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题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:155 题号:20806785
Ⅰ.在“碳达峰”、“碳中和”的国家战略下,工业生产废气和汽车尾气中的NOx和CO的减排及有效处理,显得尤为重要。在汽车上安装三元催化转化器可将NO和CO转化为无污染的气体。
(1)已知:


则三元转化器转化的热化学方程式为:___________,该反应在___________(填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
Ⅱ.环氧乙烷(,简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。出乙烯经电解制备EO的原理示意图如下。

(2)阳极室产生Cl2后发生的反应有:___________
(3)一定条件下,反应物按一定流速通过该装置。电解效率和选择性S的定义:
①若η(EO)=100%,则溶液b的溶质为___________
②当乙烯完全消耗时,测得η(EO)≈70%,S(EO)≈97%,推测n(EO)≈70%的原因:
Ⅰ.阳极有H2O放电
Ⅱ.阳极有乙烯放电
Ⅲ.阳极室流出液中含有Cl2和HClO
i.检验电解产物,推测Ⅰ不成立。需要检验的物质是___________
ii.假设没有生成EO的乙烯全部在阳极放电生成CO2,η(CO2)≈___________%。经检验阳极放电产物没有CO2
iii.实验证实推测Ⅲ成立,所用试剂及现象是___________。(可选试剂:AgNO3溶液、KI溶液、淀粉溶液、品红溶液。)

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【推荐1】温室气体让地球“发烧”,倡导低碳生活,是-种可持续发展的环保责任,将CO2应用于生产中实现其综合利用是目前的研究热点。回答下列问题:
(1)通过使用不同的新型催化剂,实现二氧化碳加氢合成转化为二甲醚(CH3OCH3 )也有广泛的应用。
反应I:CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.01 kJ·mol-1
反应II:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-24.52 kJ·mol-1
反应III :CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3=+41.17 kJ·mol-1
则2CO2(g) +6H2(g)CH3OCH3(g)+ 3H2O(g) ΔH=_____________ kJ·mol-1
(2)一定条件下,CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)的反应历程如图1所示。该反应的反应速率由第_____________________ (填“1”或“2”)步决定。
   
(3)向2 L恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,在一定条件下,仅发生上述反应I;在甲、乙两种不同催化剂的作用下,反应时间均为tmin时,测得甲醇的物质的量分数随温度的变化如图2所示。
   
①相同温度下,催化剂效果更好的是_____________ (填“甲”或“乙”);T4°C 下,甲醇的平均反应速率为_______mol·L-1·min-1
②T2°C和T5°C下,平衡常数:K2___ (填“>”、“<”或“=”)K5
③T5°C下,反应开始时容器中的总压为p0 MPa,该温度下反应的平衡常数Kp=________(只列出计算式,不必化简,气体分压=气体总压 ×气体的物质的量分数)。
(4)已知CH3OH的选择性为×100%。其他条件相同时,反应温度对CO2的转化率和CH3OH的选择性的影响如图3、4所示。
   
①由图3可知,实验中反应均未达到化学平衡状态的依据是______________________
②温度高于260 °C时,CO2的平衡转化率呈上升变化的原因是__________
③由图4可知,温度相同时CH3OH选择性的实验值略高于其平衡值,从化学反应速率的角度解释其原因是_______
2023-06-02更新 | 835次组卷
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【推荐2】NO用途广泛,对其进行研究具有重要的价值和意义
(1)2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)H=akJ•mol-1的反应历程与能量变化关系如图所示。已知:第Ⅱ步反应为:NO3(g)+NO(g)=2NO2(g)H=bkJ•mol-1

①第I步反应的热化学方程式为__
②关于2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的反应历程,下列说法正确的是__
A.相同条件下,决定该反应快慢的步骤为第Ⅱ步反应
B.使用合适的催化剂会使E1、E2、E3同时减小
C.第I步反应为吸热反应,第Ⅱ步反应为放热反应
D.反应的中同产物是NO3和NO
(2)NO的氢化还原反应为2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)。研究表明:某温度时,v=k•cm(NO)•cn(H2),其中k=2.5×103molm+n-1•Lm+n-1)•s-1.该温度下,当c(H2)=4.0×10-3mol•L-1时,实验测得v与c(NO)的关系如图一所示,则m=___,n=___

(3)NO易发生二聚反应2NO(g)N2O2(g)。在相同的刚性反应器中充入等量的NO,分别发生该反应。不同温度下,NO的转化率随时间(t)的变化关系如图二所示。
①该反应的H___0(填“>”“<”或“=”)。
②T1温度下,欲提高NO的平衡转化率,可采取的措施为__(任写一条即可)。
③a、b处正反应速率va__vb(填”>”“<”或“=”),原因为___
④e点对应体系的总压强为200kPa,则T2温度下,该反应的平衡常数kp=___kPa-1(Kp为以分压表示的平衡常数)
2019-10-28更新 | 300次组卷
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【推荐3】工业以软锰矿(主要成分是MnO2,含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下:


(1)浸锰过程中Fe2O3与SO2反应的化学方程式为Fe2O3+SO2+2H+=2Fe2++ SO42-+H2O,该反应是经历以下两步反应实现的。写出ⅱ的离子方程式:_____________
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ⅱ:……
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(3)写出氧化过程中MnO2与SO2反应的化学方程式:_________________
(4)“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成,温度对“浸锰”反应的影响如图所示,为减少MnS2O6的生成,“浸锰”的适宜温度是_________;向过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时温度不宜太高的原因是___________________


(5)加入NH4HCO3溶液后,生成MnCO3沉淀,同时还有气体生成,写出反应的离子方程式:___________________
(6)生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是____________________
2017-04-05更新 | 740次组卷
共计 平均难度:一般