碳及其化合物广泛存在于自然界中,近年来的捕捉技术备受关注。
(1)海洋是碳元素的最大吸收池,溶于海水后,主要以四种无机碳的形式存在,分别是、、___________ 。在海洋碳循环中,可通过下图所示的途径固碳。钙化作用的离子方程式为___________ 。
(2)利用氨水吸收可制得化肥()。
①已知常温常压下:
则利用吸收制备的热化学方程式为___________ 。
②用浓氨水吸收足量,理论上能获得___________ kg。
③脱除效率与温度的关系如下图所示,温度高于45℃时脱除效率降低的原因可能是___________ (答出一条即可)。
(3)用和天然气可以制备CO和,反应的化学方程式为。
①一定温度下,在恒容密闭容器中进行该反应,判断该反应达到平衡状态的依据是___________ (填标号)。
A.容器中的压强不再发生变化
B.断裂4mol C—H键的同时形成2mol H—H键
C.混合气体的密度不再发生变化
D.的体积分数不再发生变化
②密闭容器中,物质的量均为0.1mol的与在一定条件下反应,测得的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示,则___________ (填“>”或“<”)。若,则T℃时该反应的平衡常数___________ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(1)海洋是碳元素的最大吸收池,溶于海水后,主要以四种无机碳的形式存在,分别是、、
(2)利用氨水吸收可制得化肥()。
①已知常温常压下:
则利用吸收制备的热化学方程式为
②用浓氨水吸收足量,理论上能获得
③脱除效率与温度的关系如下图所示,温度高于45℃时脱除效率降低的原因可能是
(3)用和天然气可以制备CO和,反应的化学方程式为。
①一定温度下,在恒容密闭容器中进行该反应,判断该反应达到平衡状态的依据是
A.容器中的压强不再发生变化
B.断裂4mol C—H键的同时形成2mol H—H键
C.混合气体的密度不再发生变化
D.的体积分数不再发生变化
②密闭容器中,物质的量均为0.1mol的与在一定条件下反应,测得的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示,则
更新时间:2022-03-10 17:52:39
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【推荐1】Ⅰ.双组元液体推进剂是一类重要的“火箭燃料”,其由燃烧剂和助燃剂组成;肼(N2H4)、偏二甲肼(C2H8N2)是常用的燃烧剂。长征二号是我国研制的第一代液体运载火箭,其推进剂配方为和。
(1)和点燃生成的三种产物均无毒无害,化学方程式为:___________ 。
(2)含有的燃料废水会造成污染,可采用氯化法处理;以下不适宜用作氯化试剂的是___________。
Ⅱ.在恒容绝热容器中充入,一定温度下发生反应:,的转化率随时间变化情况如图所示:
(3)内,的反应速率为___________ ,该温度下此反应的平衡常数为___________ (保留2位有效数字)。
(4)下列能够表明上述反应已达到平衡状态的有___________。
(5)写出一种提高平衡转化率的方法:___________ 。
Ⅲ肼不仅可以给火箭当粮食,还可以摇身一变成为氢气“储蓄罐”。是一种高选择性的肼分解制氢催化剂,催化反应机理如图所示,反应如下:
(6)根据上述信息,推测___________。
Ⅳ.肼类燃烧剂会造成污染,这种粮食正逐渐被淘汰。长征五号B是我国近地轨道运载能力最大的新一代运载火箭,其粮食采用全新配方——低温液氢液氧推进剂,让火箭飞得更稳健。已知一定条件下:
①
②
③
④
(7)请写出相同条件下液氢和液氧生成气态水的热化学方程式:___________ 。
(8)根据上述信息,以下说法正确的是___________。
(1)和点燃生成的三种产物均无毒无害,化学方程式为:
(2)含有的燃料废水会造成污染,可采用氯化法处理;以下不适宜用作氯化试剂的是___________。
A. | B. | C. | D. |
Ⅱ.在恒容绝热容器中充入,一定温度下发生反应:,的转化率随时间变化情况如图所示:
(3)内,的反应速率为
(4)下列能够表明上述反应已达到平衡状态的有___________。
A. | B.气体密度不再改变 |
C.混合气体的平均相对分子质量不再改变 | D.平衡常数不再改变 |
(5)写出一种提高平衡转化率的方法:
Ⅲ肼不仅可以给火箭当粮食,还可以摇身一变成为氢气“储蓄罐”。是一种高选择性的肼分解制氢催化剂,催化反应机理如图所示,反应如下:
(6)根据上述信息,推测___________。
A.能够有效降低制氢反应的反应热 | B.同时提高制氢正反应和逆反应的速率 |
C.改变制氢反应的反应历程 | D.不参与化学反应,使用一段时间后无需补加 |
Ⅳ.肼类燃烧剂会造成污染,这种粮食正逐渐被淘汰。长征五号B是我国近地轨道运载能力最大的新一代运载火箭,其粮食采用全新配方——低温液氢液氧推进剂,让火箭飞得更稳健。已知一定条件下:
①
②
③
④
(7)请写出相同条件下液氢和液氧生成气态水的热化学方程式:
(8)根据上述信息,以下说法正确的是___________。
A.变化④为熵增过程 |
B.液氢液氧不点燃观察不到水生成,故该反应无法自发进行 |
C.液态氢气的能量高于气态氢气的能量 |
D.液氢和液氧作为火箭推进剂符合绿色化学理念 |
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【推荐2】甲醇作为燃料,在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。工业上常用天然气作为制备的原料。已知:
①
②
③
(1)与化合生成的热化学方程式是___________ 。
(2)利用③ 的原理:向恒容、体积为VL的密闭容器中充入1与2,在不同压强下合成甲醇。的平衡转化率与温度、压强(P)的关系如下图所示:
①以下能说明该反应达到平衡状态的是___________ 。
A.混合气体的密度保持不变 B.容器内总压强保持不变
C.的体积分数保持不变 D.
②压强___________ (填“<”或“>”)
③结合图像信息,计算b点时,该反应的平衡常数___________ 。
④要提高的转化率,可以采取的措施是___________ 。
a.升温 b.加入催化剂 c.增加的浓度 d.加入 e.加入惰性气体 f.分离出甲醇
①
②
③
(1)与化合生成的热化学方程式是
(2)利用③ 的原理:向恒容、体积为VL的密闭容器中充入1与2,在不同压强下合成甲醇。的平衡转化率与温度、压强(P)的关系如下图所示:
①以下能说明该反应达到平衡状态的是
A.混合气体的密度保持不变 B.容器内总压强保持不变
C.的体积分数保持不变 D.
②压强
③结合图像信息,计算b点时,该反应的平衡常数
④要提高的转化率,可以采取的措施是
a.升温 b.加入催化剂 c.增加的浓度 d.加入 e.加入惰性气体 f.分离出甲醇
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【推荐3】积极发展清洁能源,推动经济社会绿色低碳转型,已经成为国际社会应对全球气候变化的普遍共识。已知:
①某些常见化学键的键能(指常温常压下,气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量)数据如下:
②;
③在和下,的燃烧热。
(1)氢能是理想的绿色能源。已知。
①断开1molH—〇需要吸收___________ 能量。
②与天然气相比,氢能的优点是___________ (任写1点)。
(2)CH3OH是一种重要的清洁燃料,在和下完全燃烧生成和时,放出热量。
①表示(1)燃烧热的热化学方程式为___________ ,该反应中反应物的总键能___________ (填“大于”“小于”或“等于”)生成物的总键能。
②由催化加氢可制备,则___________ ,若生成气态水,则___________ (填“大于”“小于”或“等于”)该计算值。
(3)在和下,和的混合气体完全燃烧生成和时,放出热量,则该混合气体中的物质的量分数为___________ 。
①某些常见化学键的键能(指常温常压下,气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量)数据如下:
化学键 | ||
键能 | 436 | 496 |
③在和下,的燃烧热。
(1)氢能是理想的绿色能源。已知。
①断开1molH—〇需要吸收
②与天然气相比,氢能的优点是
(2)CH3OH是一种重要的清洁燃料,在和下完全燃烧生成和时,放出热量。
①表示(1)燃烧热的热化学方程式为
②由催化加氢可制备,则
(3)在和下,和的混合气体完全燃烧生成和时,放出热量,则该混合气体中的物质的量分数为
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【推荐1】甲醛(HCHO)在化工、医药、农药等方面有广泛的应用。利用甲醇(CH3OH)在一定条件下直接脱氢可制甲醛,反应方程式为CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)ΔH1,实验测得随温度升高,平衡常数如下表所示:
(1)甲醇合成甲醛可逆反应的化学平衡常数表达式:___ 。
(2)该反应ΔH1____ 0(填“>”、“=”、“<”)
(3)若在恒温恒压容器中进行上述反应,可判断反应达到平衡状态的是____ (填序号)。
A.混合气体的密度不变
B.CH3OH、HCHO的物质的量浓度之比为1∶1
C.H2的体积分数不再改变
D.单位时间内甲醛的生成量与氢气的消耗量相等
(4)T1K时,CH3OH、HCHO、H2起始浓度(mol/L)分别为1.0、0.50、1.0,反应进行的方向为____ ,反应达到平衡时,HCHO的体积分数___ 20%(填“>”“=”或“<”)。
(5)已知合成CH3OH可以由CO和H2反应制备,制备过程中发生的反应有:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=-90.7kJ/mol①
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-23.5kJ/mol②
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=-41.2kJ/mol③
则反应3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=___ 。
温度(K) | 500 | 700 | T1 | T2 | T3 |
平衡常数 | 7.13×10-4 | 3.30×10-1 | 2.00 | 9.00 | 10.00 |
(1)甲醇合成甲醛可逆反应的化学平衡常数表达式:
(2)该反应ΔH1
(3)若在恒温恒压容器中进行上述反应,可判断反应达到平衡状态的是
A.混合气体的密度不变
B.CH3OH、HCHO的物质的量浓度之比为1∶1
C.H2的体积分数不再改变
D.单位时间内甲醛的生成量与氢气的消耗量相等
(4)T1K时,CH3OH、HCHO、H2起始浓度(mol/L)分别为1.0、0.50、1.0,反应进行的方向为
(5)已知合成CH3OH可以由CO和H2反应制备,制备过程中发生的反应有:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=-90.7kJ/mol①
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-23.5kJ/mol②
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=-41.2kJ/mol③
则反应3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=
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【推荐2】I.汽车行驶、某些化工厂生产过程,会向空气中排放出NOx、CO、SO2等有害气体,影响生态环境。
(1)汽油中含有某种烃A。已知A的相对分子质量为100,其中氢元素的质量分数为16%,A的分子式为____ 。
II.为防止氮的氧化物污染空气,可用氨或活性炭还原氮氧化物。回答下列问题:
(2)为了减少重型柴油车排放NOx,向尾气处理装置内自动喷入的尿素溶液在一定条件下先转化为NH3,NH3再与NOx反应生成两种无污染的物质。
①写出其中NH3与NO在一定条件下反应的化学方程式:____ 。
②为提高此反应的速率,下列措施可行的是_____ (填字母代号)。
A.缩小容器体积 B.降低温度 C.使用适合催化剂 D.移出产物
(3)向两个1L的密闭容器中各加入活性炭(足量)和1.0molNO,发生反应为:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。实验测得不同温度下NO和N2的物质的量变化如表所示:
①温度为T1℃时,0~5min内,以CO2表示的该反应的平均速率v(CO2)=____ mol·L-1·min-1;反应达到最大限度(即平衡状态)时,混合气体中N2的物质的量分数为____ 。从反应开始到建立平衡的过程中,体系内气体的总压强____ (填“变大”“变小”或“不变”)。
②两容器中的温度关系为T1____ T2(填“>”“<”或“=”)。
③下列情况能说明该反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)达到平衡状态的是____ 。
A.2v正(NO)=v逆(CO2)
B.混合气体中N2的体积分数保持不变
C.单位时间内断裂1个N≡N同时生成1个C=O
D.恒温、恒容条件下,混合气体的密度保持不变
E.恒温、恒容条件下,混合气体的平均摩尔质量保持不变
(1)汽油中含有某种烃A。已知A的相对分子质量为100,其中氢元素的质量分数为16%,A的分子式为
II.为防止氮的氧化物污染空气,可用氨或活性炭还原氮氧化物。回答下列问题:
(2)为了减少重型柴油车排放NOx,向尾气处理装置内自动喷入的尿素溶液在一定条件下先转化为NH3,NH3再与NOx反应生成两种无污染的物质。
①写出其中NH3与NO在一定条件下反应的化学方程式:
②为提高此反应的速率,下列措施可行的是
A.缩小容器体积 B.降低温度 C.使用适合催化剂 D.移出产物
(3)向两个1L的密闭容器中各加入活性炭(足量)和1.0molNO,发生反应为:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。实验测得不同温度下NO和N2的物质的量变化如表所示:
温度/℃ | 物质的量/mol | 时间 | ||||
0 | 5min | 9min | 10min | 12min | ||
T1 | NO | 1.0 | 0.58 | 0.42 | 0.40 | 0.40 |
N2 | 0 | 0.21 | 0.29 | x | x | |
T2 | NO | 1.0 | 0.50 | 0.34 | 0.34 | |
N2 | 0 | 0.25 | 0.33 | 0.33 |
②两容器中的温度关系为T1
③下列情况能说明该反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)达到平衡状态的是
A.2v正(NO)=v逆(CO2)
B.混合气体中N2的体积分数保持不变
C.单位时间内断裂1个N≡N同时生成1个C=O
D.恒温、恒容条件下,混合气体的密度保持不变
E.恒温、恒容条件下,混合气体的平均摩尔质量保持不变
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【推荐3】甲醇(CH3OH)的合成与应用具有广阔的发展前景。
(1)工业上可以通过CO2(g)与H2(g)反应制备CH3OH(g): CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。
①保持温度不变,向2 L恒容密闭容器中充入2 mol CO2和6 mol H2,能说明该反应已达平衡状态的是___________ (填字母)。
a.c(CH3OH)=c(H2O) b.容器内压强保持不变 c.3v逆(H2)=v正(CH3OH)
②在2 L恒容密闭容器中,反应过程中反应物和生成物的物质的量数据见下表:
0~5 min内的平均反应速率v(CH3OH)=___________ ;反应达平衡时,H2的转化率为___________ ,c(CO2):c(CH3OH)=___________ 。
(2)“甲醇—氧气”燃料电池装置示意图如图所示。①通入甲醇的电极是燃料电池的___________ 极(填“正”或“负”)。
②该燃料电池的正极反应式为___________ 。
(1)工业上可以通过CO2(g)与H2(g)反应制备CH3OH(g): CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。
①保持温度不变,向2 L恒容密闭容器中充入2 mol CO2和6 mol H2,能说明该反应已达平衡状态的是
a.c(CH3OH)=c(H2O) b.容器内压强保持不变 c.3v逆(H2)=v正(CH3OH)
②在2 L恒容密闭容器中,反应过程中反应物和生成物的物质的量数据见下表:
反应时间 | CO2(mol) | H2(mol) | CH3OH(mol) |
0 min | 2 | 6 | 0 |
5 min | 1 | ||
15 min | 1.5 | ||
20 min | 1.5 |
(2)“甲醇—氧气”燃料电池装置示意图如图所示。①通入甲醇的电极是燃料电池的
②该燃料电池的正极反应式为
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【推荐1】化学平衡及其移动是中学化学的重点知识,请回答下列问题:
I.在密闭容器中的可逆反应CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g)(正反应为放热反应)达到平衡后:
(1)扩大容器体积,平衡___________ (向左、向右、不)移动,反应混合物的颜色___________ (变深、变浅、不变)。
(2)加入催化剂,NO的物质的量___________ (增大、减小、不变),原因是___________ 。
II.工业上可以利用CO2和H2合成CH3OH:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0.该反应在起始温度和体积均相同(T℃、1L)的两个密闭容器中分别进行,反应物起始物质的量见下表:
(1)达到平衡时,反应a,b对比:CO2的体积分数φ(a)___________ φ(b)(填“>”、“<”或“=”))。
(2)下列能说明反应a达到平衡状态的是___________ (填字母)。
A.v正(CO2)=3v逆(H2) B.混合气体的平均摩尔质量不再改变
C.c(CH3OH)=c(H2O) D.容器内压强不再改变
III.(1)在体积为5 L的恒容密闭容器中充入1.0 mol SO2和足量的炭粉,发生反应C(s)+SO2(g) S(g)+CO2(g)。测得不同温度下,达到化学平衡时生成S的物质的量与温度的关系如图所示。
850℃时,反应经过11min到达A点,测得容器内总压强为P0,则A点的化学平衡常数Kp=___________ (用平衡分压代替平衡浓度,平衡分压=总压×物质的量分数)。A点时,保持其他条件不变,再向容器中充入1.0mol SO2和1.0 mol CO2,则平衡向___________ (填“正反应方向”或“逆反应方向”)移动。
(2)一定温度和压强下,把4体积的SO2和2体积的O2充入一密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0.反应达到平衡后,测得混合气体的体积为5体积。若保持上述反应温度和压强不变,设a、b、c分别表示加入的SO2、O2和SO3的体积数,如果反应达到平衡后混合气体中各物质的量仍与上述平衡时完全相同。若起始时向逆反应方向进行,则c的取值范围是___________ 。
I.在密闭容器中的可逆反应CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g)(正反应为放热反应)达到平衡后:
(1)扩大容器体积,平衡
(2)加入催化剂,NO的物质的量
II.工业上可以利用CO2和H2合成CH3OH:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0.该反应在起始温度和体积均相同(T℃、1L)的两个密闭容器中分别进行,反应物起始物质的量见下表:
CO2(mol) | H2(mol) | CH3OH(mol) | H2O(mol) | |
反应a(恒温恒容) | 1 | 3 | 0 | 0 |
反应b(绝热恒容) | 0 | 0 | 1 | 1 |
(2)下列能说明反应a达到平衡状态的是
A.v正(CO2)=3v逆(H2) B.混合气体的平均摩尔质量不再改变
C.c(CH3OH)=c(H2O) D.容器内压强不再改变
III.(1)在体积为5 L的恒容密闭容器中充入1.0 mol SO2和足量的炭粉,发生反应C(s)+SO2(g) S(g)+CO2(g)。测得不同温度下,达到化学平衡时生成S的物质的量与温度的关系如图所示。
850℃时,反应经过11min到达A点,测得容器内总压强为P0,则A点的化学平衡常数Kp=
(2)一定温度和压强下,把4体积的SO2和2体积的O2充入一密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0.反应达到平衡后,测得混合气体的体积为5体积。若保持上述反应温度和压强不变,设a、b、c分别表示加入的SO2、O2和SO3的体积数,如果反应达到平衡后混合气体中各物质的量仍与上述平衡时完全相同。若起始时向逆反应方向进行,则c的取值范围是
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【推荐2】I.回答下列问题:
(1)正丁烷(C4H10)脱氢可制得1—丁烯(C4H8):①C4H10(g)C4H8(g)+H2(g) △H1
已知:②C4H10(g)+O2(g)C4H8(g)+H2O(g) △H2=-119kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)H2O(g) △H3=-242kJ·mol-1
反应①的△H1为____ kJ·mol-1。
II.在容积为1.00L的恒容密闭容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。回答下列问题:
(2)反应的△H____ 0(填“>”或“<”)。
(3)100℃时,体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0~60s时段,反应速率v(N2O4)为____ mol·L-1·s-1;反应的平衡常数K为____ 。
(4)2molN2O4通入1.00L的恒容密闭容器中在100℃时达平衡,在该温下提高N2O4转化率的措施有____ (写一个)。
(5)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半。平衡向____ (填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是____ 。
(1)正丁烷(C4H10)脱氢可制得1—丁烯(C4H8):①C4H10(g)C4H8(g)+H2(g) △H1
已知:②C4H10(g)+O2(g)C4H8(g)+H2O(g) △H2=-119kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)H2O(g) △H3=-242kJ·mol-1
反应①的△H1为
II.在容积为1.00L的恒容密闭容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。回答下列问题:
(2)反应的△H
(3)100℃时,体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0~60s时段,反应速率v(N2O4)为
(4)2molN2O4通入1.00L的恒容密闭容器中在100℃时达平衡,在该温下提高N2O4转化率的措施有
(5)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半。平衡向
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【推荐3】碳和氮的化合物与人类生产、生活密切相关。
(1)在一恒温、恒容密闭容器中发生反应: Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),H<0。利用该反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。对该反应的说法正确的是___ (填字母编号)。
A.增加Ni的量可提高CO的转化率,Ni的转化率降低
B.缩小容器容积,平衡右移,H减小
C.反应达到平衡后,充入CO再次达到平衡时,CO的体积分数降低
D.当4vNi(CO)4=v(CO)时或容器中混合气体密度不变时,都可说明反应已达化学平衡状态
(2)CO与镍反应会造成镍催化剂中毒。为防止镍催化剂中毒,工业上常用SO2将CO氧化,二氧化硫转化为单质硫。
已知:C(s)+O2(g)=CO(g) ∆H= -Q1 kJ·mol-1
C(s)+ O2(g)=CO2(g) ∆H = -Q2 kJ·mol-1
S(s)+O2(g)=SO2(g) ∆H = -Q3 KJ·mol-1
则SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g) H=_________ kJ·mol-1。
(3)金属氧化物可被一氧化碳还原生成金属单质和二氧化碳。图(1)是四种金属氧化物(Cr2O3、SnO2、PbO2、Cu2O)被一氧化碳还原时与温度(t)的关系曲线图。
700℃时,其中最难被还原的金属氧化物是________ (填化学式),用一氧化碳还原该金属氧化物时,若反应方程式系数为最简整数比,该反应的平衡常数(K)数值等于 ____ 。
(4)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理如上图(2)所示。该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y,其电极反应式为______________ 。
若该燃料电池使用一段时间后,共收集到20mol Y,则理论上需要消耗标准状况下氧气的体积为_______ L。
(1)在一恒温、恒容密闭容器中发生反应: Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),H<0。利用该反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。对该反应的说法正确的是
A.增加Ni的量可提高CO的转化率,Ni的转化率降低
B.缩小容器容积,平衡右移,H减小
C.反应达到平衡后,充入CO再次达到平衡时,CO的体积分数降低
D.当4vNi(CO)4=v(CO)时或容器中混合气体密度不变时,都可说明反应已达化学平衡状态
(2)CO与镍反应会造成镍催化剂中毒。为防止镍催化剂中毒,工业上常用SO2将CO氧化,二氧化硫转化为单质硫。
已知:C(s)+O2(g)=CO(g) ∆H= -Q1 kJ·mol-1
C(s)+ O2(g)=CO2(g) ∆H = -Q2 kJ·mol-1
S(s)+O2(g)=SO2(g) ∆H = -Q3 KJ·mol-1
则SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g) H=
(3)金属氧化物可被一氧化碳还原生成金属单质和二氧化碳。图(1)是四种金属氧化物(Cr2O3、SnO2、PbO2、Cu2O)被一氧化碳还原时与温度(t)的关系曲线图。
700℃时,其中最难被还原的金属氧化物是
(4)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理如上图(2)所示。该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y,其电极反应式为
若该燃料电池使用一段时间后,共收集到20mol Y,则理论上需要消耗标准状况下氧气的体积为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐1】二氧化碳甲烷化是有效利用二氧化碳资源的途径之一、
Ⅰ.将和在催化剂作用下,可实现二氧化碳甲烷化:
①
②
③
(1)经计算,_____ 。
(2)一定温度条件下,利用不同催化剂,在相同反应时间内,测得产物的生成速率与催化剂的关系如图,则有利于制甲烷的催化剂是________ 。(3)不同条件下,按照投料同时发生上述反应,的平衡转化率如图所示。①压强由大到小的顺序是_______ 。压强为时,温度高于之后,温度升高转化率增大的原因是_______ 。
②在某温度下,向恒容密闭容器中充入和,初始压强为,上述反应达平衡时,,则的选择性____ [的选择性,用含的代数式表示,下同],该温度下反应②的化学平衡常数_____ 。
Ⅱ.近年来新兴的生物电催化技术运用微生物电解池也可实现甲烷化,工作原理如图所示。(4)阴极电极反应式为_______ 。
Ⅰ.将和在催化剂作用下,可实现二氧化碳甲烷化:
①
②
③
(1)经计算,
(2)一定温度条件下,利用不同催化剂,在相同反应时间内,测得产物的生成速率与催化剂的关系如图,则有利于制甲烷的催化剂是
②在某温度下,向恒容密闭容器中充入和,初始压强为,上述反应达平衡时,,则的选择性
Ⅱ.近年来新兴的生物电催化技术运用微生物电解池也可实现甲烷化,工作原理如图所示。(4)阴极电极反应式为
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】HDS催化剂广泛用于石油炼制和化学工业生产中,通常利用加碱焙烧一一水浸取法从废催化剂(主要成分为、、、)中提取贵重金属钒和钼,其工艺流程如图所示。
已知:I.、、均可与纯碱反应生成对应的钠盐,而不行。
II.高温下,易分解产生和一种含氮元素的气体。
III.①在水溶液存在平衡其平衡常数;
②的电离平衡常数为、。
请回答下列问题:
(1)请写出“焙烧”过程中与纯碱反应的化学方程式:_________________ 。
(2)“浸渣”的成分为________ (填化学式);“滤液2”中的成分除了外,还含有________ (填化学式)。
(3)“沉钒”时提钒率随初始钒的浓度及氯化铵的加入量的关系如图所示,则选择的初始钒的浓度和的加入量分别约为______ 、______ 。
(4)“沉钒”时生成沉淀,请写出“煅烧”中发生反应的化学方程式:__________ 。
(5)在实际的工业生产中,“沉钼”前要加入进行“除杂”,除掉溶液中微量的,则反应的K′=____________ 。
已知:I.、、均可与纯碱反应生成对应的钠盐,而不行。
II.高温下,易分解产生和一种含氮元素的气体。
III.①在水溶液存在平衡其平衡常数;
②的电离平衡常数为、。
请回答下列问题:
(1)请写出“焙烧”过程中与纯碱反应的化学方程式:
(2)“浸渣”的成分为
(3)“沉钒”时提钒率随初始钒的浓度及氯化铵的加入量的关系如图所示,则选择的初始钒的浓度和的加入量分别约为
(4)“沉钒”时生成沉淀,请写出“煅烧”中发生反应的化学方程式:
(5)在实际的工业生产中,“沉钼”前要加入进行“除杂”,除掉溶液中微量的,则反应的K′=
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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】化工原料丙烯腈( )广泛应用于纤维、橡胶及树脂等工业合成生产中。以3-羟基丙酸乙酯( )为原料合成丙烯腈,主要反应过程如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)已知部分化学键键能如下表所示:
据此计算________ ;此反应________ 时能自发进行(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。
(2)在盛有催化剂、压强为80kPa的恒压密闭容器中按体积比1:7充入(g)和(g)发生反应,通过实验测得平衡体系中含碳物质(乙醇除外)的物质的量分数随温度的变化如图1所示。
①随着温度的升高,(g)的平衡物质的量分数先增大后减小的原因为________ 。
②如图2,科学家通过计算得出反应Ⅱ的反应历程有两步,其中第一步反应的化学方程式为:
,则第二步反应的化学方程式为________ ;实验过程中未检测到(g)的原因可能为________ 。
③图1中K点对应反应Ⅱ的标准平衡常数________ (保留两位有效数字)。
[标准平衡常数表达式为用相对分压代替浓度平衡常数表达式中的浓度,气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以初始压强()]
④若充入一定量(不参与反应)可提高丙烯腈的平衡产率,原因为________ 。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)已知部分化学键键能如下表所示:
化学键 | C-O | C-C | C=C | C-H | O-H | C=O |
键能() | 356 | 346 | 610 | 413 | 463 | 745 |
(2)在盛有催化剂、压强为80kPa的恒压密闭容器中按体积比1:7充入(g)和(g)发生反应,通过实验测得平衡体系中含碳物质(乙醇除外)的物质的量分数随温度的变化如图1所示。
①随着温度的升高,(g)的平衡物质的量分数先增大后减小的原因为
②如图2,科学家通过计算得出反应Ⅱ的反应历程有两步,其中第一步反应的化学方程式为:
,则第二步反应的化学方程式为
③图1中K点对应反应Ⅱ的标准平衡常数
[标准平衡常数表达式为用相对分压代替浓度平衡常数表达式中的浓度,气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以初始压强()]
④若充入一定量(不参与反应)可提高丙烯腈的平衡产率,原因为
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