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题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:309 题号:17729487
硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药、染料等。的催化氧化是工业合成硫酸中重要的一步,其热化学方程式为:       。回答下列问题:
(1)已知作用下的催化氧化历程如图所示反应

①的活化能为,反应②的活化能为,则_______(填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)当(不参与反应)起始的物质的量分数分别为10%、15%和75%时,在压强为下,平衡转化率α随温度的变化如图所示。

由小到大的顺序为_______,判断的依据是_______
②在550℃、条件下进行反应。平衡时,若转化率为α,则压强平衡常数Kp=_______。(分压=总压×物质的量分数,用含α和的代数式表示,不用写单位)
(3)以为基础固硫材料,探究复合不同的催化剂(--)在不同温度下催化的转化效率(用单位时间转化率表示)如图所示:

①仅使用而不使用催化剂获得的X线的实验目的是_______
②下列有关说法正确的是_______
a.同温度下,三种催化剂中催化剂效率最低
b.温度越高一定越有利于催化剂催化效率的提升
c.同温同压下,使用复合催化剂有利于提高的平衡产率
d.催化剂通过改变反应历程,增大活化分子百分数,实现加快反应速率
(4)某催化氧化生成反应的速率方程为:,根据表中数据,γ=_______
实验V
1mnpq
22mnp2q
3mn0.1p10q
4m2np1.414q
(5)利用反应既可消除污染又可以制备,将含有尾气和一定比例的空气通入悬浊液中,保持温度不变的情况下,测得溶液中随反应时间的变化如图所示。导致溶液中的变化产生明显差异的原因是:_______

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【推荐1】乙醇是一种绿色能源,也是一种化工原料。
(1)已知几种热化学方程式如下:
   
   
   
(ⅰ)上述反应中,在任意温度下都能自发进行的是___________(填序号)。
(ⅱ)我国科学家开发新型催化剂利用乙醇直接制备乙酸乙酯:    ___________
(2)乙醇是一种储氢材料。   ,Akande对其动力学机理的研究(*代表物种吸附在催化剂表面上)如图所示:

___________0(填“>”“<”或“=”),总反应分___________步反应进行。
②速控反应的方程式为___________
(3)一定温度下,向恒容密闭容器中充入适量乙醇蒸气,发生反应:,下列叙述正确的是___________(填标号)。
A.当气体总压强不变时,达到平衡状态
B.平衡时升温,正反应速率大于逆反应速率
C.平衡时,充入氩气,平衡向左移动
D.平衡时,充入少量,其平衡转化率减小

(4)保持总压为,向反应器中充入乙醇和氮气(不参与反应),发生反应:,测得乙醇的平衡转化率与投料比、温度的关系如图所示:

①其他条件不变时,随着增大,乙醇的平衡转化率增大的原因是____________(填“>”或“<”)。
温度下,投料比为1.0时,平衡常数________(提示:用分压计算的平衡常数为,分压总压物质的显分数)。
(5)我国科学家开发复合催化剂,实现了在酸性条件下电还原制备乙醇,阴极反应式为___________
2024-01-22更新 | 161次组卷
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【推荐2】催化还原是实现“碳中和”的重要途径之一、研究表明,在催化剂作用下,发生反应:
I.   
Ⅱ.   
(1)已知的燃烧热分别为的汽化热分别为。则___________
(2)下列关于反应I和反应Ⅱ的说法错误的是___________(填标号)。
A.增大的投料比有利于提高的转化率
B.若的浓度保持不变,则说明反应体系已达平衡状态
C.体系达到平衡后,若升高温度,两个反应重新建立平衡的时间相同
D.体系达到平衡后,若压缩体积,则反应I平衡正向移动,反应Ⅱ平衡不移动
E.及时将液化分离,有利于提高反应I的正反应速率
(3)一般认为反应I通过如下步骤实现:
第一步:    (慢)
第二步:    (快)
下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___________(填标号)。
A.B.C.D.

(4)研究发现表面脱除原子形成的(氧空穴)决定了的催化效果,氧空穴越多,催化效果越好,催化合成甲醇的机理如图。已知增大气体流速可带走多余的,从而提高的选择性,请结合催化机理解释其原因___________

(5)一定温度下,向恒容的密闭容器中充入。在催化剂作用下发生反应I、II,容器内气体的压强随反应时间的变化如表所示。
0510152025
6.05.555.24.954.84.8
平衡时测得在体系中的体积分数为。则0~20min内平均反应速率___________;该条件下,的选择性(甲醇的物质的量占消耗的的物质的量的百分比)为___________(结果保留三位有效数字);该温度下反应I的平衡常数___________(为以平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数,列出计算式即可)。
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【推荐3】达成“双碳”目标的重要途径是实现碳的固定。利用可以合成生物质能源甲醇;
反应1:1:   
反应2:   
反应3:   
回答下列问题:
(1)反应1在_______(填“较高温度”“较低温度”或“任何温度”)下能自发进行。
(2)_______
(3)T℃时,向一恒容密闭容器中仅充入,仅发生反应2。下列叙述错误的是_______(填标号)。
A.加入催化剂,反应速率增大B.体积分数不变时,反应达到平衡状态
C.平衡后,充入氩气,平衡正向移动D.平衡后,充入平衡转化率增大
(4)在某催化剂作用下,反应2的历程如图所示(图中数据表示微粒的相对能量,*表示吸附在催化剂表面上)。

控速反应方程式为_________
(5)T1℃时,在密闭容器甲、乙中,分别充入,它们分别在有水分子筛(只允许水分子透过)和无水分子筛条件下仅发生反应1。测得平衡转化率与压强关系如图所示。

①使用了水分子筛的容器是________(填“甲”或“乙”)。
②平衡常数________(填“>”“<”或“=”),M点________
(6)T2℃时,向一体积为1L的恒容密闭容器中充入,在一定条件下发生上述3个反应,达到平衡时得到,此时平衡转化率为50%。该温度下,反应1的平衡常数K=________。(列出计算式)
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