利用甲醇(CH3OH)制备一些高附加值产品,是目前研究的热点。
(1) 甲醇和水蒸气经催化重整可制得氢气,反应主要过程如下:
反应Ⅰ.CH3OH(g)+H2O(g)⇌3H2(g)+CO2(g);ΔH1
反应Ⅱ.H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g);ΔH2=a kJ·mol-1
反应Ⅲ.CH3OH(g)⇌2H2(g)+CO(g);ΔH3=b kJ·mol-1
反应Ⅳ.2CH3OH(g)⇌2H2O(g)+C2H4(g);ΔH4=c kJ·mol-1
①ΔH1=___________ kJ·mol-1。
②工业上采用CaO吸附增强制氢的方法,可以有效提高反应Ⅰ氢气的产率,如图1,加入CaO提高氢气产率的原因是___________ 。
③在一定条件下用氧气催化氧化甲醇制氢气,原料气中对反应的选择性影响如图2所示(选择性越大表示生成的该物质越多)。制备H2时最好控制=___________ ;当=0.25时,CH3OH和O2发生的主要反应方程式为___________ 。
(2)以V2O5为原料,采用微波辅热-甲醇还原法可制备VO2,在微波功率1 000 kW下,取相同质量的反应物放入反应釜中,改变反应温度,保持反应时间为90 min,反应温度对各钒氧化物质量分数的影响曲线如图3所示,温度高于250℃时,VO2的质量分数下降的原因是___________ 。
(3)以甲醇为原料,可以通过电化学方法合成碳酸二甲酯[(CH3O)2CO],工作原理如图4所示。
①电源的正极为___________ (填“A”或“B”)。
②阴极的电极反应式为___________ 。
(1) 甲醇和水蒸气经催化重整可制得氢气,反应主要过程如下:
反应Ⅰ.CH3OH(g)+H2O(g)⇌3H2(g)+CO2(g);ΔH1
反应Ⅱ.H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g);ΔH2=a kJ·mol-1
反应Ⅲ.CH3OH(g)⇌2H2(g)+CO(g);ΔH3=b kJ·mol-1
反应Ⅳ.2CH3OH(g)⇌2H2O(g)+C2H4(g);ΔH4=c kJ·mol-1
①ΔH1=
②工业上采用CaO吸附增强制氢的方法,可以有效提高反应Ⅰ氢气的产率,如图1,加入CaO提高氢气产率的原因是
③在一定条件下用氧气催化氧化甲醇制氢气,原料气中对反应的选择性影响如图2所示(选择性越大表示生成的该物质越多)。制备H2时最好控制=
(2)以V2O5为原料,采用微波辅热-甲醇还原法可制备VO2,在微波功率1 000 kW下,取相同质量的反应物放入反应釜中,改变反应温度,保持反应时间为90 min,反应温度对各钒氧化物质量分数的影响曲线如图3所示,温度高于250℃时,VO2的质量分数下降的原因是
(3)以甲醇为原料,可以通过电化学方法合成碳酸二甲酯[(CH3O)2CO],工作原理如图4所示。
①电源的正极为
②阴极的电极反应式为
更新时间:2020-12-24 20:18:46
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解题方法
【推荐1】C、N、S的氧化物常会造成一些环境问题,科研工作者正在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的不利影响。
尿素是一种非常重要的高效氮肥,工业上以、为原料生产尿素,该反应实际为两步反应:
第一步:
第二步:
写出工业上以、为原料合成尿素和的热化学方程式:_________ 。
一定温度下,向恒容密闭容器中通入和,发生反应。若反应进行到时达到平衡,测得的体积分数为,则前内平均反应速率________ ,该温度下反应的化学平衡常数________ 。
工业上可用NaClO碱性溶液或“亚硫酸盐法”吸收。
为了提高吸收效率,常用作为催化剂。催化过程如图1所示。
过程2的反应式为____________ 。
也可用于脱硫,且脱硫效果比NaClO更好,原因是_________ 。
室温下,溶液中含硫组分物质的量分数随溶液pH的变化关系如图2所示,b点时溶液,则________ 。
用食盐水作电解液电解烟气脱氮的原理如图3所示,碱性条件下NO被阳极产生的氧化为,尾气经氢氧化钠溶液吸收后排入空气。碱性条件下NO被阳极产生的氧化性物质氧化为的离子方程式为________ 。
尿素是一种非常重要的高效氮肥,工业上以、为原料生产尿素,该反应实际为两步反应:
第一步:
第二步:
写出工业上以、为原料合成尿素和的热化学方程式:
一定温度下,向恒容密闭容器中通入和,发生反应。若反应进行到时达到平衡,测得的体积分数为,则前内平均反应速率
工业上可用NaClO碱性溶液或“亚硫酸盐法”吸收。
为了提高吸收效率,常用作为催化剂。催化过程如图1所示。
过程2的反应式为
也可用于脱硫,且脱硫效果比NaClO更好,原因是
室温下,溶液中含硫组分物质的量分数随溶液pH的变化关系如图2所示,b点时溶液,则
用食盐水作电解液电解烟气脱氮的原理如图3所示,碱性条件下NO被阳极产生的氧化为,尾气经氢氧化钠溶液吸收后排入空气。碱性条件下NO被阳极产生的氧化性物质氧化为的离子方程式为
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解题方法
【推荐2】研究氮氧化物等大气污染物的处理对建设美丽家乡、打造宜居环境具有重要意义。
(1)Pb(NO3)2受热分解后能得到PbO、NO2和另一种气体,该气体为_______ (写分子式)。
(2)现有以下反应:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)∆H1
N2(g)+O2(g)=2NO(g)∆H2
2H2(g)+2NO(g) =2H2O(l)+ N2(g) ∆H3
查阅资料获得部分化学键的键能E数据如下表:
已知∆H1=-572kJ/mol,则∆H3=________ 。
(3)O3-石灰乳联合处理NO的方法是先将NO经O3氧化,再用石灰乳吸收氮的氧化物,发生的主要化学反应有:NO+O3=NO2+O2,2NO+O2=2NO2,NO2+NO+Ca(OH)2= Ca(NO2)2+H2O,4NO2+2Ca(OH)2=Ca(NO3)2+Ca(NO2)2+2H2O,
①为保证NO被充分吸收,至少为_______ (填字母)。
A. B. C. D.1
②其他条件相同时,石灰乳浆液中分别加入等物质的量的不同亚硫酸盐对NOx去除效率的影响如图所示。0~25min内,Na2SO3对NOx的去除效率明显高于CaSO3的原因是_______ 。
③下图是环保工业中利用催化反硝化电解法降解水中的示意图,写出阴极的电极反应式_______ 。
(4)对于反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g),有学者认为分两步完成,其反应历程如图所示。已知第1步反应2NO(g)⇌N2O2(g)(是快反应,会快速建立平衡状态,第2步反应N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g)是慢反应。研究发现,在未使用催化剂的条件下,升高温度,总反应速率减慢,其原因可能是_______ 。
(1)Pb(NO3)2受热分解后能得到PbO、NO2和另一种气体,该气体为
(2)现有以下反应:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)∆H1
N2(g)+O2(g)=2NO(g)∆H2
2H2(g)+2NO(g) =2H2O(l)+ N2(g) ∆H3
查阅资料获得部分化学键的键能E数据如下表:
化学键 | ||||
E/(kJ∙mol-1) | 946 | 436 | 497 | 632 |
已知∆H1=-572kJ/mol,则∆H3=
(3)O3-石灰乳联合处理NO的方法是先将NO经O3氧化,再用石灰乳吸收氮的氧化物,发生的主要化学反应有:NO+O3=NO2+O2,2NO+O2=2NO2,NO2+NO+Ca(OH)2= Ca(NO2)2+H2O,4NO2+2Ca(OH)2=Ca(NO3)2+Ca(NO2)2+2H2O,
①为保证NO被充分吸收,至少为
A. B. C. D.1
②其他条件相同时,石灰乳浆液中分别加入等物质的量的不同亚硫酸盐对NOx去除效率的影响如图所示。0~25min内,Na2SO3对NOx的去除效率明显高于CaSO3的原因是
③下图是环保工业中利用催化反硝化电解法降解水中的示意图,写出阴极的电极反应式
(4)对于反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g),有学者认为分两步完成,其反应历程如图所示。已知第1步反应2NO(g)⇌N2O2(g)(是快反应,会快速建立平衡状态,第2步反应N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g)是慢反应。研究发现,在未使用催化剂的条件下,升高温度,总反应速率减慢,其原因可能是
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解题方法
【推荐3】废水中的砷主要以无机砷(三价砷和五价砷)存在,常用的除砷方法有化学沉淀法、絮凝沉淀法等。
(1)铁盐絮凝沉淀法。H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如图所示
①当废水的pH=5时,往废水中加入硫酸铁可得到FeAsO4沉淀,反应的离子方程式为_______ 。
②Na2HAsO4溶液显碱性,若向溶液中加入足量的CaCl2溶液,溶液则显酸性,其原因是_______ (用离子方程式表示)。
③已知:Fe(OH)3胶体可以吸附废水中的五价砷物种而沉降,溶液的pH对Fe(OH)3胶体表面所带负电荷有影响。聚合硫酸铁{[Fe2(OH)6-2n](SO4)n}m是一种高效净水剂,溶于水能部分解离出Fe3+,随着溶液pH增大,[Fe2(OH)6-2n]2n+中n值逐渐减小,直至形成[Fe(OH)6]3-。向含五价砷的废水中加入聚合硫酸铁,含砷微粒的浓度与溶液pH的关系如图所示。pH>9时,废水中含砷的去除率迅速下降的原因是_______ 。
(2)石灰沉淀法。向含有一定浓度的Na3AsO4中加入Ca(OH)2溶液,在相同的n(Ca)/n(As)为6的条件下,调节溶液的pH,测得溶液中砷的去除率与pH的关系如图所示。已知:常温下Ksp[Ca3(AsO4)2]=1×10-21,Ksp[Ca(OH)2]= 6.0×10-6,Ksp(CaCO3)= 8.7×10-9,c(AsO)约为1.0×10-5时沉淀完全。
①pH>12后,砷的去除率随pH的增大而下降,其原因是_______ 。
②保持相同的n(Ca)/n(As)为6,调节溶液的pH为12,控制不同的温度,将饱和的Ca(OH)2溶液与砷酸钠溶液混合反应,测得砷酸钠溶液中砷的去除率随温度升高而逐渐下降,可能的原因是_______ 。
(1)铁盐絮凝沉淀法。H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如图所示
①当废水的pH=5时,往废水中加入硫酸铁可得到FeAsO4沉淀,反应的离子方程式为
②Na2HAsO4溶液显碱性,若向溶液中加入足量的CaCl2溶液,溶液则显酸性,其原因是
③已知:Fe(OH)3胶体可以吸附废水中的五价砷物种而沉降,溶液的pH对Fe(OH)3胶体表面所带负电荷有影响。聚合硫酸铁{[Fe2(OH)6-2n](SO4)n}m是一种高效净水剂,溶于水能部分解离出Fe3+,随着溶液pH增大,[Fe2(OH)6-2n]2n+中n值逐渐减小,直至形成[Fe(OH)6]3-。向含五价砷的废水中加入聚合硫酸铁,含砷微粒的浓度与溶液pH的关系如图所示。pH>9时,废水中含砷的去除率迅速下降的原因是
(2)石灰沉淀法。向含有一定浓度的Na3AsO4中加入Ca(OH)2溶液,在相同的n(Ca)/n(As)为6的条件下,调节溶液的pH,测得溶液中砷的去除率与pH的关系如图所示。已知:常温下Ksp[Ca3(AsO4)2]=1×10-21,Ksp[Ca(OH)2]= 6.0×10-6,Ksp(CaCO3)= 8.7×10-9,c(AsO)约为1.0×10-5时沉淀完全。
①pH>12后,砷的去除率随pH的增大而下降,其原因是
②保持相同的n(Ca)/n(As)为6,调节溶液的pH为12,控制不同的温度,将饱和的Ca(OH)2溶液与砷酸钠溶液混合反应,测得砷酸钠溶液中砷的去除率随温度升高而逐渐下降,可能的原因是
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名校
【推荐1】C1化学又称一碳化学,研究以含有一个碳原子的物质为原料合成工业产品的有机化学及工艺,因其在材料科学和开发清洁燃料方面的重要作用已发展成为一门学科。燃煤废气中的CO、CO2均能转化为基础化工原料、清洁能源甲醇:
①3H2(g)+CO2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(l) ∆H1
②CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g) ∆H2
Ⅰ.已知:18 g水蒸气变成液态水放出44 kJ的热量。
则∆H1______ 。
Ⅱ.一定条件下,在恒容的密闭容器中投入1 mol CO和2 mol H2,反应②在催化剂作用下充分反应,CH3OH在平衡混合气中的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示:
(1)图中压强的相对大小是P1______ P2(填“>”“<”或“=”),判断的理由是________ 。
(2)A、B、C三点的化学平衡常数的相对大小K(A)______ K(B)_____ K(C)(填“>”“<”或“=”) ,计算C点的压强平衡常数Kp=_____ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×体积分数)
(3)300℃,P2条件下,处于E点时v正___ v逆(填“>”“<”或“=”)。
(4)某温度下,不能说明该反应已经达到平衡状态的是________ 。
a.容器内的密度不再变化
b.速率之比v(CO):v(H2):v(CH3OH)=l:2:l
c.容器内气体体积分数不再变化
d.容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化
e.容器内各组分的质量分数不再变化
(5)反应开始至在C点达平衡,各物质的浓度随时间变化曲线如图所示,保持温度不变,t1时改变条件为_________ ,此时平衡_______ 。(填“正向移动”“逆向移动”“不移动” )
①3H2(g)+CO2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(l) ∆H1
②CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g) ∆H2
Ⅰ.已知:18 g水蒸气变成液态水放出44 kJ的热量。
化学键 | C-H | C-O | C=O | H-H | O-H |
键能/kJ/mol | 412 | 351 | 745 | 436 | 462 |
则∆H1
Ⅱ.一定条件下,在恒容的密闭容器中投入1 mol CO和2 mol H2,反应②在催化剂作用下充分反应,CH3OH在平衡混合气中的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示:
(1)图中压强的相对大小是P1
(2)A、B、C三点的化学平衡常数的相对大小K(A)
(3)300℃,P2条件下,处于E点时v正
(4)某温度下,不能说明该反应已经达到平衡状态的是
a.容器内的密度不再变化
b.速率之比v(CO):v(H2):v(CH3OH)=l:2:l
c.容器内气体体积分数不再变化
d.容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化
e.容器内各组分的质量分数不再变化
(5)反应开始至在C点达平衡,各物质的浓度随时间变化曲线如图所示,保持温度不变,t1时改变条件为
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【推荐2】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期元素,其中X元素原子的核外电子总数等于其电子层数, X与Y、W可分别形成YX3和XW型共价化合物,YX3极易溶于水, Z元素是地壳中含量最高的金属元素,W 的原子半径是第三周期中最小的。
(1)写出YX4+的电子式_______ 。
(2)写出Z与W所形成的盐与 YX3的水溶液反应的离子方程式________________ 。
(3)室温下,pH=3的XW溶液与pH=5的YX4W溶液中由水电离出的c(H+)的比为___ 。
(4)已知X单质和Y单质反应生成YX3的反应是可逆反应,ΔH<0, 将X、Y的两种单质以等物质的量充入一密闭容器中,在适当催化剂和恒温、恒压条件下反应。下列说法正确的是_____________________ 。
a.达到化学平衡时,任何一种物质表示的正反应速率与逆反应速率相等
b.反应过程中,Y单质的体积分数始终为50%
c.达到化学平衡时,X、Y两种单质在混合气体中的物质的量之比为1∶1
d.达到化学平衡的过程中混合气体的平均相对分子质量减小
(5)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以Y2、X2为电极反应物,以XW-YX4W 为电解质溶液制备新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式_____________ 。
(6)汽车尾气中含有CO、NO、NO2等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,用含铂等过渡元素的催化剂催化,可使有毒气体相互反应转化成无毒气体。
已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH1=+68 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2=-221 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2 (g) ΔH3=-393.5 kJ·mol-1
CO与NO2反应的热化学方程式为____________________ ,反应一定条件下可逆,温度不同(T2>T1二者均大于常温)、其他条件相同,下列图象正确的是______ 。
(1)写出YX4+的电子式
(2)写出Z与W所形成的盐与 YX3的水溶液反应的离子方程式
(3)室温下,pH=3的XW溶液与pH=5的YX4W溶液中由水电离出的c(H+)的比为
(4)已知X单质和Y单质反应生成YX3的反应是可逆反应,ΔH<0, 将X、Y的两种单质以等物质的量充入一密闭容器中,在适当催化剂和恒温、恒压条件下反应。下列说法正确的是
a.达到化学平衡时,任何一种物质表示的正反应速率与逆反应速率相等
b.反应过程中,Y单质的体积分数始终为50%
c.达到化学平衡时,X、Y两种单质在混合气体中的物质的量之比为1∶1
d.达到化学平衡的过程中混合气体的平均相对分子质量减小
(5)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以Y2、X2为电极反应物,以XW-YX4W 为电解质溶液制备新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式
(6)汽车尾气中含有CO、NO、NO2等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,用含铂等过渡元素的催化剂催化,可使有毒气体相互反应转化成无毒气体。
已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH1=+68 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2=-221 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2 (g) ΔH3=-393.5 kJ·mol-1
CO与NO2反应的热化学方程式为
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【推荐3】中国首次实现了利用二氧化碳人工合成淀粉,为全球的“碳达峰”、“碳中和”起到重大的支撑作用。其中最关键的一步是以CO2为原料制CH3OH。在某CO2催化加氢制CH3OH的反应体系中,发生的主要反应有:
I.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41.1kJ·mol-1
II.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=-90.0kJ·mol-1
(1)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=___ 。
(2)5Mpa时,往某密闭容器中按投料比n(H2)∶n(CO2)=3∶1充入H2和CO2。反应达到平衡时,测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图1所示。
①图中X代表___ 。(填化学式)。
②体系中H2的物质的量分数随温度的增大而升高,试分析原因___ 。
(3)H2和CO2起始物质的量比为3∶1时,该反应在有、无分子筛膜时甲醇的平衡产率随温度的变化如图2所示,其中分子筛膜能选择性分离出H2O。温度低于210℃时,随着温度升高,有分子筛膜的甲醇产率升高的可能原因是___ 。
(4)我国科研人员研究出在Cu—ZnO—ZrO2催化剂上CO2氢化合成甲醇的反应历程如图3所示。反应③的化学方程式为___ ;分析在反应气中加入少量的水能够提升甲醇产率的可能原因是___ 。
I.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41.1kJ·mol-1
II.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=-90.0kJ·mol-1
(1)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=
(2)5Mpa时,往某密闭容器中按投料比n(H2)∶n(CO2)=3∶1充入H2和CO2。反应达到平衡时,测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图1所示。
①图中X代表
②体系中H2的物质的量分数随温度的增大而升高,试分析原因
(3)H2和CO2起始物质的量比为3∶1时,该反应在有、无分子筛膜时甲醇的平衡产率随温度的变化如图2所示,其中分子筛膜能选择性分离出H2O。温度低于210℃时,随着温度升高,有分子筛膜的甲醇产率升高的可能原因是
(4)我国科研人员研究出在Cu—ZnO—ZrO2催化剂上CO2氢化合成甲醇的反应历程如图3所示。反应③的化学方程式为
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【推荐1】氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理对于消除环境污染有重要意义。
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g);ΔH1=+180.5 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g);ΔH2=-393.5 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g);ΔH3=-221 kJ·mol-1
反应2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)的ΔH=________ kJ·mol-1。
(2)催化氧化法去除NO是在一定条件下,用NH3消除NO污染,其反应原理为4NH3+6NO5N2+6H2O。不同温度条件下,n(NH3)∶n(NO)的物质的量之比分别为4∶1、3∶1、1∶3时,得到NO脱除率曲线如图所示:
①n(NH3)∶n(NO)的物质的量之比为1∶3时,对应的是曲线________ (填“a”“b”或“c”)。
②由图可知,无论以何种比例反应,在温度超过900℃时NO脱除率都会骤然下降的原因可能是____________ 。
(3)NO氧化反应:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)分两步进行,其反应过程能量变化示意图如图:
Ⅰ. 2NO(g)→N2O2(g);ΔH1
Ⅱ. N2O2(g)+O2(g)→2NO2(g);ΔH2
①化学反应速率有速率较慢的反应步骤决定。以上反应决定NO氧化反应速率的步骤是________ (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和O2气体,保持其他条件不变,控制反应温度分别为T3和T4(T4>T3),测得c(NO)随t(时间)的变化曲线如图。转化相同量的NO,在温度_____ (填“T3”或“T4”)下消耗的时间较长,试结合反应过程能量图分析其原因:______ 。
(4) NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,其反应过程与能量关系如图:
研究发现在以Fe2O3为主的催化剂上可能发生的反应过程如图,写出脱硝过程的总反应方程式:_______ 。
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g);ΔH1=+180.5 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g);ΔH2=-393.5 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g);ΔH3=-221 kJ·mol-1
反应2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)的ΔH=
(2)催化氧化法去除NO是在一定条件下,用NH3消除NO污染,其反应原理为4NH3+6NO5N2+6H2O。不同温度条件下,n(NH3)∶n(NO)的物质的量之比分别为4∶1、3∶1、1∶3时,得到NO脱除率曲线如图所示:
①n(NH3)∶n(NO)的物质的量之比为1∶3时,对应的是曲线
②由图可知,无论以何种比例反应,在温度超过900℃时NO脱除率都会骤然下降的原因可能是
(3)NO氧化反应:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)分两步进行,其反应过程能量变化示意图如图:
Ⅰ. 2NO(g)→N2O2(g);ΔH1
Ⅱ. N2O2(g)+O2(g)→2NO2(g);ΔH2
①化学反应速率有速率较慢的反应步骤决定。以上反应决定NO氧化反应速率的步骤是
②在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和O2气体,保持其他条件不变,控制反应温度分别为T3和T4(T4>T3),测得c(NO)随t(时间)的变化曲线如图。转化相同量的NO,在温度
(4) NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,其反应过程与能量关系如图:
研究发现在以Fe2O3为主的催化剂上可能发生的反应过程如图,写出脱硝过程的总反应方程式:
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐2】某废催化剂中含有Au、Pb、Fe、Zn四种金属单质,提取该废催化剂中Au的某种工艺流程如图所示,请回答下列问题:
(1)Zn与浓硝酸反应的离子方程式为______ 。
(2)写出两种加快“酸浸”速率的方法:______ 。
(3)“滤液1”中含有的金属阳离子为______ 。
(4)已知金与王水反应生成和一种无色气体,该气体遇空气变红棕色,则王水溶解“滤渣1”的化学方程式为______ 。
(5)其他条件一定时,Au的还原提取率与溶液的温度及浓度的关系如图所示,请选择最适宜的温度与浓度的组合:______ 。
(6)加入NaOH溶液的目的是除去Zn,已知Zn在不同pH的溶液中的存在形式如表所示,则向“滤渣2”中加入NaOH溶液时,需控制溶液pH的范围为______ 。
(7)该工艺的缺点是______ (答一条即可)。
(1)Zn与浓硝酸反应的离子方程式为
(2)写出两种加快“酸浸”速率的方法:
(3)“滤液1”中含有的金属阳离子为
(4)已知金与王水反应生成和一种无色气体,该气体遇空气变红棕色,则王水溶解“滤渣1”的化学方程式为
(5)其他条件一定时,Au的还原提取率与溶液的温度及浓度的关系如图所示,请选择最适宜的温度与浓度的组合:
(6)加入NaOH溶液的目的是除去Zn,已知Zn在不同pH的溶液中的存在形式如表所示,则向“滤渣2”中加入NaOH溶液时,需控制溶液pH的范围为
pH | <8 | 8~12 | >12 |
存在形式 |
(7)该工艺的缺点是
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】生物柴油是指由动植物油脂(脂肪酸甘油三酯)与醇(甲醇或乙醇)经酯交换反应得到的脂肪酸单烷基酯,可以替代普通柴油使用的清洁的可再生能源。某同学利用菜籽油与甲醇制备生物柴油,其原理及实验步骤:
①称取4.6g CH3OH和0.2g NaOH依次放入锥形瓶中,充分振荡得NaOH溶液甲醇溶液;
②将20g 菜籽油、20g正己烷(作溶剂)、步骤1配得的NaOH甲醇溶液一次加入到三口烧瓶中;
③安装装置(如图)恒温水浴加热,使温度保持在60~65℃左右,搅拌速度400r/min,回流1.5h~2h;
④冷却、分液、水洗、回收溶剂并得到生物柴油。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_________________ 。
(2)试验中取用的甲醇与油脂的物质的量之比约为6:1,甲醇过量的主要目的是________________ ;NaOH的用量不宜过多,其原因是____________________________ 。
(3)步骤4的液体分为两层,上层为生物柴油、正己烷和甲醇。下层主要为甘油、分离出下层液体的方法是_______________________________________ ;上层液体需用温水洗涤,能说明已洗涤干净的依据是____________________________________ 。
(4)碘值是指每100g油品所能吸收碘(I2)的质量。测定产品碘值得步骤如下:
I.准确称取m g 油品,注入碘量瓶中,向碘量瓶中加入20 mL氯仿溶解后,加入25.00mL韦氏碘液,(IBr溶液及催化剂,发生反应:),立即加塞,摇匀后,将碘量瓶放于黑暗处。
II.30min 后立即加入20 mL 15%的碘化钾溶液和100 mL水,发生反应的化学方程式为__________________________________________ ,不断振荡,用c mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定至溶液呈浅黄色时,加入1mL 淀粉指示剂,继续滴定(I2 + 2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6),至终点是消耗V1 mL Na2S2O3溶液。滴定终点的现象是 ______________________________________________ 。
III.另做空白对照试验,除不加油品外,其余操作同上,至终点时消耗V2 mL Na2S2O3溶液。则测得的油品的碘值为__________________ g/100g (列出计算表达式)
①称取4.6g CH3OH和0.2g NaOH依次放入锥形瓶中,充分振荡得NaOH溶液甲醇溶液;
②将20g 菜籽油、20g正己烷(作溶剂)、步骤1配得的NaOH甲醇溶液一次加入到三口烧瓶中;
③安装装置(如图)恒温水浴加热,使温度保持在60~65℃左右,搅拌速度400r/min,回流1.5h~2h;
④冷却、分液、水洗、回收溶剂并得到生物柴油。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是
(2)试验中取用的甲醇与油脂的物质的量之比约为6:1,甲醇过量的主要目的是
(3)步骤4的液体分为两层,上层为生物柴油、正己烷和甲醇。下层主要为甘油、分离出下层液体的方法是
(4)碘值是指每100g油品所能吸收碘(I2)的质量。测定产品碘值得步骤如下:
I.准确称取m g 油品,注入碘量瓶中,向碘量瓶中加入20 mL氯仿溶解后,加入25.00mL韦氏碘液,(IBr溶液及催化剂,发生反应:),立即加塞,摇匀后,将碘量瓶放于黑暗处。
II.30min 后立即加入20 mL 15%的碘化钾溶液和100 mL水,发生反应的化学方程式为
III.另做空白对照试验,除不加油品外,其余操作同上,至终点时消耗V2 mL Na2S2O3溶液。则测得的油品的碘值为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐1】近年来甲醇用途日益广泛,越来越引起商家的关注。工业上甲醇的合成途径多种多样。现在实验室中模拟甲醇合成反应,在2L密闭容器内,400℃时发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),体系中n(CO)随时间的变化如表:
(1)图甲中表示CH3OH的变化的曲线是______ (填字母)。
(2)下列措施不能提高反应速率的有_______ (填字母,下同)。
a.升高温度 b.加入催化剂
c.减小压强 d.及时分离出CH3OH
(3)下列叙述能说明反应达到平衡状态的是_______ 。
a.CO和H2的浓度保持不变
b.v(H2)=2v(CO)
c.CO的物质的量分数保持不变
d.容器内气体密度保持不变
e.每生成1molCH3OH的同时有2molH-H断裂
(4)现有如下两个反应:A.NaOH+HCl=NaCl+H2O,B.Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+。
①根据上述两反应的本质,能设计成原电池的是_______ (填字母)。
②将上述反应中能设计成原电池的反应设计成原电池。
I.写出负极的电极反应式________ ,反应类型为________ 。
II.画出装置图并标明电极材料与名称、电解质溶液、电子流向________ 。
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 5 |
n(CO)/mol | 0.020 | 0.011 | 0.008 | 0.007 | 0.007 |
(1)图甲中表示CH3OH的变化的曲线是
(2)下列措施不能提高反应速率的有
a.升高温度 b.加入催化剂
c.减小压强 d.及时分离出CH3OH
(3)下列叙述能说明反应达到平衡状态的是
a.CO和H2的浓度保持不变
b.v(H2)=2v(CO)
c.CO的物质的量分数保持不变
d.容器内气体密度保持不变
e.每生成1molCH3OH的同时有2molH-H断裂
(4)现有如下两个反应:A.NaOH+HCl=NaCl+H2O,B.Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+。
①根据上述两反应的本质,能设计成原电池的是
②将上述反应中能设计成原电池的反应设计成原电池。
I.写出负极的电极反应式
II.画出装置图并标明电极材料与名称、电解质溶液、电子流向
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐2】乙酸是基本的有机化工原料,乙酸制氢具有重要意义,制氢过程发生如下反应:
热裂解反应Ⅰ:
脱羧基反应Ⅱ:
(1)由图可知,_______ kJ∙mol-1 (用有关E的代数式表示);(2)在恒容密闭容器中,加入一定量乙酸蒸气制氧,在相同时间测得温度与气体产率的关系如图。分析图像知该容器中还发生了其他的副反应,理由是_______ 。(3)氯铂酸钡()固体加热时部分分解为、Pt和,376.8℃时平衡常数,在一硬质玻璃烧瓶中加入过量,抽真空后,通过一支管通入碘蒸气(然后将支管封闭),在376.8℃,碘蒸气初始压强为20.0kPa.376.8℃平衡时,测得烧瓶中压强为32.5kPa,则_______ kPa,反应的平衡常数_______ (列出计算式即可)。
(4)McMorris测定和计算了在136~180℃范围内下列反应的平衡常数。
得到和均为线性关系,如图所示:反应的K=_______ (,表示):该反应的_______ 0(填“大于”或“小于”),写出推理过程_______ 。
热裂解反应Ⅰ:
脱羧基反应Ⅱ:
(1)由图可知,
(4)McMorris测定和计算了在136~180℃范围内下列反应的平衡常数。
得到和均为线性关系,如图所示:反应的K=
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】随着氮氧化物对环境及人类活动影响的日趋严重,如何消除大气污染物中的氮氧化物成为人们关注的主要问题之一。利用NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染,其中除去NO的主要反应如下:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)△H<0
(1)一定温度下,在恒容密闭容器中按照n(NH3)︰n(NO)=2︰3充入反应物,发生上述反应。下列不能判断该反应达到平衡状态的是__ 。
A.c(NH3)︰c(NO)=2︰3
B.n(NH3)︰n(N2)不变
C.容器内压强不变
D.容器内混合气体的密度不变
E.1molN—H键断裂的同时,生成1molO—H键
(2)某研究小组将2molNH3、3molNO和一定量的O2充入2L密闭容器中,在Ag2O催化剂表面发生上述反应,NO的转化率随温度变化的情况如图所示。
①在5min内,温度从420K升高到580K,此时段内NO的平均反应速率v(NO)=__ ;
②在有氧条件下,温度580K之后NO生成N2的转化率降低的原因可能是__ 。
(1)一定温度下,在恒容密闭容器中按照n(NH3)︰n(NO)=2︰3充入反应物,发生上述反应。下列不能判断该反应达到平衡状态的是
A.c(NH3)︰c(NO)=2︰3
B.n(NH3)︰n(N2)不变
C.容器内压强不变
D.容器内混合气体的密度不变
E.1molN—H键断裂的同时,生成1molO—H键
(2)某研究小组将2molNH3、3molNO和一定量的O2充入2L密闭容器中,在Ag2O催化剂表面发生上述反应,NO的转化率随温度变化的情况如图所示。
①在5min内,温度从420K升高到580K,此时段内NO的平均反应速率v(NO)=
②在有氧条件下,温度580K之后NO生成N2的转化率降低的原因可能是
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