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CO2和CH4等利用技术,降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。
(1)N2H4(肼)常用作火箭推进剂。
已知:①
②,
请写出气态N2H4(肼)在NO2气体中燃烧,生成N2、液态H2O反应的热化学方程式___________ 。
(2)TK时,向2L恒容密闭容器中充入、、,发生反应:,10min时反应达到平衡,此时CH3OH(g)的体积分数为,容器内压强为pMPa。
①0~10min内,___________ ,平衡后,___________ ,___________ (用平衡分压代替平衡浓度计算称为气体分压平衡常数,用Kp为表示,其中分压=总压×物质的量分数)。
(1)N2H4(肼)常用作火箭推进剂。
已知:①
②,
请写出气态N2H4(肼)在NO2气体中燃烧,生成N2、液态H2O反应的热化学方程式
(2)TK时,向2L恒容密闭容器中充入、、,发生反应:,10min时反应达到平衡,此时CH3OH(g)的体积分数为,容器内压强为pMPa。
①0~10min内,
更新时间:2023-09-02 10:15:57
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相似题推荐
解答题-无机推断题
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【推荐1】X、Y、Z、W均为中学化学中常见的单质或化合物,它们之间的转化关系如下图所示(水及部分产物已略去)。
(1)若X为金属单质,W是某强酸的稀溶液。X与过量W反应生成Y的离子方程式为_________ 。向Z溶液中加入某种试剂_______ (填试剂名称或化学式),若出现蓝色沉淀,即可判断Z溶液中阳离子的存在。
(2)若X为非金属单质,W是空气的主要成分之一。它们之间转化的能量变化如图A所示,则X+W→Z的热化学方程式为_______ 。
(3)若X、Y为正盐,X的水溶液显酸性,W为一元强碱(化学式为MOH),Z的电离方程式为_______ 。室温下,若用0.1 mol/L的W溶液滴定V mL 0.1 mol/L HA溶液,滴定曲线如图B所示,则a、b、c、d四点溶液中水的电离程度最大的是______ 点;a点溶液中离子浓度的大小顺序为______________ ;取少量c点溶液于试管中,再滴加0.1 mol/L盐酸至中性,此时溶液中除H+、OH-外,离子浓度的大小顺序为______________ 。
(4)若X为强碱,常温下W为有刺激性气味的气态氧化物。常温时,将Z的水溶液露置于空气中,请在图C中画出其pH随时间(t)的变化趋势曲线图(不考虑水的挥发)。______________
(1)若X为金属单质,W是某强酸的稀溶液。X与过量W反应生成Y的离子方程式为
(2)若X为非金属单质,W是空气的主要成分之一。它们之间转化的能量变化如图A所示,则X+W→Z的热化学方程式为
(3)若X、Y为正盐,X的水溶液显酸性,W为一元强碱(化学式为MOH),Z的电离方程式为
(4)若X为强碱,常温下W为有刺激性气味的气态氧化物。常温时,将Z的水溶液露置于空气中,请在图C中画出其pH随时间(t)的变化趋势曲线图(不考虑水的挥发)。
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解答题-原理综合题
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【推荐2】甲醇是一种重要的化工原料,又是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景。
(1)已知:CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g) ΔH=+84kJ⋅mol−1,
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)ΔH=−484kJ⋅mol−1
工业上常以甲醇为原料制取甲醛,请写出CH3OH(g)与O2(g)反应生成HCHO(g)和H2O(g)的热化学方程式:____________________
(2)在一容积为2L的密闭容器内,充入0.2molCO与0.4molH2发生反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)。 CO的平衡转化率与温度,压强的关系如图所示。
①A,B两点对应的压强大小关系是PA________ PB(填“>,<,=”)
②下列叙述能说明上述反应能达到化学平衡状态的是___________ (填代号)
a.H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍 b.CH3OH的体积分数不再改变
c.混合气体的密度不再改变 d.气体的平均相对分子质量和压强不再改变
③在P1压强、T1°C时,该反应的平衡常数K=_________ (填计算结果)
④T1°C、1L的密闭容器内发生上述反应,测得某时刻各物质的物质的量如下:CO:0.1mol, H2:0.2mol, CH3OH:0.2mol。此时v正________ v逆(填> 、 < 或 =)。
(1)已知:CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g) ΔH=+84kJ⋅mol−1,
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)ΔH=−484kJ⋅mol−1
工业上常以甲醇为原料制取甲醛,请写出CH3OH(g)与O2(g)反应生成HCHO(g)和H2O(g)的热化学方程式:
(2)在一容积为2L的密闭容器内,充入0.2molCO与0.4molH2发生反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)。 CO的平衡转化率与温度,压强的关系如图所示。
①A,B两点对应的压强大小关系是PA
②下列叙述能说明上述反应能达到化学平衡状态的是
a.H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍 b.CH3OH的体积分数不再改变
c.混合气体的密度不再改变 d.气体的平均相对分子质量和压强不再改变
③在P1压强、T1°C时,该反应的平衡常数K=
④T1°C、1L的密闭容器内发生上述反应,测得某时刻各物质的物质的量如下:CO:0.1mol, H2:0.2mol, CH3OH:0.2mol。此时v正
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【推荐3】联氨(N2H4)及其衍生物是一类重要的火箭燃料。N2H4与N2O4反应能放出大量的热。
(1) 25℃时,1molN2H4(l) 与足量N2O4(l)完全反应生成N2(g)和H2O(l),放出612.5 kJ的热量。请写出该反应的热化学方程式________________
(2) 已知:2NO2(g) N2O4(g),N2O4为无色气体。
① 在上述条件下反应能够自发进行,则反应的ΔH______ 0(填写“>”、“<”、“=”)
② 一定温度下,在密闭容器中反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡,达到平衡状态的标志是___________ (填字母)
A 单位时间内生成n mol N2O4的同时生成2 nmolNO2
B 用NO2、N2O4的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2:1的状态
C 混合气体的颜色不再改变的状态
D 混合气体的密度不再改变的状态
E 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
③ 其他条件不变时,下列措施能提高NO2转化率的是___________ (填字母)
A 减小NO2的浓度 B 降低温度 C 增大压强 D 升高温度
(3) 17℃、1.01×105Pa,往10L密闭容器中充入NO2,达到平衡时,c(NO2)= 0.2 mol·L-1,c(N2O4)= 0.16 mol·L-1。该温度下该反应的平衡常数K为_________ 。
(1) 25℃时,1molN2H4(l) 与足量N2O4(l)完全反应生成N2(g)和H2O(l),放出612.5 kJ的热量。请写出该反应的热化学方程式
(2) 已知:2NO2(g) N2O4(g),N2O4为无色气体。
① 在上述条件下反应能够自发进行,则反应的ΔH
② 一定温度下,在密闭容器中反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡,达到平衡状态的标志是
A 单位时间内生成n mol N2O4的同时生成2 nmolNO2
B 用NO2、N2O4的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2:1的状态
C 混合气体的颜色不再改变的状态
D 混合气体的密度不再改变的状态
E 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
③ 其他条件不变时,下列措施能提高NO2转化率的是
A 减小NO2的浓度 B 降低温度 C 增大压强 D 升高温度
(3) 17℃、1.01×105Pa,往10L密闭容器中充入NO2,达到平衡时,c(NO2)= 0.2 mol·L-1,c(N2O4)= 0.16 mol·L-1。该温度下该反应的平衡常数K为
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【推荐1】天然气的主要成分是CH4,是一种重要的燃料和化工原料,工业上可用天然气为原料制取一氧化碳和氢气。
(1)已知:①CH4(g)+O2(g)⇌CO(g)+2H2O(g) K1 ∆H1=-519 kJ∙mol-1。
②H2(g)+O2(g)⇌H2O(g) K2 ∆H2=-242 kJ∙mol-1
反应③CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)的∆H3=___________ kJ∙mol-1,平衡常数K3=___________ (用K1、K2表示)。该反应在___________ (填“低温”、“高温”或“任何温度”)条件下自发进行。
(2)一定温度下,将2 mol CH4(g)与2 mol H2O(g)置于2 L密闭容器中发生反应:CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)。
①下列可判断反应达到平衡状态的是___________ (填字母)。
A.混合气体的平均相对分子质量不变 B.混合气体的密度保持不变
C.CH4和H2O的物质的量之比保持不变 D.v正(H2O)=3v逆(H2)
②若该反应初始混合气中的n(H2O)/n(CH4)恒定时,温度、压强对平衡混合气中CH4含量的影响如图所示:
图中两条曲线表示的压强的关系是:P1___________ P2(填“>”“=”或“<”)。图中A、B、C三点平衡常数KA、KB、KC的大小关系是___________ 。
③某学习小组的同学模拟其原理,在一定温度下,体积为2 L的恒容密闭容器中测得如下表所示数据。
分析表中数据,判断5 min时反应是否处于平衡状态___________ (填“是”或“否”),前5 min反应的平均反应速率___________ 。
(1)已知:①CH4(g)+O2(g)⇌CO(g)+2H2O(g) K1 ∆H1=-519 kJ∙mol-1。
②H2(g)+O2(g)⇌H2O(g) K2 ∆H2=-242 kJ∙mol-1
反应③CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)的∆H3=
(2)一定温度下,将2 mol CH4(g)与2 mol H2O(g)置于2 L密闭容器中发生反应:CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)。
①下列可判断反应达到平衡状态的是
A.混合气体的平均相对分子质量不变 B.混合气体的密度保持不变
C.CH4和H2O的物质的量之比保持不变 D.v正(H2O)=3v逆(H2)
②若该反应初始混合气中的n(H2O)/n(CH4)恒定时,温度、压强对平衡混合气中CH4含量的影响如图所示:
图中两条曲线表示的压强的关系是:P1
③某学习小组的同学模拟其原理,在一定温度下,体积为2 L的恒容密闭容器中测得如下表所示数据。
时间/min | CH4(mol) | H2O(mol) | CO(mol) | H2(mol) |
0 | 0.40 | 1.00 | 0 | 0 |
5 | a | 0.80 | 0.20 | 0.60 |
7 | 0.20 | b | 0.20 | d |
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【推荐2】二氧化碳利用技术已成为当今世界研究热点。回答下列问题:
(1)空气中CO2含量过高造成的环境问题是__________ 。
(2)氢气还原二氧化碳是处理二氧化碳的方法之一,常见反应原理有 , 。
①____________ 。
②在上述反应涉及的分子中,属于极性分子的有________________ 。甲醇的沸点(64.7℃)高于二甲醚的沸点(-29.5℃),原因是________________ °
(3)一种捕集烟气中CO2的过程如图所示。
当所得吸收液为KHCO3溶液时,溶液中______________ (填“>”“=”或“<”)。
(4)电解还原CO2时,常采用高浓度的K+抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率,装置如图所示。
①电源的负极为极_____________ (填“a”或“b”)。
②电还原过程中,左池内硫酸浓度会_____________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
③Cu电极上生成C2H4的电极反应式为______________ 。
④石墨电极上每产生11.2L(标准状况下)气体时,通过质子交换膜的H+数目为_____________ 。
(1)空气中CO2含量过高造成的环境问题是
(2)氢气还原二氧化碳是处理二氧化碳的方法之一,常见反应原理有 , 。
①
②在上述反应涉及的分子中,属于极性分子的有
(3)一种捕集烟气中CO2的过程如图所示。
当所得吸收液为KHCO3溶液时,溶液中
(4)电解还原CO2时,常采用高浓度的K+抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率,装置如图所示。
①电源的负极为极
②电还原过程中,左池内硫酸浓度会
③Cu电极上生成C2H4的电极反应式为
④石墨电极上每产生11.2L(标准状况下)气体时,通过质子交换膜的H+数目为
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解题方法
【推荐3】回答下列问题:
(1)某研究性学习小组利用Na2S2O3溶液和稀硫酸溶液的反应生成单质硫和二氧化硫,探究浓度和温度对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
①写出该反应的离子方程式:_______ 。
②V1 =_______ 、T1 = _______ ;V2 = _______ 。
③实验A、B两个实验对比,可以研究的问题是:_______
(2)在微生物作用的条件下,NH经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意图如下:
1 mol NH(aq)全部氧化成NO (aq)的热化学方程式是_______ 。
(3)有人用图3进行H2O2与MnO2反应的速率测定实验。
①有人认为可将装置改进为图4,你认为是否合理_______ (选填“合理”或“不合理”)。
②实验中,加入10ml 2mol/L的H2O2,反应10s时,收集到22.4mL氧气,则这10s内,用过氧化氢表示的反应速率是_______ mol/(L·s)。
(1)某研究性学习小组利用Na2S2O3溶液和稀硫酸溶液的反应生成单质硫和二氧化硫,探究浓度和温度对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
实验序号 | 实验温度/K | 有关物质 | 浑浊所需时间/s | ||||
稀硫酸溶液 | Na2S2O3溶液 | H2O | |||||
V/mL | c/mol·L–1 | V/mL | c/mol·L–1 | V/mL | |||
A | 298 | 2 | 0.1 | 5 | 0.1 | 0 | t1 |
B | T1 | 2 | 0.1 | 4 | 0.1 | V1 | 8 |
C | 313 | 2 | 0.1 | V2 | 0.1 | 1 | t2 |
②V1 =
③实验A、B两个实验对比,可以研究的问题是:
(2)在微生物作用的条件下,NH经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意图如下:
1 mol NH(aq)全部氧化成NO (aq)的热化学方程式是
(3)有人用图3进行H2O2与MnO2反应的速率测定实验。
①有人认为可将装置改进为图4,你认为是否合理
②实验中,加入10ml 2mol/L的H2O2,反应10s时,收集到22.4mL氧气,则这10s内,用过氧化氢表示的反应速率是
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【推荐1】硫单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用,而直接排放会对环境造成危害。
I.已知:重晶石高温缎烧可发生一系列反应,其中部分反应如下:
已知:
则:_____________ ;
的尾气处理通常有以下几种方法:
(1)活性炭还原法 反应原理:恒温恒容时反应进行到不同时间测得各物质的浓度如上图:
反应速率表示为_________________ ;
时,改变某一条件平衡发生移动,则改变的条件最有可能是________________________ ;
时,平衡常数_____________ 。
(2)亚硫酸钠吸收法
溶液吸收的离子方程式为____________
常温下,当吸收至时,吸收液中相关离子浓度关系一定正确的是_______ 填序号
水电离出
(3)电化学处理法
如下图所示,Ⅰ电极的反应式为___________________ ;
当电路中转移时较浓尚未排出,交换膜左侧溶液中增加_______ mol离子.
I.已知:重晶石高温缎烧可发生一系列反应,其中部分反应如下:
已知:
则:
的尾气处理通常有以下几种方法:
(1)活性炭还原法 反应原理:恒温恒容时反应进行到不同时间测得各物质的浓度如上图:
反应速率表示为
时,改变某一条件平衡发生移动,则改变的条件最有可能是
时,平衡常数
(2)亚硫酸钠吸收法
溶液吸收的离子方程式为
常温下,当吸收至时,吸收液中相关离子浓度关系一定正确的是
水电离出
(3)电化学处理法
如下图所示,Ⅰ电极的反应式为
当电路中转移时较浓尚未排出,交换膜左侧溶液中增加
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解答题-实验探究题
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【推荐2】Ⅰ.某实验小组对H2O2的分解做了如下探究。下表是该实验小组研究影响H2O2分解速率的因
素时记录的一组数据,将质量相同但状态不同的MnO2分别加入盛有15 ml 5%的H2O2溶液的大试管中,并
用带火星的木条测试,结果如下:
(1)写出上述实验中发生反应的化学方程式:_______________________________ 。
(2)实验结果表明,催化剂的催化效果与________ 有关。
(3)某同学在10 mL H2O2 溶液中加入一定量的二氧化锰,放出气体的体积(标准状况)与反应时间的关系如图所示,则A、B、C三点所表示的即时反应速率最慢的是_______ 。
Ⅱ.某反应在体积为5L的恒容密闭容器中进行, 在0-3分钟内各物质的量的变化情况如右下图所示(A,B,C均为气体,且A气体有颜色)。
(4)该反应的的化学方程式为________________ 。
(5)反应开始至2分钟时,B的平均反应速率为________ 。
素时记录的一组数据,将质量相同但状态不同的MnO2分别加入盛有15 ml 5%的H2O2溶液的大试管中,并
用带火星的木条测试,结果如下:
MnO2 | 触摸试管情况 | 观察结果 | 反应完成所需的时间 |
粉末状 | 很烫 | 剧烈反应,带火星的木条复燃 | 3.5min |
块状 | 微热 | 反应较慢,火星红亮但木条未复燃 | 30min |
(2)实验结果表明,催化剂的催化效果与
(3)某同学在10 mL H2O2 溶液中加入一定量的二氧化锰,放出气体的体积(标准状况)与反应时间的关系如图所示,则A、B、C三点所表示的即时反应速率最慢的是
Ⅱ.某反应在体积为5L的恒容密闭容器中进行, 在0-3分钟内各物质的量的变化情况如右下图所示(A,B,C均为气体,且A气体有颜色)。
(4)该反应的的化学方程式为
(5)反应开始至2分钟时,B的平均反应速率为
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【推荐3】(1)下图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。
写出MgBr2(s)与Cl2(g)生成MgCl(s)和Br2(l)的热化学方程式______________________________ 。
(2)甲醇燃料电池(结构如图),质子交换膜左右两侧的溶液均为1L2mol·L-1H2SO4溶液。当电池中有2mol e-发生转移时,左右两侧溶液的质量之差为______ g(假设反应物耗尽,忽略气体的溶解)。
(3)250mLK2SO4和CuSO4的混合溶液中c(SO42-)=0. 5mol·L-1,用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到1.12L气体(标准状况下)。假定电解后溶液体积仍为250mL,写出阴极电极反应式______________ 原混合溶液中c(K+)=__________________
(4)NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化。将浓度均为0.020mol/L NaHSO3溶液(含少量淀粉)10ml、KIO3(过量)酸性溶液90.0ml混合,记录10—55℃间溶液变蓝时间,实验结果如图。据图分析,图中a点对应的NaHSO3反应速率为________________
写出MgBr2(s)与Cl2(g)生成MgCl(s)和Br2(l)的热化学方程式
(2)甲醇燃料电池(结构如图),质子交换膜左右两侧的溶液均为1L2mol·L-1H2SO4溶液。当电池中有2mol e-发生转移时,左右两侧溶液的质量之差为
(3)250mLK2SO4和CuSO4的混合溶液中c(SO42-)=0. 5mol·L-1,用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到1.12L气体(标准状况下)。假定电解后溶液体积仍为250mL,写出阴极电极反应式
(4)NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化。将浓度均为0.020mol/L NaHSO3溶液(含少量淀粉)10ml、KIO3(过量)酸性溶液90.0ml混合,记录10—55℃间溶液变蓝时间,实验结果如图。据图分析,图中a点对应的NaHSO3反应速率为
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【推荐1】丙烯(分子式为C3H6)是重要的有机化工原料,丙烷(分子式为C3H8)脱氢制丙烯具有显著的经济价值和社会意义。
(1)已知:Ⅰ.2C3H8(g)+O2(g)=2C3H6(g)+2H2O(g) △H=-238kJ·mol-1
Ⅱ.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484kJ·mol-1
则丙烷脱氢制丙烯反应C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)的正反应的活化能为akJ·mol-1,则该反应的逆反应的活化能为____ kJ·mol-1(用带有a的代数式表示)。
(2)一定温度下,向恒容密闭容器中充入2molC3H8,发生丙烷脱氢制丙烯反应,容器内起始压强为2×10-5Pa。
①欲提高丙烷转化率,采取的措施是____ (填标号)。
A.升高温度 B.再充入1molC3H8 C.加催化剂 D.及时分离出H2
②丙烷脱氢制丙烯反应过程中,C3H8的气体体积分数与反应时间的关系如图所示。此温度下该反应的平衡常数Kp=____ Pa(Kp是用反应体系中气体物质的分压表示的平衡常数,平衡分压=总压×物质的量分数)。
③已知上述反应中,v正=k正p(C3H8),v逆=k逆p(C3H6)p(H2),其中k正、k逆为速率常数,只与温度有关,则图中m点处=____ 。
(3)若在恒温、恒压的密闭容器中充入丙烷和氩气发生脱氢反应,起始越大,丙烷的平衡转化率越大,其原因是____ 。
(4)以丙烷(C3H8)为燃料制作新型燃料电池,电解质是熔融碳酸盐。则电池负极的电极反应式为____ 。
(1)已知:Ⅰ.2C3H8(g)+O2(g)=2C3H6(g)+2H2O(g) △H=-238kJ·mol-1
Ⅱ.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484kJ·mol-1
则丙烷脱氢制丙烯反应C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)的正反应的活化能为akJ·mol-1,则该反应的逆反应的活化能为
(2)一定温度下,向恒容密闭容器中充入2molC3H8,发生丙烷脱氢制丙烯反应,容器内起始压强为2×10-5Pa。
①欲提高丙烷转化率,采取的措施是
A.升高温度 B.再充入1molC3H8 C.加催化剂 D.及时分离出H2
②丙烷脱氢制丙烯反应过程中,C3H8的气体体积分数与反应时间的关系如图所示。此温度下该反应的平衡常数Kp=
③已知上述反应中,v正=k正p(C3H8),v逆=k逆p(C3H6)p(H2),其中k正、k逆为速率常数,只与温度有关,则图中m点处=
(3)若在恒温、恒压的密闭容器中充入丙烷和氩气发生脱氢反应,起始越大,丙烷的平衡转化率越大,其原因是
(4)以丙烷(C3H8)为燃料制作新型燃料电池,电解质是熔融碳酸盐。则电池负极的电极反应式为
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
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【推荐2】运用化学反应原理研究碳、氮的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
(1)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。如:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1162kJ·mol-1。
写出CH4将NO2还原为N2的热化学方程式:______ 。
(2)反应ⅠFe(s)+CO2(g) ⇌FeO(s)+CO(g) ΔH1,平衡常数为K1;
反应ⅡFe(s)+H2O(g) ⇌FeO(s)+H2(g) ΔH2,平衡常数为K2;
在不同温度K1、K2值如下表:
①由表中判断,反应Ⅰ为中ΔH1_______ (填“<”或“=”或“>”) 0。
②反应CO2(g)+H2(g) ⇌CO(g)+H2O(g) ΔH平衡常数为K,则K=_______ (用K1和K2表示)。
③能判断CO2(g)+H2(g) ⇌CO(g)+H2O(g)达到化学平衡状态的依据是_______ (填字母)。
A.容器中压强不变 B.混合气体中c(CO)不变
C.v正(H2)=v逆(H2O) D.c(CO)=c(CO2)
E.容器内的气体密度不变 F.混合气体的平均摩尔质量不变。
(3) 在不同温度和压强下合成氨,起始时投入氮气和氢气的物质的量分别为1mol、3mol。平衡时混合物中氨的体积分数与温度的关系如图。
①P1____ P2 (填“>”“=” “<”或“不确定”,)。
②C点H2的转化率为_____________ 。
(1)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。如:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1162kJ·mol-1。
写出CH4将NO2还原为N2的热化学方程式:
(2)反应ⅠFe(s)+CO2(g) ⇌FeO(s)+CO(g) ΔH1,平衡常数为K1;
反应ⅡFe(s)+H2O(g) ⇌FeO(s)+H2(g) ΔH2,平衡常数为K2;
在不同温度K1、K2值如下表:
700 ℃ | 900 ℃ | |
K1 | 1.47 | 2.15 |
K2 | 2.38 | 1.67 |
①由表中判断,反应Ⅰ为中ΔH1
②反应CO2(g)+H2(g) ⇌CO(g)+H2O(g) ΔH平衡常数为K,则K=
③能判断CO2(g)+H2(g) ⇌CO(g)+H2O(g)达到化学平衡状态的依据是
A.容器中压强不变 B.混合气体中c(CO)不变
C.v正(H2)=v逆(H2O) D.c(CO)=c(CO2)
E.容器内的气体密度不变 F.混合气体的平均摩尔质量不变。
(3) 在不同温度和压强下合成氨,起始时投入氮气和氢气的物质的量分别为1mol、3mol。平衡时混合物中氨的体积分数与温度的关系如图。
①P1
②C点H2的转化率为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】减少CO2排放并实现CO2的有效转化已成为科研工作者的研究热点。根据以下两种常见的CO2利用方法,回答下列问题:
(I)在钌配合物催化作用下采用“CO2催化加氢制甲酸”方法将CO2资源化利用。
反应为:CO2(g)+H2(g)HCOOH(g) ΔH
(1)已知:298K时,部分物质的相对能量如表所示,ΔH =_______ kJ·mol-1,该反应在_____ (填“高温”、“低温”或者“任意温度” )易自发进行。
(II)以氧化铟(In2O3)作催化剂,采用“CO2催化加氢制甲醇”方法将CO2资源化利用。反应历程如下:
i.催化剂活化:In2O3 (无活性)In2O3-x (有活性)
ii.CO2与H2在活化的催化剂表面同时发生如下反应:
反应①:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
反应②:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2
(2)某温度下,在恒容密闭反应器发生以上反应,下列能说明反应①达到平衡状态的是___ (填标号)。
(3)增大CO2和H2混合气体的流速,可减少产物中H2O(g)的积累,从而减少催化剂的失活,请用化学方程式表示催化剂失活的原因:__________ 。
(4)ii中反应①、②的lnK(K代表化学平衡常数)随×103 (T代表温度)的变化如图所示
请在上述图中画出反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的 lnK 随×103变化的曲线_______ 。
(5)在恒温密闭容器中,维持压强和投料比不变,将CO2和H2按一定流速通过反应器, CO2的转化率[α(CO2)%]和甲醇的选择性[x(CH3OH)%= ×100%]随着温度变化关系如图所示。
若233~251°C时催化剂的活性受温度影响不大,分析温度高于235°C时图中曲线下降的原因________ 。
(6)恒温恒压密闭容器中,加入2molCO2和4molH2,同时发生反应①和反应②,初始压强为p0,在300°C发生反应,反应达到平衡时,CO2的转化率为50%,容器体积减小20%,则反应②用平衡分压表示的平衡常数Kp=________ (保留两位有效数字)。
(I)在钌配合物催化作用下采用“CO2催化加氢制甲酸”方法将CO2资源化利用。
反应为:CO2(g)+H2(g)HCOOH(g) ΔH
(1)已知:298K时,部分物质的相对能量如表所示,ΔH =
物质 | CO2(g) | H2(g) | H2O(g) | CO(g) | HCOOH(g) |
相对能量/kJ ·mol-1) | -393 | 0 | -242 | -110 | -423.9 |
(II)以氧化铟(In2O3)作催化剂,采用“CO2催化加氢制甲醇”方法将CO2资源化利用。反应历程如下:
i.催化剂活化:In2O3 (无活性)In2O3-x (有活性)
ii.CO2与H2在活化的催化剂表面同时发生如下反应:
反应①:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
反应②:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2
(2)某温度下,在恒容密闭反应器发生以上反应,下列能说明反应①达到平衡状态的是___ (填标号)。
A.v正(H2):v逆(CH3OH)=3:1 |
B.混合气体的平均摩尔质量保持不变 |
C.混合气体的密度保持不变 |
D.CH3OH(g)的分压保持不变 |
(4)ii中反应①、②的lnK(K代表化学平衡常数)随×103 (T代表温度)的变化如图所示
请在上述图中画出反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的 lnK 随×103变化的曲线
(5)在恒温密闭容器中,维持压强和投料比不变,将CO2和H2按一定流速通过反应器, CO2的转化率[α(CO2)%]和甲醇的选择性[x(CH3OH)%= ×100%]随着温度变化关系如图所示。
若233~251°C时催化剂的活性受温度影响不大,分析温度高于235°C时图中曲线下降的原因
(6)恒温恒压密闭容器中,加入2molCO2和4molH2,同时发生反应①和反应②,初始压强为p0,在300°C发生反应,反应达到平衡时,CO2的转化率为50%,容器体积减小20%,则反应②用平衡分压表示的平衡常数Kp=
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