组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学反应速率与化学平衡 > 化学平衡 > 化学平衡的移动及其影响因素
题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:408 题号:16884395
随着我国碳达峰、碳中和目标的确定,二氧化碳资源化利用倍受关注。
I.以为原料合成尿素:
(1)下列有利于提高平衡转化率的措施是___________(填序号)。
A.高温低压B.低温高压C.高温高压D.低温低压
(2)研究发现,合成尿素反应分两步完成,其能量变化如图所示:

第一步:2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)H1
第二步:NH2COONH4(g)CO(NH22(s)+H2O(g)H2
①图中___________
②反应的决速步是___________反应(填“第一步”或“第二步”)。
II.以和催化重整制备合成气:
(3)在密闭容器中通入物质的量均为,在一定条件下发生反应的平衡转化率随温度、压强的变化关系如上图所示。

①反应在恒温、恒容密闭容器中进行,下列叙述能说明反应到达平衡状态的是___________(填序号)。
A.容器中混合气体的密度保持不变                  
B.容器内混合气体的压强保持不变
C.容器中气体的平均相对分子质量不变             
D.同时断裂键和
②由图可知,压强___________(填“>”、“<”或“=”,);
③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数,用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数,则X点对应温度下的___________(用含p2的代数式表示)。
III.电化学法还原二氧化碳制乙烯在强酸性溶液中通入二氧化碳,用惰性电极进行电解可制得乙烯,其原理如图所示

(4)阴极电极反应式为___________,该装置中使用的是___________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。

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【推荐1】相同条件下,草酸根(C2O)的还原性强于Fe2+。为检验这一结论,进行以下实验:
资料:i.工业上,向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。
ii.K3[Fe(C2O4)3]・3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,光照易分解。其水溶液中存在[Fe(C2O4)3]3-Fe3++3C2OK=6.3×10-21
(实验1)用以下装置制取无水氯化亚铁

(1)仪器a的名称为___________,B的作用为___________
(2)欲制得纯净的FeCl2,实验过程中点燃A、C酒精灯的先后顺序是___________
(3)D中用NaOH溶液进行尾气处理,存在的问题是______________________
(实验2)通过Fe3+和C2O在溶液中的反应比较Fe2+和C2O的还原性强弱。

操作

现象

在避光处,向10mL 0.5 mol·L-1FeCl3溶液中缓慢加入0.5 mol·L-1K2C2O4溶液至过量,搅拌,充分反应后,冰水浴冷却,过滤得到亮绿色溶液和亮绿色晶体
(4)取实验2中少量晶体洗净,配成溶液,滴加KSCN溶液,不变红。继续加入硫酸,溶液变红,说明晶体中含有+3价的铁元素。加硫酸后溶液变红的原因是___________
(5)经检验,亮绿色晶体为K3Fe(C2O4)3・3H2O。设计实验,确认实验2中没有发生氧化还原反应的操作和现象是___________
(6)取实验2中的亮绿色溶液光照一段时间,产生黄色浑浊且有气泡产生。补全反应的离子方程式:___________[Fe(C2O4)3]3-___________FeC2O4↓+___________↑+___________
(实验3)又设计以下装置直接比较Fe2+和C2O的还原性强弱,并达到了预期的目的。

(7)描述达到预期目的可能产生的现象:___________
2020-12-11更新 | 1238次组卷
【推荐2】我国科学家在“碳中和”项目上进行了如图相关深入研究,并取得一定效果。请按要求回答下列问题:
(1)将CO2转化为炭黑(C)并回收利用,反应原理如图所示。

①FeO的作用是____
②写出CO2转化为炭黑(C)和氧气的热化学方程式:____
(2)常温下,CO2催化加氢的反应为2CO2+6H2=C2H4+4H2O H<0。
①若该反应自发进行,反应适宜条件是____(填“低温”或“高温”)。
②若利用该反应转化为电能,实现碳回收,负极反应物为____
(3)以CO2和甲醇为原料直接合成碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3)的反应为CO2(g)+2CH3OH(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)H。在一定条件下,测定碳酸二甲酯的产率随温度变化的曲线如图a所示;其他条件一定时,改变压强(保持各物质气态),测定甲醇的平衡转化率随压强变化的曲线在图b(未画出)。

①每个碳酸二甲酯分子中最多有___原子共平面。
②在140~180℃之间,随着温度升高,碳酸二甲酯的产率降低,可能原因是(写一种)____
③请绘制出图b曲线____
2022-06-01更新 | 298次组卷
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【推荐3】尿素[CO(NH2)2]合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。
(1)十九世纪初,用氰酸银(AgOCN)与NH4Cl在一定条件下反应制得CO(NH2)2,实现了由无机物到有机物的合成。该反应的化学方程式是___________
(2)二十世纪初,工业上以CO2和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步(反应过程中能量变化如图1所示):

已知:Ⅰ.CO2和NH3生成NH2COONH4
Ⅱ.NH2COONH4分解生成尿素
①为防止反应Ⅰ中NH2COONH4分解为CO2和NH3,应采取的措施___________
A.升温       B.降温        C.增大压强        D.减少压强
②密闭体系中除发生Ⅰ和Ⅱ外,尿素会发生水解、尿素缩合生成缩二脲[(NH2CO)2NH]和尿素转化为氰酸铵等副反应。尿素生产中实际投入NH3和CO2物质的量之比为4:1,其实际投料比值远大于理论值的原因是___________
(3)尿素[CO(NH)2]溶液可吸收含SO2、NO烟气中SO2,其反应为:SO2+CO(NH2)2+2H2O=(NH4)2SO3+CO2,若吸收烟气时同时通入少量C1O2,可同时实现脱硫、脱硝。脱硝的反应分为两步。第一步:5NO+2ClO2+H2O=5NO2+2HCl;第二步:6NO2+4CO(NH2)2=7N2+4CO2+8H2O。将含SO2、NO烟气以一定的流速通过10%的CO(NH2)2溶液,其他条件相同,不通ClO2和通少量ClO2时SO2的去除率如图2所示。

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(4)电催化NO合成技术凭借其低能耗、绿色环保等优势成为化工行业关注的热点。某科研团队设计的Zn-NO电池装置及在不同电压下NH3的单位时间产量如图4所示,

已知:a.双极膜中H2O电离出的H+和OH在电场作用下可以向两极迁移;
b.法拉第效率=×100%
①写出正极的电极反应式___________
②0.7V电压下连续放电10小时,外电路通过1.8×10-4mole-,则法拉第效率为___________。(保留两位小数)
2024-03-05更新 | 147次组卷
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