乙二醇在生产、生活中有着广泛的用途,某传统工艺制取乙二醇所涉及的反应如下:
Ⅰ:
Ⅱ:
Ⅲ:
回答下列问题:
(1)则___________ ;该工艺中制备乙二醇的缺点是___________ (填写1点即可)。
(2)在压强一定的条件下,将、按一定比例、流速通过装有催化剂的反应管,同时发生的反应Ⅰ、反应Ⅲ。测得的转化率与、的选择性【】随温度变化的关系如下图所示:
①表示的转化率随温度变化的曲线是___________ (填“a”“b”或“c”)。
②试分析190~198℃范围内,温度升高,的值___________ (填“增大”“减小”或“不变”)
③由X、Y点可推断反应中___________ 。
(3)工业生产中,“反应Ⅲ”的体系压强控制在2.3~2.5MPa的原因是___________ 。
(4)在日常生活中乙二醇的用途是___________ 。
Ⅰ:
Ⅱ:
Ⅲ:
回答下列问题:
(1)则
(2)在压强一定的条件下,将、按一定比例、流速通过装有催化剂的反应管,同时发生的反应Ⅰ、反应Ⅲ。测得的转化率与、的选择性【】随温度变化的关系如下图所示:
①表示的转化率随温度变化的曲线是
②试分析190~198℃范围内,温度升高,的值
③由X、Y点可推断反应中
(3)工业生产中,“反应Ⅲ”的体系压强控制在2.3~2.5MPa的原因是
(4)在日常生活中乙二醇的用途是
更新时间:2023/05/18 10:32:25
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(0.4)
【推荐1】回收利用合成化工制成品是实现碳中和重要途径之一、利用二氧化碳合成二甲醚(DMC)的主要反应有:
Ⅰ.
Ⅱ.
(1)和为原料制备气态和水蒸气的热化学方程式是_______ 。
(2)对于基元反应,若升高反应温度,平衡常数K_______ (填“增大”、“减小”或“不变”);_______ (填“>”、“<”或“=”)。
已知:阿伦尼乌斯经验公式为,其中:为正、逆反应的活化能,k为正、逆反应速率常数,R和C为常数。某实验小组依据实验数据获得如图曲线。曲线中表示正反应速率的是_______ (填“m”或“n”)。(3)T℃时,向体积为2L的密闭容器中通入、,同时发生上述两个反应,装置中压强p随着时间t变化如下表:
①0~2min,反应Ⅱ的化学反应速率_______ ,若其他条件不变,向该体系中充入,则_______ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②平衡时测得水蒸气分压,反应Ⅱ生成的选择性为_______ (选择性,保留1位小数)。
③计算反应Ⅰ的压强平衡常数_______ (写计算表达式)。
(4)“直接二甲醚()燃料电池”被称为绿色电源,其工作原理如图所示,写出A电极的电极反应式_______ 。
Ⅰ.
Ⅱ.
(1)和为原料制备气态和水蒸气的热化学方程式是
(2)对于基元反应,若升高反应温度,平衡常数K
已知:阿伦尼乌斯经验公式为,其中:为正、逆反应的活化能,k为正、逆反应速率常数,R和C为常数。某实验小组依据实验数据获得如图曲线。曲线中表示正反应速率的是
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
16 | 13.4 | 12.8 | 12.4 | 12.2 | 12 | 12 |
②平衡时测得水蒸气分压,反应Ⅱ生成的选择性为
③计算反应Ⅰ的压强平衡常数
(4)“直接二甲醚()燃料电池”被称为绿色电源,其工作原理如图所示,写出A电极的电极反应式
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(0.4)
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解题方法
【推荐2】I.可作大型船舶绿色燃科,可由CO或制备。工业用制备原理如下:
反应1:
反应2:(副反应)
(1)反应3:,该反应自发的条件________ (填“高温自发”、“低温自发”、“任意温度自发”或“任意温度不自发”)。
(2)不同压强下,按照投料,实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。
已知:的平衡转化率%
的平衡产率%
其中纵坐标表示平衡转化率的是图___________ (填“甲”或“乙”);图乙中温度时,三条曲线几乎交于一点且随温度升高而变大的原因是___________ 。
(3)在,有催化剂的条件下,向密闭容器中充入和,的平衡转化率与、CO的选择性随温度的变化如图所示,
已知:(或CO)的选择性%。
若250℃反应达到平衡后,的物质的量为,则反应2的___________ 。
已知:对于气相反应,用组分B的平衡压强代替物质的量浓度也可以表示平衡常数,记作,如,p为平衡压强,为平衡系统中B的物质的量分数。
Ⅱ.已知水煤气反应:。
(4)以固体催化剂M催化变换反应,若水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离,用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理):
步骤I:___________ ;
步骤Ⅱ:___________ 。
(5)画出该反应无催化剂和有催化剂的能量与反应历程的关系图___________ 。
反应1:
反应2:(副反应)
(1)反应3:,该反应自发的条件
(2)不同压强下,按照投料,实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。
已知:的平衡转化率%
的平衡产率%
其中纵坐标表示平衡转化率的是图
(3)在,有催化剂的条件下,向密闭容器中充入和,的平衡转化率与、CO的选择性随温度的变化如图所示,
已知:(或CO)的选择性%。
若250℃反应达到平衡后,的物质的量为,则反应2的
已知:对于气相反应,用组分B的平衡压强代替物质的量浓度也可以表示平衡常数,记作,如,p为平衡压强,为平衡系统中B的物质的量分数。
Ⅱ.已知水煤气反应:。
(4)以固体催化剂M催化变换反应,若水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离,用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理):
步骤I:
步骤Ⅱ:
(5)画出该反应无催化剂和有催化剂的能量与反应历程的关系图
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【推荐3】甲醛是一种重要的化工原料,常用于生产脲醛树脂及酚醛树脂,在木材加工中的地位及其重要。
(1)工业中甲醛的制备方法常用以下几种。
①甲醇氧化法
CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g) △H = +84kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H =-484kJ/mol
CH3OH(g)与O2(g)反应生成HCHO(g)和H2O(g)的热化学方程式是_______ 。
②天然气氧化法
在600~680℃下,使天然气(主要成分是CH4)和空气的混合物通过铁、钼等的氧化物催化剂,直接氧化生成甲醛。反应的化学方程式是_______ 。
(2)如图为甲醇制备甲醛反应的lgK(K为平衡常数)随温度(T)的变化曲线。曲线____ (填“a”或“b”)对应氧化法,判断依据为_________________ 。
(3)甲醛是污染室内环境的主要污染物,被称为室内污染“第一杀手”。去除甲醛有多种方法,其中,催化氧化法是一种比较高效的除甲醛方法。用Na-Pt/TiO2做催化剂,催化氧化甲醛的反应机理如下图所示:
下列有关说法正确的是______ (选填字母序号)。
a.该方法除去甲醛的化学方程式是:HCHO+O2CO2+H2O
b.Na-Pt/TiO2催化剂能加快甲醛氧化速率,也能提高甲醛的转化率
c.反应过程中,HCHO只有部分化学键发生断裂
(4)室内甲醛超标可以通过传感器可以监测空气中甲醛的含量。一种燃料电池型甲醛气体传感器的原理如图所示,则b极的电极反应式为_________ ,当电路中转移4×10-4 mol电子时,传感器内参加反应的HCHO为_______ mg。
(5)将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品(结构简式图),该物质在医药等工业中有广泛用途。若原料完全反应生成乌洛托品,则甲醛与氨的物质的量之比为_______ 。
(1)工业中甲醛的制备方法常用以下几种。
①甲醇氧化法
CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g) △H = +84kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H =-484kJ/mol
CH3OH(g)与O2(g)反应生成HCHO(g)和H2O(g)的热化学方程式是
②天然气氧化法
在600~680℃下,使天然气(主要成分是CH4)和空气的混合物通过铁、钼等的氧化物催化剂,直接氧化生成甲醛。反应的化学方程式是
(2)如图为甲醇制备甲醛反应的lgK(K为平衡常数)随温度(T)的变化曲线。曲线
(3)甲醛是污染室内环境的主要污染物,被称为室内污染“第一杀手”。去除甲醛有多种方法,其中,催化氧化法是一种比较高效的除甲醛方法。用Na-Pt/TiO2做催化剂,催化氧化甲醛的反应机理如下图所示:
下列有关说法正确的是
a.该方法除去甲醛的化学方程式是:HCHO+O2CO2+H2O
b.Na-Pt/TiO2催化剂能加快甲醛氧化速率,也能提高甲醛的转化率
c.反应过程中,HCHO只有部分化学键发生断裂
(4)室内甲醛超标可以通过传感器可以监测空气中甲醛的含量。一种燃料电池型甲醛气体传感器的原理如图所示,则b极的电极反应式为
(5)将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品(结构简式图),该物质在医药等工业中有广泛用途。若原料完全反应生成乌洛托品,则甲醛与氨的物质的量之比为
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解答题-工业流程题
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(0.4)
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解题方法
【推荐1】铊(Tl)在工业中的用途非常广泛,其中铊锡合金可作超导材料:铊镉合金是原子能工业中的重要材料。铊主要从铅精矿焙烧产生的富铊灰(主要成分PbO、ZnO、Fe2O3、 FeO、Tl2O等)中提炼,具体工艺流程如图。
已知:萃取剂选用对铊有很高选择性的酰胺类萃取剂CH3CONR2的二乙苯溶液,萃取过程的反应原理为H+ +CH3CONR2+TlCl [CH3CONR2H]TlCl4。
回答下列问题:
(1)浸取过程中硫酸的作用除了酸化提供H+,另一作用为_______ 。
(2)在实验室中,“萃取”过程使用的玻璃仪器有烧杯,还有_______ ,用平衡移动解释“反萃取”过程的原理和目的_______ 。
(3)“还原、氧化、沉淀”过程中生成TlCl,该反应的离子方程式为_______ ,为提高经济效益充分利用原料,该反应的滤液可加入_______ 步骤循环使用最合适。
(4)Tl+对人体毒性很大,难溶盐KFe[Fe(CN)6]可通过离子交换治疗Tl2SO4中毒,将其转化为沉淀同时生成K2SO4溶液,写出治疗Tl2SO4中毒的离子方程式:_______ 。
(5)电解Tl2SO4溶液制备金属Tl的装置如图所示。石墨(C)上电极反应式为_______ 。
已知:萃取剂选用对铊有很高选择性的酰胺类萃取剂CH3CONR2的二乙苯溶液,萃取过程的反应原理为H+ +CH3CONR2+TlCl [CH3CONR2H]TlCl4。
回答下列问题:
(1)浸取过程中硫酸的作用除了酸化提供H+,另一作用为
(2)在实验室中,“萃取”过程使用的玻璃仪器有烧杯,还有
(3)“还原、氧化、沉淀”过程中生成TlCl,该反应的离子方程式为
(4)Tl+对人体毒性很大,难溶盐KFe[Fe(CN)6]可通过离子交换治疗Tl2SO4中毒,将其转化为沉淀同时生成K2SO4溶液,写出治疗Tl2SO4中毒的离子方程式:
(5)电解Tl2SO4溶液制备金属Tl的装置如图所示。石墨(C)上电极反应式为
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【推荐2】氮的氧化物是大气污染物之一,研究氮氧化物的反应机理对缓解环境污染有重要意义。回答下列问题:
(1)碘蒸气的存在能大幅度提高的分解速率,其催化机理为:
第一步:(快反应) ;
第二步:(慢反应);
第三步:(快反应)。
实验表明,含碘时分解速率方程(k为速率常数)。
①__________ (填“>”“<”或“=”)0,第__________ 步反应的活化能最大。
②温度升高,k__________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)为探究温度及不同催化剂对反应 的影响,分别在不同温度、不同催化剂下,保持其他初始条件不变,重复实验,在相同时间内测得NO转化率与温度的关系如图所示:①N点v(正)__________ (填“>”“<”或“=”)v(逆)。
②M→N时,NO转化率降低的原因可能是__________ 。
(3)利用现代技术可以探究压强对化学平衡移动的影响。在恒定温度T℃下,往针筒中充入一定体积的气体后密封并保持活塞位置不变,在时刻迅速移动活塞后并保持活塞位置不变,测定针筒内气体压强变化如图所示:①B点时,T℃下,反应的平衡常数__________ (为以分压表示的平衡常数,用含的算式表示)。
②内,该反应速率__________ (用含、、的式子表示)。
(4)以、及熔融形成的燃料电池工作原理如图所示:①a极电极反应式为__________ 。
②若电路中有2mol电子转移,则理论上b极消耗__________ 。
(1)碘蒸气的存在能大幅度提高的分解速率,其催化机理为:
第一步:(快反应) ;
第二步:(慢反应);
第三步:(快反应)。
实验表明,含碘时分解速率方程(k为速率常数)。
①
②温度升高,k
(2)为探究温度及不同催化剂对反应 的影响,分别在不同温度、不同催化剂下,保持其他初始条件不变,重复实验,在相同时间内测得NO转化率与温度的关系如图所示:①N点v(正)
②M→N时,NO转化率降低的原因可能是
(3)利用现代技术可以探究压强对化学平衡移动的影响。在恒定温度T℃下,往针筒中充入一定体积的气体后密封并保持活塞位置不变,在时刻迅速移动活塞后并保持活塞位置不变,测定针筒内气体压强变化如图所示:①B点时,T℃下,反应的平衡常数
②内,该反应速率
(4)以、及熔融形成的燃料电池工作原理如图所示:①a极电极反应式为
②若电路中有2mol电子转移,则理论上b极消耗
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解答题-原理综合题
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(0.4)
解题方法
【推荐3】(我国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的人工合成,关键的一步是利用化学催化剂将高浓度CO2还原成CH3OH:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。
(1)已知相关键能数据如表所示,则上述反应的ΔH=_______ kJ•mol-1。
(2)某温度下,向一定体积的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2,体系达到平衡时CO2的转化率为20%。反应的平衡常数Kx=_______ (对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),Kx=,x为物质的量分数,计算结果用分数表示)。
(3)以CO2(g)和H2(g)为原料合成CH3OH(g),除发生上述反应外(后续称为反应Ⅰ),还发生反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+40.9kJ•mol-1。
①反应I、Ⅱ的lnK(K代表化学平衡常数)随(温度的倒数)的变化如图所示。线_______ (填“a”或“b”)表示反应Ⅱ的lnK随的变化。升高温度,反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的化学平衡常数______ (填“增大”或“减小”或“不变”)。
②研究发现,在单原子Cu/ZrO2催化时,反应I的历程以及中间体HCOO*与CH3O*物质的量之比随时间变化如图所示:
第一步:CO2+H2→HCOO*+H*
第二步:HCOO*+2H2→CH3O*+H2O
第三步:CH3O*+H*→CH3OH
下列说法正确的是_______ (填标号)。
A.任何温度下,反应Ⅰ均可自发进行
B.升高温度时,3步反应速率均加快
C.用不同催化剂催化反应可以改变反应历程,提高平衡转化率
D.反应历程中,第二步反应的活化能最高,是反应的决速步骤
③反应I反应历程中某一步基元反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中直线a所示,已知Arrhenius经验公式为Rlnk=-+C(Ea为活化能,k为速率常数,R、C为常数)。
i.该基元反应的活化能Ea=______ kJ•mol-1。
ii.直线______ (填“b”或“c”)表示使用更高效的催化剂时,Rlnk与的关系。
④在密闭容器中,保持投料比不变,将CO2和H2按一定流速通过反应器,一段时间后,测得CO2转化率(α)和甲醇选择性[x(CH3OH)=×100%]随温度(T)变化关系如图所示。若233~250℃时催化剂的活性受温度影响不大,则236℃后图中曲线下降的原因是_______ ;若气体流速过大,CO2的转化率会降低,原因是_______ 。
(1)已知相关键能数据如表所示,则上述反应的ΔH=
化学键 | H-H | H-O | C=O | C-O | C-H |
键能/kJ•mol-1 | 436 | 464 | 803 | 326 | 414 |
(3)以CO2(g)和H2(g)为原料合成CH3OH(g),除发生上述反应外(后续称为反应Ⅰ),还发生反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+40.9kJ•mol-1。
①反应I、Ⅱ的lnK(K代表化学平衡常数)随(温度的倒数)的变化如图所示。线
②研究发现,在单原子Cu/ZrO2催化时,反应I的历程以及中间体HCOO*与CH3O*物质的量之比随时间变化如图所示:
第一步:CO2+H2→HCOO*+H*
第二步:HCOO*+2H2→CH3O*+H2O
第三步:CH3O*+H*→CH3OH
下列说法正确的是
A.任何温度下,反应Ⅰ均可自发进行
B.升高温度时,3步反应速率均加快
C.用不同催化剂催化反应可以改变反应历程,提高平衡转化率
D.反应历程中,第二步反应的活化能最高,是反应的决速步骤
③反应I反应历程中某一步基元反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中直线a所示,已知Arrhenius经验公式为Rlnk=-+C(Ea为活化能,k为速率常数,R、C为常数)。
i.该基元反应的活化能Ea=
ii.直线
④在密闭容器中,保持投料比不变,将CO2和H2按一定流速通过反应器,一段时间后,测得CO2转化率(α)和甲醇选择性[x(CH3OH)=×100%]随温度(T)变化关系如图所示。若233~250℃时催化剂的活性受温度影响不大,则236℃后图中曲线下降的原因是
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(0.4)
解题方法
【推荐1】发展洁净煤技术、利用CO2制备清洁能源等都是实现减碳排放的重要途径。
(1)将煤转化成水煤气的反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)可有效提高能源利用率,若在上述反应体系中加入催化剂(其他条件保持不变),此反应的△H________(填“增大”、“减小”或“不变”),判断的理由是________。
(2)CO2制备甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.0kJ·mol-1,在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,测得CO2(g)和CH3OH(g)浓度随时间变化如右图所示。
①该反应化学平衡常数K的表达式是________。
②0~9min时间内,该反应的平均反应速率ν(H2)=________。
③在相同条件下,密闭容器的体积缩小至0.5L时,此反应达平衡时放出的热量(Q)可能是________(填字母序号)kJ。
a.0<Q<29.5
B.29.5<Q<36.75
C.36.75<Q<49
D.49<Q<98
④在一定条件下,体系中CO2的平衡转化率(α)与L和X的关系如右图所示,L和X分别表示温度或压强。
X表示的物理量是。判断L1与L2的大小关系。
(3)科学家用氮化镓材料与铜组装如右图的人工光合系统,利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4.
写出铜电极表面的电极反应式,为提高该人工光合系统的工作效率,可向装置中加入少量(选填“盐酸”或“硫酸”).
(4)利用CO2和NH3为原料也合成尿素,在合成塔中的主要反应可表示如下:
反应①:2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)△H1=__________________
反应②:NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H2=+72.49kJ·mol-1
总反应:2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H=-86.98kJ·mol-1;
则反应①的△H1=_______________。
(5)现将amol铁和bmol铜的混合物与含有cmolHNO3的稀溶液充分反应,设还原产物为NO。下列结论不正确的是(填序号)
A.若剩余金属0.5amol,则氧化产物为一种或二种
B.若只有一种氧化产物,则3c=8a
C.若有二种氧化产物,被还原的硝酸物质的量为0.25cmol
D.若有三种氧化产物,被还原的硝酸物质的量为0.25cmol
(1)将煤转化成水煤气的反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)可有效提高能源利用率,若在上述反应体系中加入催化剂(其他条件保持不变),此反应的△H________(填“增大”、“减小”或“不变”),判断的理由是________。
(2)CO2制备甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.0kJ·mol-1,在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,测得CO2(g)和CH3OH(g)浓度随时间变化如右图所示。
①该反应化学平衡常数K的表达式是________。
②0~9min时间内,该反应的平均反应速率ν(H2)=________。
③在相同条件下,密闭容器的体积缩小至0.5L时,此反应达平衡时放出的热量(Q)可能是________(填字母序号)kJ。
a.0<Q<29.5
B.29.5<Q<36.75
C.36.75<Q<49
D.49<Q<98
④在一定条件下,体系中CO2的平衡转化率(α)与L和X的关系如右图所示,L和X分别表示温度或压强。
X表示的物理量是。判断L1与L2的大小关系。
(3)科学家用氮化镓材料与铜组装如右图的人工光合系统,利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4.
写出铜电极表面的电极反应式,为提高该人工光合系统的工作效率,可向装置中加入少量(选填“盐酸”或“硫酸”).
(4)利用CO2和NH3为原料也合成尿素,在合成塔中的主要反应可表示如下:
反应①:2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)△H1=__________________
反应②:NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H2=+72.49kJ·mol-1
总反应:2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H=-86.98kJ·mol-1;
则反应①的△H1=_______________。
(5)现将amol铁和bmol铜的混合物与含有cmolHNO3的稀溶液充分反应,设还原产物为NO。下列结论不正确的是(填序号)
A.若剩余金属0.5amol,则氧化产物为一种或二种
B.若只有一种氧化产物,则3c=8a
C.若有二种氧化产物,被还原的硝酸物质的量为0.25cmol
D.若有三种氧化产物,被还原的硝酸物质的量为0.25cmol
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解答题-原理综合题
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(0.4)
解题方法
【推荐2】煤的气化和天然气净化过程中会产生H2S,将其吸收与转化是环境保护和资源利用的有效措施。回答下列问题:
(1)利用足量纯碱溶液可吸收低浓度H2S,生成的含硫物质主要是___________ (填化学式。H2S的,;H2CO3的,)。
(2)电解氧化法处理H2S的原理是:在氧化反应器中,利用Fe3+氧化H2S;在电解反应器中实现Fe3+的再生,并副产氢气,总反应为 ,相关物质的燃烧热数据如下表:则H=___________ kJmol-1。
(3)工业上采用高温热分解H2S的方法制取H2,在膜反应器中分离出H2.在恒容密闭容器中,以H2S的起始浓度均为0.009mol/L控制不同温度进行H2S分解:,实验过程中测得H2S的转化率如图所示。曲线a表示H2S的平衡转化率与温度的关系,曲线b表示不同温度下反应经过相同时间时H2S的转化率。①该反应为___________ (填“吸热”或“放热”)反应,985℃时该反应在tmin时达到平衡,则从开始到平衡的平均反应速率为___________ 。
②随着H2S分解温度的升高,曲线b逐渐向曲线a靠近,其原因是___________ 。
③若在一容积可变容器中充入1molH2S进行上述反应,平衡转化率为20%,维持温度和压强不变,欲将H2S的平衡转化率提升至50%,需向反应器中充入___________ molAr作为稀释气。
(4)工业上采用C6H5Cl和H2S的高温气相反应制备有机合成中间体苯硫酚(C6H5SH),同时有副产物C6H6生成:
I.
Ⅱ.
使氯苯和硫化氢按一定的比例进入反应器,定时测定由反应器尾端出来的混合气中各产物的量,得到单程收率(原料一次性通过反应器反应后得到的产品与原料总投入量的百分比)与温度的关系如图所示。活化能较大的是反应___________ (填“I”或“Ⅱ”)。根据图中曲线判断,下列说法正确的是___________ (填标号)。
A.500℃~540℃反应1已经达到平衡
B.590℃以上,随温度升高,反应1平衡逆向移动
C.590℃以上,随温度升高,反应I消耗H2S减少
D.645℃,反应I、Ⅱ速率相等
(1)利用足量纯碱溶液可吸收低浓度H2S,生成的含硫物质主要是
(2)电解氧化法处理H2S的原理是:在氧化反应器中,利用Fe3+氧化H2S;在电解反应器中实现Fe3+的再生,并副产氢气,总反应为 ,相关物质的燃烧热数据如下表:则H=
物质 | H2S(g) | S(s) | H2(g) |
燃烧热H/(kJmol-1) | -562.0 | -296.8 | -285.8 |
(3)工业上采用高温热分解H2S的方法制取H2,在膜反应器中分离出H2.在恒容密闭容器中,以H2S的起始浓度均为0.009mol/L控制不同温度进行H2S分解:,实验过程中测得H2S的转化率如图所示。曲线a表示H2S的平衡转化率与温度的关系,曲线b表示不同温度下反应经过相同时间时H2S的转化率。①该反应为
②随着H2S分解温度的升高,曲线b逐渐向曲线a靠近,其原因是
③若在一容积可变容器中充入1molH2S进行上述反应,平衡转化率为20%,维持温度和压强不变,欲将H2S的平衡转化率提升至50%,需向反应器中充入
(4)工业上采用C6H5Cl和H2S的高温气相反应制备有机合成中间体苯硫酚(C6H5SH),同时有副产物C6H6生成:
I.
Ⅱ.
使氯苯和硫化氢按一定的比例进入反应器,定时测定由反应器尾端出来的混合气中各产物的量,得到单程收率(原料一次性通过反应器反应后得到的产品与原料总投入量的百分比)与温度的关系如图所示。活化能较大的是反应
A.500℃~540℃反应1已经达到平衡
B.590℃以上,随温度升高,反应1平衡逆向移动
C.590℃以上,随温度升高,反应I消耗H2S减少
D.645℃,反应I、Ⅱ速率相等
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解答题-原理综合题
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(0.4)
解题方法
【推荐3】反应。在进气比不同时,测得相应的平衡转化率如图(各点对应的反应温度可能相同,也可能不同;各点对应的其他反应条件都相同)。(1)反应中的平衡转化率与进气比、反应温度之间的关系是_______ 。
(2)图中E和G两点对应的反应温度的关系是_______ ,其原因是_______ 。
(3)A、B两点对应的反应速率_______ (填“<”“=”或“>”)。已知反应速率,,k为反应速率常数,x为物质的量分数,在达到平衡状态为C点的反应过程(此过程为恒温)中,当的转化率刚好达到60%时,_______ 。
(2)图中E和G两点对应的反应温度的关系是
(3)A、B两点对应的反应速率
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解答题-原理综合题
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐1】焦炭与CO、H2均是重要的能源,也是重要的化工原料。
已知C、H2、CO的燃烧热分别为-393.5 kJ·mol-1、-285.8kJ·mol-1、-283 kJ·mol-1,又知水的气化热为+44 kJ/mol。
(1)①焦炭与水蒸气反应生成CO、H2的热化学方程式为___________________ 。
②若将足量焦炭与2mol水蒸气充分反应,当吸收能量为191.7kJ时,则此时H2O(g)的转化率为_________________ 。
(2)将焦炭与水蒸气置于容积为2L的密闭容器中发生反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),其中H2O、CO的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
①第一个平衡时段的平衡常数是______________ ,若反应进行到2 min时,改变了温度,使曲线发生如图所示的变化,则温度变化为___________ (填“升温”或“降温”)。
②反应至5 min时,若也只改变了某一个条件,使曲线发生如图所示的变化,该条件可能是下述中的____ 。
a.增加了C b.增加了水蒸气 c.降低了温度 d.增加了压强
(3)若以CO、O2、K2CO3等构成的熔融盐电池为动力,电解400mL饱和食盐水,则电解反应的总方程式为______________________ ,当有5.6g燃料被消耗时,电解池中溶液的pH=__________ (忽略溶液的体积变化,不考虑能量的其它损耗)。
已知C、H2、CO的燃烧热分别为-393.5 kJ·mol-1、-285.8kJ·mol-1、-283 kJ·mol-1,又知水的气化热为+44 kJ/mol。
(1)①焦炭与水蒸气反应生成CO、H2的热化学方程式为
②若将足量焦炭与2mol水蒸气充分反应,当吸收能量为191.7kJ时,则此时H2O(g)的转化率为
(2)将焦炭与水蒸气置于容积为2L的密闭容器中发生反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),其中H2O、CO的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
①第一个平衡时段的平衡常数是
②反应至5 min时,若也只改变了某一个条件,使曲线发生如图所示的变化,该条件可能是下述中的
a.增加了C b.增加了水蒸气 c.降低了温度 d.增加了压强
(3)若以CO、O2、K2CO3等构成的熔融盐电池为动力,电解400mL饱和食盐水,则电解反应的总方程式为
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解答题-工业流程题
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(0.4)
【推荐2】二硫化钼是重要的固体润滑剂,被誉为“高级固体润滑油王”。利用低品相的辉钼矿(含,以及等杂质)制备高纯二硫化钼的一种生产工艺如图:
(1)中Mo的化合价为___________ 价。HCl与HF气体相比,热稳定性更强的是___________ 。
(2)“焙烧”时转化为和的化学方程式为___________ 。
(3)“转化”中第一步加入后,转化为,写出第二步与盐酸生成的离子方程式:___________ 。
(4)的产率与反应时间、温度的关系如图所示。由图分析可知产生沉淀的流程中选择的最优温度和时间是___________ 。利用化学平衡原理分析低于或高于最优温度时,的产率均下降的原因:___________ 。
(5)利用低品相的原料制备高纯产品是工业生产中的普遍原则。如图所示,反应 在充满CO的石英管中进行,先在温度为的一端放入未提纯的粗镍粉末,一段时间后,在温度为的一端得到了纯净的镍粉,请结合平衡移动原理,判断温度:___________ (填“>”、“<”或“=”) 。
(6)已知,,不纯的溶液中若含少量可溶性硫酸盐杂质,可加入固体除去(忽略溶液体积变化),则当完全沉淀时,溶液中___________ 。
(1)中Mo的化合价为
(2)“焙烧”时转化为和的化学方程式为
(3)“转化”中第一步加入后,转化为,写出第二步与盐酸生成的离子方程式:
(4)的产率与反应时间、温度的关系如图所示。由图分析可知产生沉淀的流程中选择的最优温度和时间是
(5)利用低品相的原料制备高纯产品是工业生产中的普遍原则。如图所示,反应 在充满CO的石英管中进行,先在温度为的一端放入未提纯的粗镍粉末,一段时间后,在温度为的一端得到了纯净的镍粉,请结合平衡移动原理,判断温度:
(6)已知,,不纯的溶液中若含少量可溶性硫酸盐杂质,可加入固体除去(忽略溶液体积变化),则当完全沉淀时,溶液中
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解答题-无机推断题
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐3】当硝酸与金属反应时,反应物或反应条件不同,硝酸被还原的产物不同。金属铝在酸性或碱性溶液中均可与NO发生氧化还原反应,转化关系如下:已知,气体D和F反应可生成盐,气体D和A溶液反应生成白色沉淀。请回答下列问题:
(1)A和B两溶液混合产生白色沉淀,反应的离子方程式为_________ 。
(2)C、E排入大气中会造成大气污染,在催化剂存在下,D可以将C或E都转化为无毒的气态单质,任意写出其中一个反应的化学方程式:_________ 。
(3)写出铝在碱性条件下与NO反应的离子方程式:_________ 。
(4)除去气体C中的杂质气体E的化学方法:_________ (用化学方程式表示)。
(5)Al与NO在酸性条件下反应,Al与被还原的NO的物质的量之比是_________ 。
(6)为了更加准确测定E气体的相对分子质量,应选择的适合条件是_________。
(1)A和B两溶液混合产生白色沉淀,反应的离子方程式为
(2)C、E排入大气中会造成大气污染,在催化剂存在下,D可以将C或E都转化为无毒的气态单质,任意写出其中一个反应的化学方程式:
(3)写出铝在碱性条件下与NO反应的离子方程式:
(4)除去气体C中的杂质气体E的化学方法:
(5)Al与NO在酸性条件下反应,Al与被还原的NO的物质的量之比是
(6)为了更加准确测定E气体的相对分子质量,应选择的适合条件是_________。
A.较高温度、较高压强 | B.较低温度、较低压强 |
C.较高温度、较低压强 | D.较低温度、较高压强 |
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