氢是人们公认的清洁能源,作为零碳能源正在脱颖而出,氢的获得及以氢为原料的工业生产工艺成为科技工作者研究的重要课题。
(1)工业生产中可利用还原制备清洁能源甲醇。
①已知和的燃烧热()分别为、。与合成甲醇的能量变化如图甲所示,则用和制备甲醇和液态水的热化学方程式为___________ 。
②将一定量的和充入某恒容密闭容器中,测得在不同催化剂作用下,相同时间内的转化率与温度的变化如图乙所示,催化效果最好的是催化剂___________ (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”);该反应在a点达到平衡状态,a点的转化率比b点的高,其原因是___________ 。
(2)利用和水蒸气可生产,反应的化学方程式为。将不同量的和分别通入体积为2L的恒容密闭容器中进行上述反应,得到数据如下表所示
①该反应的正反应为___________ 反应(填“放热”或“吸热”)。
②900℃时,从开始到达到平衡时的反应速率___________ (保留2位小数),达到平衡时___________ 。
(3)利用废弃的的热分解可生产:。现将通入某恒压(压强)密闭容器中,在不同温度下测得的平衡转化率如图所示。
已知:对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强代替物质的量浓度也可表示平衡常数。温度为℃时,该反应的平衡常数___________ (用a的代数式表示)。
(1)工业生产中可利用还原制备清洁能源甲醇。
①已知和的燃烧热()分别为、。与合成甲醇的能量变化如图甲所示,则用和制备甲醇和液态水的热化学方程式为
②将一定量的和充入某恒容密闭容器中,测得在不同催化剂作用下,相同时间内的转化率与温度的变化如图乙所示,催化效果最好的是催化剂
(2)利用和水蒸气可生产,反应的化学方程式为。将不同量的和分别通入体积为2L的恒容密闭容器中进行上述反应,得到数据如下表所示
温度/℃ | 起始量 | 达到平衡 | |||
转化率 | 时间/min | ||||
650 | 4 | 2 | 1.6 | 6 | |
900 | 3 | 2 | 3 |
②900℃时,从开始到达到平衡时的反应速率
(3)利用废弃的的热分解可生产:。现将通入某恒压(压强)密闭容器中,在不同温度下测得的平衡转化率如图所示。
已知:对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强代替物质的量浓度也可表示平衡常数。温度为℃时,该反应的平衡常数
更新时间:2022-09-01 21:41:50
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【推荐1】二氧化碳的大量排放直接威胁着人类赖以生存的生态环境,二氧化碳加氢合成甲醇的研究,对开辟新的能源合成途径、控制环境污染具有十分重要的经济价值和战略意义,二氧化碳加氢合成甲醇的热化学方程式的能量变化如图所示。
已知:E7=E1+591.9=E2+510.5=E3+461=E4+430=E5+222.6=E6+197.6。
(1)Ⅰ和Ⅱ相比,Ⅱ改变的条件是__ ;Ⅱ中的第一步反应和第二步反应分别是___ (填“放热”或“吸热”,下同)反应和___ 反应,Ⅱ的总反应速率由第___ 步反应决定。
(2)Ⅰ表示的热化学方程式为___ ;该反应逆反应的活化能为___ 。
(3)已知H2(g)的燃烧热△H为—285.8kJ•mol-1,则CH3OH(l)的燃烧热△H=___ 。
(4)已知H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ•mol-1,则CH3OH(l)=CH3OH(g)△H=___ 。
已知:E7=E1+591.9=E2+510.5=E3+461=E4+430=E5+222.6=E6+197.6。
(1)Ⅰ和Ⅱ相比,Ⅱ改变的条件是
(2)Ⅰ表示的热化学方程式为
(3)已知H2(g)的燃烧热△H为—285.8kJ•mol-1,则CH3OH(l)的燃烧热△H=
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【推荐2】“碳中和”是科学研究的热点问题。
Ⅰ.利用催化加氢制二甲醚,可以实现的再利用,涉及以下主要反应:
ⅰ.
ⅱ.
相关物质及能量变化如图1:
(1)反应ⅱ的___________ ,该反应在___________ (填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
(2)恒压条件下,当、起始量相等时,平衡时,的转化率和的选择性随温度变化如图2。已知:的选择性。
①220°C时,和反应一段时间后,测得A点的选择性为60%,不改变反应时间和温度,能提高的选择性的措施有___________ (任写一种)。
②300°C后,的选择性下降,的平衡转化率上升,原因是___________ 。
③300°C时,通入、各1 mol,若只考虑反应ⅰ、ⅱ,平衡时的选择性、的平衡转化率均为40%,平衡时生成的物质的量为___________ mol,此温度下反应ⅰ的平衡常数___________ (列出计算式即可)。
Ⅱ.直接催化加氢生成甲酸是实现碳中和的另一种途径,在纳米金催化剂上,直接催化加氢生成甲酸。其反应历程如图3,其中吸附在催化剂表面上的物质用*标注,TS为过渡态。
(3)①该历程中决速步骤的化学方程式是___________ 。
②催化剂Au的晶胞结构如图4,若以一个Au原子为中心,其周围最多有___________ 个紧邻的Au原子。
Ⅰ.利用催化加氢制二甲醚,可以实现的再利用,涉及以下主要反应:
ⅰ.
ⅱ.
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(1)反应ⅱ的
(2)恒压条件下,当、起始量相等时,平衡时,的转化率和的选择性随温度变化如图2。已知:的选择性。
①220°C时,和反应一段时间后,测得A点的选择性为60%,不改变反应时间和温度,能提高的选择性的措施有
②300°C后,的选择性下降,的平衡转化率上升,原因是
③300°C时,通入、各1 mol,若只考虑反应ⅰ、ⅱ,平衡时的选择性、的平衡转化率均为40%,平衡时生成的物质的量为
Ⅱ.直接催化加氢生成甲酸是实现碳中和的另一种途径,在纳米金催化剂上,直接催化加氢生成甲酸。其反应历程如图3,其中吸附在催化剂表面上的物质用*标注,TS为过渡态。
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【推荐3】合成SO3是生产硫酸的重要步骤,产生的尾气SO2需要处理。回答下列问题。
(1)工业脱硫过程中会有副反应发生,已知:① ;②CO的燃烧热()为,则反应③ =___________ 。
(2)烟气中的SO2可采用活性炭脱除,其过程首先要经物理吸附(代表吸附态)、、,然后是化学吸附(化学反应),如图所示:
①写出化学吸附过程中生成SO3的化学方程式:___________ 。
②一定温度下,在密闭容器中发生反应:,下列有关说法正确的是___________ (填序号)。
A.加入催化剂,有利于加快反应速率
B.容器中n(SO2)和n(SO3)的和不再改变时,可说明该反应达到化学平衡状态
C.研发新的催化剂可以提高SO3的平衡产率
D.增加O2的物质的量可提高SO2的平衡转化率
(3)向某密闭容器中充入1mol SO2、1mol O2合成SO3时,SO2的平衡转化率与反应温度和压强的关系如图所示。
①该反应的___________ 0(填“>”或“<”)。
②图中B点SO2的平衡转化率高,但实际生产时选择A点的反应条件,原因是___________ 。
③C点对应的Kp=___________ MPa-1(结果保留一位小数,Kp为用分压表示的化学平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(1)工业脱硫过程中会有副反应发生,已知:① ;②CO的燃烧热()为,则反应③ =
(2)烟气中的SO2可采用活性炭脱除,其过程首先要经物理吸附(代表吸附态)、、,然后是化学吸附(化学反应),如图所示:
①写出化学吸附过程中生成SO3的化学方程式:
②一定温度下,在密闭容器中发生反应:,下列有关说法正确的是
A.加入催化剂,有利于加快反应速率
B.容器中n(SO2)和n(SO3)的和不再改变时,可说明该反应达到化学平衡状态
C.研发新的催化剂可以提高SO3的平衡产率
D.增加O2的物质的量可提高SO2的平衡转化率
(3)向某密闭容器中充入1mol SO2、1mol O2合成SO3时,SO2的平衡转化率与反应温度和压强的关系如图所示。
①该反应的
②图中B点SO2的平衡转化率高,但实际生产时选择A点的反应条件,原因是
③C点对应的Kp=
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【推荐1】氮氧化物中造成大气污染的主要是一氧化氮()和二氧化氮()。工业上主要使用还原法将氮氧化物转化为氮气和水,从而达到无污染排放。
(1)用一氧化碳还原氮氧化物,可防止氮氧化物污染。已知:
①;
②;
③
则的燃烧热为_____;
(2)一定条件下向恒容密闭容器中分别充入一定量和,发生反应:
①若该反应在不同条件下的密闭容器中进行,测得下列反应速率中最快的一项是_____
A. B.
C. D.
②测得反应过程中,的浓度随时间的变化如图。下列说法正确的是_____
A.ab段反应速率加快的原因可能是反应放热
B.分离出部分,正反应速率加快
C.若向容器内充入一定体积的,压强增大,化学反应速率加快
D.的化学反应速率
(3)已知温度不同,和之间发生反应的机理不同。
①时,和发生基元反应(即一步完成):,其反应过程如图所示。
②时,则经过两步反应。反应机理是:(慢),(快)。
下列有关说法错误的是_____
(4)汽车尾气里含有的气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:,已知该反应在,平衡常数。
①某温度下,向的密闭容器中充入和各,5分钟后的物质的量为,则用表示的平均反应速率___________ 。10分钟时,的物质的量___________ (填“大于”、“小于”或“等于”)。
②该温度下,某时刻测得容器内的浓度分别为和,此时反应___________ (填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”)。
(5)在室温下存在平衡,利用现代手持技术传感器可以探究压强对该平衡的影响。在恒定温度和标准压强条件下,往针筒中充入一定体积的气体后密封并保持活塞位置不变。分别在、时迅速移动活塞后并保持活塞位置不变,测定针筒内气体压强变化如图所示。
①B点对应的操作是快速_____ (填“向内推”或“向外拉”)注射器活塞;
②下列有关说法错误的是______ 。
A.E、H两点对应的的体积分数较大的为E点
B.B、C、D三点正反应速率最大的是B点
C.C点时体系的颜色比D点深
D.图像中C、E两点气体平均摩尔质量最大的点为C
(1)用一氧化碳还原氮氧化物,可防止氮氧化物污染。已知:
①;
②;
③
则的燃烧热为_____;
A. | B. |
C. | D. |
①若该反应在不同条件下的密闭容器中进行,测得下列反应速率中最快的一项是
A. B.
C. D.
②测得反应过程中,的浓度随时间的变化如图。下列说法正确的是
A.ab段反应速率加快的原因可能是反应放热
B.分离出部分,正反应速率加快
C.若向容器内充入一定体积的,压强增大,化学反应速率加快
D.的化学反应速率
(3)已知温度不同,和之间发生反应的机理不同。
①时,和发生基元反应(即一步完成):,其反应过程如图所示。
②时,则经过两步反应。反应机理是:(慢),(快)。
下列有关说法错误的是_____
A.相同条件下,活化分子的能量比对应反应物分子的能量高 |
B.时,总反应速率由第一步决定 |
C.使用催化剂可增加活化分子百分数,提高的平衡转化率 |
D.温度不同反应机理不同,但都经历氮氧键断裂和碳氧键生成的过程 |
①某温度下,向的密闭容器中充入和各,5分钟后的物质的量为,则用表示的平均反应速率
②该温度下,某时刻测得容器内的浓度分别为和,此时反应
(5)在室温下存在平衡,利用现代手持技术传感器可以探究压强对该平衡的影响。在恒定温度和标准压强条件下,往针筒中充入一定体积的气体后密封并保持活塞位置不变。分别在、时迅速移动活塞后并保持活塞位置不变,测定针筒内气体压强变化如图所示。
①B点对应的操作是快速
②下列有关说法错误的是
A.E、H两点对应的的体积分数较大的为E点
B.B、C、D三点正反应速率最大的是B点
C.C点时体系的颜色比D点深
D.图像中C、E两点气体平均摩尔质量最大的点为C
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【推荐2】地球上的氮元素对动植物有重要的作用,氮元素形成的化合物是当前的研究热点。回答下列问题:
(1)在7℃时,向一个3L的恒容密闭容器中通入,发生反应:,此时的平衡转化率为60%。
①科学上规定:在298.15K时,由最稳定的单质生成1mol某纯物质时的焓变,叫做该物质的标准摩尔生成焓();最稳定的单质的标准摩尔生成焓规定为零。已知:部分物质的标准摩尔生成焓数据如表(单位:):
则上述该反应的=___________ 。
②下列说法错误的是___________ (填标号)。
a.当混合气体的平均摩尔质量不变时,反应达到平衡
b.当时,反应达到平衡
c.反应过程中分离出,正反应速率增大
d.平衡时,若的转化率为60%,则a=5
(2)把NO与按物质的量之比为2:1充入注射器中,然后迅速推压注射器的活塞至一个位置,看到气体颜色“先变深后变浅”。查文献得知:的反应速率非常快,在气体压缩的同时,反应立刻达到新的平衡,观察不到由旧平衡到新平衡的“过渡态”。如图是利用数字压强传感器记录的反应体系的压强随时间的变化曲线。结合以上信息,分析气体颜色“后变浅”的原因___________ 。
(3)将固体置于一个2L的恒容真空密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:①,②,经过10min反应达到平衡,此时,压强为120kPa。
①前10min内用表示的平均化学反应速率为___________ 。
②反应②的为___________ (分压=总压×物质的量分数)。
③甲同学绘制出如图所示平衡后四种气体在平衡体系中的体积分数随温度的变化情况。
乙同学认为曲线b不可能表示氢气的体积分数,原因是___________
(4)一种焦炭催化CO还原NO反应的反应历程如下,请补充完整(“*表示吸附态”)
Ⅰ.NONO*
Ⅱ.2NO*ON-NO*
Ⅲ.___________
Ⅳ.ON-NO-CO*ON-N*+CO2;
Ⅴ.___________ 。
(1)在7℃时,向一个3L的恒容密闭容器中通入,发生反应:,此时的平衡转化率为60%。
①科学上规定:在298.15K时,由最稳定的单质生成1mol某纯物质时的焓变,叫做该物质的标准摩尔生成焓();最稳定的单质的标准摩尔生成焓规定为零。已知:部分物质的标准摩尔生成焓数据如表(单位:):
物质 | ||||||
-46.1 | 0 | 90.3 | -241.8 | 33.2 | 11.1 |
②下列说法错误的是
a.当混合气体的平均摩尔质量不变时,反应达到平衡
b.当时,反应达到平衡
c.反应过程中分离出,正反应速率增大
d.平衡时,若的转化率为60%,则a=5
(2)把NO与按物质的量之比为2:1充入注射器中,然后迅速推压注射器的活塞至一个位置,看到气体颜色“先变深后变浅”。查文献得知:的反应速率非常快,在气体压缩的同时,反应立刻达到新的平衡,观察不到由旧平衡到新平衡的“过渡态”。如图是利用数字压强传感器记录的反应体系的压强随时间的变化曲线。结合以上信息,分析气体颜色“后变浅”的原因
(3)将固体置于一个2L的恒容真空密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:①,②,经过10min反应达到平衡,此时,压强为120kPa。
①前10min内用表示的平均化学反应速率为
②反应②的为
③甲同学绘制出如图所示平衡后四种气体在平衡体系中的体积分数随温度的变化情况。
乙同学认为曲线b不可能表示氢气的体积分数,原因是
(4)一种焦炭催化CO还原NO反应的反应历程如下,请补充完整(“*表示吸附态”)
Ⅰ.NONO*
Ⅱ.2NO*ON-NO*
Ⅲ.
Ⅳ.ON-NO-CO*ON-N*+CO2;
Ⅴ.
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【推荐3】“绿水青山就是金山银山”,近年来,绿色发展、生态保护成为中国的新名片。
Ⅰ.已知25℃和101kPa下:
①
②
③
(1)则表示燃烧热的热化学方程式为___________ 。
Ⅱ.和在一定条件下反应可制得合成气,在1L密闭容器中分别通入和,发生反应: 。
(2)该反应在___________ (填“高温”或“低温”)条件下能自发进行。
(3)下列能判断达到平衡状态的是___________(填序号)。
Ⅲ.已知催化加氢合成乙醇的反应原理为:,设m为起始时的投料比,即。
(4)图中投料比相同,温度从高到低的顺序为___________ 。
(5)图2、、从大到小的顺序为___________ 。
(6)下图表示在总压为5MPa的恒压条件下,且时,平衡状态时各物质的物质的量分数与温度的关系,则曲线d代表的物质为___________ (填化学式)。
Ⅳ.工业上可用丙烯加成法制备1,2—二氯丙烷(),主要副产物为3—氯丙烯(),反应原理为:
①
②
一定温度下,向恒容密闭容器中充入等物质的量的和发生反应,容器内气体的压强随时间的变化如表所示:
(7)用单位时间内气体分压的变化表示反应①的反应速率,即,则前120min内平均反应速率___________ 。
(8)该温度下,若平衡时HCl的体积分数为12.5%,反应①的平衡常数___________ (为以分压表示的平衡常数,保留小数点后2位)。
Ⅰ.已知25℃和101kPa下:
①
②
③
(1)则表示燃烧热的热化学方程式为
Ⅱ.和在一定条件下反应可制得合成气,在1L密闭容器中分别通入和,发生反应: 。
(2)该反应在
(3)下列能判断达到平衡状态的是___________(填序号)。
A.一定温度下,容积固定的容器中,密度保持不变 |
B.容积固定的绝热容器中,温度保持不变 |
C.一定温度和容积固定的容器中,平均相对分子质量不变 |
D.和的物质的量之比不再改变 |
Ⅲ.已知催化加氢合成乙醇的反应原理为:,设m为起始时的投料比,即。
(4)图中投料比相同,温度从高到低的顺序为
(5)图2、、从大到小的顺序为
(6)下图表示在总压为5MPa的恒压条件下,且时,平衡状态时各物质的物质的量分数与温度的关系,则曲线d代表的物质为
Ⅳ.工业上可用丙烯加成法制备1,2—二氯丙烷(),主要副产物为3—氯丙烯(),反应原理为:
①
②
一定温度下,向恒容密闭容器中充入等物质的量的和发生反应,容器内气体的压强随时间的变化如表所示:
时间/min | 0 | 60 | 120 | 180 | 240 | 300 | 360 |
压强/kPa | 80 | 74.2 | 69.2 | 65.2 | 61.6 | 57.6 | 57.6 |
(8)该温度下,若平衡时HCl的体积分数为12.5%,反应①的平衡常数
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【推荐1】(Ⅰ)工业尾气SO2、NO2是污染大气、形成酸雨的罪魁祸首。请回答下列问题:异氰酸(化学式:HNCO,C为+4价)可用于消除尾气中的NO2。其反应原理为:HNCO+NO2→N2+CO2+ (未配平)。
①上述反应的氧化剂是____________ 。
②配平后方框内应填写____________ 。
③每处理33.6LNO2(标准状况),反应中转移电子的数目为____________ 。
(Ⅱ)为了减少CO对大气的污染,某研究性学习小组拟研究利用CO和H2O反应转化为绿色能源H2.已知:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=﹣566.0kJ• mol﹣1;2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=﹣483.6kJ• mol﹣1;2H2O(g)═H2O(l)△H=﹣44.0kJ• mol﹣1。
(1)写出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的热化学方程式:____________ 。
(2)氢气是合成氨的重要原料,合成氨反应的热化学方程式如下:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=﹣92.4kJ•moL﹣1。
①当合成氨反应达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、H2和NH3的量),反应速率与时间的关系如图所示.图中t3时引起平衡移动的条件可能是______ ,其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是______ 。
②温度为T℃时,将1mol N2和2mol H2放入容积为0.5L的密闭容器中,充分反应后测得N2的平衡转化率为50%.则反应在T℃时的平衡常数为______ mol﹣2•L2。
③目前工业合成氨的原理是:N2+3H22NH3如图表示随条件改变,平衡体系中氨气体积分数的变化趋势,当横坐标为压强时,变化趋势正确的是(填序号,下同)___ ,当横坐标为温度时,变化趋势正确的是___ 。
(3)常温下氨气和HCl均极易溶于水,现将相同体积、相同物质的量浓度的氨水和盐酸混合,所得溶液中各离子的物质的量浓度按照由大到小的顺序排列依次为____ >____ >____ >____ 。
①上述反应的氧化剂是
②配平后方框内应填写
③每处理33.6LNO2(标准状况),反应中转移电子的数目为
(Ⅱ)为了减少CO对大气的污染,某研究性学习小组拟研究利用CO和H2O反应转化为绿色能源H2.已知:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=﹣566.0kJ• mol﹣1;2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=﹣483.6kJ• mol﹣1;2H2O(g)═H2O(l)△H=﹣44.0kJ• mol﹣1。
(1)写出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的热化学方程式:
(2)氢气是合成氨的重要原料,合成氨反应的热化学方程式如下:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=﹣92.4kJ•moL﹣1。
①当合成氨反应达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、H2和NH3的量),反应速率与时间的关系如图所示.图中t3时引起平衡移动的条件可能是
②温度为T℃时,将1mol N2和2mol H2放入容积为0.5L的密闭容器中,充分反应后测得N2的平衡转化率为50%.则反应在T℃时的平衡常数为
③目前工业合成氨的原理是:N2+3H22NH3如图表示随条件改变,平衡体系中氨气体积分数的变化趋势,当横坐标为压强时,变化趋势正确的是(填序号,下同)
(3)常温下氨气和HCl均极易溶于水,现将相同体积、相同物质的量浓度的氨水和盐酸混合,所得溶液中各离子的物质的量浓度按照由大到小的顺序排列依次为
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【推荐2】TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯TiCl4的流程示意图如下:
资料:TiCl4及所含杂质氯化物的性质
(1)氯化过程:TiO2与Cl2难以直接反应,加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。
已知:TiO2(s)+2 Cl2(g)= TiCl4(g)+ O2(g) ΔH1=+175.4 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2=-220.9 kJ·mol-1
① 沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式:_______________________ 。
② 氯化过程中CO和CO2可以相互转化,根据如图判断:CO2生成CO反应的ΔH_____ 0(填“>”“<”或“=”),判断依据:_______________ 。
③ 氯化反应的尾气须处理后排放,尾气中的HCl和Cl2经吸收可得粗盐酸、FeCl3溶液,则尾气的吸收液依次是__________________________ 。
④ 氯化产物冷却至室温,经过滤得到粗TiCl4混合液,则滤渣中含有_____________ 。
(2)精制过程:粗TiCl4经两步蒸馏得纯TiCl4。示意图如下:
物质a是______________ ,T2应控制在_________ 。
资料:TiCl4及所含杂质氯化物的性质
化合物 | SiCl4 | TiCl4 | AlCl3 | FeCl3 | MgCl2 |
沸点/℃ | 58 | 136 | 181(升华) | 316 | 1412 |
熔点/℃ | −69 | −25 | 193 | 304 | 714 |
在TiCl4中的溶解性 | 互溶 | —— | 微溶 | 难溶 |
已知:TiO2(s)+2 Cl2(g)= TiCl4(g)+ O2(g) ΔH1=+175.4 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2=-220.9 kJ·mol-1
① 沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式:
② 氯化过程中CO和CO2可以相互转化,根据如图判断:CO2生成CO反应的ΔH
③ 氯化反应的尾气须处理后排放,尾气中的HCl和Cl2经吸收可得粗盐酸、FeCl3溶液,则尾气的吸收液依次是
④ 氯化产物冷却至室温,经过滤得到粗TiCl4混合液,则滤渣中含有
(2)精制过程:粗TiCl4经两步蒸馏得纯TiCl4。示意图如下:
物质a是
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【推荐3】硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途,如可用作农药防治小麦黑穗病,制造磁性氧化铁、铁催化剂等。回答下列问题:
(1)在气氛中,的脱水热分解过程如图所示:
根据上述实验结果,可知x=___________ ,y=___________ 。
(2)已知下列热化学方程式:
则的___________ 。
(3)将置入抽空的刚性容器中,升高温度发生分解反应:。平衡时的关系如下图所示。时,该反应的平衡总压___________ 、平衡常数___________ 。随反应温度升高而___________ (填“增大”“减小”或“不変”)。
(4)提高温度,上述容器中进一步发生反应,在达到平衡时,、,则___________ ,___________ (列出计算式)。
(1)在气氛中,的脱水热分解过程如图所示:
根据上述实验结果,可知x=
(2)已知下列热化学方程式:
则的
(3)将置入抽空的刚性容器中,升高温度发生分解反应:。平衡时的关系如下图所示。时,该反应的平衡总压
(4)提高温度,上述容器中进一步发生反应,在达到平衡时,、,则
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【推荐1】苯乙烯是一种重要的有机化工原料,可广泛用于合成橡胶,工程塑料及制药等。工业上可通过乙苯催化脱氢来制取苯乙烯,反应方程式如下:
(g)(g)+H2(g) ΔH
(1)已知部分物质的燃烧热数据如下表:
则_______ 。
(2)下列关于反应的说法正确的是_______(填序号)
(3)工业装置通常采用铁基氧化物催化剂,通入过热水蒸气(615~645℃)、水油比(水与乙苯质量比)1.4~1.8、常压的条件下发生乙苯的催化脱氢反应。
①反应中通入水蒸气的作用是_______ 。
②将物质的量分数组成为m%乙苯(g)、n%的气体通入反应器,在温度t、压强p下进行反应。平衡时,乙苯的转化率为,则苯乙烯的分压为_______ ,平衡常数_______ (以分压表示,分压=总压×物质的量分数)
(4)近年来,有研究者发现若将上述生产过程中通入改为通入,通入后会发生反应。在常压下,分别按投料比为仅乙苯,乙苯,乙苯,测得乙苯的平衡转化率与温度的关系如下图。
则乙苯对应的曲线为_______ (填“a”,“b”或“c”),理由是_______ 。
(g)(g)+H2(g) ΔH
(1)已知部分物质的燃烧热数据如下表:
物质 | 乙苯 | 苯乙烯 | 氢气 |
燃烧热 | -4610.2 | -4441.8 | -285.8 |
(2)下列关于反应的说法正确的是_______(填序号)
A.高温有利于反应自发进行 |
B.工业生产中应尽可能提高反应温度,并增大压强,以提高原料的利用率 |
C.恒温恒容条件下,反应达到平衡后,向体系中再充入乙苯蒸气,乙苯的转化率将增大 |
D.选择合适的催化剂可以缩短达到平衡的时间,但不会提高生成物中苯乙烯的含量 |
①反应中通入水蒸气的作用是
②将物质的量分数组成为m%乙苯(g)、n%的气体通入反应器,在温度t、压强p下进行反应。平衡时,乙苯的转化率为,则苯乙烯的分压为
(4)近年来,有研究者发现若将上述生产过程中通入改为通入,通入后会发生反应。在常压下,分别按投料比为仅乙苯,乙苯,乙苯,测得乙苯的平衡转化率与温度的关系如下图。
则乙苯对应的曲线为
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(0.4)
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【推荐2】科学家开发铜基掺杂锌催化剂提高乙炔加氢制备乙烯的活性(如图所示)。回答下列问题:
(1)已知:
___________ ,为了提高乙烯的平衡收率(乙烯收率等于实际乙烯产量与乙烯的理论产量之比),宜选择的条件是___________ (填标号)。
A.高温高压 B.低温高压 C.高温低压 D.低温低压
(2)的速率方程为,(、为正、逆反应速率常数,只与温度、催化剂有关,与浓度无关)。
①达到平衡后,改变下列条件,能使增大的是___________ (填标号)。
A.加入高效催化剂 B.增大氢气浓度 C.降低反应温度 D.增大反应压强
②向某恒容密闭容器中充入和,同时发生反应和。下列能表明反应达到平衡状态的是___________ (填标号)。
A.容器内气体密度不随时间变化
B.容器内气体总压强不随时间变化
C.单位时间内,断裂和形成的H—H键数目相等
D.容器内
(3)100℃时,在恒容密闭容器中充入和,实验测得单位时间内乙炔转化率、乙烷选择性[乙烷选择性%]与中n值的关系如图所示。
中n的最佳值为___________ (填“0.1”、“0.2”或“0.3”)。若在内乙炔转化率为80%,乙烷选择性为4%,则内___________ 。
(4)一定条件下,向一密闭容器中充入和仅发生反应,压强为和下平衡转化率随温度的变化关系如图。
①甲对应的压强为___________ 。
②a点对应的平衡转化率为___________ %(保留3位有效数字)。
③100℃时,b点对应的平衡常数___________ (提示:分压=总压×物质的量分数)。
(1)已知:
A.高温高压 B.低温高压 C.高温低压 D.低温低压
(2)的速率方程为,(、为正、逆反应速率常数,只与温度、催化剂有关,与浓度无关)。
①达到平衡后,改变下列条件,能使增大的是
A.加入高效催化剂 B.增大氢气浓度 C.降低反应温度 D.增大反应压强
②向某恒容密闭容器中充入和,同时发生反应和。下列能表明反应达到平衡状态的是
A.容器内气体密度不随时间变化
B.容器内气体总压强不随时间变化
C.单位时间内,断裂和形成的H—H键数目相等
D.容器内
(3)100℃时,在恒容密闭容器中充入和,实验测得单位时间内乙炔转化率、乙烷选择性[乙烷选择性%]与中n值的关系如图所示。
中n的最佳值为
(4)一定条件下,向一密闭容器中充入和仅发生反应,压强为和下平衡转化率随温度的变化关系如图。
①甲对应的压强为
②a点对应的平衡转化率为
③100℃时,b点对应的平衡常数
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解题方法
【推荐3】I、有科学家经过研究发现,在210~290℃、催化剂条件下用H2可将CO2转化生成甲醇蒸气和水蒸气。一定条件下,往2 L恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3. 0 mol H2,在不同催化剂作用下,相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示:
(1)催化剂效果最佳的是催化剂_______ (填“I”或“II”或“III”)。
(2)此反应在a点时已达平衡状态,a点的转化率比c点高的原因是______ 。已知容器内的起始压强为100 kPa,则图中c点对应温度下反应的平衡常数Kp=______ (保留两位有效数字)(Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
II、在一定条件下,乙烯水化法制备乙醇的热化学方程式:CH2=CH2(g) + H2O(g)CH3CH2OH(g) △H = -34 kJ·mol-1。
(1)在密闭容器中投入CH2=CH2(g)、H2O(g)和催化剂发生反应,乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①横坐标x代表________ (填“温度”或“压强”);
②相同条件下L1与L2的大小关系是L1______ L2 (填“>”或“<”或“=”);
(2)某恒温恒容条件下,有甲、乙体积相同的容器。已知向甲中充入1mol CH2=CH2(g)和1mol H2O(g),充分反应后,测得CH2=CH2(g)转化率为40%。乙在相同条件下充入1molCH3CH2OH(g)为起始反应物,充分反应后的热量变化为_____ (填字母代号)。
A.放热13.6kJ B.吸热13.6kJ C.放热20.4kJ D.吸热20.4kJ
(1)催化剂效果最佳的是催化剂
(2)此反应在a点时已达平衡状态,a点的转化率比c点高的原因是
II、在一定条件下,乙烯水化法制备乙醇的热化学方程式:CH2=CH2(g) + H2O(g)CH3CH2OH(g) △H = -34 kJ·mol-1。
(1)在密闭容器中投入CH2=CH2(g)、H2O(g)和催化剂发生反应,乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①横坐标x代表
②相同条件下L1与L2的大小关系是L1
(2)某恒温恒容条件下,有甲、乙体积相同的容器。已知向甲中充入1mol CH2=CH2(g)和1mol H2O(g),充分反应后,测得CH2=CH2(g)转化率为40%。乙在相同条件下充入1molCH3CH2OH(g)为起始反应物,充分反应后的热量变化为
A.放热13.6kJ B.吸热13.6kJ C.放热20.4kJ D.吸热20.4kJ
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