将二氧化碳还原转化为有用的化学物质是目前研究的热点之一。
(1)1945年Ipatieff等首次提出可在铜铝催化剂上用CO2加氢合成甲醇。已知发生的主要反应的热化学方程式如下:
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1=+41.17 kJ/mol
CO2+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H3=-90.64 kJ/mol
则:①△H2= 1 kJ/mol。
②如图1所示,关闭K,向A中充入1 mol CO2、3 mol H2,向B中充入2 mol CO2、6 mol H2,起始时VA=VB=aL。在相同条件下,两容器中只发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),达到平衡时VB=0.8a L,则B中CO2的转化率为 2 。打开K,过一段时间重新达平衡,此时B的体积为 3 L(用含a的代数式表示,连通管中气体体积不计)。
③CO2和H2以物质的量之比为1:3通入某密闭容器中,只发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),CO2的平衡转化率与温度、气体的总压强的关系如图2所示,则p1 4 p2(填“>”、“<”或“=”)。已知p3=1 MPa,则a点压强平衡常数Kp= 5 (Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(2)利用微生物燃料电池技术可将CO2转化为甲烷(如图3所示),则阴极的电极反应式为 6 。该技术将有机废水中的碳元素最终转化为 7 (填分子式)。
(1)1945年Ipatieff等首次提出可在铜铝催化剂上用CO2加氢合成甲醇。已知发生的主要反应的热化学方程式如下:
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1=+41.17 kJ/mol
CO2+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H3=-90.64 kJ/mol
则:①△H2=
②如图1所示,关闭K,向A中充入1 mol CO2、3 mol H2,向B中充入2 mol CO2、6 mol H2,起始时VA=VB=aL。在相同条件下,两容器中只发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),达到平衡时VB=0.8a L,则B中CO2的转化率为
③CO2和H2以物质的量之比为1:3通入某密闭容器中,只发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),CO2的平衡转化率与温度、气体的总压强的关系如图2所示,则p1
(2)利用微生物燃料电池技术可将CO2转化为甲烷(如图3所示),则阴极的电极反应式为
更新时间:2021-08-19 10:46:48
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【推荐1】完成下列问题。
(1)已知:①
②
③
则固态碳和水蒸气反应生成CO和的热化学方程式为___________ 。
(2)工业上,二氧化碳和氢气在催化剂作用下可以制备甲醇:
CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O (g) ΔH0
①该反应能在___________ (填“高温”、“低温”或“任何温度”)下自发。
②向2L的恒容密闭容器中充入1molCO2(g),3mol H2(g)欲同时提高CO2的平衡转化率和反应速率,下列措施可能有效的是___________ (填标号)。
a.降低温度并及时分离出产物 b.再向容器中充入1mol H2(g)
c.适当降低温度并加入合适的催化剂
(3)由CO2和H2合成CH3OH 的反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH0,在10L的恒容密闭容器中投入0.5mol CO2和1.75mol H2,在不同条件下发生上述反应,测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示,
①图中压强p1___________ p2( “>”或“<”)
②M、N、Q三点平衡常数K由大到小顺序为___________ 。
③N点时,该反应的平衡常数K=___________ 。
(1)已知:①
②
③
则固态碳和水蒸气反应生成CO和的热化学方程式为
(2)工业上,二氧化碳和氢气在催化剂作用下可以制备甲醇:
CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O (g) ΔH0
①该反应能在
②向2L的恒容密闭容器中充入1molCO2(g),3mol H2(g)欲同时提高CO2的平衡转化率和反应速率,下列措施可能有效的是
a.降低温度并及时分离出产物 b.再向容器中充入1mol H2(g)
c.适当降低温度并加入合适的催化剂
(3)由CO2和H2合成CH3OH 的反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH0,在10L的恒容密闭容器中投入0.5mol CO2和1.75mol H2,在不同条件下发生上述反应,测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示,
①图中压强p1
②M、N、Q三点平衡常数K由大到小顺序为
③N点时,该反应的平衡常数K=
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【推荐2】TiO2和TiCl4均为重要的工业原料。已知:
Ⅰ
Ⅱ
请回答下列问题:
(1)与反应生成、和氯气的热化学方程式为___________ ;升高温度对该反应的影响为___________ 。
(2)若反应Ⅱ的逆反应的活化能为,则E___________ (填“>”“<”或“=”)220.9。
(3)t℃时,向恒容密闭容器中充入和,发生反应Ⅰ。时达到平衡,测得的物质的量为。
①内,用表示的反应速率___________ 。
②的平衡转化率为___________ 。
③该反应的平衡常数为___________ (用分数表示)。
④下列措施,既能加快逆反应速率又能增大平衡转化率的是___________ (填字母)。
A.缩小容器容积 B.加入催化剂 C.分离出部分 D.增大浓度
(4)实验室各种浓度的硫酸是由浓硫酸稀释而得,
①以下配制过程中各操作的先后顺序是___________ 。
②下列情况会使配制结果偏大的是___________ 。
a.溶解后未冷却即转移、定容
b.定容时仰视容量瓶刻度线
c.用量筒量取一定体积的浓硫酸时俯视
d.将量筒、烧杯、玻璃棒洗涤2~3次,转移至容量瓶
Ⅰ
Ⅱ
请回答下列问题:
(1)与反应生成、和氯气的热化学方程式为
(2)若反应Ⅱ的逆反应的活化能为,则E
(3)t℃时,向恒容密闭容器中充入和,发生反应Ⅰ。时达到平衡,测得的物质的量为。
①内,用表示的反应速率
②的平衡转化率为
③该反应的平衡常数为
④下列措施,既能加快逆反应速率又能增大平衡转化率的是
A.缩小容器容积 B.加入催化剂 C.分离出部分 D.增大浓度
(4)实验室各种浓度的硫酸是由浓硫酸稀释而得,
①以下配制过程中各操作的先后顺序是
②下列情况会使配制结果偏大的是
a.溶解后未冷却即转移、定容
b.定容时仰视容量瓶刻度线
c.用量筒量取一定体积的浓硫酸时俯视
d.将量筒、烧杯、玻璃棒洗涤2~3次,转移至容量瓶
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解题方法
【推荐3】将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ•mol-1
H2(g)+ O2(g)=H2O(g) ΔH=-242.0 kJ•mol-1
CO(g)+ O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ•mol-1
(1)根据以上数据,写出C(s)与水蒸气反应的热化学方程式:_______ 。
(2)比较反应热数据可知,1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量多。甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”;乙同学根据盖斯定律做出下列循环图,并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。请分析:甲、乙两同学观点正确的是_____ (填“甲”或“乙”);判断的理由是________ 。
(3)CO、H2等可燃性气体可以设计成燃料电池,燃料电池是一种能量转化率较高的发电装置。如图是一种氢氧燃料电池示意图,则该电池a极的电极反应式为________ 。若将H2换成CH4,则该电池负极的电极反应式为 _______ 。
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ•mol-1
H2(g)+ O2(g)=H2O(g) ΔH=-242.0 kJ•mol-1
CO(g)+ O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ•mol-1
(1)根据以上数据,写出C(s)与水蒸气反应的热化学方程式:
(2)比较反应热数据可知,1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量多。甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”;乙同学根据盖斯定律做出下列循环图,并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。请分析:甲、乙两同学观点正确的是
(3)CO、H2等可燃性气体可以设计成燃料电池,燃料电池是一种能量转化率较高的发电装置。如图是一种氢氧燃料电池示意图,则该电池a极的电极反应式为
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【推荐1】MnO2是常见的氧化剂、催化剂和活性电极材料。
(1)工业上,以惰性材料为电极,电解MaSO4溶液(含少量稀硫酸)制备MnO2。写出阳极的电极反应式:_________________________________ 。
(2)已知如下热化学方程式(K代表平衡常数):
①MnCO3(s)Mn0(s)+CO2(g) △H1 K1
②2MnO(s)+O2(g)2MnO2(s)△H2 K2
③2MnCO3(n) +O2(g)2MnO2(s) +2CO2(g) △H3 K3
△H3=________ 用△H1,△H2表示);K3=________ 用K1、K2表示)。
(3)反应②在低温条件下能自发进行,则△H3________ 0(填“>"“<"或“=")。
(4)在密闭容器中投入足量的MnCO3,一定条件下发生反应MnCO3(s)MnO(s)+CO2(g) △H>0。在一定湿度下,达到平衡状态时ρ(CO2)=2aMPa。
①温度、压强对MnCO3分解率的影响如图所示:
比较:L1__________ L2(填“>"“<”或“=")。
②保持温度不变,将容器体积扩大至原来的2倍,则ρ(CO2)的变化范围是____________ 。
③保持温度不变,将容器体积压缩至原来的一半,达到新平衡时下列物理量一定不变的是____ (填代号)。
A.平衡常数K B.c(CO2) C.n(CO2) D.m(MnCO3)
(5)一定温度下,在容积为2L的恒容密闭容器中加入足量的MnCO3(s)和5molO2,发生反应:2MnCO3(s)+O2(g)2MnO2(s)+2CO2(g),CO2以平均速率为0.1mol·L-1·min-1经过10min达到平衡状态,该条件下该反应的平衡常数K为______________ 。
(1)工业上,以惰性材料为电极,电解MaSO4溶液(含少量稀硫酸)制备MnO2。写出阳极的电极反应式:
(2)已知如下热化学方程式(K代表平衡常数):
①MnCO3(s)Mn0(s)+CO2(g) △H1 K1
②2MnO(s)+O2(g)2MnO2(s)△H2 K2
③2MnCO3(n) +O2(g)2MnO2(s) +2CO2(g) △H3 K3
△H3=
(3)反应②在低温条件下能自发进行,则△H3
(4)在密闭容器中投入足量的MnCO3,一定条件下发生反应MnCO3(s)MnO(s)+CO2(g) △H>0。在一定湿度下,达到平衡状态时ρ(CO2)=2aMPa。
①温度、压强对MnCO3分解率的影响如图所示:
比较:L1
②保持温度不变,将容器体积扩大至原来的2倍,则ρ(CO2)的变化范围是
③保持温度不变,将容器体积压缩至原来的一半,达到新平衡时下列物理量一定不变的是
A.平衡常数K B.c(CO2) C.n(CO2) D.m(MnCO3)
(5)一定温度下,在容积为2L的恒容密闭容器中加入足量的MnCO3(s)和5molO2,发生反应:2MnCO3(s)+O2(g)2MnO2(s)+2CO2(g),CO2以平均速率为0.1mol·L-1·min-1经过10min达到平衡状态,该条件下该反应的平衡常数K为
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【推荐2】硫酸是重要的化工原料,工业制取硫酸最重要的一步反应为:
(1)为提高的转化率,可通入过量,用平衡移动原理解释其原因:___________ 。
(2)某兴趣小组在实验室对该反应进行研究,部分实验数据和图象(如图)如下。反应条件:催化剂、一定温度、容积10L。
①实验i中的转化率为___________ 。
②___________ 。
③、、中,达到化学平衡状态的是___________ 。
(3)已知:、,常温下,将通入氨水中,当溶液中的时,此时使溶液的PH为___________ 。
(4)具有还原性,现用0.001酸性溶液滴定未知浓度的溶液,反应的离子方程式是。实验时,应用___________ (填“酸式”或“碱式”)滴定管量取酸性高锰酸钾溶液,滴定达到终点的标志是___________ 。
(1)为提高的转化率,可通入过量,用平衡移动原理解释其原因:
(2)某兴趣小组在实验室对该反应进行研究,部分实验数据和图象(如图)如下。反应条件:催化剂、一定温度、容积10L。
实验 | 起始物质的量/mol | 平衡时物质的量/mol | ||
i | 0.2 | 0.1 | 0 | 0.14 |
ii | 0 | 0 | 0.2 | a |
①实验i中的转化率为
②
③、、中,达到化学平衡状态的是
(3)已知:、,常温下,将通入氨水中,当溶液中的时,此时使溶液的PH为
(4)具有还原性,现用0.001酸性溶液滴定未知浓度的溶液,反应的离子方程式是。实验时,应用
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【推荐3】CO2的脱除、利用与封存成为科学家研究的重要课题。
(1)已知:①CH4(g)+2O2(g)⇌CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=akJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)⇌2CO2(g) ΔH2=b kJ·mol-1
则反应 3CO2(g)+CH4(g)⇌4CO(g)+2H2O(g)的ΔH3=_______ kJ·mol-1。
(2)探究反应 CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g)的反应速率和平衡,向1L恒容密闭容器中通入CO2和CH4各1mol,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。
①CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g)是_______ 反应(填“吸热”或“放热”)。
②下列叙述不能判断反应CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g)达化学平衡状态的是_____ 。
A.混合气体的密度保持不变
B.CO的体积分数保持不变
C.c(CO)和c(H2)的比值保持不变
D.断裂4mol C-H键的同时断裂2mol H-H键
③在压强为P1,温度为1000℃时,反应经5min达平衡,该反应的平衡常数K=_______ (mol∙L-1)2;比较x点和y点的速率:x_______ y(填“>”“<”或“=”下同);压强P1_______ P2(填“大于”“小于”或“等于”),原因是_______ 。
(3)可以利用混合传导膜(MECC)技术进行CO2的脱除并富集资源化,如下图,脱除CO2过程中得到电子的物质是_______ ,正极的电极反应式为_______ 。
(1)已知:①CH4(g)+2O2(g)⇌CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=akJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)⇌2CO2(g) ΔH2=b kJ·mol-1
则反应 3CO2(g)+CH4(g)⇌4CO(g)+2H2O(g)的ΔH3=
(2)探究反应 CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g)的反应速率和平衡,向1L恒容密闭容器中通入CO2和CH4各1mol,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。
①CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g)是
②下列叙述不能判断反应CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g)达化学平衡状态的是
A.混合气体的密度保持不变
B.CO的体积分数保持不变
C.c(CO)和c(H2)的比值保持不变
D.断裂4mol C-H键的同时断裂2mol H-H键
③在压强为P1,温度为1000℃时,反应经5min达平衡,该反应的平衡常数K=
(3)可以利用混合传导膜(MECC)技术进行CO2的脱除并富集资源化,如下图,脱除CO2过程中得到电子的物质是
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解题方法
【推荐1】为加快实现“双碳”目标,有效应对全球气候变化、构建低碳社会,CO2资源化利用受到越来越多的关注。
I.利用CO2与CH4制备合成气CO、H2的反应历程如下:
第一步:CH4(g)+CO2(g)→C(ads)+2H2(g)+CO2(g) ΔH1=E1kJ·mol-1;
第二步:C(ads)+2H2(g)+CO2(g)→2CO(g)+2H2(g) ΔH2=E2kJ·mol-1;
说明:ads为吸附型催化剂。
(1)制备合成气总反应的反应热ΔH=___________ kJ·mol-1;
(2)一定条件下ads对CO2也有吸附作用。结合下图分析ads吸附CO2的适宜条件是_______ 。
(3)由甲烷生成乙烷的反应如下:2CH4C2H6+H2.在不同反应物浓度时,该反应的反应速率如下表所示:
①该反应的速率方程为:=___________ mol·L-1·min-1[用含c(CH4)的代数式表示]。
②若开始时该反应速率为1mol·L-1·min-1,α表示任一时刻甲烷的转化率,则该反应的速率方程为:=___________ mol·L-1·min-1(用含1和α的代数式表示)。
③实验测得甲烷浓度由0.400mol·L-1变化到0.200mol·L-1需9.2min,则甲烷浓度由0.200mol·L-1变化到0.100mol·L-1所需时间___________ 9.2min。(填“>”、“<”或“=”)
Ⅱ.CO2在固体催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生如下反应:
反应1:CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)
反应2:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)
(4)已知温度为T时,向0.5L恒容密闭容器中充入2molCO2和6molH2,一段时间后达到平衡,测得体系中生成2.5molH2O,压强变为原来的75%,反应1的平衡常数K=___________ (用分数表示),CH4选择性=___________ (CH4选择性=,保留三位有效数字)。
I.利用CO2与CH4制备合成气CO、H2的反应历程如下:
第一步:CH4(g)+CO2(g)→C(ads)+2H2(g)+CO2(g) ΔH1=E1kJ·mol-1;
第二步:C(ads)+2H2(g)+CO2(g)→2CO(g)+2H2(g) ΔH2=E2kJ·mol-1;
说明:ads为吸附型催化剂。
(1)制备合成气总反应的反应热ΔH=
(2)一定条件下ads对CO2也有吸附作用。结合下图分析ads吸附CO2的适宜条件是
(3)由甲烷生成乙烷的反应如下:2CH4C2H6+H2.在不同反应物浓度时,该反应的反应速率如下表所示:
实验编号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
c(CH4)/(mol·L-1) | 0.1000 | 0.2000 | 0.3000 | 0.4000 |
/(mol·L-1·min-1) | 0.0076 | 0.0153 | 0.0227 | 0.0306 |
②若开始时该反应速率为1mol·L-1·min-1,α表示任一时刻甲烷的转化率,则该反应的速率方程为:=
③实验测得甲烷浓度由0.400mol·L-1变化到0.200mol·L-1需9.2min,则甲烷浓度由0.200mol·L-1变化到0.100mol·L-1所需时间
Ⅱ.CO2在固体催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生如下反应:
反应1:CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)
反应2:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)
(4)已知温度为T时,向0.5L恒容密闭容器中充入2molCO2和6molH2,一段时间后达到平衡,测得体系中生成2.5molH2O,压强变为原来的75%,反应1的平衡常数K=
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【推荐2】硫酰氯(SO2Cl2)和亚硫酰氯(SOCl2)均是重要的化工试剂,遇水发生剧烈反应,液面上有白雾形成,并有带刺激性气味的气体逸出,常用作脱水剂。
已知:(Ⅰ)
(Ⅱ)
(1)的平衡常数___________ (用表示),___________ kJ/mol。
(2)若在绝热、恒容的密闭容器中投入一定量的和发生反应(Ⅰ),下列示意图能说明时刻反应达到平衡状态的是___________ 。(填序号)
(3)为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响,在恒温条件下,向恒容密闭容器中加入,后反应(Ⅱ)达到平衡。测得内。则平衡时的转化率___________ 。若其它条件保持不变,反应(Ⅱ)在恒压条件下进行,平衡时的转化率___________ (填“>”、“<”或“=”)。若要增大的转化率,可以采取的措施有___________ 。(列举一种)
(4)将与混合并加热,可得到无水,结合与反应的化学方程式解释原因:___________ 。
已知:(Ⅰ)
(Ⅱ)
(1)的平衡常数
(2)若在绝热、恒容的密闭容器中投入一定量的和发生反应(Ⅰ),下列示意图能说明时刻反应达到平衡状态的是
(3)为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响,在恒温条件下,向恒容密闭容器中加入,后反应(Ⅱ)达到平衡。测得内。则平衡时的转化率
(4)将与混合并加热,可得到无水,结合与反应的化学方程式解释原因:
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【推荐3】氢能是一种极具发展潜力的清洁能源,以下反应是目前大规模制取氢气的重要方法之一
回答下列问题:
(1)欲提高CO的平衡转化率,理论上可以采取的措施为_______ 。
a.通入过量CO b.升高温度 c.加入催化剂 d.通入过量水蒸气
(2)800℃时,该反应的平衡常数,在容积为1L的密闭容器中进行反应,测得某一时刻混合物中CO、、、的物质的量分别为1mol、3mol、1mol、1mol。
①写出该反应的平衡常数表达式_______ 。
②该时刻反应的进行方向为_______ (填“正向进行”、“逆向进行”或“已达平衡”)。
(3)830℃时,该反应的平衡常数,在容积为1L的密闭容器中,将2molCO与2mol混合加热到830℃。反应达平衡时CO的转化率为_______ 。
(4)下图表示不同温度条件下,CO平衡转化率随着的变化趋势。判断、的大小关系:_______ ,判断理由为_______ 。
(5)以乙醇为燃料的乙醇燃料电池,碱性电解质溶液时,负极反应式为_______ 。
回答下列问题:
(1)欲提高CO的平衡转化率,理论上可以采取的措施为
a.通入过量CO b.升高温度 c.加入催化剂 d.通入过量水蒸气
(2)800℃时,该反应的平衡常数,在容积为1L的密闭容器中进行反应,测得某一时刻混合物中CO、、、的物质的量分别为1mol、3mol、1mol、1mol。
①写出该反应的平衡常数表达式
②该时刻反应的进行方向为
(3)830℃时,该反应的平衡常数,在容积为1L的密闭容器中,将2molCO与2mol混合加热到830℃。反应达平衡时CO的转化率为
(4)下图表示不同温度条件下,CO平衡转化率随着的变化趋势。判断、的大小关系:
(5)以乙醇为燃料的乙醇燃料电池,碱性电解质溶液时,负极反应式为
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【推荐1】天然气的主要成分为CH4,还含有C2H6等烃类,是重要的燃料和化工原料。
(1)乙烷在一定条件可发生如下反应:C2H6(g) C2H4(g)+H2(g)ΔH,相关物质的燃烧热数据如下表所示:
①ΔH=___________ kJ•mol-1。
②提高该反应平衡转化率的方法有___________ 、___________ 。
(2)密闭容器中通入等物质的量的乙烷和氢气,在等温等压下(p)发生上述反应C2H6(g) C2H4(g)+H2(g)。
①可判断该反应达平衡的标志为___________ (填选项字母)。
A.容器内混合气体的密度恒定
B.容器内混合气体的压强恒定
C.容器内乙烷和氢气的物质的量之比恒定
D.生成乙烯的速率和乙烷消耗的速率相等
②如果乙烷的平衡转化率为α,反应的平衡常数Kp=___________ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(3)高温下,甲烷生成乙烷的反应如下:2CH4C2H6+H2,反应在初期阶段的速率方程为:r=kc(CH4),其中k为反应速率常数,设反应开始时的反应速率为r1,甲烷的转化率为α时的反应速率为r2,则r2=___________ r1。
(4)CH4和CO2都是比较稳定的分子,科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化,其原理如下图所示:①阴极上的反应式为___________ 。
②若生成的乙烯和乙烷的体积比为2∶1,则消耗的CH4和CO2体积比为___________ 。
(1)乙烷在一定条件可发生如下反应:C2H6(g) C2H4(g)+H2(g)ΔH,相关物质的燃烧热数据如下表所示:
物质 | C2H6(g) | C2H4(g) | H2(g) |
燃烧热ΔH/(kJ•mol-1) | —1560 | —1411 | —286 |
②提高该反应平衡转化率的方法有
(2)密闭容器中通入等物质的量的乙烷和氢气,在等温等压下(p)发生上述反应C2H6(g) C2H4(g)+H2(g)。
①可判断该反应达平衡的标志为
A.容器内混合气体的密度恒定
B.容器内混合气体的压强恒定
C.容器内乙烷和氢气的物质的量之比恒定
D.生成乙烯的速率和乙烷消耗的速率相等
②如果乙烷的平衡转化率为α,反应的平衡常数Kp=
(3)高温下,甲烷生成乙烷的反应如下:2CH4C2H6+H2,反应在初期阶段的速率方程为:r=kc(CH4),其中k为反应速率常数,设反应开始时的反应速率为r1,甲烷的转化率为α时的反应速率为r2,则r2=
(4)CH4和CO2都是比较稳定的分子,科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化,其原理如下图所示:①阴极上的反应式为
②若生成的乙烯和乙烷的体积比为2∶1,则消耗的CH4和CO2体积比为
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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】2023年7月17日,习近平主席在全国生态环境保护大会上发表重要讲话,其中强调要实现绿色低碳转型,以更加积极的姿态参与全球气候治理。回答下列问题:
(1)一定条件下,与反应可转化为、,该反应不仅可应用于温室气体的消除,实现低碳发展,还可以应用于空间站中与的循环,实现的再生。
已知:反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
反应Ⅲ.
则______ ,推测反应Ⅲ在______ (填“较高温度”、“较低温度”或“任何温度”)条件下能自发进行。
(2)一定条件下,利用甲烷可将还原为。在一密闭容器中充入、气体各,发生反应 。测得的平衡转化率随温度、压强的变化曲线如图所示,______ 0(填“>”“<”或“=”),______ (填“>”“<”或“=”);点的压强平衡常数______ (用平衡分压代替平衡浓度计算,气体的分压=气体总压强×该气体的物质的量分数)。
(3)利用强氧化剂可以对烟气进行脱硫脱硝。在某工厂中,用溶液作氧化剂,控制,将烟气中和转化为高价含氧酸根离子。测得溶液在不同温度时,脱除率如下表:
请写出脱除原理的离子方程式________________________ ;温度高于时,脱除率逐渐降低,原因是________________________ 。
(4)科学家近日发明了一种无污染、无需净化的高效产氢可充电电池,电池示意图如下。电极为金属锌和选择性催化材料,实现了放电析氢和充电氧化两个独立的反应。
①放电时,负极区溶液____________ (填“增大”“减小”或“不变”);
②充电时极的电极反应方程式为__________________ ;若两电极池充电前质量相等,当外电路转移时,阴阳两极电解池的质量之差为__________________ 。
(1)一定条件下,与反应可转化为、,该反应不仅可应用于温室气体的消除,实现低碳发展,还可以应用于空间站中与的循环,实现的再生。
已知:反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
反应Ⅲ.
则
(2)一定条件下,利用甲烷可将还原为。在一密闭容器中充入、气体各,发生反应 。测得的平衡转化率随温度、压强的变化曲线如图所示,
(3)利用强氧化剂可以对烟气进行脱硫脱硝。在某工厂中,用溶液作氧化剂,控制,将烟气中和转化为高价含氧酸根离子。测得溶液在不同温度时,脱除率如下表:
温度 | 10 | 20 | 40 | 50 | 60 | 80 | |
脱除率% | |||||||
(4)科学家近日发明了一种无污染、无需净化的高效产氢可充电电池,电池示意图如下。电极为金属锌和选择性催化材料,实现了放电析氢和充电氧化两个独立的反应。
①放电时,负极区溶液
②充电时极的电极反应方程式为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】、是大气污染物但又有着重要用途。
Ⅰ.已知:
(1)某反应的平衡常数表达式为,此反应的热化学方程式为:___________ 。
(2)向绝热恒容密闭容器中充入等量的和进行反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是___________ (填序号)。
a.容器中的压强不变b.
c.气体的平均相对分子质量保持34.2不变d.该反应平衡常数保持不变
e.和的体积比保持不变
Ⅱ.可用于制。为探究某浓度的的化学性质,某同学设计如下实验流程:
(3)用离子方程式表示溶液具有碱性的原因___________ 。与氯水反应的离子方程式是___________ 。
(4)含的烟气可用溶液吸收。可将吸收液送至电解槽再生后循环使用。再生电解槽如图所示。a电极上含硫微粒放电的反应式为___________ 。(任写一个)。离子交换膜___________ (填标号)为阴离子交换膜。
(5),将一定量的放入恒容的密闭容器中,测得其平衡转化率随温度变化如图所示。图中a点对应温度下,已知的起始压强为,该温度下反应的平衡常数___________ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
Ⅰ.已知:
(1)某反应的平衡常数表达式为,此反应的热化学方程式为:
(2)向绝热恒容密闭容器中充入等量的和进行反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是
a.容器中的压强不变b.
c.气体的平均相对分子质量保持34.2不变d.该反应平衡常数保持不变
e.和的体积比保持不变
Ⅱ.可用于制。为探究某浓度的的化学性质,某同学设计如下实验流程:
(3)用离子方程式表示溶液具有碱性的原因
(4)含的烟气可用溶液吸收。可将吸收液送至电解槽再生后循环使用。再生电解槽如图所示。a电极上含硫微粒放电的反应式为
(5),将一定量的放入恒容的密闭容器中,测得其平衡转化率随温度变化如图所示。图中a点对应温度下,已知的起始压强为,该温度下反应的平衡常数
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