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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:319 题号:20486929
二氧化碳催化加氢制甲醇有利于减少温室气体排放。涉及的主要反应如下:
Ⅰ.       
Ⅱ.       
Ⅲ.       
(1)___________,该反应一般认为通过反应Ⅱ和反应Ⅲ两步来实现,若反应Ⅱ为慢反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___________(填标号),判断的理由是___________
A.                               B.   
C.                               D.   
(2)一定条件下,恒容密闭容器中发生上述反应。下列说法正确的是___________
A.当混合气体密度不变时说明体系达到平衡状态
B.反应达到平衡状态后通入氦气,体系压强增大,反应速率不变,平衡不移动
C.使用高效催化剂,可提高甲醇的生产效率,但不能改变甲醇的平衡产率
D.实际生产中温度越低越有利于甲醇的合成
(3)不同压强下,按照投料,实验测得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”),压强由大到小的顺序为___________,图乙中温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是___________
(4)一定条件下,向体积为1L的恒容密闭容器中通入1mol 和3mol 发生上述反应,经10分钟达到平衡,此时的转化率为80%,且体系中的平均反应速率___________,反应Ⅱ的平衡常数K=___________

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】是存在于燃气中的一种有害气体,脱除的方法有多种。回答下列问题:
(1)氧化回收硫的反应原理为:
i:   
ii:   
iii:   
①根据盖斯定律,反应iii中的______
②化学反应的焓变与反应物和生成物的键能(气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量)有关。已知某些化学键的键能如下表所示:
共价键
键能339246a120
结合(1)中反应原理a=___________
(2)电解法治理是先用溶液吸收含的工业废气,所得溶液用惰性电极电解,阳极区所得溶液循环利用。

①进入电解池的溶液中,溶质是______(填化学式)。
②阳极的电极反应式为_________
(3)天然气中含有杂质,某科研小组用氨水吸收得到溶液,已知时,溶液中所含粒子浓度大小关系正确的是_______(填字母)。
A.B.
C.D.

(4)工业上采用高温热分解的方法制取,在膜反应器中分离出下,分解:。保持压强不变,反应达到平衡时,气体的体积分数随温度的变化曲线如图:

①在密闭容器中,关于上述反应的说法正确的是______(填字母)。
A.随温度的升高而增大
B.低压有利于提高的平衡分解率
C.维持温度、气体总压强不变时,向平衡体系中通入氩气,则
D.在恒容密闭容器中进行反应,当气体密度不再变化时,反应达到平衡状态
②图中Q点:的平衡转化率为______时,反应______(为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
2024-01-15更新 | 159次组卷
【推荐2】开发、使用清洁能源发展“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。氢气、甲醇是优质的清洁燃料,可制作燃料电池。
(1)已知:①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH1 =-1275.6 kJ ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2 =-566.0 kJ ·mol-1
③H2O(g)=H2O(l) ΔH3= -44.0 kJ ·mol-1
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:___________
(2)工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) ΔH= -90.8 kJ ·mol-1
①某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中,充分反应10 min后,达到平衡时测得c(CO)=0.2 mol/L,则CO的转化率为___________,以CH3OH表示该过程的反应速率v(CH3OH)=____________
②要提高反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)中CO的平衡转化率,可以采取的措施是___________
a.升温     b.加入催化剂     c.增加CO的浓度     d.加入H2 e.分离出甲醇
(3)镍镉(Ni-Cd)电池是常用的二次电池,其电池总反应可以表示为:Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2,已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸。
①该电池的负极材料为 ___________
②该电池放电时,正极的电极反应式为___________
(4)如图是一个化学过程的示意图:

①图中甲池是___________装置(填“电解池”或“原电池”),其中OH-移向___________极(填“CH3OH ”或“O2”)。
②写出通入CH3OH的电极的电极反应式:___________
③乙池中总反应的离子方程式为___________
2021-01-02更新 | 97次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐3】课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法,是德国诺贝尔化学奖获得者哈伯发明的。其合成原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H<0,S<0。
(1)下列关于工业合成氨的说法不正确的是___
A.因为H<0,所以该反应一定能自发进行
B.因为S<0,所以该反应一定不能自发进行
C.在高温下进行是为了提高反应物的转化率
D.使用催化剂加快反应速率是因为催化剂降低了反应的活化能
(2)在恒温恒容密闭容器中进行合成氨的反应,下列能说明该反应已达到平衡状态的是___
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2
b.v(N2)正=3 v(H2)逆
c.容器内压强保持不变
d.混合气体的密度保持不变
(3)工业上合成氨的部分工艺流程如下:

请用平衡移动原理来解释在流程中及时分离出氨气和循环使用气体的原因___
(4)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度,n表示H2物质的量)。

①图像中T2和T1的关系是:T2__T1(填“>,<或=”)
②a、b、c、d四点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是__(填字母)。
(5)恒温下,往一个4L的密闭容器中充入5.2molH2和2molN2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:
时间/min51015202530
c(NH3)/mol·L-10.080.140.180.200.200.20

①此条件下该反应的化学平衡常数K=__
②若维持容器体积不变,温度不变,往原平衡体系中加入H2、N2和NH3各4mol,化学平衡将向___反应方向移动(填“正”或“逆”)。
③N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92kJ/mol。在恒温恒容的密闭容器中充入1molN2和一定量的H2发生反应。达到平衡后,测得反应放出的热量为18.4kJ,容器内的压强变为原来的90%,则起始时充入的H2的物质的量为__mol。
(6)已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+181kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-484kJ/mol
写出氨气催化氧化生成NO和水蒸气的热化学方程式__
2019-12-16更新 | 70次组卷
共计 平均难度:一般