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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:268 题号:20743408
“碳储科学”主要研究方向涉及二氧化碳的捕获、转化等领域。回答下列问题:
(1)为了减少温室气体的排放,下列有利于固定的措施有___________(填序号)。
A.燃煤中添加生石灰B.大力植树造林
C.使用清洁能源可燃冰D.将重油裂解为轻质油

(2)高浓度的碳酸钾溶液可作为二氧化碳的捕获剂,为了更好的捕获二氧化碳,碳酸钾溶液的温度需要控制在90~110℃,压强采用___________(填“常压”“低于常压”或“高于常压”)。
(3)目前将二氧化碳转化为甲醇的技术已经成熟,合成过程中涉及的反应如下:
主反应:   
副反应:
已知:、CO燃烧热的分别为,液态水汽化热的,则副反应的___________
(4)初始时,保持压强为合成甲醇。达到平衡时,的转化率、和CO的选择性随温度变化关系如图。

已知:的选择性
CO的选择性
①甲醇的选择性曲线是___________(填“m”或“n”),写出判断的理由___________
②270℃反应达到平衡,氢气的分压为___________,副反应的___________。(均保留2位有效数字)
(5)某甲醇燃料电池能量转化效率为85%,则该甲醇燃料电池的比能量为___________[计算结果保留1位小数,比能量,甲醇燃烧热的]。

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】碳和氮的化合物在生产、生活中广泛存在。请回答下列问题:
(1)甲醇是重要的化工原料,又可作为燃料,工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关反应的化学方程式及其在不同温度下的化学平衡常数如下表所示。

化学反应

化学平衡常数

温度(℃)

500

700

800

①2H2(g)+CO(gCH3OH(g) △H

K1

2.5

0.34

0.15

②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) △H2

K2

1.0

1.70

2.52

③3H2(g)+CO2(g)H3OH(g)+ H2O(g) △H3

K3



①下列措施能使反应③的平衡体系中增大的是_______(填字母代号)。
A.将H2O(g)从体系中分离出去
B.恒容充入H2(g), 使体系压强增大
C.升高温度
D.恒容时再充入l mol H2(g)
②500℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、 CH3OH(g)、 H2O(g)的浓度分别为0.8 mol/L、0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.15 mol/L,则此时v(正)________ (填“>”“ =“或“<")v (逆)。
(2)如图表示反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0 在某一时间段反应速率与反应过程的曲线关系图:

①达到平衡后,若只改变一个条件,则t1条件为_____;t3条件为_____ ;t4条件为_____
②则图中氨的百分含量最低的时间段是________(填选项字母).
A. t0-t1 B. t2-t3 C. t3-t4 D. t5-t6 .
③请在上图中画出t6时刻既增加氢气浓度同时又减小氨气浓度的速率随时间的变化图____________
2020-08-17更新 | 77次组卷
解答题-实验探究题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】Ⅰ.用如图所示的装置测定中和反应反应热。

实验药品:100mL 0.50盐酸、溶液、氨水。
实验步骤:略。
已知弱碱电离时吸热。
回答下列问题。
(1)从实验装置上看,还缺少___________,其能否用铜质材料替代?___________(填“能”或“不能”),理由是___________
(2)装置中隔热层的作用是___________
(3)将浓度为的酸溶液和的碱溶液各50mL混合(溶液密度均为),生成的溶液的比热容,测得温度如下:
反应物起始温度最高温度
甲组(HCl+NaOH)15.018.3
乙组15.018.1
①两组实验结果存在差异的原因是___________
=___________(保留一位小数)。
③某同学利用上述装置重新做甲组实验,测得反应热偏大,则可能的原因是___________(填序号)。
A.测完盐酸的温度直接测NaOH溶液温度
B.做该实验时室温较高
C.杯盖未盖严
D.NaOH溶液一次性迅速倒入
II.氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(4)如图是反应生成过程中能量的变化示意图,请写出1mol反应的热化学方程式:___________

(5)用催化还原NO,还可以消除氮氧化物的污染。已知:


若1mol还原NO至,则该反应过程中的反应热=___________(用含a、b的式子表示)。
III.反应过程的能量变化如图所示。

已知:氧化为。请回答下列问题:
(6)图中A表示___________。E的大小对该反应的反应热___________(填“有”或“无”)影响。该反应通常用作催化剂,加会使图中B点___________(填“升高”还是“降低”),ΔH___________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(7)图中ΔH=___________
2022-03-14更新 | 382次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐3】氨和甲烷等原料在工业生产中发挥着重要的作用。
Ⅰ.我国科学家以MoS2 为催化剂,通过调节催化剂/电解质的表界面相互作用,在不同电解质溶液中实现常温电催化合成氨,其反应历程与相对能量模拟计算结果如图所示。

(1)将Na2SO4溶液换成Li2SO4溶液后,反应速率明显加快的主要原因是加快了下列____________转化的反应速率(填标号)。
A.N2→*N2 B.*N2→*N2H C.*N2H3→*N D.*NH→*NH2
Ⅱ. 甲烷水蒸气的重整反应是工业制备氢气的重要方式,其化学反应方程式为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。回答下列问题:
(2)已知:CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+ 2H2O(l) ΔH1=akJ·mol—1
2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g) ΔH2=b kJ·mol—1
2H2(g) +O2(g)=2 H2O (l) ΔH3=c kJ·mol—1
CO(g)+ H2O(g)= CO2(g)+ H2 (g) ΔH4=d kJ·mol—1
则甲烷水蒸气重整反应的ΔH=____________kJ·mol—1(用字母a、b、c、d表示)通过计算机模拟实验,对400~1200℃、操作压强为0.1MPa条件下,不同水碳比(1~10)进行了热力学计算,反应平衡体系中H2物质的量分数与水碳比、平衡温度的关系如图所示:

①结合如图回答:当平衡温度一定时,H2的物质的量分数与水碳比(1~10)的关系是________,其原因是_____________
②若密闭容器中仅发生CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),平衡温度为750℃,水碳比为1.0时,H2的物质的量分数0.5,甲烷的转化率为___________,其压强平衡常数Kp________;用气体分压表示反应速率方程为v=k p(CH4)·p—1(H2),则此时反应速率v=_________。(已知:气体分压=气体的物质的量分数×总压,速率方程中k 为速率常数)。
Ⅲ.利用天然气合成氨,并生产尿素的流程如下:

(3)“电化学转化与分离”装置如图,混合气中CO转化成CO2的电极反应式为______
2020-06-04更新 | 245次组卷
共计 平均难度:一般