氯气是一种重要的化工原料。
(1)工业生产氯化物通常用由氧化物经氯化作用生成的方法,例如工业上常采用“加碳氯化”的方法以高钛渣(主要成分为)为原料生产。
已知: ;
。
沸腾炉中“加碳氯化”生成和的热化学方程式:___________ 。
(2)合成有机物时会产生副产物。利用反应可实现氯的循环利用。
①该反应的___________ 0(填“>”“<”或“=”)。
②若反应物按物质的量()在体积不变的密闭容器中发生该反应,下列叙述正确的是___________ (填字母)。
A.当不变时,说明反应已达到平衡状态
B.当时,说明反应已达到平衡状态
C.平衡后,继续按的物质的量之比投入和,再次达到新平衡时,的转化率增大
D.平衡后,分离出,可以提高的平衡产率,并加快正反应速率
③下图是在两个不同温度和下,改变时在平衡混合物中的体积分数的变化规律曲线。下列叙述正确的是___________ (填字母)。
A.a点未达到平衡,c点一定已经平衡
B.平衡常数:
C.达到平衡时的转化率大小为a>b>c
D.若平衡常数K值变大,达新平衡前始终减小
(3)在一定温度下,以为催化剂,氯苯()和在中发生平行反应,分别生成邻二氯苯(A)和对二氯苯(B),其反应的化学方程式如下:
i.
ii.
向盛有含有的的容器中加入和发生反应,忽略溶液体积的变化,达到平衡时生成邻二氯苯(A)和对二氯苯(B)的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图所示。
①该温度下,反应ii的化学平衡常数___________ 。
②工业生产上,提高生成邻二氯苯(A)反应选择性的关键因素是选择合适的___________ 。
(1)工业生产氯化物通常用由氧化物经氯化作用生成的方法,例如工业上常采用“加碳氯化”的方法以高钛渣(主要成分为)为原料生产。
已知: ;
。
沸腾炉中“加碳氯化”生成和的热化学方程式:
(2)合成有机物时会产生副产物。利用反应可实现氯的循环利用。
①该反应的
②若反应物按物质的量()在体积不变的密闭容器中发生该反应,下列叙述正确的是
A.当不变时,说明反应已达到平衡状态
B.当时,说明反应已达到平衡状态
C.平衡后,继续按的物质的量之比投入和,再次达到新平衡时,的转化率增大
D.平衡后,分离出,可以提高的平衡产率,并加快正反应速率
③下图是在两个不同温度和下,改变时在平衡混合物中的体积分数的变化规律曲线。下列叙述正确的是
A.a点未达到平衡,c点一定已经平衡
B.平衡常数:
C.达到平衡时的转化率大小为a>b>c
D.若平衡常数K值变大,达新平衡前始终减小
(3)在一定温度下,以为催化剂,氯苯()和在中发生平行反应,分别生成邻二氯苯(A)和对二氯苯(B),其反应的化学方程式如下:
i.
ii.
向盛有含有的的容器中加入和发生反应,忽略溶液体积的变化,达到平衡时生成邻二氯苯(A)和对二氯苯(B)的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图所示。
①该温度下,反应ii的化学平衡常数
②工业生产上,提高生成邻二氯苯(A)反应选择性的关键因素是选择合适的
更新时间:2021-11-21 08:07:50
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【推荐1】碳及其化合物在生产、生活中广泛存在。请回答下列问题:
已知甲烷隔绝空气在不同温度下有可能发生如下两个裂解反应:
①
②
某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度,在图书馆查到如下热力学数据:
(1)反应①属于___________ (填“高温”或“低温”)自发反应。反应①自发进行是由___________ (填“焓变”或“熵变”)决定的。
(2)已知:① 平衡常数K1
② 平衡常数K2
③ 平衡常数K3
写出K1表达式K1=___________ ;K1、K2、K3之间的关系是K3=___________ ;下列措施中能加快反应③速率,且增大H2产率的是___________ 。
A.向体系中加入碳 B.恒容充入惰性气体 C.恒压充入惰性气体 D.充入水蒸气
(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气2L密闭容器中,发生如下反应。该反应平衡常数随温度的变化如表所示:该反应的正反应方向是___________ 反应(填“吸热”或“放热”)。
(4)若在500℃时进行,设起始时CO和H2O起始浓度均为0.02mol/L,在该条件下,CO的平衡转化率为___________ 。
(5)保持温度500℃不变,某一体积为1L的密闭容器中加入该反应中四种物质各2mol,则此时反应移动___________ (填“正向”、“逆向”或“不”),理由是:___________ 。
已知甲烷隔绝空气在不同温度下有可能发生如下两个裂解反应:
①
②
某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度,在图书馆查到如下热力学数据:
(1)反应①属于
(2)已知:① 平衡常数K1
② 平衡常数K2
③ 平衡常数K3
写出K1表达式K1=
A.向体系中加入碳 B.恒容充入惰性气体 C.恒压充入惰性气体 D.充入水蒸气
(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气2L密闭容器中,发生如下反应。该反应平衡常数随温度的变化如表所示:该反应的正反应方向是
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数/K | 9.94 | 9 | 1 |
(5)保持温度500℃不变,某一体积为1L的密闭容器中加入该反应中四种物质各2mol,则此时反应移动
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解题方法
【推荐2】化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。请回答下列问题:
(1)已知C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),则该反应的平衡常数表达式为_______ 。
(2)已知在一定温度下,
C(s)+CO2(g) 2CO(g) △H1
CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) △H2
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) △H3
则△H1、△H2、△H3之间的关系是:_____________ 。
(3)通过研究不同温度下平衡常数可以解决某些实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应时,会发生如下反应: CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如表所示。
则该反应的正反应方向是_______ 反应(填“吸热”或“放热”),在500℃时,若设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,则CO的平衡转化率为_________ 。
(4)从氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等。对反应N2O4(g)2NO2(g) △H>0在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是_________ :
A. A、C两点的反应速率:A>C
B. A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C. A、C两点的气体的平均相对分子质量:A<C
D.由状态A到状态B,可以用加热的方法
E.A、C两点的化学平衡常数:A=C
(5)某小组利用H2C2O4溶液和硫酸酸化的KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时通过测定酸性KMnO4溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。已知:
①表中V1=______ mL
②探究温度对化学反应速率影响的实验编号是_____ (填编号)
③KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应的离子方程式_________
④实验③测得KMnO4溶液的褪色时间为2min,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时间内平均反应速率v(H2C2O4)=___ mol·L-1·min-1。
(1)已知C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),则该反应的平衡常数表达式为
(2)已知在一定温度下,
C(s)+CO2(g) 2CO(g) △H1
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则△H1、△H2、△H3之间的关系是:
(3)通过研究不同温度下平衡常数可以解决某些实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应时,会发生如下反应: CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如表所示。
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平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
则该反应的正反应方向是
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A. A、C两点的反应速率:A>C
B. A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C. A、C两点的气体的平均相对分子质量:A<C
D.由状态A到状态B,可以用加热的方法
E.A、C两点的化学平衡常数:A=C
(5)某小组利用H2C2O4溶液和硫酸酸化的KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时通过测定酸性KMnO4溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。已知:
实验 编号 | 0.1mol/L酸性KMnO4溶液的体积/mL | 0.6mol/LH2C2O4溶液的体积/mL | H2O的体积/mL | 实验温度/℃ | 溶液褪色所需时间/min |
① | 10 | V1 | 35 | 25 | |
② | 10 | 10 | 30 | 25 | |
③ | 10 | 10 | V2 | 50 |
①表中V1=
②探究温度对化学反应速率影响的实验编号是
③KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应的离子方程式
④实验③测得KMnO4溶液的褪色时间为2min,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时间内平均反应速率v(H2C2O4)=
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【推荐3】大气污染越来越成为人们关注的问题,烟气中的NOx必须脱除(即脱硝)后才能排放。
(1)已知:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(1) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180 kJ·mol-1
CH4可用于脱硝,其热化学方程式为:CH4(g)+4NO(g)=CO2(g)+2N2(g)+2H2O(1),ΔH=________ 。
(2)C2H4也可用于烟气脱硝。为研究温度、催化剂中Cu2+负载量对NO去除率的影响,控制其它条件一定,实验结果如图1所示。为达到最高的NO去除率,应选择的反应温度和Cu2+负载量分别是___________________________ 。
(3)臭氧也可用于烟气脱硝。
①O3氧化NO 结合水洗可产生HNO3和O2,该反应的化学方程式为______________ 。
②一种臭氧发生装置原理如图2所示。阳极(惰性电极)的电极反应式为___________ 。
(4)如图3是一种用NH3脱除烟气中NO的原理。
①该脱硝原理中,NO最终转化为________ (填化学式)和H2O。
②当消耗2molNH3和0.5molO2时,除去的NO在标准状况下的体积为_____________ 。
(5)NO直接催化分解(生成N2与O2)也是一种脱硝途径。在不同条件下,NO的分解产物不同。在高压下,NO在40 ℃下分解生成两种化合物,体系中各组分物质的量随时间变化曲线如图4所示。写出Y和Z的化学式:_____________________________ 。
(1)已知:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(1) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180 kJ·mol-1
CH4可用于脱硝,其热化学方程式为:CH4(g)+4NO(g)=CO2(g)+2N2(g)+2H2O(1),ΔH=
(2)C2H4也可用于烟气脱硝。为研究温度、催化剂中Cu2+负载量对NO去除率的影响,控制其它条件一定,实验结果如图1所示。为达到最高的NO去除率,应选择的反应温度和Cu2+负载量分别是
(3)臭氧也可用于烟气脱硝。
①O3氧化NO 结合水洗可产生HNO3和O2,该反应的化学方程式为
②一种臭氧发生装置原理如图2所示。阳极(惰性电极)的电极反应式为
(4)如图3是一种用NH3脱除烟气中NO的原理。
①该脱硝原理中,NO最终转化为
②当消耗2molNH3和0.5molO2时,除去的NO在标准状况下的体积为
(5)NO直接催化分解(生成N2与O2)也是一种脱硝途径。在不同条件下,NO的分解产物不同。在高压下,NO在40 ℃下分解生成两种化合物,体系中各组分物质的量随时间变化曲线如图4所示。写出Y和Z的化学式:
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【推荐1】煤气中主要的含硫杂质有H2S以及CS2、COS等有机硫,煤气燃烧后含硫杂质会转化成SO2从而引起大气污染。煤气中H2S的脱除程度已成为其洁净度的一个重要指标,脱除煤气中H2S的方法有干法脱硫和湿法脱硫,其中湿法脱硫的原理是利用Na2CO3溶液吸收H2S生成NaHS,再进一步被空气氧化成Na2S2O3。
请回答下列问题:
(1)Na2S2O3的化学名称为___________ 。
(2)脱除煤气中COS的方法有Br2的KOH溶液氧化法、H2还原法以及水解法等。
①COS的分子结构与CO2相似,COS的电子式为___________ 。
②用活性α—Al2O3催化COS水解的反应为COS(g)+ H2 O(g)CO2(g)+ H2S(g)ΔH<0,相同投料比、相同流量且在催化剂表面停留相同时间时,在相同的时间内测得不同温度下COS的转化率(未达平衡)如图1所示;某温度下,COS的平衡转化率与的关系如图2所示。
由图1可知,催化剂活性最大时对应的温度约为___________ ;由图2可知,P点时平衡常数K=___________ (保留2位有效数字)。
(3)回收处理燃煤烟气中SO2的方法之一是用氨水先将SO2转化为NH4HSO3,再通入空气将其氧化成(NH4)2SO4.能提高燃煤烟气中SO2去除率的措施有___________ (填字母)。
a.增大氨水浓度 b.增大燃煤烟气的流速 c.升高温度 d.增大压强
请回答下列问题:
(1)Na2S2O3的化学名称为
(2)脱除煤气中COS的方法有Br2的KOH溶液氧化法、H2还原法以及水解法等。
①COS的分子结构与CO2相似,COS的电子式为
②用活性α—Al2O3催化COS水解的反应为COS(g)+ H2 O(g)CO2(g)+ H2S(g)ΔH<0,相同投料比、相同流量且在催化剂表面停留相同时间时,在相同的时间内测得不同温度下COS的转化率(未达平衡)如图1所示;某温度下,COS的平衡转化率与的关系如图2所示。
由图1可知,催化剂活性最大时对应的温度约为
(3)回收处理燃煤烟气中SO2的方法之一是用氨水先将SO2转化为NH4HSO3,再通入空气将其氧化成(NH4)2SO4.能提高燃煤烟气中SO2去除率的措施有
a.增大氨水浓度 b.增大燃煤烟气的流速 c.升高温度 d.增大压强
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解题方法
【推荐2】碳热还原法广泛用于合金及材料的制备。因答下列问题:
(1)种制备氮氧化铝的反应原理为23Al2O3+15C+5N2=2Al23O27N5+15CO,产物Al23O27N5中氮的化合价为____ ,该反应中每生成1mol Al23O27N5,转移的电子数为_____________ 。
(2)真空碳热冶得法包含很多反应,其中的三个反应如下:
Al2O3(s)+3C(s)=Al2OC(s)+2CO(g) ΔH1
2Al2OC(s)+3C(s)=Al4C3(s)+2CO(g) ΔH2
2Al2O3(s)+9C(s)=Al4C3(s)+6CO(g) ΔH3
①ΔH3=______ (用ΔH1、ΔH2表示)。
②Al4C3可与足量盐酸反应制备种最简单的烃。该反应的化学方程式为_____________ 。
(3)下列是碳热还原制锰合金的三个反应,CO与CO2平衡分压比的自然对数值(lnK=2.3031gK)与温度的关系如图所示(已知Kp是用平衡分压代替浓度计算所得的平衡常数,分压=总压×气体的物质的量分数)。
Ⅰ.Mn3C(s)+4CO2(g)3MnO(s)+ 5CO(g) Kp(I)
Ⅱ.Mn(s)+CO2(g)MnO(s)+CO(g) Kp(Ⅱ)
Ⅲ.Mn3C(s)+CO2(g)3Mn(s)+2CO(g)Kp(Ⅲ)
①ΔH>0的反应是______ (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
②1200K时,在一体积为2L的恒容密闭容器中有17.7gMn3C(s)和0.4molCO2,只发生反应Ⅰ,5min后达到平衡,此时CO的浓度为0.125mol/L,则0~5min内v(CO2)=_____________ 。
③在一体积可变的密闭容器中加入一定量的Mn(s)并充入一定量的CO2(g),只发生反应Ⅱ,下列能说明反应Ⅱ达到平衡的是_____ (填标号)。
A.容器的体积不再改变
B.固体的质量不再改变
C.气体的总质量不再改变
③向恒容密闭容器中加入Mn3C并充入0.1molCO,若只发生反应Ⅲ,则在A点反应达到平衡,当容器的总压为akPa时,CO的转化率为______ ;A点对应温度下的Kp(Ⅲ)=________ 。
(1)种制备氮氧化铝的反应原理为23Al2O3+15C+5N2=2Al23O27N5+15CO,产物Al23O27N5中氮的化合价为
(2)真空碳热冶得法包含很多反应,其中的三个反应如下:
Al2O3(s)+3C(s)=Al2OC(s)+2CO(g) ΔH1
2Al2OC(s)+3C(s)=Al4C3(s)+2CO(g) ΔH2
2Al2O3(s)+9C(s)=Al4C3(s)+6CO(g) ΔH3
①ΔH3=
②Al4C3可与足量盐酸反应制备种最简单的烃。该反应的化学方程式为
(3)下列是碳热还原制锰合金的三个反应,CO与CO2平衡分压比的自然对数值(lnK=2.3031gK)与温度的关系如图所示(已知Kp是用平衡分压代替浓度计算所得的平衡常数,分压=总压×气体的物质的量分数)。
Ⅰ.Mn3C(s)+4CO2(g)3MnO(s)+ 5CO(g) Kp(I)
Ⅱ.Mn(s)+CO2(g)MnO(s)+CO(g) Kp(Ⅱ)
Ⅲ.Mn3C(s)+CO2(g)3Mn(s)+2CO(g)Kp(Ⅲ)
①ΔH>0的反应是
②1200K时,在一体积为2L的恒容密闭容器中有17.7gMn3C(s)和0.4molCO2,只发生反应Ⅰ,5min后达到平衡,此时CO的浓度为0.125mol/L,则0~5min内v(CO2)=
③在一体积可变的密闭容器中加入一定量的Mn(s)并充入一定量的CO2(g),只发生反应Ⅱ,下列能说明反应Ⅱ达到平衡的是
A.容器的体积不再改变
B.固体的质量不再改变
C.气体的总质量不再改变
③向恒容密闭容器中加入Mn3C并充入0.1molCO,若只发生反应Ⅲ,则在A点反应达到平衡,当容器的总压为akPa时,CO的转化率为
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解题方法
【推荐3】以煤为原料可合成一系列燃料。
(1)已知:①
②
请写出甲醇燃烧生成的热化学方程式_______ ;
(2)向1L密闭容器中加入2 mol CO、4 mol ,在适当的催化剂作用下,发生反应:
①该反应能否_______ 自发进行(填“能”、“不能”或“无法判断”);
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是_______ 。
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变
b.CO和的转化率相等
c.CO和的体积分数保持不变
d.混合气体的密度保持不变
e.1 mol CO生成的同时有1 mol 键断裂
(3) 在一定条件下,某反应过程中部分数据如下表:
①达到平衡时,该反应的平衡常数_______ (用分数表示),平衡时的转化率是_______ 。
②在其它条件不变的情况下,若30min时改变温度为, 此时的物质的量为3.2mol,则_______ T2(填“>”、“<”或“=”)。在其他条件不变的情况下,若30min时向容器中再充入和,则平衡_______ 移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
(1)已知:①
②
请写出甲醇燃烧生成的热化学方程式
(2)向1L密闭容器中加入2 mol CO、4 mol ,在适当的催化剂作用下,发生反应:
①该反应能否
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变
b.CO和的转化率相等
c.CO和的体积分数保持不变
d.混合气体的密度保持不变
e.1 mol CO生成的同时有1 mol 键断裂
(3) 在一定条件下,某反应过程中部分数据如下表:
反应条件 | 反应时间 | ||||
恒温恒容(、2L) | 0min | 2 | 6 | 0 | 0 |
10min | 4.5 | ||||
20min | 1 | ||||
30min | 1 |
①达到平衡时,该反应的平衡常数
②在其它条件不变的情况下,若30min时改变温度为, 此时的物质的量为3.2mol,则
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【推荐1】乙烯是重要的化工原料。用CO2催化加氢可制取乙烯:CO2(g)+3H2(g)C2H4(g)+2H2O(g)△H<0
(1)若该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示,则该反应的△H=________ kJ/mol(用含a、b的式子表示)。
(2)科学家以CO2和H2为原料合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g) C2H4(g)+4H2O(g),已知温度对CO2平衡转化率和催化剂催化效果的影响如图所示,请回答下列问题:
①其他条件不变时,能同时满足增大反应速率和提高CO2转化率的措施是________ 。
A.给体系加压B.给体系升温C.增大H2的浓度D.将产物从体系中不断分离出去
②生成乙烯的速率:v(M)有可能大于v(N),其理由是___________ 。
③若投料比n(H2):n(CO2)=4:1,则图中M点时,C2H4的体积分数为________ %。
(3)以稀硫酸为电解质溶液,利用太阳能电池将CO2转化为乙烯的工作原理如图所示。该电解池中,M极为___ (填"阳极”或“阴极");写出M极的电极反应式__________ ;当生成标准状况下22.4L乙烯时,导线中转移电子的数目为__________ 。
(1)若该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示,则该反应的△H=
(2)科学家以CO2和H2为原料合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g) C2H4(g)+4H2O(g),已知温度对CO2平衡转化率和催化剂催化效果的影响如图所示,请回答下列问题:
①其他条件不变时,能同时满足增大反应速率和提高CO2转化率的措施是
A.给体系加压B.给体系升温C.增大H2的浓度D.将产物从体系中不断分离出去
②生成乙烯的速率:v(M)有可能大于v(N),其理由是
③若投料比n(H2):n(CO2)=4:1,则图中M点时,C2H4的体积分数为
(3)以稀硫酸为电解质溶液,利用太阳能电池将CO2转化为乙烯的工作原理如图所示。该电解池中,M极为
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【推荐2】半水煤气是工业合成氨的原料气,其主要成分为H2、CO、CO2、N2和H2O(g)。半水煤气经过下列步骤转化为合成氨的原料。
(1)步骤I,CO变换反应的能量变化如下图所示:
①CO变换反应的热化学方程式是___________ 。
②一定条件下,向体积固定的密闭容器中充入aL半水煤气,发生CO变换反应。测得不同温度(T1,T2)氢气的体积分数φ(H2)与时间的关系如下所示。
i.T1、T2的大小关系及判断理由是___________ 。
ii.请在上图中画出:其他条件相同时,起始充入0.5aL半水煤气,T2温度下氢气的体积分数ψ( H2)随时间的变化曲线。___________
(2)步骤II,用饱和Na2CO3溶液作吸收剂脱除CO2时,初期无明显现象,后期有固体析出。
①溶液中离子浓度关系正确的是___________ (选填字母)。
a。吸收前:c(Na+)>c()>c(OH-)>c()
b。吸收初期:2c()+2 c()+2c(H2CO3)=c(Na+)
c。吸收全进程:c(Na+)+c( H+)=2c()+ c()+ c(OH-)
②后期析出固体的成分及析出固体的原因是___________ 。
③当吸收剂失效时,请写出一种可使其再生的方法(用化学方程式表示):___________ 。
(1)步骤I,CO变换反应的能量变化如下图所示:
①CO变换反应的热化学方程式是
②一定条件下,向体积固定的密闭容器中充入aL半水煤气,发生CO变换反应。测得不同温度(T1,T2)氢气的体积分数φ(H2)与时间的关系如下所示。
i.T1、T2的大小关系及判断理由是
ii.请在上图中画出:其他条件相同时,起始充入0.5aL半水煤气,T2温度下氢气的体积分数ψ( H2)随时间的变化曲线。
(2)步骤II,用饱和Na2CO3溶液作吸收剂脱除CO2时,初期无明显现象,后期有固体析出。
①溶液中离子浓度关系正确的是
a。吸收前:c(Na+)>c()>c(OH-)>c()
b。吸收初期:2c()+2 c()+2c(H2CO3)=c(Na+)
c。吸收全进程:c(Na+)+c( H+)=2c()+ c()+ c(OH-)
②后期析出固体的成分及析出固体的原因是
③当吸收剂失效时,请写出一种可使其再生的方法(用化学方程式表示):
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(0.65)
解题方法
【推荐3】I.含碳化合物甲烷、等是重要的化工原料,可生产氢气、甲醇、烯烃等物质。回答下列问题:
(1)一种甲烷催化氧化的反应历程如图所示,“*”表示微粒吸附在催化剂表面。下列叙述错误的是___________(填标号)。
Ⅱ.以氧化铟作催化剂,可实现催化加氢制甲醇。
已知:ⅰ.催化剂活化:(无活性)(有活性);
ⅱ.与在活化的催化剂表面同时发生如下反应:
反应①
反应②
反应③:
(2)反应③中___________ 。
(3)工业上以原料气通过催化剂表面的方法生产甲醇,是造成催化剂失活的重要原因,请用化学方程式表示催化剂失活的原因:___________ 。为了减少催化剂的失活,可以采用的方法是___________ 。
(4)按时只发生反应①,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为,在t=250℃条件下的、在条件下的(温度)如图所示。i.图中对应等温过程的曲线是___________ (填“a”或“b”),判断理由是___________ 。
ii.A、B、C、D、E、F中可能表示220℃时的平衡状态的点是___________ 。
(5)将和按物质的量之比1:3混合通入刚性密闭容器中,在催化剂作用下只发生反应①和反应②。230℃时,容器内压强随时间的变化如下表所示:
反应①的速率可表示为(为常数),平衡时,已知在时的转化率为,则反应①的正向反应在时的___________ (用含的式子表示)。
(1)一种甲烷催化氧化的反应历程如图所示,“*”表示微粒吸附在催化剂表面。下列叙述错误的是___________(填标号)。
A.的过程中,放出能量 |
B.产物从催化剂表面脱附的速率慢会降低总反应速率 |
C.适当提高分压会降低的反应速率 |
D.与反应生成均涉及极性键、非极性键的断裂和生成 |
Ⅱ.以氧化铟作催化剂,可实现催化加氢制甲醇。
已知:ⅰ.催化剂活化:(无活性)(有活性);
ⅱ.与在活化的催化剂表面同时发生如下反应:
反应①
反应②
反应③:
(2)反应③中
(3)工业上以原料气通过催化剂表面的方法生产甲醇,是造成催化剂失活的重要原因,请用化学方程式表示催化剂失活的原因:
(4)按时只发生反应①,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为,在t=250℃条件下的、在条件下的(温度)如图所示。i.图中对应等温过程的曲线是
ii.A、B、C、D、E、F中可能表示220℃时的平衡状态的点是
(5)将和按物质的量之比1:3混合通入刚性密闭容器中,在催化剂作用下只发生反应①和反应②。230℃时,容器内压强随时间的变化如下表所示:
时间/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
压强/MPa |
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】自热化学链重整制氢工艺的原理如图所示:
回答下列问题:
(1)25℃、101时,5.9g与足量反应生成放出47.2的热量,则在“空气反应器”中发生反应的热化学方程式为_______ 。
(2)“燃料反应器”中发生的部分反应有:
(Ⅰ)
(Ⅱ)
(Ⅲ)
则反应的_______ 。
(3)“水汽转换反应器”中发生的反应为(平衡常数),将天然气看作是纯净的(假定向水汽转换反应器中补充的水的物质的量等于甲烷的物质的量),若在t℃时进行转换,水汽转换反应器中某时刻、、、浓度之比为此时_______ (填“>”、“=”或“<”),理由是_______ 。
(4)甲烷制氢传统工艺有水蒸气重整部分氧化重整以及联合重整等,工艺重整是一种联合重整,涉及反应的热化学方程式如下:
水蒸气重整反应:
部分氧化重整反应:
采用水蒸气重整的优点是_______ ;若上述两个反应在保持自热条件下(假设无热量损失),理论上1至多可获得的物质的量为_______ (结果保留1位小数)。
回答下列问题:
(1)25℃、101时,5.9g与足量反应生成放出47.2的热量,则在“空气反应器”中发生反应的热化学方程式为
(2)“燃料反应器”中发生的部分反应有:
(Ⅰ)
(Ⅱ)
(Ⅲ)
则反应的
(3)“水汽转换反应器”中发生的反应为(平衡常数),将天然气看作是纯净的(假定向水汽转换反应器中补充的水的物质的量等于甲烷的物质的量),若在t℃时进行转换,水汽转换反应器中某时刻、、、浓度之比为此时
(4)甲烷制氢传统工艺有水蒸气重整部分氧化重整以及联合重整等,工艺重整是一种联合重整,涉及反应的热化学方程式如下:
水蒸气重整反应:
部分氧化重整反应:
采用水蒸气重整的优点是
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】I.实验室中有一未知浓度的稀盐酸,某学生测定盐酸的浓度在实验室中进行实验。请完成下列填空:
(1)配制400mL0.10mol/LNaOH标准溶液,需要用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、___________ 。
(2)取20.00mL待测盐酸溶液放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示剂,用自己配制的标准液NaOH溶液进行滴定。重复上述滴定操作2~3次,记录数据如下:
①量取待测溶液时,应用下图中的___________ (填“甲”或“乙”)量取。
②滴定达到终点的标志是___________ 。
③根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为___________ (保留两位有效数字)。
④在上述实验中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏低的有,___________ 。
A.滴定终点读数时俯视读数
B.酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸溶液润洗
C.锥形瓶水洗后未干燥
D.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
II.某温度(T)下的溶液中,,,x与y的关系如图所示,请回答下列问题:
(3)此温度下,水的离子积Kw为______ ,则该温度T________ 25℃(填“>”“<”或“=”)。
(4)在此温度下,向溶液中逐滴加入pH=a的盐酸,测得混合溶液的部分pH如表所示:
假设溶液混合前后的体积变化忽略不计,则a=______ ,实验②中由水电离产生的___________ 。
(5)在此温度下,将0.1的溶液与0.1的溶液按下表中甲、乙、丙、丁四种不同方式混合:
①按丁方式混合后,所得溶液显___________ (填“酸”“碱”或“中”)性。
②写出按乙方式混合反应的离子方程式:___________ 。
③按甲方式混合后所得溶液的pH为___________ 。
III.
(6)催化剂在一定条件下可直接光催化分解,发生反应:,该反应的______ (填“>”或“<”,下同)0,______ 0,在低温下,该反应_______ (填“能”或“不能”)自发进行。
(7)已知在100kPa、298K时石灰石分解反应的△H>0、△S>0。
①常温下,该反应___________ (填“能”或“不能”自发进行。
②据本题反应数据分析温度___________ (填“能”或“不能”)成为反应进行方向的决定因素。
(1)配制400mL0.10mol/LNaOH标准溶液,需要用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、
(2)取20.00mL待测盐酸溶液放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示剂,用自己配制的标准液NaOH溶液进行滴定。重复上述滴定操作2~3次,记录数据如下:
实验编号 | NaOH溶液的浓度(mol/L) | 滴定完成时,NaOH溶液滴入的体积(mL) | 待测盐酸溶液的体积(mL) |
1 | 0.10 | 24.02 | 20.00 |
2 | 0.10 | 24.18 | 20.00 |
3 | 0.10 | 24.10 | 20.00 |
②滴定达到终点的标志是
③根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为
④在上述实验中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏低的有,
A.滴定终点读数时俯视读数
B.酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸溶液润洗
C.锥形瓶水洗后未干燥
D.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
II.某温度(T)下的溶液中,,,x与y的关系如图所示,请回答下列问题:
(3)此温度下,水的离子积Kw为
(4)在此温度下,向溶液中逐滴加入pH=a的盐酸,测得混合溶液的部分pH如表所示:
实验序号 | 溶液的体积/mL | 盐酸的体积/mL | 溶液的pH |
① | 22.00 | 0.00 | 8 |
② | 22.00 | 18.00 | 7 |
③ | 22.00 | 22.00 | 6 |
(5)在此温度下,将0.1的溶液与0.1的溶液按下表中甲、乙、丙、丁四种不同方式混合:
甲 | 乙 | 丙 | 丁 | |
0.1溶液体积/mL | 10 | 10 | 10 | 10 |
0.1溶液体积/mL | 5 | 10 | 15 | 20 |
②写出按乙方式混合反应的离子方程式:
③按甲方式混合后所得溶液的pH为
III.
(6)催化剂在一定条件下可直接光催化分解,发生反应:,该反应的
(7)已知在100kPa、298K时石灰石分解反应的△H>0、△S>0。
①常温下,该反应
②据本题反应数据分析温度
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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3】氮及其化合物是科学家们一直在探究的问题,它们在工农业生产和生命活动中起着重要的作用。回答下列问题。
I.NOx和SO2在空气中存在下列平衡:
2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H=﹣113.0kJ•mol﹣1
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=﹣196.6kJ•mol﹣1
SO2通常在二氧化氮的存在下,进一步被氧化,生成SO3.
(1)写出NO2和SO2反应的热化学方程式为_________ .
(2)随温度升高,该反应化学平衡常数变化趋势是_____ .
II.(1)目前,应用NH3的催化还原法来进行烟气氮氧化物脱除,化学反应可表示为:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)== 2N2(g)+3H2O(g) △H<0,该反应中,反应物总能量_____ (填“>”、“<”或“=”)生成物总能量。
(2)已知4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1800 kJ·mol-1,将2 mol NH3、3 mol NO的混合气体分别置于a、b、c三个10 L恒容密闭容器中,使反应在不同条件下进行,反应过程中c(N2)随时间的变化如图所示。
①与容器a中的反应相比,容器b中的反应改变的实验条件可能是_______ ,判断的依据是___________________ 。
②一定温度下,下列能说明反应已达到平衡状态的是____
A.H2O(g)与NO的生成速率相等 B.混合气体的密度保持不变
C.ΔH保持不变 D.容器的总压强保持不变
(3)用NH3和Cl2反应可以制备具有强氧化性的三氯胺(三氯胺在中性、酸性环境中会发生强烈水解,生成具有强杀菌作用的物质),方程式为3Cl2(g)+NH3(g)NCl3(l)+3HCl(g),向容积均为1L的甲、乙两个恒温(反应温度分别为400℃、T℃)容器中分别加入2molCl2和2molNH3,测得各容器中n(Cl2)随反应时间t的变化情况如下表所示:
①T℃__________ 400℃(填“>”或“<”)。
②该反应的ΔH__________ 0(填“>”或“<”)。
③该反应自发进行的条件是__________ (填高温、低温、任何温度)。
④对该反应,下列说法正确的是_________ (填选项字母)。
A.若容器内气体密度不变,则表明反应达到平衡状态
B.若容器内Cl2和NH3物质的量之比为3∶1,则表明反应达到平衡状态
C.反应达到平衡后,其他条件不变,在原容器中按 继续充入一定量反应物,达新平衡后Cl2的转化率增大
D.反应达到平衡后,其他条件不变,加入一定量的NC13,平衡将向逆反应方向移动
I.NOx和SO2在空气中存在下列平衡:
2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H=﹣113.0kJ•mol﹣1
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=﹣196.6kJ•mol﹣1
SO2通常在二氧化氮的存在下,进一步被氧化,生成SO3.
(1)写出NO2和SO2反应的热化学方程式为
(2)随温度升高,该反应化学平衡常数变化趋势是
II.(1)目前,应用NH3的催化还原法来进行烟气氮氧化物脱除,化学反应可表示为:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)== 2N2(g)+3H2O(g) △H<0,该反应中,反应物总能量
(2)已知4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1800 kJ·mol-1,将2 mol NH3、3 mol NO的混合气体分别置于a、b、c三个10 L恒容密闭容器中,使反应在不同条件下进行,反应过程中c(N2)随时间的变化如图所示。
①与容器a中的反应相比,容器b中的反应改变的实验条件可能是
②一定温度下,下列能说明反应已达到平衡状态的是
A.H2O(g)与NO的生成速率相等 B.混合气体的密度保持不变
C.ΔH保持不变 D.容器的总压强保持不变
(3)用NH3和Cl2反应可以制备具有强氧化性的三氯胺(三氯胺在中性、酸性环境中会发生强烈水解,生成具有强杀菌作用的物质),方程式为3Cl2(g)+NH3(g)NCl3(l)+3HCl(g),向容积均为1L的甲、乙两个恒温(反应温度分别为400℃、T℃)容器中分别加入2molCl2和2molNH3,测得各容器中n(Cl2)随反应时间t的变化情况如下表所示:
t /min | 0 | 40 | 80 | 120 | 160 |
n(Cl2)(甲容器)/mol | 2.00 | 1.50 | 1.10 | 0.80 | 0.80 |
n(Cl2)(乙容器)/mol | 2.00 | 1.45 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
②该反应的ΔH
③该反应自发进行的条件是
④对该反应,下列说法正确的是
A.若容器内气体密度不变,则表明反应达到平衡状态
B.若容器内Cl2和NH3物质的量之比为3∶1,则表明反应达到平衡状态
C.反应达到平衡后,其他条件不变,在原容器中按 继续充入一定量反应物,达新平衡后Cl2的转化率增大
D.反应达到平衡后,其他条件不变,加入一定量的NC13,平衡将向逆反应方向移动
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