由与制备甲醇是当今研究的热点之一,也是我国科学家2021年发布的由人工合成淀粉(节选途径见图)中的重要反应之一
已知:
反应②:
反应③:
(1)反应①:的_______ 。
(2)反应①在有、无催化剂条件下的反应历程如下图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注,TS为过渡态。
该反应历程中,使用催化剂条件下的决速步骤的反应方程式为:_______ 。
(3)某研究小组将通入2L的刚性密闭容器内,只发生反应③,5分钟后容器压强变为原来的2.5倍,则这段时间内,_______ ;的转化率为:_______ 。
(4)某研究小组采用上述催化剂,向密闭容器中通入和,只发生反应①和反应②,在不同条件下达到平衡。其中,在下甲醇的物质的量分数随压强P的变化、在下随温度T的变化,如图所示。
①Y点对应的温度和压强为_______ ℃、_______ kPa。
②M点时容器中为,CO为,反应①的压强平衡常数_______ (压强平衡常数是以分压代替浓度表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
③图中M点的高于N点的原因是_______ 。
已知:
反应②:
反应③:
(1)反应①:的
(2)反应①在有、无催化剂条件下的反应历程如下图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注,TS为过渡态。
该反应历程中,使用催化剂条件下的决速步骤的反应方程式为:
(3)某研究小组将通入2L的刚性密闭容器内,只发生反应③,5分钟后容器压强变为原来的2.5倍,则这段时间内,
(4)某研究小组采用上述催化剂,向密闭容器中通入和,只发生反应①和反应②,在不同条件下达到平衡。其中,在下甲醇的物质的量分数随压强P的变化、在下随温度T的变化,如图所示。
①Y点对应的温度和压强为
②M点时容器中为,CO为,反应①的压强平衡常数
③图中M点的高于N点的原因是
更新时间:2022-11-05 20:24:01
|
相似题推荐
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
【推荐1】在“碳达峰、碳中和”的目标引领下,减少排放实现的有效转化成为科研工作者的研究热点。根据以下几种常见的利用方法,回答下列问题。
I.以作催化剂,采用“催化加氢制甲醇”方法将其资源化利用。反应历程如下:
i.催化剂活化:(无活性)(有活性);
ii.与在活化的催化剂表面同时发生如下反应:
①主反应: ,
②副反应: 。
(1)某温度下,在恒容反应器中,能说明反应①达到平衡状态的是_______(填序号)。
(2)a.选择性随气体流速增大而升高的原因可能是_______ 。(已知:选择性)
b.某温度下,与的混合气体以不同流速通过恒容反应器。气体流速增大可减少产物中的积累,从而减少催化剂的失活,请用化学方程式表示催化剂失活的原因:_______ 。
(3)反应①、②的(K代表化学平衡常数)随(温度的倒数)的变化如图所示。
升高温度,反应的化学平衡常数_______ (填“增大”或“减小”或“不变”)。
(4)恒温恒压密闭容器中,加入2mol和4mol,只发生反应①和反应②,初始压强为。
a.在230℃以上,升高温度的平衡转化率增大,但甲醇的产率降低,原因是_______ 。
b.在300℃发生反应,反应达平衡时,的转化率为50%,容器体积减小20%。则反应②用平衡分压表示的平衡常数Kp=_______ (保留两位有效数字)。
II.利用干重整反应不仅可以对天然气资源综合利用,还可以缓解温室效应对环境的影响。该反应一般认为通过如下步骤来实现:
i.
ii.
上述反应中为吸附活性炭,反应历程的能量变化如图1所示:
(5)干重整反应的速率由决定_______ (填“反应i”或“反应ⅱ”),干重整反应的热化方程式为_______ 。(选取图1中、、表示反应热)。
I.以作催化剂,采用“催化加氢制甲醇”方法将其资源化利用。反应历程如下:
i.催化剂活化:(无活性)(有活性);
ii.与在活化的催化剂表面同时发生如下反应:
①主反应: ,
②副反应: 。
(1)某温度下,在恒容反应器中,能说明反应①达到平衡状态的是_______(填序号)。
A.分别用和表示的速率之比为3:1 |
B.混合气体的平均摩尔质量不变 |
C.混合气体的密度不变 |
D.和的分压之比不变 |
b.某温度下,与的混合气体以不同流速通过恒容反应器。气体流速增大可减少产物中的积累,从而减少催化剂的失活,请用化学方程式表示催化剂失活的原因:
(3)反应①、②的(K代表化学平衡常数)随(温度的倒数)的变化如图所示。
升高温度,反应的化学平衡常数
(4)恒温恒压密闭容器中,加入2mol和4mol,只发生反应①和反应②,初始压强为。
a.在230℃以上,升高温度的平衡转化率增大,但甲醇的产率降低,原因是
b.在300℃发生反应,反应达平衡时,的转化率为50%,容器体积减小20%。则反应②用平衡分压表示的平衡常数Kp=
II.利用干重整反应不仅可以对天然气资源综合利用,还可以缓解温室效应对环境的影响。该反应一般认为通过如下步骤来实现:
i.
ii.
上述反应中为吸附活性炭,反应历程的能量变化如图1所示:
(5)干重整反应的速率由决定
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
【推荐2】研究氧化制对资源综合利用有重要意义。相关的主要化学反应有:
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
已知:时,相关物质的相对能量(如图1)。
可根据相关物质的相对能量计算反应或变化的(随温度变化可忽略)。例如: 。
请回答:
(1)①根据相关物质的相对能量计算_____ 。
②下列描述正确的是_____
A 升高温度反应Ⅰ的平衡常数增大
B 加压有利于反应Ⅰ、Ⅱ的平衡正向移动
C 反应Ⅲ有助于乙烷脱氢,有利于乙烯生成
D 恒温恒压下通水蒸气,反应Ⅳ的平衡逆向移动
③有研究表明,在催化剂存在下,反应Ⅱ分两步进行,过程如下:,且第二步速率较慢(反应活化能为)。根据相关物质的相对能量,画出反应Ⅱ分两步进行的“能量-反应过程图”,起点从的能量,开始(如图2)_____ 。
(2)①和按物质的量1:1投料,在和保持总压恒定的条件下,研究催化剂X对“氧化制”的影响,所得实验数据如下表:
结合具体反应分析,在催化剂X作用下,氧化的主要产物是______ ,判断依据是_______ 。
②采用选择性膜技术(可选择性地让某气体通过而离开体系)可提高的选择性(生成的物质的量与消耗的物质的量之比)。在,乙烷平衡转化率为,保持温度和其他实验条件不变,采用选择性膜技术,乙烷转化率可提高到。结合具体反应说明乙烷转化率增大的原因是_____ 。
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
已知:时,相关物质的相对能量(如图1)。
可根据相关物质的相对能量计算反应或变化的(随温度变化可忽略)。例如: 。
请回答:
(1)①根据相关物质的相对能量计算
②下列描述正确的是
A 升高温度反应Ⅰ的平衡常数增大
B 加压有利于反应Ⅰ、Ⅱ的平衡正向移动
C 反应Ⅲ有助于乙烷脱氢,有利于乙烯生成
D 恒温恒压下通水蒸气,反应Ⅳ的平衡逆向移动
③有研究表明,在催化剂存在下,反应Ⅱ分两步进行,过程如下:,且第二步速率较慢(反应活化能为)。根据相关物质的相对能量,画出反应Ⅱ分两步进行的“能量-反应过程图”,起点从的能量,开始(如图2)
(2)①和按物质的量1:1投料,在和保持总压恒定的条件下,研究催化剂X对“氧化制”的影响,所得实验数据如下表:
催化剂 | 转化率 | 转化率 | 产率 |
催化剂X | 19.0 | 37.6 | 3.3 |
②采用选择性膜技术(可选择性地让某气体通过而离开体系)可提高的选择性(生成的物质的量与消耗的物质的量之比)。在,乙烷平衡转化率为,保持温度和其他实验条件不变,采用选择性膜技术,乙烷转化率可提高到。结合具体反应说明乙烷转化率增大的原因是
您最近一年使用:0次
【推荐3】碳中和是国家重要战略目标,科学家以Ni和NiO为催化剂用将还原为。同时存在副反应:。
(1)基态镍原子价电子排布式为_______ 。
(2)已知、的燃烧热分别为,,室温下与反应生成和液态的热化学方程式为_______ 。
(3)、、的键角从大到小的顺序是_______ ,、中,C原子的杂化方式分别是_______ 、_______ 。
(4)500℃时,在密闭容器中充入和进行反应。不考虑副反应,平衡时混合气体总压强为,其中与的分压相等,则平衡转化率为_______ ,平衡常数_______ 。(已知:分压=组分物质的量分数×总压)
(5)某温度下,还原的转化率和选择性与A、B、C、D四种催化剂的关系如图所示。(已知:的选择性)
该条件下,制取选用哪种催化剂效果最佳?_______ (填字母);图中M点是否达到平衡状态?_______ (填“是”或“否”),原因是_______ 。
(6)已知NiO的晶体结构与NaCl相似,其摩尔质量为,晶体密度为,则晶胞中Ni和O最近距离为_______ nm(列出计算式,NA为阿伏加德罗常数)。
(1)基态镍原子价电子排布式为
(2)已知、的燃烧热分别为,,室温下与反应生成和液态的热化学方程式为
(3)、、的键角从大到小的顺序是
(4)500℃时,在密闭容器中充入和进行反应。不考虑副反应,平衡时混合气体总压强为,其中与的分压相等,则平衡转化率为
(5)某温度下,还原的转化率和选择性与A、B、C、D四种催化剂的关系如图所示。(已知:的选择性)
该条件下,制取选用哪种催化剂效果最佳?
(6)已知NiO的晶体结构与NaCl相似,其摩尔质量为,晶体密度为,则晶胞中Ni和O最近距离为
您最近一年使用:0次
【推荐1】处理、回收利用CO是环境科学家研究的热点课题。回答下列问题:
Ⅰ.处理大气污染物
CO用于处理大气污染物N2O所发生的反应原理为:有人提出上述反应可以用“Fe+”作催化剂。
其总反应分两步进行:(1)第一步:;第二步:____ (写反应方程式)。
(2)第二步反应不影响总反应达到平衡所用时间,由此推知,第二步反应速率____ 第一步反应速率(填“大于”“小于”或“等于”)。
Ⅱ.合成天然气(SNG)涉及的主要反应原理如下:
CO甲烷化:
水煤气变换:
(3)反应的△H=___ kJ/mol。
(4)在一恒容容器中,按照nmolCO和3nmolH2投料发生CO甲烷化反应,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如右图所示,下列说法正确的是_____ (填标号)。
a.温度:T1<T2<T3
b.正反应速率:v(e)>v(c)>v(b)
c.平衡常数:K(a)<K(d)<K(c)
d.平均摩尔质量:M(a)>M(b)=M(e)
(5)在恒压管道反应器中,按n(H2)︰n(CO)=3︰1通入原料气发生CO甲烷化反应,400℃、P总为100kPa时反应体系平衡组成如下表所示。
则该条件下CO的总转化率α=___ 。 (保留一位小数)
(6)将制备的CH4用来组成下图所示燃料电池电解制备N2O5
①阳极的电极反应为_____ 。
②理论上制备1molN2O5,石墨2电极消耗气体的体积为_____ L(标准状况)。
Ⅰ.处理大气污染物
CO用于处理大气污染物N2O所发生的反应原理为:有人提出上述反应可以用“Fe+”作催化剂。
其总反应分两步进行:(1)第一步:;第二步:
(2)第二步反应不影响总反应达到平衡所用时间,由此推知,第二步反应速率
Ⅱ.合成天然气(SNG)涉及的主要反应原理如下:
CO甲烷化:
水煤气变换:
(3)反应的△H=
(4)在一恒容容器中,按照nmolCO和3nmolH2投料发生CO甲烷化反应,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如右图所示,下列说法正确的是
a.温度:T1<T2<T3
b.正反应速率:v(e)>v(c)>v(b)
c.平衡常数:K(a)<K(d)<K(c)
d.平均摩尔质量:M(a)>M(b)=M(e)
(5)在恒压管道反应器中,按n(H2)︰n(CO)=3︰1通入原料气发生CO甲烷化反应,400℃、P总为100kPa时反应体系平衡组成如下表所示。
组分 | H2 | CO | CH4 | H2O | CO2 |
体积分数 | 8.50 | 1.50 | 45.0 | 44.0 | 1.00 |
则该条件下CO的总转化率α=
(6)将制备的CH4用来组成下图所示燃料电池电解制备N2O5
①阳极的电极反应为
②理论上制备1molN2O5,石墨2电极消耗气体的体积为
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】工厂烟气(主要污染物、NO)直接排放会造成空气污染,需处理后才能排放。
(1)氧化。反应物断键吸收的能量越少,反应速率越快,氧化、NO反应的能量变化如图1和如图2所示。氧化、NO的反应为:
A.
B.
上述两反应中,反应速率较快的是___________ (填反应编号),反应A___________ (填“放热”或“吸热”) ___________ 。
(2)某化学兴趣小组构想将NO转化为脱除,装置如图3,电极为多孔惰性材料。则负极的电极反应式是___________ 。(3)“纳米零价铁—”体系可将烟气中难溶的NO氧化为可溶的。
在一定温度下,将溶液和HCl溶液雾化后与烟气按一定比例混合,以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置,可将烟气中的NO氧化。
①催化分解产生,将NO氧化为的机理如图4所示,Y的化学式为___________ 。②NO与反应生成的化学方程式为___________ 。
③纳米零价铁的作用是___________ 。
④NO脱除率随温度的变化如图5所示。温度高于120℃时,NO脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是___________ 。
(1)氧化。反应物断键吸收的能量越少,反应速率越快,氧化、NO反应的能量变化如图1和如图2所示。氧化、NO的反应为:
A.
B.
上述两反应中,反应速率较快的是
(2)某化学兴趣小组构想将NO转化为脱除,装置如图3,电极为多孔惰性材料。则负极的电极反应式是
在一定温度下,将溶液和HCl溶液雾化后与烟气按一定比例混合,以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置,可将烟气中的NO氧化。
①催化分解产生,将NO氧化为的机理如图4所示,Y的化学式为
③纳米零价铁的作用是
④NO脱除率随温度的变化如图5所示。温度高于120℃时,NO脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是
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】探究硫及其化合物的转化,有重要的现实意义。
(1)一定温度下,恒压密闭容器中发生反应,下列说法正确的是___________。
(2)精制炉气各组分的体积分数SO2为a%、O2为b%(b=0.5a),N2为c%。选择五氧化二钒(V2O5)作催化剂合成SO3,SO2的平衡转化率与反应温度和压强的关系如图1所示。
①催化反应过程中V2O5与V2O4相互转化,写出生成SO3这一步的反应方程式___________ 。
②实际生产选择图中A点的反应条件,不选择B、C点理由分别是___________ 。
③计算,D点SO3的分压是___________ Mpa(用含有a的代数式表示,分压=总压×该组分的体积分数)。
(3)煤炭燃烧采用钙基固硫技术可减少SO2排放,但煤炭燃烧过程中产生的CO又会与发生化学反应,降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
某温度下,若反应Ⅰ的速率远大于反应Ⅱ,请在图2中画出反应Ⅱ的过程能量变化示意图(假定初始状态能量相同)。___________
(4)工业上一般选用浓硫酸吸收,得到一种液态物质X,取5.16g X与足量溶液反应仅生成13.98g难溶性盐(白色沉淀)和水,则液态物质X的化学式为___________ 。
(1)一定温度下,恒压密闭容器中发生反应,下列说法正确的是___________。
A.使用合适的催化剂,可改变反应途径,加快反应速率 |
B.通入含有18O的O2,平衡时只有O2、SO3中含有18O |
C.反应达到平衡后,再次通入适量O2,平衡正向移动 |
D.充入适量惰性气体,有助于提高原料的利用率 |
①催化反应过程中V2O5与V2O4相互转化,写出生成SO3这一步的反应方程式
②实际生产选择图中A点的反应条件,不选择B、C点理由分别是
③计算,D点SO3的分压是
(3)煤炭燃烧采用钙基固硫技术可减少SO2排放,但煤炭燃烧过程中产生的CO又会与发生化学反应,降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
某温度下,若反应Ⅰ的速率远大于反应Ⅱ,请在图2中画出反应Ⅱ的过程能量变化示意图(假定初始状态能量相同)。
(4)工业上一般选用浓硫酸吸收,得到一种液态物质X,取5.16g X与足量溶液反应仅生成13.98g难溶性盐(白色沉淀)和水,则液态物质X的化学式为
您最近一年使用:0次
【推荐1】二甲醚(CH3OCH3)被称为“21 世纪的清洁燃料”。利用甲醇脱水可制得二甲醚,反应方程式如下: 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g) ΔH1
(1)二甲醚亦可通过合成气反应制得,相关热化学方程式如下:
2H2(g)+ CO(g) CH3OH(g) ΔH2
CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+ H2(g) ΔH3
3H2(g)+ 3CO(g) CH3OCH3(g)+ CO2 (g) ΔH4
则ΔH1=________ (用含有ΔH2、ΔH3、ΔH4的关系式表示)。
(2)经查阅资料,上述反应平衡状态下 Kp 的计算式为: (Kp 为以分压表示的平衡常数,T 为热力学温度)。且催化剂吸附 H2O(g)的量会受压强影响,从而进一步影响催化效率。)
①在一定温度范围内,随温度升高,CH3OH(g)脱水转化为二甲醚的倾向_______ (填“增大”、“不变”或“减小”)。
②某温度下(此时 Kp=100),在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的分压如下:
此时正、逆反应速率的大小:v正____ v逆 (填“>”、 “<”或“=”)。
③200℃时,在密闭容器中加入一定量甲醇 CH3OH,反应到达平衡状态时,体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数为_______ (填标号)。
A.< B. C.~ D. E.>
④300℃时,使 CH3OH(g)以一定流速通过催化剂,V/F (按原料流率的催化剂量)、压强对甲醇转化率影响如图1所示。请解释甲醇转化率随压强(压力)变化的规律和产生这种变化的原因,规律__________________________ ,原因_______________________ 。
(3)直接二甲醚燃料电池有望大规模商业化应用,工作原理如图2所示。
①该电池的负极反应式为:_______________ 。
②某直接二甲醚燃料电池装置的能量利用率为 50%,现利用该燃料电池电解氯化铜溶液,若消耗 2.3g 二甲醚,得到铜的质量为_______ g。
(1)二甲醚亦可通过合成气反应制得,相关热化学方程式如下:
2H2(g)+ CO(g) CH3OH(g) ΔH2
CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+ H2(g) ΔH3
3H2(g)+ 3CO(g) CH3OCH3(g)+ CO2 (g) ΔH4
则ΔH1=
(2)经查阅资料,上述反应平衡状态下 Kp 的计算式为: (Kp 为以分压表示的平衡常数,T 为热力学温度)。且催化剂吸附 H2O(g)的量会受压强影响,从而进一步影响催化效率。)
①在一定温度范围内,随温度升高,CH3OH(g)脱水转化为二甲醚的倾向
②某温度下(此时 Kp=100),在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的分压如下:
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
分压/MPa | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
此时正、逆反应速率的大小:v正
③200℃时,在密闭容器中加入一定量甲醇 CH3OH,反应到达平衡状态时,体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数为
A.< B. C.~ D. E.>
④300℃时,使 CH3OH(g)以一定流速通过催化剂,V/F (按原料流率的催化剂量)、压强对甲醇转化率影响如图1所示。请解释甲醇转化率随压强(压力)变化的规律和产生这种变化的原因,规律
(3)直接二甲醚燃料电池有望大规模商业化应用,工作原理如图2所示。
①该电池的负极反应式为:
②某直接二甲醚燃料电池装置的能量利用率为 50%,现利用该燃料电池电解氯化铜溶液,若消耗 2.3g 二甲醚,得到铜的质量为
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】乙烯在石油化工基础原料生产中占据主导地位,常以乙烯产量作为衡量一个国家或地区石油化工发展水平的重要标志之 一。作为我国第一经济大省, 广东省近几年来的乙烯产量一直居全国区域之首。工业上常用乙烷裂解制取乙烯:C2H6(g)C2H4(g) + H2(g)。请回答下列问题:
(1)下表为一些化学键的键能数据,请计算上述反应的焓变△H__________ 。
(2)将1.00 mol乙烷充入容积为1.00 L的恒容密闭容器,一定温度下发生反应,平衡时测得乙烷的物质的量为0.20 mol。求该温度下反应的平衡常数及乙烷的平衡转化率________ ;__________ 。
(3)实际生产中,常在恒温恒压下采用加入水蒸气的方法来提高乙烯的产率(水蒸气在此条件下不参与反应),请用平衡移动的原理加以说明_________ 。
(1)下表为一些化学键的键能数据,请计算上述反应的焓变△H
化学键 | H-H | C-H | C-C | C=C |
键能E/ (kJ·mol-1) | 435.3 | 414.4 | 345.6 | 615.3 |
(3)实际生产中,常在恒温恒压下采用加入水蒸气的方法来提高乙烯的产率(水蒸气在此条件下不参与反应),请用平衡移动的原理加以说明
您最近一年使用:0次
解答题-工业流程题
|
较难
(0.4)
【推荐3】热解耦合化学链制氢工艺是一种将生物质废物转变为高纯的环境友好型技术路线,如图。
(1)在燃料反应器中,研究人员对纯作为燃料气与铁基载氧体()的还原反应进行了理论研究,得到了还原阶段平衡浓度和固体成分随温度变化的图象,如图。
已知:a.
b.
c.
①反应的_______ (用m、n、q表示)。
②当温度低于时,燃料还原阶段得到的固体主要是和_______ 。
③曲线代表的反应为_______ (填“b”或“c”),曲线随温度升高而降低的原因是_______ 。
④纯作燃料气反应时发生歧化反应[]使铁基载氧体的固定床内大量积碳。对歧化反应进行独立研究:时,向一固定容器中通入一定量,测得平衡后的浓度为,已知该温度下反应的平衡常数,的平衡转化率是_______ (写出计算过程,保留一位小数)。
(2)深度还原的过程为:。该过程中,在不同铁基载氧体()表面的能垒变化如图所示:在各表面稳定吸附为初始状态(),从各表面脱附进入气相为最终状态()。
①在_______ 表面反应释放的速率最快;释放等量时,在_______ 表面反应放出能量最多(填“Ⅰ”、“Ⅱ”、“ⅢI”或“Ⅳ”)。
②在Ⅰ表面上的反应路径分三步:
i.;(*为活性点位)
ⅱ.;
ⅲ._______ 。
(3)在蒸汽反应器中,研究表明:压强对出口气体百分含量的影响不大,其原因是_______ 。
(1)在燃料反应器中,研究人员对纯作为燃料气与铁基载氧体()的还原反应进行了理论研究,得到了还原阶段平衡浓度和固体成分随温度变化的图象,如图。
已知:a.
b.
c.
①反应的
②当温度低于时,燃料还原阶段得到的固体主要是和
③曲线代表的反应为
④纯作燃料气反应时发生歧化反应[]使铁基载氧体的固定床内大量积碳。对歧化反应进行独立研究:时,向一固定容器中通入一定量,测得平衡后的浓度为,已知该温度下反应的平衡常数,的平衡转化率是
(2)深度还原的过程为:。该过程中,在不同铁基载氧体()表面的能垒变化如图所示:在各表面稳定吸附为初始状态(),从各表面脱附进入气相为最终状态()。
①在
②在Ⅰ表面上的反应路径分三步:
i.;(*为活性点位)
ⅱ.;
ⅲ.
(3)在蒸汽反应器中,研究表明:压强对出口气体百分含量的影响不大,其原因是
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
【推荐1】氢能将在实现“双碳”目标中起重要作用。一种膜反应器催化制氢气原理如下:
i.
ii.
iii.请回答下列问题:
(1)某温度下,在膜表面上的解离过程如下图,存在如下平衡:,其正反应的活化能远小于逆反应的活化能。下列说法错误的是__________。
(2)在特定温度下,由稳定态单质生成化合物的焓变叫做该物质在此温度下的标准摩尔生成焓。表中为几种物质在的标准摩尔生成焓,则反应ⅱ的_______ ;该反应__________ (填“高温”或“低温”)自发进行。
(3)、、对复合膜透氢能力影响如下图,__________ 对膜的渗透性能和使用寿命产生致命影响。请结合反应原理和下图分析吸附剂可增加氢气透过率的原因____________________ 。(4)恒温恒容膜反应器中按甲烷水蒸气投料,体系压强为,平衡后测得甲烷转化率为,选择性为(选择性),氧化钙对二氧化碳的吸收率为,则的分压为______ ,反应i的平衡常数______ 。(写出计算式即可;用分压代替物质的量浓度计算;分压=总压×物质的量分数)
i.
ii.
iii.请回答下列问题:
(1)某温度下,在膜表面上的解离过程如下图,存在如下平衡:,其正反应的活化能远小于逆反应的活化能。下列说法错误的是__________。
A.过程(1)为在膜表面上的解离过程, |
B.加快膜内H原子迁移有利于的解离 |
C.膜对气体分子的透过具有选择性 |
D.氢原子核外只有一个电子,它产生的原子光谱只有一根或明或暗的线 |
(2)在特定温度下,由稳定态单质生成化合物的焓变叫做该物质在此温度下的标准摩尔生成焓。表中为几种物质在的标准摩尔生成焓,则反应ⅱ的
物质 | ||||
标准摩尔生成焓() | 0 |
(3)、、对复合膜透氢能力影响如下图,
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】工业上利用和反应生成甲醇,也是减少的一种方法。在容积为1L的恒温密闭容器中充入和,一定条件下发生反应: ,测得和的浓度随时间变化如图所示。
(1)达到平衡的时刻是_______ min(填“3”或“10”)。在前10min内,用浓度的变化表示的反应速率_______ mol/(L•min)。
(2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_______。
(3)达平衡后,的转化率是_______ 。平衡常数K=_______ (计算结果保留一位小数)。
(4)工业上也可用CO和合成甲醇
已知:①
②
③
则反应_______ kJ/mol
(1)达到平衡的时刻是
(2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_______。
A.容器内压强不变 | B.混合气体中不变 |
C. | D. |
(3)达平衡后,的转化率是
(4)工业上也可用CO和合成甲醇
已知:①
②
③
则反应
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】(1)活性炭还原NO2的反应为2NO2(g)+2C(s) N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1molNO2和足量活性炭发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:
①A、B、C三点中NO2的转化率最高的是__________ (填“A”“B”或“C”)点。
②计算C点时该反应的压强平衡常数Kp=________ (Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(2)以CO作还原剂与磷石膏反应,不同反应温度下可得到不同的产物。向盛有CaSO4的真空恒容密闭容器中充入CO,反应体系起始总压强为0.1aMPa,不同温度下反应后所得固体成分的物质的量如图所示。在低于800℃时主要反应的化学方程式为______________ ;1150℃下,反应CaSO4+COCaO+CO2+SO2达到平衡时,c平衡(SO2)=8.0×10-5mol·L-1,CO的转化率为80%,则c初始(CO)=________ mol·L-1,该反应的压强平衡常数Kp=________ (用含a的代数式表示;用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数;忽略副反应)。
①A、B、C三点中NO2的转化率最高的是
②计算C点时该反应的压强平衡常数Kp=
(2)以CO作还原剂与磷石膏反应,不同反应温度下可得到不同的产物。向盛有CaSO4的真空恒容密闭容器中充入CO,反应体系起始总压强为0.1aMPa,不同温度下反应后所得固体成分的物质的量如图所示。在低于800℃时主要反应的化学方程式为
您最近一年使用:0次