Fe、Co、Cu等金属在回收利用和污水处理等多个领域都具有应用价值。回答下列问题:
(1)在金属催化剂作用下可以直接转化为乙二醇和甲醇,但若反应温度过高,乙二醇会深度加氢生成乙醇。
(g)+CO2(g)+3H2(g)⇌HOCH2CH2OH(g)+CH3OH(g)
获取乙二醇的反应历程可分为如下2步:
I. (g)
II. 加氢生成乙二醇与甲醇。
①步骤II的热化学方程式是:_______ 。
②研究反应温度对EC加氢的影响(反应时间均为),实验数据见下表:
由上表可知,温度越高,EC的转化率越高,原因是_______ 。温度升高到220℃时,乙二醇的产率反而降低,原因是_______ 。
(2)多晶是目前唯一被实验证实能高效催化还原为烃类(如)的金属。如图所示,电解装置中分别以多晶和为电极材料,用阴离子交换膜分隔开阴、阳极室,反应前后浓度基本保持不变,温度控制在10℃左右,生成的电极反应式为_______ 。
(3)与反应如果用作为催化剂,可以得到含有少量甲酸的甲醇。为研究催化剂的催化效率,将催化剂循环使用,相同条件下,随着循环使用次数的增加,甲醇产量如图所示,试推测甲醇产量变化的原因:_______ 。(Co的性质与相似)
(4)酸性条件下,铁炭混合物处理污水中硝基苯时的物质转化示意图如图所示。
该物质转化示意图可以描述为_______ 。
(1)在金属催化剂作用下可以直接转化为乙二醇和甲醇,但若反应温度过高,乙二醇会深度加氢生成乙醇。
(g)+CO2(g)+3H2(g)⇌HOCH2CH2OH(g)+CH3OH(g)
获取乙二醇的反应历程可分为如下2步:
I. (g)
II. 加氢生成乙二醇与甲醇。
①步骤II的热化学方程式是:
②研究反应温度对EC加氢的影响(反应时间均为),实验数据见下表:
反应温度/℃ | 的转化率/% | 乙二醇的产率/% |
160 | 23.8 | 23.2 |
180 | 62.1 | 60.9 |
200 | 99.9 | 94.7 |
220 | 99.9 | 92.4 |
(2)多晶是目前唯一被实验证实能高效催化还原为烃类(如)的金属。如图所示,电解装置中分别以多晶和为电极材料,用阴离子交换膜分隔开阴、阳极室,反应前后浓度基本保持不变,温度控制在10℃左右,生成的电极反应式为
(3)与反应如果用作为催化剂,可以得到含有少量甲酸的甲醇。为研究催化剂的催化效率,将催化剂循环使用,相同条件下,随着循环使用次数的增加,甲醇产量如图所示,试推测甲醇产量变化的原因:
(4)酸性条件下,铁炭混合物处理污水中硝基苯时的物质转化示意图如图所示。
该物质转化示意图可以描述为
更新时间:2023/08/14 19:47:52
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【推荐1】我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。因此,研发二氧化碳的利用技术,将二氧化碳转化为能源是缓解环境和能源问题的方案之一。CO2耦合乙苯(C6H5-C2H5,简称EB)脱氢制备苯乙烯(C6H5-C2H3,简称ST)是综合利用CO2的热点研究领域。制备ST涉及的主要反应如下:
a.EB(g)=ST(g)+H2(g) △H1
b.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2 kJ·mol-1
c.EB(g)+CO2(g)=ST(g)+CO(g)+H2O(g) △H3=+158.8 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)为提高EB平衡转化率,应选择的反应条件为_______(填标号)。
(2)在一定条件下,选择合适的催化剂只进行b反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。
①调整CO2和H2初始投料比,测得在一定投料比和一定温度下,该反应CO2的平衡转化率如图。
已知:Kx是以物质的量分数表示的化学平衡常数;反应速率v=v正-v逆=k正x(CO2)x(H2)-k逆x(CO)x(H2O),k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数,x为物质的量分数。B、E、F三点反应温度最高的是_______ 点,计算E点所示的投料比在从起始到平衡的过程中,当CO2转化率达到20%时,=_______ 。
②在容积不变的密闭容器中,分别在温度T1、T2(T2>T1>E点温度)发生上述反应,反应中H2(g)和CO(g)的体积分数(ω)随时间(t)的变化关系如图所示。已知:起始时密闭容器中ω[CO2(g)]和ω[H2(g)]、ω[CO(g)]和ω[H2O(g)]分别相等。则表示T1时ω[CO(g)]的曲线是_______ (填“甲”“乙”“丙”或“丁”);在温度T2、反应时间20min时,反应的正反应速率v正_______ (填“>”“=”或“<”)逆反应速率v逆。
(3)恒压0.1 MPa下,改变原料气配比为下列三种情况:仅EB、n(EB):n(CO2)=1:10、n(EB):n(N2)=1:10进行以上a、b反应,测得EB的平衡转化率与温度的变化关系如图所示。
①图中,表示原料气配比n(EB):n(N2)=1:10的曲线是曲线_______ (填“I”或“Ⅱ”)。
②CO2能显著提高EB的平衡转化率,从平衡移动的角度解释CO2的作用:_______ 。
③设Kpr为相对压力平衡常数,其表达式写法:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压(分压除以p0,p0=0.1 MPa)代替浓度进行计算。A点时,H2的物质的量分数为0.01,该条件下反应a的Kpr为_______ 。
a.EB(g)=ST(g)+H2(g) △H1
b.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2 kJ·mol-1
c.EB(g)+CO2(g)=ST(g)+CO(g)+H2O(g) △H3=+158.8 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)为提高EB平衡转化率,应选择的反应条件为_______(填标号)。
A.低温、高压 | B.高温、低压 | C.低温、低压 | D.高温、高压 |
①调整CO2和H2初始投料比,测得在一定投料比和一定温度下,该反应CO2的平衡转化率如图。
已知:Kx是以物质的量分数表示的化学平衡常数;反应速率v=v正-v逆=k正x(CO2)x(H2)-k逆x(CO)x(H2O),k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数,x为物质的量分数。B、E、F三点反应温度最高的是
②在容积不变的密闭容器中,分别在温度T1、T2(T2>T1>E点温度)发生上述反应,反应中H2(g)和CO(g)的体积分数(ω)随时间(t)的变化关系如图所示。已知:起始时密闭容器中ω[CO2(g)]和ω[H2(g)]、ω[CO(g)]和ω[H2O(g)]分别相等。则表示T1时ω[CO(g)]的曲线是
(3)恒压0.1 MPa下,改变原料气配比为下列三种情况:仅EB、n(EB):n(CO2)=1:10、n(EB):n(N2)=1:10进行以上a、b反应,测得EB的平衡转化率与温度的变化关系如图所示。
①图中,表示原料气配比n(EB):n(N2)=1:10的曲线是曲线
②CO2能显著提高EB的平衡转化率,从平衡移动的角度解释CO2的作用:
③设Kpr为相对压力平衡常数,其表达式写法:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压(分压除以p0,p0=0.1 MPa)代替浓度进行计算。A点时,H2的物质的量分数为0.01,该条件下反应a的Kpr为
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【推荐2】油气开采、石油化工、煤化工等行业的废气中普遍含有,需要对回收处理并加以利用。
已知:①
②
③
回答下列问题:
(1)反应③的___________ 。
(2)下列叙述不能说明反应③达到平衡状态的是___________(填标号)。
(3)在不同温度、反应压强为,进料的物质的量分数为的条件下(其余为N2),对于反应①来说,H2S分解的平衡转化率与H2S的物质的量分数的关系如图1所示。则温度T1、T2、T3由大到小的顺序为___________ 。温度一定时,H2S的物质的量分数越大,H2S分解的平衡转化率越小,原因是___________ 。(4)压强为时,向恒压密闭容器中充入发生反应①,平衡时各组分的体积分数与温度的关系如图2所示。代表的是曲线___________ (填“I”“II”或“III”)。X点对应温度下,反应①的压强平衡常数___________ 。
(5)反应①的速率方程为,为速率常数)。
①某温度下,反应①的化学平衡常数K=10,k逆=3,则k正=___________ 。
②已知:(式中,R为常数,单位为,温度单位为K,E正表示正反应的活化能,单位为kJ·mol-1)。Rlink正与不同催化剂(Catl、Cat2为催化剂)、温度()关系如图3所示。相同条件下,催化效率较高的是___________ (填“Catl”或“Cat2”),判断依据是___________ 。在催化剂Cat2作用下,正反应的活化能为___________ 。
已知:①
②
③
回答下列问题:
(1)反应③的
(2)下列叙述不能说明反应③达到平衡状态的是___________(填标号)。
A.断裂键的同时断裂键 |
B.恒容恒温条件下,反应体系的气体压强不再变化 |
C.恒容条件下,反应体系的气体密度不再变化 |
D.反应速率: |
(3)在不同温度、反应压强为,进料的物质的量分数为的条件下(其余为N2),对于反应①来说,H2S分解的平衡转化率与H2S的物质的量分数的关系如图1所示。则温度T1、T2、T3由大到小的顺序为
(5)反应①的速率方程为,为速率常数)。
①某温度下,反应①的化学平衡常数K=10,k逆=3,则k正=
②已知:(式中,R为常数,单位为,温度单位为K,E正表示正反应的活化能,单位为kJ·mol-1)。Rlink正与不同催化剂(Catl、Cat2为催化剂)、温度()关系如图3所示。相同条件下,催化效率较高的是
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【推荐3】资源化利用是实现减排的首要途径。已知加氢制甲醇反应体系中,主要反应有
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)_______ 。
(2)在一定温度范围和压强范围内,只发生反应Ⅰ和Ⅱ,为了增大甲醇产率,理论上可采取的措施是_______ (写2点);
(3)已知反应Ⅰ和Ⅱ的,随温度的变化如图所示:
①300K时,、、由大到小的顺序为_______ 。
②在600K、3MPa下,向密闭容器中充入2mol和1mol,只发生反应Ⅰ和Ⅱ,开始时甲醇与CO的生成速率之比为6∶1,达到平衡时,生成速率之比为3∶1,甲醇的生成速率方程,CO的生成速率方程,、为速率方程常数、为常数。体系达到平衡时,_______ ,的平衡转化率为_______ 。
(4)电池的研究取得了新的进展,在TAPP-Mn(Ⅱ)作用下,其电池结构和正极反应历程如下:
①该正极反应历程中有_______ 种中间产物;
②放电时,该电池的正极反应式为_______ 。
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)
(2)在一定温度范围和压强范围内,只发生反应Ⅰ和Ⅱ,为了增大甲醇产率,理论上可采取的措施是
(3)已知反应Ⅰ和Ⅱ的,随温度的变化如图所示:
①300K时,、、由大到小的顺序为
②在600K、3MPa下,向密闭容器中充入2mol和1mol,只发生反应Ⅰ和Ⅱ,开始时甲醇与CO的生成速率之比为6∶1,达到平衡时,生成速率之比为3∶1,甲醇的生成速率方程,CO的生成速率方程,、为速率方程常数、为常数。体系达到平衡时,
(4)电池的研究取得了新的进展,在TAPP-Mn(Ⅱ)作用下,其电池结构和正极反应历程如下:
①该正极反应历程中有
②放电时,该电池的正极反应式为
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【推荐1】纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的四种方法:
(1)已知:①2Cu(s)+1/2O2(g)=Cu2O(s);△H = -169kJ·mol-1
②C(s)+1/2O2(g)=CO(g);△H = -110.5kJ·mol-1
③ Cu(s)+1/2O2(g)=CuO(s);△H = -157kJ·mol-1
则方法a发生的热化学方程式是:_________________
(2)方法c采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O,装置如图所示:该电池的阳极反应式为___________ 钛极附近的pH值______ (增大、减小、不变)。
(3)方法d为加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O,同时放出N2。该制法的化学方程式为______________ 。
(4)在相同的密闭容器中,用以上方法制得的三种Cu2O分别进行催化分解水的实验: △H>0。水蒸气的浓度随时间t变化如下表所示。
下列叙述正确的是_______ (填字母)。
A.实验的温度:T2<T1
B.实验②比实验①所用的催化剂催化效率高
C.实验①前20 min的平均反应速率 v(H2)=7×10-5 mol·L-1 min-1
方法a | 用炭粉在高温条件下还原CuO |
方法b | 用葡萄糖还原新制的Cu(OH)2制备Cu2O; |
方法c | 电解法,反应为2Cu + H2OCu2O + H2↑。 |
方法d | 用肼(N2H4)还原新制的Cu(OH)2 |
②C(s)+1/2O2(g)=CO(g);△H = -110.5kJ·mol-1
③ Cu(s)+1/2O2(g)=CuO(s);△H = -157kJ·mol-1
则方法a发生的热化学方程式是:
(2)方法c采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O,装置如图所示:该电池的阳极反应式为
(3)方法d为加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O,同时放出N2。该制法的化学方程式为
(4)在相同的密闭容器中,用以上方法制得的三种Cu2O分别进行催化分解水的实验: △H>0。水蒸气的浓度随时间t变化如下表所示。
序号 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | |
① | T1 | 0.050 | 0.0492 | 0.0486 | 0.0482 | 0.0480 | 0.0480 |
② | T1 | 0.050 | 0.0488 | 0.0484 | 0.0480 | 0.0480 | 0.0480 |
③ | T2 | 0.10 | 0.094 | 0.090 | 0.090 | 0.090 | 0.090 |
A.实验的温度:T2<T1
B.实验②比实验①所用的催化剂催化效率高
C.实验①前20 min的平均反应速率 v(H2)=7×10-5 mol·L-1 min-1
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【推荐2】氨气是重要的基础化工品。回答下列问题:
I. 在尿素合成塔中发生的反应可表示为: 2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(l)[CO(NH2)2](s)+H2O(g);已知第一步反应为快速反应,△H1=-119.2kJ·mol-1,第二步反应为慢速反应,△H2=+15.5kJ·mol-1,
(1)下列图像能表示尿素合成塔中发生反应的能量变化历程的是_______(填标号)。
II.工业上使用氨气生产尿素,在一个体积恒为1L的恒温密闭容器中充入2mol CO2和4mol NH3的混合气体,经历反应1、2合成CO(NH2)2,经历如下两个过程:
反应1;2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(s) ΔH1= - 159.50kJ·mol-1
反应2:NH2COONH4(s)⇌CO(NH2)2(s) + H2O(g) ΔH2= + 72.50kJ·mol-1
(2)能说明反应1达到平衡状态的是(暂不考虑反应2)__ (填标号)。
①混合气体的压强不变
②混合气体的密度不变
③相同时间内断裂3molN-H键,同时形成1molCO2
④混合气体的平均相对分子质量不变
⑤NH3的体积分数不变
(3)混合气体中氨气体积分数及气体总浓度随时间变化如图所示,对于反应I,A点正反应速率与B点逆反应速率大小关系是_______ (填“>”“<”或“=”),在B点氨气的转化率为__ 。
III.恒温恒容的密闭容器中,在某催化剂表面上发生2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g) 。测得在同种催化剂下分解的实验数据如下表所示:
(4)根据组①数据,随着反应进行,c(NH3)减小,平均反应速率_______ (填“变大”“变小”或“不变”),对该变化的合理解释是_______ 。
(5)在科学家推出合成氨反应在接近平衡时净反应速率方程式为: ,,分别为正、逆反应速率常数,p代表各组分的分压,如,其中为平衡体系中B的体积分数,p为平衡总压强16MPa,以铁为催化剂时,一定条件下,向容器中充入5mol N2和15mol的混合气体,平衡时氨气的质量分数为40%,试计算_______ 。
I. 在尿素合成塔中发生的反应可表示为: 2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(l)[CO(NH2)2](s)+H2O(g);已知第一步反应为快速反应,△H1=-119.2kJ·mol-1,第二步反应为慢速反应,△H2=+15.5kJ·mol-1,
(1)下列图像能表示尿素合成塔中发生反应的能量变化历程的是_______(填标号)。
A. | B. | C. | D. |
II.工业上使用氨气生产尿素,在一个体积恒为1L的恒温密闭容器中充入2mol CO2和4mol NH3的混合气体,经历反应1、2合成CO(NH2)2,经历如下两个过程:
反应1;2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(s) ΔH1= - 159.50kJ·mol-1
反应2:NH2COONH4(s)⇌CO(NH2)2(s) + H2O(g) ΔH2= + 72.50kJ·mol-1
(2)能说明反应1达到平衡状态的是(暂不考虑反应2)
①混合气体的压强不变
②混合气体的密度不变
③相同时间内断裂3molN-H键,同时形成1molCO2
④混合气体的平均相对分子质量不变
⑤NH3的体积分数不变
(3)混合气体中氨气体积分数及气体总浓度随时间变化如图所示,对于反应I,A点正反应速率与B点逆反应速率大小关系是
III.恒温恒容的密闭容器中,在某催化剂表面上发生2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g) 。测得在同种催化剂下分解的实验数据如下表所示:
(4)根据组①数据,随着反应进行,c(NH3)减小,平均反应速率
(5)在科学家推出合成氨反应在接近平衡时净反应速率方程式为: ,,分别为正、逆反应速率常数,p代表各组分的分压,如,其中为平衡体系中B的体积分数,p为平衡总压强16MPa,以铁为催化剂时,一定条件下,向容器中充入5mol N2和15mol的混合气体,平衡时氨气的质量分数为40%,试计算
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【推荐3】氨是重要的化工原料,我国目前氨的生产能力居世界首位。回答下列问题:
(1)下图为在某催化剂表面合成氨反应机理。
图中决速步骤(即速率最慢步骤)的化学方程式为___________ ,反应的ΔH=___________ kJ·mol-1。
(2)近年来,电化学催化氮气还原合成氨的催化剂研究取得了较大发展。
①图1所示过程中,总反应方程式为___________ 。
②氮掺杂金红石晶胞结构如图2所示,a:b=___________ 。
(3)在不同压强下,以两种不同组成进料,反应达平衡时氨的物质的量分数与温度的计算结果如下图所示。进料组成I:xH2=0.75、xN2=0.25;进料组成Ⅱ:xH2=0.60、xN2=0.20、xAr=0.20.(物质i的物质的量分数:)
①P1___________ 16MPa(填“>”、“=”或“<”)。
②进料组成中不含惰性气体Ar的图是___________ 。
③图3中,当P2=16MPa、xNH3=0.25时,氮气的转化率a=___________ 。该温度时,反应2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)的平衡常数Kp=___________ (MPa)2。
(1)下图为在某催化剂表面合成氨反应机理。
图中决速步骤(即速率最慢步骤)的化学方程式为
(2)近年来,电化学催化氮气还原合成氨的催化剂研究取得了较大发展。
①图1所示过程中,总反应方程式为
②氮掺杂金红石晶胞结构如图2所示,a:b=
(3)在不同压强下,以两种不同组成进料,反应达平衡时氨的物质的量分数与温度的计算结果如下图所示。进料组成I:xH2=0.75、xN2=0.25;进料组成Ⅱ:xH2=0.60、xN2=0.20、xAr=0.20.(物质i的物质的量分数:)
①P1
②进料组成中不含惰性气体Ar的图是
③图3中,当P2=16MPa、xNH3=0.25时,氮气的转化率a=
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【推荐1】天然气和可燃冰(mCH4·nH2O)既是高效洁净的能源,也是重要的化工原料。
(1)甲烷分子的空间构型为__________ ,可燃冰(mCH4·nH2O)属于______________ 晶体。
(2)已知25 ℃、101 kPa 时,1 g甲烷完全燃烧生成液态水放出55.64 kJ热量,则该条件下反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O (l)的ΔH=____________________ kJ/mol
(3)甲烷高温分解生成氢气和碳。在密闭容器中进行此反应时要通入适量空气使部分甲烷燃烧,其目的是_______________________________________________________ 。
(4)用甲烷空气碱性(KOH溶液)燃料电池作电源,电解CuCl2溶液。装置如图所示:
①a电极名称为__________________ 。
②c电极的电极反应式为_________________ 。
③假设CuCl2溶液足量,当某电极上析出3.2 g 金属Cu时,理论上燃料电池消耗的空气在标准状况下的体积是_______________ L(空气中O2体积分数约为20%)。
(1)甲烷分子的空间构型为
(2)已知25 ℃、101 kPa 时,1 g甲烷完全燃烧生成液态水放出55.64 kJ热量,则该条件下反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O (l)的ΔH=
(3)甲烷高温分解生成氢气和碳。在密闭容器中进行此反应时要通入适量空气使部分甲烷燃烧,其目的是
(4)用甲烷空气碱性(KOH溶液)燃料电池作电源,电解CuCl2溶液。装置如图所示:
①a电极名称为
②c电极的电极反应式为
③假设CuCl2溶液足量,当某电极上析出3.2 g 金属Cu时,理论上燃料电池消耗的空气在标准状况下的体积是
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解题方法
【推荐2】CO2回收资源化利用是环保领域研究的热点课题,
(1)在FeO催化下,以CO2为原料制取炭黑(C)的太阳能工艺如图1所示。
已知:①过程1生成lmolC(s)的反应热为△H1。
②过程2反应:Fe3O4(s)3FeO(s)+l/2O2(g) △H2。
上述以CO2为原料制取炭黑总反应的热化学方程式为____________ ,若该反应的△S<0,请判断
该反应是否为自发反应并说明理由___________________ 。
(2)以CO2为原料可以催化加氢合成低碳烯烃,利用CO2合成乙烯的反应方程式为:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H3。在常压下,以 FeCoMnK/BeO 作催化剂,按n(CO2): n(H2)=l:3(总物质的量为4amol)的投料比充入密闭容器中发生反应。测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率影响情况如图2所示。
①下列说法不正确的是______________ 。
A. △H3<0;平衡常数:KM>KN
B.增加原催化剂的表面积,对平衡转化率无影响
C.生成乙烯的速率:v(M)有可能小于v(N)
D.若投料比改为n(CO2):n(H2)=1:2,可以提高CO2的平衡转化率
E.若投料比不变,温度越低,反应一定时间后CO2的转化率越高
②250℃下,上述反应达平衡时容器体积为VL,则此温度下该反应的平衡常数为___________ (用含a、V的代数式表示)。
③某温度下,n(C2H4)随时间(t)的变化趋势曲线如图3所示。其它条件相同时,若容器的体积为其一半,画出0~t1时刻n(C2H4)随时间(t)的变化趋势曲线。______
(3)以稀硫酸为电解质溶液,利用太阳能可将CO2电解转化为低碳烯烃,则电解生成丙烯时,阴极的电极反应为______________ 。
(1)在FeO催化下,以CO2为原料制取炭黑(C)的太阳能工艺如图1所示。
已知:①过程1生成lmolC(s)的反应热为△H1。
②过程2反应:Fe3O4(s)3FeO(s)+l/2O2(g) △H2。
上述以CO2为原料制取炭黑总反应的热化学方程式为
该反应是否为自发反应并说明理由
(2)以CO2为原料可以催化加氢合成低碳烯烃,利用CO2合成乙烯的反应方程式为:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H3。在常压下,以 FeCoMnK/BeO 作催化剂,按n(CO2): n(H2)=l:3(总物质的量为4amol)的投料比充入密闭容器中发生反应。测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率影响情况如图2所示。
①下列说法不正确的是
A. △H3<0;平衡常数:KM>KN
B.增加原催化剂的表面积,对平衡转化率无影响
C.生成乙烯的速率:v(M)有可能小于v(N)
D.若投料比改为n(CO2):n(H2)=1:2,可以提高CO2的平衡转化率
E.若投料比不变,温度越低,反应一定时间后CO2的转化率越高
②250℃下,上述反应达平衡时容器体积为VL,则此温度下该反应的平衡常数为
③某温度下,n(C2H4)随时间(t)的变化趋势曲线如图3所示。其它条件相同时,若容器的体积为其一半,画出0~t1时刻n(C2H4)随时间(t)的变化趋势曲线。
(3)以稀硫酸为电解质溶液,利用太阳能可将CO2电解转化为低碳烯烃,则电解生成丙烯时,阴极的电极反应为
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】甲醇(CH3OH)是重要的化工原料及能源物质。回答下列问题:
(1)1g液态甲醇(CH3OH)完全燃烧生成CO2和液态水时放热23kJ。则表示甲醇摩尔燃烧焓的热化学方程式为___________ 。
(2)某温度下在2L恒容密闭容器中加入CH3OH(g)发生反应:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),测得有关数据如下。
①反应在2min内以CH3OH(g)表示的化学反应速率为___________ mol·L-1·min-1。
②该温度下反应的平衡常数为___________ (结果保留两位小数)。
(3)如图是甲醇燃料电池工作示意图,其中A、B、D均为石墨电极,C为铜电极。工作一段时间后,断开K,此时A、B两极上产生的气体体积相同。①图1甲装置是___________ (填“原电池”或“电解池”),通入甲醇这一极的电极反应式为___________ 。
②该装置刚开始工作时,图1乙装置中总反应的化学方程式为___________ 。
③丙装置D电极反应式为___________ ,溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如图2所示,则图2中②线表示的是___________ (填离子符号)的变化。
(1)1g液态甲醇(CH3OH)完全燃烧生成CO2和液态水时放热23kJ。则表示甲醇摩尔燃烧焓的热化学方程式为
(2)某温度下在2L恒容密闭容器中加入CH3OH(g)发生反应:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),测得有关数据如下。
反应时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
n(CH3OH)/mol | 1.0 | 0.6 | 0.4 | 0.3 | 0.3 |
②该温度下反应的平衡常数为
(3)如图是甲醇燃料电池工作示意图,其中A、B、D均为石墨电极,C为铜电极。工作一段时间后,断开K,此时A、B两极上产生的气体体积相同。①图1甲装置是
②该装置刚开始工作时,图1乙装置中总反应的化学方程式为
③丙装置D电极反应式为
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