氢气是一种理想的绿色能源。利用生物质发酵得到的乙醇制取氢气,具有良好的应用前景。乙醇和水蒸气重整制氢的部分反应过程如下图所示:
已知:反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡常数随温度变化曲线如图所示。
(1)反应Ⅰ中,参与反应后的热量变化是。
①反应Ⅰ的热化学方程式是___________ 。
②反应Ⅰ在较高温度下能够自发进行的原因是___________ 。
③已知绝热恒压下,下列说法能够判断反应Ⅰ达到化学平衡状态的是___________ (填字母)。
A的含量保持不变 B.容器中压强保持不变
C. D.体系的温度保持不变
(2)反应Ⅱ中
①某温度下,已知和的起始浓度总和为,且的投料比下,的平衡转化率为40%,该温度下反应平衡常数的值为___________ 。
②当不同的进气比[达到相同的平衡转化率时,对应的反应温度和进气比的关系是___________ 。
(3)我国科学家设计了一种电解装置如图所示,能将二氧化碳转化成合成气和,同时获得甘油醛。a极接电源的___________ 极;若阴离子交换膜只允许离子通过,当有通过时,理论上可制得甘油醛___________ g。
已知:反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡常数随温度变化曲线如图所示。
(1)反应Ⅰ中,参与反应后的热量变化是。
①反应Ⅰ的热化学方程式是
②反应Ⅰ在较高温度下能够自发进行的原因是
③已知绝热恒压下,下列说法能够判断反应Ⅰ达到化学平衡状态的是
A的含量保持不变 B.容器中压强保持不变
C. D.体系的温度保持不变
(2)反应Ⅱ中
①某温度下,已知和的起始浓度总和为,且的投料比下,的平衡转化率为40%,该温度下反应平衡常数的值为
②当不同的进气比[达到相同的平衡转化率时,对应的反应温度和进气比的关系是
(3)我国科学家设计了一种电解装置如图所示,能将二氧化碳转化成合成气和,同时获得甘油醛。a极接电源的
更新时间:2023-01-07 14:56:18
|
相似题推荐
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
【推荐1】研究的资源综合利用,对实现“碳达峰”和“碳中和”有重要意义。
(1)在加氢合成的体系中,同时发生以下反应:
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
反应Ⅲ.
反应Ⅰ的___________ ,该反应在___________ (填“高温”、“低温”或“任意温度”)下能自发。
(2)向体积为的密闭容器中,投入和,平衡时或在含碳产物中物质的量分数及的转化率随温度的变化如图:
已知反应Ⅱ的反应速率,,为速率常数,c为物质的量浓度。
①图中m代表的物质是___________ 。
②范围内,随着温度升高,的平衡产量的变化趋势是___________ 。
③在p点时,若反应Ⅱ的,此时该反应的___________ ;
④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;p点时体系总压强为,反应Ⅱ的___________ (保留2位有效数字)。
⑤由实验测得,随着温度逐渐升高,混合气体的平均相对分子质量几乎又变回起始的状态,原因是___________ 。
(1)在加氢合成的体系中,同时发生以下反应:
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
反应Ⅲ.
反应Ⅰ的
(2)向体积为的密闭容器中,投入和,平衡时或在含碳产物中物质的量分数及的转化率随温度的变化如图:
已知反应Ⅱ的反应速率,,为速率常数,c为物质的量浓度。
①图中m代表的物质是
②范围内,随着温度升高,的平衡产量的变化趋势是
③在p点时,若反应Ⅱ的,此时该反应的
④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;p点时体系总压强为,反应Ⅱ的
⑤由实验测得,随着温度逐渐升高,混合气体的平均相对分子质量几乎又变回起始的状态,原因是
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】“绿水青山就是金山银山”,研究氮氧化物等大气污染物对建设美丽家乡,打造宜居环境具有重要意义。NO在空气中存在如下反应:2NO(g)+ O2(g)2NO2(g)△H上述反应分两步完成,如下左图所示。
(1)写出反应①的热化学方程式(△H用含物理量E的等式表示):________ 。
(2)反应①和反应②中,一个是快反应,会快速建立平衡状态,而另一个是慢反应。决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应速率的是____ (填“反应①”或“反应②”);对该反应体系升高温度,发现总反应速率变慢,其原因可能是____ (反应未使用催化剂)。
(3)某温度下一密闭容器中充入一定量的NO2,测得NO2浓度随时间变化的曲线如上图所示。前5秒内O2的平均生成速率为_______ ;该温度下反应2NO+O22NO2的化学平衡常数K为_____ 。
(4)对于(3)中的反应体系达平衡后(压强为P1),若升高温度,再次达平衡后,混合气体的平均相对分子质量_____ (填“增大”、“减小”或“不变”);若在恒温恒容条件下,向其中充入一定量O2,再次达平衡后,测得压强为P2,c(O2)=0.09mol·L-1,则P1︰P2=___________ 。
(5)水能部分吸收NO和NO2混合气体得到HNO2溶液。若向20.00mL0.10mol·L-1HNO2溶液中逐滴加入0.10mol·L-1NaOH溶液,所得pH曲线如图所示,则A点对应的溶液c(Na+)/c(HNO2)=____ 。
(1)写出反应①的热化学方程式(△H用含物理量E的等式表示):
(2)反应①和反应②中,一个是快反应,会快速建立平衡状态,而另一个是慢反应。决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应速率的是
(3)某温度下一密闭容器中充入一定量的NO2,测得NO2浓度随时间变化的曲线如上图所示。前5秒内O2的平均生成速率为
(4)对于(3)中的反应体系达平衡后(压强为P1),若升高温度,再次达平衡后,混合气体的平均相对分子质量
(5)水能部分吸收NO和NO2混合气体得到HNO2溶液。若向20.00mL0.10mol·L-1HNO2溶液中逐滴加入0.10mol·L-1NaOH溶液,所得pH曲线如图所示,则A点对应的溶液c(Na+)/c(HNO2)=
您最近一年使用:0次
【推荐3】加氢合成甲醇对缓解能源危机、改变产业结构以及实现“碳达峰、碳中和”目标具有重要的战略意义。该合成工艺主要包括三个反应:
①
②
③
(1)已知一些物质的键能数据如下:
计算___________ 。
(2)按照一定比例投料,测定的平衡转化率和CO的平衡选择性随温度和压强的变化关系如下图所示。、、、的大小关系为___________ ;原因为___________ ;℃以后不同压强下平衡转化率变为一条曲线,原因为___________ (CO的选择性)。(3)下表是一定条件下用Pd/ZnO/C-N做催化剂,改变Pd含量测得的催化剂组成、结构以及转化率的数据。
由上表数据推测,催化剂中Pd含量增大,转化率增大的原因可能为___________ 。
(4)六方ZnO晶胞结构如下左图所示,填充在形成的___________ 空隙中,该晶体的密度为___________ (设表示阿伏加德罗常数的值,列出计算式),在下右图中补充画出ZnO晶胞的俯视投影图__________ 。
①
②
③
(1)已知一些物质的键能数据如下:
化学键 | H―H | C=O | C≡O | H―O |
E/() | 436 | 803 | 1076 | 463 |
(2)按照一定比例投料,测定的平衡转化率和CO的平衡选择性随温度和压强的变化关系如下图所示。、、、的大小关系为
催化剂 | Pd/% | Zn/g | 表面O含量/% | 表面氧缺陷比例/% | 转化率/% |
0.02%Pd/ZnO/C-N | 0.04 | 9.47 | 12.43 | 0.29 | 3.7 |
0.05%Pd/ZnO/C-N | 0.13 | 6.4 | 9.57 | 0.30 | 6.6 |
0.1%Pd/ZnO/C-N | 0.18 | 10.6 | 13.25 | 0.32 | 68 |
0.3%Pd/ZnO/C-N | 0.58 | 9.66 | 12.52 | 0.38 | 71 |
(4)六方ZnO晶胞结构如下左图所示,填充在形成的
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1】欧盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暖,使得对如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用碳资源显得更加紧迫。请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。
(1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式
____ C+ ____ KMnO4+ ____ H2SO4→ ____ CO2↑+ ____ MnSO4+ ____ K2SO4+____ H2O
(2)焦炭可用于制取水煤气.测得12g 碳与水蒸气完全反应生成水煤气时,吸收了131.6kJ热量.该反应的热化学方程式为_____________________ ;
(3)工业上在恒容密闭容器中用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=akJ/mol
如表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K).
①判断反应达到平衡状态的依据是_______
A.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.混合气体的密度不变
D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
②某温度下,将2mol CO和一定量的H2充入2L的密闭容器中,充分反应10min后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则以H2表示的反应速率v(H2)=_______ ;
(4)CO还可以用做燃料电池的燃料,某熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,该电池用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混和气为正极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,其正极反应式:O2+2CO2+4e-=2CO32-,则负极反应式_______ ;
(5)向BaSO4沉淀中加入饱和碳酸钠溶液,充分搅拌,弃去上层清液,如此处理多次,可使BaSO4全部转化为BaCO3,发生反应:BaSO4(s)+CO32-(aq)═BaCO3(s)+SO42-(aq).已知某温度下该反应的平衡常数K=4.0×10-2,BaSO4的Ksp=1.0×10-10,则BaCO3的溶度积Ksp=_______ 。
(1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式
(2)焦炭可用于制取水煤气.测得12g 碳与水蒸气完全反应生成水煤气时,吸收了131.6kJ热量.该反应的热化学方程式为
(3)工业上在恒容密闭容器中用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=akJ/mol
如表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K).
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
①判断反应达到平衡状态的依据是
A.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.混合气体的密度不变
D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
②某温度下,将2mol CO和一定量的H2充入2L的密闭容器中,充分反应10min后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则以H2表示的反应速率v(H2)=
(4)CO还可以用做燃料电池的燃料,某熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,该电池用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混和气为正极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,其正极反应式:O2+2CO2+4e-=2CO32-,则负极反应式
(5)向BaSO4沉淀中加入饱和碳酸钠溶液,充分搅拌,弃去上层清液,如此处理多次,可使BaSO4全部转化为BaCO3,发生反应:BaSO4(s)+CO32-(aq)═BaCO3(s)+SO42-(aq).已知某温度下该反应的平衡常数K=4.0×10-2,BaSO4的Ksp=1.0×10-10,则BaCO3的溶度积Ksp=
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】对和的高效利用不仅能缓解大气变暖,对日益枯竭的石油资源也有一定的补充作用。临氧耦合重整的反应有:
反应I:
反应II:
(1)写出表示燃烧热的热化学方程式:_______ 。
(2)在两个体积均为的恒容密闭容器中,起始时按表中相应的量加入物质。在相同温度下进行反应II:(不发生其他反应),的平衡转化率如表所示。
①下列条件能说明反应达到平衡状态的是_______ (填标号)。
A.
B.容器内各物质的浓度满足
C.容器内混合气体的总压强不再变化
D.容器内混合气体的密度保持不变
②达到平衡时,容器X、Y内的物质的量关系满足_______ (填“>”,“<”或“=”)
(3)还可以通过催化加氢合成乙醇:。设m为起始时的投料比,即。通过实验得到下列图像:
①若图1中m相同,则温度从高到低排序为_______ 。
②图2中从大到小排序为_______ 。
③图3表示在总压为的恒压条件下,时,平衡状态各物质的物质的量分数与温度的关系,则d曲线表示的是_______ 的物质的量分数。
④由图3可得,温度下,该反应压强平衡常数的计算式为_______ 。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,带入数据,不用计算)
反应I:
反应II:
(1)写出表示燃烧热的热化学方程式:
(2)在两个体积均为的恒容密闭容器中,起始时按表中相应的量加入物质。在相同温度下进行反应II:(不发生其他反应),的平衡转化率如表所示。
容器 | 起始物质的量/ | 的平衡转化率 | |||
X | 0.1 | 0.1 | 0 | 0 | 50% |
Y | 0.1 | 0.1 | 0.2 | 0.2 | — |
A.
B.容器内各物质的浓度满足
C.容器内混合气体的总压强不再变化
D.容器内混合气体的密度保持不变
②达到平衡时,容器X、Y内的物质的量关系满足
(3)还可以通过催化加氢合成乙醇:。设m为起始时的投料比,即。通过实验得到下列图像:
①若图1中m相同,则温度从高到低排序为
②图2中从大到小排序为
③图3表示在总压为的恒压条件下,时,平衡状态各物质的物质的量分数与温度的关系,则d曲线表示的是
④由图3可得,温度下,该反应压强平衡常数的计算式为
您最近一年使用:0次
【推荐3】(1)地球上的能源主要源于太阳,绿色植物的光合作用可以大量吸收CO2以减缓温室效应,主要过程可以描述分为下列三步(用“C5”表示C5H10O4,用“C3”表示C3H6O3):
Ⅰ、H2O(l)═2H+(aq)+ O2(g)+2e﹣△H=+284kJ/mol
Ⅱ、CO2(g)+C5(s)+2H+(aq)═2C3+(s)△H=+396kJ/mol
Ⅲ、12C3+(s)+12e﹣═C6H12O6(葡萄糖、s)+6C5(s)+3O2(g)△H=﹣1200kJ/mol
写出绿色植物利用水和二氧化碳合成葡萄糖并放出氧气的热化学方程式_________ .
(2)降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇.为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=﹣49.0kJ/mol.
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图1所示
①一定温度下,不能说明该反应达到平衡状态的是:_________ (填序号)
a.体系的压强不再改变
b.体系的密度不再改变
c.各气体的浓度不再改变
d.各气体的质量分数不再改变
e.反应速率v(CO2)正∶v(H2)逆=1∶3
②从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=________ mol/(L•min);
③氢气的转化率=____________ ;
④该反应的平衡常数为K=_________ 保留三位有效数字);
⑤下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)/ n(CO2)增大的是________ .
A.升高温度 B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离出去 D.再充入1mol CO2和3mol H2
⑥当反应达到平衡时,H2的物质的量浓度为c1,然后向容器中再加入一定量H2,待反应再一次达到平衡后,H2的物质的量浓度为c2.则c1____ c2的关系(填>、<、=).
(3)减少温室气体排放的关键是节能减排,大力开发利用燃料电池就可以实现这一目标.如图2所示甲烷燃料电池(在上面).请回答:
①通入甲烷一极的电极反应式为___________ ;
②随着电池不断放电,电解质溶液的pH______ (填“增大”、“减小”或“不变”).
③通常情况下,甲烷燃料电池的能量利用率____ (填“大于”、“小于”或“等于”)甲烷燃烧的能量利用率.
④用该燃料电池以石墨电极电解2.0L 0.25 mol·L-1 CuSO4溶液,5min后在一个电极上有6.4gCu析出。则阳极的电极反应式为____________________ ; 此时得到的O2在标准状况下的体积为______ L;向电解后的溶液中加入下列哪种物质可使电解质溶液恢复原来的浓度:____________
A. CuSO4 B.H2O C.CuO D.CuCO3
Ⅰ、H2O(l)═2H+(aq)+ O2(g)+2e﹣△H=+284kJ/mol
Ⅱ、CO2(g)+C5(s)+2H+(aq)═2C3+(s)△H=+396kJ/mol
Ⅲ、12C3+(s)+12e﹣═C6H12O6(葡萄糖、s)+6C5(s)+3O2(g)△H=﹣1200kJ/mol
写出绿色植物利用水和二氧化碳合成葡萄糖并放出氧气的热化学方程式
(2)降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇.为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=﹣49.0kJ/mol.
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图1所示
①一定温度下,不能说明该反应达到平衡状态的是:
a.体系的压强不再改变
b.体系的密度不再改变
c.各气体的浓度不再改变
d.各气体的质量分数不再改变
e.反应速率v(CO2)正∶v(H2)逆=1∶3
②从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=
③氢气的转化率=
④该反应的平衡常数为K=
⑤下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)/ n(CO2)增大的是
A.升高温度 B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离出去 D.再充入1mol CO2和3mol H2
⑥当反应达到平衡时,H2的物质的量浓度为c1,然后向容器中再加入一定量H2,待反应再一次达到平衡后,H2的物质的量浓度为c2.则c1
(3)减少温室气体排放的关键是节能减排,大力开发利用燃料电池就可以实现这一目标.如图2所示甲烷燃料电池(在上面).请回答:
①通入甲烷一极的电极反应式为
②随着电池不断放电,电解质溶液的pH
③通常情况下,甲烷燃料电池的能量利用率
④用该燃料电池以石墨电极电解2.0L 0.25 mol·L-1 CuSO4溶液,5min后在一个电极上有6.4gCu析出。则阳极的电极反应式为
A. CuSO4 B.H2O C.CuO D.CuCO3
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
名校
【推荐1】乙醇是一种重要的工业原料,被广泛应用于能源、化工、食品等领域,以下两种方法可实现乙醇的制备。
I.采用催化乙烯水合制乙醇,该反应过程中能量变化如下图所示:
(1)反应物分子有效碰撞几率最大的步骤对应的基元反应为_______ 。
(2)制备的无水乙醇在25℃,101kPa下,完全燃烧时放出热量QkJ,其燃烧生成的用过量饱和石灰水吸收可得100g沉淀,则乙醇燃烧热的热化学方程式为_______ 。
Ⅱ.以合成气催化合成乙醇是近年来研究的热点,其中乙酸甲酯催化加氢是制取乙醇的关键步骤之一,包括以下主要反应:
①
②
(3)反应的ΔH=_______ 。
(4)若在体积为2L的密闭容器中,控制流速为(已换算为标准状况),的转化率为80.0%,则的反应速率为_______ mol∙L-1∙min-1(保留三位有效数字),流速过大时乙酸甲酯的转化率下降,原因是_______ 。
(5)向恒温恒压的两个密闭容器甲(25℃、)、乙(25℃、)放入物质的量均为amol的和,若只发生反应②,其正反应速率,p为物质分压,若容器甲与乙中平衡时正反应速率之比,则甲、乙容器的体积之比为_______ 。
(6)一定条件下在1L密闭容器内通入2.00mol和3.96mol发生反应①和②,测得不同温度下达平衡时转化率和乙醇的选择性如下图所示,260℃时反应①的平衡常数_______ ;温度高于240℃时,随温度升高乙醇的选择性降低的原因可能是_______ 。
[]
I.采用催化乙烯水合制乙醇,该反应过程中能量变化如下图所示:
(1)反应物分子有效碰撞几率最大的步骤对应的基元反应为
(2)制备的无水乙醇在25℃,101kPa下,完全燃烧时放出热量QkJ,其燃烧生成的用过量饱和石灰水吸收可得100g沉淀,则乙醇燃烧热的热化学方程式为
Ⅱ.以合成气催化合成乙醇是近年来研究的热点,其中乙酸甲酯催化加氢是制取乙醇的关键步骤之一,包括以下主要反应:
①
②
(3)反应的ΔH=
(4)若在体积为2L的密闭容器中,控制流速为(已换算为标准状况),的转化率为80.0%,则的反应速率为
(5)向恒温恒压的两个密闭容器甲(25℃、)、乙(25℃、)放入物质的量均为amol的和,若只发生反应②,其正反应速率,p为物质分压,若容器甲与乙中平衡时正反应速率之比,则甲、乙容器的体积之比为
(6)一定条件下在1L密闭容器内通入2.00mol和3.96mol发生反应①和②,测得不同温度下达平衡时转化率和乙醇的选择性如下图所示,260℃时反应①的平衡常数
[]
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
名校
【推荐2】我国对世界郑重承诺:2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,而研发的碳捕捉和碳利用技术则是关键。
Ⅰ.的捕集:
(1)属于_______ 分子(填“极性”或“非极性”),其晶体(干冰)属于_______ 晶体。
(2)用饱和溶液做吸收剂“捕集”。若所得溶液pH=l0,则溶液中_______ (室温下,的;);若吸收剂失效,可利用NaOH溶液使其再生,写出该反应的离子方程式_______ 。
(3)聚合离子液体是目前广泛研究的吸附剂。结合下图 分析聚合离子液体吸附的有利条件是_______ 。Ⅱ.的转化:
、重整制合成气CO和,是一种有效实现碳达峰、碳中和的关键技术,也是近几年研究的热点之一、回答下列问题:
已知:甲烷、二氧化碳重整工艺的相关反应如下:
①
②
③
④
(4)重整反应的发生条件是_______ 填(“高温自发”“低温自发”或“任何温度下都自发”)。
(5)在恒压p=100kPa、初始投料的条件下,甲烷、二氧化碳重整制合成气的过程中各平衡组分的物质的量随温度的变化如图所示。①随温度升高,产率增加,减小,积碳含量_______ (填“增大”或“减小”)。
②在630℃时,反应的平衡常数_______ (是以分压表示的平衡常数,已知分压=总压×物质的量分数)。
Ⅲ.CO2的创新应用
(6)某团队提出耦合乙烷催化脱氢制乙烯技术。用Cr/SSZ-13为催化剂、作为温和的氧化剂用于乙烷脱氢制备乙烯可以避免乙烷深度氧化、实现资源化利用、避免将氧化为更高价等优势。催化条件下,乙烷裂解主要引发反应为:,同时Cr的价态由升高。推测配位不饱和催化耦合脱氢反应过程如图所示,补全图中画框部分_______ 。
Ⅰ.的捕集:
(1)属于
(2)用饱和溶液做吸收剂“捕集”。若所得溶液pH=l0,则溶液中
(3)聚合离子液体是目前广泛研究的吸附剂。
、重整制合成气CO和,是一种有效实现碳达峰、碳中和的关键技术,也是近几年研究的热点之一、回答下列问题:
已知:甲烷、二氧化碳重整工艺的相关反应如下:
①
②
③
④
(4)重整反应的发生条件是
(5)在恒压p=100kPa、初始投料的条件下,甲烷、二氧化碳重整制合成气的过程中各平衡组分的物质的量随温度的变化如图所示。①随温度升高,产率增加,减小,积碳含量
②在630℃时,反应的平衡常数
Ⅲ.CO2的创新应用
(6)某团队提出耦合乙烷催化脱氢制乙烯技术。用Cr/SSZ-13为催化剂、作为温和的氧化剂用于乙烷脱氢制备乙烯可以避免乙烷深度氧化、实现资源化利用、避免将氧化为更高价等优势。催化条件下,乙烷裂解主要引发反应为:,同时Cr的价态由升高。推测配位不饱和催化耦合脱氢反应过程如图所示,补全图中画框部分
您最近一年使用:0次
【推荐3】碳、氮及其化合物在生产中有重要应用。
(1)700℃时,若向2L体积恒定的密闭容器中充入一定量N2和CO2发生反应:N2(g)+CO2(g)C(s)+2NO(g);其中N2、NO物质的量随时间变化的曲线如下图所示。
请回答下列问题。
①0~10min内的CO2平均反应速率v=______ 。
②第10 min时,外界改变的条件可能是______ 。
A.加催化剂 B.增大C(s)的物质的量 C.减小CO2的物质的量 D.升温 E.降温
(2)100kPa时,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)中NO的平衡转化率与温度的关系曲线如图1,反应2NO2(g)N2O4(g)中NO2的平衡转化率与温度的关系曲线如图2。
①图1中A、B、C三点表示不同温度、压强下,2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡时NO的转化率,则_______ 点对应的压强最大。
②100kPa、25℃时,2NO2(g)N2O4(g),计算平衡常数Kp=______ 。(Kp用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
③100kPa、25℃时,VmLNO与0.5VmLO2混合后最终气体的体积为__________ mL。
(3)室温下,用注射器吸入一定量NO2气体,将针头插入胶塞密封(如图3),
然后迅速将气体体积压缩为原来的一半并使活塞固定,此时手握针筒有热感,继续放置一段时间。从活塞固定时开始观察,气体颜色逐渐_______________ (填“变深”或“变浅”)。[已知:2NO2(g)N2O4(g)在几微秒内即可达到化学平衡]
(4)在压强为0.1MPa条件,将CO和H2的混合气体在催化剂作用下转化为甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0
①下列能说明该反应达到平衡状态的是________________ 。
A.混合气体的密度不再变化 B.CO和H2的物质的量之比不再变化
C.v(CO)=v(CH3OH) D.CO在混合气中的质量分数保持不变
②T1℃时,在一个体积为5L的恒压容器中充入1molCO、2molH2,经过5min达到平衡,CO的转化率为0.75,则T1℃时,CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数K=_______ 。
(1)700℃时,若向2L体积恒定的密闭容器中充入一定量N2和CO2发生反应:N2(g)+CO2(g)C(s)+2NO(g);其中N2、NO物质的量随时间变化的曲线如下图所示。
请回答下列问题。
①0~10min内的CO2平均反应速率v=
②第10 min时,外界改变的条件可能是
A.加催化剂 B.增大C(s)的物质的量 C.减小CO2的物质的量 D.升温 E.降温
(2)100kPa时,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)中NO的平衡转化率与温度的关系曲线如图1,反应2NO2(g)N2O4(g)中NO2的平衡转化率与温度的关系曲线如图2。
①图1中A、B、C三点表示不同温度、压强下,2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡时NO的转化率,则
②100kPa、25℃时,2NO2(g)N2O4(g),计算平衡常数Kp=
③100kPa、25℃时,VmLNO与0.5VmLO2混合后最终气体的体积为
(3)室温下,用注射器吸入一定量NO2气体,将针头插入胶塞密封(如图3),
然后迅速将气体体积压缩为原来的一半并使活塞固定,此时手握针筒有热感,继续放置一段时间。从活塞固定时开始观察,气体颜色逐渐
(4)在压强为0.1MPa条件,将CO和H2的混合气体在催化剂作用下转化为甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0
①下列能说明该反应达到平衡状态的是
A.混合气体的密度不再变化 B.CO和H2的物质的量之比不再变化
C.v(CO)=v(CH3OH) D.CO在混合气中的质量分数保持不变
②T1℃时,在一个体积为5L的恒压容器中充入1molCO、2molH2,经过5min达到平衡,CO的转化率为0.75,则T1℃时,CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数K=
您最近一年使用:0次
解答题-工业流程题
|
较难
(0.4)
名校
【推荐1】铅用途广泛,是电气工业部门制造蓄电池、汽油添加剂和电缆的原材料。工业上常用铅精矿(主要成分是以及少量、、、、)通过如图所示工业流程制取铅。
已知:①在稀硫酸中不会溶解
②常温下,相关金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
回答下列问题:
(1)滤渣1的成分是___________ 。酸浸后的分离操作是___________ 。
(2)反应2的离子方程式为___________ 。
(3)已知溶液4的溶质是化合物且为绿色氧化剂,写出反应3的化学方程式___________ 。
(4)铅蓄电池的总反应式为。硫酸铅是铅蓄电池的放电过程中的主要产物。
①放电时,正极的电极反应式是___________ ;电解液中浓度将变___________ (填“大”或“小”);当外电路通过电子时,理论上负极板的质量增加___________ g。
②在完全放电耗尽 和时,若按如图所示连接,电解一段时间后,则在电极上的电极反应式为___________ 。
(5)由“分步沉淀”的条件可知,常温下,的的数量级为___________ ;滤液1中的___________ (沉淀剂对溶液体积无影响)。
已知:①在稀硫酸中不会溶解
②常温下,相关金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子 | |||||
开始沉淀pH | 6.5 | 2.2 | 5.4 | 9.5 | 3.5 |
完全沉淀()的pH | 9.7 | 3.2 | 6.4 | 11.1 | 4.7 |
(1)滤渣1的成分是
(2)反应2的离子方程式为
(3)已知溶液4的溶质是化合物且为绿色氧化剂,写出反应3的化学方程式
(4)铅蓄电池的总反应式为。硫酸铅是铅蓄电池的放电过程中的主要产物。
①放电时,正极的电极反应式是
②在
(5)由“分步沉淀”的条件可知,常温下,的的数量级为
您最近一年使用:0次
【推荐2】工业上CO2、CH4等含碳化合物有着重要的应用。
(1)科学家以CH4为原料来制备乙烯,同时得到氢气。已知相关物质的标准燃烧热如下表所示,写出甲烷制备乙烯的热化学方程式:___________ 。
(2)在400℃时,向初始体积为1 L的恒容密闭反应器中充入1 mol CH4,发生上述反应,测得平衡混合气体中C2H4的体积分数为20.0%。
①该温度下,平衡常数K=___________ 。
②若向该平衡体系中充入等物质的量的CH4和H2,则平衡将___________ (填“正向移动”或“逆向移动”或“不移动”成“无法确定"),理由是___________ 。
(3)科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统实现CO2的再利用。
①该电化学装置属于___________ (填"原电池”或“电解池”)。
②该电池的Cu电极上发生反应的电极方程式为___________ 。
(4)现利用反应除去汽车尾气中的NOx:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H=-34.0 kJ/mol。在密闭容器中发生该反应,催化反应相同时间,测得不同温度下NO的转化率a (NO)随温度的变化如图所示。由图可知,1050 K 前反应中NO的转化率随温度升高而增大,原因是___________ 。
(5)以连二硫酸根()为媒介,使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的NO,装置如图所示:
①阴极区的电极反应式为___________ 。
②NO吸收转化后的主要产物为,若通电时电路中转移了0.3 mol e-,则此通电过程中理论上吸收的NO在标准状况下的体积为___________ mL。
(1)科学家以CH4为原料来制备乙烯,同时得到氢气。已知相关物质的标准燃烧热如下表所示,写出甲烷制备乙烯的热化学方程式:
物质 | 标准燃烧热/kJ/mol |
氢气 | -285.8 |
甲烷 | -890.3 |
乙烯 | -1411.0 |
①该温度下,平衡常数K=
②若向该平衡体系中充入等物质的量的CH4和H2,则平衡将
(3)科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统实现CO2的再利用。
①该电化学装置属于
②该电池的Cu电极上发生反应的电极方程式为
(4)现利用反应除去汽车尾气中的NOx:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H=-34.0 kJ/mol。在密闭容器中发生该反应,催化反应相同时间,测得不同温度下NO的转化率a (NO)随温度的变化如图所示。由图可知,1050 K 前反应中NO的转化率随温度升高而增大,原因是
(5)以连二硫酸根()为媒介,使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的NO,装置如图所示:
①阴极区的电极反应式为
②NO吸收转化后的主要产物为,若通电时电路中转移了0.3 mol e-,则此通电过程中理论上吸收的NO在标准状况下的体积为
您最近一年使用:0次
解答题-工业流程题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】镍(Ni)及其化合物在工业生产中具有重要地位。如图是工业精制镍的基本流程示意图:
请按要求回答下列问题:
(1)写出流程图中组成气体X的元素中电负性较大的是__ (填元素符号)。气体X的中心原子的杂化轨道类型为___ ,该分子的立体构型(即空间结构)为__ 。
(2)Ni2+核外电子排布式为__ 。
(3)向晶体Ni中掺入一定量的Al原子,会改变晶体Ni的(写一种物理性质)_ 。某种用于铸造飞机发动机叶片镍铝合金的晶胞结构如图所示,该合金的化学式为_ 。
(4)已知:常温下溶度积常数:Ksp(NiS)=1.07×10-21;Ksp(CuS)=1.27×10-36
工业生产中常用加NiS的方法除去溶液中的Cu2+,若过滤后溶液中c(Ni2+)为0.107mol·L-1,则滤液中残留的c(Cu2+)为_ 。写出流程图中③NiS在阳极参与放电的电极反应式为__ 。
请按要求回答下列问题:
(1)写出流程图中组成气体X的元素中电负性较大的是
(2)Ni2+核外电子排布式为
(3)向晶体Ni中掺入一定量的Al原子,会改变晶体Ni的(写一种物理性质)
(4)已知:常温下溶度积常数:Ksp(NiS)=1.07×10-21;Ksp(CuS)=1.27×10-36
工业生产中常用加NiS的方法除去溶液中的Cu2+,若过滤后溶液中c(Ni2+)为0.107mol·L-1,则滤液中残留的c(Cu2+)为
您最近一年使用:0次