2加氢合成甲醇的反应历程,如下图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*表示。
①ΔH1
②图示历程包含
(2)向刚性容器中充入一定量CO2和H2,在相同压强和不同温度下,反应相同时间,CO2的转化率和甲醇选择性[已知甲醇的选择性= ]随温度的变化如下图所示:
在200~300℃间,CH3OH的选择性随温度的升高而下降,写出一条可能原因
(3)一定条件下,向刚性容器中充入物质的量之比为1:3的CO2和H2,发生上述反应Ⅰ和Ⅱ。
①有利于提高甲醇平衡产率的条件是
A.高温高压 B.低温高压 C.高温低压 D.低温低压
②达到平衡时CO2的转化率为20%,CH3OH的选择性为75%,则a(H2)=
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