Ⅰ.合成氨厂和硝酸厂的烟气中含有大量的氮氧化物,脱硝是指将烟气中的氮氧化物转化为无毒无害物质的化学过程。回答下列问题:
(1)是一种强温室气体,且易形成颗粒性污染物,研究O的分解对环境保护有重要意义。碘蒸气的存在能大幅度提高的分解速率,反应历程如下:
第一步:(快反应)
第二步:(慢反应)
第三步:(快反应)
下列表述正确的是___________ (填标号)。
A.第二步反应是总反应的决速步骤
B.的分解速率与的浓度有关
C.第二步反应的活化能比第一步反应的小
Ⅱ.在一定条件下,向某密闭容器中加入、,在不同温度下发生反应,平衡体系中的质量分数随平衡时气体总压强变化的曲线如图所示。
(2)、、中温度最高的是___________ ;若、时该反应的平衡常数分别为、,则K1___________ (填“<”或“>”)。
(3)M点的转化率为___________ 。
Ⅲ.若在300℃、体积为2L的恒容密闭容器中,充入2molCO和2molNO,初始压强为下进行反应,反应过程中,总压强随时间的变化关系如图所示。
(4)M点时,NO的转化率为___________ ,___________ 。
(5)300℃下该反应的平衡常数___________ 。
(6)平衡后保持其他条件不变,若再充入1.2molCO、1.2mol,则平衡向___________ (填“正”或“逆”)反应方向移动。
(1)是一种强温室气体,且易形成颗粒性污染物,研究O的分解对环境保护有重要意义。碘蒸气的存在能大幅度提高的分解速率,反应历程如下:
第一步:(快反应)
第二步:(慢反应)
第三步:(快反应)
下列表述正确的是
A.第二步反应是总反应的决速步骤
B.的分解速率与的浓度有关
C.第二步反应的活化能比第一步反应的小
Ⅱ.在一定条件下,向某密闭容器中加入、,在不同温度下发生反应,平衡体系中的质量分数随平衡时气体总压强变化的曲线如图所示。
(2)、、中温度最高的是
(3)M点的转化率为
Ⅲ.若在300℃、体积为2L的恒容密闭容器中,充入2molCO和2molNO,初始压强为下进行反应,反应过程中,总压强随时间的变化关系如图所示。
(4)M点时,NO的转化率为
(5)300℃下该反应的平衡常数
(6)平衡后保持其他条件不变,若再充入1.2molCO、1.2mol,则平衡向
更新时间:2023-10-05 07:04:19
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【推荐1】甲烷、二氧化碳的催化重整反应过程非常复杂,其中的部分反应如下:
①
②
③
(1)反应②是分步进行,其反应进程与能量的关系如图所示。正反应活化能最大的一步反应的化学方程式为_______ ;催化剂一般多孔,催化重整反应②、③都易造成催化剂失去活性,可能的原因是_______ 。
(2)A、B、C三点对应的平衡常数、、的大小关系为_______ 。
(3)在恒温恒容的密闭容器中,反应①中原料气组成比与甲烷的转化率的关系如图所示,试从理论角度解释造成曲线变化趋势的原因_______ 。
①
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(2)A、B、C三点对应的平衡常数、、的大小关系为
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【推荐2】研究碳、氮、硫元素化合物的性质及其相互转化对建设生态文明、美丽中国具有重要意义。请回答下列问题:
(1)已知I-可以催化二氧化硫在水溶液中发生歧化反应:3SO2(g) +2H2O(l)=2H2SO4(aq) +S(s) H<0。催化原理分为两步:
第一步:SO2+4I- +4H+ =2H2O+ S↓ +2I2 H>0 慢反应
第二步:2H2O + I2 + ___________=___________+___________+ 2I- H<0 快反应
①请完整写出第二步反应的离子方程式___________ 。
②能正确表示I-催化SO2歧化反应原理的能量变化示意图为___________ 。(2)一种以CO2为碳源,在催化剂作用下催化加氢制备可再生能源甲醇的反应如下:
反应i:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H1= - 49.1kJ•mol-1
反应ii:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H2= + 41.1kJ•mol-1
①往恒容密闭容器中按n(CO2)∶n(H2)=1∶3充入4mol反应物,在合适催化剂作用下,CO2的平衡转化率和甲醇的选择性[]如图所示。在513K达平衡时,甲醇的物质的量为___________ mol。随着温度的升高,ABC所在曲线逐减升高的原因是___________ 。②现向恒温恒压(0.1MPa)的密闭容器中充入1molCO2、3molH2和6molHe,选择合适的催化剂使其仅发生反应i,反应10min后达平衡CO2的转化率为20%,该反应的Kp=___________ MPa-2(分压=总压×物质的量分数,列出计算式即可)。
(3)一种电解氧化法吸收NO的原理如图所示:从A口中出来的物质是较浓的硫酸和___________ ;写出电解池阴极的电极反应式___________ 。
(1)已知I-可以催化二氧化硫在水溶液中发生歧化反应:3SO2(g) +2H2O(l)=2H2SO4(aq) +S(s) H<0。催化原理分为两步:
第一步:SO2+4I- +4H+ =2H2O+ S↓ +2I2 H>0 慢反应
第二步:2H2O + I2 + ___________=___________+___________+ 2I- H<0 快反应
①请完整写出第二步反应的离子方程式
②能正确表示I-催化SO2歧化反应原理的能量变化示意图为
反应i:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H1= - 49.1kJ•mol-1
反应ii:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H2= + 41.1kJ•mol-1
①往恒容密闭容器中按n(CO2)∶n(H2)=1∶3充入4mol反应物,在合适催化剂作用下,CO2的平衡转化率和甲醇的选择性[]如图所示。在513K达平衡时,甲醇的物质的量为
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【推荐3】与氮气相关的化学变化是氮循环和转化的重要一环,对生产、生活有重要的价值。
(1)合成氨是目前转化空气中氮最有效的工业方法,其反应历程和能量变化的简图如下:
①由图可知合成氨反应的=___________ 对总反应速率影响较大的是步骤___________ 。(填写编号)
②若改变某一条件,使合成氨的化学反应速率加快,下列解释正确的是___________ 。
A.升高温度,使单位体积内活化分子百分数增加
B.增加反应物的浓度,使单位体积内活化分子百分数增加
C.使用催化剂,能降低反应活化能,使单位体积内活化分子数增加
D.增大压强,能降低反应的活化能,使单位体积内活化分子数增加
(2)氨是极具前景的氢能载体和性能卓越的“零碳”燃料,利用的燃烧反应()能设计成燃料电池其工作原理如图所示。电极b为___________ (选填“正”或“负”)极;电极a的电极反应式为___________ ,当正负极共消耗3.136L(标准状况)气体时,通过负载的电子数为___________ 个。
(3)合成氨厂的可用于合成重要化工原料,主要反应为:。向两个容积固定为2L的密闭容器中分别充入比例相同,但总量不同的和气体,的平衡转化率与初始充入物质的量(n)、反应温度(T)的关系如下图所示。
①若时,向容器中充入mol气体(3mol 和1mol ),反应至5min时达到平衡,则0~5min内的平均反应速率___________ 。
②由上图可判断该反应是___________ (选填“吸热”或“放热”)反应,在___________ (填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。
(1)合成氨是目前转化空气中氮最有效的工业方法,其反应历程和能量变化的简图如下:
①由图可知合成氨反应的=
②若改变某一条件,使合成氨的化学反应速率加快,下列解释正确的是
A.升高温度,使单位体积内活化分子百分数增加
B.增加反应物的浓度,使单位体积内活化分子百分数增加
C.使用催化剂,能降低反应活化能,使单位体积内活化分子数增加
D.增大压强,能降低反应的活化能,使单位体积内活化分子数增加
(2)氨是极具前景的氢能载体和性能卓越的“零碳”燃料,利用的燃烧反应()能设计成燃料电池其工作原理如图所示。电极b为
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①若时,向容器中充入mol气体(3mol 和1mol ),反应至5min时达到平衡,则0~5min内的平均反应速率
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【推荐1】为了缓解温室效应与能源供应之间的冲突,从空气中捕集CO2并将其转化为燃料或增值化学品成为了新的研究热点,如甲醇的制备。回答下列问题:
I.制备合成气:反应在工业上有重要应用。
(1)该反应在不同温度下的平衡常数如表所示。
①反应的___________ 0(填“>”“<”或“=”)。
②反应常在较高温度下进行,该措施的优缺点是___________ 。
(2)该反应常在Pd膜反应器中进行,其工作原理如图1所示。利用平衡移动原理解释反应器存在Pd膜时具有更高转化率的原因是___________ 。
Ⅱ.合成甲醇:在体积不变的密闭容器中投入和,不同条件下发生反应:。实验测得平衡时的转化率随温度、压强的变化如图2所示。(3)图2中X代表___________ (填“温度”或“压强”)。若图2中M点对应的容器体积为5L,则N点的平衡常数K为___________ 。
(4)图3中正确表示该反应的平衡常数的负对数与X的关系的曲线___________ (填“AC”或“AB”)。(5)通过光催化、光电催化或电解水制氢来进行二氧化碳加氢制甲醇(CH3OH),发生的主要反应是。若二氧化碳加氢制甲醇的反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明该反应进行到时刻达到平衡状态的是___________ (填标号)。
I.制备合成气:反应在工业上有重要应用。
(1)该反应在不同温度下的平衡常数如表所示。
温度/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 |
平衡常数 | 1.67 | 1.11 | 1.00 | 0.59 |
②反应常在较高温度下进行,该措施的优缺点是
(2)该反应常在Pd膜反应器中进行,其工作原理如图1所示。利用平衡移动原理解释反应器存在Pd膜时具有更高转化率的原因是
Ⅱ.合成甲醇:在体积不变的密闭容器中投入和,不同条件下发生反应:。实验测得平衡时的转化率随温度、压强的变化如图2所示。(3)图2中X代表
(4)图3中正确表示该反应的平衡常数的负对数与X的关系的曲线
a. b. c. d.
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【推荐2】科学家开发高效多功能催化剂,利用和制备,反应原理是。请回答下列问题:
(1)已知上述反应过程中的能量变化如图1所示,则该反应是_______ (填“吸热”或“放热)反应。
(2)在恒温恒容条件下充入和发生上述反应。
①下列情况表明该反应已达到平衡状态的是_______ (填标号)。
A.
B.键形成的同时,有键形成
C.混合气体的平均摩尔质量不随时间变化
D.和的浓度之比为
②其他条件相同,下列措施能提高生成速率的是_______ (填标号)。
A.降低温度 B.再充入 C.充入 D.加入合适的催化剂
(3)在恒温条件下,向一容积为的恒容密闭容器中充入和,发生上述反应,测得气体总压强变化见图2。内,_______ ;内的_______ (填“大于”、“小于”或“等于”)内的。
(4)—空气碱性燃料电池的能量转化率高达左右,同时可以减少二氧化碳的排放量,某甲烷燃料电池如图所示。放电时,电子由铂电极流出,经电流表流向石墨电极。
①在铂电极附近充入的是_______ (填“”或“空气”)。
②石墨电极发生反应的电极反应式为_______ 。
(1)已知上述反应过程中的能量变化如图1所示,则该反应是
(2)在恒温恒容条件下充入和发生上述反应。
①下列情况表明该反应已达到平衡状态的是
A.
B.键形成的同时,有键形成
C.混合气体的平均摩尔质量不随时间变化
D.和的浓度之比为
②其他条件相同,下列措施能提高生成速率的是
A.降低温度 B.再充入 C.充入 D.加入合适的催化剂
(3)在恒温条件下,向一容积为的恒容密闭容器中充入和,发生上述反应,测得气体总压强变化见图2。内,
(4)—空气碱性燃料电池的能量转化率高达左右,同时可以减少二氧化碳的排放量,某甲烷燃料电池如图所示。放电时,电子由铂电极流出,经电流表流向石墨电极。
①在铂电极附近充入的是
②石墨电极发生反应的电极反应式为
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解题方法
【推荐3】CO2资源化利用备受关注,研究CO2资源化综合利用有重要意义。已知:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) H1=+41.2kJ/mol
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g) H2=-122.5kJ/mol
回答下列问题:
(1)反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H=___________ kJ/mol。
(2)将4molCO、6molH2置于某密闭容器中,控制适当条件使其发生反应:2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),测得CO的某种平衡量值(x)在不同压强下随温度的变化如图1所示:①x表示___________ (填“体积分数”或“转化率”),为了提高反应速率的同时能提高H2的转化率,可采取的措施有___________ (填字母)。
a.使用高效催化剂 b.缩小容器的体积
c.升高温度 d.增大H2的浓度
②若p1=6MPa,B点表示反应从开始进行到10min时达到平衡状态,则v(H2)=___________ MPa·min-1,Kp=___________ MPa-4(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
③若对D点状态的反应同时进行降温、缩小体积的操作,重新达到平衡状态可能是图中A~G点中的___________ 点。
(3)在恒压密闭容器中投入xmolCO2和ymolH2,发生上述反应Ⅰ和Ⅱ。测得CO2的平衡转化率和平衡时CO的选择性(CO的选择性=×100%)随温度的变化曲线如图2所示。
①T℃达到平衡时,反应Ⅱ理论上消耗CO2的物质的量为___________ mol。
②合成二甲醚的适宜温度为260℃,其原因是___________ 。
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) H1=+41.2kJ/mol
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g) H2=-122.5kJ/mol
回答下列问题:
(1)反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H=
(2)将4molCO、6molH2置于某密闭容器中,控制适当条件使其发生反应:2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),测得CO的某种平衡量值(x)在不同压强下随温度的变化如图1所示:①x表示
a.使用高效催化剂 b.缩小容器的体积
c.升高温度 d.增大H2的浓度
②若p1=6MPa,B点表示反应从开始进行到10min时达到平衡状态,则v(H2)=
③若对D点状态的反应同时进行降温、缩小体积的操作,重新达到平衡状态可能是图中A~G点中的
(3)在恒压密闭容器中投入xmolCO2和ymolH2,发生上述反应Ⅰ和Ⅱ。测得CO2的平衡转化率和平衡时CO的选择性(CO的选择性=×100%)随温度的变化曲线如图2所示。
①T℃达到平衡时,反应Ⅱ理论上消耗CO2的物质的量为
②合成二甲醚的适宜温度为260℃,其原因是
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