我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。因此,研发二氧化碳利用技术,降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e60600293ef8fe193a3514bd44d48bde.png)
回答下列问题:
(1)已知
,请计算![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac4fe034ddc5dc5c445012d675b82738.png)
_______ 。
(2)在恒温恒容的容器中发生上述反应,下列说法正确的有_______。
(3)研究表明:其他条件相同的情况下,用新型催化剂可以显著提高甲醇的选择性。使用该催化剂,将1molCO2和2.44molH2在1L密闭容器中进行反应,CO2的平衡转化率和甲醇的选择率(甲醇的选择率:转化的CO2中生成甲醇的物质的量分数)随温度的变化趋势如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/26/2859534411653120/2864690246696960/STEM/ab95c196-e3eb-4e44-8157-8858884c9b07.png?resizew=451)
①温度为553K,经10min体系达到平衡,则CO2的平均反应速率为_______ 。
②随着温度的升高,CO2的平衡转化率增加但甲醇的选择率降低,分析其原因_______ 。
(4)以某甲醇燃料电池为电源,回收普通干电池中锌与MnO2,其工作原理如图所示,质子交换膜左右两侧的溶液均为1L2mol/LH2SO4溶液。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/26/2859534411653120/2864690246696960/STEM/12dfa434-4739-4753-8b8e-e3cf29832b19.png?resizew=424)
①通入甲醇的电极反应式为_______ ,a电极和石墨电极的电子流向为_______ ,(填“a到石墨”或“石墨到a”),当导线中有2mole-发生转移时,I池的左右两侧溶液的质量差为_______ g(假设反应物耗尽,忽略气体的溶解)。
②II池中回收锌与MnO2的总反应的离子方程式为_______ 。
③若燃料电池中负极消耗4.8g甲醇,且均完全转化为电能,电解池中回收制得19.5g单质Zn,该装置的电流效率η=_______ 。(保留2位小数)(η=
×100%)
Ⅰ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f3259baddfe9bc02ac5766f800607825.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fbb5d519f981a09188dc18a765e8c43.png)
Ⅱ.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/005347070dffab62c10dba68c72af84e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e60600293ef8fe193a3514bd44d48bde.png)
回答下列问题:
(1)已知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/448214d120a423ca1014cde0d1eaefc8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be22d3b7b3e363df7da37bb3bcb9bba5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac4fe034ddc5dc5c445012d675b82738.png)
(2)在恒温恒容的容器中发生上述反应,下列说法正确的有_______。
A.气体平均摩尔质量保持不变,反应体系已达平衡 |
B.加入催化剂,可提高CO2的平衡转化率 |
C.平衡后缩小体积增大体系压强,有利于提高CH3OH产率 |
D.平衡后升高温度,反应Ⅱ的正反应速率增大、逆反应速率减小,平衡正移 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/26/2859534411653120/2864690246696960/STEM/ab95c196-e3eb-4e44-8157-8858884c9b07.png?resizew=451)
①温度为553K,经10min体系达到平衡,则CO2的平均反应速率为
②随着温度的升高,CO2的平衡转化率增加但甲醇的选择率降低,分析其原因
(4)以某甲醇燃料电池为电源,回收普通干电池中锌与MnO2,其工作原理如图所示,质子交换膜左右两侧的溶液均为1L2mol/LH2SO4溶液。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/26/2859534411653120/2864690246696960/STEM/12dfa434-4739-4753-8b8e-e3cf29832b19.png?resizew=424)
①通入甲醇的电极反应式为
②II池中回收锌与MnO2的总反应的离子方程式为
③若燃料电池中负极消耗4.8g甲醇,且均完全转化为电能,电解池中回收制得19.5g单质Zn,该装置的电流效率η=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/636fe061a92c2cbfb409ed71f3267c54.png)
更新时间:2021-12-03 18:50:08
|
相似题推荐
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
【推荐1】含碳物质的价值型转化,有利于“减碳”和可持续发展。结合相关信息,回答:
(1)科学家用
做催化剂,可将
和H2O转化为甲烷。已知有关化学反应的能量变化如图所示,则该转化反应的热化学方程式为___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/1/d5817c60-98bc-4b01-87d1-f92e36a1ad7a.png?resizew=729)
(2)用惰性电极电解
溶液,可将空气中的
转化为甲酸根
,然后进一步可制得化工原料甲酸。
发生反应的电极反应式为___________ ,若电解过程中转移1mol电子,阳极生成气体的体积(标准状况)为___________ L。
(3)乙苯催化脱氢制取苯乙烯的反应为:
(g)+CO2(g) ![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(g)+CO(g)+H2O(g)
其反应历程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/1/8b61d448-5746-48da-b1f5-dcfa22a8fea8.png?resizew=612)
①由原料到状态Ⅰ___________ (填“放出”或“吸收”)能量。
②一定温度下,向恒容密闭容器中充入2mol乙苯和
,起始压强为
,平衡时容器内气体总物质的量为5mol,乙苯的转化率为___________ ,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
___________ 。
③乙苯平衡转化率与
的关系如下图所示,解释乙苯平衡转化率随着
变化而变化的原因___________ 。
(1)科学家用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d5bcdc36b5f6d6cee9a84656c2d0c28d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/1/d5817c60-98bc-4b01-87d1-f92e36a1ad7a.png?resizew=729)
(2)用惰性电极电解
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/973f6b90d1f7b6a69da4304d0637d5d6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/82d6a0d37006573a75510a681aad17dc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
(3)乙苯催化脱氢制取苯乙烯的反应为:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/1/f383cc60-c3ca-48b4-aadf-09e4b1c3462e.png?resizew=122)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/1/29d6623c-0c6f-43d1-87e2-79a9030b7372.png?resizew=141)
其反应历程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/1/8b61d448-5746-48da-b1f5-dcfa22a8fea8.png?resizew=612)
①由原料到状态Ⅰ
②一定温度下,向恒容密闭容器中充入2mol乙苯和
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/765ff5350d0d61b1a51dd910f0f08b7f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/05ddd6f839e463ac5504467b1e496e90.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
③乙苯平衡转化率与
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3d869ea9f47dda0347452e1703e36e18.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3d869ea9f47dda0347452e1703e36e18.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/1/cf1d2a41-b463-4412-a68f-554ff81f4d6f.png?resizew=209)
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】合成氨对人类生存具有重大意义,反应为:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)△H
(1)科学家研究在催化剂表面合成氨的反应机理,反应步骤与能量的关系如图所示(吸附在催化剂表面的微粒用*标注,省略了反应过程中部分微粒)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/2/d93d8ad3-c8f1-4368-a77b-c8147d283bc8.png?resizew=284)
①NH3的电子式是___ 。
②决定反应速率的一步是___ (填字母a、b、c、…)。
③由图象可知合成氨反应的△H____ 0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)传统合成氨工艺是将N2和H2在高温、高压条件下发生反应。若向容积为1.0L的反应容器中投入5molN2、15molH2,在不同温度下分别达平衡时,混合气中NH3的质量分数随压强变化的曲线如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/2/e5673e12-38a9-4610-8695-66da192d1f30.png?resizew=285)
①温度T1、T2、T3大小关系是___ 。
②M点的平衡常数K=____ (可用分数表示)。
(3)目前科学家利用生物燃料电池原理(电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子),研究室温下合成氨并取得初步成果,示意图如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/2/bb739765-55f3-4a01-8895-eb674bdb3a62.png?resizew=412)
①导线中电子移动方向是____ 。
②固氮酶区域发生反应的离子方程式是___ 。
③相比传统工业合成氨,该方法的优点有___ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(1)科学家研究在催化剂表面合成氨的反应机理,反应步骤与能量的关系如图所示(吸附在催化剂表面的微粒用*标注,省略了反应过程中部分微粒)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/2/d93d8ad3-c8f1-4368-a77b-c8147d283bc8.png?resizew=284)
①NH3的电子式是
②决定反应速率的一步是
③由图象可知合成氨反应的△H
(2)传统合成氨工艺是将N2和H2在高温、高压条件下发生反应。若向容积为1.0L的反应容器中投入5molN2、15molH2,在不同温度下分别达平衡时,混合气中NH3的质量分数随压强变化的曲线如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/2/e5673e12-38a9-4610-8695-66da192d1f30.png?resizew=285)
①温度T1、T2、T3大小关系是
②M点的平衡常数K=
(3)目前科学家利用生物燃料电池原理(电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子),研究室温下合成氨并取得初步成果,示意图如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/2/bb739765-55f3-4a01-8895-eb674bdb3a62.png?resizew=412)
①导线中电子移动方向是
②固氮酶区域发生反应的离子方程式是
③相比传统工业合成氨,该方法的优点有
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐3】“十三五”期间中国应对气候变化工作取得显著成效,并向国际社会承诺2030年“碳达峰”,2060年实现“碳中和”。
的回收及综合利用越来越受到国际社会的重视,将
转化为高附加值化学品已成为有吸引力的解决方案。
I.
合成二甲醚(
):
(1)合成二甲醚反应:
。
已知:a.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9a9c299b738cac8962259803e9b4ae93.png)
b.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0fe2e2c7020fc002aa2aa0a8960e1035.png)
则合成二甲醚的反应的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
___________
,反应b正反应的活化能___________ (填“>”、“<”或“=”)逆反应的活化能。
(2)将![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/26edabbe2c43af4e74203ad34c4eff2d.png)
,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1bccbb91d69f182b88d5852f10319e4c.png)
通入容积为1L的恒容密闭容器中合成二甲醚,200℃时容器内
的物质的量随时间的变化如表所示:
①
内,消耗
的平均反应速率为___________
。
②能说明反应已达平衡状态的是___________ (填标号)
a.
b.混合气体的密度不变 c.
d.密闭容器内压强不变 e.混合气体的平均相对分子质量保持不变
(3)在不同温度和不同氢碳比时,合成二甲醚反应
的平衡转化率如图1所示,则图中氢碳比由大到小的关系是___________ (用a、b、c、d表示)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/9/2825471835553792/2826528772374528/STEM/4505b28c-0eb2-4699-92d2-0d0893bfa0e0.png?resizew=339)
(4)在503K时,当以氢碳比为0.9时合成二甲醚(如图2),则化学平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
___________
(列出表达式)用气体的平衡分压代替物质的量浓度计算压强平衡常数
,气体分压=气体总压×各气体的体积分数。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/9/2825471835553792/2826528772374528/STEM/d0ccecff-e819-400b-9c3e-3fed2e8ad57e.png?resizew=279)
II.
合成甲醇(
):
(5)合成甲醇反应:I.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/08c427c3d79569587c3d426854a23111.png)
逆水煤气反应:II.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f3b2fb9af0dc1c714b20907de0b78b4.png)
CO合成甲醇反应:III.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/667aed25d59e5dcfbc7f064b546e4cec.png)
在不同条件下
平衡转化率和甲醇的平衡产率如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/9/2825471835553792/2826528772374528/STEM/a85716d1-44d8-434f-959b-edfb4e6341e0.png?resizew=695)
①图1中甲醇的平衡产率随温度升高而降低的原因是___________ 。
②由图2可知,不同压强下
的平衡转化率在550℃后趋于相等,原因是___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
I.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/88526c37df13cf3c3755e4cc32a455f5.png)
(1)合成二甲醚反应:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/181c2d0c13a5cb98dc3cf2325762f174.png)
已知:a.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/609e9aabe2f827d9ee079c3f6d29719a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9a9c299b738cac8962259803e9b4ae93.png)
b.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf16135077e5415088a3d1e8aeec154b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0fe2e2c7020fc002aa2aa0a8960e1035.png)
则合成二甲醚的反应的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/17ac68c255ad454565a22fca2d29ac35.png)
(2)将
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/26edabbe2c43af4e74203ad34c4eff2d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1bccbb91d69f182b88d5852f10319e4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
时间/![]() | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
![]() | 0.31 | 0.53 | 0.40 | 0.30 | 0.20 | 0.20 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/767b1b31430e9ecd7b48e17ce4ae868b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/36e533d654a153e681b831fa9ccefb53.png)
②能说明反应已达平衡状态的是
a.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f92326f68210d208d184506b248f0f40.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/411c47ffbcf23426ce8a4b003c9f7f6a.png)
(3)在不同温度和不同氢碳比时,合成二甲醚反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/9/2825471835553792/2826528772374528/STEM/4505b28c-0eb2-4699-92d2-0d0893bfa0e0.png?resizew=339)
(4)在503K时,当以氢碳比为0.9时合成二甲醚(如图2),则化学平衡常数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4e9a430bc430e866648a9ba303156a1d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fd7aa0efdb5039dd84465a39cc5b4fe1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/febe6ae46e15c2df1772464535e1ce23.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/9/2825471835553792/2826528772374528/STEM/d0ccecff-e819-400b-9c3e-3fed2e8ad57e.png?resizew=279)
II.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5a30365872c7b44c788d92d10e047563.png)
(5)合成甲醇反应:I.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/609e9aabe2f827d9ee079c3f6d29719a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/08c427c3d79569587c3d426854a23111.png)
逆水煤气反应:II.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3f48425df1a9d2d9b9e9ea48504f99b4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f3b2fb9af0dc1c714b20907de0b78b4.png)
CO合成甲醇反应:III.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7bee4628a838c3d2c04c608fce1d141a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/667aed25d59e5dcfbc7f064b546e4cec.png)
在不同条件下
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/9/2825471835553792/2826528772374528/STEM/a85716d1-44d8-434f-959b-edfb4e6341e0.png?resizew=695)
①图1中甲醇的平衡产率随温度升高而降低的原因是
②由图2可知,不同压强下
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】二甲醚(CH3OCH3)常用作溶剂冷冻剂、喷雾剂等,易燃烧。
(1)25℃、101 kPa时,69 g气态二甲醚完全燃烧生成CO2(g)、H2O(l)放出2184 kJ热量,则表示气态二甲醚燃烧热的热化学方程式为______ ;当CH3OCH3(g)完全燃烧生成CO2(g)、H2O(l)放出728 kJ热量时,转移的电子数为______ (用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(2)已知H2(g)和CO(g)的燃烧热分别是285.8 kJ·mol-1、283.0 kJ·mol-1,则反应2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(l)的反应热△H=______ 。
(3)在一个体积不变的密闭容器中,用3 mol H2和1 mol CO2合成二甲醚,其反应为6H2(g)+2CO2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g),在不同温度下,反应相同时间时二甲醚的体积分数如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/2/3/2650030382538752/2650649082298368/STEM/2869a14fa2ff4b60a3ea557fb8744d3e.png?resizew=244)
①该反应的△H______ 0(填“>”“<”或“=”,下同)。
②A点CO2的逆反应速率______ B点CO2的逆反应速率;D点二甲醚的正反应速率______ D点二甲醚的逆反应速率。
③B点的平衡常数______ C点的平衡常数。
(4)以CH3OCH3和空气作为碱性燃料电池的反应物,总反应为CH3OCH3+3O2+4OH-=2CO
+5H2O,则负极的电极反应式是______ 。
(1)25℃、101 kPa时,69 g气态二甲醚完全燃烧生成CO2(g)、H2O(l)放出2184 kJ热量,则表示气态二甲醚燃烧热的热化学方程式为
(2)已知H2(g)和CO(g)的燃烧热分别是285.8 kJ·mol-1、283.0 kJ·mol-1,则反应2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(l)的反应热△H=
(3)在一个体积不变的密闭容器中,用3 mol H2和1 mol CO2合成二甲醚,其反应为6H2(g)+2CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/2/3/2650030382538752/2650649082298368/STEM/2869a14fa2ff4b60a3ea557fb8744d3e.png?resizew=244)
①该反应的△H
②A点CO2的逆反应速率
③B点的平衡常数
(4)以CH3OCH3和空气作为碱性燃料电池的反应物,总反应为CH3OCH3+3O2+4OH-=2CO
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf380e43b0ab93e2dd67599430ec88e5.png)
您最近一年使用:0次
【推荐2】空气质量评价的主要污染物为PM10、PM2.5、SO2、NO2、O3和CO等物质。
(1)烟气的脱硝(除NOx)技术和脱硫(除SO2)技术都是环境科学研究的热点。
选择性催化还原技术(SCR)是目前最成熟的烟气脱硝技术,即在催化剂作用下,用还原剂(如NH3)选择性地与NOx反应生成N2和H2O。
①已知:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=﹣905.5kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H= +180kJ/mol
则4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g) △H=________
②在催化剂作用下,尿素[CO(NH2)2]也可以将NOx反应生成N2和H2O。写出CO(NH2)2与NO2反应的化学方程式_____________________ 。
(2)电化学法是合成氨的一种新方法,其原理如图1所示,阴极的电极反应是_____________ 。
(3)氨碳比[n(NH3)/n(CO2)]对合成尿素[2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(g)+H2O(g)]有影响,恒温恒容时,将总物质的量3 mol的NH3和CO2以不同的氨碳比进行反应,结果如图2所示。a、b线分别表示CO2或NH3的转化率变化,c线表示平衡体系中尿素的体积分数变化。[n(NH3)/ n(CO2)]=___________ 时,尿素产量最大;经计算,图中y=____________ (精确到0.01)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/12/25/1625942218579968/1625942219022336/STEM/6aa165ed-8495-475e-ad47-968bf612b537.png)
(4)废水中含氮化合物的处理方法有多种。
①用次氯酸钠氧化氨气,可以得到N2H4的稀溶液,该反应的化学方程式是__________ 。
②用H2催化还原法可降低水中NO3-的浓度,得到的产物能参与大气循环,则反应后溶液的pH_________ (填“升高”、“降低”或“不变”)。
(1)烟气的脱硝(除NOx)技术和脱硫(除SO2)技术都是环境科学研究的热点。
选择性催化还原技术(SCR)是目前最成熟的烟气脱硝技术,即在催化剂作用下,用还原剂(如NH3)选择性地与NOx反应生成N2和H2O。
①已知:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=﹣905.5kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H= +180kJ/mol
则4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g) △H=
②在催化剂作用下,尿素[CO(NH2)2]也可以将NOx反应生成N2和H2O。写出CO(NH2)2与NO2反应的化学方程式
(2)电化学法是合成氨的一种新方法,其原理如图1所示,阴极的电极反应是
(3)氨碳比[n(NH3)/n(CO2)]对合成尿素[2NH3(g)+CO2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/12/25/1625942218579968/1625942219022336/STEM/a81b83f0ed724aaa8f08ac6c2fcf202d.png?resizew=34)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/12/25/1625942218579968/1625942219022336/STEM/6aa165ed-8495-475e-ad47-968bf612b537.png)
(4)废水中含氮化合物的处理方法有多种。
①用次氯酸钠氧化氨气,可以得到N2H4的稀溶液,该反应的化学方程式是
②用H2催化还原法可降低水中NO3-的浓度,得到的产物能参与大气循环,则反应后溶液的pH
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
【推荐3】燃料气主要成分为CO和
,利用燃料气合成甲烷反应原理为
。回答下列问题:
(1)已知:
、CO、
的燃烧热分别为
、
、
,则反应
的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
_______ 。
(2)在恒容容器中充入
、2molCO,分别在催化剂M、N作用下发生反应
,氢气体积分数与反应时间和温度变化关系如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/7/6/3016624216653824/3016899368108032/STEM/b04c0e8f4f834130b3c5ff95f2ce5692.png?resizew=318)
①据图判断,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
_______ (填“>”“<”或“=”)
,催化剂催化效果:M_______ (填“强于”或“弱于”)N。
②在温度
℃下,若在恒压容器中充入4mol
、4molCO,则刚达到平衡时
体积分数符合上图中的_______ (填“a”“b”“c”或“d”)点。
(3)在温度T℃下,向恒容反应器中加入等物质的量的
和
发生反应
,开始时总压为72kPa,研究表明
的生成速率
,某时刻反应处于平衡状态,测得该温度下,
,则该时刻![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1f255622a32f2094ea810a39fff99007.png)
_______ kPa,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/45609efc0f7d44fdbd60aface9006412.png)
_______
;该温度下,该反应的化学平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
_______
(列出表达式,平衡分压代替平衡浓度计算,分压-总压×物质的量分数),
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f9698fce3d6f0faf4f6479ee8db94768.png)
(1)已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/740b66741d9dbc50c47917789fc55535.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2e16e9b7a736fe47f8f61d87fe70742a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/477a97a76e066d4ead6c0527c2e511bf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f9698fce3d6f0faf4f6479ee8db94768.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96d529dd8302544058eb2930a98a7d71.png)
(2)在恒容容器中充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8cea7e077ae5f5c67f192f4704756ee5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f9698fce3d6f0faf4f6479ee8db94768.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/7/6/3016624216653824/3016899368108032/STEM/b04c0e8f4f834130b3c5ff95f2ce5692.png?resizew=318)
①据图判断,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/85242e455a682eb4aa47abd6fb6af8fc.png)
②在温度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/baa24a8004d0095ac9d9382113732970.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
(3)在温度T℃下,向恒容反应器中加入等物质的量的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eff19349a80467d65564cc2953f0c978.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/341512f9b0af77c104fd0e954e9a0925.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7644a7769a5fa1bdab46cc0b2dee2861.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0ae76106dda2aa723da80183102e2622.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/06726373256a5a71cec4359bd83dcb88.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1f255622a32f2094ea810a39fff99007.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/45609efc0f7d44fdbd60aface9006412.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32819f6c68cbfe540410e39c306d37ed.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/326276f15395fb6697f1502b9a1ae5e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e0b088a6a650bf8988a0821e1ec0fc8a.png)
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
名校
【推荐1】CO2的资源化利用具有重要的意义。合成尿素[CO(NH2)2]是利用CO2的途径之一。尿素合成主要通过下列反应实现:
2NH3(g)+CO2(g)=NH2COONH4(s) △H1=-272kJ/mol
NH2COONH4(s)=CO(NH2)2(l)+H2O(g) △H2=+138kJ/mol
(1)二氧化碳和氨气合成尿素和水蒸气的热化学方程式为_______ ;该反应自发进行的条件是_______ (填“低温”、“高温”或“任意条件“”)。
(2)MgO是CO2和环氧乙烷合成碳酸乙烯酯的催化剂,可由MgCl2与沉淀剂(尿素、氢氧化钠)反应,先生成沉淀,过滤后将沉淀焙烧得到。已知向MgCl2溶液中加入尿素生成的是Mg5(CO3)4(OH)2沉淀,与氢氧化钠作沉淀剂相比,用尿素作沉淀剂焙烧生成的MgO作催化剂效果更好,其原因是_______ 。
(3)一种有机多孔电极材料(铜粉沉积在一种有机物的骨架上)电催化还原CO2的装置示意图如图1所示。控制其他条件相同,将一定量的CO2通入该电催化装置中,阴极所得产物及其物质的量与电压的关系如图2所示。_______ 。
②控制电压为0.8V,电解时转移电子的物质的量为_______ mol。
CH4与CO2重整主要发生下列反应:
反应1:CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g) △H=+247kJ/mol
反应2:H2(g)+CO2(g)
H2O(g)+CO(g) △H=+41kJ/mol
恒温,将1molCH4与1molCO2在2L密闭容器中反应制取CO和H2。
(4)下列说法正确的是_______。
(5)CH4和CO2的平衡转化率随温度变化关系如图3所示。_______ (写出计算式即可)。
(6)室温下,H2CO3溶液中各含碳微粒的物质的量分数与pH的关系如图4所示。则H2CO3的Ka1=_______ 。
2NH3(g)+CO2(g)=NH2COONH4(s) △H1=-272kJ/mol
NH2COONH4(s)=CO(NH2)2(l)+H2O(g) △H2=+138kJ/mol
(1)二氧化碳和氨气合成尿素和水蒸气的热化学方程式为
(2)MgO是CO2和环氧乙烷合成碳酸乙烯酯的催化剂,可由MgCl2与沉淀剂(尿素、氢氧化钠)反应,先生成沉淀,过滤后将沉淀焙烧得到。已知向MgCl2溶液中加入尿素生成的是Mg5(CO3)4(OH)2沉淀,与氢氧化钠作沉淀剂相比,用尿素作沉淀剂焙烧生成的MgO作催化剂效果更好,其原因是
(3)一种有机多孔电极材料(铜粉沉积在一种有机物的骨架上)电催化还原CO2的装置示意图如图1所示。控制其他条件相同,将一定量的CO2通入该电催化装置中,阴极所得产物及其物质的量与电压的关系如图2所示。
②控制电压为0.8V,电解时转移电子的物质的量为
CH4与CO2重整主要发生下列反应:
反应1:CH4(g)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
反应2:H2(g)+CO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
恒温,将1molCH4与1molCO2在2L密闭容器中反应制取CO和H2。
(4)下列说法正确的是_______。
A.n(CO)保持不变说明容器已经达到平衡状态 |
B.容器中气体密度不变能说明反应已经达到平衡状态 |
C.恒容向容器中充入He,CH4平衡转化率变小 |
D.如果将容器体积缩小为1L,则反应1的化学反应速率变快,反应2不变 |
(5)CH4和CO2的平衡转化率随温度变化关系如图3所示。
(6)室温下,H2CO3溶液中各含碳微粒的物质的量分数与pH的关系如图4所示。则H2CO3的Ka1=
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】请完成下列小题:
(1)工业上可利用CO2和H2生成甲醇,热化学方程式如下:
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(l)+H2O(g) △H=Q1 kJ·mol-1
又查资料得知:①CH3OH(l)+
O2(g)
CO2(g)+H2(g) △H=Q2 kJ·mol-1
②H2O(g)= H2O(l) △H=Q3 kJ·mol-1
则表示甲醇的燃烧热的热化学方程式为________________ 。
某同学设计了一个甲醇燃料电池,并用该电池电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液,其装置如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/4/21/1670626086264832/1671461944549376/STEM/a3bebcbe-2cb9-44f2-93bd-f6c3e5d84a36.png?resizew=302)
(2)写出甲中通入甲醇这一极的电极反应式_______________________ 。
(3)理论上乙中两极所得气体的体积随时间变化的关系如图所示(已换算成标准状况下的体积),写出在t1后,石墨电极上的电极反应式___________ ,原混合溶液中NaCl的物质的量浓度为_______ mol/L。(设溶液体积不变)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/4/21/1670626086264832/1671461944549376/STEM/e3ba926f-413d-4022-b44c-79a271e3c526.png?resizew=209)
(4)当向上述甲装置中通入标况下的氧气336mL时,理论上在铁电极上可析出铜的质量为_________ g。
(5)已知草酸H2C2O4为弱酸。
①常温下,下列事实能说明草酸是弱电解质的是____________ 。
A.向草酸钠溶液加酚酞,溶液变红
B.取一定量草酸溶液加水稀释至10倍,pH变化小于1
C.草酸能使酸性KMnO4溶液褪色
D.取相同pH的草酸溶液和盐酸,分别加入足量的大小、形状相同的镁条,草酸溶液反应速度快
②常温下,0.1mol·L-1的草酸溶液与pH=13的NaOH溶液等体积混合,所得溶液的pH为6,则c(HC2O4-)+2c(C2O42-)=________________ 。(用准确的数学表达式表示)
(1)工业上可利用CO2和H2生成甲醇,热化学方程式如下:
CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
又查资料得知:①CH3OH(l)+
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f89eef3148f2d4d09379767b4af69132.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
②H2O(g)= H2O(l) △H=Q3 kJ·mol-1
则表示甲醇的燃烧热的热化学方程式为
某同学设计了一个甲醇燃料电池,并用该电池电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液,其装置如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/4/21/1670626086264832/1671461944549376/STEM/a3bebcbe-2cb9-44f2-93bd-f6c3e5d84a36.png?resizew=302)
(2)写出甲中通入甲醇这一极的电极反应式
(3)理论上乙中两极所得气体的体积随时间变化的关系如图所示(已换算成标准状况下的体积),写出在t1后,石墨电极上的电极反应式
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/4/21/1670626086264832/1671461944549376/STEM/e3ba926f-413d-4022-b44c-79a271e3c526.png?resizew=209)
(4)当向上述甲装置中通入标况下的氧气336mL时,理论上在铁电极上可析出铜的质量为
(5)已知草酸H2C2O4为弱酸。
①常温下,下列事实能说明草酸是弱电解质的是
A.向草酸钠溶液加酚酞,溶液变红
B.取一定量草酸溶液加水稀释至10倍,pH变化小于1
C.草酸能使酸性KMnO4溶液褪色
D.取相同pH的草酸溶液和盐酸,分别加入足量的大小、形状相同的镁条,草酸溶液反应速度快
②常温下,0.1mol·L-1的草酸溶液与pH=13的NaOH溶液等体积混合,所得溶液的pH为6,则c(HC2O4-)+2c(C2O42-)=
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐3】某兴趣小组依据反应Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu探究原电池设计及工作原理,将质量相等的锌片和铜片用导线相连浸入硫酸铜溶液中构成如图1的装置:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/29/84c13b36-4334-40ad-8d60-d8e10c3c2f8b.png?resizew=548)
(1)该反应的能量变化可用图2________ (填“甲”或“乙”)表示。
(2)图1连接K,锌片上的电极反应式为________ 。2min后测得锌片和铜片之间的质量差为1.29g,则导线中流过的电子的物质的量为________ mol。
(3)若K断开,锌片上________ 氧化还原反应发生,导线________ 电流产生(均填“有”或“无”)
(4)操作一段时间后测得铜片增加了3.2g,同时锌片减少了3.3g,计算这段时间内该装置消耗的化学能转化为电能的百分比为________ 。
(5)将图l装置改为图3所示的装置,能达到相同的作用且提高化学能转化为电能的效率。其中KCl溶液起连通两边溶液形成闭合回路的作用,同时又能阻止反应物直接接触。则硫酸铜溶液应该注入________ (填“左侧”“右侧”或“两侧”)烧杯中。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/29/84c13b36-4334-40ad-8d60-d8e10c3c2f8b.png?resizew=548)
(1)该反应的能量变化可用图2
(2)图1连接K,锌片上的电极反应式为
(3)若K断开,锌片上
(4)操作一段时间后测得铜片增加了3.2g,同时锌片减少了3.3g,计算这段时间内该装置消耗的化学能转化为电能的百分比为
(5)将图l装置改为图3所示的装置,能达到相同的作用且提高化学能转化为电能的效率。其中KCl溶液起连通两边溶液形成闭合回路的作用,同时又能阻止反应物直接接触。则硫酸铜溶液应该注入
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
名校
【推荐1】Ⅰ.甲醇是一种重要的化工原料,具有开发和应用的广阔前景。如图所示,其中甲池的总反应式为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65e09e5b36a687fdc2dcbb4c4ee228ae.png)
,完成下列问题:
(1)甲池燃料电池的负极反应方程式为_______ 。
(2)甲池中消耗112mL(标准状况)
,此时乙池中溶液的体积为400mL,该溶液![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9bccb6267b3f7cc9d350c22da49d396c.png)
_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/27/ca1f2326-cd4d-40c0-aac7-201d9c31eabf.png?resizew=234)
(3)若以该甲醇燃料电池为电源,用石墨做电极电解200mL含有如下离子的溶液。
电解一段时间后,当两极收集到相同体积(相同条件)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象),电路中转移的电子的物质的量是_______ mol。
Ⅱ.二氧化氯是一种安全稳定、高效低毒的消毒剂,工业上有多种制备方法。回答问题:
方法一:亚氯酸钠与氯气反应
,氯气由氯碱工业制得,如图1。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/27/48a4d8fa-80fa-4c0b-a0f3-02c67bbd483f.png?resizew=187)
(4)P是_______ (填“阳”或“阴”)离子交换膜。
(5)写出图1总反应的化学方程式_______ 。
方法二:惰性电极电解氯化铵和盐酸,原理如图2。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/27/fa6577e7-4dd7-4294-8e8a-0b5a18b9cd1b.png?resizew=445)
(6)图2中“气体X”是_______ (写化学式)。
(7)c的电极反应式为_______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65e09e5b36a687fdc2dcbb4c4ee228ae.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd206017ba8d7e1c0fb1dac588e7018b.png)
(1)甲池燃料电池的负极反应方程式为
(2)甲池中消耗112mL(标准状况)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fa4e407156124daed6d1d94dbb26e29.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9bccb6267b3f7cc9d350c22da49d396c.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/27/ca1f2326-cd4d-40c0-aac7-201d9c31eabf.png?resizew=234)
(3)若以该甲醇燃料电池为电源,用石墨做电极电解200mL含有如下离子的溶液。
离子 | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
c/![]() | 0.25 | 1 | 1 | 0.25 |
电解一段时间后,当两极收集到相同体积(相同条件)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象),电路中转移的电子的物质的量是
Ⅱ.二氧化氯是一种安全稳定、高效低毒的消毒剂,工业上有多种制备方法。回答问题:
方法一:亚氯酸钠与氯气反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf4893d2f7f8b8a16f039a7f468bb7ad.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/27/48a4d8fa-80fa-4c0b-a0f3-02c67bbd483f.png?resizew=187)
(4)P是
(5)写出图1总反应的化学方程式
方法二:惰性电极电解氯化铵和盐酸,原理如图2。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/27/fa6577e7-4dd7-4294-8e8a-0b5a18b9cd1b.png?resizew=445)
(6)图2中“气体X”是
(7)c的电极反应式为
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐2】甲醇是重要的化工原料,发展前景广阔。
(1)利用甲醇可制成微生物燃料电池(利用微生物将化学能直接转化成电能的装置)。某微生物燃料电池装置如右图所示:A极是________ 极(填“正”或“负”),其电极反应式是________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/8/18fb1d52-4f2d-4a56-8460-aef9809e6277.png?resizew=293)
(2)研究表明CO2加氢可以合成甲醇。CO2和H2可发生如下两个反应:
Ⅰ.CO2(g) + 3H2(g)
CH3OH(g) + H2O(g) ΔH1
Ⅱ.CO2(g) + H2(g)
CO(g) + H2O(g) ΔH2
①反应I的化学平衡常数表达式K=________ 。
②有利于提高反应I中 CO2的平衡转化率的措施有________ (填序号)。
a.使用催化剂 b.加压 c.增大CO2和H2的初始投料比
③研究温度对于甲醇产率的影响。在210 ℃~290 ℃,保持原料气中CO2和H2的投料比不变,按一定流速通过催化剂甲,主要发生反应I,得到甲醇的实际产率、平衡产率与温度的关系如右图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/8/9370228d-8020-437f-a59e-75e9ccf3e390.png?resizew=218)
ΔH1________ 0(填“>”、“=”或“<”),其依据是________ 。
④某实验控制压强一定,CO2和H2初始投料比一定,按一定流速通过催化剂乙,经过相同时间测得如下实验数据(反应未达到平衡状态):
【注】甲醇选择性:转化的CO2中生成甲醇的百分比
表中实验数据表明,升高温度,CO2的实际转化率提高而甲醇的选择性降低,其原因是________ 。
(1)利用甲醇可制成微生物燃料电池(利用微生物将化学能直接转化成电能的装置)。某微生物燃料电池装置如右图所示:A极是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/8/18fb1d52-4f2d-4a56-8460-aef9809e6277.png?resizew=293)
(2)研究表明CO2加氢可以合成甲醇。CO2和H2可发生如下两个反应:
Ⅰ.CO2(g) + 3H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/21/1865076176453632/1867945979437056/STEM/e075fd58cae143df8de1d51978eadc58.png?resizew=23)
Ⅱ.CO2(g) + H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/1/21/1865076176453632/1867945979437056/STEM/e075fd58cae143df8de1d51978eadc58.png?resizew=23)
①反应I的化学平衡常数表达式K=
②有利于提高反应I中 CO2的平衡转化率的措施有
a.使用催化剂 b.加压 c.增大CO2和H2的初始投料比
③研究温度对于甲醇产率的影响。在210 ℃~290 ℃,保持原料气中CO2和H2的投料比不变,按一定流速通过催化剂甲,主要发生反应I,得到甲醇的实际产率、平衡产率与温度的关系如右图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/8/9370228d-8020-437f-a59e-75e9ccf3e390.png?resizew=218)
ΔH1
④某实验控制压强一定,CO2和H2初始投料比一定,按一定流速通过催化剂乙,经过相同时间测得如下实验数据(反应未达到平衡状态):
T(K) | CO2实际转化率(%) | 甲醇选择性(%)【注】 |
543 | 12.3 | 42.3 |
553 | 15.3 | 39.1 |
表中实验数据表明,升高温度,CO2的实际转化率提高而甲醇的选择性降低,其原因是
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
【推荐3】甲醇是有机化工原料合成优质燃料,主要应用于精细化工、塑料等领域,也是农药、医药的重要原料之一。回答下列问题。
(1)工业上可用CO2和H2反应合成甲醇。
已知25℃、101kPa下:①CO(g) +3H2(g)=CH3OH(l) +H2O(1) △H1=-132kJ• mol-1
②2H2(g) +O2(g)==2H2O(g) △H2=-484kJ• mol-1
③H2O(l)= H2O(g) △H3=+44kJ• mol-1写出表示CH3OH燃烧热的热化学方程式:_______________ 。
(2)合成甲醇所需的H2可由下列反应制取:H2O(g)+CO(g)
H2 (g)+CO2(g) △H<0。
①在恒容密闭容器中.通入一定设的CO和H2O(g)发生上述反应,图1所示的是该反应的相关量值随温度变化的情况,下列量值符合图示的是_______ 。
a.平衡常数 b.反应物的平衡转化率 c.逆反应速率 d. H2O(g)的平衡浓度
②850℃时,若通入一定量的CO和H2O(g)发生上述反应,CO和H2O(g)浓度变化如图2所示,达到平衡时H2O(g)的转化率为___________ ,该条件下的平衡常数K=___________ 。
(3)CO和H2反应也能合成甲醇:CO(g) +2 H2(g)
CH3OH(g) △H = -90 kJ• mol-1。恒容条件下,能使反应体系中增大的措施有_________ (任写两种)。
(4)甲醇在催化剂条件下可以直接被氧化成甲酸。常温下,甲酸的电离常数Ka =1.0×10-4,20.00 mL 0.100 0mol·L-1 NaOH溶液与等体积一定浓度的甲酸溶液混合,所得溶液中 c(HCOOH) = c(HCOO-) , c(OH-) =_______ ,溶液中离子浓度由大到小的顺序为_______ 。
(5)甲醇燃料电池(如图所示)是质子交换膜燃料电池的一种变种,它直接使用甲醇而无须预先重整。写出在该条件下,甲醇燃料电池的负极反应式:_______________ 。
(1)工业上可用CO2和H2反应合成甲醇。
已知25℃、101kPa下:①CO(g) +3H2(g)=CH3OH(l) +H2O(1) △H1=-132kJ• mol-1
②2H2(g) +O2(g)==2H2O(g) △H2=-484kJ• mol-1
③H2O(l)= H2O(g) △H3=+44kJ• mol-1写出表示CH3OH燃烧热的热化学方程式:
(2)合成甲醇所需的H2可由下列反应制取:H2O(g)+CO(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/3/31/1655851500265472/1656384730324992/STEM/18005184bc5e43558ac1273fcced47a3.png?resizew=33)
①在恒容密闭容器中.通入一定设的CO和H2O(g)发生上述反应,图1所示的是该反应的相关量值随温度变化的情况,下列量值符合图示的是
a.平衡常数 b.反应物的平衡转化率 c.逆反应速率 d. H2O(g)的平衡浓度
②850℃时,若通入一定量的CO和H2O(g)发生上述反应,CO和H2O(g)浓度变化如图2所示,达到平衡时H2O(g)的转化率为
(3)CO和H2反应也能合成甲醇:CO(g) +2 H2(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/3/31/1655851500265472/1656384730324992/STEM/18005184bc5e43558ac1273fcced47a3.png?resizew=33)
(4)甲醇在催化剂条件下可以直接被氧化成甲酸。常温下,甲酸的电离常数Ka =1.0×10-4,20.00 mL 0.100 0mol·L-1 NaOH溶液与等体积一定浓度的甲酸溶液混合,所得溶液中 c(HCOOH) = c(HCOO-) , c(OH-) =
(5)甲醇燃料电池(如图所示)是质子交换膜燃料电池的一种变种,它直接使用甲醇而无须预先重整。写出在该条件下,甲醇燃料电池的负极反应式:
您最近一年使用:0次