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题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:598 题号:17766233
是常见的还原剂,也是合成一碳化学产品的原料。
(1)工业上采用天然气法制备。已知几种共价键的键能如表所示:
化学键CO   
4361076465413
写出气体和水蒸气在高温下反应生成的热化学方程式:_______
(2)工业上,用还原赤铁矿冶炼铁,有关热化学方程式如下:



_______。(计算结果保留1位小数)
(3)工业上利用合成,一定量的加入一定容积的反应器中,在催化剂存在下发生反应:。测得平衡转化率与温度关系如图所示。

①温度升高,平衡转化率降低,其主要原因是_______
_______(填“>”、“<”或“=”)。
(4)工业上,常用处理,在催化剂存在条件下发生反应:2
在体积相等的甲、乙两个密闭容器中分别充入气体,在恒温恒容、绝热恒容下分别发生上述反应。测得气体压强与时间关系如图所示。

①容器_______(填“甲”或“乙”)在恒温恒容条件下反应。
②气体总物质的量:a_______b(填“>”“<”或“=”)。
③b点平衡常数_______(填“>”“<”或“=”)。提示:用分压计算的平衡常数为,分压等于总压×物质的量分数。
④乙容器分压变化率为_______

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Ⅰ. 萨巴蒂尔反应为:CO2(g)+ 4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)△H1
(1)常温常压下,已知:①的燃烧热()分别为-285.5 kJ/mol和-890.0 kJ/mol;
△H2=+44.0 kJ/mol。则=___________ kJ/mol。
(2)在某一恒容密闭容器中加入CO2、H2,其分压分别为15kPa、 30kPa, 加入催化剂并加热使其发生萨巴蒂尔反应。研究表明CH4的反应速率v(CH4)= 1.2×10-6p(CO2)p4(H2) (kPa﹒s-1), 某时刻测得H2O(g)的分压为10kPa,则该时刻v(H2)=___________
(3)研究发现萨巴蒂尔反应的历程,前三步历程如图所示。其中吸附在Pt/SiO2催化剂表面用“﹒”标注,Ts 表示过渡态。从物质吸附在催化剂表面到形成过渡态的过程会___________(填“放出热量”或“吸收热量”);反应历程中最小能垒(活化能)步骤的化学方程式为___________

Ⅱ.某研究团队经实验证明,CO2在一定条件下与H2O发生氧再生反应:
CO2(g)+ 2H2O(g) CH4(g)+2O2(g)△H1=
(4)恒压条件时,按投料,进行氧再生反应,测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度的关系如图。

350℃时,A点的平衡常数为______(填计算结果)。为提高CO2的转化率,除改变温度外,还可采取的措施为____________
(5)氧再生反应可以通过酸性条件下半导体光催化转化实现;反应机理如图所示:

①光催化CO2转化为CH4的阴极方程式为__________________
②催化剂的催化效率和CH4的生成速率随温度的变化关系如图所示。300℃到400℃之间,CH4生成速率加快的原因是_____________
2022-05-02更新 | 1449次组卷
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【推荐2】含氮化合物对环境、生产和人类生命活动等具有很大的影响。请按要求回答下列问题:
(1)利用某分子筛作催化剂,NH3可脱除工厂废气中的NO、NO2,反应机理如图所示。A包含的物质为H2O和___(填化学式)。

(2)研究氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
①2NO2(g)+NaCl(g)=NaNO3(g)+ClNO(g) ΔH1<0
②2NO(g)+Cl2(g)=2ClNO(g) ΔH2<0
则4NO2(g)+2NaCl(g)=2NaNO3(g)+2NO(g)+Cl2(g)的ΔH=___(用ΔH1和ΔH2表示)。
若反应①在绝热密闭容器中进行,实验测得NO2(g)的转化率随时间的变化示意图如图所示,NO2(g)的转化率α(NO2)在t3-t4时间降低的原因是___

(3)工业上利用氨气生产氢氰酸(HCN)的反应为CH4(g)+NH3(g)HCN(g)+3H2(g) ΔH>0。在一定温度下,向2L密闭容器中加入nmolCH4和2molNH3平衡时NH3体积分数随n变化的关系如图所示。

a点时,CH4的转化率为___%;平衡常数:K(a)___K(b)(填“>”“=”或“<”)。
(4)肌肉中的肌红蛋白(Mb)与O2结合生成MbO2,其反应原理可表示为Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq),该反应的平衡常数可表示为K=,在一定条件下达到平衡时,测得肌红蛋白的结合度(α)[α=×100%]与p(O2)的关系如图所示。研究表明正反应速率V=k·c(Mb)·p(O2),逆反应速率V=k·c(MbO2)(其中k和k分别表示正反应和逆反应的速率常数)。

①试写出平衡常数K与速率常数k、k的关系式:K=___(用含有k、k的式子表示)。
②试求出图中c(4.50,90)点时,上述反应的平衡常数K=___kPa-1。已知k=60s-1,则速率常数k=___s·kPa-1
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(1)已知高炉炼铁的主要反应为:
①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)       △H=-25 kJ·mol-1
②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)       △H=-47 kJ·mol-1
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)       △H=+19 kJ·mol-1
写出FeO(s)被CO还原生成Fe(s)和CO2的热化学方程式:________________
(2)恒温恒容条件下进行反应Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g),下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是_______(填写序号字母)。
a.v(CO)=v(CO2)                                b.CO、CO2 的浓度之比为1:1
c.容器内压强保持不变                            d.混合气体的密度保持不变
(3)ToC时,反应Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)的平衡常数为K=27。在1L的密闭容器中分别按下表所示加入物质,维持ToC反应一段时间达到平衡,甲、乙容器中CO的平衡转化率之比=_________
Fe2O3COFeCO2
甲容器1.0 mol1.0 mol1.0 mol1.0 mol
乙容器1.0 mol2.0 mol1.0 mol1.0 mol
(4)下列为合成甲醇的有关化学方程式:
①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)
②H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g)
③3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
某温度下,上述三个反应的平衡常数数值分别为2.5,2.0和K3,则K3值为_______
(5)比亚迪双模电动汽车使用高铁电池供电。高铁电池的总反应为:3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH3Zn+2K2FeO4+8H2O,则充电时的阳极反应式为__________
(6)炼铁尾气中含有CO,经过回收可用于合成甲醇:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)   △H=-90.1 kJ·mol-1。ToC,该反应的Kp=6.0×10-3kPa-2(用平衡分压代替平衡浓度所得平衡常数,分压= 总压×物质的量分数)。该温度下的某容器中,若起始充入2molH2、1molCO,平衡时甲醇的平衡分压p(CH3OH)=24.0kPa,则平衡时混合气体中CH3OH的体积分数约为________(用百分数表示,小数点后保留1位)。
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