组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学反应速率与化学平衡 > 影响化学反应速率的因素 > 影响化学反应速率的内因 > 碰撞理论及活化能
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:101 题号:19403081
在“碳达峰、碳中和”的目标引领下,对减少二氧化碳排放的相关技术研究正成为世界各国的前沿发展方向。回答下列问题:
(1)利用CH4-CO2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。
①该反应一般认为其机理如下:
I.CH4(g)=C(ads)+2H2(g)
Ⅱ.C(ads)+CO2(g)=2CO(g)
上述反应中C( ads)为吸附活性炭,反应历程的能量变化如图所示:
   
①反应I是___________(填“ 慢反应”或“快反应”),定速反应为___________(填“I”或“Ⅱ”),CH4-CO2干重整反应的热化学方程式为___________。(选取图中E1、E2、E3、E4、E5表示反应热)。
②在恒压条件下,等物质的量的CH4(g)和CO2(g)发生干重整反应时,各物质的平衡转化率随温度变化如图2所示。已知在干重整中还发生了副反应:H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g) ΔH> 0,则表示CO2平衡转化率的是曲线___________ (填“ A”或“B") ,判断的依据是___________
③在恒压p 、800 K条件下,在密闭容器中充入等物质的量的CH4(g)和CO2(g) ,若曲线A对应物质的平衡转化率为40%,曲线B对应物质的平衡转化率为20%,平衡时容器体积为2L,则以上反应中n(H2):n(H2O)=___________
   
(2)二氧化碳电还原反应提供了一种生产乙醇的方法,已知反应过程中在三种不同催化剂表面(Cu、C/Cu、N-C/Cu)的某个基元反应的能量变化如图所示(IS表示始态,TS表示过渡态,FS表示终态, *表示催化剂活性中心原子)。科学家研究发现铜表面涂覆一层氮掺杂的碳(N-C)可以提高乙醇的选择性,其原因可能是___________
   

相似题推荐

解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】回答下列问题:
(1)已知:

则反应=___________
(2)二十世纪初,工业上以CO2和NH3,为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步:
i.CO2和NH3生成NH2COONH4;ii.NH2COONH4分解生成尿素。
①合成尿素反应的热化学方程式为___________
②结合反应过程中能量变化示意图1,下列说法正确的是___________(填序号)。

a.活化能:反应i<反应ii       
b.i为放热反应,ii为吸热反应
c.对总反应速率影响较大的是反应i
(3)某研究团队合成的低配位Cu在碱性条件下催化CO2还原生成乙烯的电化学装置如图2所示。

①Y为电源的___________(填“正极”或“负极”)。
②电极A上的电极反应式为___________
③理论上电极A上消耗的与电极B上生成的的物质的量之比为___________
(4)以Al和为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,该电池保护地下铁管道不被腐蚀,铁管道应连接电池的___________电极[填“Al”或“”]。
2024-03-13更新 | 62次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】合成氨反应是目前最有效的工业固氮方法,解决数亿人口生存问题。
(1)诺贝尔奖获得者埃特尔提出了合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)吸附解离的机理,通过实验测得合成氨势能如图1所示,其中吸附在催化剂表面的物种用“d”表示。

①由图可知合成氨反应N2(g)+H2(g)NH3(g)的H=____,该历程中反应速率最慢步骤的化学方程式为_____
②如图2所示,合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)中未使用催化剂时,逆反应的活化能Ea(逆)=____kJ•mol-1;使用催化剂之后,正反应的活化能为____kJ•mol-1



(2)t℃、压强为3.6MPa条件下,向一恒压密闭容器中通入氢氮比[c(H2):c(N2)]为3的混合气体,体系中气体的含量与时间变化关系如图3所示:

反应20min达到平衡,试求0~20min内氨气的平均反应速率(NH3)=____MPa•min-1。若起始条件一样,在恒容容器中发生反应,则达到平衡时H2的含量符合图中____点(填“d”、“e”、“f”或“g”)。
(3)在合成氨工艺中,未反应的气体(含不参与反应的惰性气体)可多次循环使用。当氢氮比[c(H2):c(N2)]为3时,平衡时氨气的含量关系式为:ω(NH3)=0.325•Kp•P•(1-i)2:(Kp平衡常数;P:平衡体系压强;i:惰性气体体积分数)。当温度为500℃,不含惰性气体时,平衡体系压强为2.4MPa,氨气的含量为ω,若此时增大压强,Kp____将(填“变大”、“变小”或“不变”)。若温度不变,体系中有20%的惰性气体,欲使平衡时氨气的含量仍为ω,压强调整至____MPa。
2022-12-08更新 | 189次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐3】工业废气和机动车尾气排放的氮氧化物()是大气中细颗粒物()的主要前体物之一,还可产生光化学烟雾和硝酸型酸雨,严重危害人类生命健康和破坏生态环境。
回答下列问题:
(1)一种脱硝方法是利用臭氧将氧化为高价态氮氧化物,然后溶解在液相中。氧化反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
①在298K,时,反应Ⅰ的活化能为,则其逆反应的活化能为___________
②在2L密闭容器中充入,在不同温度下,平衡时的物质的量分数随温度变化的曲线如图甲所示。

i.反应Ⅱ的___________0(填“大于”“小于”或“等于”,下同),a点的___________b点的,a点的___________
ii.图甲中,T2℃时,若考虑,平衡后,的平衡分压相同,则反应Ⅱ以物质的量分数表示的平衡常数Kx=___________(保留两位小数,不考虑反应Ⅰ的影响)。
iii. 对反应体系无限加压,得平衡时与压强的关系如图乙所示。压强增大至之后,的平衡转化率不再增大的原因是___________
(2)一种固溶体催化剂选择性催化还原的原理如下。



①反应的化学方程式为___________
②反应的催化剂为___________(填标号)。
2021-11-27更新 | 405次组卷
共计 平均难度:一般