当今中国积极推进绿色低碳发展,力争在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。因此,研发CO2利用技术,降低空气中CO2含量成为研究热点。以CO2、H2为原料同时发生反应Ⅰ、Ⅱ如下:
反应Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1 K1
反应Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2 K2
(1)如图1所示,则△H1-△H2____ 0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)一定条件下,向体积为2L的恒容密闭容器中通入0.1molCO2和0.3molH2发生上述反应,达到平衡时,容器中CH3OH为0.02mol,CO为0.04mol,此时CO2的转化率为____ 。反应Ⅰ的化学平衡常数K1=_____ 。
(3)CO2也可以与NH3合成尿素,反应为:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g) △H<0,分为两步:
已知投料的组成为CO2、NH3和水蒸气(有助于分离尿素),一定条件下,不同氨碳比与水碳比投料时CO2平衡转化率图象(图2,其中a、b代表水碳比):下列叙述正确的是_____ 。
(4)CO2/HCOOH循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。例如:HCO催化储氢,在密闭容器中,向含有催化剂的KHCO3溶液(CO2与KOH溶液反应制得)中通入H2生成HCOO-,其离子方程式为HCO+H2HCOO-+H2。若其他条件不变,HCO转化为HCOO-的转化率随温度的变化如图3所示。反应温度在80℃~120℃范围内,HCO催化加氢的转化率下降的可能原因是_____ (至少两点理由)。
反应Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1 K1
反应Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2 K2
(1)如图1所示,则△H1-△H2
(2)一定条件下,向体积为2L的恒容密闭容器中通入0.1molCO2和0.3molH2发生上述反应,达到平衡时,容器中CH3OH为0.02mol,CO为0.04mol,此时CO2的转化率为
(3)CO2也可以与NH3合成尿素,反应为:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g) △H<0,分为两步:
反应步骤 | 反应方程式 | |
Ⅰ | 2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(l) △HⅠ | 快速放热 |
Ⅱ | NH2COONH4(l)NH2CONH2(l)+H2O(g) △HⅡ | 慢速吸热 |
A.反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ,△HⅠ<△HⅡ |
B.增大氨碳比有利于提高尿素产率,原因之一是过量氨气与反应Ⅱ生成的水反应,促进平衡正移 |
C.实际生产中若选择曲线a,则氨碳比应控制在4.0左右 |
D.曲线a的水碳比大于曲线b,减小水碳比有利于尿素生成 |
21-22高二下·浙江·期中 查看更多[2]
更新时间:2022-04-18 21:07:31
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(0.4)
【推荐1】“雾疆”成为人们越来越关心的环境问题。雾霾中含有二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物等污染性物质。回答下列问题:
(1)汽车尾气是雾霾形成的原因之一。尾气治理可用汽油中挥发出来的烃类物质催化还原尾气中的NO气体,该过程的化学方程式为________ 。
(2)冬季燃煤供暖产生的废气也是雾霾的主要来源之一。经研究发现将煤炭在的气氛下燃烧,能够降低煤炭燃烧时NO的排放,主要反应为。
已知:①
②
③
则反应的________ 。
(3)某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫,将得到的溶液进行电解,其中阴、阳膜组合电解装置如图所示,电极材料为石墨。
①表示________ 填“阴离子”或“阳离子”交换膜。分别代表生产中的原料或产品,其中C为硫酸溶液,则A表示________ ,E表示________ 。
②阳极的电极反应式为________ 。
(4)SO2经过净化后与空气混合进行催化氧化可制取硫酸,其中发生催化氧化的反应为。若在、条件下,往一恒容密闭容器中通入和的混合气体::,测得容器内总压强与反应时间的关系如图所示。
①图中A点时,的转化率为________ 。
②在其他条件不变的情况下,测得时压强的变化曲线如图2所示,则C点的正反应速率正与A点的逆反应速率逆的大小关系为正________ 填“”“”或“”逆。
③图中B点的压强平衡常数________ 用平衡分压代表平衡浓度计算,分压总压物质的量分数。
(1)汽车尾气是雾霾形成的原因之一。尾气治理可用汽油中挥发出来的烃类物质催化还原尾气中的NO气体,该过程的化学方程式为
(2)冬季燃煤供暖产生的废气也是雾霾的主要来源之一。经研究发现将煤炭在的气氛下燃烧,能够降低煤炭燃烧时NO的排放,主要反应为。
已知:①
②
③
则反应的
(3)某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫,将得到的溶液进行电解,其中阴、阳膜组合电解装置如图所示,电极材料为石墨。
①表示
②阳极的电极反应式为
(4)SO2经过净化后与空气混合进行催化氧化可制取硫酸,其中发生催化氧化的反应为。若在、条件下,往一恒容密闭容器中通入和的混合气体::,测得容器内总压强与反应时间的关系如图所示。
①图中A点时,的转化率为
②在其他条件不变的情况下,测得时压强的变化曲线如图2所示,则C点的正反应速率正与A点的逆反应速率逆的大小关系为正
③图中B点的压强平衡常数
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(0.4)
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解题方法
【推荐2】研究氮、碳及其化合物的资源化利用具有重要的意义。回答下列问题:
(1)已知氢气还原氮气合成氨低温下自发发生。若将2.0mol和通入体积为1L的密闭容器中,分别在和温度下进行反应。曲线A表示温度下的变化,曲线B表示温度下的变化,温度下反应到a点恰好达到平衡。
①温度______ (填“>”“<”或“=”下同) 。温度下恰好平衡时,曲线B上的点为b(m,n),则m______ 12,n_____ 2;
②温度下,若某时刻容器内气体的压强为起始时的80%,则此时v(正)________ (填“>”“<”或“=”)v(逆)。
(2)以焦炭为原料,在高温下与水蒸气反应可制得水煤气,涉及反应如下:
I.
II.
III.
三个反应的平衡常数随温度变化的关系如图所示,则表示、的曲线依次是_______ 、_______ 。
(3)在Cu-ZnO催化下,同时发生以下反应,是解决能源短缺的重要手段。
I.
II.
在容积不变的密闭容器中,保持温度不变,充入一定量的和,起始及达平衡时,容器内各气体的物质的量及总压强如下表所示:
若容器内反应I、II均达到平衡时,,反应①的平衡常数_______ 。(用含p的式子表示,分压=总压×气体物质的量分数)
(1)已知氢气还原氮气合成氨低温下自发发生。若将2.0mol和通入体积为1L的密闭容器中,分别在和温度下进行反应。曲线A表示温度下的变化,曲线B表示温度下的变化,温度下反应到a点恰好达到平衡。
①温度
②温度下,若某时刻容器内气体的压强为起始时的80%,则此时v(正)
(2)以焦炭为原料,在高温下与水蒸气反应可制得水煤气,涉及反应如下:
I.
II.
III.
三个反应的平衡常数随温度变化的关系如图所示,则表示、的曲线依次是
(3)在Cu-ZnO催化下,同时发生以下反应,是解决能源短缺的重要手段。
I.
II.
在容积不变的密闭容器中,保持温度不变,充入一定量的和,起始及达平衡时,容器内各气体的物质的量及总压强如下表所示:
总压强/kPa | ||||||
起始/mol | 0.5 | 0.9 | 0 | 0 | 0 | |
平衡/mol | 0.3 |
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(0.4)
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解题方法
【推荐3】研究NOx、SO2、CO等大气污染气体的处理方法具有重要意义。
(1)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。
已知:用CO(g)还原NO2(g)的能量转化关系如图所示。
若用标准状况下 22.4LCO,还原NO2至N2(CO完全反应)的整个过程中,转移电子的物质的量为_______ mol,放出的热量为_______ kJ(用含有a的代数式表示)。
(2)用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染。例如:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO (g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2
若1molCH4还原NO2至N2和液态水,整个过程中放出的热量为867kJ,则△H2=______ 。
(1)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。
已知:用CO(g)还原NO2(g)的能量转化关系如图所示。
若用标准状况下 22.4LCO,还原NO2至N2(CO完全反应)的整个过程中,转移电子的物质的量为
(2)用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染。例如:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO (g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2
若1molCH4还原NO2至N2和液态水,整个过程中放出的热量为867kJ,则△H2=
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(0.4)
【推荐1】高纯硅用途广泛,是制备高纯硅的主要原料,制备主要有以下工艺。
Ⅰ.热氢化法:在1200~1400℃、0.2~0.4MPa条件下,和在热氢化炉内反应。
(1)已知热氢化法制有两种反应路径,反应进程如图所示是,该过程更优的路径是___________ (填“a”或“b”)。
Ⅱ.氯氢化法:反应原理为 。
(2)在恒温恒容条件下,该反应达到化学平衡状态,下列说法正确的是___________ 。
A.HCl、和的物质的量浓度之比为3:1:1
B.向体系中充入HCl,反应速率增大,平衡常数增大
C.向反应体系充入惰性气体,平衡不发生移动
D.移除部分,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动
E.该反应在高温下自发进行
Ⅲ.冷氢化法:在一定条件下发生如下反应
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
ⅳ.
(3)___________ (写出代数式)
(4)已知反应ⅰ和反应ⅳ的压强平衡常数的负对数随着温度的变化如图所示。
①反应ⅰ、ⅳ中,属于放热反应的是___________ (填序号)。
②某温度下,保持压强为12MPa的某恒压密闭容器中,起始时加入足量Si,通入8 mol 和6 mol ,假设只发生反应ⅰ和反应ⅳ,反应达到平衡后,测得转化率为50%,,该温度下的反应ⅰ压强平衡常数___________ (已知压强平衡常数的表达式为各气体物质的平衡分压替代物质的量浓度,气体的分压等于其物质的量分数乘以总压强)。
Ⅳ.锌还原法:发生以下反应
ⅴ:
ⅵ:
(5)一定温度下,向恒容密闭容器中充入Zn和的混合气体,发生反应ⅴ和ⅵ,反应ⅵ的净速率,其中、分别为正、逆反应的速率常数,p为气体的分压,降低温度时,___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(6)图甲为不同温度下达到平衡时各组分的物质的量分数,图乙为在催化剂作用下同一时间内,硅的产率与反应温度的关系曲线,M点到N点硅的产率缓慢下降的可能原因是___________ ,N点后硅的产率快速下降的主要原因是___________ 。
Ⅰ.热氢化法:在1200~1400℃、0.2~0.4MPa条件下,和在热氢化炉内反应。
(1)已知热氢化法制有两种反应路径,反应进程如图所示是,该过程更优的路径是
Ⅱ.氯氢化法:反应原理为 。
(2)在恒温恒容条件下,该反应达到化学平衡状态,下列说法正确的是
A.HCl、和的物质的量浓度之比为3:1:1
B.向体系中充入HCl,反应速率增大,平衡常数增大
C.向反应体系充入惰性气体,平衡不发生移动
D.移除部分,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动
E.该反应在高温下自发进行
Ⅲ.冷氢化法:在一定条件下发生如下反应
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
ⅳ.
(3)
(4)已知反应ⅰ和反应ⅳ的压强平衡常数的负对数随着温度的变化如图所示。
①反应ⅰ、ⅳ中,属于放热反应的是
②某温度下,保持压强为12MPa的某恒压密闭容器中,起始时加入足量Si,通入8 mol 和6 mol ,假设只发生反应ⅰ和反应ⅳ,反应达到平衡后,测得转化率为50%,,该温度下的反应ⅰ压强平衡常数
Ⅳ.锌还原法:发生以下反应
ⅴ:
ⅵ:
(5)一定温度下,向恒容密闭容器中充入Zn和的混合气体,发生反应ⅴ和ⅵ,反应ⅵ的净速率,其中、分别为正、逆反应的速率常数,p为气体的分压,降低温度时,
(6)图甲为不同温度下达到平衡时各组分的物质的量分数,图乙为在催化剂作用下同一时间内,硅的产率与反应温度的关系曲线,M点到N点硅的产率缓慢下降的可能原因是
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(0.4)
解题方法
【推荐2】CO2可作为合成低碳烯烃的原料加以利用。如:
2CO2(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g) ΔH= a kJ·mol-1
如图所示为在体积为1 L的恒容容器中,投料为3 mol H2和1 mol CO2时,测得的温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响。
已知:H2和CH2=CH2的标准燃烧热分别是-285.8 kJ·mol-1和-1411.0 kJ·mol-1。
H2O(g)H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1
请回答:
(1)a=____________ kJ·mol-1。
(2)上述由CO2合成CH2=CH2的反应在_______ 下自发(填“高温”或“低温”),理由是_____________ 。
(3)计算250 ℃时该反应平衡常数的数值K=____________ 。
(4)下列说法正确的是____________ 。
a.平衡常数大小:M>N
b.反应物活化分子百分数大小:M>N
c.其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃时CO2的平衡转化率可能位于点M1
d.其他条件不变,若投料改为4 mol H2和1 mol CO2时,则250℃时CO2的平衡转化率可能位于点M2
e.当压强、混合气体的密度或n(H2)/n(CO2)不变时均可视为化学反应已达到平衡状态
(5)保持某温度(大于100℃)不变,在体积为V L的恒容容器中以n(H2)∶n(CO2)=3∶1的投料比加入反应物,至t0时达到化学平衡。t1时将容器体积瞬间扩大至2V L并保持不变,t2时重新达平衡。作出容器内混合气体的平均相对分子质量随时间变化的图象。
____________
2CO2(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g) ΔH= a kJ·mol-1
如图所示为在体积为1 L的恒容容器中,投料为3 mol H2和1 mol CO2时,测得的温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响。
已知:H2和CH2=CH2的标准燃烧热分别是-285.8 kJ·mol-1和-1411.0 kJ·mol-1。
H2O(g)H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1
请回答:
(1)a=
(2)上述由CO2合成CH2=CH2的反应在
(3)计算250 ℃时该反应平衡常数的数值K=
(4)下列说法正确的是
a.平衡常数大小:M>N
b.反应物活化分子百分数大小:M>N
c.其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃时CO2的平衡转化率可能位于点M1
d.其他条件不变,若投料改为4 mol H2和1 mol CO2时,则250℃时CO2的平衡转化率可能位于点M2
e.当压强、混合气体的密度或n(H2)/n(CO2)不变时均可视为化学反应已达到平衡状态
(5)保持某温度(大于100℃)不变,在体积为V L的恒容容器中以n(H2)∶n(CO2)=3∶1的投料比加入反应物,至t0时达到化学平衡。t1时将容器体积瞬间扩大至2V L并保持不变,t2时重新达平衡。作出容器内混合气体的平均相对分子质量随时间变化的图象。
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(0.4)
解题方法
【推荐3】乙醇是一种重要的化工原料,在生活、生产中的应用广泛。
(1)工业上利用二甲醚合成乙醇
反应①:CH3OCH3(g) + CO(g)CH3COOCH3(g) △H1
反应②:CH3COOCH3(g) + 2H2(g)CH3OH(g) + C2H5OH(g) △H2
一定压强下,温度对二甲醚和乙酸甲酯平衡转化率影响如图所示,则△H1
_____________ 0(填“>”或“<”,下同)、△H2_____________ 0。温度对平衡体系中乙酸甲酯的含量和乙醇含量的影响如图所示。在300 K~600 K范围内,乙酸甲酯的百分含量逐渐增加,乙醇的百分含量逐渐减小的原因是_____________ 。
(2)乙醇加入汽油(平均分子式为C8H18)中能改善油品质量,减少对环境的影响。
①乙醇汽油可提高燃油的燃烧效率,减少CO等不完全燃烧产物的生成。相同条件下,等物质的量的乙醇与汽油完全燃烧消耗氧气之比为_____________ 。
②NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag−ZSM−5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如右图所示。若不使用CO,温度超过775 K,发现NO的分解率降低,其可能的原因为_____________ ;在=1的条件下,应控制的最佳温度在_____________ 左右。写出此条件下发生反应的化学方程式:_____________ 。
(3)某乙醇燃料电池采用质子(H+)溶剂,在200℃左右供电的电池总反应为C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O。该电池负极的电极反应式为_____________ 。
(1)工业上利用二甲醚合成乙醇
反应①:CH3OCH3(g) + CO(g)CH3COOCH3(g) △H1
反应②:CH3COOCH3(g) + 2H2(g)CH3OH(g) + C2H5OH(g) △H2
一定压强下,温度对二甲醚和乙酸甲酯平衡转化率影响如图所示,则△H1
(2)乙醇加入汽油(平均分子式为C8H18)中能改善油品质量,减少对环境的影响。
①乙醇汽油可提高燃油的燃烧效率,减少CO等不完全燃烧产物的生成。相同条件下,等物质的量的乙醇与汽油完全燃烧消耗氧气之比为
②NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag−ZSM−5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如右图所示。若不使用CO,温度超过775 K,发现NO的分解率降低,其可能的原因为
(3)某乙醇燃料电池采用质子(H+)溶剂,在200℃左右供电的电池总反应为C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O。该电池负极的电极反应式为
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(0.4)
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【推荐1】课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法,是德国诺贝尔化学奖获得者哈伯发明的。其合成原理为: ,。
(1)关于工业合成氨的说法不正确的是___________。
(2)在恒温恒容密闭容器中进行合成氨的反应,下列能说明该反应已达到平衡状态的是______ 。
a.容器内、、的浓度之比为
b.
c.容器内压强保持不变
d.混合气体的密度保持不变
(3)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度,n表示物质的量)。
①图象中和的关系是:___________ (填“>,<或=”,下同)
②a、b、c、d四点所处的平衡状态中,反应物的转化率最高的是___________ (填字母)。
(4)恒温下,往一个4L的密闭容器中充入和,反应过程中对的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:
①此条件下该反应的化学平衡常数K=___________ 。
②若维持容器体积不变,温度不变,往原平衡体系中加入、和各4mol,化学平衡将向___________ 反应方向移动(填“正”或“逆”)。
(1)关于工业合成氨的说法不正确的是___________。
A.因为,所以该反应一定能自发进行 |
B.因为,所以该反应一定不能自发进行 |
C.在高温下进行是为了提高反应物的转化率 |
D.使用催化剂加快反应速率是因为催化剂降低了反应的 |
a.容器内、、的浓度之比为
b.
c.容器内压强保持不变
d.混合气体的密度保持不变
(3)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度,n表示物质的量)。
①图象中和的关系是:
②a、b、c、d四点所处的平衡状态中,反应物的转化率最高的是
(4)恒温下,往一个4L的密闭容器中充入和,反应过程中对的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:
时间/min | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
0.08 | 0.14 | 0.18 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
①此条件下该反应的化学平衡常数K=
②若维持容器体积不变,温度不变,往原平衡体系中加入、和各4mol,化学平衡将向
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【推荐2】二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H 1=-90.7 kJ·mol-1 K1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H 2=-23.5 kJ·mol-1 K2
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H 3=-41.2kJ·mol-1 K3
回答下列问题:
(1)则反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=____ kJ·mol-1;该反应的平衡常数K=____ (用K1、K2、K3表示)
(2)下列措施中,能提高CH3OCH3产率的有____ 。
A.使用过量的CO B.升高温度 C.增大压强
(3)将合成气以n(H2)/n(CO)=2通入1 L的反应器中,一定条件下发生反应:4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H,其CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图1所示,下列说法正确的是____ 。
A.△H <0
B.P1>P2>P3:
C.若在P3和316℃时,起始时n(H2)/n(CO)=3,则达到平衡时,CO转化率小于50%
(4)采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn的合金),利用CO和H2制备二甲醚。观察图2回答问题。催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为____ 时最有利于二甲醚的合成。
(5)图3为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图,a电极的电极反应式为_____ 。
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H 1=-90.7 kJ·mol-1 K1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H 2=-23.5 kJ·mol-1 K2
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H 3=-41.2kJ·mol-1 K3
回答下列问题:
(1)则反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=
(2)下列措施中,能提高CH3OCH3产率的有
A.使用过量的CO B.升高温度 C.增大压强
(3)将合成气以n(H2)/n(CO)=2通入1 L的反应器中,一定条件下发生反应:4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H,其CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图1所示,下列说法正确的是
A.△H <0
B.P1>P2>P3:
C.若在P3和316℃时,起始时n(H2)/n(CO)=3,则达到平衡时,CO转化率小于50%
(4)采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn的合金),利用CO和H2制备二甲醚。观察图2回答问题。催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为
(5)图3为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图,a电极的电极反应式为
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【推荐3】节能减排,减少的排放,是尽快实现“碳达峰”、“碳中和”的关键因素。回答下列问题:
(1)以、为原料合成可有效降低空气中二氧化碳的含量,主要反应如下:
Ⅰ.,
Ⅱ.,
①反应的___________ 。
②不同条件下,按照一定投料比投料通入和,的平衡转化率如图所示:
压强、、由小到大的顺序是___________ 。实际生产中,压强为时,选择温度为400℃,采用此温度的原因可能是___________ (填标号)。
A.升高温度,加快反应速率
B.增大的平衡转化率
C.该温度下催化剂的催化效率较高
(2)烷烃类燃料脱氢处理,达到资源的综合利用并获得洁净能源,也是减少排放的重要举措。一定温度下,向恒容密闭容器中充入,脱氢分解为和,开始压强为pkPa,的体积分数与反应时间的关系如下图所示:
此温度下该反应的平衡常数___________ kPa(用含字母p的代数式表示,是用反应体系中气体物质的分压表示的平衡常数,平衡分压总压体积分数)。
(3)近年来,有研究人员用通过电催化生成多种燃料,实现的回收利用,其工作原理如图所示。
①溶液中向___________ 电极移动(填“Pt”或“Cu”)。
②Pt电极上的产物为___________ (填化学式)。
③Cu电极上产生的电极反应式为___________ 。
(1)以、为原料合成可有效降低空气中二氧化碳的含量,主要反应如下:
Ⅰ.,
Ⅱ.,
①反应的
②不同条件下,按照一定投料比投料通入和,的平衡转化率如图所示:
压强、、由小到大的顺序是
A.升高温度,加快反应速率
B.增大的平衡转化率
C.该温度下催化剂的催化效率较高
(2)烷烃类燃料脱氢处理,达到资源的综合利用并获得洁净能源,也是减少排放的重要举措。一定温度下,向恒容密闭容器中充入,脱氢分解为和,开始压强为pkPa,的体积分数与反应时间的关系如下图所示:
此温度下该反应的平衡常数
(3)近年来,有研究人员用通过电催化生成多种燃料,实现的回收利用,其工作原理如图所示。
①溶液中向
②Pt电极上的产物为
③Cu电极上产生的电极反应式为
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(0.4)
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解题方法
【推荐1】回答下列问题
(1)理论研究表明,在和下,异构化反应的能量变化如图。①稳定性:_______ (填“>”、“<”或“=”)。
②该异构化反应的______________ 。
(2)“长征2F”运载火箭使用和(偏二甲册)作推进剂。液态在液态中燃烧生成、、三种气体,放出热量,该反应的热化学方程式为_______________ 。
(3)工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物()、、等气体,严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
I.脱硝:催化剂存在下,还原生成水蒸气和其他无毒物质的化学方程式为_______________ 。
Ⅱ.脱碳:向2L密闭容器中加入、,在恒温恒容的条件下发生反应。
(4)下列叙述中,能说明此反应达到平衡状态的是_____________(填字母)。
(5)该反应过程中的部分数据见下表:
前10min内的平均反应速率________ ;平衡时的转化率为__________ 。
(6)汽车中的电瓶使用的就是铅酸电池,工作时电池总反应为,下列说法正确的是_________。
(7)甲醇()—空气燃料电池是一种高效能、轻污染的车载电池,以为电解质溶液,负极发生的电极反应式为___________ 。
(1)理论研究表明,在和下,异构化反应的能量变化如图。①稳定性:
②该异构化反应的
(2)“长征2F”运载火箭使用和(偏二甲册)作推进剂。液态在液态中燃烧生成、、三种气体,放出热量,该反应的热化学方程式为
(3)工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物()、、等气体,严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
I.脱硝:催化剂存在下,还原生成水蒸气和其他无毒物质的化学方程式为
Ⅱ.脱碳:向2L密闭容器中加入、,在恒温恒容的条件下发生反应。
(4)下列叙述中,能说明此反应达到平衡状态的是_____________(填字母)。
A.单位时间内生成的同时生成 |
B. |
C.和的浓度保持不变 |
D.混合气体的密度保持不变 |
(5)该反应过程中的部分数据见下表:
反应时间 | ||||
0 | 2 | 6 | 0 | 0 |
10 | 4.5 | |||
20 | 1 | |||
30 | 1 |
(6)汽车中的电瓶使用的就是铅酸电池,工作时电池总反应为,下列说法正确的是_________。
A.放电时,负极的电极反应式为:P |
B.放电时,正极附近溶液增大 |
C.放电时,理论上每生成硫酸铅,外电路中转移的电子为 |
D.充电过程是原电池的工作原理 |
(7)甲醇()—空气燃料电池是一种高效能、轻污染的车载电池,以为电解质溶液,负极发生的电极反应式为
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(0.4)
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【推荐2】R是一种亲氯有机物,属于非电解质,易溶于水,在含Cl-的溶液中能发生如下反应。
反应I:R(aq)+Cl-(aq)RCl-(aq)
反应II:RCl-(aq)+Cl-(aq)RCl(aq)
回答下列问题:
(1)常温下,向NaCl溶液中加入R,15s末测得c(RC1-)=0.07mol/L,c(RCl)=0.04mol/L。
①0~15s内,C1-的平均消耗速率v(C1-)=________ 。
②待反应充分进行,达到平衡状态时溶液的体积为V0,加蒸馏水稀释至溶液体积为V,达到新平衡时,Cl-的物质的量浓度为c平衡(Cl-),RCl的物质的量浓度为c平衡(RCl)。写出反应I平衡常数的表达式KI=_______ ,稀释过程中平衡常数KI的值_______ (填“变大”、“变小”或“不变”),请在答题卡坐标内画出随1g的变化趋势曲线________ 。
(2)室温下,向Cl-初始浓度c0(Cl-)=amol/L的NaCl溶液中加入不同量的R,用数据传感器测得平衡时(X表示Cl-、RCl-,RCl随变化的数据,记录如表所示(b和d代表数字,忽略溶液体积变化):
①从表格中数据可看出关系式:++2×=1,则d=_______ ;此关系式也可从理论上推导,下列理论依据中,可推导该关系式的有_______ (填选项序号)。
A.能量守恒定律
B.电荷守恒定律
C.质量守恒定律
D.氧化还原反应遵循还原剂失去的电子总数和氧化剂得到的电子总数相等的规律
②=0.50时,R的转化率为_______ (写出计算过程)。
(3)R的分子结构可表示为M-COOH,M为有机分子部分结构。补充完整方程式:R+CH3CH2OHM-COOCH2HC3+________ 。
反应I:R(aq)+Cl-(aq)RCl-(aq)
反应II:RCl-(aq)+Cl-(aq)RCl(aq)
回答下列问题:
(1)常温下,向NaCl溶液中加入R,15s末测得c(RC1-)=0.07mol/L,c(RCl)=0.04mol/L。
①0~15s内,C1-的平均消耗速率v(C1-)=
②待反应充分进行,达到平衡状态时溶液的体积为V0,加蒸馏水稀释至溶液体积为V,达到新平衡时,Cl-的物质的量浓度为c平衡(Cl-),RCl的物质的量浓度为c平衡(RCl)。写出反应I平衡常数的表达式KI=
(2)室温下,向Cl-初始浓度c0(Cl-)=amol/L的NaCl溶液中加入不同量的R,用数据传感器测得平衡时(X表示Cl-、RCl-,RCl随变化的数据,记录如表所示(b和d代表数字,忽略溶液体积变化):
0 | 0.25 | 0.50 | 0.75 | 1.00 | ||
Cl- | 1.00 | 0.79 | 0.64 | 0.54 | 0.46 | |
RCl- | 0 | 0.09 | 0.16 | 0.22 | 0.28 | |
RCl | 0 | 0.06 | b | d | 0.13 |
A.能量守恒定律
B.电荷守恒定律
C.质量守恒定律
D.氧化还原反应遵循还原剂失去的电子总数和氧化剂得到的电子总数相等的规律
②=0.50时,R的转化率为
(3)R的分子结构可表示为M-COOH,M为有机分子部分结构。补充完整方程式:R+CH3CH2OHM-COOCH2HC3+
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(0.4)
解题方法
【推荐3】工业合成氨对人类生存贡献巨大,反应原理为:
(1)若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2 mol的N2和0. 6 mol 的H2在一定条件下发生反应,若在5分钟时反应达到平衡,此时测得NH3的物质的量为0.2 mol。则前5分钟的平均反应速率_______ 。下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是_______ (填序号字母)
a.容器内、、的物质的量浓度之比为1:3:2
b.
c.容器内压强保持不变
d.混合气体的密度保持不变
(2)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,省略了反应过程中的部分微粒)。
写出步骤c的化学方程式_______ ;由图象可知合成氨反应的△H_______ 0(填“>”“<”或“=”)。
(3)将n(N2):n(H2)=1:3的混合气体,匀速通过装有催化剂的刚性反应器,反应器温度变化与从反应器排出气体中的体积分数关系如图。随着反应器温度升高,的体积分数先增大后减小的原因是_______ 。
某温度下,混合气体在刚性容器内发生反应,起始气体总压为2×107Pa,平衡时总压为开始的90%,则H2的转化率为_______ 。用某物质的平衡分压(气体分压P分=P总×体积分数)代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作KP),此温度下,该反应的化学平衡常数KP=_______ (分压列计算式、不化简)。
(4)合成氨的原料气H2可来自甲烷水蒸气催化重整(SMR)。我国科学家对甲烷和水蒸气催化重整反应机理也进行了广泛研究,通常认为该反应分两步进行。第一步:CH4催化裂解生成H2和碳(或碳氢物种),其中碳(或碳氢物种)吸附在催化剂上,如;第二步:碳(或碳氢物种)和H2O反应生成CO2和H2,如。反应过程和能量变化残图如下(过程①没有加催化剂,过程②加入催化剂),过程①和②的关系为:①_______ ②(填“>”“<”或“=”);控制整个过程②反应速率的是第_______ 步(填“I”或“Ⅱ”),其原因为_______ 。
(1)若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2 mol的N2和0. 6 mol 的H2在一定条件下发生反应,若在5分钟时反应达到平衡,此时测得NH3的物质的量为0.2 mol。则前5分钟的平均反应速率
a.容器内、、的物质的量浓度之比为1:3:2
b.
c.容器内压强保持不变
d.混合气体的密度保持不变
(2)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,省略了反应过程中的部分微粒)。
写出步骤c的化学方程式
(3)将n(N2):n(H2)=1:3的混合气体,匀速通过装有催化剂的刚性反应器,反应器温度变化与从反应器排出气体中的体积分数关系如图。随着反应器温度升高,的体积分数先增大后减小的原因是
某温度下,混合气体在刚性容器内发生反应,起始气体总压为2×107Pa,平衡时总压为开始的90%,则H2的转化率为
(4)合成氨的原料气H2可来自甲烷水蒸气催化重整(SMR)。我国科学家对甲烷和水蒸气催化重整反应机理也进行了广泛研究,通常认为该反应分两步进行。第一步:CH4催化裂解生成H2和碳(或碳氢物种),其中碳(或碳氢物种)吸附在催化剂上,如;第二步:碳(或碳氢物种)和H2O反应生成CO2和H2,如。反应过程和能量变化残图如下(过程①没有加催化剂,过程②加入催化剂),过程①和②的关系为:①
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