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
更新时间:2021-02-26 18:47:34
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【推荐1】亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂,工业上可用NO和Cl2合成。回答下列问题:
(1)已知:①2NO2(g)+NaCl(s)⇌NaNO3(s)+NOCl(g) △H1
②4NO2(g)+2NaCl(s) ⇌2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) △H2
③2NO(g)+Cl2(g) ⇌2NOCl(g) △H3
则△H3=_____________ (用含△H1、△H2的代数式表示)。
(2)一定温度下,向2L密闭容器中充入amol NOCl(g),发生反应2NOCl(g)⇌2NO(g)+Cl2(g)。
①已知上述反应中正反应速率的表达式为v正=k·cn(NOCl)。300℃时,测得正反应速率与NOCl的浓度的关系如表所示:
n=______ ;k=_____ L·mol-1·s-1;当c(NOCl)=0.50 mol·L-1时,v正=_____ mol·L-1·s-1。
②测得NO的物质的量浓度与温度的关系如图所示(x<0.5a),T1________ T2(填“>”“<”或“=”);T2温度下,该反应的平衡常数K=________ mol·L-1(用含a、x的代数式表示)。
(1)已知:①2NO2(g)+NaCl(s)⇌NaNO3(s)+NOCl(g) △H1
②4NO2(g)+2NaCl(s) ⇌2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) △H2
③2NO(g)+Cl2(g) ⇌2NOCl(g) △H3
则△H3=
(2)一定温度下,向2L密闭容器中充入amol NOCl(g),发生反应2NOCl(g)⇌2NO(g)+Cl2(g)。
①已知上述反应中正反应速率的表达式为v正=k·cn(NOCl)。300℃时,测得正反应速率与NOCl的浓度的关系如表所示:
c(NOCl)/(mol/L) | v正/(mol∙L-1∙s-1) |
0.20 | 1.6×10-9 |
0.40 | 6.4×10-9 |
0.60 | 1.44×10-8 |
n=
②测得NO的物质的量浓度与温度的关系如图所示(x<0.5a),T1
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【推荐2】回答下列问题:
(1)常温下, mL 的盐酸与 mL 0.1 溶液混合,所得混合溶液的,则等于___________ (忽略混合前后溶液体积变化)。
(2)已知:①
②
③
资料显示,固体加热到100℃发生分解,但是加热溶液不到80℃就有大量气体放出,试通过计算从反应热角度说明原因___________
(1)常温下, mL 的盐酸与 mL 0.1 溶液混合,所得混合溶液的,则等于
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③
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【推荐3】(1) Shibata曾做过下列实验:
①使纯H2缓慢地通过处于721℃下的过量氧化钴 CoO(s),氧化钴部分被还原为金属钴(Co),平衡后气体中H2的物质的量分数为0.0192。
②在同一温度下用CO还原CoO(s),平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0250。根据上述实验结果判断,还原CoO( s)为Co(s)的倾向是CO_______ H2(填“大于”或“小于”)。
(2)近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。Deacon发明的直接氧化法为4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。如图为刚性容器中,进料浓度比c(HCl):c(O2)分别等于1:1、4:1、7:1时HCl平衡转化率随温度变化的关系:
①由图可推知该反应的∆H_______ 0(填>、<、=,下同)平衡常数K(300℃)_______ K(400℃)
②曲线C代表进料浓度比c(HCl):c(O2)为_______ ,设HCl初始浓度为c0,根据进料浓度比c(HCl):c(O2)=4:1的数据计算K(400℃)=_______ (列出计算式)。
③按化学计量比进料可以保持反应物高转化率,同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl):c(O2)过高的不利影响是___ 。
④Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行:
CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g) ∆H1=+89kJ∙mol-1
CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g) ∆H2=-25 kJ∙mol-1
CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) ∆H3=-120 kJ∙mol-1
则4HClg)+O2 (g)=2C12(g)+2H2O(g)的∆H=_______ kJ∙mol-1
①使纯H2缓慢地通过处于721℃下的过量氧化钴 CoO(s),氧化钴部分被还原为金属钴(Co),平衡后气体中H2的物质的量分数为0.0192。
②在同一温度下用CO还原CoO(s),平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0250。根据上述实验结果判断,还原CoO( s)为Co(s)的倾向是CO
(2)近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。Deacon发明的直接氧化法为4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。如图为刚性容器中,进料浓度比c(HCl):c(O2)分别等于1:1、4:1、7:1时HCl平衡转化率随温度变化的关系:
①由图可推知该反应的∆H
②曲线C代表进料浓度比c(HCl):c(O2)为
③按化学计量比进料可以保持反应物高转化率,同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl):c(O2)过高的不利影响是
④Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行:
CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g) ∆H1=+89kJ∙mol-1
CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g) ∆H2=-25 kJ∙mol-1
CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) ∆H3=-120 kJ∙mol-1
则4HClg)+O2 (g)=2C12(g)+2H2O(g)的∆H=
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【推荐1】氢能源是最具应用前景的能源之一,高纯氢的制备是目前的研究热点。
(1)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一
①反应器中初始反应的生成物为和,其物质的量之比为4:1,甲烷和水蒸气反应的方程式是_______ 。
②已知反应器中还存在如下反应:
i.
ii.
iii.
……
iii为积炭反应,利用和计算时,还需要利用_______ 反应的△H。
③反应物投料比采用,大于初始反应的化学计量数之比,目的是_______ (选填字母序号)。
a.促进转化 b.促进CO转化为 c.减少积炭生成
④用CaO可以去除。体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如下图所示。从时开始,体积分数显著降低,单位时间CaO消耗率_______ (填“升高”“降低”或“不变”)。此时CaO消耗率约为35%,但已失效结合化学方程式解释原因:_______ 。
(2)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢,工作示意图如下。通过控制开关连接或,可交替得到和。
①制时,连接_______ 。
②改变开关连接方式,可得,产生的电极反应式是_______
③结合①和②中电极3的电极反应式,说明电极3的作用:_______ 。
(1)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一
①反应器中初始反应的生成物为和,其物质的量之比为4:1,甲烷和水蒸气反应的方程式是
②已知反应器中还存在如下反应:
i.
ii.
iii.
……
iii为积炭反应,利用和计算时,还需要利用
③反应物投料比采用,大于初始反应的化学计量数之比,目的是
a.促进转化 b.促进CO转化为 c.减少积炭生成
④用CaO可以去除。体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如下图所示。从时开始,体积分数显著降低,单位时间CaO消耗率
(2)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢,工作示意图如下。通过控制开关连接或,可交替得到和。
①制时,连接
②改变开关连接方式,可得,产生的电极反应式是
③结合①和②中电极3的电极反应式,说明电极3的作用:
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【推荐2】降低大气中C02的含量及有效地开发利用CO2,已引起了全世界的普遍重视。
(1)CO2加氢合成DME(二甲醚)是解决能源危机的研究方向之一。
①2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H= -122.4kJ·mol-1
某温度下,将2.0molCO2(g)和6.0molH2(g)充入容积为2L的密闭容器中,反应到达平衡时、改变压强和温度,平衡体系中CH3OCH3(g)的物质分数变化情况如图所示,则p1______ p2(填“>”“<”或“=”,下同)。若T1、P1,T3、P3时平衡常数分别为K1、K3,则K1______ K3,T1、P1时H2的平衡转化率为____________ 。
②在恒容密闭容器里按体积比为1:3充入二氧化碳和氢气,一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后,下列能说明平衡一定向逆反应方向移动的是______ (填序号)。
A. 反应物的浓度增大 B. 混合气体的密度减小
C. 正反应速率小于逆反应速率 D. 氢气的转化率减小
(2)将一定量的CO2气体通入氢氧化钠的溶液中,向所得溶液中边滴加稀盐酸边振荡至过量,产生的气体与盐酸物质的量的关系如图(忽略气体的溶解和HCl的挥发)。请回答:通入1mol HCl时,溶液中所含溶质的化学式_____________ ,a点溶液中各离子浓度由大到小的关系式为___________________ 。
(3)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为mol·L-1,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为__________ mol·L-1.
(1)CO2加氢合成DME(二甲醚)是解决能源危机的研究方向之一。
①2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H= -122.4kJ·mol-1
某温度下,将2.0molCO2(g)和6.0molH2(g)充入容积为2L的密闭容器中,反应到达平衡时、改变压强和温度,平衡体系中CH3OCH3(g)的物质分数变化情况如图所示,则p1
②在恒容密闭容器里按体积比为1:3充入二氧化碳和氢气,一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后,下列能说明平衡一定向逆反应方向移动的是
A. 反应物的浓度增大 B. 混合气体的密度减小
C. 正反应速率小于逆反应速率 D. 氢气的转化率减小
(2)将一定量的CO2气体通入氢氧化钠的溶液中,向所得溶液中边滴加稀盐酸边振荡至过量,产生的气体与盐酸物质的量的关系如图(忽略气体的溶解和HCl的挥发)。请回答:通入1mol HCl时,溶液中所含溶质的化学式
(3)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为mol·L-1,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为
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【推荐3】Ⅰ.已知在25℃、101kPa时:
a.
b.
(1)写出与Na反应生成的热化学方程式_______ 。
Ⅱ.铁系金属常用作CO加氢反应的催化剂。已知某种催化剂可用来催化反应 。在T℃,压强为p时将1 mol CO和3 mol 加入容积为1 L的密闭容器中。实验测得CO的体积分数如表:
(2)达到平衡时,体系的总压强p与初始压强p0之比为_______ ;
(3)如图是该反应CO的平衡转化率与温度、压强的关系。
图中温度、、由高到低的顺序是_______ ,理由是_______ 。
(4)45 min时,保持容器的温度和体积不变,再加入1 mol CO和3 mol ,再次达到平衡时,CO的平衡转化率_______ (填“不变”、“增大”或“减小”)。
a.
b.
(1)写出与Na反应生成的热化学方程式
Ⅱ.铁系金属常用作CO加氢反应的催化剂。已知某种催化剂可用来催化反应 。在T℃,压强为p时将1 mol CO和3 mol 加入容积为1 L的密闭容器中。实验测得CO的体积分数如表:
0 | 10 | 20 | 30 | 35 | |
0.25 | 0.20 | 0.17 | 0.15 | 0.15 |
(3)如图是该反应CO的平衡转化率与温度、压强的关系。
图中温度、、由高到低的顺序是
(4)45 min时,保持容器的温度和体积不变,再加入1 mol CO和3 mol ,再次达到平衡时,CO的平衡转化率
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【推荐1】甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇。
该反应的热化学方程式为:
(1)已知:
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式为:_______ 。
(2)在容积为2L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。如图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系。
请回答:
①在上述三种温度中,曲线X对应的温度是_______ ;
②曲线Z温度下,反应的平衡常数K=_______ 。
(3)以KOH为电解质溶液的甲醇燃料电池中,负极的电极反应式为:_______ 。
(4)一氧化碳可将金属氧化物还原为金属单质和二氧化碳。四种金属氧化物(、、、)被一氧化碳还原时,与温度(T)的关系如图。900℃时,其中最容易被还原的金属氧化物是_______ (填化学式)。
(5)在自然界循环时可与反应,是一种难溶物质,其。现有自来水样,的浓度为,向其中滴加溶液,则生成沉淀所需加入的溶液的最小浓度为_______ mol/L(忽略溶液体积变化)。
该反应的热化学方程式为:
(1)已知:
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式为:
(2)在容积为2L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。如图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系。
请回答:
①在上述三种温度中,曲线X对应的温度是
②曲线Z温度下,反应的平衡常数K=
(3)以KOH为电解质溶液的甲醇燃料电池中,负极的电极反应式为:
(4)一氧化碳可将金属氧化物还原为金属单质和二氧化碳。四种金属氧化物(、、、)被一氧化碳还原时,与温度(T)的关系如图。900℃时,其中最容易被还原的金属氧化物是
(5)在自然界循环时可与反应,是一种难溶物质,其。现有自来水样,的浓度为,向其中滴加溶液,则生成沉淀所需加入的溶液的最小浓度为
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【推荐2】工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:
CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g) △H
(1)已知CO(g)、H2(g)的标准燃烧热分别为 △H=-283kJ•mol-1, △H=-286kJ•mol-1,且CH3OH(g)+3/2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) △H=-761kJ•mol-1;则CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)的△H=___________ 。
(2)为了提高CO和H2制备甲醇生产效率和产量;工业生产中通常采取的措施是___________________________________________ 。(写出两点)
(3)实验室模拟用CO和H2反应来制甲醇,在250 ℃下,将一定量的CO和H2投入10 L的密闭容器中,各物质的物质的量浓度(mol·L-1)变化如下表所示:
①250 ℃时,该反应的平衡常数K=___________ ;
②在图1中画出反应开始至第6 min时H2的物质的量的变化曲线,并标出合适的纵坐标。_______
(4)利用电解甲醇水溶液制备氢气最大的优点就是需要的电压低,装置如图2,写出 阳极电极反应方程式____________________________________________________ ,电解的总反应化学方程式__________________________________________ 。
CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g) △H
(1)已知CO(g)、H2(g)的标准燃烧热分别为 △H=-283kJ•mol-1, △H=-286kJ•mol-1,且CH3OH(g)+3/2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) △H=-761kJ•mol-1;则CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)的△H=
(2)为了提高CO和H2制备甲醇生产效率和产量;工业生产中通常采取的措施是
(3)实验室模拟用CO和H2反应来制甲醇,在250 ℃下,将一定量的CO和H2投入10 L的密闭容器中,各物质的物质的量浓度(mol·L-1)变化如下表所示:
2 min | 4 min | 6 min | |
CO | 0.07 | 0.05 | 0.05 |
H2 | x | 0.10 | 0.10 |
CH3OH | 0.03 | 0.05 | 0.05 |
①250 ℃时,该反应的平衡常数K=
②在图1中画出反应开始至第6 min时H2的物质的量的变化曲线,并标出合适的纵坐标。
(4)利用电解甲醇水溶液制备氢气最大的优点就是需要的电压低,装置如图2,写出 阳极电极反应方程式
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(0.65)
【推荐3】CH3OH是一种清洁能源和重要化工原料。
(1)CH3OH(l)的燃烧热为727kJ∙mol-l。表示甲醇燃烧热的热化学方程式为___________ 。
(2)甲醇脱氢法制备甲醛,已知几个热化学方程式如下:
①CH3OH(l) =HCHO(g)+H2(g) ΔH1
②CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g) ΔH2
③CH3OH(l)=CO(g)+2H2(g) ΔH3
④CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g) ΔH=___________ (用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的式子表示)。
(3)在恒温恒容条件下,起始只投料甲醇发生反应CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g),达到平衡的标志有___________ (填字母序号)。
A.保持不变
B.CH3OH的消耗速率等于HCHO的生成速率
C.容器内气体的总压强保持不变
D.容器内气体的密度保持不变
(4)在恒温恒容条件下,在容积相同的甲、乙两个密闭容器中按下列方式投料(a、c均大于零):
已知甲容器达到平衡时气体总压强是起始压强的1.6倍,为了使乙容器中反应保持向逆向进行,达到平衡时与甲容器中同组分体积分数相等,则c的取值范围为___________ 。
(5)向恒容密闭容器中充人一定量的CH3OH(g),发生反应CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g),反应过程中能量变化如图l所示。平衡时甲醇的体积分数与温度、压强的关系如图2所示。
①由图1知,该反应的活化能为_____ 。
②相同温度下,增大压强,CH3OH体积分数增大的原因是___________
③温度T1、T2、T3由高到低的顺序为___________ 。
④M点的压强为2.5MPa,则T2温度下,该反应的平衡常数Kp=___________ MPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(1)CH3OH(l)的燃烧热为727kJ∙mol-l。表示甲醇燃烧热的热化学方程式为
(2)甲醇脱氢法制备甲醛,已知几个热化学方程式如下:
①CH3OH(l) =HCHO(g)+H2(g) ΔH1
②CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g) ΔH2
③CH3OH(l)=CO(g)+2H2(g) ΔH3
④CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g) ΔH=
(3)在恒温恒容条件下,起始只投料甲醇发生反应CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g),达到平衡的标志有
A.保持不变
B.CH3OH的消耗速率等于HCHO的生成速率
C.容器内气体的总压强保持不变
D.容器内气体的密度保持不变
(4)在恒温恒容条件下,在容积相同的甲、乙两个密闭容器中按下列方式投料(a、c均大于零):
甲 | 乙 |
1molCH3OH(g) | amoCH3OH(g),cmol HCHO(g),cmolH2(g) |
已知甲容器达到平衡时气体总压强是起始压强的1.6倍,为了使乙容器中反应保持向逆向进行,达到平衡时与甲容器中同组分体积分数相等,则c的取值范围为
(5)向恒容密闭容器中充人一定量的CH3OH(g),发生反应CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g),反应过程中能量变化如图l所示。平衡时甲醇的体积分数与温度、压强的关系如图2所示。
①由图1知,该反应的活化能为
②相同温度下,增大压强,CH3OH体积分数增大的原因是
③温度T1、T2、T3由高到低的顺序为
④M点的压强为2.5MPa,则T2温度下,该反应的平衡常数Kp=
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解答题-工业流程题
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【推荐1】以钛铁矿(主要成分FeTiO3,钛酸亚铁)为主要原料冶炼金属钛,生产的工艺流程图如下,其中钛铁矿与浓硫酸发生反应的化学方程式为:
FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O
回答下列问题:
⑴钛铁矿和浓硫酸反应属于 (选填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”)。
⑵上述生产流程中加入物质A的目的是防止Fe2+被氧化,物质A是 ,上述制备TiO2的过程中,所得到的副产物和可回收利用的物质分别是 。
⑶反应TiCl4+2Mg=2MgCl2+Ti在Ar气氛中进行的理由是 。
⑷由二氧化钛制取四氯化钛所涉及的反应有:
TiO2 (s)+ 2Cl2 (g) +2C(s) =TiCl4(g) + 2CO(g) ΔH1 =" -72" kJ·mol-1
TiO2(s) + 2Cl2 (g) =TiCl4(g) + O2 (g) ΔH2 =+38.8kJ·mol-1
C(s)+CO2(g)=2CO(g)ΔH3 =+282.8kJ·mol-1
①反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)在高温下能够自发进行的原因是 。
②反应C(s)+O2(g)=CO2 (g)的ΔH= 。
FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O
回答下列问题:
⑴钛铁矿和浓硫酸反应属于 (选填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”)。
⑵上述生产流程中加入物质A的目的是防止Fe2+被氧化,物质A是 ,上述制备TiO2的过程中,所得到的副产物和可回收利用的物质分别是 。
⑶反应TiCl4+2Mg=2MgCl2+Ti在Ar气氛中进行的理由是 。
⑷由二氧化钛制取四氯化钛所涉及的反应有:
TiO2 (s)+ 2Cl2 (g) +2C(s) =TiCl4(g) + 2CO(g) ΔH1 =" -72" kJ·mol-1
TiO2(s) + 2Cl2 (g) =TiCl4(g) + O2 (g) ΔH2 =+38.8kJ·mol-1
C(s)+CO2(g)=2CO(g)ΔH3 =+282.8kJ·mol-1
①反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)在高温下能够自发进行的原因是 。
②反应C(s)+O2(g)=CO2 (g)的ΔH= 。
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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2】I.课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法,是德国诺贝尔化学奖获得者哈伯发明的。其合成原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)∆H<0,∆S<0。
(1)下列关于工业合成氨的说法不正确的是___________
a.因为∆H<0,所以该反应一定能自发进行
b.因为∆S<0,所以该反应一定不能自发进行
c.增大N2的浓度,可以提高H2的转化率
d.使用催化剂可大大提高生产效率
(2)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度,n表示H2物质的量)。
①图象中T2和T1的关系是:T2___________ T1(填“>,<或=”)
②a、b、c、d四点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是___________ (填字母)。
(3)在实验室中,一定条件下,加入1molN2和3molH2,反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ∆H<0,达平衡后,若改变下列条件:
①保持温度和压强不变,充入惰性气体,则NH3的物质的量___________ 。(填“变大”、“变小”或“不变”,下同)
②保持温度和体积不变,再加入2molNH3,则H2的体积分数___________ 。
II.在1 200℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应:
H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g) ΔH1
2H2S(g)+SO2(g)= S2(g)+2H2O(g) ΔH2
H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) ΔH3
2S(g)=S2(g) ΔH4
(4)则用ΔH1、ΔH2、ΔH3来表示ΔH4的表达式为___________ 。
(1)下列关于工业合成氨的说法不正确的是
a.因为∆H<0,所以该反应一定能自发进行
b.因为∆S<0,所以该反应一定不能自发进行
c.增大N2的浓度,可以提高H2的转化率
d.使用催化剂可大大提高生产效率
(2)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度,n表示H2物质的量)。
①图象中T2和T1的关系是:T2
②a、b、c、d四点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是
(3)在实验室中,一定条件下,加入1molN2和3molH2,反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ∆H<0,达平衡后,若改变下列条件:
①保持温度和压强不变,充入惰性气体,则NH3的物质的量
②保持温度和体积不变,再加入2molNH3,则H2的体积分数
II.在1 200℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应:
H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g) ΔH1
2H2S(g)+SO2(g)= S2(g)+2H2O(g) ΔH2
H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) ΔH3
2S(g)=S2(g) ΔH4
(4)则用ΔH1、ΔH2、ΔH3来表示ΔH4的表达式为
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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】(1)用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应研究影响反应速率的因素,离子方程式为2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率,探究某种影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化),实验装置如图甲所示:
①该实验探究的是___ 因素对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是___ >___ (填实验序号)。
②若实验I在2min末收集了4.48mLCO2(标准状况下),则在2min末,c(MnO)=___ mol·L-1(假设混合溶液的体积为50mL)。
③除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外,本实验还可通过测定___ 来比较化学反应速率。
④小组同学发现反应速率变化如图乙,其中t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是:___ ,产物Mn2+是反应的催化剂。
(2)①在汽车上安装三元催化转化器可实现反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH<0。则该反应在(填“高温”“低温”或“任何温度”)___ 下能自发进行。
②在某温度下,2L密闭容器中充入NO、CO各0.4mol进行反应,测得NO物质的量变化如图1所示,5min末反应达到平衡。第6min继续加入0.2mol NO、0.2mol CO、0.2mol CO2和0.3mol N2,请在图1中画出到9min末反应达到平衡NO的物质的量随时间的变化曲线___ 。
实验序号 | A溶液 | B溶液 |
I | 20mL 0.1mol/L H2C2O4溶液 | 30mL 0.01mol/L KMnO4溶液 |
II | 20mL 0.2mo/L H2C2O4溶液 | 30mL 0.01mol/L KMnO4溶液 |
①该实验探究的是
②若实验I在2min末收集了4.48mLCO2(标准状况下),则在2min末,c(MnO)=
③除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外,本实验还可通过测定
④小组同学发现反应速率变化如图乙,其中t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是:
(2)①在汽车上安装三元催化转化器可实现反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH<0。则该反应在(填“高温”“低温”或“任何温度”)
②在某温度下,2L密闭容器中充入NO、CO各0.4mol进行反应,测得NO物质的量变化如图1所示,5min末反应达到平衡。第6min继续加入0.2mol NO、0.2mol CO、0.2mol CO2和0.3mol N2,请在图1中画出到9min末反应达到平衡NO的物质的量随时间的变化曲线
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