我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一、该重整反应体系主要涉及以下反应:
a)
b)
c)
d)
e)
(1)已知相关物质的燃烧热(25℃、101 kPa):
则△H1=___________ 。
(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有___________。
(3)一定条件下,CH4分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分___________ 步进行,其中,第___________ 步的正反应活化能最大。
(4)900℃下,将CH4和CO2的混合气体(投料比1:1)按一定流速通过盛有炭催化剂的反应器,测得CH4的转化率受炭催化剂颗粒大小的影响如图所示。(注:目数越大,表示炭催化剂颗粒越小)
由图可知,75 min后CH4转化率与炭催化剂目数的关系为___________ ,原因是___________ 。
(5)CO2用途广泛,写出基于其物理性质的一种用途:___________ 。
a)
b)
c)
d)
e)
(1)已知相关物质的燃烧热(25℃、101 kPa):
物质 | CH4(g) | CO(g) | H2(g) |
燃烧热() |
(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有___________。
A.移去部分C(s),反应c、d、e的平衡均向右移动 |
B.增大CO2与CH4的浓度,反应a、b、c的正反应速率都增加 |
C.加入反应a的催化剂,可提高CH4的平衡转化率 |
D.降低反应温度,反应a~e的正、逆反应速率都减小 |
(4)900℃下,将CH4和CO2的混合气体(投料比1:1)按一定流速通过盛有炭催化剂的反应器,测得CH4的转化率受炭催化剂颗粒大小的影响如图所示。(注:目数越大,表示炭催化剂颗粒越小)
由图可知,75 min后CH4转化率与炭催化剂目数的关系为
(5)CO2用途广泛,写出基于其物理性质的一种用途:
更新时间:2022-01-19 14:33:06
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解答题-原理综合题
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【推荐1】热力学标准态(298 K、101 kPa)下,由稳定单质发生反应生成1 mol化合物的反应热叫该化合物的生成热(ΔH)。图甲为ⅥA族元素(包括氧、硫、硒、碲)氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图。试完成下列问题。
(1)①请你归纳非金属元素氢化物的稳定性与氢化物的生成热ΔH的关系:________________________________________________________________________ 。
②硒化氢在上述条件下发生分解反应的热化学方程式为______________________________ 。
(2)在25 ℃、101 kPa下,已知SiH4气体在氧气中完全燃烧后恢复至原状态,平均每转移1 mol电子放热190.0 kJ,该反应的热化学方程式是_________________________________ 。
(3)根据图乙写出反应CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)的热化学方程式:___________________________ 。
(4)由金红石(TiO2)制取单质Ti的步骤为:
TiO2―→TiCl4 Ti
已知:Ⅰ.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
Ⅱ.2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1
Ⅲ.TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(s)+O2(g) ΔH=+141 kJ·mol-1
TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=________________ 。
(5)肼(N2H4)可作为火箭发动机的燃料,肼(N2H4)与氧化剂N2O4(l)反应生成N2和水蒸气。已知:
①N2(g)+2O2(g)===N2O4(l) ΔH1=-195 kJ·mol-1
②N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534 kJ·mol-1
试计算1 mol N2H4(l)与N2O4(l)完全反应生成N2和水蒸气时放出的热量为__________ ,写出N2H4(l)和N2O4(l)反应的热化学方程式:______________________________________ 。
(6)有关肼化学反应的能量变化如图所示,已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ):N≡N为942、O==O为500、N—N为154,则断裂1 mol N—H键所需的能量是______ kJ。
(1)①请你归纳非金属元素氢化物的稳定性与氢化物的生成热ΔH的关系:
②硒化氢在上述条件下发生分解反应的热化学方程式为
(2)在25 ℃、101 kPa下,已知SiH4气体在氧气中完全燃烧后恢复至原状态,平均每转移1 mol电子放热190.0 kJ,该反应的热化学方程式是
(3)根据图乙写出反应CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)的热化学方程式:
(4)由金红石(TiO2)制取单质Ti的步骤为:
TiO2―→TiCl4 Ti
已知:Ⅰ.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
Ⅱ.2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1
Ⅲ.TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(s)+O2(g) ΔH=+141 kJ·mol-1
TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=
(5)肼(N2H4)可作为火箭发动机的燃料,肼(N2H4)与氧化剂N2O4(l)反应生成N2和水蒸气。已知:
①N2(g)+2O2(g)===N2O4(l) ΔH1=-195 kJ·mol-1
②N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534 kJ·mol-1
试计算1 mol N2H4(l)与N2O4(l)完全反应生成N2和水蒸气时放出的热量为
(6)有关肼化学反应的能量变化如图所示,已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ):N≡N为942、O==O为500、N—N为154,则断裂1 mol N—H键所需的能量是
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【推荐2】我国含硫、天然气资源丰富,天然气脱硫和甲烷与硫化氢重整制氢具有重要的现实意义。回答下列问题:
(1)天然气脱硫工艺涉及如下反应:
2H2S(g) +3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) ΔH1=akJ ·mol-1
H2S(g)+ SO2(g)=S2(g)+ H2O(g) ΔH2=b kJ ·mol-1
2H2S(g)+O2(g)=2S(g) +2H2O(g) ΔH3=c kJ ·mol-1
则2S(g)=S2(g) △H4=_______ kJ ·mol-1
(2)甲烷与H2S重整制氢是一条全新的H2S转化与制氢技术路线。为了研究甲烷对H2S制氢的影响,理论计算表明,原料初始组成n(CH4):n(H2S)=1:2,在体系压强恒为1.0MPa,反应CH4(g)+2H2S(g)→CS2 (g)+4H2(g) △H达到平衡时,四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。
①图中表示H2S、H2变化的曲线分别是_______ 、_______ 。反应达平衡的标志是_______ (填标号)。
A.2v正(H2S)=4v逆(H2)
B.CH4的体积分数不再变化
C. 不再变化
D.混合气体的密度不再改变
②由图可知该反应的ΔH_______ 0(填“>”“<”或“=”),判断的理由是 _______ 。
③M点对应温度下,CH4的转化率为_______ ;950℃时该反应的Kp=_______ ( MPa)2。
(1)天然气脱硫工艺涉及如下反应:
2H2S(g) +3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) ΔH1=akJ ·mol-1
H2S(g)+ SO2(g)=S2(g)+ H2O(g) ΔH2=b kJ ·mol-1
2H2S(g)+O2(g)=2S(g) +2H2O(g) ΔH3=c kJ ·mol-1
则2S(g)=S2(g) △H4=
(2)甲烷与H2S重整制氢是一条全新的H2S转化与制氢技术路线。为了研究甲烷对H2S制氢的影响,理论计算表明,原料初始组成n(CH4):n(H2S)=1:2,在体系压强恒为1.0MPa,反应CH4(g)+2H2S(g)→CS2 (g)+4H2(g) △H达到平衡时,四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。
①图中表示H2S、H2变化的曲线分别是
A.2v正(H2S)=4v逆(H2)
B.CH4的体积分数不再变化
C. 不再变化
D.混合气体的密度不再改变
②由图可知该反应的ΔH
③M点对应温度下,CH4的转化率为
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【推荐3】氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)图是N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)过程中能量的变化示意图,请写出N2和H2反应的热化学方程式:_______ 。
(2)若已知表中数据:
试根据表中及图中数据计算N-H的键能:_______ kJ·mol-1。
(3)用NH3催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染。
已知:①4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) ΔH1=-akJ·mol-1
② N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH2=-bkJ·mol-1
则NH3还原NO的热化学方程式:_______ 。
(4)N、H、O元素形成的离子化合物为_______ (填化学式)。
(5) 氨气可用电解法合成,其原料转化率大幅度提高,有望代替传统的工业合成氨工艺。电解法合成氨的两种原理及装置如图1和图2所示。
图1中,a 电极上通入的X 为_______ ;图 2 中,d 电极上的电极反应式为_______ 。
(1)图是N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)过程中能量的变化示意图,请写出N2和H2反应的热化学方程式:
(2)若已知表中数据:
化学键 | H-H | N≡N |
键能/kJ·mol-1 | 435 | 943 |
试根据表中及图中数据计算N-H的键能:
(3)用NH3催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染。
已知:①4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) ΔH1=-akJ·mol-1
② N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH2=-bkJ·mol-1
则NH3还原NO的热化学方程式:
(4)N、H、O元素形成的离子化合物为
(5) 氨气可用电解法合成,其原料转化率大幅度提高,有望代替传统的工业合成氨工艺。电解法合成氨的两种原理及装置如图1和图2所示。
图1中,a 电极上通入的X 为
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【推荐1】已知反应:
反应①:
反应②:
反应③:
在2 MPa,起始投料时,CO2的平衡转化率及CH3OCH3和CH3OH的平衡体积分数随温度变化如图-1所示。
(1)① ΔH=___________
②从453-553℃,升高温度CO2平衡转化率降低的原因是___________ 。
③为提高单位时间内CH3OCH3产率。研发的催化剂需具备的特点是___________ 。
(2)在催化剂作用下,二甲醚还原NO的反应原理为 ΔH<0。在有氧和无氧的环境下,NO的去除率随温度变化如图-2所示。
①无氧环境下,在250~450℃范围内随着温度的升高,NO的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是___________ 。
②温度高于400℃时,NO去除率明显低于无氧环境的可能原因有___________ 。
反应①:
反应②:
反应③:
在2 MPa,起始投料时,CO2的平衡转化率及CH3OCH3和CH3OH的平衡体积分数随温度变化如图-1所示。
(1)① ΔH=
②从453-553℃,升高温度CO2平衡转化率降低的原因是
③为提高单位时间内CH3OCH3产率。研发的催化剂需具备的特点是
(2)在催化剂作用下,二甲醚还原NO的反应原理为 ΔH<0。在有氧和无氧的环境下,NO的去除率随温度变化如图-2所示。
①无氧环境下,在250~450℃范围内随着温度的升高,NO的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是
②温度高于400℃时,NO去除率明显低于无氧环境的可能原因有
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【推荐2】甲醇直接脱氢制无水甲醛是具有工业化前景的新工艺。回答下列问题:
(1)在标准压强(100kPa)、298K下,一些物质的热力学数据如下表,标准摩尔生成焓是指由稳定的单质合成1mol该物质的反应焓变;
甲醇脱氢制甲醛的反应方程式为: ___________ ,该反应高温能自发进行的原因是___________ 。
(2)已知Arrhenius经验公式为(为活化能,k为速率常数,R、A为常数)。一定条件下,催化剂1作用下甲醇脱氢制甲醛反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示。
①升高温度,速率常数k___________ (填“增大”“减小”或“不变”);
②催化剂Ⅱ作用下,实验数据如图中b线所示,则催化效果:催化剂Ⅰ___________ 催化剂Ⅱ(填“>”成“<”)。
(3)催化剂1作用下,恒容密闭容器中充入一定量的发生反应,达到平衡时,容器总压、的体积分数随温度的变化曲线如图所示。
①随着温度的升高,压强不断增大的原因是___________ 。
②600K达到平衡时,___________ kPa(用含“p”的式子表示,下同),的转化率为___________ ,___________ 。
(1)在标准压强(100kPa)、298K下,一些物质的热力学数据如下表,标准摩尔生成焓是指由稳定的单质合成1mol该物质的反应焓变;
物质 | HCHO | ||
标准摩尔生成焓() | 0 | -115.8 | -201 |
熵() | 130.7 | 218.7 | 239.9 |
(2)已知Arrhenius经验公式为(为活化能,k为速率常数,R、A为常数)。一定条件下,催化剂1作用下甲醇脱氢制甲醛反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示。
①升高温度,速率常数k
②催化剂Ⅱ作用下,实验数据如图中b线所示,则催化效果:催化剂Ⅰ
(3)催化剂1作用下,恒容密闭容器中充入一定量的发生反应,达到平衡时,容器总压、的体积分数随温度的变化曲线如图所示。
①随着温度的升高,压强不断增大的原因是
②600K达到平衡时,
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解答题-原理综合题
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【推荐3】以还原的选择性催化还原(-SCR)技术广泛应用于烟气(含NO、、等)脱硝。
(1)大量排放造成的环境问题主要有:___________ (填一种)。
(2)以Fe-Mn/催化的-SCR反应机理如图所示(字母A~D为中间体的代号)。
①-SCR反应的化学方程式为___________ 。
②根据元素电负性的变化规律,步骤Ⅰ、Ⅱ的过程可描述为___________ 。
(3)常压下,将一定比例的、NO、、的混合气体匀速通过装有催化剂的反应管,测得NO的转化率与的选择性[]如图所示。温度高于350℃,选择性下降的原因是______________________ 。
(4)研究-SCR法尾气中脱除机理的流程如图1所示。其他条件一定时,在不通、通入两种情况下,的脱除率、NO的选择性[]与通气时间的关系如图2所示。
①反应17~19.2h时,脱除率下降,其原因是___________ 。
②通入后,NO选择性增大,其原因是___________ 。
(1)大量排放造成的环境问题主要有:
(2)以Fe-Mn/催化的-SCR反应机理如图所示(字母A~D为中间体的代号)。
①-SCR反应的化学方程式为
②根据元素电负性的变化规律,步骤Ⅰ、Ⅱ的过程可描述为
(3)常压下,将一定比例的、NO、、的混合气体匀速通过装有催化剂的反应管,测得NO的转化率与的选择性[]如图所示。温度高于350℃,选择性下降的原因是
(4)研究-SCR法尾气中脱除机理的流程如图1所示。其他条件一定时,在不通、通入两种情况下,的脱除率、NO的选择性[]与通气时间的关系如图2所示。
①反应17~19.2h时,脱除率下降,其原因是
②通入后,NO选择性增大,其原因是
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解答题-实验探究题
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【推荐1】某小组设计实验研究单一组分浓度对化学平衡2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2的影响。
(1)①待试管中溶液的颜色不变后再进行后续实验,其目的是___________ 。
②加入KSCN溶液的目的是___________ 。
(2)甲同学认为溶液不显红色的原因是反应体系中c(Fe3+)太低,故改进实验方案,进行了实验2。
本实验改用0.1mol•L-1KI溶液的目的是___________ 。
(3)实验3:研究增大反应物Fe3+浓度对平衡的影响,实验方法如下:
取少量试管a中棕黄色溶液于试管中,加入1~2滴饱和FeCl3溶液,溶液颜色加深,原因是:增大Fe3+浓度,导致Q________ K(填“>”或“<”),平衡向________ (填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
(4)实验4:研究增大生成物Fe2+浓度对平衡的影响,实验方案如图所示:
①请在图中将方案补充完整___________ 。
②能够证明增大生成物Fe2+浓度导致平衡移动的实验现象为___________ 。
(5)实验5:研究减小生成物I2浓度对平衡的影响,实验方案如下:
向试管b中继续加入2mLCCl4,充分振荡、静置。液体分层,上层红色几乎消失,变为棕黄色,下层呈紫红色。
用化学平衡原理解释实验5中加入CCl4后上层溶液红色几乎消失的原因:___________ 。
【实验反思】
(6)实验I、II从不同的角度佐证了2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2是一个可逆反应。
角度1:证明反应物不能完全被消耗,存在限度。相应的实验为___________ 。(填实验序号)
角度2:___________ 。
实验1 | 实验步骤 | 实验现象 |
i.取2mL1mol•L﹣1KI溶液,滴加0.1mol•L-1FeCl3溶液2mL。 | i.溶液呈棕黄色。 | |
ii.待试管中溶液的颜色不变后向其中滴加2滴0.1mol•L-1KSCN溶液。 | ii.溶液不显红色。 |
②加入KSCN溶液的目的是
(2)甲同学认为溶液不显红色的原因是反应体系中c(Fe3+)太低,故改进实验方案,进行了实验2。
实验2 | 实验现象 | 实验步骤 |
i.取2mL0.1mol•L﹣1KI溶液于试管a中,滴加0.1mol•L-1FeCl3溶液2mL | i.溶液呈棕黄色 | |
ii.待试管中溶液的颜色不变后,取少量试管a中溶液于试管b中,滴加2滴0.1mol•L-1KSCN溶液。 | ii.溶液显红色 |
(3)实验3:研究增大反应物Fe3+浓度对平衡的影响,实验方法如下:
取少量试管a中棕黄色溶液于试管中,加入1~2滴饱和FeCl3溶液,溶液颜色加深,原因是:增大Fe3+浓度,导致Q
(4)实验4:研究增大生成物Fe2+浓度对平衡的影响,实验方案如图所示:
①请在图中将方案补充完整
②能够证明增大生成物Fe2+浓度导致平衡移动的实验现象为
(5)实验5:研究减小生成物I2浓度对平衡的影响,实验方案如下:
向试管b中继续加入2mLCCl4,充分振荡、静置。液体分层,上层红色几乎消失,变为棕黄色,下层呈紫红色。
用化学平衡原理解释实验5中加入CCl4后上层溶液红色几乎消失的原因:
【实验反思】
(6)实验I、II从不同的角度佐证了2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2是一个可逆反应。
角度1:证明反应物不能完全被消耗,存在限度。相应的实验为
角度2:
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解答题-实验探究题
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【推荐2】某小组利用氯气与NaOH制取NaClO并探究其性质。
资料:①Ag2SO4是白色固体,微溶于水。
②在Fe3+的水溶液中存在平衡:[Fe(H2O)4(OH)2]+(黄色)+2H+[Fe(H2O)6]3+(淡紫色或无色)
I.制备
(1)A中反应的离子方程式是____ 。一段时间后,测得A中溶液pH=10。
II.探究性质
取I所得A中溶液5mL于试管中,向其中加入稍过量的0.1mol/LFeSO4溶液和适量H2SO4溶液,观察到无沉淀产生,溶液变为黄色。
(2)甲同学对溶液变黄色可能发生的反应提出下列三种猜想:.
猜想1:2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++C1-+H2O
猜想2:2Fe2++2ClO-+4H+=2Fe3++Cl2↑+2H2O
猜想3:Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O
乙同学认为猜想2和3不合理,用离子方程式表示原因____ 。
经证实,猜想1正确。
III.进一步探究
取II中黄色溶液,分为4份,进行下列操作。
(3)实验i的现象是____ 。
(4)实验ii加入AgNO3出现白色沉淀,不能说明溶液中存在Cl-,原因是____ 。
(5)资料表明,氧化性:ClO->Br2>Fe3+>I2。甲同学认为由实验iii的现象证明溶液中仍存在ClO-。乙同学认为甲同学的推断不严谨,设计了能确证溶液中是否存在ClO-的实验方案:____ 。
(6)实验iv中黄色溶液变浅至几乎无色,用化学平衡移动原理解释原因____ 。
资料:①Ag2SO4是白色固体,微溶于水。
②在Fe3+的水溶液中存在平衡:[Fe(H2O)4(OH)2]+(黄色)+2H+[Fe(H2O)6]3+(淡紫色或无色)
I.制备
(1)A中反应的离子方程式是
II.探究性质
取I所得A中溶液5mL于试管中,向其中加入稍过量的0.1mol/LFeSO4溶液和适量H2SO4溶液,观察到无沉淀产生,溶液变为黄色。
(2)甲同学对溶液变黄色可能发生的反应提出下列三种猜想:.
猜想1:2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++C1-+H2O
猜想2:2Fe2++2ClO-+4H+=2Fe3++Cl2↑+2H2O
猜想3:Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O
乙同学认为猜想2和3不合理,用离子方程式表示原因
经证实,猜想1正确。
III.进一步探究
取II中黄色溶液,分为4份,进行下列操作。
序号 | 操作 | 现象 |
i | 加入NaOH溶液 | |
ii | 加入AgNO3溶液 | 白色沉淀 |
iii | 加入NaI溶液,再加入一定量CCl4,振荡 | 下层呈紫红色 |
iv | 加入一定量H2SO4溶液 | 黄色变浅几乎无色 |
(4)实验ii加入AgNO3出现白色沉淀,不能说明溶液中存在Cl-,原因是
(5)资料表明,氧化性:ClO->Br2>Fe3+>I2。甲同学认为由实验iii的现象证明溶液中仍存在ClO-。乙同学认为甲同学的推断不严谨,设计了能确证溶液中是否存在ClO-的实验方案:
(6)实验iv中黄色溶液变浅至几乎无色,用化学平衡移动原理解释原因
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【推荐3】I.汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图甲所示。
(1)和完全反应生成NO会_______ (填“吸收”或“放出”)_______ kJ能量。
II.用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下图所示:
(2)电池总反应为,则c电极是___________ (填“正极”或“负极”),d电极的电极反应式:___________ 。若线路中转移2mol电子,则上述燃料电池消耗的在标准状况下的体积为___________ L。
III.甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。已知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表所示。
(3)据反应①与②可推导出、与之间的关系,则__________ (用、表示)。
(4)500℃时测得反应③在某时刻、、、的浓度相等,且均为,则此时___________ (填“>”“=”或“<”)。
(5)某温度下在2L恒容容器中加入发生反应,测得有关数据如表。
①反应在2min内以表示的化学反应速率为___________ 。
②该温度下的反应的平衡常数为___________ 。
(1)和完全反应生成NO会
II.用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下图所示:
(2)电池总反应为,则c电极是
III.甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。已知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表所示。
化学反应 | 平衡常数 | 温度/℃ | |
500 | 800 | ||
① | 2.5 | 0.15 | |
② | 1.0 | 2.5 | |
③ |
(3)据反应①与②可推导出、与之间的关系,则
(4)500℃时测得反应③在某时刻、、、的浓度相等,且均为,则此时
(5)某温度下在2L恒容容器中加入发生反应,测得有关数据如表。
反应时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
1.02 | 0.42 | 0.22 | 0.22 | 0.22 |
②该温度下的反应的平衡常数为
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【推荐1】CO、SO2等烟道气对环境有污染,需经处理后才能排放,处理含CO、SO2烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S(l):2CO(g)+SO2(g)=S(l)+2CO2(g) ΔH。回答下列问题:
(1)已知CO的燃烧热为283.0 kJ⋅mol-1,S(l)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296.8 kJ⋅mol-1。则上述反应的ΔH=___________ kJ⋅mol-1。
(2)其他条件相同、催化剂不同时发生上述反应。SO2的转化率随反应温度的变化如图1所示。Fe2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高,不考虑催化剂价格因素,选择Fe2O3的主要优点是___________ 。(3)在容积为2 L的密闭容器中,充入2 mol CO和1 mol SO2,在一定条件下发生上述反应,体系混合气体中CO2的物质的量分数随时间的变化如图2所示:①0~2 min内的平均反应速率v(CO)=___________ mol⋅L-1⋅min-1。
②2 min后改变下列条件能使上述反应的速率增大,且平衡向正向移动的是___________ (填字母)。
a.选用更高效的催化剂 b.升高温度 c.及时分离出CO2 d.增加CO的浓度
(4)在密闭容器中,充入2 mol CO和1 mol SO2,发生上述反应,SO2的平衡转化率随温度、压强的变化如图3所示。①压强p1、p2、p3由大到小的关系是___________ 。
②B点对应条件下Kx=___________ [对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),Kx= ,x为物质的量分数]。
③A点和C点压强平衡常数之比为___________ (用分压代替浓度,分压=总压×物质的量分数)。
(1)已知CO的燃烧热为283.0 kJ⋅mol-1,S(l)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296.8 kJ⋅mol-1。则上述反应的ΔH=
(2)其他条件相同、催化剂不同时发生上述反应。SO2的转化率随反应温度的变化如图1所示。Fe2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高,不考虑催化剂价格因素,选择Fe2O3的主要优点是
②2 min后改变下列条件能使上述反应的速率增大,且平衡向正向移动的是
a.选用更高效的催化剂 b.升高温度 c.及时分离出CO2 d.增加CO的浓度
(4)在密闭容器中,充入2 mol CO和1 mol SO2,发生上述反应,SO2的平衡转化率随温度、压强的变化如图3所示。①压强p1、p2、p3由大到小的关系是
②B点对应条件下Kx=
③A点和C点压强平衡常数之比为
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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2】碳一化学是指从一个碳原子的化合物(如CO、等)出发合成各种化学品的技术。
(1)已知:830℃时,反应的平衡常数为1.0,设起始时投入的、均为,恒容条件下,反应5min后达到平衡,则的转化率为___________ ,内,___________ 。
(2)在带活塞的某容器中,将和按物质的量之比为投料,固定活塞使该容器体积为2L,发生反应,当温度分别和时,反应体系中体积分数随时间变化如图。
①上述反应的平衡常数的表达式为___________ ;该反应的___________ (填“>”、“=”或“<”)0。一定温度下,下列措施能提高转化率的是___________ (填标号)。
A.增大和的投料比
B.增大压强
C.升高温度
D.加入高效催化剂
②若某温度下,平衡时,保持其他条件不变,移动活塞至该容器体积固定为1L,此时平衡常数___________ (填“增大”、“减小”或“不变”),___________ (填“>”、“=”或“<”),达到新平衡时___________ (填“>”、“=”或“<”)1mol。
(1)已知:830℃时,反应的平衡常数为1.0,设起始时投入的、均为,恒容条件下,反应5min后达到平衡,则的转化率为
(2)在带活塞的某容器中,将和按物质的量之比为投料,固定活塞使该容器体积为2L,发生反应,当温度分别和时,反应体系中体积分数随时间变化如图。
①上述反应的平衡常数的表达式为
A.增大和的投料比
B.增大压强
C.升高温度
D.加入高效催化剂
②若某温度下,平衡时,保持其他条件不变,移动活塞至该容器体积固定为1L,此时平衡常数
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】甲醇是新型的汽车动力燃料。工业上可通过H2和CO化合制备甲醇,该反应的热化学方程式为:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) △H=-116kJ/mol
(1)已知: CO和H2的燃烧热分别为283kJ/mol、286kJ/mol 。1mol甲醇气体完全燃烧生成CO2和液态水的热化学方程式为_________________________________ 。
(2)下列措施中有利于提高2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)反应速率及原料平衡转化率的是_____ (填标号)。
A.分离出CH3OH B.升高温度 C.增大压强 D.加入合适的催化剂
(3)在容积为2L的恒容容器中,分别在230℃、250℃、270℃下,改变H2和CO的起始组成比[(n(H2)/n(CO)],起始时CO的物质的量固定为1mol,实验结果如图所示:
①Z曲线对应的温度是__________ ,判断的依据是________________ 。
②从图中可以得出的结论是(写两条)____________________ 、______________________ 。
(4)利用图中a点对应的数据,计算曲线Z对应温度下反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)的平衡常数为____________ ;若在a点向容器中再充入1.5molCH3OH 和0.5mol H2,则原平衡___ 移动(填“向正反应方向”或“向逆反应方向”或“不”)
(1)已知: CO和H2的燃烧热分别为283kJ/mol、286kJ/mol 。1mol甲醇气体完全燃烧生成CO2和液态水的热化学方程式为
(2)下列措施中有利于提高2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)反应速率及原料平衡转化率的是
A.分离出CH3OH B.升高温度 C.增大压强 D.加入合适的催化剂
(3)在容积为2L的恒容容器中,分别在230℃、250℃、270℃下,改变H2和CO的起始组成比[(n(H2)/n(CO)],起始时CO的物质的量固定为1mol,实验结果如图所示:
①Z曲线对应的温度是
②从图中可以得出的结论是(写两条)
(4)利用图中a点对应的数据,计算曲线Z对应温度下反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)的平衡常数为
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