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题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:55 题号:20652691
I.化学反应原理对化学反应的研究具有指导意义。
(1)还原的反应机理及相对能量如图所示(表示过渡态):

反应过程中速率最慢步骤的热化学方程式为_______
(2)我国在2004年起已利用焦炉煤气制取甲醇及二甲醚。已知中的C与O之间为三键连接,且合成甲醇的主要反应原理为。下表所列为常见化学键的键能数据:
化学键
键能348414436326.81032464
则该反应的_______
(3)甲醚()是重要的化工原料,可用制得,总反应的热化学方程式如为   。该过程可分为以下两步反应完成:
i.甲醇合成反应:
ii.甲醇脱水反应:
起始时向容器中投入,测得某时刻上述总反应中放出的热量为,此时的转化率为_______
Ⅱ.我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。
利用反应:,可减少排放,并合成清洁能源。
(4)该反应一般认为通过如下步骤来实现:


总反应的_______。;若反应①为慢反应,下列示意图中(图中物质都为气态)能体现上述反应能量变化的是_______(填序号)。
A.    B.     C.     D.
(5)在体积为的密闭容器中,充入,一定条件下发生反应:,测得的浓度随时间变化如图所示:

_______(结果保留两位有效数字);a点时v(正)_______v(逆)(填“>”“<”或“=”,下同);第9分钟时_______第3分钟时
(6)通过传感器可监测的含量,其工作原理示意图如图所示:

电极上发生的是_______反应(填“氧化”或“还原”)。
②写出电极的电极反应式:_______

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【推荐1】甲醛常温下为气态,易液化,极易溶于水,是一种重要的化工原料。生产甲醛的原料是甲醇或甲烷。
(1)已知:i.CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)ΔH=+85.7kJ/mol;
ii.H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.83kJ/mol。
则CH3OH(g)+O2(g)HCHO(g)+H2O(g)ΔH=_______kJ/mol。
(2)甲烷氧化制备甲醛的反应为CH4(g)+O2(g)HCHO(g)+H2O(g)ΔH<0,该反应的速率方程可表示为:v=kpm(CH4)pn(O2),一定条件下测得甲烷和氧气分压对反应速率的影响如图甲、乙所示,则m=_______,n=_______

(3)甲烷氧化制备甲醛的副产物主要有CO、CO2,反应过程包含6部反应,如下图所示。

反应过程中并未检测到甲醇的存在,说明决定主反应速率的关键步骤是第_______步。
(4)在一定容积的密闭容器中加入某催化剂,按物质的量之比1:1投入甲烷和氧气,分别于不同温度下反应相同时间,测得甲醛、CO的选择性及甲烷的转化率随温度的变化情况如下图所示。

①低于650℃时,随着温度的升高,甲烷的转化率增大的原因是_______
②假定650℃时恰好为平衡状态,容器内总压强为pkpa,容器内含碳微粒只有CH4、CO、CO2、HCHO,则该温度下甲醛的平衡产率为_______;CH4(g)+O2(g)=HCHO(g)+H2O(g)的平衡常数Kp=_______(用平衡分压表示)。
③提出一条能提高甲醛产率的措施:_______
2022-11-18更新 | 123次组卷
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【推荐2】根据《中华人民共和国环境保护法》,国家制订了地区的“废气排放标准”,以减轻大气污染保护人民健康。特别是对石化企业、酸碱盐化工业、钢铁工业会排放硫化氢、二氧化硫等大气污染物进行了限制。同时回收利用硫化氢、二氧化硫也是环境保护的重要举措。
(1)接触法制硫酸生产中的关键工序是的催化氧化:。钒催化剂参与反应的能量变化如图1所示,反应生成的热化学方程式为:___________

(2)的废气可用烧碱溶液吸收,将烧碱吸收后的溶液加入到如图2所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应:。写出电解时阴极的电极反应式:___________
(3)已知在高温下发生反应:。在温度为时,将充入的空钢瓶中,经过反应达到平衡,平衡时的物质的量分数为2%,则下列说法不正确的是(          )
A.内用表示该反应的速率为
B.的平衡转化率
C.上述条件下反应达到平衡时放出的热量为
D.其他条件不变,若该反应在温度为条件下进行,达到平衡所需时间小于,则
(4)常温下,向溶液中通入或加入固体,如图3所示,测得与溶液的关系图(忽略溶液体积的变化及的挥发)。

①当溶液中时,溶液中水电离产生的___________
②当时,溶液中的___________
③常温下浓度为溶液,其电离方程式为,若要使溶液中的值增大同时使减小,可采取的措施是___________
A.加入适量水       B.加入适量固体
C.通入适量的       D.加入适量的
(5)通过下列反应可从烟气中回收硫。,在模拟回收硫的实验中,向某恒容密闭容器通入,反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图4所示:

①与实验a相比,实验c改变的实验条件可能是___________
②实验b中的平衡转化率___________
2021-02-01更新 | 170次组卷
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【推荐3】甲烷是天然气的主要成分,是一种重要的清洁能源和化工原料。
(1)用煤制天然气时会发生多个反应,通过多种途径生成CH4
已知:C(s)+2H2(g)CH4(g)   ΔH=-73kJ·mol-1
2CO(g)C(s)+CO2(g)   ΔH=-171 kJ·mol-1
CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O (g)   ΔH=-203 kJ·mol-1
写出CO与H2O (g)反应生成H2和CO2的热化学方程式____________________________________
(2)天然气中含有H2S杂质,某科研小组用氨水吸收得到NH4HS溶液,已知T℃k(NH3•H2O)=1.74×10-5,k1(H2S)=1.07×10-7,k2(H2S)=1.74×10-13,NH4HS溶液中所含粒子浓度大小关系正确的是______________
a.c(NH4+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+)        b. c(HS-)>c(NH4+)>c(S2-)>c(H+)
c.c(NH4+)>c(HS-)>c(H2S)>c(H+)        d.c(HS-)>c(S2-)>c(H+)>c(OH-)
(3)工业上常用CH4与水蒸气在一定条件下来制取H2,其原理为:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。
①一定温度时,在一个体积为2L的恒容密闭容器中,加入1molCH4和1.4mol水蒸气发生上述反应,5min后达平衡,生成0.2molCO,用H2表示该反应的速率为_______________,此反应的平衡常数为__________________(结果保留到小数点后三位)
②下列说法中能说明此反应达到平衡状态的是____________
A.体系的压强不再发生变化               B.生成1mol CH4的同时消耗3mol H2
C.各组分的物质的量浓度不再改变     D.体系的密度不再发生变化
E.反应速率V(CH4) :V(H2O) :v(CO) :v(H2)= 1:1:1:3
(4)甲醇水蒸气重整制氢反应:CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g) +3H2(g)   ΔH = +49kJ·mol-1
①分析适当增大水醇比[n(H2O) ∶n (CH3OH)]对甲醇水蒸气重整制氢的好处____________
②某温度下,将[n(H2O) ∶n (CH3OH)]=l∶1的原料气充入恒容密闭容器中,初始压强为p1,反应达到平衡时总压强为p2,则平衡时甲醇的转化率为______________________
2018-03-31更新 | 409次组卷
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