工业上,可以用还原NO,发生反应: 。回答下列问题:
(1)研究发现,总反应分两步进行:①;②。相对能量与反应历程如图所示。
加入催化剂,可降低___________ (填序号)反应的活化能。
(2)已知共价键的键能:
___________ 。
(3)的速率方程为(为速率常数,只与温度、催化剂有关)。一定温度下,不同初始浓度与正反应速率关系相关数据如下表。
①___________ ,___________ ,___________ 。
②已知:速率常数(k)与活化能()、温度(T)的关系式为(R为常数)。总反应在催化剂Cat1、Cat2作用下,与T关系如图所示。相同条件下,催化效能较高的是___________ ,简述理由:___________ 。
(4)体积均为的甲、乙反应器中都充入和,发生上述反应。测得的物质的量与反应时间的关系如图所示。
仅一个条件不同,相对于甲、乙改变的条件是________ 。甲条件下平衡常数_______ 。
(1)研究发现,总反应分两步进行:①;②。相对能量与反应历程如图所示。
加入催化剂,可降低
(2)已知共价键的键能:
共价键 | N=O | H—H | H—O | |
键能 | 607 | 436 | 946 | 463 |
(3)的速率方程为(为速率常数,只与温度、催化剂有关)。一定温度下,不同初始浓度与正反应速率关系相关数据如下表。
实验 | |||
a | 0.1 | 0.1 | v |
b | 0.2 | 0.1 | |
c | 0.1 | 0.2 | |
d | 0.2 | x |
②已知:速率常数(k)与活化能()、温度(T)的关系式为(R为常数)。总反应在催化剂Cat1、Cat2作用下,与T关系如图所示。相同条件下,催化效能较高的是
(4)体积均为的甲、乙反应器中都充入和,发生上述反应。测得的物质的量与反应时间的关系如图所示。
仅一个条件不同,相对于甲、乙改变的条件是
更新时间:2023-11-23 12:53:26
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解答题-原理综合题
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(0.65)
解题方法
【推荐1】
物质A、B、C有如下转化关系:
请回答下列问题:
(1)若A、B、C均为含铝元素的化合物,M的化学式可以是_______ 。
(2)若M是第IVA族某元素的最高价氧化物,且M为气体,组成A的阴阳离子均含有10个电子,C的化学式是_______ ,请写出C的一种用途_____________ 。
(3)若A是一种黄绿色气体,M是一种常见金属。写出C→B的离子方程式
_________________________________________________________________________ 。
(4)若A、B、C都是含硫化合物,已知:
A转化为B的热化学方程式为:2H2S(g)+ O2(g) =2S (s)+2H2O(l) △H=" -a" kJmol-1;
A转化为C的热化学方程式为:2H2S(g)+ 3O2(g) =2SO2(g)+2H2O(l) △H="-b" kJmol-1;
请写出A与C反应转化为B的热化学方程式________________________________ 。
(5)若C+A→B的转化关系为4NH3+6NO6H2O+5N2。在一定条件下,该反应达到平衡态I后,升高温度平衡发生移动,达到平衡态II的反应速率随时间变化的关系图如右。该反应为_________ (填“吸热”或“放热”)反应;升高温度,该反应的平衡常数K值_____ (填“增大”、“减小”或“不变”)
物质A、B、C有如下转化关系:
请回答下列问题:
(1)若A、B、C均为含铝元素的化合物,M的化学式可以是
(2)若M是第IVA族某元素的最高价氧化物,且M为气体,组成A的阴阳离子均含有10个电子,C的化学式是
(3)若A是一种黄绿色气体,M是一种常见金属。写出C→B的离子方程式
(4)若A、B、C都是含硫化合物,已知:
A转化为B的热化学方程式为:2H2S(g)+ O2(g) =2S (s)+2H2O(l) △H=" -a" kJmol-1;
A转化为C的热化学方程式为:2H2S(g)+ 3O2(g) =2SO2(g)+2H2O(l) △H="-b" kJmol-1;
请写出A与C反应转化为B的热化学方程式
(5)若C+A→B的转化关系为4NH3+6NO6H2O+5N2。在一定条件下,该反应达到平衡态I后,升高温度平衡发生移动,达到平衡态II的反应速率随时间变化的关系图如右。该反应为
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【推荐2】有效去除大气中的NOx和水体中的氮是环境保护的重要课题。
(1)已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g);ΔH1=-566.0kJ·mol-1
②N2(g)+2O2(g)=2NO2(g);ΔH2=+64kJ·mol-1
反应2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO2(g);ΔH3=___ 。
(2)磷酸铵镁(MgNH4PO4)沉淀法可去除水体中的氨氮(NH和NH3)。实验室中模拟氨氮处理:1L的模拟氨氮废水(主要含NH),置于搅拌器上,设定反应温度为25℃。先后加入MgCl2和Na2HPO4溶液,用NaOH调节反应pH,投加絮凝剂;开始搅拌,反应30min后,取液面下2cm处清液测定氨氮质量浓度。①生成磷酸铵镁沉淀的离子反应方程式为___ 。
②测得反应pH对氨氮去除率的影响如图1所示,当pH从7.5增至9.0的过程中,水中氨氮的去除率明显增加,原因是___ 。
③当反应pH为9.0时,该沉淀法对氨氮的去除率达到最高,当pH继续增至10.0时,氨氮的去除率下降,原因是___ 。
(3)纳米零价铁(NZVI)/BC与(CuPd)/BC联合作用可去除水体中的硝态氮。在NZVI/BC和(CuPd)/BC复合材料联合作用的体系中,生物炭(BC)作为NZVI、Cu、Pb的载体且减少了纳米零价铁的团聚,纳米零价铁作为主要还原剂,Cu和Pd作为催化剂且参与吸附活性H。
①NZVI/BC和(CuPd)/BC复合材料还原硝酸盐的反应机理如图2所示,NO转化为N2或NH的过程可描述为___ 。
②实验测得体系初始pH对NO去除率的影响如图3,前200min内,pH=9.88时的去除率远低于pH=4.05时,其可能的原因是___ 。
(1)已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g);ΔH1=-566.0kJ·mol-1
②N2(g)+2O2(g)=2NO2(g);ΔH2=+64kJ·mol-1
反应2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO2(g);ΔH3=
(2)磷酸铵镁(MgNH4PO4)沉淀法可去除水体中的氨氮(NH和NH3)。实验室中模拟氨氮处理:1L的模拟氨氮废水(主要含NH),置于搅拌器上,设定反应温度为25℃。先后加入MgCl2和Na2HPO4溶液,用NaOH调节反应pH,投加絮凝剂;开始搅拌,反应30min后,取液面下2cm处清液测定氨氮质量浓度。①生成磷酸铵镁沉淀的离子反应方程式为
②测得反应pH对氨氮去除率的影响如图1所示,当pH从7.5增至9.0的过程中,水中氨氮的去除率明显增加,原因是
③当反应pH为9.0时,该沉淀法对氨氮的去除率达到最高,当pH继续增至10.0时,氨氮的去除率下降,原因是
(3)纳米零价铁(NZVI)/BC与(CuPd)/BC联合作用可去除水体中的硝态氮。在NZVI/BC和(CuPd)/BC复合材料联合作用的体系中,生物炭(BC)作为NZVI、Cu、Pb的载体且减少了纳米零价铁的团聚,纳米零价铁作为主要还原剂,Cu和Pd作为催化剂且参与吸附活性H。
①NZVI/BC和(CuPd)/BC复合材料还原硝酸盐的反应机理如图2所示,NO转化为N2或NH的过程可描述为
②实验测得体系初始pH对NO去除率的影响如图3,前200min内,pH=9.88时的去除率远低于pH=4.05时,其可能的原因是
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【推荐3】汽车发动机工作时会产生包括CO、NOx等多种污染气体,如何处理这些气体,对保护大气环境意义重大,回答下列问题:
(1)已知:2NO2(g) 2NO(g)+O2(g) ΔH1=+115.2 kJ·mol-1;
2O3(g) 3O2(g) ΔH2=-286.6 kJ·mol-1。
写出臭氧与NO作用产生NO2和O2的热化学方程式:___________ 。恒容密闭体系中NO氧化率随值的变化以及随温度的变化曲线如图所示。NO氧化率随值增大而增大的主要原因是________________________ 。
(2)实验测得反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) △H<0的即时反应速率满足以下关系式:v正=k正·c2(NO)·c(O2);v逆=k逆·c2(NO2),k正、k逆为速率常数,受温度影响
①温度为T1时,在1L的恒容密闭容器中,投入0.6 molNO和0.3 molO2达到平衡时O2为0.2 mol;温度为T2时,该反应存在k正=k逆,则T1_______ T2 (填“大于”、“小于”或“等于”)。
②研究发现该反应按如下步骤进行:
第一步:NO+NO N2O2快速平衡 第二步:N2O2 +O22NO2 慢反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡,第一步反应中:v1正=k1正×c2(NO);v1逆=k1逆×c(N2O2)
下列叙述正确的是______
A.同一温度下,平衡时第一步反应的越大反应正向程度越大
B.第二步反应速率低,因而转化率也低
C.第二步的活化能比第一步的活化能低
D.整个反应的速率由第二步反应速率决定
(3)科学家研究出了一种高效催化剂,可以将CO和NO2两者转化为无污染气体,反应方程式为:2NO2(g)+4CO(g) 4CO2(g)+N2(g) △H<0
某温度下,向10L密闭容器中分别充入0.1molNO2和0.2 molCO,发生上述反应,随着反应的进行,容器内的压强变化如下表所示:
回答下列问题:
①在此温度下,反应的平衡常数Kp=_________ kPa-1(Kp为以分压表示的平衡常数,计算结果精确到小数点后2位);若保持温度不变,再将CO、CO2气体浓度分别增加一倍,则平衡_____ (填“右移”或“左移”或“不移动”);
②若将温度降低,再次平衡后,与原平衡相比体系压强(p总)如何变化?_______ (填“增大”、“减小”或“不变”),原因是_____________________ 。
(1)已知:2NO2(g) 2NO(g)+O2(g) ΔH1=+115.2 kJ·mol-1;
2O3(g) 3O2(g) ΔH2=-286.6 kJ·mol-1。
写出臭氧与NO作用产生NO2和O2的热化学方程式:
(2)实验测得反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) △H<0的即时反应速率满足以下关系式:v正=k正·c2(NO)·c(O2);v逆=k逆·c2(NO2),k正、k逆为速率常数,受温度影响
①温度为T1时,在1L的恒容密闭容器中,投入0.6 molNO和0.3 molO2达到平衡时O2为0.2 mol;温度为T2时,该反应存在k正=k逆,则T1
②研究发现该反应按如下步骤进行:
第一步:NO+NO N2O2快速平衡 第二步:N2O2 +O22NO2 慢反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡,第一步反应中:v1正=k1正×c2(NO);v1逆=k1逆×c(N2O2)
下列叙述正确的是
A.同一温度下,平衡时第一步反应的越大反应正向程度越大
B.第二步反应速率低,因而转化率也低
C.第二步的活化能比第一步的活化能低
D.整个反应的速率由第二步反应速率决定
(3)科学家研究出了一种高效催化剂,可以将CO和NO2两者转化为无污染气体,反应方程式为:2NO2(g)+4CO(g) 4CO2(g)+N2(g) △H<0
某温度下,向10L密闭容器中分别充入0.1molNO2和0.2 molCO,发生上述反应,随着反应的进行,容器内的压强变化如下表所示:
时间/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 |
压强/kPa | 75 | 73.4 | 71.95 | 70.7 | 69.7 | 68.75 | 68.75 |
回答下列问题:
①在此温度下,反应的平衡常数Kp=
②若将温度降低,再次平衡后,与原平衡相比体系压强(p总)如何变化?
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【推荐1】低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯等)是重要的有机化工原料,在现代石油和化学工业中起着举足轻重的作用。用一碘甲烷热裂解可制取低碳烯烃,主要反应有:
反应i:
反应ii:
反应iii:
(1)反应i、ii、iii在不同温度下的分压平衡常数下表所示。根据表中数据回答下列问题:
①反应i的活化能Ea(正)___________ Ea(逆)(填“”“”或“”)。
②反应iii自发进行的条件是_______ (填“低温”“高温”或“任意温度”)。
(2)实验测得,反应i、ii的随温度的变化如图1所示;在体积为的恒容密闭容器中,起始投料,反应温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯物质的量分数的影响如图2所示:①根据图1计算时反应的=______________ 。
②图2中曲线表示_______ (填分子式)物质的量分数的变化,平衡体系温度在之前,的物质量分数随温度升高而增加的可能原因是_______ 。
③若维持体系温度为,混合气体中的物质的量分数为_______ 。
(3)研究反应ⅲ对提高反应ⅰ中的平衡转化率有重要意义。时,反应iii的正、逆反应速率与浓度的关系为是速率常数),正、逆反应速率方程分别对应图中曲线、曲线。①时,向的密闭容器中充入和,此时v正___________ v逆(填“”“”或“”)。
②图中曲线变为曲线改变的条件可能是_______ 。
反应i:
反应ii:
反应iii:
(1)反应i、ii、iii在不同温度下的分压平衡常数下表所示。根据表中数据回答下列问题:
反应i | 2.80 | |||||
反应ii | ||||||
反应iii | 2.24 |
②反应iii自发进行的条件是
(2)实验测得,反应i、ii的随温度的变化如图1所示;在体积为的恒容密闭容器中,起始投料,反应温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯物质的量分数的影响如图2所示:①根据图1计算时反应的=
②图2中曲线表示
③若维持体系温度为,混合气体中的物质的量分数为
(3)研究反应ⅲ对提高反应ⅰ中的平衡转化率有重要意义。时,反应iii的正、逆反应速率与浓度的关系为是速率常数),正、逆反应速率方程分别对应图中曲线、曲线。①时,向的密闭容器中充入和,此时v正
②图中曲线变为曲线改变的条件可能是
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(0.65)
【推荐2】天然气中含有的会腐蚀管道设备,开采天然气后须及时除去。在此过程中会产生大量含硫废水(其中硫元素的主要化合价是价),对设备、环境等造成严重危害。
已知:
ⅰ.有剧毒;常温下溶解度为(体积)。
ⅱ.碳酸的电离平衡常数:,
ⅲ.、、在水溶液中的物质的量分数随pH的分布曲线如下图。
(1)用过量的溶液吸收天然气中的的离子方程式是__________ ,该反应对应的化学平衡常数__________ 。
(2)①当时,含硫废水中、的浓度比是__________ 。
②结合数据说明溶液呈碱性的原因是__________ 。
(3)氧化还原法处理含硫废水。向的含硫废水中加入一定浓度的溶液,加酸将溶液调为,产生淡黄色沉淀。
①写出反应的离子方程式__________ 。
②不同pH时,硫化物去除率随时间的变化曲线如图所示。本工艺选择控制体系的,不选择,从环境保护的角度分析其主要原因__________ 。
(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。计算图中Q点的平衡转化率为__________ ;1330℃时,反应的__________ kPa(kPa为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
已知:
ⅰ.有剧毒;常温下溶解度为(体积)。
ⅱ.碳酸的电离平衡常数:,
ⅲ.、、在水溶液中的物质的量分数随pH的分布曲线如下图。
(1)用过量的溶液吸收天然气中的的离子方程式是
(2)①当时,含硫废水中、的浓度比是
②结合数据说明溶液呈碱性的原因是
(3)氧化还原法处理含硫废水。向的含硫废水中加入一定浓度的溶液,加酸将溶液调为,产生淡黄色沉淀。
①写出反应的离子方程式
②不同pH时,硫化物去除率随时间的变化曲线如图所示。本工艺选择控制体系的,不选择,从环境保护的角度分析其主要原因
(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。计算图中Q点的平衡转化率为
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(0.65)
解题方法
【推荐3】纳米级 Cu2O 作为一种优良的催化剂而备受关注。
(1)纳米级Cu2O 可以作为催化剂水分解生成氢气。在相同体积的恒容密闭容器中,用两种等质量颗粒大小不同的 Cu2O 进行催化分解水的实验: 2H2O(g)2H2(g)+O2(g) △H=+484 kJ/mol。水蒸气的浓度( mol/L)随时间变化如下表所示:
①催化剂的催化效率: 实验Ⅰ______ (填“大于”、 “小于”或“等于”)实验Ⅱ。
②实验Ⅲ中 0~10min 内 v(O2)=_____________ 。
③实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数分别为 K1、 K2、 K3, 其大小排序为_______ 。
(2)纳米级 Cu2O 作催化剂还可以实现CH3OH(甲醇)脱氢制取HCHO(甲醛):CH3OH(g)HCHO(g) + H2(g),CH3OH的平衡转化率随温度变化曲线如图:
① 600K 时, Y 点甲醇的 v(正)________ v(逆) (填“大于”、“小于”或“等于”)。
②据图回答:工业上利用此反应进行生产时,不能在850K以上生产的理由是_______ 。
(1)纳米级Cu2O 可以作为催化剂水分解生成氢气。在相同体积的恒容密闭容器中,用两种等质量颗粒大小不同的 Cu2O 进行催化分解水的实验: 2H2O(g)2H2(g)+O2(g) △H=+484 kJ/mol。水蒸气的浓度( mol/L)随时间变化如下表所示:
序号 | 温度 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
Ⅰ | T1 | 0.050 | 0.0492 | 0.0486 | 0.0480 | 0.0480 | 0.0480 |
Ⅱ | T2 | 0.050 | 0.0488 | 0.0484 | 0.0480 | 0.0480 | 0.0480 |
Ⅲ | T3 | 0.100 | 0.0960 | 0.0930 | 0.0900 | 0.0900 | 0.0900 |
①催化剂的催化效率: 实验Ⅰ
②实验Ⅲ中 0~10min 内 v(O2)=
③实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数分别为 K1、 K2、 K3, 其大小排序为
(2)纳米级 Cu2O 作催化剂还可以实现CH3OH(甲醇)脱氢制取HCHO(甲醛):CH3OH(g)HCHO(g) + H2(g),CH3OH的平衡转化率随温度变化曲线如图:
① 600K 时, Y 点甲醇的 v(正)
②据图回答:工业上利用此反应进行生产时,不能在850K以上生产的理由是
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解题方法
【推荐1】合成氨及甲醇生产中微量的羰基硫(COS)也可引起催化剂中毒失活,常采用水解法进行羰基硫的脱除,反应原理为COS(g)+H2O(g)CO2(g)+H2S(g)。
回答下列问题:
(1)已知:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-18kJ·mol-1。若氢气还原法脱除羰基硫的热化学方程式为COS(g)+H2(g)CO(g)+H2S(g) △H=-17kJ·mol-1,则水解法脱除羰基硫对应的反应热△H=___ 。
(2)T℃时,向体积均为2L的甲、乙两个密闭容器中,分别投入2molCOS(g)和2molH2O(g),发生反应COS(g)+H2O(g)CO2(g)+H2S(g),甲在恒压条件下达到平衡,乙在恒容条件下达到平衡。
①COS的平衡转化率:甲__ 乙(填“>”“<”或“=”),理由是__ 。
②下列情况能说明甲中反应达到平衡状态的是__ (填选项字母)。
A.混合气体的平均摩尔质量不再发生变化
B.H2O和CO2的消耗速率相等
C.混合气体的总压保持不变
D.H2S和CO2的体积分数之比不再变化
③乙中反应开始时压强为p0,由反应开始至达到平衡状态用时5min,达到平衡时c(H2S)=0.2mol·L-1,用COS(g)的浓度变化表示的平均反应速率为__ ;在化学平衡体系中,用各气体物质的分压替代浓度求得的平衡常数Kp=__ 。
(3)某实验室对羰基硫水解催化技术进行研究,发现在实验条件下,仅改变温度,相同时间内羰基硫水解转化率的改变如图1所示,温度高于200°C羰基硫转化率减小,可能的原因为__ (任写两条);若保持温度为250℃,仅改变水蒸气含量,相同时间内羰基硫水解转化率的改变如图2所示,该图所得结论与根据方程式理论分析所得结论__ (填“是”或“否”)一致,造成此结果可能的原因为__ 。
回答下列问题:
(1)已知:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-18kJ·mol-1。若氢气还原法脱除羰基硫的热化学方程式为COS(g)+H2(g)CO(g)+H2S(g) △H=-17kJ·mol-1,则水解法脱除羰基硫对应的反应热△H=
(2)T℃时,向体积均为2L的甲、乙两个密闭容器中,分别投入2molCOS(g)和2molH2O(g),发生反应COS(g)+H2O(g)CO2(g)+H2S(g),甲在恒压条件下达到平衡,乙在恒容条件下达到平衡。
①COS的平衡转化率:甲
②下列情况能说明甲中反应达到平衡状态的是
A.混合气体的平均摩尔质量不再发生变化
B.H2O和CO2的消耗速率相等
C.混合气体的总压保持不变
D.H2S和CO2的体积分数之比不再变化
③乙中反应开始时压强为p0,由反应开始至达到平衡状态用时5min,达到平衡时c(H2S)=0.2mol·L-1,用COS(g)的浓度变化表示的平均反应速率为
(3)某实验室对羰基硫水解催化技术进行研究,发现在实验条件下,仅改变温度,相同时间内羰基硫水解转化率的改变如图1所示,温度高于200°C羰基硫转化率减小,可能的原因为
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【推荐2】我国的能源消费结构以燃煤为主,将煤气化可减少环境污染。
(1)将煤与水蒸气在恒容密闭容器中反应,可制合成气。制备过程中的主要反应(Ⅰ)、(Ⅱ)的(为以分压表示的平衡常数)与温度T的关系如下图所示。
①下列能说明反应(I)已达到平衡状态的是_______ (填序号)。
A. B.混和气体的总压强不再变化
C.不再变化 D.混合气体的密度不再变化
②在容积为1L的密闭容器中充入只发生反应(Ⅱ),反应5分钟到达图中a点,请计算0~5min时间内,_______ ;已知反应速率分别为正、逆反应速率常数,为物质的量分数b处的_______ 。
(2)煤气化过程中产生的有害气体可用足量的溶液吸收,该反应的离子方程式为_______ (已知:;)。
(3)煤燃烧会产生含有的烟气,可用稀溶液将其转化为而除去。
①在溶液中,_______ (用微粒浓度表示)。
②用溶液去除的离子方程式为_______ 。
(1)将煤与水蒸气在恒容密闭容器中反应,可制合成气。制备过程中的主要反应(Ⅰ)、(Ⅱ)的(为以分压表示的平衡常数)与温度T的关系如下图所示。
①下列能说明反应(I)已达到平衡状态的是
A. B.混和气体的总压强不再变化
C.不再变化 D.混合气体的密度不再变化
②在容积为1L的密闭容器中充入只发生反应(Ⅱ),反应5分钟到达图中a点,请计算0~5min时间内,
(2)煤气化过程中产生的有害气体可用足量的溶液吸收,该反应的离子方程式为
(3)煤燃烧会产生含有的烟气,可用稀溶液将其转化为而除去。
①在溶液中,
②用溶液去除的离子方程式为
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【推荐3】二甲醚(CH3OCH3)在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独特的应用,同时因其能作为可再生的清洁能源而受到重视。
(1)已知:①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-90.1kJ·mol-1
②3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) △H2=-260.2kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H3=-41.6kJ·mol-1
则反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=___ 。
(2)已知:3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) △H2=-260.2kJ·mol-1的反应速率与物质的量浓度之间的关系为v正=k正cx(CO)•cx(H2),v逆=k逆c(CH3OCH3)•c(CO2),k正和k逆是速率常数,只与温度有关。在300℃时测得的相关数据如表所示。
①300℃时,k正的值为___ ;若300℃时,初始浓度c(CO)=c(H2)=3.00×10-3mol·L-1,则生成CH3OCH3的初始速率为___ mol·L-1·s-1。升高温度后,k正、k逆变化值较大的是___ 。
②写出一种能提高容器中CH3OCH3百分含量的措施:____ 。
(3)利用CO2合成二甲醚反应:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H=-135.4kJ·mol-1。某温度下,将2.0molCO2和6.0molH2充入2L密闭容器中,反应达平衡时,改变压强和温度,平衡体系中二甲醚的物质的量分数变化情况如图所示,则p1___ (填“>”“<”或“=”,下同)p2。若T3℃、p3×105Pa,T4℃、p4×105Pa时,平衡常数分别为K3、K4,则K3___ K4。在℃、p1×105Pa时,H2的平衡转化率为___ %(保留三位有效数字)。
(4)熔融碳酸盐燃料电池具有发电效率高、成本低等优点,某二甲醚碳酸盐燃料电池装置如图所示:
①石墨2为___ (填“正”或“负”)极。
②石墨1电极发生的电极反应式为___ 。
(1)已知:①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-90.1kJ·mol-1
②3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) △H2=-260.2kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H3=-41.6kJ·mol-1
则反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=
(2)已知:3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) △H2=-260.2kJ·mol-1的反应速率与物质的量浓度之间的关系为v正=k正cx(CO)•cx(H2),v逆=k逆c(CH3OCH3)•c(CO2),k正和k逆是速率常数,只与温度有关。在300℃时测得的相关数据如表所示。
实验编号 | 初始浓度 | 生成CH3OCH3的初始速率/(mol·L-1·s-1) | |
c(CO)/(mol·L-1) | c(H2)/(mol·L-1) | ||
1 | 2.00×10-3 | 2.00×10-3 | 3.2×10-3 |
2 | 1.00×10-3 | 5.00×10-3 | 2.0×10-3 |
3 | 2.00×10-3 | 3.00×10-3 | 4.8×10-3 |
②写出一种能提高容器中CH3OCH3百分含量的措施:
(3)利用CO2合成二甲醚反应:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H=-135.4kJ·mol-1。某温度下,将2.0molCO2和6.0molH2充入2L密闭容器中,反应达平衡时,改变压强和温度,平衡体系中二甲醚的物质的量分数变化情况如图所示,则p1
(4)熔融碳酸盐燃料电池具有发电效率高、成本低等优点,某二甲醚碳酸盐燃料电池装置如图所示:
①石墨2为
②石墨1电极发生的电极反应式为
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