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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:200 题号:14526716
甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用来生产燃料甲醇。
(1)已知:


合成气态甲醇的热化学方程式为___________
(2)制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:
化学反应平衡常数温度/℃
500800
I.2.50.15
II.1.02.50
III.
①反应的平衡常数___________(用表示),500℃时___________
②500℃时,测得反应III在某时刻的浓度()分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时___________(填“>”、“=”或“<”)。
③500℃时,2L密闭容器中投入amol、bmol发生反应I,测得平街时的浓度()分别为0.2、0.1则:___________,平衡时的转化率为___________。若向平衡后的容器中再投入anol、bmol,达平衡后,的体积分数与原平衡相比___________(填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)某科研小组在500℃、作催化剂的条件下依据反应I合成甲醇,研究了分别为的转化率变化情况,如图所示:

则图中表示的变化曲线为___________(填“曲线a”或“曲线b”),原因是___________

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】NO、NO2是大气污染物,但只要合理利用也是重要的资源。
(1)NH3还原法可将NO2还原为N2进行脱除。
已知:①4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H1=-1530 kJ·mol1
②N2(g)+O2(g)=2NO(g)        △H2=+180 kJ·mol1
写出NH3还原NO的热化学方程式:_________________________________________
(2)亚硝酰氯(ClNO)是合成有机物的中间体。将一定量的NO与Cl2充入一密闭容器中,发生反应:2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)   △H<0。平衡后,改变外界条件X,实验测得NO的转化率a(NO)随X的变化如图所示,则条件X可能是________(填字母)。
a.温度            b.压强             c.             d.与催化剂的接触面积

(3)在密闭容器中充入4 mol CO和5 mol NO,发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H1=-746.5 kJ·mol1,图为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系曲线图。

①温度:T1_______(填“<”或“>”)T2
②若反应在D点达到平衡,此时对反应进行升温且同时扩大容器体积使平衡压强减小,重新达到平衡,则D点应向图中A~G点中的_______点移动。
③某研究小组探究催化剂对CO、NO转化的影响。将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中NO含量,从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率),结果如图所示。温度低于200℃时,图中曲线I脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因为____________;a点_______(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡脱氮率,说明其理由:___________________________________

(4)以连二硫酸根(S2O42)为媒介,使用间接电化学法处理燃煤烟气中的NO,装置如图4所示:

①阴极区的电极反应式为______________________________________
②NO被吸收转化后的主要产物为NH4,若通电时电路中转移了0.3 mol e,则此通电过程中理论上被吸收的NO在标准状况下的体积为____________mL。
2019-12-13更新 | 172次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】氮氧化物在含能材料、医药等方面有着广泛应用。请回答:
(1)一定温度下,在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g);△H>0
下面表1、表2为反应在T1、T2温度下不同时刻的部分实验数据:
t/s05001000
c(N2O5)/mol·L-15.003.522.40
c(NO2)/mol·L-102.96a

t/s05001000
c(N2O5)/mol·L-15.00b12.40
c(NO2)/mol·L-10b24.80

下列描述正确的是___________
A. T1温度下在500s时,反应未达到平衡,且v大于v
B.T2大于T1
C.当容器中的压强不再变化时说明该反应达到平衡状态
D.平衡时,v=v=0
(2)在N2O4与NO2之间存在反应:N2O4(g)2NO2(g)。将1 mol N2O4放入1 L恒容密闭容器中,测得其平衡转化率α(N2O4)随温度变化如图所示。

①337.5K时,反应平衡常数K=___________
②已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)   △H= -196.6 kJ/mol
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)       △H= -113.0 kJ/mol
则反应NO2(g)+ SO2(g)=SO3(g)+ NO(g)的△H=___________ kJ/mol。
2021-05-12更新 | 29次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
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【推荐3】近年来,全球丙烯需求快速增长,研究丙烷制丙烯有着重要的意义。相关反应有:
I.C3H8在无氧条件下直接脱氢:C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) H1=+124kJ•mol-1
II.逆水煤气变换:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H2
III.CO2氧化C3H8脱氢制取丙烯:C3H8(g)+CO2(g)C3H6(g)+CO(g)+H2O(g) H3
已知:CO和H2的燃烧热分别为-283.0kJ•mol-1、-285.8kJ•mol-1
H2O(g)=H2O(l) H=-44kJ•mol-1
(1)反应II的H2=______
(2)下列说法正确的是______
A.升高温度反应I的平衡常数增大
B.选择合适的催化剂可提高丙烷平衡转化率
C.若反应II能自发,则S<0
D.恒温恒压下,通入水蒸气有利于提高丙烷转化率
(3)对于气相反应,用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数,记作Kp,如p(B)=p•x(B),p为平衡总压强,x(B)为平衡系统中B的物质的量分数。在不同压强下(0.1MPa、0.01MPa),反应I中丙烷和丙烯的物质的量分数随温度变化如图(a)所示,请计算556℃反应I的平衡常数Kp=______

(4)反应I须在高温下进行,但温度过高易发生副反应导致丙烯选择性降低,且高温将加剧催化剂表面积炭使催化剂迅速失活。工业上常用CO2氧化C3H8脱氢制取丙烯,请说明原因:______
(5)研究表明,二氧化碳氧化丙烷脱氢制取丙烯可采用铬的氧化物为催化剂,其反应机理如图(b)所示。该工艺可有效维持催化剂活性,请结合方程式说明原因:______

2023-01-02更新 | 884次组卷
共计 平均难度:一般