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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:73 题号:16856600
碳基能源的大量消耗使大气中CO2的浓度持续不断地增大,造成的温室效应得到了世界各国的广泛重视。CO2甲烷化是有效利用二氧化碳资源的途径之一,是减少CO2的一种比较有效的实际方法,在环境保护方面显示出较大潜力。CO2甲烷化过程涉及的化学反应如下:
①CO2甲烷化反应:CO2(g) +4H2(g)CH4(g) +2H2O(g) H=-165 kJ·mol-1
②逆水煤气变换反应:CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g) H=+41.1 kJ·mol-1
(1)写出CO甲烷化反应的热化学方程式:_______
(2)图甲是温度和压强对CO2平衡转化率影响的关系图。该实验条件下的压强有0.1MPa、3.0MPa、10.0MPa,图中a点压强为_______MPa。

(3)图乙是反应条件对CO2甲烷化反应中CH4选择性影响的关系图。工业上一般选用的温度为400℃,则压强应选用_______MPa。

(4)450°C时,若在体积为1 L的恒容密闭容器中加入1 mol CO2和4 mol H2混合原料气只发生反应:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH=-165 kJ·mol-1。平衡时CO2的转化率为75%,则该温度下此反应的平衡常数K=_______
(5)废气中的CO2可转化为甲醚(CH3OCH3),甲醚可用于制作甲醚燃料电池(如图丙),质子交换膜左右两侧溶液均为6 mol·L-1的H2SO4溶液。则电极d为_______(填“正”或“负”)极,电极c上发生的电极反应为_______

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解答题-工业流程题 | 适中 (0.65)
解题方法
【推荐1】炼油厂烷基化反应产生的废液中含硫酸91%、难挥发有机物7%。实验室以软锰矿(主要含MnO2,还含少量Fe、Al等元素)处理废液并制取MnSO4·H2O晶体,其实验流程如图:

(1)研究温度对“降解”过程中有机物去除率的影响,实验在如图1所示的装置中进行。

①在不同温度下反应相同时间,发现温度从60℃升高到95℃时,有机物去除率从29%增大到58%,其可能的原因是:MnO2的氧化能力随温度升高而增强;__
②废液因含有机物而呈现黑红色。有机物降解速率慢,难以观察气泡产生速率。降解一段时间,判断有机物浓度基本不变的依据是:三颈烧瓶内__。烧杯中盛放的试剂可以是__
(2)降解一段时间后,加入硫铁矿(主要成分FeS2)将剩余MnO2还原,所得溶液中的主要离子有Fe3+、Mn2+、SO42-等,其离子方程式为__
(3)滤液若用足量高纯度MnO2再次氧化降解,改变条件,有机物去除率可达66%。反应后过滤,所得滤渣经洗涤后,在本实验流程中可用于__
(4)MnSO4·H2O的溶解度曲线如图2所示。设计以过滤所得滤液为原料,进一步除去有机物等杂质并制取MnSO4·H2O晶体的实验方案:__,趁热过滤,用热的硫酸锰溶液洗涤,150℃烘干。[已知pH=5时Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀完全;MnSO4·H2O分解温度为200℃。实验中必须使用的试剂:石灰石粉末、活性炭]
2020-05-19更新 | 319次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐2】转化为乙醇可实现碳循环。近年来,随着全球变暖及能源枯竭的加剧,由制乙醇又再次成为各国的研究热点。
Ⅰ.转化为乙醇的一种途径如下:
   
   
(1)则   ___________
Ⅱ.已知催化加氢制乙醇原理为,回答下列问题:
(2)在恒温恒容的密闭容器中,对催化加氢制乙醇反应体系说法错误的是___________。(填序号)
A.增大原料气中的比例,有利于提高的转化率
B.若混合气体的密度保持不变,说明反应体系已达平衡
C.体系达平衡后,若压缩容器容积,则反应平衡正向移动
(3)在均为2 L的恒容密闭容器a和b中分别投入2 mol 和6 mol ,在不同温度下进行加氢制乙醇的反应,各容器中乙醇的物质的量与时间的关系如图所示:

①容器a中0~10 min氢气的平均反应速率___________
②若容器a、b中的反应温度分别为,则判断___________0(填“>”或“<);
③若容器a中改变条件时,反应情况会由曲线a变为曲线c,则改变的单一条件可是___________(填序号);
A.加入更高效的催化剂       B.升温     C.增大压强             D.分离出乙醇
温度下反应达平衡时,容器a中气体总压强为4 MPa,则时该反应的平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,气体的分压=气体总压强×气体的物质的量分数)。
(4)虽然由催化加氢制乙醇目前还无法实现产业化,但该方法具有很多优点、具有广阔的综合利用前景,试说明原因(任写一个原因):___________
2022-01-23更新 | 124次组卷
解答题-无机推断题 | 适中 (0.65)
【推荐3】A、B、C、D、E五种短周期元素,原子序数依次增大,A、E同主族,A元素的原子半径最小,B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,C元素的最高价氧化物对应的水化物X与其氢化物反应生成一种盐Y,A、B、C、E四种元素都能与D元素形成原子个数比不相同的常见化合物,E2D2可用于呼吸面具或潜水艇中氧气的来源。请根据以上信息回答下列问题:
(1)BD2的电子式为_______________________
(2)EAB2D4水溶液显酸性的原因是____________________________________
(3)将等浓度等体积的EBC溶液和ABC溶液混合,所得混合溶液(呈碱性)中各微粒(水分子除外)浓度由大到小的顺序为_________________________________________
(4)A、B、D、E四种元素组成的某无机化合物,受热易分解。写出该化合物的溶液与足量的Ba(OH)2溶液反应的离子方程式__________________________________
(5)常温下,测得XY的水溶液的pH均为5,则两种水溶液中由水电离出的H+浓度之比是_________
(6)在一个装有可移动活塞的密闭容器中进行如下可逆反应:C2(g)+3A2(g)2CA3(g)H=-92.4 kJ/mol。反应达到平衡后,测得容器中各物质的物质的量分别为C2:0.5 mol、A2:0.2 mol、CA3:0.2 mol,此时容器体积为1.0 L。如果保持温度和压强不变,向上述平衡体系中加入0.18 molC2,平衡将______移动(填正向”、“逆向”)。
2018-12-18更新 | 222次组卷
共计 平均难度:一般