高炉炼铁过程中发生的主要反应为Fe2O3(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g),已知该反应在不同温度下的平衡常数如表所示:
请回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K=___________ ,ΔH___________ (填“>”“<”或“=”)0。
(2)在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3各5.0mol;CO、CO2各1.0mol,反应经过10min后达到平衡则CO的平衡转化率=___________ 。
(3)欲提高(2)中CO的平衡转化率,可采取的措施是___________ 。
A.减少Fe的量 B.移出部分CO2 C.增加Fe2O3的量 D.提高反应温度
E.减小容器的容积 F.加入合适的催化剂
(4)1000℃时平衡时再向容器中充入2molCO2,则达到新平衡时CO2的浓度___________ 。
(5)对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0,则该反应在___________ 自发反应;对于反应SiO2(s)+Na2CO3(s)Na2SiO3(s)+CO2(g)ΔH>0,则该反应在___________ 自发反应。
温度/℃ | 1000 | 1150 | 1300 |
平衡常数 | 4.0 | 3.7 | 3.5 |
(1)该反应的平衡常数表达式K=
(2)在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3各5.0mol;CO、CO2各1.0mol,反应经过10min后达到平衡则CO的平衡转化率=
(3)欲提高(2)中CO的平衡转化率,可采取的措施是
A.减少Fe的量 B.移出部分CO2 C.增加Fe2O3的量 D.提高反应温度
E.减小容器的容积 F.加入合适的催化剂
(4)1000℃时平衡时再向容器中充入2molCO2,则达到新平衡时CO2的浓度
(5)对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0,则该反应在
更新时间:2021/04/06 19:17:56
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【推荐1】I .光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业上有许多用途。制备光气的方法很多, 下列两种方法常用。
(1)方法一:工业上制备光气的原理:CO+Cl2COCl2,其中原料气CO可利用天然气在氧气中不完全燃烧生产,已知:
CH4(g)+2O2(g) =CO2(g)+2H2O(1) △H = - 890.3 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g) △H =-566 kJ·mol-1
每生产224LCO (标准状况)所放出的热量约为________ kJ。
(2)方法二:实验室可用氯仿(CHCl3)与双氧水反应制备光气,同时还有一种酸性溶液生成。写出实验室制备光气的化学方程式__________ 。
II.COCl2的分解反应为:COCl2(g)Cl2(g)+CO(g) △H =+108 kJ·mol-1,反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化情况如下图所示(第l0min到14 min的COCl2浓度变化曲线未画出):
(3)先计算第8 min时CO的浓度,再计算平衡数K=________ 。
(4)比较第2 min反应温度与第8 min反应温度T8的高低:T2_____ T8(选填“ >”、“< ”或“=”)。
(5)若12 min时反应于温度T8下重新达到平衡,则此时c(COCl2)=_____ mol·L-1(结果保留两位小数)。
(1)方法一:工业上制备光气的原理:CO+Cl2COCl2,其中原料气CO可利用天然气在氧气中不完全燃烧生产,已知:
CH4(g)+2O2(g) =CO2(g)+2H2O(1) △H = - 890.3 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g) △H =-566 kJ·mol-1
每生产224LCO (标准状况)所放出的热量约为
(2)方法二:实验室可用氯仿(CHCl3)与双氧水反应制备光气,同时还有一种酸性溶液生成。写出实验室制备光气的化学方程式
II.COCl2的分解反应为:COCl2(g)Cl2(g)+CO(g) △H =+108 kJ·mol-1,反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化情况如下图所示(第l0min到14 min的COCl2浓度变化曲线未画出):
(3)先计算第8 min时CO的浓度,再计算平衡数K=
(4)比较第2 min反应温度与第8 min反应温度T8的高低:T2
(5)若12 min时反应于温度T8下重新达到平衡,则此时c(COCl2)=
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【推荐2】NO2与SO2能发生反应:NO2+SO2SO3+NO,某研究小组对此进行相关实验探究。
(1)已知:2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH=-113.0 kJ·mol-1
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
则NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g) ΔH=______ 。
(2)实验中,尾气可以用碱溶液吸收。NaOH溶液吸收NO2时,发生的反应为2NO2+2OH-=N+N+H2O,反应中形成的化学键是____ (填化学键的类型);用NaOH溶液吸收少量SO2的离子方程式为_________ 。
(3)在固定体积的密闭容器中,使用某种催化剂,改变原料气配比[n0(NO2):n0(SO2)]进行多组实验(各次实验的温度可能相同,也可能不同),测定NO2的平衡转化率[α(NO2)]。部分实验结果如图所示:
①当容器内____ (填标号)不再随时间的变化而改变时,可以判断反应达到了化学平衡状态。
a.气体的压强 b.气体的平均摩尔质量
c.气体的密度 d.NO2的体积分数
②如果要将图中C点的平衡状态改变为B点的平衡状态,应采取的措施是___________ 。
③若A点对应实验中,SO2(g)的起始浓度为c0 mol·L-1,经过t min达到平衡状态,该时段化学反应速率v(NO2)=____ mol·L-1·min-1。
④图中C、D两点对应的实验温度分别为TC和TD,通过计算判断:TC____ (填“>”、“=”或“<”)TD。
(1)已知:2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH=-113.0 kJ·mol-1
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
则NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g) ΔH=
(2)实验中,尾气可以用碱溶液吸收。NaOH溶液吸收NO2时,发生的反应为2NO2+2OH-=N+N+H2O,反应中形成的化学键是
(3)在固定体积的密闭容器中,使用某种催化剂,改变原料气配比[n0(NO2):n0(SO2)]进行多组实验(各次实验的温度可能相同,也可能不同),测定NO2的平衡转化率[α(NO2)]。部分实验结果如图所示:
①当容器内
a.气体的压强 b.气体的平均摩尔质量
c.气体的密度 d.NO2的体积分数
②如果要将图中C点的平衡状态改变为B点的平衡状态,应采取的措施是
③若A点对应实验中,SO2(g)的起始浓度为c0 mol·L-1,经过t min达到平衡状态,该时段化学反应速率v(NO2)=
④图中C、D两点对应的实验温度分别为TC和TD,通过计算判断:TC
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【推荐3】一定温度下,将气体A、B置于固定容积为4L的密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(g) 2C(g)+D(g) △H<0。反应进行到10s末,达到平衡,测得A的物质的量为1.6 mol,B的物质的量为0.6 mol,C的物质的量为0.8 mol。
(1)用C表示的前10s内正反应的平均反应速率为__________ 。
(2)反应前A的物质的量浓度是__________ 。
(3)10s末,生成物D的物质的量浓度为_______________ ;该温度下,上述反应的平衡常数Kc=_________ (用分数表示),其他条件不变,升高温度,Kc将__________ (填“增大”“减小”或“不变”,下同)。
(4)平衡后,若改变下列条件,生成D的速率将如何变化?
(1)用C表示的前10s内正反应的平均反应速率为
(2)反应前A的物质的量浓度是
(3)10s末,生成物D的物质的量浓度为
(4)平衡后,若改变下列条件,生成D的速率将如何变化?
编号 | 改变的条件 | 生成D的速率 |
① | 压缩容器体积 | |
② | 恒压下充He(不参与体系反应) | |
③ | 恒容下充入Ne(不参与体系反应) |
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【推荐1】液氨作为一种潜在的汽车燃料已受到人们的普遍重视。它在安全性、价格等方面比化石燃料和氢燃料有着较大的优势,氨的燃烧实验涉及下列两个反应:
①
②
(1)反应的_____________ (用含有、的式子表示)。
(2)若,则________ (用A表示)。
(3)向容积为的恒容密闭容器中投入和,在一定条件下发生反应,仅改变温度测得平衡时的数据如表所示:
已知:断裂和中的化学键消耗的总能量小于断裂中的化学键消耗的能量。
①则______ (填“>”“<”或“=”)。
②在下,经过达到化学平衡状态,则内,的平均反应速率______ ,平衡时的转化率________ 。
③下列图象分别代表焓变()、混合气体的平均摩尔质量()、的体积分数和混合气体的密度()与反应时间的关系,其中正确且能表明该可逆反应达到平衡状态的是_______ (填标号)。
A. B. C. D.
①
②
(1)反应的
(2)若,则
(3)向容积为的恒容密闭容器中投入和,在一定条件下发生反应,仅改变温度测得平衡时的数据如表所示:
温度/K | 平衡时的物质的量/ |
2.4 | |
2.0 |
已知:断裂和中的化学键消耗的总能量小于断裂中的化学键消耗的能量。
①则
②在下,经过达到化学平衡状态,则内,的平均反应速率
③下列图象分别代表焓变()、混合气体的平均摩尔质量()、的体积分数和混合气体的密度()与反应时间的关系,其中正确且能表明该可逆反应达到平衡状态的是
A. B. C. D.
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【推荐2】烟气中的会给环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放。回答下列问题:
方法1(双碱法):用吸收,并用使再生,即溶液溶液。
(1)过程①的离子方程式为___________ 。
(2)常温下,用溶液吸收得到的溶液,吸收过程中水的电离平衡___________ (填“向左”、“向右”或“不”)移动。该溶液中由水电离出的c()=___________ ;溶液显___________ (填“酸”、“碱”或“中”)性。(常温下的电离平衡常数)
(3)在水中存在如下转化:,,从化学反应原理的角度解释过程②再生的原理:___________ 。
(4)理论上,该工艺中只作为启动碱,实际主要消耗的是生石灰。实际吸收过程中,由于存在一定氧气,会发生副反应:___________ (填化学方程式)。
方法2:用氨水除去。
(5)已知常温时的,若氨水的浓度为,溶液中___________ mol·L-1 。将通入该氨水中,当溶液恰好呈中性时,溶液中___________ 。
方法1(双碱法):用吸收,并用使再生,即溶液溶液。
(1)过程①的离子方程式为
(2)常温下,用溶液吸收得到的溶液,吸收过程中水的电离平衡
(3)在水中存在如下转化:,,从化学反应原理的角度解释过程②再生的原理:
(4)理论上,该工艺中只作为启动碱,实际主要消耗的是生石灰。实际吸收过程中,由于存在一定氧气,会发生副反应:
方法2:用氨水除去。
(5)已知常温时的,若氨水的浓度为,溶液中
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【推荐3】氮的氧化物是大气污染物之一,用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物,可防止空气污染。
(1)已知:2C(S)+O2(g)2CO(g)
C(S)+O2(g)CO2(g)
N2(g)+O2(g)2NO(g)
①则反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)的K=___________ ;(用、、表示)
②在一个恒温恒容的密闭容器中发生反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g),能表明已达到平衡状态的标志有___________ 。
A.混合气体的压强保持不变
B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的平均相对分子质量保持不变
D.气体的总质量
E.
F.tmin内生成2minN2同时消耗
(2)向容积为2L的密闭容器中加入活性炭(足量)和NO,发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g),NO和的物质的量变化如下表所示。
①0~5min内,以表示的该反应速率___________ ,最终达平衡时的转化率a=___________ ,该温度T℃下的平衡常数___________ 。
②若该反应ΔH>0,要提高工业上NO的转化率可采取的措施有___________ (至少写一种)
(3)CO2和H2在一定条件下可制取甲醇,反应如下:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),向容积相同的恒容密闭容器中分别充入等量的CO2和H2,在不同催化剂(M型、N型)条件下反应相同时间,CO2转化率随反应温度变化如图。
①使用___________ (选填M、N)型催化剂反应的活化能更高。
②a点处,v正___________ v逆(选填“>”、“<”或“=”)。
③b点不同催化剂作用下,CO2的转化率相同且均有下降趋势的原因是___________ 。
(1)已知:2C(S)+O2(g)2CO(g)
C(S)+O2(g)CO2(g)
N2(g)+O2(g)2NO(g)
①则反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)的K=
②在一个恒温恒容的密闭容器中发生反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g),能表明已达到平衡状态的标志有
A.混合气体的压强保持不变
B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的平均相对分子质量保持不变
D.气体的总质量
E.
F.tmin内生成2minN2同时消耗
(2)向容积为2L的密闭容器中加入活性炭(足量)和NO,发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g),NO和的物质的量变化如下表所示。
条件 | 保持温度为T/℃ | ||||||
时间 | 0 | 5min | 10min | 15min | 20min | 25min | 30min |
NO物质的量/mol | 2.0 | 1.4 | 1.0 | 0.70 | 0.50 | 0.40 | 0.40 |
N2物质的量/mol | 0 | 0.3 | 0.50 | 0.65 | 0.75 | 0.80 | 0.80 |
②若该反应ΔH>0,要提高工业上NO的转化率可采取的措施有
(3)CO2和H2在一定条件下可制取甲醇,反应如下:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),向容积相同的恒容密闭容器中分别充入等量的CO2和H2,在不同催化剂(M型、N型)条件下反应相同时间,CO2转化率随反应温度变化如图。
①使用
②a点处,v正
③b点不同催化剂作用下,CO2的转化率相同且均有下降趋势的原因是
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【推荐1】近年来环保要求日益严格,烟气脱硫脱硝技术也逐步完善,目前比较成熟的“氨水—臭氧组合高效脱硫脱硝技术方案”原理如图所示:
(1)静电除尘处理的烟气属于__________ (填分散系名称),脱硫脱硝塔中待处理烟气从塔底充入而氨水从中上部喷淋的主要目的是____________________ 。
(2)已知:2NO2(g)2NO(g)+O2(g) ΔH1=+115.2 kJ·mol-1;2O3(g) 3O2(g) ΔH2=-286.6 kJ·mol-1。写出臭氧与NO作用产生NO2和O2的热化学方程式:__________________________ 。
(3)恒容密闭体系中NO氧化率随 值的变化以及随温度的变化曲线如图所示。NO氧化率随值增大而增大的主要原因是__________________ 。当温度高于100 ℃时,O3分解产生活性极高的氧原子,NO转化率随温度升高而降低的可能原因:①平衡后,温度升高平衡逆移;②发生反应__________________ 。
(4)已知2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH=-744 kJ·mol-1。为研究汽车尾气转化为无毒无害物质的有关反应,在密闭容器中充入10 mol CO和8 mol NO,发生反应,如图所示为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。当压强为10 MPa、温度为T1时,该温度下平衡常数Kp=__________ MPa-1(保留2位有效数字)(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(5)可用电化学法处理废水中的NH4+,并使其转化为NH3而循环利用。在含NH4+的废水中加入氯化钠,用惰性电极电解。装置如图所示,电解时a极的电极反应式为______________________________ 。
(1)静电除尘处理的烟气属于
(2)已知:2NO2(g)2NO(g)+O2(g) ΔH1=+115.2 kJ·mol-1;2O3(g) 3O2(g) ΔH2=-286.6 kJ·mol-1。写出臭氧与NO作用产生NO2和O2的热化学方程式:
(3)恒容密闭体系中NO氧化率随 值的变化以及随温度的变化曲线如图所示。NO氧化率随值增大而增大的主要原因是
(4)已知2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH=-744 kJ·mol-1。为研究汽车尾气转化为无毒无害物质的有关反应,在密闭容器中充入10 mol CO和8 mol NO,发生反应,如图所示为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。当压强为10 MPa、温度为T1时,该温度下平衡常数Kp=
(5)可用电化学法处理废水中的NH4+,并使其转化为NH3而循环利用。在含NH4+的废水中加入氯化钠,用惰性电极电解。装置如图所示,电解时a极的电极反应式为
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【推荐2】五氧化二钒(V2O5)用作某些氧化反应的催化剂,具有极高的工业利用价值。一种利用石煤钒矿(主要成分为V2O5、V2O4、SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3等)制备五氧化二钒的工艺流程如图。
已知:V2O5在稀硫酸中转化为;常温下,部分含钒物质在水中的溶解性见下表:
回答下列问题:
(1)用稀硫酸酸浸时,为了加快酸浸速率,可以采取的措施有___________ (填一种);加入稀硫酸后,V2O4转化为VOSO4,该反应的离子方程式为___________ ;滤渣1的主要成分为___________ 。
(2)调pH时,Fe3+、Al3+会形成相应的沉淀,调pH时可适当加热,目的是_________ ;调pH后再用双氧水将溶液中的低价钒完全氧化为,该过程温度不宜过高,原因是___________ 。
(3)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为(ROH为阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率,淋洗液可选择___________(填标号)。
(4)生成偏钒酸铵(NH4VO3)的离子方程式为___________ ;偏钒酸铵煅烧完全时,失重率为___________ %。(保留小数点后一位,固体失重率=对应温度下样品失重的质量÷样品的初始质量×100%)
已知:V2O5在稀硫酸中转化为;常温下,部分含钒物质在水中的溶解性见下表:
物质 | V2O5 | VOSO4 | NH4VO3 | |
溶解性 | 难溶 | 可溶 | 易溶 | 难溶 |
(1)用稀硫酸酸浸时,为了加快酸浸速率,可以采取的措施有
(2)调pH时,Fe3+、Al3+会形成相应的沉淀,调pH时可适当加热,目的是
(3)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为(ROH为阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率,淋洗液可选择___________(填标号)。
A.稀盐酸 | B.KOH | C.NaOH | D.稀硫酸 |
(4)生成偏钒酸铵(NH4VO3)的离子方程式为
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【推荐3】I.据报道,我国在南海北部神狐海域进行的可燃冰(甲烷的水合物)试采获得成功。甲烷是一种重要的化工原料。
(1)甲烷重整是提高甲烷利用率的重要方式,除部分氧化外还有以下两种:
水蒸气重整:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H1=+205.9 kJ/mol ①
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H2=-41.2 kJ/mol ②
二氧化碳重整:CH4(g)+CO2(g)CO(g)+2H2(g) △H3③
则反应①自发进行的条件是______________ ΔH3=________ kJ/mol。
Ⅱ.氮的化合物以及氮的固定一直是科学家研究的重要课题,合成氨则是人工固氮比较成熟的技术,其原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。
(2)在不同温度、压强和相同催化剂条件下,初始N2、H2分别为0.1 mol、0.3 mol时,平衡后混合物中氨的体积分数(φ)如图所示。
①其中,p1、p2和p3由大到小的顺序是____________ ,该反应ΔH_______ 0(填“>”“<”或“=”)。
②若分别用 vA(N2)和 vB(N2)表示从反应开始至达平衡状态 A、B 时的化学反应速率,则vA(N2)________ vB(N2)(填“>”“<”或“=”)。
③若在250℃、p1为10 5Pa条件下,反应达到平衡时容器的体积为1 L,则该条件下B点N2的分压p(N2)为_______ Pa (分压=总压×物质的量分数,保留一位小数)。
(3)以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如下图所示,石墨Ⅱ的电极名称为_______ 。在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y,石墨Ⅰ电极反应可表示为______________________ 。
(1)甲烷重整是提高甲烷利用率的重要方式,除部分氧化外还有以下两种:
水蒸气重整:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H1=+205.9 kJ/mol ①
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H2=-41.2 kJ/mol ②
二氧化碳重整:CH4(g)+CO2(g)CO(g)+2H2(g) △H3③
则反应①自发进行的条件是
Ⅱ.氮的化合物以及氮的固定一直是科学家研究的重要课题,合成氨则是人工固氮比较成熟的技术,其原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。
(2)在不同温度、压强和相同催化剂条件下,初始N2、H2分别为0.1 mol、0.3 mol时,平衡后混合物中氨的体积分数(φ)如图所示。
①其中,p1、p2和p3由大到小的顺序是
②若分别用 vA(N2)和 vB(N2)表示从反应开始至达平衡状态 A、B 时的化学反应速率,则vA(N2)
③若在250℃、p1为10 5Pa条件下,反应达到平衡时容器的体积为1 L,则该条件下B点N2的分压p(N2)为
(3)以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如下图所示,石墨Ⅱ的电极名称为
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【推荐1】CO2催化加氢制烯烃(CnH2n)是缓解化石能源消耗、实现减排的重要途径之—。FT转化路径(CO2→CO→CnH2n)涉及的主要反应如下:
i. CO2(g) + H2(g) = CO(g)+H2O(g) ΔH1= 41.1kJ·mol-1
ii. nCO(g)+2nH2(g) = CnH2n (g) + nH2O(g) n=2时,ΔH2= -210.2 kJ·mol-1
iii. CO(g)+3H2(g) = CH4(g)+ H2O(g) ΔH3= -205.9 kJ·mol-1
(1)2CO2(g) + 6H2(g) = C2H4(g) + 4H2O(g) ΔH =_______ kJ·mol-1。_______ (填“高温”或“低温”)有利于该反应自发进行。
(2)有利于提高CO2平衡转化率的措施有_______(填标号)。
(3)n(CO2):n(H2)投料比为1:3、压强为1MPa时,无烷烃产物的平衡体系中CO2转化率和产物选择性随反应温度变化曲线如下图。
①有利于短链烯烃(n≤4)生成的温度范围为_______ (填标号)。
A.373~573K B.573~773K C.773~973K D.973~1173K
②计算1083K时,反应i的Kp=_______ 。
③373~1273K范围内,723K以前CO2的转化率降低的原因是_______ 。
(4)FT转化路径存在CH4含量过高问题,我国科学家采用Cr2O3(SG)和H-SAPO-34复合催化剂极大提高短链烯烃选择性。CO2在催化剂Cr2O3(SG)表面转化为甲醇的各步骤所需要克服的能垒及甲醇在H-SAPO-34作用下产生乙烯、丙烯示意图如下。
①吸附态用*表示,CO2→甲氧基(H3CO*)过程中,_______ 的生成是决速步骤(填化学式)。
②H-SAPO-34具有氧八元环构成的笼状结构(直径0.94nm),笼口为小的八环孔(直径0.38nm)。从结构角度推测,短链烯烃选择性提高的原因_______ 。
i. CO2(g) + H2(g) = CO(g)+H2O(g) ΔH1= 41.1kJ·mol-1
ii. nCO(g)+2nH2(g) = CnH2n (g) + nH2O(g) n=2时,ΔH2= -210.2 kJ·mol-1
iii. CO(g)+3H2(g) = CH4(g)+ H2O(g) ΔH3= -205.9 kJ·mol-1
(1)2CO2(g) + 6H2(g) = C2H4(g) + 4H2O(g) ΔH =
(2)有利于提高CO2平衡转化率的措施有_______(填标号)。
A.增大n(CO2):n(H2)投料比 | B.增大体系压强 |
C.使用高效催化剂 | D.及时分离H2O |
①有利于短链烯烃(n≤4)生成的温度范围为
A.373~573K B.573~773K C.773~973K D.973~1173K
②计算1083K时,反应i的Kp=
③373~1273K范围内,723K以前CO2的转化率降低的原因是
(4)FT转化路径存在CH4含量过高问题,我国科学家采用Cr2O3(SG)和H-SAPO-34复合催化剂极大提高短链烯烃选择性。CO2在催化剂Cr2O3(SG)表面转化为甲醇的各步骤所需要克服的能垒及甲醇在H-SAPO-34作用下产生乙烯、丙烯示意图如下。
①吸附态用*表示,CO2→甲氧基(H3CO*)过程中,
②H-SAPO-34具有氧八元环构成的笼状结构(直径0.94nm),笼口为小的八环孔(直径0.38nm)。从结构角度推测,短链烯烃选择性提高的原因
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】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) ΔH < 0,ΔS < 0 。
(1)下列关于工业合成氨的说法正确的是________。
(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=”,下同)
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)恒温下, 往一个 4L 的密闭容器中充入5.2mol H2和 2mol N2,反应过程中对 NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:
①此条件下该反应的一定处于平衡状态的时间段是_______ 。
②若维持容器体积不变,温度不变,往原平衡体系中加入H2、N2和 NH3各 4mol,化学平衡将向_____ 反应方向移动(填“正”或“逆”)。请通过计算说明该方向的判断理由___________ 。
(4)工业合成氨反应在催化剂表面的反应历程及能量变化如图所示,下列说法正确的是_______。
(1)下列关于工业合成氨的说法正确的是________。
A.因 为ΔH< 0,所以该反应一定能自发进行 |
B.因为ΔS < 0,所以该反应一定不能自发进行 |
C.在高温下进行是为了提高反应物的转化率 |
D.使用催化剂加快反应速率是因为催化剂降低了反应的活化能 |
(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)恒温下, 往一个 4L 的密闭容器中充入5.2mol H2和 2mol N2,反应过程中对 NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:
时间/min | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
c(NH3)/mol·L−1 | 0.08 | 0.14 | 0.18 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
②若维持容器体积不变,温度不变,往原平衡体系中加入H2、N2和 NH3各 4mol,化学平衡将向
(4)工业合成氨反应在催化剂表面的反应历程及能量变化如图所示,下列说法正确的是_______。
A.增大压强,① → ②之间的能量差值会增大 |
B.合成氨的正、逆反应的焓变相同 |
C.合成氨的过程是吸热过程 |
D.若使用催化剂,生成等量的 NH3需要的时间更短 |
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐3】能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛地开发和应用前景。
Ⅰ、工业上合成电醇一般采用的反应为。
(1)已知该反应在常温常压下为自发反应,则___________ (填“>”、“<”或“=”)0,判断依据为___________ 。升高温度甲醇的产率会___________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)某温度下,将和充入一恒压的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得为起始时的,则的平衡转化率为___________ 。
Ⅱ、和在一定条件下可以合成甲醇,反应方程式为。一定条件下,往一恒容密闭容器中充入和,在不同催化剂作用下合成甲醇,相同时间内的转化率随温度变化的关系如图所示。
(3)三种催化剂中,对该反应的催化效果最好的是___________ 。选择该催化剂时,反应温度不能超过___________ 。
(4)若起始时容器的总压强为,则图中d点对应的总压强为___________ (用含的代数式表示,下同),的分压为___________ ;温度时,该反应的=___________ (为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
Ⅰ、工业上合成电醇一般采用的反应为。
(1)已知该反应在常温常压下为自发反应,则
(2)某温度下,将和充入一恒压的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得为起始时的,则的平衡转化率为
Ⅱ、和在一定条件下可以合成甲醇,反应方程式为。一定条件下,往一恒容密闭容器中充入和,在不同催化剂作用下合成甲醇,相同时间内的转化率随温度变化的关系如图所示。
(3)三种催化剂中,对该反应的催化效果最好的是
(4)若起始时容器的总压强为,则图中d点对应的总压强为
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