氮及其化合物在生产、生活中有着重要的作用。请回答下列问题:
(1)下图是常温下1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:_______
(2)在恒温、恒容的密闭容器中,通入一定量的N2O4发生反应N2O4(g)⇌2NO2(g) △H 如图
①在0-60s时段,反应速率v (N2O4)为_______ mol·L-1·s-1。
②温度升高,混合气体的颜色变深,则△H_______ 0 (填“>”或“<”)。
③改变条件重新达到平衡时,要使N2O4的体积分数变大,可采取的措施有_______ (填字母)。
A.向混合气体中通入N2O4 B.升高温度
C.向混合气体中通入NO2 D.使用高效催化剂
(3)实验室可用NaOH溶液吸收NO2 ,反应2NO2 +2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2molNaOH的水溶液与0.2molNO2 恰好完全反应得1L溶液A,溶液B为0.1mol·L-1的CH3COONa溶液。
①A、B两溶液中c()、c()和c(CH3COO-)由大到小的顺序为_______ (已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4mol·L-1,CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10-5mol·L-1)。
②可使A、B两溶液的PH相等的方法是_______ (填字母)。
A.向溶液A中加适量水 B.向溶液A中加适量NaOH
C.向溶液B中加适量水 D.向溶液B中加适量NaOH
(1)下图是常温下1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:
(2)在恒温、恒容的密闭容器中,通入一定量的N2O4发生反应N2O4(g)⇌2NO2(g) △H 如图
①在0-60s时段,反应速率v (N2O4)为
②温度升高,混合气体的颜色变深,则△H
③改变条件重新达到平衡时,要使N2O4的体积分数变大,可采取的措施有
A.向混合气体中通入N2O4 B.升高温度
C.向混合气体中通入NO2 D.使用高效催化剂
(3)实验室可用NaOH溶液吸收NO2 ,反应2NO2 +2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2molNaOH的水溶液与0.2molNO2 恰好完全反应得1L溶液A,溶液B为0.1mol·L-1的CH3COONa溶液。
①A、B两溶液中c()、c()和c(CH3COO-)由大到小的顺序为
②可使A、B两溶液的PH相等的方法是
A.向溶液A中加适量水 B.向溶液A中加适量NaOH
C.向溶液B中加适量水 D.向溶液B中加适量NaOH
更新时间:2021-02-28 16:46:51
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【推荐1】将二氧化碳转化为绿色液体燃料甲醇(CH3OH)是实现碳中和的一个重要途径。
I.我国科学家在含铂高效催化剂作用下把二氧化碳高效转化为清洁液态燃料――甲醇。
(1)该法利用CO₂制取甲醇的有关化学反应如下:
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) =-178kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)2CO2(g) =-566kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)2H2O(g) =-483.6kJ/mol
_____
Ⅱ.甲醇的制备原理为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) =-178kJ/mol
(2)对于该反应,可以同时提高反应速率和CH3OH产率的措施有_____(填字母序号)。
(3)为探究CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的反应原理,进行如下实验:在一恒温,体积为2L恒容密闭容器中,充入1molCO2和4molH2,初始压强为8MPa,进行该反应(不考虑其它副反应)。10min时测得体系的压强为6.4MPa且不再随时间变化。回答下列问题:
①反应开始到10min时,=_____ 。
②10min时,体系中CH₃OH的物质的量分数为_____ %。
③该温度下的压强平衡常数_____ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)某科研小组研究不同催化剂对反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的影响,按:n(CO2):n(H2)=1:3投料,不同催化剂作用下,反应tmin时,CH3OH的产率随温度的变化如图所示:
①催化剂效果最佳的是_____ (填“催化剂I”、“催化剂Ⅱ”),理由是_____ 。
②d点(逆)_____ a点(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
I.我国科学家在含铂高效催化剂作用下把二氧化碳高效转化为清洁液态燃料――甲醇。
(1)该法利用CO₂制取甲醇的有关化学反应如下:
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) =-178kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)2CO2(g) =-566kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)2H2O(g) =-483.6kJ/mol
Ⅱ.甲醇的制备原理为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) =-178kJ/mol
(2)对于该反应,可以同时提高反应速率和CH3OH产率的措施有_____(填字母序号)。
A.升高反应温度 | B.使用高效催化剂 |
C.增大体系压强 | D.移走CH3OH |
(3)为探究CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的反应原理,进行如下实验:在一恒温,体积为2L恒容密闭容器中,充入1molCO2和4molH2,初始压强为8MPa,进行该反应(不考虑其它副反应)。10min时测得体系的压强为6.4MPa且不再随时间变化。回答下列问题:
①反应开始到10min时,=
②10min时,体系中CH₃OH的物质的量分数为
③该温度下的压强平衡常数
(4)某科研小组研究不同催化剂对反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的影响,按:n(CO2):n(H2)=1:3投料,不同催化剂作用下,反应tmin时,CH3OH的产率随温度的变化如图所示:
①催化剂效果最佳的是
②d点(逆)
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【推荐2】一定条件下,CO2与H2反应可合成甲烷,反应的热化学方程式为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H=akJ·mol-1。回答下列问题:
(1)已知H2(g)、CH4(g)的燃烧热分别是-285.8kJ·mol-1、-890.3kJ·mol-1,H2O(g)=H2O(1)△H=-44.0kJ·mol-1。上述反应中a=_______ 。
(2)T° C时,向2L恒容密闭容器内充入1 mol CO2和4 molH2发生上述反应,并用压力计监测到容器内压强随时间的变化如下图所示:
①反应后平衡体系中,c(H2O) =_______ mol·L-1
②从反应开始到40 min时,CO2的平均反应速率为_______ mol·L-1·min-1
③平衡体系中CH4的分压p(CH4) =_______ MPa。
(3)在密闭容器中按通入H2和CO2,分别在0.1 MPa和1 MPa下进行反应,在发生上述反应的同时还发生反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=+42.3kJ·mol-1。通过研究分析,平衡时CO和CH4在CO2、CO、CH4三种物质组成的体系中的体积分数与温度的关系如图所示。
①曲线d所表示的压强及物质是_______ ,判断理由是_______ 。
②当达到平衡点Q时,该温度下反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常数K为=_______ 。
(1)已知H2(g)、CH4(g)的燃烧热分别是-285.8kJ·mol-1、-890.3kJ·mol-1,H2O(g)=H2O(1)△H=-44.0kJ·mol-1。上述反应中a=
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①反应后平衡体系中,c(H2O) =
②从反应开始到40 min时,CO2的平均反应速率为
③平衡体系中CH4的分压p(CH4) =
(3)在密闭容器中按通入H2和CO2,分别在0.1 MPa和1 MPa下进行反应,在发生上述反应的同时还发生反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=+42.3kJ·mol-1。通过研究分析,平衡时CO和CH4在CO2、CO、CH4三种物质组成的体系中的体积分数与温度的关系如图所示。
①曲线d所表示的压强及物质是
②当达到平衡点Q时,该温度下反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常数K为=
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解题方法
【推荐3】SO2、H2S的捕捉与回收是环保研究的热点课题。
(1)天然气中H2S的捕捉原理如下:
①NaOH(aq)+H2S(g)=NaHS(aq)+H2O(1) ΔH1=xkJ·mol-1
②Na2S(aq)+H2S(g)=2NaHS(aq) ΔH2=ykJ·mol-1
2NaOH(aq)+H2S(g)=Na2S(aq)+2H2O(l) ΔH=___ kJ·mol-1(用含x、y的代数式表示)。
(2)H2S可用于制备合成除草剂的COS。已知:610K时,H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g) ΔH=+35kJ·mol-1,实验测得:该反应的速率方程v正=k正·c(H2S)·c(CO2),v逆=k逆·c(COS)·c(H2O)(k正、k逆为正、逆反应速率常数,只与温度、催化剂和固体接触面有关)。上述反应达到平衡后,升高温度,k正增大的倍数____ (填“大于”“小于”或“等于”,下同)k逆增大的倍数;加入催化剂,k正增大的倍数____ k逆增大的倍数。
(3)从废气中的SO2回收硫的原理是CH4(g)+2SO2(g)S2(g)+2H2O(g)+CO2(g)。
①分别选取Fe2O3、NiO作催化剂,其他条件相同,反应相同时间时SO2的转化率随反应温度的变化如图1所示。选择Fe2O3作催化剂,最适宜温度大约为____ ℃;选择NiO作催化剂,m点后SO2的转化率降低的原因是____ 。
②某温度下,保持总压强为72kPa,向密闭容器中充入一定量的CH4和SO2,发生上述反应,测定SO2的平衡转化率与投料比[]的关系如图2所示。
该温度下。上述反应的平衡常数Kp=____ kPa。(提示:Kp为用气体分压计算的平衡常数,气体分压=总压×物质的量分数)
(1)天然气中H2S的捕捉原理如下:
①NaOH(aq)+H2S(g)=NaHS(aq)+H2O(1) ΔH1=xkJ·mol-1
②Na2S(aq)+H2S(g)=2NaHS(aq) ΔH2=ykJ·mol-1
2NaOH(aq)+H2S(g)=Na2S(aq)+2H2O(l) ΔH=
(2)H2S可用于制备合成除草剂的COS。已知:610K时,H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g) ΔH=+35kJ·mol-1,实验测得:该反应的速率方程v正=k正·c(H2S)·c(CO2),v逆=k逆·c(COS)·c(H2O)(k正、k逆为正、逆反应速率常数,只与温度、催化剂和固体接触面有关)。上述反应达到平衡后,升高温度,k正增大的倍数
(3)从废气中的SO2回收硫的原理是CH4(g)+2SO2(g)S2(g)+2H2O(g)+CO2(g)。
①分别选取Fe2O3、NiO作催化剂,其他条件相同,反应相同时间时SO2的转化率随反应温度的变化如图1所示。选择Fe2O3作催化剂,最适宜温度大约为
②某温度下,保持总压强为72kPa,向密闭容器中充入一定量的CH4和SO2,发生上述反应,测定SO2的平衡转化率与投料比[]的关系如图2所示。
该温度下。上述反应的平衡常数Kp=
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(0.65)
【推荐1】氨是具有潜力的载氢代氢清洁燃料。研究掺氨丙烷混合燃料的燃烧对于实现碳达峰、碳中和的目标具有现实意义。一定条件下,氨、丙烷充分燃烧的反应如下:
4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) ΔH1
C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) ΔH2=-2044kJ•mol-1
对于不同配比的燃料,定义过量空气系数为完全燃烧1kg燃料所实际供给的空气质量与所需的理论空气质量的比值。
请回答下列问题:
(1)已知在一定温度和压强下,由最稳定的单质生成1mol纯物质的热效应,称为该物质的生成焓(ΔH)。常温常压下,相关物质的生成焓如下表所示:
则ΔH1=_______ kJ•mol-1
(2)在100kPa下,10mol混合燃料在=1的条件下完全燃烧,产物只有CO2(g)、H2O(g)、N2(g)。若混合燃料中氨的体积分数为20%,则反应后混合气体中=_______ kPa(保留3位有效数字);若10mol混合燃料中氨的体积分数为10%,计算同样条件下燃烧后释放的热量将增加_______ kJ。(忽略温度变化对焓变的影响,假设空气中O2的体积分数为20%)
(3)研究表明,氨和丙烷混合燃烧排放的引起大气污染的气体主要是CO和NO。相关反应如下:
I.4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ΔH3<0,K1=8.5×1023(2065K)
II.4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) ΔH4<0,K2=7.0×1046(2065K)
III.N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH5>0,ΔS>0
①反应III能自发进行的条件是_______ 。
②α分别为0.9、1.0、1.1时,烟气中CO排放浓度随氨体积分数变化的关系如图甲所示。α=0.9对应的曲线是_______ (填“X”“Y”或“Z”),理由是_______ 。
③烟气中NO排放浓度随着氨的体积分数变化的关系如图乙所示。氨的体积分数大于10%时,NO排放浓度逐渐减低的原因为_______ 。
④丙烷中掺氨燃烧的优点是_______ 。
4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) ΔH1
C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) ΔH2=-2044kJ•mol-1
对于不同配比的燃料,定义过量空气系数为完全燃烧1kg燃料所实际供给的空气质量与所需的理论空气质量的比值。
请回答下列问题:
(1)已知在一定温度和压强下,由最稳定的单质生成1mol纯物质的热效应,称为该物质的生成焓(ΔH)。常温常压下,相关物质的生成焓如下表所示:
物质 | NH3(g) | H2O(g) |
ΔH(kJ•mol-1) | -46 | -242 |
则ΔH1=
(2)在100kPa下,10mol混合燃料在=1的条件下完全燃烧,产物只有CO2(g)、H2O(g)、N2(g)。若混合燃料中氨的体积分数为20%,则反应后混合气体中=
(3)研究表明,氨和丙烷混合燃烧排放的引起大气污染的气体主要是CO和NO。相关反应如下:
I.4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ΔH3<0,K1=8.5×1023(2065K)
II.4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) ΔH4<0,K2=7.0×1046(2065K)
III.N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH5>0,ΔS>0
①反应III能自发进行的条件是
②α分别为0.9、1.0、1.1时,烟气中CO排放浓度随氨体积分数变化的关系如图甲所示。α=0.9对应的曲线是
③烟气中NO排放浓度随着氨的体积分数变化的关系如图乙所示。氨的体积分数大于10%时,NO排放浓度逐渐减低的原因为
④丙烷中掺氨燃烧的优点是
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(0.65)
【推荐2】水煤气的主要成分是氢气和一氧化碳,由水蒸气和炽热的无烟煤或焦炭作用而得.是重要的化工原料,可用于合成甲醇和甲醚等有机化合物,已知:
反应①:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ∆H1=-99kJ/mol
反应②:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ∆H2
反应③:2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) ∆H3
反应④:2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) ∆H4
(1)△H1=______ (用△H2、△H3、△H4)。
(2)反应②的存在,可大大提高CH3OCH3的产率,原因是:________ 。
CO(g)和H2(g)以物质的量之比1:2混合,一定条件下在1L固定容积内发生反应①,下图表示温度分别为300℃、500℃的密闭容器中,甲醇的物质的量与时间的关系。回答下列问题:
①C、D两点平衡常数KC_____ KD(填>、<、= )。
②在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2下列有关该体系的说法正确的是_______ 。
a. 正反应速率加快,逆反应速率也加快
b.甲醇的物质的量增加
c.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大
(4)温度为T时,向容积1L的密闭容器甲、乙中分别充入一定量的CO(g)和H2O(g),发生反应②,相关数据如下:
①甲容器中,反应在t1min内的平均速率v(H2)=____ mol/(L•min)。
②乙容器中,a=_____ mol。
③解释降低温度使CO2平衡浓度增大的原因___________ 。
反应①:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ∆H1=-99kJ/mol
反应②:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ∆H2
反应③:2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) ∆H3
反应④:2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) ∆H4
(1)△H1=
(2)反应②的存在,可大大提高CH3OCH3的产率,原因是:
CO(g)和H2(g)以物质的量之比1:2混合,一定条件下在1L固定容积内发生反应①,下图表示温度分别为300℃、500℃的密闭容器中,甲醇的物质的量与时间的关系。回答下列问题:
①C、D两点平衡常数KC
②在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2下列有关该体系的说法正确的是
a. 正反应速率加快,逆反应速率也加快
b.甲醇的物质的量增加
c.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大
(4)温度为T时,向容积1L的密闭容器甲、乙中分别充入一定量的CO(g)和H2O(g),发生反应②,相关数据如下:
容器 | 甲 | 乙 | ||
反应物 | CO | H2O | CO | H2O |
起始时物质的量(mol) | 1.2 | 0.6 | 2.4 | 1.2 |
平衡时物质的量(mol) | 0.8 | 0.2 | a | B |
达到平衡的时间(min) | t1 | t2 |
①甲容器中,反应在t1min内的平均速率v(H2)=
②乙容器中,a=
③解释降低温度使CO2平衡浓度增大的原因
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(0.65)
【推荐3】回答下列问题。
I.2021年1月7日,我国首个探明储量超千亿方的深层页岩气田-中国石化西南石油局威荣页岩气田一期项目全面建成,对促进成渝地区双城经济圈建设具有重要意义。回答下列问题:
(1)页岩气主要成分是甲烷。已知25℃,时甲烷的燃烧热。请写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式:___________ 。
(2)用甲烷可以合成乙烯: ,该反应在___________ 下自发进行(填“高温”、“低温”或“任何温度”)。
Ⅱ.在催化剂作用下由CO2和H2可直接合成乙烯: △H
(3)关于该反应,下列叙述正确的是___________ (填字母序号)。
a.恒容下达平衡状态时,再充入少量氨气,正、逆反应速率不变
b.当混合气体的平均摩尔质量不再发生变化时,反应达平衡状态
c.当反应达平衡状态时,
d.恒温下缩小容器体积,反应物的活化分子百分数增大
e.若断裂4molC=O,同时生成6molH-H,说明反应达到平衡状态
f.单位时间内生成2nmolH2O的同时生成nmolC2H4,说明反应达到平衡状态
g.恒容绝热容器中,容器内的温度不再变化,说明反应达到平衡状态
(4)在体积为2L的恒容密闭容器中,加入4molCO2和12molH2,在催化剂作用下发生直接合成乙烯的反应,测得温度对CO2的平衡转化率影响如图所示。
①200℃时,该反应的化学平衡常数K=___________ (精确到小数点后两位)。
②该反应的△H___________ 0(填“<”、“>”或“=”),请结合平衡移动原理简述理由___________ 。
③若不使用催化剂,则200℃时CO2的平衡转化率位于图中___________ 点(填“a”、“b”、“c”或“d”)。
I.2021年1月7日,我国首个探明储量超千亿方的深层页岩气田-中国石化西南石油局威荣页岩气田一期项目全面建成,对促进成渝地区双城经济圈建设具有重要意义。回答下列问题:
(1)页岩气主要成分是甲烷。已知25℃,时甲烷的燃烧热。请写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式:
(2)用甲烷可以合成乙烯: ,该反应在
Ⅱ.在催化剂作用下由CO2和H2可直接合成乙烯: △H
(3)关于该反应,下列叙述正确的是
a.恒容下达平衡状态时,再充入少量氨气,正、逆反应速率不变
b.当混合气体的平均摩尔质量不再发生变化时,反应达平衡状态
c.当反应达平衡状态时,
d.恒温下缩小容器体积,反应物的活化分子百分数增大
e.若断裂4molC=O,同时生成6molH-H,说明反应达到平衡状态
f.单位时间内生成2nmolH2O的同时生成nmolC2H4,说明反应达到平衡状态
g.恒容绝热容器中,容器内的温度不再变化,说明反应达到平衡状态
(4)在体积为2L的恒容密闭容器中,加入4molCO2和12molH2,在催化剂作用下发生直接合成乙烯的反应,测得温度对CO2的平衡转化率影响如图所示。
①200℃时,该反应的化学平衡常数K=
②该反应的△H
③若不使用催化剂,则200℃时CO2的平衡转化率位于图中
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【推荐1】I.一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示:
(1)写出该反应的化学方程式___________ 。
(2)下列叙述中不能说明上述反应达到平衡状态的是___________ 。
A.当X与Y的反应速率之比为1∶1
B.在混合气体中X的质量百分数保持不变
C.混合气体的平均摩尔质量不随时间的变化而变化
D.混合气体的密度不随时间的变化而变化
E.X、Y、Z的浓度之比为1∶1∶2
(3)为使该反应的反应速率减小,可采取的措施是___________。
II.一定温度下将3mol的A及3molB混合于1L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)3C(g)+2D(g),经过5分钟后反应达到平衡,测得A的转化率为60﹪。求:
(4)平衡时B的浓度=___________ mol/L。
(5)D的平均反应速率υ(D)=___________ mol/( L·min)。
(6)该温度下的平衡常数K=___________ 。
(1)写出该反应的化学方程式
(2)下列叙述中不能说明上述反应达到平衡状态的是
A.当X与Y的反应速率之比为1∶1
B.在混合气体中X的质量百分数保持不变
C.混合气体的平均摩尔质量不随时间的变化而变化
D.混合气体的密度不随时间的变化而变化
E.X、Y、Z的浓度之比为1∶1∶2
(3)为使该反应的反应速率减小,可采取的措施是___________。
A.恒压时充入Ne | B.适当升高温度 |
C.缩小容器的体积 | D.选择高效催化剂 |
II.一定温度下将3mol的A及3molB混合于1L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)3C(g)+2D(g),经过5分钟后反应达到平衡,测得A的转化率为60﹪。求:
(4)平衡时B的浓度=
(5)D的平均反应速率υ(D)=
(6)该温度下的平衡常数K=
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【推荐2】反应原理填空题
Ⅰ.我国大力加强温室气体催化氢化合成甲醇技术的工业化研究,实现可持续发展。
(1)已知:
则催化氢化合成甲醇气体的热化学方程式:______ 。
Ⅱ.工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:
(2)判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号)______。
(3)如表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
①该反应的化学平衡常数表达式为______ 。
②由表中数据判断该反应的______ 0(填“>”、“=”或“<”);
③某温度下,将2mol CO和6mol 充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得,则此时的温度为______ ℃。
(4)要提高CO的转化率,可以采取的措施是(填字母序号)______ 。
a.增加CO的浓度;b.加入催化剂;c.升温;d.加入;e.加入惰性气体;f.分离出甲醇
Ⅰ.我国大力加强温室气体催化氢化合成甲醇技术的工业化研究,实现可持续发展。
(1)已知:
则催化氢化合成甲醇气体的热化学方程式:
Ⅱ.工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:
(2)判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号)______。
A.生成的速率与消耗CO的速率相等 | B.混合气体的密度不变 |
C.混合气体的相对平均分子质量不变 | D.、CO、的浓度都不再发生变化 |
①该反应的化学平衡常数表达式为
温度℃ | 250 | 300 | 350 |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
③某温度下,将2mol CO和6mol 充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得,则此时的温度为
(4)要提高CO的转化率,可以采取的措施是(填字母序号)
a.增加CO的浓度;b.加入催化剂;c.升温;d.加入;e.加入惰性气体;f.分离出甲醇
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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】实现碳达峰、碳中和是贯彻新发展理念的内在要求,因此二氧化碳的合理利用成为研究热点,有效方式之一就是二氧化碳直接加氢合成高附加值产品。
(1)一定条件下,可用二氧化碳加氢合成甲醇。
已知CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H= -50kJ·mol-1 ,该反应经过如下步骤来实现:
I.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H1= +40.9kJ·mol-1
II.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ∆H2
①求∆H2=___________ kJ·mol-1
②已知反应I是整个反应的决速步,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___________ (填标号)。
(2)一定条件下也可用二氧化碳加氢合成甲烷:4H2(g)+CO2(g)CH4(g)+2H2O(g)。
①在绝热恒容密闭容器中,一定能说明该反应达到平衡状态的是___________ (填字母)。
A.v正(H2)=v逆(CH4) B.t min内断裂H-H的数目与断裂O—H数目相等
C.容器温度保持不变 D.当H2(g)与CO2(g)物质的量之比保持4:1不变
一定温度下在2L恒温恒容密闭容器中初始加入2.0mol CO2和一定量H2,发生上述反应数据如下:
②则3min时容器中CH4的物质的量浓度为___________ ,该温度下反应的化学平衡常数为___________ 。
③保持温度不变,在达平衡后,向容器中再加入H2(g)和CH4(g)各1mol,则此时v(正)___________ v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)最近科学家开发出一种新系统,“溶解”水中的二氧化碳,发生电化学反应,生成电能和氢气,其工作原理如图所示。
①有机电解液是有机溶剂加特定的盐加热制成,该装置的有机电解液___________ (填“能”或“不能”)用乙醇做溶剂。
②写出二氧化碳生成氢气的电极反应式:___________ 。
(1)一定条件下,可用二氧化碳加氢合成甲醇。
已知CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H= -50kJ·mol-1 ,该反应经过如下步骤来实现:
I.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H1= +40.9kJ·mol-1
II.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ∆H2
①求∆H2=
②已知反应I是整个反应的决速步,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是
(2)一定条件下也可用二氧化碳加氢合成甲烷:4H2(g)+CO2(g)CH4(g)+2H2O(g)。
①在绝热恒容密闭容器中,一定能说明该反应达到平衡状态的是
A.v正(H2)=v逆(CH4) B.t min内断裂H-H的数目与断裂O—H数目相等
C.容器温度保持不变 D.当H2(g)与CO2(g)物质的量之比保持4:1不变
一定温度下在2L恒温恒容密闭容器中初始加入2.0mol CO2和一定量H2,发生上述反应数据如下:
t(min) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
n(CO2)(mol) | 2.0 | 1.5 | 1.1 | 0.8 | 0.6 | 0.5 | 0.5 |
n(H2)(mol) | 3.2 |
③保持温度不变,在达平衡后,向容器中再加入H2(g)和CH4(g)各1mol,则此时v(正)
(3)最近科学家开发出一种新系统,“溶解”水中的二氧化碳,发生电化学反应,生成电能和氢气,其工作原理如图所示。
①有机电解液是有机溶剂加特定的盐加热制成,该装置的有机电解液
②写出二氧化碳生成氢气的电极反应式:
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