按要求回答下列问题。
(1)中含有的官能团的名称为___________ 、___________ 。
(2)下列反应属于吸热反应的是___________ 。
①铝粉与氧化铁粉末反应 ②酸碱中和反应 ③硝酸铵溶于水 ④碳酸钙分解 ⑤在中燃烧 ⑥灼热的碳与反应 ⑦晶体与混合
(3)通常人们把拆开1mol某化学键吸收的能量看成该化学键的键能。下表是一些化学键的键能。
根据键能数据估算下列反应:的反应热△H为___________ 。
(4)1mol 完全燃烧生成气态水的能氧变化和1mol S(g)燃烧的能量变化如图所示。在催化剂作用下,可以还原生成单质S(g)、(g)和,写出该反应的热化学方程式___________ 。
(5)爱迪生蓄电池的反应式为;高铁酸钠()是一种新型净水剂。用图所示装置可以制取少量高铁酸钠。
①此装置中爱迪生蓄电池的负极是___________ (填“a”或“b”),该电池工作一段时间后必须充电,充电时生成的反应类型是___________ 。
②写出在用电解法制取高铁酸钠时,阳极的电极反应式___________ 。
(1)中含有的官能团的名称为
(2)下列反应属于吸热反应的是
①铝粉与氧化铁粉末反应 ②酸碱中和反应 ③硝酸铵溶于水 ④碳酸钙分解 ⑤在中燃烧 ⑥灼热的碳与反应 ⑦晶体与混合
(3)通常人们把拆开1mol某化学键吸收的能量看成该化学键的键能。下表是一些化学键的键能。
化学键 | C-H | C-F | H-F | F-F |
键能/ | 414 | 489 | 565 | 155 |
根据键能数据估算下列反应:的反应热△H为
(4)1mol 完全燃烧生成气态水的能氧变化和1mol S(g)燃烧的能量变化如图所示。在催化剂作用下,可以还原生成单质S(g)、(g)和,写出该反应的热化学方程式
(5)爱迪生蓄电池的反应式为;高铁酸钠()是一种新型净水剂。用图所示装置可以制取少量高铁酸钠。
①此装置中爱迪生蓄电池的负极是
②写出在用电解法制取高铁酸钠时,阳极的电极反应式
更新时间:2022-02-28 20:52:11
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】I.煤的气化是一种重要的制氢途径。在一定温度下,向体积固定的密闭容器中加入足量的和,起始压强为时,发生下列反应生成水煤气:
Ⅰ.
Ⅱ.
(1)反应平衡时,的转化率为50%,CO的物质的量为。此时,反应Ⅱ放出热量_______ kJ,反应Ⅰ的平衡常数_______ (用含的式子来表示;用各气体物质的分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数,某气体的分压=气体总压强×该气体的物质的量分数)。
(2)氢气是一种重要的工业气体,可用于合成二甲醚等。
①已知: 。分别在V L恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入和,两容器中反应达到平衡后放出热量较多的是_______ (填“A”或“B”)。
②“直接二甲醚燃料电池”被称为绿色电源,其工作原理如图所示,写出A电极的电极反应式_______ 。
Ⅱ.我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。的综合利用是解决该问题的有效途径。
(3)将转化为甲醇可以实现降碳。合成甲醇的反应为:,该反应只有低温时自发,则合成甲醇反应的活化能(正)_______ (逆)(填“>”“=”或“<”)。
(4)将转化为乙醇也可以实现降碳,过程中发生的反应如下:。已知Arrhenius经验公式为[为活化能,k为速率常数,R和C为常数],为探究m、n两种催化剂的催化效能,进行了实验探究,依据实验数据获得如图曲线。在m催化剂作用下,该反应的活化能_______ 。从图中信息获知催化效能较高的催化剂是_______ (填“m”或“n”)。
Ⅰ.
Ⅱ.
(1)反应平衡时,的转化率为50%,CO的物质的量为。此时,反应Ⅱ放出热量
(2)氢气是一种重要的工业气体,可用于合成二甲醚等。
①已知: 。分别在V L恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入和,两容器中反应达到平衡后放出热量较多的是
②“直接二甲醚燃料电池”被称为绿色电源,其工作原理如图所示,写出A电极的电极反应式
Ⅱ.我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。的综合利用是解决该问题的有效途径。
(3)将转化为甲醇可以实现降碳。合成甲醇的反应为:,该反应只有低温时自发,则合成甲醇反应的活化能(正)
(4)将转化为乙醇也可以实现降碳,过程中发生的反应如下:。已知Arrhenius经验公式为[为活化能,k为速率常数,R和C为常数],为探究m、n两种催化剂的催化效能,进行了实验探究,依据实验数据获得如图曲线。在m催化剂作用下,该反应的活化能
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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2】工业上常用作还原剂还原铁矿石制得铁单质,实验室中可以用还原制得铁粉。
已知:①
②
③
(1)___________
(2)可以用碳和水蒸气反应制取,反应的热化学方程式为一定条件下该反应达到平衡时,温度、压强对产率的影响如图所示。
①表示___________ (填“温度”或“压强”); L1___________ L2 (填“”、“”或“”)。
②在一恒容绝热容器中加入一定量的C(s)和发生反应:,下列物理量不再改变时一定能说明反应达到平衡状态的是___________ 。(填标号)
的质量
(3)实验证明用活性炭还原法能处理氮的氧化物,有关反应为。某研究小组向某密闭容器中加入足量的活性炭和一定量的,保持温度和体积不变,反应过程中的物质的量随时间的变化如图所示。
①从反应开始到时,以表示的平均反应速率___________ 。该温度时反应的平衡常数 ___________ 。
②固定压强为,在不同温度下催化剂的催化效率与氮气的生成速率的关系如图所示。当氮气的生成速率主要取决于温度时,其影响范围是___________ 。
已知:①
②
③
(1)
(2)可以用碳和水蒸气反应制取,反应的热化学方程式为一定条件下该反应达到平衡时,温度、压强对产率的影响如图所示。
①表示
②在一恒容绝热容器中加入一定量的C(s)和发生反应:,下列物理量不再改变时一定能说明反应达到平衡状态的是
的质量
(3)实验证明用活性炭还原法能处理氮的氧化物,有关反应为。某研究小组向某密闭容器中加入足量的活性炭和一定量的,保持温度和体积不变,反应过程中的物质的量随时间的变化如图所示。
①从反应开始到时,以表示的平均反应速率
②固定压强为,在不同温度下催化剂的催化效率与氮气的生成速率的关系如图所示。当氮气的生成速率主要取决于温度时,其影响范围是
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐3】Ⅰ.2018年,美国退出了《巴黎协定》实行再工业化战略,而中国却加大了环保力度,生动诠释了我国负责任的大国形象。近年我国大力加强温室气体CO2催化氢化合成甲醇技术的工业化量产研究,实现可持续发展。
已知:CO2(g)+H2(g)⇌H2O(g)+CO(g) ΔH1=+41.1kJ∙mol-1
CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g) ΔH2=-90.0kJ∙mol-1
则CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式:___ 。
Ⅱ.CO也可用于合成甲醇,化学方程式为CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)。
(1)图1是CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g),反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
①该反应的焓变ΔH__ 0(填“>”“<”或“=”)。
②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1__ K2(填“>”“<”或“=”)。在T1温度下,向体积为1L的密闭容器中,充入1molCO和2molH2,经测得CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示。则该反应的平衡常数为__ 。
③若容器容积不变,下列措施可增加CO转化率的是__ (填字母)。
a.升高温度
b.将CH3OH(g)从体系中分离
c.使用合适的催化剂
d.充入He,使体系总压强增大
(2)在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。如图3是上述三种温度下H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系,则曲线z对应的温度是__ ℃;该温度下上述反应的化学平衡常数为__ 。曲线上a、b、c点对应的化学平衡常数分别为Ka、Kb、Kc,则Ka、Kb、Kc的大小关系为__ 。
已知:CO2(g)+H2(g)⇌H2O(g)+CO(g) ΔH1=+41.1kJ∙mol-1
CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g) ΔH2=-90.0kJ∙mol-1
则CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式:
Ⅱ.CO也可用于合成甲醇,化学方程式为CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)。
(1)图1是CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g),反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
①该反应的焓变ΔH
②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1
③若容器容积不变,下列措施可增加CO转化率的是
a.升高温度
b.将CH3OH(g)从体系中分离
c.使用合适的催化剂
d.充入He,使体系总压强增大
(2)在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。如图3是上述三种温度下H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系,则曲线z对应的温度是
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解答题-原理综合题
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(0.65)
解题方法
【推荐1】氢气是重要的化学试剂、化工预料和广阔发展前景的新能源。请回答下列问题:
I、实验室用锌和稀硫酸制备氢气时,可向稀硫酸中滴加少量硫酸铜溶液以加快反应速率,原因为___________________________________________________________________________ 。
II、以甲醇为原料制备氢气的一种原理如下:
i、CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) △H=+90kJ/mol
ii、CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41kJ/mol
(1)已知:断裂1mol分子中的化学键需要吸收的能量如下表所示。
表中x=_________________________
(2)向VL恒容密闭容器中充入1mol CH3OH(g),发生反应i,图甲中能正确表示CH3OH(g)的平衡转化率(α)随温度(T)变化关系的曲线为_______ (填“A”或“B”),理由为_______________ ;T1℃时,体系的平衡压强与起始压强之比为_____________________________________ 。
(3)起始向10L恒容密闭容器中充入1mol CH3OH(g)和1mol H2O(g),发生反应i和反应ii,体系中CO的平衡体积分数与温度(T)和压强(P)的关系如图乙所示。
①随着温度升高,的值_______________ (填“增大”、“减小”或“不变”)
②P1、P2、P3由大到小的顺序为_________________________________
③测得C点时,体系中CO2的物质的量为0.2mol,则T2℃时,反应ii的平衡常数K=________
I、实验室用锌和稀硫酸制备氢气时,可向稀硫酸中滴加少量硫酸铜溶液以加快反应速率,原因为
II、以甲醇为原料制备氢气的一种原理如下:
i、CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) △H=+90kJ/mol
ii、CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41kJ/mol
(1)已知:断裂1mol分子中的化学键需要吸收的能量如下表所示。
分子 | CH3OH(g) | H2(g) | H2O(g) | CO2 (g) |
能量/(kJ/mol) | 2038 | 436 | 925 | x |
表中x=
(2)向VL恒容密闭容器中充入1mol CH3OH(g),发生反应i,图甲中能正确表示CH3OH(g)的平衡转化率(α)随温度(T)变化关系的曲线为
(3)起始向10L恒容密闭容器中充入1mol CH3OH(g)和1mol H2O(g),发生反应i和反应ii,体系中CO的平衡体积分数与温度(T)和压强(P)的关系如图乙所示。
①随着温度升高,的值
②P1、P2、P3由大到小的顺序为
③测得C点时,体系中CO2的物质的量为0.2mol,则T2℃时,反应ii的平衡常数K=
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【推荐2】合成氨是目前人工固氮最重要的途径,研究合成氨的反应和氨气的用途具有重要意义。工业上合成氨的反应为:。请回答下列问题:
(1)①合成氨反应过程片段的作用机理,可以用如下模拟示意图表示。
写出符合在催化剂表面合成氨反应过程的正确排序_______ (用字母标号表示)。
②已知:键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量或气态原子形成1mol化学键所放出的能量。结合下表中化学键的键能数值,计算合成氨反应中生成2molNH3(g)时_______ (填“吸收”或“放出”)的热量是_______ kJ。
(2)某同学在实验室模拟工业合成氨的反应:恒温下,在2L定容密闭容器中通入1molN2(g)和3molH2(g),催化剂存在下发生反应。
①容器中压强(P)随时间(t)的变化图象如图所示,测得p2=0.8p1,反应开始至5min,用NH3的浓度变化表示反应的平均速率为_______ mol/(L·min),平衡时氢气的转化率为_______ 。
②下列情况能说明该反应一定达到化学平衡状态的是_______ (填标号)。
A.每消耗nmolN2的同时生成2nmolNH3 B.3v正(H2)=2v逆(NH3)
C.H2的含量保持不变 D.混合气体的平均相对分子质量不变
(3)潜艇中使用的液氨—液氧燃料电池工作原理如图所示。
①电极b为电池的_______ (填“正极”或“负极”)。
②溶液中OH-向电极移动_______ (填“a”或“b”)。
③电极a的电极反应式为_______ 。
(1)①合成氨反应过程片段的作用机理,可以用如下模拟示意图表示。
写出符合在催化剂表面合成氨反应过程的正确排序
②已知:键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量或气态原子形成1mol化学键所放出的能量。结合下表中化学键的键能数值,计算合成氨反应中生成2molNH3(g)时
化学键 | H-H | N-H | N≡N |
键能/(kJ·mol-1) | 436 | 391 | 946 |
①容器中压强(P)随时间(t)的变化图象如图所示,测得p2=0.8p1,反应开始至5min,用NH3的浓度变化表示反应的平均速率为
②下列情况能说明该反应一定达到化学平衡状态的是
A.每消耗nmolN2的同时生成2nmolNH3 B.3v正(H2)=2v逆(NH3)
C.H2的含量保持不变 D.混合气体的平均相对分子质量不变
(3)潜艇中使用的液氨—液氧燃料电池工作原理如图所示。
①电极b为电池的
②溶液中OH-向电极移动
③电极a的电极反应式为
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解答题-原理综合题
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(0.65)
【推荐3】硫及其化合物在生产生活中扮演着极其重要的角色。
(1)斜方硫(,分子结构模型如图所示)在足量空气中燃烧: ,在中完全燃烧放出XkJ能量,则_______ ,若O=O键的键能为,的硫氧键键能(近似地认为1个中存在2个硫氧键)为,则断裂键需要_______ (填“吸收”或“放出”)的能量为_______ (用含X、a、b的代数式表示)。
(2)研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与储存,过程如下:
已知反应②:
反应③:
反应①的热化学方程式为_______ ,该反应中每生成键时,能量变化值为_______ 。
(3)工业废气中的可用碱液吸收,将(标准状况下)通入足量溶液中充分反应放出能量,已知过量通入溶液中放出能量(忽略过量溶解在溶液中发生的能量变化)。
①的_______ (用含m、n的代数式表示,下同)。
②将通入溶液中充分反应后,放出的能量为_______ ,写出该反应的热化学方程式:_______ 。
(1)斜方硫(,分子结构模型如图所示)在足量空气中燃烧: ,在中完全燃烧放出XkJ能量,则
(2)研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与储存,过程如下:
已知反应②:
反应③:
反应①的热化学方程式为
(3)工业废气中的可用碱液吸收,将(标准状况下)通入足量溶液中充分反应放出能量,已知过量通入溶液中放出能量(忽略过量溶解在溶液中发生的能量变化)。
①的
②将通入溶液中充分反应后,放出的能量为
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解答题-实验探究题
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(0.65)
名校
【推荐1】某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,实验结果记录如下:
试根据上表中的实验现象回答下列问题:
(1)实验1、2中Al所作的电极是否相同?____________ 。
(2)写出实验3中的电极反应式。
铝为______ 极 _____________ ;
石墨为______ 极_______ ;
(3)根据实验结果总结:在原电池中金属铝作正极还是作负极受哪些因素的影响?_________
编号 | 电极材料 | 电解质溶液 | 电流指针偏转方向 |
1 | Mg Al | 稀盐酸 | 偏向Al |
2 | Al Cu | 稀盐酸 | 偏向Cu |
3 | Al 石墨 | 稀盐酸 | 偏向石墨 |
4 | Mg Al | NaOH溶液 | 偏向Mg |
5 | Al Zn | 浓硝酸 | 偏向Al |
(1)实验1、2中Al所作的电极是否相同?
(2)写出实验3中的电极反应式。
铝为
石墨为
(3)根据实验结果总结:在原电池中金属铝作正极还是作负极受哪些因素的影响?
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解答题-原理综合题
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(0.65)
【推荐2】乙酸乙酯是制药工业和有机合成的重要原料。
Ⅰ.吉林大学孙中琦课题组研究了通过气相酯化反应(反应物、生成物均为气体)合成乙酸乙酯的方法。将原料气化后通入装有一定量铌酸催化剂(需预先焙烧使其活化)的反应器中发生反应,测得乙醇转化率与催化剂焙烧温度、反应温度、酸醇比的关系如图1、图2所示。
(1)根据图1判断,铌酸焙烧的适宜温度为_______ 。简述乙醇转化率随反应温度升高而增大的原因_______ 。
(2)图2中,乙酸乙酯体积分数_______ 点(填“a”、“b”或“c”)最大。时,气相合成乙酸乙酯反应的平衡常数_______ (用物质的量分数代替平衡浓度计算)。
(3)实验室采用回流并分离出水的方式制备乙酸乙酯时,乙酸转化率可以高达88%,其可能原因是_______ 。
Ⅱ.在乙酸乙酯的生成过程中,产生的废水会对环境造成不利影响。北京化工大学李毅课题组设计了一种双室微生物燃料电池()模拟废水处理过程,其反应原理如图3所示。
(4)该装置的正极为_______ 电极(填“A”或“B”);写出A电极的电极反应式_______ 。
(5)若外电路通过电子,右侧溶液的质量变化为_______ g。
Ⅰ.吉林大学孙中琦课题组研究了通过气相酯化反应(反应物、生成物均为气体)合成乙酸乙酯的方法。将原料气化后通入装有一定量铌酸催化剂(需预先焙烧使其活化)的反应器中发生反应,测得乙醇转化率与催化剂焙烧温度、反应温度、酸醇比的关系如图1、图2所示。
(1)根据图1判断,铌酸焙烧的适宜温度为
(2)图2中,乙酸乙酯体积分数
(3)实验室采用回流并分离出水的方式制备乙酸乙酯时,乙酸转化率可以高达88%,其可能原因是
Ⅱ.在乙酸乙酯的生成过程中,产生的废水会对环境造成不利影响。北京化工大学李毅课题组设计了一种双室微生物燃料电池()模拟废水处理过程,其反应原理如图3所示。
(4)该装置的正极为
(5)若外电路通过电子,右侧溶液的质量变化为
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解答题-原理综合题
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(0.65)
解题方法
【推荐3】根据化学能转化为电能的相关知识,回答下列问题:
Ⅰ.理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。有甲、乙两位同学设计了如图所示的原电池。
(1)写出甲中正极上的电极反应式:_______ 。
(2)乙中负极为_______ (填名称),总反应的离子方程式为_______ 。
Ⅱ.铅蓄电池是常用的化学电源,其电极材料分别是和PbO2,电解液为稀硫酸。工作时,该电池总反应式为。
(3)铅蓄电池属于_______ (填“一次”或“二次”)电池,该蓄电池放电时,负极材料是_______ (填化学式),放电时被_______ (填“氧化”或“还原”)。
(4)该蓄电池放电时,电解质溶液中阴离子移向_______ (填“正”或“负”)极。
(5)已知硫酸铅为不溶于水的白色固体,生成时附着在电极上。写出该电池放电时,正极上的电极反应式:_______ 。
(6)充电时,以氢氧燃料电池(溶液为电解质溶液)为电源,则该氢氧燃料电池负极上的电极反应式为_______ 。
Ⅰ.理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。有甲、乙两位同学设计了如图所示的原电池。
(1)写出甲中正极上的电极反应式:
(2)乙中负极为
Ⅱ.铅蓄电池是常用的化学电源,其电极材料分别是和PbO2,电解液为稀硫酸。工作时,该电池总反应式为。
(3)铅蓄电池属于
(4)该蓄电池放电时,电解质溶液中阴离子移向
(5)已知硫酸铅为不溶于水的白色固体,生成时附着在电极上。写出该电池放电时,正极上的电极反应式:
(6)充电时,以氢氧燃料电池(溶液为电解质溶液)为电源,则该氢氧燃料电池负极上的电极反应式为
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解答题-工业流程题
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【推荐1】污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某化学研究小组利用软锰矿(主成分为MnO2,另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂,通过如下简化流程,既脱除燃煤尾气中的SO2,又制得电池材料MnO2(反应条件已略去)。
请回答下列问题:
(1)上述流程脱硫实现了______________ (选填下列字母编号);
A.废弃物的综合利用 B.白色污染的减少 C.酸雨的减少
(2)用MnCO3能除去溶液中Al3+和Fe3+,其原因是___________________ ;
(3)已知: 25℃、101kpa时,
①Mn(s)+O2(g)=MnO2(s) △H=-520kJ/mol
②S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=-297kJ/mol
③Mn(s)+S(s)+2O2(g)=MnSO4(s) △H=-1065kJ/mol
SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是_________________ 。
(4)MnO2可作超级电容器材料。用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2,其阳极的电极反应式是______ 。
(5)MnO2是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时,正极的电极反应式是________ 。
(6)KMnO4溶液与MnSO4溶液反应的离子反应方程式是________ 。
(7)假设脱除的SO2只与软锰矿浆中的MnO2反应。按照图示流程,将a m3(标准状况)含SO2的体积分数为b%的尾气通入矿浆,若SO2的脱除率为89.6%,最终得到MnO2的质量为c kg,则除去铁、铝、铜、镍等杂质时,所引入的锰元素相当于MnO2_________ kg。
请回答下列问题:
(1)上述流程脱硫实现了
A.废弃物的综合利用 B.白色污染的减少 C.酸雨的减少
(2)用MnCO3能除去溶液中Al3+和Fe3+,其原因是
(3)已知: 25℃、101kpa时,
①Mn(s)+O2(g)=MnO2(s) △H=-520kJ/mol
②S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=-297kJ/mol
③Mn(s)+S(s)+2O2(g)=MnSO4(s) △H=-1065kJ/mol
SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是
(4)MnO2可作超级电容器材料。用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2,其阳极的电极反应式是
(5)MnO2是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时,正极的电极反应式是
(6)KMnO4溶液与MnSO4溶液反应的离子反应方程式是
(7)假设脱除的SO2只与软锰矿浆中的MnO2反应。按照图示流程,将a m3(标准状况)含SO2的体积分数为b%的尾气通入矿浆,若SO2的脱除率为89.6%,最终得到MnO2的质量为c kg,则除去铁、铝、铜、镍等杂质时,所引入的锰元素相当于MnO2
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解答题-原理综合题
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适中
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解题方法
【推荐2】含碳化合物的资源化综合利用,不仅可减少温室气体的排放,还可重新获得燃料或重要工业产品。
(1)利用CO、CO2和H2在催化剂的作用下合成甲醇,主要反应如下:
①CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=-99kJ·mol-1
②CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H=-58kJ·mol-1
③CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H
反应③的△H=_______ kJ·mol-1。
(2)工业上可通过甲醇洗基化法制取甲酸甲酯,反应为:CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g) △H=-29.1kJ·mol-1。
①科研人员对该反应进行了研究,在一定压强时,温度对反应速率的影响如图所示。实际工业生产中采用的温度是80℃,其理由是_______ 。
②反应过程发生副反应:2CH3OH(g)HCOOCH3(g)+2H2(g)。该反应的机理分二步完成,可以用如图表示:
写出第二步的反应方程式_______ 。
(3)华盛顿大学的研究人员研究出一种方法,可实现CO2零排放,其基本原理如图所示:反应温度控制在900℃时,电解质为熔融碳酸钠。电解过程中碳元素转化的过程可描述为_______ 。
(4)CO2气氛下乙苯催化脱氢制苯乙烯的反应为:(g)+CO2(g)(g)+CO(g)+H2O(g)。原料在催化剂面充分吸附进行反应。现保持原料中乙苯浓度不变,增加CO2浓度,乙苯平衡转化率与CO2浓度的关系如图所示,请解释乙苯平衡转化率随着CO2浓度变化的原因_______ 。
(1)利用CO、CO2和H2在催化剂的作用下合成甲醇,主要反应如下:
①CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=-99kJ·mol-1
②CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H=-58kJ·mol-1
③CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H
反应③的△H=
(2)工业上可通过甲醇洗基化法制取甲酸甲酯,反应为:CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g) △H=-29.1kJ·mol-1。
①科研人员对该反应进行了研究,在一定压强时,温度对反应速率的影响如图所示。实际工业生产中采用的温度是80℃,其理由是
②反应过程发生副反应:2CH3OH(g)HCOOCH3(g)+2H2(g)。该反应的机理分二步完成,可以用如图表示:
写出第二步的反应方程式
(3)华盛顿大学的研究人员研究出一种方法,可实现CO2零排放,其基本原理如图所示:反应温度控制在900℃时,电解质为熔融碳酸钠。电解过程中碳元素转化的过程可描述为
(4)CO2气氛下乙苯催化脱氢制苯乙烯的反应为:(g)+CO2(g)(g)+CO(g)+H2O(g)。原料在催化剂面充分吸附进行反应。现保持原料中乙苯浓度不变,增加CO2浓度,乙苯平衡转化率与CO2浓度的关系如图所示,请解释乙苯平衡转化率随着CO2浓度变化的原因
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【推荐3】I.研究氮氧化物的反应机理,对于消除对环境的污染有重要意义。某化学小组查阅资料知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步:
①2NO(g)N2O2(g)(快) V1正=K1正c2(NO)V1逆=K1逆c(N2O2)
②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢) V2正=K2正c(N2O2)V2逆=K2逆c2(NO2)
请回答下列问题:
(1)写出反应2NO+O2=2NO2的热化学方程式_______________ (焓变用含和的式子表示。
(2)一定温度下,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡状态,请写出用K1正、K1逆、K2正、K2逆表示的平衡常数表达式K=___________________ 。
(3)工业上可用氨水作为NO2的吸收剂,NO2通入氨水发生的反应:2NO2+2NH3H2O=NH4NO3+NH4NO2+H2O若反应后的溶液滴入甲基橙呈红色,则反应后溶液中c(NO)+c(NO)____ c(NH)(填“>”、“<”或“=”)。
(4)工业上也可用电解法处理氮氧化物的污染。电解池如图所示,阴阳电极间是新型固体氧化物陶瓷,在一定条件下可传导O2-。该电解池阴极的电极反应式是_________ 。
II.在一定温度、压强下,向密闭容器中投入一定量N2和H2,发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
①下列措施中能加快反应速率并提高氢气的转化率的是__________ (填字母)。
a.其他条件不变时,压缩容器体积
b.其他条件不变时,升高反应体系温度
c.使用合适的催化剂
d.保持容器体积不变,充入一定量的氮气
②实际生产中往往需要将温度控制在一个合适的范围,分析温度不宜过高也不宜过低的原因:_______ 。
①2NO(g)N2O2(g)(快) V1正=K1正c2(NO)V1逆=K1逆c(N2O2)
②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢) V2正=K2正c(N2O2)V2逆=K2逆c2(NO2)
请回答下列问题:
(1)写出反应2NO+O2=2NO2的热化学方程式
(2)一定温度下,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡状态,请写出用K1正、K1逆、K2正、K2逆表示的平衡常数表达式K=
(3)工业上可用氨水作为NO2的吸收剂,NO2通入氨水发生的反应:2NO2+2NH3H2O=NH4NO3+NH4NO2+H2O若反应后的溶液滴入甲基橙呈红色,则反应后溶液中c(NO)+c(NO)
(4)工业上也可用电解法处理氮氧化物的污染。电解池如图所示,阴阳电极间是新型固体氧化物陶瓷,在一定条件下可传导O2-。该电解池阴极的电极反应式是
II.在一定温度、压强下,向密闭容器中投入一定量N2和H2,发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
①下列措施中能加快反应速率并提高氢气的转化率的是
a.其他条件不变时,压缩容器体积
b.其他条件不变时,升高反应体系温度
c.使用合适的催化剂
d.保持容器体积不变,充入一定量的氮气
②实际生产中往往需要将温度控制在一个合适的范围,分析温度不宜过高也不宜过低的原因:
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