2020年9月,习近平主席在第75届联合国大会提出我国要实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标。因此CO2的捕集、利用与封存成为科学家研究的重要课题。
Ⅰ.工业上可以利用CO2和H2合成CH3OH,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 。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:的体积分数_______ (填“>”“<”或“=”)。
(2)下列不能说明反应a达到平衡状态的是_______(填标号)。
Ⅱ.CH4与CO2催化重整是实现碳中和的热点研究课题。该催化重整反应体系主要涉及以下反应:
主反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH1
副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2
(3)已知H2(g)、CO(g)的燃烧热ΔH分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0lkJ·mol-1,H2O(l)= H2O(g) ΔH5=+44kJ·mol-1,则副反应的ΔH2=_______ kJ·mol-1。
(4)一定温度下,向一恒容密闭容器中充入和,若只发生上述主反应,初始时和的分压分别为14kPa、16kPa,一段时间达到平衡后,测得体系压强是起始时的1.4倍,则该反应的平衡常数_______ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
Ⅲ.以铅蓄电池为电源可将转化为乙烯,其原理如下图所示,电解所用电极材料均为惰性电极。
(5)阴极上的电极反应式为_______ 。
Ⅰ.工业上可以利用CO2和H2合成CH3OH,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 。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:
反应a(恒温恒容) | 1 | 3 | 0 | 0 |
反应b(绝热恒容) | 0 | 0 | 1 | 1 |
(1)达到平衡时,反应a、b对比:的体积分数
(2)下列不能说明反应a达到平衡状态的是_______(填标号)。
A. |
B.混合气体的平均摩尔质量不再改变 |
C. |
D.容器内压强不再改变 |
Ⅱ.CH4与CO2催化重整是实现碳中和的热点研究课题。该催化重整反应体系主要涉及以下反应:
主反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH1
副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2
(3)已知H2(g)、CO(g)的燃烧热ΔH分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0lkJ·mol-1,H2O(l)= H2O(g) ΔH5=+44kJ·mol-1,则副反应的ΔH2=
(4)一定温度下,向一恒容密闭容器中充入和,若只发生上述主反应,初始时和的分压分别为14kPa、16kPa,一段时间达到平衡后,测得体系压强是起始时的1.4倍,则该反应的平衡常数
Ⅲ.以铅蓄电池为电源可将转化为乙烯,其原理如下图所示,电解所用电极材料均为惰性电极。
(5)阴极上的电极反应式为
更新时间:2022-08-27 21:37:13
|
相似题推荐
解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
名校
【推荐1】已知和可以相互转化:,反应每生成,吸收的热量。在恒温条件下,将一定量的和混合气体通入一容积为的密闭容器中,各物质浓度随时间变化关系如图所示:
(1)前内用表示的化学反应速率为_______ ;图中c点处v(正)_______ (填“>”“<”或“=”)v(逆)。
(2)图中a、b、c、d四个点中,反应达到平衡状态的点有_______ ;下列能作为该反应达到平衡状态标志的是_______ (填字母)。
A.容器中的体积分数不变
B.恒温恒容时,体系的压强不再变化
C.
D.消耗的同时生成
(3)反应进行到的过程中_______ (“放出”或“吸收”)热量,此时容器与外界的热交换总量为_______ ;的转化率为_______ (结果保留一位小数)。
(1)前内用表示的化学反应速率为
(2)图中a、b、c、d四个点中,反应达到平衡状态的点有
A.容器中的体积分数不变
B.恒温恒容时,体系的压强不再变化
C.
D.消耗的同时生成
(3)反应进行到的过程中
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】研究化学反应进行的快慢和程度,有利于更好地利用化学反应为人类服务。
Ⅰ.实验探究影响化学反应速率的因素
反应原理:_____实验步骤如下表:
(1)将化学方程式补充完整:_____
(2)_____ ;、、从大到小的顺序为_____ 。
Ⅱ.速率、平衡理论在碳循环中的应用
可转化成有机物从而实现碳循环。在体积为1L的密闭容器中,充入和,一定条件下发生反应:,此反应为放热反应。测得和的浓度随时间变化如图所示。
(3)3~9min内,_____ 。
(4)实验测得不同时刻容器内的数值如下表所示:
反应最快的时间段为_____ (填选项字母):解释其原因为_____ 。
A.0~1min B.1~3min C.3~6min D.6~9min
(5)能说明上述反应达到平衡状态的是_____(填选项字母)。
Ⅰ.实验探究影响化学反应速率的因素
反应原理:_____实验步骤如下表:
编号 | 温度℃ | 加入溶液的体积/mL | 加入水的体积/mL | 加入溶液的体积/mL | 出现浑浊的时间/s |
1 | 25 | 2 | 0 | 2 | |
2 | 25 | 1 | a | 2 | |
3 | 45 | 2 | 0 | 2 |
(2)
Ⅱ.速率、平衡理论在碳循环中的应用
可转化成有机物从而实现碳循环。在体积为1L的密闭容器中,充入和,一定条件下发生反应:,此反应为放热反应。测得和的浓度随时间变化如图所示。
(3)3~9min内,
(4)实验测得不同时刻容器内的数值如下表所示:
时间/min | 1 | 3 | 6 | 9 | 12 |
0.10 | 0.50 | 0.70 | 0.75 | 0.75 |
A.0~1min B.1~3min C.3~6min D.6~9min
(5)能说明上述反应达到平衡状态的是_____(填选项字母)。
A.反应中与的物质的量浓度之比为 |
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化 |
C.单位时间内消耗,同时生成 |
D.的体积分数在混合气体中保持不变 |
您最近一年使用:0次
【推荐3】一氯氨、二氯氨和三氯氨(NH2Cl、NHCl2和NCl3)是常用的饮用水二级消毒剂。
(1)用Cl2和NH3反应制备三氯胺的方程式为3Cl2(g)+NH3(g)⇌NCl3(l)+3HCl(g),向容积均为1L的甲、乙两个恒温(反应温度分别为400℃、T℃)容器中分别加入2molCl2和2molNH3,测得各容器中n(Cl2)随反应时间t的变化情况如下表所示:
①T℃_____ 400℃(填“>”或“<”),该反应的ΔH____ 0(填“>”或“<”)。
②该反应自发进行的条件是__________ (填高温、低温、任何温度)。
③对该反应,下列说法正确的是_________ (填选项字母)。
A. 若容器内气体密度不变,则表明反应达到平衡状态
B. 若容器内Cl2和NH3物质的量之比为3∶1,则表明反应达到平衡状态
C. 反应达平衡后,其他条件不变,加入一定量的NCl3,平衡将向逆反应方向移动
D. 反应达到平衡后,其他条件不变,在原容器中按继续充入一定量反应物,达新平衡后Cl2的转化率增大
(2)工业上可利用反应2Cl2(g)+NH3(g)⇌NHCl2(l)+2HCl(g)制备二氯胺。
①NHCl2在中性、酸性环境中会发生强烈水解,生成具有强杀菌作用的物质,写出该反应的化学方程式______________________________ 。
②在恒温条件下,将2molCl2和1molNH3充入某密闭容器中发生上述反应,测得平衡时Cl2和HCl的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示。则A、B、C三点中Cl2转化率最高的是________ 点(填“A”“B”或“C”);B点时反应物转化率:α(Cl2)____ α(NH3)(填“>”“=”或“<”),若B点平衡体积为2L,则平衡常数K=_____________ 。
(1)用Cl2和NH3反应制备三氯胺的方程式为3Cl2(g)+NH3(g)⇌NCl3(l)+3HCl(g),向容积均为1L的甲、乙两个恒温(反应温度分别为400℃、T℃)容器中分别加入2molCl2和2molNH3,测得各容器中n(Cl2)随反应时间t的变化情况如下表所示:
t /min | 0 | 40 | 80 | 120 | 160 |
甲(400℃)n(Cl2)/mol | 2.00 | 1.50 | 1.10 | 0.80 | 0.80 |
乙(T℃)n(Cl2)/mol | 2.00 | 1.45 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
①T℃
②该反应自发进行的条件是
③对该反应,下列说法正确的是
A. 若容器内气体密度不变,则表明反应达到平衡状态
B. 若容器内Cl2和NH3物质的量之比为3∶1,则表明反应达到平衡状态
C. 反应达平衡后,其他条件不变,加入一定量的NCl3,平衡将向逆反应方向移动
D. 反应达到平衡后,其他条件不变,在原容器中按继续充入一定量反应物,达新平衡后Cl2的转化率增大
(2)工业上可利用反应2Cl2(g)+NH3(g)⇌NHCl2(l)+2HCl(g)制备二氯胺。
①NHCl2在中性、酸性环境中会发生强烈水解,生成具有强杀菌作用的物质,写出该反应的化学方程式
②在恒温条件下,将2molCl2和1molNH3充入某密闭容器中发生上述反应,测得平衡时Cl2和HCl的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示。则A、B、C三点中Cl2转化率最高的是
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
名校
【推荐1】SO2是一种大气污染物,但它在化工和食品工业上却有广泛应用。
(1)某兴趣小组查阅相关资料,设计了如下SO2的制备与性质实验(加热装置略)。
实验记录A中现象如下:
查阅资料:产物中的黑色和灰白色固体物质主要成分为CuS、Cu2S和CuSO4,其中CuS和Cu2S为黑色固体,常温下都不溶于稀盐酸,在空气中灼烧均转化为CuO和SO2。
①实验中盛装浓硫酸的仪器名称为________ ,装置B的作用是___________ 。
②实验记录表明___ 对实验结果有影响,为了得到预期实验现象,在操作上应该___ 。
③装置C中发生反应的离子方程式是______________________________ 。
④将水洗处理后的黑色固体烘干后,测定灼烧前后的质量变化,可以进一步确定黑色固体中是否一定含有CuS,其原理为___________ (结合化学方程式解释)。
(2)在恒容密闭容器中,用H2还原SO2生成S的反应分两步完成(如图1所示),该过程中部分物质的物质的量浓度随时间的变化关系如图2所示:
由分析可知X为___________ (填化学式),0~t1时间段的温度为__________ 。
(3)燃煤烟气中可通过反应SO2(g)+2CO(g)2CO2(g)+S(l)实现硫的回收。将1 mol SO2和2 mol CO通入1L恒容密闭容器中,在恒温T℃,起始压强为2.5×106 Pa条件下反应,5 min时,反应达到平衡,气体密度减小16 g·L-1。
①0~5min内,CO的反应速率是________ ;若升高温度,气体的密度增加(S仍为液体),则该反应的ΔH______ 0(填“>”或“<”)。
②T℃时,平衡常数Kp=_________ Pa-1。
(1)某兴趣小组查阅相关资料,设计了如下SO2的制备与性质实验(加热装置略)。
实验记录A中现象如下:
序号 | 反应温度/℃ | 实验现象 |
1 | 134 | 开始出现黑色絮状物,产生后下沉,无气体产生 |
2 | 158 | 黑色固体产生的同时,有气体生成 |
3 | 180 | 气体放出的速度更快,试管内溶液为黑色浑浊 |
4 | 260 | 有大量气体产生,溶液变为蓝色,试管底部产生灰白色固体,品红褪色 |
5 | 300 | 同上 |
①实验中盛装浓硫酸的仪器名称为
②实验记录表明
③装置C中发生反应的离子方程式是
④将水洗处理后的黑色固体烘干后,测定灼烧前后的质量变化,可以进一步确定黑色固体中是否一定含有CuS,其原理为
(2)在恒容密闭容器中,用H2还原SO2生成S的反应分两步完成(如图1所示),该过程中部分物质的物质的量浓度随时间的变化关系如图2所示:
由分析可知X为
(3)燃煤烟气中可通过反应SO2(g)+2CO(g)2CO2(g)+S(l)实现硫的回收。将1 mol SO2和2 mol CO通入1L恒容密闭容器中,在恒温T℃,起始压强为2.5×106 Pa条件下反应,5 min时,反应达到平衡,气体密度减小16 g·L-1。
①0~5min内,CO的反应速率是
②T℃时,平衡常数Kp=
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
【推荐2】CO2催化加氢制取甲醇,反应如下:
主反应:CO2(g)+ 3H2(g)CH3OH (g)+H2O(g) ΔH1= -49.5 kJ·mol-1
副反应: CO2(g)+ H2 (g)CO (g)+ H2O(g) ΔH2=+41 .2 kJ·mol-1
在一定条件下,向某恒容密闭容器中充入1 mol CO2和a mol H2发生反应,起始总压强为。实验测得CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性随温度变化如图所示:
已知:CH3OH的选择性=×100%。
(1)图中表示平衡时CH3OH的选择性的曲线为_____ (填“X”或“Y”),温度高于280℃时,曲线Y随温度升高而升高的原因是________ 。
(2)240℃时,反应20 min容器内达到平衡状态,副反应的K=,初始充入H2的物质的量a=_____ mol。
主反应:CO2(g)+ 3H2(g)CH3OH (g)+H2O(g) ΔH1= -49.5 kJ·mol-1
副反应: CO2(g)+ H2 (g)CO (g)+ H2O(g) ΔH2=+41 .2 kJ·mol-1
在一定条件下,向某恒容密闭容器中充入1 mol CO2和a mol H2发生反应,起始总压强为。实验测得CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性随温度变化如图所示:
已知:CH3OH的选择性=×100%。
(1)图中表示平衡时CH3OH的选择性的曲线为
(2)240℃时,反应20 min容器内达到平衡状态,副反应的K=,初始充入H2的物质的量a=
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】汽车发动机工作时会产生包括CO、NOx等多种污染气体,如何处理这些气体,对保护大气环境意义重大,回答下列问题:
(1)已知:2NO2(g)2NO(g)+O2(g) ΔH1=+115.2kJ·mol-1
2O3(g)3O2(g) ΔH2=-286.6kJ·mol-1
写出臭氧与NO作用产生NO2和O2的热化学方程式___ 。
恒容密闭体系中NO氧化率随值的变化以及随温度的变化曲线如图所示。NO氧化率随值增大而增大的主要原因是___ 。
(2)实验测得反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH<0的即时反应速率满足以下关系式:v正=k正·c2(NO)·c(O2);v逆=k逆·c2(NO2),k正、k逆为速率常数,受温度影响。
①温度为T1时,在1L的恒容密闭容器中,投入0.6molNO和0.3molO2,达到平衡时O2为0.2mol;温度为T2该反应达到平衡时,存在k正=k逆,则T1___ T2(填“大于”、“小于”或“等于”)。
②研究发现该反应按如下步骤进行:
第一步:NO+NON2O2快速平衡
第二步:N2O2+O22NO2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:v1正=k1正×c2(NO);v1逆=k1逆×c(N2O2)。下列叙述正确的是___ 。
A.同一温度下,平衡时第一步反应的k1正/k1逆越大反应正向程度越大
B.第二步反应速率低,因而转化率也低
C.第二步的活化能比第一步的活化能低
D.整个反应的速率由第二步反应速率决定
(3)科学家研究出了一种高效催化剂,可以将CO和NO2两者转化为无污染气体,反应方程式为:2NO2(g)+4CO(g)4CO2(g)+N2(g)ΔH<0
某温度下,向10L密闭容器中分别充入0.1molNO2和0.2molCO,发生上述反应,随着反应的进行,容器内的压强变化如表所示:
回答下列问题:
①在此温度下,该反应达到平衡时,容器里气体的总物质的量为___ ,反应的平衡常数Kp=___ kPa-1(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,Kp为以分压表示的平衡常数,计算结果精确到小数点后2位);若保持温度不变,再将CO、CO2气体浓度分别增加一倍,则平衡___ (填“右移”或“左移”或“不移动”);
②若将温度降低,再次平衡后,与原平衡相比体系压强(p总)___ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(1)已知:2NO2(g)2NO(g)+O2(g) ΔH1=+115.2kJ·mol-1
2O3(g)3O2(g) ΔH2=-286.6kJ·mol-1
写出臭氧与NO作用产生NO2和O2的热化学方程式
恒容密闭体系中NO氧化率随值的变化以及随温度的变化曲线如图所示。NO氧化率随值增大而增大的主要原因是
(2)实验测得反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH<0的即时反应速率满足以下关系式:v正=k正·c2(NO)·c(O2);v逆=k逆·c2(NO2),k正、k逆为速率常数,受温度影响。
①温度为T1时,在1L的恒容密闭容器中,投入0.6molNO和0.3molO2,达到平衡时O2为0.2mol;温度为T2该反应达到平衡时,存在k正=k逆,则T1
②研究发现该反应按如下步骤进行:
第一步:NO+NON2O2快速平衡
第二步:N2O2+O22NO2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:v1正=k1正×c2(NO);v1逆=k1逆×c(N2O2)。下列叙述正确的是
A.同一温度下,平衡时第一步反应的k1正/k1逆越大反应正向程度越大
B.第二步反应速率低,因而转化率也低
C.第二步的活化能比第一步的活化能低
D.整个反应的速率由第二步反应速率决定
(3)科学家研究出了一种高效催化剂,可以将CO和NO2两者转化为无污染气体,反应方程式为:2NO2(g)+4CO(g)4CO2(g)+N2(g)ΔH<0
某温度下,向10L密闭容器中分别充入0.1molNO2和0.2molCO,发生上述反应,随着反应的进行,容器内的压强变化如表所示:
时间/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 |
压强/kPa | 75 | 73.4 | 71.95 | 70.7 | 69.7 | 68.75 | 68.75 |
①在此温度下,该反应达到平衡时,容器里气体的总物质的量为
②若将温度降低,再次平衡后,与原平衡相比体系压强(p总)
您最近一年使用:0次
【推荐1】研究发现,NOx和SO2是雾霾的主要成分。
I.NOx主要来源于汽车尾气。
已知:
(1)为减轻大气污染,人们提出在汽车尾气排气管口采用催化剂将NO和CO转化成无污染气体参与大气循环。写出该反应的热化学方程式:_______ 。
(2)T℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为4 L的密闭容器中,保持温度和体积不变,反应过程(0~l5 min)中NO的物质的量随时间变化的关系如下图所示。
①图中a、b分别表示在一定温度下,使用质量相同但表面积不同的催化剂时,达到平衡过程中n(NO)的变化曲线,其中表示催化剂表面积较小的曲线是_______ (填“a”或“b”)。
②T℃时,该化学反应的平衡常数K=_______ ;平衡时若保持温度不变,再向容器中充入NO为0.2 mol、N2为0.3 mol,则平衡将_______ 移动(填“向左”“向右”或“不”)。
II.SO2主要来源于煤的燃烧。燃煤烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。
(3)用纯碱溶液吸收SO2可将其转化为NaHSO3,则该反应的化学方程式是_______ 。
(4)如图电解装置可将雾霾中的NO、SO2分别转化为和,则阳极的电极反应是_______ ;若将所得物质A溶于适量水配成稀溶液,则该溶液中存在的电荷守恒等式为_______ 。
I.NOx主要来源于汽车尾气。
已知:
(1)为减轻大气污染,人们提出在汽车尾气排气管口采用催化剂将NO和CO转化成无污染气体参与大气循环。写出该反应的热化学方程式:
(2)T℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为4 L的密闭容器中,保持温度和体积不变,反应过程(0~l5 min)中NO的物质的量随时间变化的关系如下图所示。
①图中a、b分别表示在一定温度下,使用质量相同但表面积不同的催化剂时,达到平衡过程中n(NO)的变化曲线,其中表示催化剂表面积较小的曲线是
②T℃时,该化学反应的平衡常数K=
II.SO2主要来源于煤的燃烧。燃煤烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。
(3)用纯碱溶液吸收SO2可将其转化为NaHSO3,则该反应的化学方程式是
(4)如图电解装置可将雾霾中的NO、SO2分别转化为和,则阳极的电极反应是
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】氮的化合物在工业生产和生活中都有重要的应用,运用化学原理研究氮的单质及其化合物具有重要意义。
I.一氯胺(NH2Cl)在中性或酸性环境中会发生水解,生成具有强烈杀菌作用的HClO,是重要的水的消毒剂。
(1)写出NH2C1的电子式______________________ 。
(2)写出NH2C1与水反应的化学方程式______________________ 。
(3)一定条件下(T℃、1.01×105Pa),可以用Cl2(g)和NH3(g)制得NH2Cl(g),同时得到HCl(g)。已知部分化学键的键能如下表:
写出该反应的热化学方程式____________________________________ 。
Ⅱ.亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂,可由NO与Cl2在一定条件下合成:2NO(g)+Cl2(g) 2NOCl(g) △H<0。保持恒温恒容条件,将物质的量之和为3mol的NO和Cl2以不同的氮氯比进行反应,平衡时某反应物的转化率与氮氯比及不同温度的关系如图所示:
(4)图中T1、T2的关系为:T1______ T2 (填“>”、“<”或“=”)
(5)图中纵坐标为物质__________ 的转化率,理由为___________________________ 。
(6)图中A、B、C三点对应的NOCl体积分数最大的是________ (填“A”、“B”、或“C”)。
(7)若容器容积为1L,则B点的平衡常数为____________ 。
I.一氯胺(NH2Cl)在中性或酸性环境中会发生水解,生成具有强烈杀菌作用的HClO,是重要的水的消毒剂。
(1)写出NH2C1的电子式
(2)写出NH2C1与水反应的化学方程式
(3)一定条件下(T℃、1.01×105Pa),可以用Cl2(g)和NH3(g)制得NH2Cl(g),同时得到HCl(g)。已知部分化学键的键能如下表:
写出该反应的热化学方程式
Ⅱ.亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂,可由NO与Cl2在一定条件下合成:2NO(g)+Cl2(g) 2NOCl(g) △H<0。保持恒温恒容条件,将物质的量之和为3mol的NO和Cl2以不同的氮氯比进行反应,平衡时某反应物的转化率与氮氯比及不同温度的关系如图所示:
(4)图中T1、T2的关系为:T1
(5)图中纵坐标为物质
(6)图中A、B、C三点对应的NOCl体积分数最大的是
(7)若容器容积为1L,则B点的平衡常数为
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
名校
【推荐3】汽车排气管装有三元催化剂装置,在催化剂表面通过发生吸附、解吸消除CO、NO等污染物。回答下列问题:
(1)消除CO、NO污染物的反应机理如下[Pt(s)表示催化剂,带“*”表示吸附状态]:
I.NO+Pt(s)=NO*
II.CO+Pt(s)=CO*
III.NO*=N*+O*
IV.CO*+O*=CO2+Pt(s)
V.N*+N*=N2+Pt(s)
经测定汽车尾气中反应物浓度及生成物浓度随温度T变化关系如图一和图二所示。①图一中温度从Ta℃升至Tb℃的过程中,反应物浓度急剧减小的主要原因是___________ 。
②由图二知,T2℃时反应V的活化能___________ 反应IV的活化能(填“<”、“>”或“=”)。
(2)为模拟汽车的“催化转化器”,将2molNO(g)和2molCO(g)充入1L密闭容器中,加入催化剂后发生反应2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g),测得CO的平衡转化率α随温度T变化曲线如图三所示。
①图象中A点正反应速率___________ 逆反应速率(填“>”、“=”或“<”);T1℃,下列说法能表明该反应已达到平衡状态的是___________ (填序号)。
a.混合气体的密度不变 b.体系的压强不变
c.混合气体中N2的体积分数不变 d.2υ正(CO)=υ逆(N2)
②T1℃,该反应的化学平衡常数Kc=___________ (mol·L-1)-1。
③T2℃时,实验测得:v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2),k正、k逆分别是正、逆反应速率常数。则T2℃时k正∶k逆=1∶___________ 。
(1)消除CO、NO污染物的反应机理如下[Pt(s)表示催化剂,带“*”表示吸附状态]:
I.NO+Pt(s)=NO*
II.CO+Pt(s)=CO*
III.NO*=N*+O*
IV.CO*+O*=CO2+Pt(s)
V.N*+N*=N2+Pt(s)
经测定汽车尾气中反应物浓度及生成物浓度随温度T变化关系如图一和图二所示。①图一中温度从Ta℃升至Tb℃的过程中,反应物浓度急剧减小的主要原因是
②由图二知,T2℃时反应V的活化能
(2)为模拟汽车的“催化转化器”,将2molNO(g)和2molCO(g)充入1L密闭容器中,加入催化剂后发生反应2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g),测得CO的平衡转化率α随温度T变化曲线如图三所示。
①图象中A点正反应速率
a.混合气体的密度不变 b.体系的压强不变
c.混合气体中N2的体积分数不变 d.2υ正(CO)=υ逆(N2)
②T1℃,该反应的化学平衡常数Kc=
③T2℃时,实验测得:v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2),k正、k逆分别是正、逆反应速率常数。则T2℃时k正∶k逆=1∶
您最近一年使用:0次
【推荐1】甲烷的直接转化具有较高的经济价值,因此备受科学家关注。请回答下列问题:
(1)用丝光沸石作催化剂可实现甲烷直接转化制备甲醇,合成方法有以下两种:
方法I:CH4(g)+O2(g)CH3OH(g) △H1=-126.4kJ•mol-1
方法II:CH4(g)+H2O(g)CH3OH(g)+H2(g) △H2
已知H2的燃烧热为285.8kJ/mol,H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ•mol-1,则△H2=_______ 。
(2)某工厂采用方法Ⅰ生产甲醇。在200℃下,向容积为5L的恒容密闭反应器中加入催化剂,并充入6.0kPaCH4、4.8kPaO2和一定量He使反应充分进行,体系的总压强随时间的变化如图所示。
①下列措施可以提高CH4的平衡转化率的是_______ (填标号)。
A.升高温度
B.反应达到平衡后,再充入一定量He
C.投料比不变,增大反应物浓度
②达到平衡时体系中CH3OH的体积分数为_______ (精确到0.1%)。
③该反应温度下,方法I的标准压力平衡常数=_______ (列出计算式)。[已知:分压=总压×该组分物质的量分数,对于反应dD(g)+eE(g)gG(g)+hH(g), =,其中pθ=100kPa,pC、pH、pD、pE为各组分的平衡分压。]
④若将容器改为绝热容器,初始温度为200℃,其他条件不变,达到新平衡时,甲醇产率降低,原因是_______ 。
(3)为提高生产效率,利用方法Ⅱ进行连续生产时采用如图所示的步骤控制体系温度和通入气体(各阶段气体流速相同)。
已知大多数气体分子在催化剂表面的吸附过程是放热的,He不会在催化剂表面吸附,吸附和解吸附不会导致体系温度的变化。通入CH4发生反应前,要往反应器中通入O2从而活化催化剂,活化催化剂后持续通入He一段时间的目的是_______ ;请从反应速率的角度说明,通入CH4后反应温度维持在200℃的原因:_______ 。
(4)用ZrO2/NiCo2O4作电解催化剂也可以实现甲烷的直接转化,装置如图所示。
写出ZrO2/NiCo2O4电极的反应式:_______ 。
(1)用丝光沸石作催化剂可实现甲烷直接转化制备甲醇,合成方法有以下两种:
方法I:CH4(g)+O2(g)CH3OH(g) △H1=-126.4kJ•mol-1
方法II:CH4(g)+H2O(g)CH3OH(g)+H2(g) △H2
已知H2的燃烧热为285.8kJ/mol,H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ•mol-1,则△H2=
(2)某工厂采用方法Ⅰ生产甲醇。在200℃下,向容积为5L的恒容密闭反应器中加入催化剂,并充入6.0kPaCH4、4.8kPaO2和一定量He使反应充分进行,体系的总压强随时间的变化如图所示。
①下列措施可以提高CH4的平衡转化率的是
A.升高温度
B.反应达到平衡后,再充入一定量He
C.投料比不变,增大反应物浓度
②达到平衡时体系中CH3OH的体积分数为
③该反应温度下,方法I的标准压力平衡常数=
④若将容器改为绝热容器,初始温度为200℃,其他条件不变,达到新平衡时,甲醇产率降低,原因是
(3)为提高生产效率,利用方法Ⅱ进行连续生产时采用如图所示的步骤控制体系温度和通入气体(各阶段气体流速相同)。
已知大多数气体分子在催化剂表面的吸附过程是放热的,He不会在催化剂表面吸附,吸附和解吸附不会导致体系温度的变化。通入CH4发生反应前,要往反应器中通入O2从而活化催化剂,活化催化剂后持续通入He一段时间的目的是
(4)用ZrO2/NiCo2O4作电解催化剂也可以实现甲烷的直接转化,装置如图所示。
写出ZrO2/NiCo2O4电极的反应式:
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
适中
(0.65)
名校
【推荐2】将和两种引发温室效应气体转化为合成气(和),可以实现能量综合利用,对环境保护具有十分重要的意义。
(1)甲烷二氧化碳干式重整涉及以下反应
a. 平衡常数为
b. 平衡常数为
c. 平衡常数为
①为标准摩尔生成焓,其定义为标准状态下,由稳定相态的单质生成1mol该物质的焓变。对于稳定相态单质,其为零。根据下表所示数据,计算反应a的反应热_______ ,该反应在_______ (填“高温”或“低温”)下能自发进行。
②以上三个反应的平衡常数K与温度T存在函数关系:,,,其中m、n、p为常数,则的数值范围是_______ (填序号)。
A. B. C. D.
(2)甲烷的水蒸气重整涉及以下反应
Ⅰ.
Ⅱ.
在一密闭容器中,通入1mol和3mol发生甲烷的水蒸气重整反应。
①压强为kPa时,分别在加和不加时,平衡体系中的物质的量随温度变化如图1所示。温度低于700℃时,加入可明显提高混合气中的量,原因是_______ 。
②500℃时,反应相同时间后测得的转化率(α)随压强的变化如图2所示。则图2中E点和G点的浓度大小关系为_______ (填“>”“<”或“=”),此温度下反应Ⅱ的分压平衡常数(用分压代替浓度,分压等于总压×物质的量分数)为_______ 。
③甲烷蒸汽重整工业制氢面临着大量的“碳排放”,我国科技工作者发明了一种电化学分解甲烷的方法,其电化学反应原理如图3所示。请写出Ni-YSZ电极上发生的电极反应方程式:_______ 。
(1)甲烷二氧化碳干式重整涉及以下反应
a. 平衡常数为
b. 平衡常数为
c. 平衡常数为
①为标准摩尔生成焓,其定义为标准状态下,由稳定相态的单质生成1mol该物质的焓变。对于稳定相态单质,其为零。根据下表所示数据,计算反应a的反应热
物质 | |||
-74.8 | -393.5 | -110.5 |
A. B. C. D.
(2)甲烷的水蒸气重整涉及以下反应
Ⅰ.
Ⅱ.
在一密闭容器中,通入1mol和3mol发生甲烷的水蒸气重整反应。
①压强为kPa时,分别在加和不加时,平衡体系中的物质的量随温度变化如图1所示。温度低于700℃时,加入可明显提高混合气中的量,原因是
②500℃时,反应相同时间后测得的转化率(α)随压强的变化如图2所示。则图2中E点和G点的浓度大小关系为
③甲烷蒸汽重整工业制氢面临着大量的“碳排放”,我国科技工作者发明了一种电化学分解甲烷的方法,其电化学反应原理如图3所示。请写出Ni-YSZ电极上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
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】一定条件下,向可变容积的密闭容器中通入N2和H2,发生反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H<0达到平衡后,容器的体积为4L,试回答下列问题:
(1)该条件下,反应的平衡常数表达式K=___________ ,若降低温度,K值将__________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)达到平衡后,若其它条件不变,把容器体积缩小一半,平衡将___ (填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”)移动,平衡常数K将____ (填“增大”“减小”或“不变”),理由是___________________________ 。
(3) 达到平衡后,在恒压条件下,向容器中通入氦气(He),氮气的转化率将________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)在三个相同的容器中各充入1 molN2和3molH2,在不同条件下分别达到平衡,氨的体积分数ω随时间变化如图。下列说法正确的是______ (填序号)。
a.图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响,且P2>P1
b.图Ⅱ可能是同温同压下催化剂对反应的影响,且催化性能1>2
c.图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响,且T1>T2
(5)常压下,把H2和用He稀释的N2分别通入一个570℃的电解池装置(下图),H2和N2便可在电极上合成氨,装置中的电解质(图中黑细点处)能传导H+,则阴极的电极反应式为___________ 。
(1)该条件下,反应的平衡常数表达式K=
(2)达到平衡后,若其它条件不变,把容器体积缩小一半,平衡将
(3) 达到平衡后,在恒压条件下,向容器中通入氦气(He),氮气的转化率将
(4)在三个相同的容器中各充入1 molN2和3molH2,在不同条件下分别达到平衡,氨的体积分数ω随时间变化如图。下列说法正确的是
a.图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响,且P2>P1
b.图Ⅱ可能是同温同压下催化剂对反应的影响,且催化性能1>2
c.图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响,且T1>T2
(5)常压下,把H2和用He稀释的N2分别通入一个570℃的电解池装置(下图),H2和N2便可在电极上合成氨,装置中的电解质(图中黑细点处)能传导H+,则阴极的电极反应式为
您最近一年使用:0次