CO2是一种温室气体,对人类的生存环境产生巨大的影响,将CO2作为原料转化为有用化学品,对实现碳中和及生态环境保护有着重要意义。
Ⅰ.工业上以CO2和NH3为原料合成尿素,在合成塔中存在如下转化:
(1)液相中,合成尿素的热化学方程式为:2NH3(l)+CO2(l)=H2O(l)+NH2CONH2(l) △H=___________ kJ/mol。
(2)在恒容密闭容器中发生反应:2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H<0。下列说法正确的是
Ⅱ.可利用CO2和CH4催化制备合成气(CO、H2),在一定温度下容积为1 L密闭容器中,充入等物质的量CH4和CO2,加入Ni/Al2O3使其发生反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)
(3)反应达平衡后,平衡常数K=81,此时测得c(CO)为3 mol/L,则CH4的转化率为___________ (保留2位有效数字)。
(4)制备“合成气”反应历程分两步:
上述反应中C(ads)为吸附性活性炭,反应历程的能量图变化如下图所示:
①反应速率快慢比较:反应①___________ 反应②(填“>”“<”或“=”),请依据有效碰撞理论微观探析其原因___________ 。
②一定温度下,反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)的平衡常数K=___________ (用k1、k2、k3、k4表示)。
(5)制备合成气(CO、H2)过程中发生副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.0 kJ/mol,在刚性密闭容器中,进料比分别等于1.0、1.5、2.0,且反应达到平衡状态。反应体系中,随温度变化的关系如图所示:
随着进料比的增加,的值___________ (填“增大”、“不变”或“减小”),其原因是___________ 。
Ⅰ.工业上以CO2和NH3为原料合成尿素,在合成塔中存在如下转化:
(1)液相中,合成尿素的热化学方程式为:2NH3(l)+CO2(l)=H2O(l)+NH2CONH2(l) △H=
(2)在恒容密闭容器中发生反应:2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H<0。下列说法正确的是
A.增大CO2的浓度,有利于NH3的转化率增大 |
B.反应在任何温度下都能自发进行 |
C.当混合气体的密度不再发生改变时反应达平衡状态 |
D.充入He,压强增大,平衡向正反应移动 |
Ⅱ.可利用CO2和CH4催化制备合成气(CO、H2),在一定温度下容积为1 L密闭容器中,充入等物质的量CH4和CO2,加入Ni/Al2O3使其发生反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)
(3)反应达平衡后,平衡常数K=81,此时测得c(CO)为3 mol/L,则CH4的转化率为
(4)制备“合成气”反应历程分两步:
步骤 | 反应 | 正反应速率方程 | 逆反应速率方程 |
反应① | CH4(g)C(ads)+2H2(g) | v正=k1·c(CH4) | v逆=k2·c2(H2) |
反应② | C(ads)+CO2(g)2CO(g) | v正=k3·c(CO2) | v逆=k4·c2(CO) |
①反应速率快慢比较:反应①
②一定温度下,反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)的平衡常数K=
(5)制备合成气(CO、H2)过程中发生副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.0 kJ/mol,在刚性密闭容器中,进料比分别等于1.0、1.5、2.0,且反应达到平衡状态。反应体系中,随温度变化的关系如图所示:
随着进料比的增加,的值
2022·广东汕头·二模 查看更多[2]
更新时间:2022-05-06 10:08:01
|
相似题推荐
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐1】氮及其化合物对环境具有显著影响。
(1)已知汽车气缸中氮及其化合物发生如下反应:
①N2(g)+O2(g) ⇌2NO(g) △H=+180 kJ/mol
②N2(g)+2O2(g) ⇌ 2NO2(g) △H=+68 kJ/mol
则2NO(g)+O2(g) ⇌2NO2(g) △H=_____ kJ/mol
(2)对于反应2NO(g)+O2(g) ⇌ 2NO2(g)的反应历程如下:
第一步:2NO(g)N2O2(g)(快速平衡)
第二步:N2O2(g)+O2(g)2NO(g)(慢反应)
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡,第一步反应中:υ正=k1正·c2(NO),υ 逆=k1逆·c(N2O2),k1正、k1逆为速率常数,仅受温度影响。下列叙述正确的是_____
a.整个反应的速率由第一步反应速率决定
b.同一温度下,平衡时第一步反应的越大,反应正向程度越大
c.第二步反应速率慢,因而平衡转化率也低
d.第二步反应的活化能比第一步反应的活化能高
(3)将氨气与二氧化碳在有催化剂的反应器中反应 △H=-87.0 kJ/mol,体系中尿素的产率和催化剂的活性与温度的关系如图1所示:
①a点_____ (填是或不是)处于平衡状态,T1之后尿素产率下降的原因可能是 _____________ 。
②实际生产中,原料气带有水蒸气,图2表示CO2的转化率与氨碳比、水碳比的变化关系。曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的水碳比最大的是_____ ,测得b点氨的转化率为30%,则x=______________ 。
(4)N2H4可作火箭推进剂。已知25℃时N2H4水溶液呈弱碱性:N2H4+H2O⇌N2H5++OH- K1=;N2H5++H2O⇌N2H62++OH - K2=;
①25℃时,向N2H4水溶液中加入H2SO4,欲使c(N2H5+ )>c(N2H4 ),同时c(N2H5+)>c(N2H62+),应控制溶液pH范围__________ (用含a、b式子表示)。
②水合肼(N2H4·H2O)的性质类似一水合氨,与硫酸反应可以生成酸式盐,该盐的化学式为__________ 。
(1)已知汽车气缸中氮及其化合物发生如下反应:
①N2(g)+O2(g) ⇌2NO(g) △H=+180 kJ/mol
②N2(g)+2O2(g) ⇌ 2NO2(g) △H=+68 kJ/mol
则2NO(g)+O2(g) ⇌2NO2(g) △H=
(2)对于反应2NO(g)+O2(g) ⇌ 2NO2(g)的反应历程如下:
第一步:2NO(g)N2O2(g)(快速平衡)
第二步:N2O2(g)+O2(g)2NO(g)(慢反应)
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡,第一步反应中:υ正=k1正·c2(NO),υ 逆=k1逆·c(N2O2),k1正、k1逆为速率常数,仅受温度影响。下列叙述正确的是
a.整个反应的速率由第一步反应速率决定
b.同一温度下,平衡时第一步反应的越大,反应正向程度越大
c.第二步反应速率慢,因而平衡转化率也低
d.第二步反应的活化能比第一步反应的活化能高
(3)将氨气与二氧化碳在有催化剂的反应器中反应 △H=-87.0 kJ/mol,体系中尿素的产率和催化剂的活性与温度的关系如图1所示:
①a点
②实际生产中,原料气带有水蒸气,图2表示CO2的转化率与氨碳比、水碳比的变化关系。曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的水碳比最大的是
(4)N2H4可作火箭推进剂。已知25℃时N2H4水溶液呈弱碱性:N2H4+H2O⇌N2H5++OH- K1=;N2H5++H2O⇌N2H62++OH - K2=;
①25℃时,向N2H4水溶液中加入H2SO4,欲使c(N2H5+ )>c(N2H4 ),同时c(N2H5+)>c(N2H62+),应控制溶液pH范围
②水合肼(N2H4·H2O)的性质类似一水合氨,与硫酸反应可以生成酸式盐,该盐的化学式为
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】二甲醚又称甲醚,简称DME,熔点-141.5℃,沸点-24.9℃,与石油液化气(LPG)相似,被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气(CO、H2)制备二甲醚的反应原理如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1=-90.0kJ·mo l-1
②2 CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-20.0kJ·mo l-1
回答下列问题:
(1)已知:H2O(1) =H2O(g)△H= +44.0kJ/mol,若由合成气(CO、H2)制备1molCH3OCH3(g),且生成H2O(1),其热化学方程式为___________________________________ 。
(2)有人模拟该制备原理:500K时,在2L的密闭容器中充入2mol CO和6molH2,5min达到平衡,平衡时测得c(H2)=1.8mo l·L-1, c(CH3OCH3)=0.2mo l·L-1,此时CO的转化率为__________ 。可逆反应②的平衡常数K2=_____________________ _。
(3)在体积一定的密闭容器中发生反应②,如果该反应的平衡常数K2值变小,下列说法正确的是________________________ 。
A.平衡向正反应方向移动B.平衡移动的原因是升高了温度
C.达到新平衡后体系的压强不变D.容器中CH3OCH3的体积分数减小
(4)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中,按不同投料比充入CO(g)和H2(g)进行反应①,平衡时CO(g)和H2(g)的转化率如图1所示,则a=________ (填数值)。
(5)绿色电源“二甲醚燃料电池”的结构如图2所示,电解质为熔融态的碳酸盐(如熔融K2CO3),其中CO2会参与电极反应。工作时负极的电极反应为______________ 。
(6)对于反应CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g)△H1= + 41.2kJ/mol在一个绝热 的固定容积的容器中,判断此反应达到平衡的标志是______________ 。
①体系的压强不再发生变化②混合气体的密度不变③混合气体的平均相对分子质量不变④各组分的物质的量浓度不再改变⑤体系的温度不再发生变化⑥υ(CO2)正=υ(H2O)逆
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1=-90.0kJ·mo l-1
②2 CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-20.0kJ·mo l-1
回答下列问题:
(1)已知:H2O(1) =H2O(g)△H= +44.0kJ/mol,若由合成气(CO、H2)制备1molCH3OCH3(g),且生成H2O(1),其热化学方程式为
(2)有人模拟该制备原理:500K时,在2L的密闭容器中充入2mol CO和6molH2,5min达到平衡,平衡时测得c(H2)=1.8mo l·L-1, c(CH3OCH3)=0.2mo l·L-1,此时CO的转化率为
(3)在体积一定的密闭容器中发生反应②,如果该反应的平衡常数K2值变小,下列说法正确的是
A.平衡向正反应方向移动B.平衡移动的原因是升高了温度
C.达到新平衡后体系的压强不变D.容器中CH3OCH3的体积分数减小
(4)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中,按不同投料比充入CO(g)和H2(g)进行反应①,平衡时CO(g)和H2(g)的转化率如图1所示,则a=
(5)绿色电源“二甲醚燃料电池”的结构如图2所示,电解质为熔融态的碳酸盐(如熔融K2CO3),其中CO2会参与电极反应。工作时负极的电极反应为
(6)对于反应CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g)△H1= + 41.2kJ/mol在一个
①体系的压强不再发生变化②混合气体的密度不变③混合气体的平均相对分子质量不变④各组分的物质的量浓度不再改变⑤体系的温度不再发生变化⑥υ(CO2)正=υ(H2O)逆
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】一定条件下,乙酸水蒸气重整制氢包括的反应如下:
主反应为: I.CH3COOH(g)⇌2CO(g)+2H2(g) △H1=+213.7kJ·mol-1 K1
II.CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) △H2=-40.1 kJ·mol-1 K2
副反应为: III.CH3COOH(g)⇌CH4(g)+CO2(g) △H3=-33.5 kJ·mol-1 K3
回答下列问题:.
(1)反应CH3COOH(g)+2H2O(g)⇌2CO2(g)+4H2(g)的△H=_______ kJ·mol-1;该反应能自发进行的条件是_______ (填“高温”、“低温”或“任意温度”)。
(2)在T°C的固定体积容器中投入一定量H2O(g)和CH3COOH(g),关于反应I、II,III的叙述正确的是_______ (填选项标号)。
A.反应I的正反应活化能Ea(正) > 213.7 kJ·mol-1
B.若升高体系温度,△H2和K2均减小
C.容器内混合气体总压强不变时,各反应均已达到平衡状态
(3)乙酸重整时,水碳比[n(H2O)/n(CH3COOH)]对H2、CO、CO2平衡产率Y的影响如图1所示(不考虑副反应) :
①图1中c代表的物质是_______ (填化学式)。当投料的水碳比[n(H2O)/n(CH3COOH)]增大时,H2O的平衡转化率将_______ (填“增大”或“减小”)。
②水碳比为5∶1时,温度对平衡时反应产物中各气体含量的影响如图2所示。600°C后,随温度的升高,体系中H2的含量开始减小的原因是_______ 。
③在T°C的恒压容器中若只发生反应I:CH3COOH(g)⇌2CO(g)+2H2(g),总压为p Pa,CH3COOH的平衡转化率为a,则T°C时该反应的平衡常数Kp=_______ (Pa3) (列出含a、p的计算式,不必化简,Kp为以气体分压表示的平衡常数,气体分压=总压×物质的量分数)。
主反应为: I.CH3COOH(g)⇌2CO(g)+2H2(g) △H1=+213.7kJ·mol-1 K1
II.CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) △H2=-40.1 kJ·mol-1 K2
副反应为: III.CH3COOH(g)⇌CH4(g)+CO2(g) △H3=-33.5 kJ·mol-1 K3
回答下列问题:.
(1)反应CH3COOH(g)+2H2O(g)⇌2CO2(g)+4H2(g)的△H=
(2)在T°C的固定体积容器中投入一定量H2O(g)和CH3COOH(g),关于反应I、II,III的叙述正确的是
A.反应I的正反应活化能Ea(正) > 213.7 kJ·mol-1
B.若升高体系温度,△H2和K2均减小
C.容器内混合气体总压强不变时,各反应均已达到平衡状态
(3)乙酸重整时,水碳比[n(H2O)/n(CH3COOH)]对H2、CO、CO2平衡产率Y的影响如图1所示(不考虑副反应) :
①图1中c代表的物质是
②水碳比为5∶1时,温度对平衡时反应产物中各气体含量的影响如图2所示。600°C后,随温度的升高,体系中H2的含量开始减小的原因是
③在T°C的恒压容器中若只发生反应I:CH3COOH(g)⇌2CO(g)+2H2(g),总压为p Pa,CH3COOH的平衡转化率为a,则T°C时该反应的平衡常数Kp=
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既是温室气体,也是重要的化工原料,CO2的捕捉和利用是我国能源领域的一个重要战略方向。
(1)已知:①4H2(g)+2O2(g)4H2O(g) ΔH1=-1067.2 kJ/mol;
②CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-802.0 kJ/mol。
则CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH =___________ kJ/mol。
(2)在体积为1 L的密闭恒容容器中,充入4 mol H2和1 mol CO2,发生反应:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),测得温度对CO2的平衡转化率(%)和催化剂催化效率的影响如图所示。
①欲提高CO2的平衡转化率,可采取的措施有___________ (填序号)。
A.通入惰性气体 B.升高温度 C.增加H2浓度 D.增加CO2浓度 E.使H2O液化分离
②下列说法正确的是___________ (填序号)。
A.平衡常数大小:KN<KM
B.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
C.当压强或混合气体的密度保持不变时均可证明化学反应已达到平衡状态
D.其他条件不变,加入催化剂可以降低该反应活化能,ΔH不变
③已知M点总压为2 MPa,该反应在此温度下的平衡常数Kp=___________ MPa-2(Kp是用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数,气体分压=气体总压×体积分数)
(3)工业上用NaOH溶液作CO2捕捉剂可以降低碳排放,若标况下将4.48 L CO2通入200 mL 1.5 mol/L NaOH溶液中,写出此反应的离子方程式:___________ ,所得溶液离子浓度由大到小的顺序为 ___________ ,若常温下某次捕捉后得到pH=10的溶液,则溶液中c(CO)∶c (HCO)=___________ 。[已知常温下K1(H2CO3)=4.4×10-7;K2(H2CO3)=5×10-11]
(1)已知:①4H2(g)+2O2(g)4H2O(g) ΔH1=-1067.2 kJ/mol;
②CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-802.0 kJ/mol。
则CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH =
(2)在体积为1 L的密闭恒容容器中,充入4 mol H2和1 mol CO2,发生反应:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),测得温度对CO2的平衡转化率(%)和催化剂催化效率的影响如图所示。
①欲提高CO2的平衡转化率,可采取的措施有
A.通入惰性气体 B.升高温度 C.增加H2浓度 D.增加CO2浓度 E.使H2O液化分离
②下列说法正确的是
A.平衡常数大小:KN<KM
B.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
C.当压强或混合气体的密度保持不变时均可证明化学反应已达到平衡状态
D.其他条件不变,加入催化剂可以降低该反应活化能,ΔH不变
③已知M点总压为2 MPa,该反应在此温度下的平衡常数Kp=
(3)工业上用NaOH溶液作CO2捕捉剂可以降低碳排放,若标况下将4.48 L CO2通入200 mL 1.5 mol/L NaOH溶液中,写出此反应的离子方程式:
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(CH3OH)是重要的溶剂和替代燃料,工业常以CO和H2的混合气体为原料一定条件下制备甲醇。
(1)甲醇与乙醇互为_______________ ;完全燃烧时,甲醇与同物质的量的汽油(设平均组成为C8H18)消耗O2量之比为________ 。
(2)工业上常用“水煤气法”获得CO和H2,其反应原理如下:
C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
某水煤气样品中含0.2LCO、0.5LCO2,则该样品中含H2__________ L。
(3)工业上还可以通过下列途径获得H2,其中节能效果最好的是________ 。
A. 高温分解水制取H2:2H2O2H2↑+ O2↑
B. 电解水制取H2:2H2O2H2↑+ O2↑
C. 甲烷与水反应制取H2:CH4 + H2O3H2 + CO
D. 在光催化剂作用下,利用太阳能分解水制取H2:2H2O 2H2↑+ O2↑
(4)在2L的密闭容器中充入1molCO和2molH2,一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),测得CO和CH3OH(g)浓度变化如下图所示。
① 从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=_______________ mol·(L·min)—1。
反应前后容器的压强比为__________ ,平衡时氢气的体积分数为________________ 。
② 能够判断该反应达到平衡的是_______ (填选项)。
A.CO、H2和CH3OH三种物质的浓度相等
B.密闭容器中混合气体的密度不再改变
C.CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
D.相同时间内消耗1 mol CO,同时消耗1 mol CH3OH
(5)为使合成甲醇原料的原子利用率达100%,实际生产中制备水煤气时还使用CH4,则生产投料时,n(C)∶n(H2O)∶n(CH4)=__________ 。
(6)据报道,最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池,电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍,可连续使用一个月才充电一次。假定放电过程中,甲醇完全氧化产生二氧化碳被充分吸收生成CO。写出该电池负极电极反应式_________ 。正极电极反应式_________________ 。电池中放电过程中溶液pH将_____ (填“下降”、“上升”或“不变”)。
(1)甲醇与乙醇互为
(2)工业上常用“水煤气法”获得CO和H2,其反应原理如下:
C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
某水煤气样品中含0.2LCO、0.5LCO2,则该样品中含H2
(3)工业上还可以通过下列途径获得H2,其中节能效果最好的是
A. 高温分解水制取H2:2H2O2H2↑+ O2↑
B. 电解水制取H2:2H2O2H2↑+ O2↑
C. 甲烷与水反应制取H2:CH4 + H2O3H2 + CO
D. 在光催化剂作用下,利用太阳能分解水制取H2:2H2O 2H2↑+ O2↑
(4)在2L的密闭容器中充入1molCO和2molH2,一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),测得CO和CH3OH(g)浓度变化如下图所示。
① 从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=
反应前后容器的压强比为
② 能够判断该反应达到平衡的是
A.CO、H2和CH3OH三种物质的浓度相等
B.密闭容器中混合气体的密度不再改变
C.CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
D.相同时间内消耗1 mol CO,同时消耗1 mol CH3OH
(5)为使合成甲醇原料的原子利用率达100%,实际生产中制备水煤气时还使用CH4,则生产投料时,n(C)∶n(H2O)∶n(CH4)=
(6)据报道,最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池,电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍,可连续使用一个月才充电一次。假定放电过程中,甲醇完全氧化产生二氧化碳被充分吸收生成CO。写出该电池负极电极反应式
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
【推荐3】二氧化硫是形成酸雨的主要物质,又是生产硫酸的主要原料,在工农业生产中具有重要的应用价值。有效去除和利用是环境保护的重要议题。
(1)工业制硫酸中的一步重要反应是的催化氧化:。恒温下,将a mol 与b mol的混合气体通入2L的恒容密闭容器中发生反应,在5s末测得的物质的量是0.1mol。
①0~5s内用表示该反应的平均反应速率_______ 。
②下列可以说明该反应达到平衡状态的是_______ (填标号)。
A.
B.
C.容器内气体的密度不再变化
D.混合气体的压强不再变化
(2)利用。燃料电池的示意图如图。电极a为电池的_______ 极,_______ (填“得”或“失”)电子。
(3)用含碘废水、制取碘酸钾,其工艺流程如下:
①检验含碘废水中是否含有的常用试剂是_______ (写试剂名称)。
②通入的目的是将还原为,该反应的离子方程式为_______ 。
③该工艺的五种物质的制备反应中,不涉及氧化还原反应的步骤是“制_______ ”。
(1)工业制硫酸中的一步重要反应是的催化氧化:。恒温下,将a mol 与b mol的混合气体通入2L的恒容密闭容器中发生反应,在5s末测得的物质的量是0.1mol。
①0~5s内用表示该反应的平均反应速率
②下列可以说明该反应达到平衡状态的是
A.
B.
C.容器内气体的密度不再变化
D.混合气体的压强不再变化
(2)利用。燃料电池的示意图如图。电极a为电池的
(3)用含碘废水、制取碘酸钾,其工艺流程如下:
①检验含碘废水中是否含有的常用试剂是
②通入的目的是将还原为,该反应的离子方程式为
③该工艺的五种物质的制备反应中,不涉及氧化还原反应的步骤是“制
您最近一年使用:0次
解答题-实验探究题
|
较难
(0.4)
名校
【推荐1】硫酰氯(SO2Cl2)可用于有机合成和药物制造等。实验室利用SO2和Cl2在活性炭作用下制取SO2Cl2[SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l) ΔH=-97.3kJ/mol],装置如图所示(部分装置省略)。已知SO2Cl2的熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,有强腐蚀性,不宜接触碱、醇、纤维素等许多无机物和有机物,遇水能发生剧烈反应并产生白雾。回答下列问题:
I.SO2Cl2的制备
(1)水应从___ (选填“a”或“b”)口进入。
(2)制取SO2的最佳组合是___ (填标号)。
①Fe+18.4mol/LH2SO4
②Na2SO3+70%H2SO4
③Na2SO3+3mo/LHNO3
(3)乙装置中盛放的试剂是___ 。
(4)制备过程中需要将装置甲置于冰水浴中,原因是___ 。
(5)反应结束后,分离甲中混合物的最佳实验操作是___ 。
II.测定产品中SO2Cl2的含量,实验步骤如下:
①取1.5g产品加入足量Ba(OH)2溶液,充分振荡、过滤、洗涤,将所得溶液均放入锥形瓶中;
②向锥形瓶中加入硝酸酸化,再加入0.2000mol·L-1的AgNO3溶液l00.00mL;
③向其中加入2mL硝基苯,用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖;
④加入NH4Fe(SO4)2指示剂,用0.1000mol·L-1NH4SCN溶液滴定过量Ag+,终点所用体积为10.00mL。
已知:Ksp(AgCl)=3.2×10-10 Ksp(AgSCN)=2×10-12
(6)滴定终点的现象为___ 。
(7)产品中SO2Cl2的质量分数为___ %,若步骤③不加入硝基苯则所测SO2Cl2含量将___ (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
I.SO2Cl2的制备
(1)水应从
(2)制取SO2的最佳组合是
①Fe+18.4mol/LH2SO4
②Na2SO3+70%H2SO4
③Na2SO3+3mo/LHNO3
(3)乙装置中盛放的试剂是
(4)制备过程中需要将装置甲置于冰水浴中,原因是
(5)反应结束后,分离甲中混合物的最佳实验操作是
II.测定产品中SO2Cl2的含量,实验步骤如下:
①取1.5g产品加入足量Ba(OH)2溶液,充分振荡、过滤、洗涤,将所得溶液均放入锥形瓶中;
②向锥形瓶中加入硝酸酸化,再加入0.2000mol·L-1的AgNO3溶液l00.00mL;
③向其中加入2mL硝基苯,用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖;
④加入NH4Fe(SO4)2指示剂,用0.1000mol·L-1NH4SCN溶液滴定过量Ag+,终点所用体积为10.00mL。
已知:Ksp(AgCl)=3.2×10-10 Ksp(AgSCN)=2×10-12
(6)滴定终点的现象为
(7)产品中SO2Cl2的质量分数为
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
【推荐2】某兴趣小组以重铬酸钾()溶液为研究对象,改变条件使其发生“色彩变幻”。
已知:①溶液存在平衡:。
②含铬元素的离子在溶液中的颜色:(橙色);(黄色);Cr3+(绿色)。(1)i可证明反应的正反应是_____ (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)ⅱ是验证“只降低生成物的浓度,该平衡正向移动”,试剂a是_____ (填化学式)。
(3)ⅲ的目的是要验证“增大生成物的浓度,该平衡逆向移动”,此实验不能达到预期目的,理由是______ 。
(4)根据实验Ⅱ中不同现象,可以得出的结论是______ 。
(5)继续实验Ⅲ:______ 。
②第二步溶液变绿色:该反应的离子方程式是_______ 。
已知:①溶液存在平衡:。
②含铬元素的离子在溶液中的颜色:(橙色);(黄色);Cr3+(绿色)。(1)i可证明反应的正反应是
(2)ⅱ是验证“只降低生成物的浓度,该平衡正向移动”,试剂a是
(3)ⅲ的目的是要验证“增大生成物的浓度,该平衡逆向移动”,此实验不能达到预期目的,理由是
(4)根据实验Ⅱ中不同现象,可以得出的结论是
(5)继续实验Ⅲ:
实验Ⅲ:
①第一步溶液变黄的原因是②第二步溶液变绿色:该反应的离子方程式是
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】水煤气变换[CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题:
(1)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用标注。
该历程中决速步骤的化学方程式为__ (方程式两边若有相同物料不用约简)。水煤气变换反应的热化学方程式为__ 。
(2)t1℃时,密闭容器中,通入一定量的CO和H2O,发生水煤气变换反应,容器中各物质浓度(单位:mol·L-1)变化如下表所示:
①一定处于平衡状态的时间段为__ 。
②5~6min时间段内,平衡移动方向为__ (填“向左移动”或“向右移动”),根据表中数据判断,平衡移动的原因是__ (填字母编号)。
a.增加了H2O(g)的量 b.增加氢气浓度 c.使用催化剂 d.降低温度
③t2℃时(t2>t1),在相同条件下发生上述反应,达平衡时,CO浓度__ c1(填“>”“<”或“=”)。
(3)已知反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)的平衡常数随温度变化情况如图所示:
①该反应是__ (填“吸热”或“放热”)反应。
②若T1时水煤气变换反应的平衡常数等于0.5,则T1时FeO(s)+H2(g)Fe(s)+H2O(g)的平衡常数为__ 。
(4)水煤气可做燃料电池的燃料。一种熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。电极A上H2参与的电极反应为__ 。假设催化炉产生的CO与H2物质的量之比为1︰2。电极A处产生的CO2有部分参与循环利用,其利用率为__ 。
(1)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用标注。
该历程中决速步骤的化学方程式为
(2)t1℃时,密闭容器中,通入一定量的CO和H2O,发生水煤气变换反应,容器中各物质浓度(单位:mol·L-1)变化如下表所示:
时间(min) | CO | H2O | CO2 | H2 |
0 | 0.200 | 0.300 | 0 | 0 |
2 | 0.138 | 0.238 | 0.062 | 0.062 |
3 | c1 | c2 | c3 | c3 |
4 | c1 | c2 | c3 | c3 |
5 | 0.116 | 0.216 | 0.084 | |
6 | 0.096 | 0.266 | 0.104 |
②5~6min时间段内,平衡移动方向为
a.增加了H2O(g)的量 b.增加氢气浓度 c.使用催化剂 d.降低温度
③t2℃时(t2>t1),在相同条件下发生上述反应,达平衡时,CO浓度
(3)已知反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)的平衡常数随温度变化情况如图所示:
①该反应是
②若T1时水煤气变换反应的平衡常数等于0.5,则T1时FeO(s)+H2(g)Fe(s)+H2O(g)的平衡常数为
(4)水煤气可做燃料电池的燃料。一种熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。电极A上H2参与的电极反应为
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1】氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源,许多国家和地区已经广泛开展了氢能研究。
(1)与汽油、煤炭相比,氢气作为燃料的优点是:_______ 。
(2)以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法,其流程图如图所示:
相关反应的热化学方程式为
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
则反应_______ 。
(3)利用水煤气转化法制氢涉及的反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅱ在不同进气比[]、不同温度下,测得相应的CO平衡转化率见下表(各点对应的其他反应条件都相同)。
a点平衡混合物中CO的体积分数为_______ %(保留1位小数),a、b、c、d点对应的反应温度最高的是_______ ,d点对应的平衡常数K=_______ 。
(4)一种“分步法电解制氢气”的装置如图。该方法制氢气分两步,第一步在惰性电极产生,电极发生氧化反应;第二步在另一个惰性电极产生。
①第一步反应时,开关K应该连接_______ (填“”或“”)。
②第二步反应时,发生的电极反应方程式:_______ 。
(1)与汽油、煤炭相比,氢气作为燃料的优点是:
(2)以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法,其流程图如图所示:
相关反应的热化学方程式为
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
则反应
(3)利用水煤气转化法制氢涉及的反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅱ在不同进气比[]、不同温度下,测得相应的CO平衡转化率见下表(各点对应的其他反应条件都相同)。
平衡点 | a | b | c | d |
0.5 | 0.5 | 1 | 1 | |
CO平衡转化率/% | 50 | 66.7 | 50 | 80 |
a点平衡混合物中CO的体积分数为
(4)一种“分步法电解制氢气”的装置如图。该方法制氢气分两步,第一步在惰性电极产生,电极发生氧化反应;第二步在另一个惰性电极产生。
①第一步反应时,开关K应该连接
②第二步反应时,发生的电极反应方程式:
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】在化学化工领域有诸多用途。回答下列问题:
(1)、条件下,的燃烧过程中,每消耗放出热量,表示燃烧热的热化学方程式为_______ 。
(2)在催化作用下合成的反应为。
①下列有利于提高的平衡转化率的是_______ (填字母,下同)。
A.低温高压 B.高温低压 C.高温高压 D.低温低压
②下列有关合成的说法中正确的是_______ 。
A.存在非极性共价键的断裂与形成
B.所有分子均为极性分子
C.如图为的晶胞结构,图中表示
D.催化剂可降低该反应的焓变
(3)工业上可利用和反应制备光气:。在恒温恒容密闭容器中充入和,在催化剂作用下发生反应,测得及的物质的量随时间变化如图所示:
①的平均反应速率为_______ 。
②第一次平衡时,的平衡转化率为_______ ;该温度下反应的平衡常数_______ (保留三位有效数字)。
③在第时,改变的条件是_______ 。
(4)一定条件下,与反应生成和:。已知,(、为速率常数,只与温度有关)。若在的密闭容器中充入和,在一定温度下达到平衡时,的转化率为,则_______ 。
(1)、条件下,的燃烧过程中,每消耗放出热量,表示燃烧热的热化学方程式为
(2)在催化作用下合成的反应为。
①下列有利于提高的平衡转化率的是
A.低温高压 B.高温低压 C.高温高压 D.低温低压
②下列有关合成的说法中正确的是
A.存在非极性共价键的断裂与形成
B.所有分子均为极性分子
C.如图为的晶胞结构,图中表示
D.催化剂可降低该反应的焓变
(3)工业上可利用和反应制备光气:。在恒温恒容密闭容器中充入和,在催化剂作用下发生反应,测得及的物质的量随时间变化如图所示:
①的平均反应速率为
②第一次平衡时,的平衡转化率为
③在第时,改变的条件是
(4)一定条件下,与反应生成和:。已知,(、为速率常数,只与温度有关)。若在的密闭容器中充入和,在一定温度下达到平衡时,的转化率为,则
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3】CS2是一种常见溶剂,还可用于生产人造粘胶纤维等。回答下列问题:
(1)CS2与酸性KMnO4溶液反应,产物为CO2和硫酸盐,该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为_______ (MnO4-被还原为Mn2+)
(2)甲烷硫磺法制取CS2的反应为CH4(g)+2S2(g)CS2(g)+2H2S(g) △H。
① 在恒温恒容密闭容器中进行该反应时,能说明该反应已达到平衡状态的是_______ (填字母)
A.v正(S2)=2v逆(CS2)
B.容器内气体的密度不再随时间变化
C.容器内气体的总压强不再随时间变化
D.单位时间内断裂C-H键数目与断裂H—S键数目相等
②已知下列键能数据:
该反应的△H_______ kJ•mol-1
(3)在一密闭容器中,起始时向该容器中充入H2S和CH4且n(H2S):n(CH4)=2:1,发生反应:CH4(g) +2H2S(g)⇌CS2(g) + 4H2(g)。0.1MPa时,温度变化对平衡时产物的物质的量分数的影响如图所示:
①该反应△H_______ (填“>”或“<”)0。
②M点,H2S的平衡转化率为_______ ,为提高H2S的平衡转化率,除改变温度外,还可采取的措施是_______ (列举一条)。
③N点,平衡分压p(CS2)=_______ MPa,对应温度下,该反应的KP =_______ (MPa)2。(KP为以分压表示的平衡常数)
(1)CS2与酸性KMnO4溶液反应,产物为CO2和硫酸盐,该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为
(2)甲烷硫磺法制取CS2的反应为CH4(g)+2S2(g)CS2(g)+2H2S(g) △H。
① 在恒温恒容密闭容器中进行该反应时,能说明该反应已达到平衡状态的是
A.v正(S2)=2v逆(CS2)
B.容器内气体的密度不再随时间变化
C.容器内气体的总压强不再随时间变化
D.单位时间内断裂C-H键数目与断裂H—S键数目相等
②已知下列键能数据:
共价键 | C—H | S=S | C=S | H—S |
律能/kJ∙mol-1 | 411 | 425 | 573 | 363 |
该反应的△H
(3)在一密闭容器中,起始时向该容器中充入H2S和CH4且n(H2S):n(CH4)=2:1,发生反应:CH4(g) +2H2S(g)⇌CS2(g) + 4H2(g)。0.1MPa时,温度变化对平衡时产物的物质的量分数的影响如图所示:
①该反应△H
②M点,H2S的平衡转化率为
③N点,平衡分压p(CS2)=
您最近一年使用:0次