氨基甲酸铵()为尿素生产过程的中间产物,易分解。某小组对氨基甲酸铵的分解实验进行探究。
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)写出分解生成与气体的热化学方程式:______ 。
(2)恒容条件下,实验测得数据如下表所示:
①恒温恒容时,下列能够说明该反应已达到化学平衡状态的是______ (填标号)。
A.容器内总压强不再改变B.
C.的值不再改变D.的体积分数不再改变
②某温度下,该反应平衡时容器内总压强为p,写出该反应的压强平衡常数的计算式______ (用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)。
③随着温度升高,逐渐______ (填“增大”、“减小”或“不变”),其主要原因是______ 。
④某温度下,达到平衡后,欲增加的平衡浓度,可采取的措施有______ (填标号)。
A.加B.加催化剂C.减小体积增大压强D.移走
(3)已知:(C为常数)。根据上表实验数据得到图象,则该反应的反应热______ 。
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)写出分解生成与气体的热化学方程式:
(2)恒容条件下,实验测得数据如下表所示:
293 | 298 | 303 | 308 | 313 | |
8.60 | 11.40 | 16.24 | 20.86 | 30.66 |
A.容器内总压强不再改变B.
C.的值不再改变D.的体积分数不再改变
②某温度下,该反应平衡时容器内总压强为p,写出该反应的压强平衡常数的计算式
③随着温度升高,逐渐
④某温度下,达到平衡后,欲增加的平衡浓度,可采取的措施有
A.加B.加催化剂C.减小体积增大压强D.移走
(3)已知:(C为常数)。根据上表实验数据得到图象,则该反应的反应热
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更新时间:2021-01-25 13:37:00
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【推荐1】二氧化锆(ZrO2)是最重要的氧离子固体电解质,用于制造燃料电池、氧气含量测定仪等。可由锆英砂(主要成分为ZrSiO4,也可表示为ZrO2·SiO2;含有少量Fe2O3、Al2O3、SiO2杂质)通过如下工艺流程法制得。
已知:①ZrO2具有两性,高温与纯碱共熔生成可溶于水的Na2ZrO3,与酸反应生成ZrO2+。②部分金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表:
请回答下列问题:
⑴烧结时ZrSiO4发生反应的化学方程式为_______________________ ;
滤渣I的化学式为______________________________ 。
⑵调节pH=a 的目的是________________________________________ ;用氨水调节pH=b后发生反应的离子方程式为______________________________________________ 。
⑶以滤渣II为主要原料制取铁红,请简述实验方法________________________ 。
⑷工业上用铝热法冶炼锆,写出以ZrO2通过铝热法制取锆的化学方程式:
________________________________________________________ 。
⑸一种新型燃料电池用掺杂Y2O3的ZrO2晶体作电解质在熔融状态下传导O2-,一极通入空气,另一极通入甲烷,写出负极的电极反应式为___________________________ 。
已知:①ZrO2具有两性,高温与纯碱共熔生成可溶于水的Na2ZrO3,与酸反应生成ZrO2+。②部分金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表:
金属离子 | Fe3+ | Al3+ | ZrO2+ |
开始沉淀的pH | 1.9 | 3.3 | 6.2 |
沉淀完全的pH | 3.2 | 5.2 | 8.0 |
请回答下列问题:
⑴烧结时ZrSiO4发生反应的化学方程式为
滤渣I的化学式为
⑵调节pH=a 的目的是
⑶以滤渣II为主要原料制取铁红,请简述实验方法
⑷工业上用铝热法冶炼锆,写出以ZrO2通过铝热法制取锆的化学方程式:
⑸一种新型燃料电池用掺杂Y2O3的ZrO2晶体作电解质在熔融状态下传导O2-,一极通入空气,另一极通入甲烷,写出负极的电极反应式为
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【推荐2】绿水青山就是金山银山,生产生活中污染物的合理处理对环境保护具有重要意义。
(1)利用某些催化剂,成功实现将空气中的碳氧化合物和氮氧化合物转化为无毒的大气循环物质。
已知:①
②NO(g)+CO(g)N2(g)+CO2(g)
③2NO(g)+O2(g)2NO2(g)
反应的________ ;某温度下,反应①②③的平衡常数分别カ、、,则该反应的K=________ (用、、表示)。
(2)温度为℃时,在四个容积均为1L的恒容密闭容器中发生反应:
,测得有关实验数据如下:
①平衡时,容器Ⅱ与Ⅳ容器的总压强之比___________ 。
②温度不变,容器Ⅲ中达到平衡后再充入NO、(g)各mol,则反应将向_____________ 。(填“正”或“逆”)方向进行。
(3)常温下用0.100盐酸分别滴定10.00mL浓度均为0.100的NaOH溶液和二甲胺[]溶液(在水中电离方式与氨相似),利电用传感器测得滴定过程中溶液的电导率如图所示。已知电解质溶液电导率越大导电能力越强。
①a、b、c、d四点的水溶液中,由水电离出氢离子浓度大于的是________________ ,原因为_____________________ 。
②化学反应往往伴有热效应若为绝热体系a的温度______________ (填“>”,“=”或“<”)c点的温度。
(1)利用某些催化剂,成功实现将空气中的碳氧化合物和氮氧化合物转化为无毒的大气循环物质。
已知:①
②NO(g)+CO(g)N2(g)+CO2(g)
③2NO(g)+O2(g)2NO2(g)
反应的
(2)温度为℃时,在四个容积均为1L的恒容密闭容器中发生反应:
,测得有关实验数据如下:
容器编号 | 物质的起始浓度() | 物质的平衡浓度() | |
Ⅰ | |||
Ⅱ | |||
Ⅲ | |||
Ⅳ |
②温度不变,容器Ⅲ中达到平衡后再充入NO、(g)各mol,则反应将向
(3)常温下用0.100盐酸分别滴定10.00mL浓度均为0.100的NaOH溶液和二甲胺[]溶液(在水中电离方式与氨相似),利电用传感器测得滴定过程中溶液的电导率如图所示。已知电解质溶液电导率越大导电能力越强。
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【推荐3】I.资料显示,NaHCO3固体加热到100℃发生分解,但是加热NaHCO3溶液不到80℃就有大量CO2气体放出。
已知:①
②
③
(1)根据以上信息,写出碳酸氢钠溶液分解的热化学方程式___________ ,试从反应热角度说明NaHCO3在溶液中更易分解的原因___________ 。
II.脱除SO2有多种方法。
方法一:用H2还原SO2生成S的反应分两步完成,如图甲所示。反应过程中相关物质的物质的量浓度随时间的变化关系如图乙所示。
(2)写出第一步反应的化学方程式:___________ 。
(3)时间段的平均速率___________ (用含的式子表示)。
方法二:利用原电池原理将SO2转化为H2SO4,其原理如图所示。
(4)催化剂b表面O2发生还原反应,其附近溶液的pH___________ (填“增大”或“减小”)。
(5)催化剂a表面的电极反应式为___________ 。
(6)当外电路通过0.2 mol电子时,消耗O2的体积为___________ L(标准状况)。
已知:①
②
③
(1)根据以上信息,写出碳酸氢钠溶液分解的热化学方程式
II.脱除SO2有多种方法。
方法一:用H2还原SO2生成S的反应分两步完成,如图甲所示。反应过程中相关物质的物质的量浓度随时间的变化关系如图乙所示。
(2)写出第一步反应的化学方程式:
(3)时间段的平均速率
方法二:利用原电池原理将SO2转化为H2SO4,其原理如图所示。
(4)催化剂b表面O2发生还原反应,其附近溶液的pH
(5)催化剂a表面的电极反应式为
(6)当外电路通过0.2 mol电子时,消耗O2的体积为
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【推荐1】汽车内燃机燃烧时,在高温引发氮气和氧气反应会产生 NOx气体,NOx的消除是科研人员研究的重要课题。
(1)通过资料查得 N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)△H反应温度不平衡常数的关系如下表:
则△H___________________ 0(填“<”“>”戒“=”)
(2)在 800℃时,测得 2NO(g)+O2(g) ⇌ 2NO2(g)的反应速率不反应物浓度的关系如下表所示
已知反应速率公式为 V 正=K 正×c m(NO)・cn(O2),则 m=___________________ , K 正=___________________ L2・mol-2・s-1
(3)在某温度下(恒温),向体积可变的容器中充人 NO2气体,发生反应 2NO2(g) ⇌N2O4(g),气体分压随时间的变化关系如图 1 如示。
①该反应的压力平衡常数 KP=___________________ 。
②4s 时压缩活塞(活塞质量忽略不计)使容器体积变为原体积的 1/2,6s 时重新达到平衡,则P(N2O4)=___________________ kPa。
(4)某学习小组利用图 2 装置探究向汽车尾气中喷入尿素溶液处理氮的氧化物。则该装置工作时,NO2在 b 电极上的电极反应式为___________________ 。
(1)通过资料查得 N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)△H反应温度不平衡常数的关系如下表:
反应温度/℃ | 1538 | 2404 |
平衡常数 |
则△H
(2)在 800℃时,测得 2NO(g)+O2(g) ⇌ 2NO2(g)的反应速率不反应物浓度的关系如下表所示
初始浓度/ | 初始速率/ | |
C0(NO) | C0(O2) | |
0.01 | 0.01 | |
0.01 | 0.02 | |
0.03 | 0.02 |
已知反应速率公式为 V 正=K 正×c m(NO)・cn(O2),则 m=
(3)在某温度下(恒温),向体积可变的容器中充人 NO2气体,发生反应 2NO2(g) ⇌N2O4(g),气体分压随时间的变化关系如图 1 如示。
①该反应的压力平衡常数 KP=
②4s 时压缩活塞(活塞质量忽略不计)使容器体积变为原体积的 1/2,6s 时重新达到平衡,则P(N2O4)=
(4)某学习小组利用图 2 装置探究向汽车尾气中喷入尿素溶液处理氮的氧化物。则该装置工作时,NO2在 b 电极上的电极反应式为
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【推荐2】氢气是一种清洁能源。在冶金、电力、材料等领域应用广泛。请回答下列问题:
(1)某科研团队利用透氧膜获得N2、H2的工作原理如图所示(空气中N2和O2的物质的量之比为4:1)。上述过程中,膜I侧所得气体的物质的量之比为n(H2):n(N2)=3:1,则氧化作用的物质为_______________ ,膜Ⅱ侧发生的电极反应式为_________________
(2)用CO和H2合成甲醇的热化学方程式为CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g) △H1
已知CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H2=-49.0kJ/mol
CO(g)+H2O(g) ⇌CO2(g)+H2(g) △H3=-41.1kJ/mol
则△H1=________________
(3)向体积可变的密闭容器中充入1molCO和2.2molH2,在恒温恒压条件下发生反应:CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g),平衡时,CO的转化率α(CO)随温度、压强的变化情况如图1所示。
①压强p1_____ (填“>”、“<”或“=”)p2;M点时,该反应的平衡常数Kp=______ (用平衡分压表示,分压=总压×物质的量分数)
②不同温度下,该反应的平衡常数的对数值lgK如图2,其中A点为506K时平衡常数的对数值,则B、C、D、E四点中能正确表示该反应的lgK与温度(T)的关系的是_____________
(4)H2还原NO的反应为2NO(g)+2H2(g)⇌N2(g)+2H2O(l),实验测得反应速率的表达式为v=k·cm(NO)·cn(H2)(k是速率常数,只与温度有关)。
①某温度下,反应速率与反应物浓度的变化关系如下表所示。
由表中数据可知,m=_______ ,n=_______ 。
②上述反应分两步进行:ⅰ2NO(g)+2H2(g) ⇌N2(g)+H2O2(l)(慢反应)
ⅱH2O2(l)+H2(g) ⇌2H2O(l)(快反应)。下列说法正确的是_______
A. H2O2是该反应的催化剂 B. 总反应速率由反应ⅱ的速率决定
C. 反应ⅰ的活化能较高 D.反应ⅰ中NO和H2的碰撞仅部分有效
(1)某科研团队利用透氧膜获得N2、H2的工作原理如图所示(空气中N2和O2的物质的量之比为4:1)。上述过程中,膜I侧所得气体的物质的量之比为n(H2):n(N2)=3:1,则氧化作用的物质为
(2)用CO和H2合成甲醇的热化学方程式为CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g) △H1
已知CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H2=-49.0kJ/mol
CO(g)+H2O(g) ⇌CO2(g)+H2(g) △H3=-41.1kJ/mol
则△H1=
(3)向体积可变的密闭容器中充入1molCO和2.2molH2,在恒温恒压条件下发生反应:CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g),平衡时,CO的转化率α(CO)随温度、压强的变化情况如图1所示。
①压强p1
②不同温度下,该反应的平衡常数的对数值lgK如图2,其中A点为506K时平衡常数的对数值,则B、C、D、E四点中能正确表示该反应的lgK与温度(T)的关系的是
(4)H2还原NO的反应为2NO(g)+2H2(g)⇌N2(g)+2H2O(l),实验测得反应速率的表达式为v=k·cm(NO)·cn(H2)(k是速率常数,只与温度有关)。
①某温度下,反应速率与反应物浓度的变化关系如下表所示。
编号 | c(H2)/(mol·L-1) | c(NO)/(mol·L-1) | v/(mol·L-1·min-1) |
1 | 0.10 | 0.10 | 0.414 |
2 | 0.10 | 0.20 | 1.656 |
3 | 0.50 | 0.10 | 2.070 |
由表中数据可知,m=
②上述反应分两步进行:ⅰ2NO(g)+2H2(g) ⇌N2(g)+H2O2(l)(慢反应)
ⅱH2O2(l)+H2(g) ⇌2H2O(l)(快反应)。下列说法正确的是
A. H2O2是该反应的催化剂 B. 总反应速率由反应ⅱ的速率决定
C. 反应ⅰ的活化能较高 D.反应ⅰ中NO和H2的碰撞仅部分有效
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【推荐3】能源问题是人类社会面临的重大课题,甲醇是一种可再生能源,具有开发应用的广阔前景,研究甲醇具有重要意义。
(1)利用工业废气中的CO2可制取甲醇,其反应为:CO2+3H2⇌CH3OH+H2O。
①常温常压下,已知反应的能量变化如图1、图2所示,由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式为_____ 。
②为探究用CO2生产燃料甲醇的反应原理,现进行如下实验:在一恒温恒容密闭容器中,充入lmolCO2和3molH2,进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。从反应开始到平衡,v(H2)=_____ ;该温度下的平衡常数数值K=______ (保留两位有效数字);能使平衡体系中增大的措施有_____ (任写一条)。
(2)工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种。
①甲醇蒸汽重整法。主要反应为CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g);设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60molCH3OH(g),体系压强为P1,在一定条件下达到平衡时,体系压强为P2,且P2/P1=2.2,则该条件下CH3OH的平衡转化率为_____ 。
②甲醇部分氧化法。在一定温度下以Ag/CeO2—ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性(选择性越大,表示生成的该物质越多)影响关系如图4所示,则当=0.25时,CH3OH与O2发生的主要反应方程式_____ 。在制备H2时最好控制=_____ 。
(1)利用工业废气中的CO2可制取甲醇,其反应为:CO2+3H2⇌CH3OH+H2O。
①常温常压下,已知反应的能量变化如图1、图2所示,由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式为
②为探究用CO2生产燃料甲醇的反应原理,现进行如下实验:在一恒温恒容密闭容器中,充入lmolCO2和3molH2,进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。从反应开始到平衡,v(H2)=
(2)工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种。
①甲醇蒸汽重整法。主要反应为CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g);设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60molCH3OH(g),体系压强为P1,在一定条件下达到平衡时,体系压强为P2,且P2/P1=2.2,则该条件下CH3OH的平衡转化率为
②甲醇部分氧化法。在一定温度下以Ag/CeO2—ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性(选择性越大,表示生成的该物质越多)影响关系如图4所示,则当=0.25时,CH3OH与O2发生的主要反应方程式
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解题方法
【推荐1】人体内尿酸(HUr)含量偏高,关节滑液中产生尿酸钠晶体(NaUr)会引发痛风和关节炎,有关平衡有:①HUr(尿酸,aq)Ur-(尿酸根,aq)+H+(aq)、②NaUr(s)Ur-(aq)+Na+(aq)。某课题组配制“模拟关节滑液”进行研究,回答下列问题:
已知:①37℃时,Ka(HUr)=4×10-6,Kw=2.4×10-14,Ksp(NaUr)=6.4×10-5。
②37℃时,模拟关节滑液pH=7.4,c(Ur-)=4.6×10-4mol•L-1。
(1)37℃时,0.01mol•L-1HUr溶液的pH约为______ (已知lg2=0.3)。
(2)下列事实可以证明尿酸是弱电解质的是______ (填字母)。
(3)37℃时,向HUr溶液中加入NaOH溶液配制“模拟关节滑液”,溶液中c(Na+)______ c(Ur-)(填“>”“<”或“=”)。
(4)关节炎发作大都在脚趾和手指的关节处,反应②是______ (填“放热”或“吸热”)反应。
(5)对于尿酸偏高的人群,下列建议正确的是______ (填字母)。
已知:①37℃时,Ka(HUr)=4×10-6,Kw=2.4×10-14,Ksp(NaUr)=6.4×10-5。
②37℃时,模拟关节滑液pH=7.4,c(Ur-)=4.6×10-4mol•L-1。
(1)37℃时,0.01mol•L-1HUr溶液的pH约为
(2)下列事实可以证明尿酸是弱电解质的是
A.NaUr溶液显碱性 |
B.HUr溶液可使石蕊溶液变红 |
C.常温下,等浓度的尿酸溶液导电性比盐酸弱 |
D.10mL0.01mol•L-1HUr溶液与10mL0.01mol•L-1NaOH溶液完全反应 |
(4)关节炎发作大都在脚趾和手指的关节处,反应②是
(5)对于尿酸偏高的人群,下列建议正确的是
A.多喝水,食用新鲜蔬果 | B.饮食宜多盐、多脂 |
C.适度运动,注意关节保暖 | D.减少摄入易代谢出尿酸的食物 |
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解答题-实验探究题
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【推荐2】人类农业生产离不开氮肥,科学合理使用氮肥,不仅能提高化肥的使用且能够更好地保护环境,请回答下列问题:
(1)以下是N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)(和的起始物质的量之比为1∶3)在不同条件下达到平衡状态时的转化率,由表中数据可知:
①提高该化学反应限度的途径是_______ 。
A、降低压强 B、增大压强 C、增大温度 D、降低温度E、催化剂
②根据表中数据,含量达到98.8%的条件是_______ ,而实际工业生产通常选择温度400~500℃,原因是_______ ,压强选择10MPa~30MPa,原因是_______ 。
(2)在密闭容器中,充入一定量的N2、H2,在一定条件下反应,已知NH3的体积分数(纵坐标)和温度(横坐标)的变化关系如图所示,下列说法正确的是_______ 。
A、平衡常数K:A点<B点
B、H2的转化率C点最高
C、A、B、C、D、E五点都达到了平衡状态
(3)过渡施用氮肥将导致大气中含量增高,加剧雾霾的形成。是雾霾的成分之一,其形成过程如下图所示(转化所需试剂及条件已略去)
①X可能是或_______ ,Y是_______ 。
②尿素是一种常用有机氮肥,能缓慢与发生非氧化还原反应释放出和另外一种气体,该反应的化学方程式为_______ 。
(1)以下是N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)(和的起始物质的量之比为1∶3)在不同条件下达到平衡状态时的转化率,由表中数据可知:
温度/℃ NH3含量/% 压强/MPa | 0.1 | 10 | 20 | 30 | 60 | 100 |
200 | 15.3 | 81.5 | 86.4 | 89.9 | 95.4 | 98.8 |
300 | 2.2 | 52.0 | 64.2 | 71.0 | 84.2 | 92.6 |
400 | 0.4 | 25.1 | 38.2 | 47.0 | 65.2 | 79.8 |
500 | 0.1 | 10.6 | 19.1 | 26.4 | 42.2 | 57.5 |
600 | 0.05 | 4.5 | 9.1 | 13.8 | 23.1 | 31.4 |
A、降低压强 B、增大压强 C、增大温度 D、降低温度E、催化剂
②根据表中数据,含量达到98.8%的条件是
(2)在密闭容器中,充入一定量的N2、H2,在一定条件下反应,已知NH3的体积分数(纵坐标)和温度(横坐标)的变化关系如图所示,下列说法正确的是
A、平衡常数K:A点<B点
B、H2的转化率C点最高
C、A、B、C、D、E五点都达到了平衡状态
(3)过渡施用氮肥将导致大气中含量增高,加剧雾霾的形成。是雾霾的成分之一,其形成过程如下图所示(转化所需试剂及条件已略去)
①X可能是或
②尿素是一种常用有机氮肥,能缓慢与发生非氧化还原反应释放出和另外一种气体,该反应的化学方程式为
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解题方法
【推荐3】CO2的捕获和利用技术对减缓日益严重的环境问题有重要意义。利用CO2加氢制CH3OH的过程中,主要发生的化学反应如下:
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) =+49.5kJ
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) =-40.9kJ
完成下列填空:
(1)反应②达到平衡后,其他条件不变,升高温度,v正__ v逆(选填“>”或“<”)。
(2)在1L密闭容器中通入1molCO2和3molH2,发生上述反应,CO2的平衡转化率随温度和压强的变化如图所示。比较压强大小:p1_ p2(选填“>”或“<”)。
某温度下达到平衡时,容器中的n(CH3OH)=0.3mol、n(CO)=0.3mol。达到平衡所需时间tmin,则0~tmin内CH3OH平均反应速率v(CH3OH)=__ ;反应②的平衡常数K的数值为__ 。
工业废气中的CO2可用氨水捕获,生成NH4HCO3溶液。
(3)常温下,0.1mol·L-1的NH4HCO3溶液的pH≈8,请解释原因__ 。
(4)常温下,将等体积、等物质的量浓度的NH4HCO3溶液与NaCl溶液充分混合后静置,发现有沉淀析出,则沉淀的化学式为__ ;比较上层清液中的离子浓度关系:c(H+)+c(NH)___ c(OH-)+c(HCO)+2c(CO)(选填“>”“<”或“=”)。
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) =+49.5kJ
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) =-40.9kJ
完成下列填空:
(1)反应②达到平衡后,其他条件不变,升高温度,v正
(2)在1L密闭容器中通入1molCO2和3molH2,发生上述反应,CO2的平衡转化率随温度和压强的变化如图所示。比较压强大小:p1
某温度下达到平衡时,容器中的n(CH3OH)=0.3mol、n(CO)=0.3mol。达到平衡所需时间tmin,则0~tmin内CH3OH平均反应速率v(CH3OH)=
工业废气中的CO2可用氨水捕获,生成NH4HCO3溶液。
(3)常温下,0.1mol·L-1的NH4HCO3溶液的pH≈8,请解释原因
(4)常温下,将等体积、等物质的量浓度的NH4HCO3溶液与NaCl溶液充分混合后静置,发现有沉淀析出,则沉淀的化学式为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】H2是一种清洁能源也是一种重要的化工原料,工业上常利用CO和H2合成可再生能源甲醇。
(1)已知CO(g)、CH3OH(l)的燃烧热(△H)分别为-283.0 kJ·mol-1和-726.5 kJ·mol-1。则CH3OH(l)不完全燃烧生成CO(g)和H2O(l)的热化学方程式为___________ 。
(2)利用反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H,可获得化工原料CO,CO2的平衡转化率与温度的关系如图1。
①△H___________ (填“>”、“<”或“=”)0。
②240℃时,将3 mol CO2和2 mol H2通入容积为8 L的恒容密闭容器中,达到平衡时CO2的转化率为50%。此时该反应的平衡常数K=___________ 。
③该反应在一恒容密闭容器中进行,反应过程如图2,t1时达到平衡,t2时仅改变一个条件,该条件是___________ 。
(3)300℃时,向一体积为10 L的恒容密闭容器中充入1.32 mol CH3OH和1.2 mol H2O,发生反应:CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) △H1=+49 kJ·mol-1。
①高温下,CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)能自发进行的原因是___________ 。
②反应经5min达到平衡,测得H2的物质的量为2.97 mol。0~5min内,H2的反应速率为___________ 。
③CH3OH(g)与H2O(g)反应相对于电解水制备H2的优点为___________ 。
(1)已知CO(g)、CH3OH(l)的燃烧热(△H)分别为-283.0 kJ·mol-1和-726.5 kJ·mol-1。则CH3OH(l)不完全燃烧生成CO(g)和H2O(l)的热化学方程式为
(2)利用反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H,可获得化工原料CO,CO2的平衡转化率与温度的关系如图1。
①△H
②240℃时,将3 mol CO2和2 mol H2通入容积为8 L的恒容密闭容器中,达到平衡时CO2的转化率为50%。此时该反应的平衡常数K=
③该反应在一恒容密闭容器中进行,反应过程如图2,t1时达到平衡,t2时仅改变一个条件,该条件是
(3)300℃时,向一体积为10 L的恒容密闭容器中充入1.32 mol CH3OH和1.2 mol H2O,发生反应:CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) △H1=+49 kJ·mol-1。
①高温下,CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)能自发进行的原因是
②反应经5min达到平衡,测得H2的物质的量为2.97 mol。0~5min内,H2的反应速率为
③CH3OH(g)与H2O(g)反应相对于电解水制备H2的优点为
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解答题-原理综合题
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适中
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名校
【推荐2】甲醇是一种理想的储氢载体,我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料舍成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该计划利用太阳能电解水产生氢气,然后将二氧化碳与氢气转化为甲醇,以实现碳中和的目的。生产甲醇过程主要发生以下反应:
①
②
③
(1)反应③活化能(正)___________ (逆)(填“>”、“<”或“=”),该反应在___________ (填“高温”或“低温”)条件下自发进行。
(2)当只发生以上反应时,单位时间内反应物投料与转化率、产率之间关系如下表:
根据资料,氢气12000元/吨,二氧化碳1200元/吨,甲醇的选择率=甲醇的产率/二氧化碳转化率。若单纯从选择率角度看,上表中氢气与二氧化碳的最佳投料比应为___________ (填字母);若从碳中和的目的及原料成本因素考虑,实际生产中氢气与二氧化碳的最佳投料比应接近___________ (填字母)。
A.2∶1 B.3∶1 C.5∶1 D.7∶1
(3)工业生产对催化剂进行选择的时候,除了要考虑催化剂的效率以外,催化剂的稳定性也是很重要的参考条件,一般工业生产所用催化剂更换间隔为半年到一年,请根据下图信息,选出最适合的催化剂___________。
(4)在恒温密闭容器中,往容器中注入一定量和发生以上反应,若反应达到平衡时和浓度相等,则平衡时的的浓度=___________ 。
(5)通过设计燃料电池(图1),可以将甲醇中蕴藏的能量释放出来,酸性电解质溶液中,甲醇在电极上反应,产生碳氧化物。
请写出燃料电池负极反应方程式___________ 。
①
②
③
(1)反应③活化能(正)
(2)当只发生以上反应时,单位时间内反应物投料与转化率、产率之间关系如下表:
转化率% | 11.6 | 13.7 | 15.9 | 18.7 |
产率% | 3.0 | 4.1 | 5.3 | 6.9 |
A.2∶1 B.3∶1 C.5∶1 D.7∶1
(3)工业生产对催化剂进行选择的时候,除了要考虑催化剂的效率以外,催化剂的稳定性也是很重要的参考条件,一般工业生产所用催化剂更换间隔为半年到一年,请根据下图信息,选出最适合的催化剂___________。
A. | B. | C. | D. |
(4)在恒温密闭容器中,往容器中注入一定量和发生以上反应,若反应达到平衡时和浓度相等,则平衡时的的浓度=
(5)通过设计燃料电池(图1),可以将甲醇中蕴藏的能量释放出来,酸性电解质溶液中,甲醇在电极上反应,产生碳氧化物。
请写出燃料电池负极反应方程式
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解答题-原理综合题
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适中
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【推荐3】以NOx为主要成分的雾霾综合治理是当前重要的研究课题,其中汽车尾气的处理尤为重要。
已知:
回答下列问题:
(1)汽车尾气中的NO和CO在催化转换器中发生以下反应可减少尾气污染:
△H。则△H=
(2)某温度时,向2L恒容密闭体系中通入2mol CO和1mol NO发生反应:
①下列能说明反应达到平衡状态的是
a.
b.体系中混合气体密度不再改变
c.CO与NO转化率的比值不再改变
d.该温度下,的值不再改变
②某温度下,该反应达平衡时CO与CO2体积分数之比为3:2,则平衡常数为
③平衡时CO2的体积分数与温度、压强的关系如图所示。则温度:T1
④若在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小,重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的
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