CH4和CO2重整制取合成气CO和H2,在减少温室气体排放的同时,可充分利用碳资源。该重整工艺主要涉及以下反应:
反应a:
反应b:
反应c:
反应d:
(1)重整时往反应体系中通入一定量的水蒸气,可在消除积碳的同时生成水煤气,反应为,该反应的△H=_______ (写出一个代数式)。
(2)关于CH4和CO2重整,下列说法正确的是_______ (填编号)。
A.CH4的物质的量保持不变时,反应体系达到平衡状态
B.恒容时通入N2增大压强,CO2的平衡转化率减小
C.加入反应c的催化剂,该反应的平衡常数K增大
D.降低反应温度,反应d的v正>v逆
E.a反应需要高温才能自发进行
(3)一定压强下接照甲烷与二氧化碳物质的量之比2:1投料,甲烷与二氧化碳发生重整反应,达到平衡时各组分的物质的量分数如图所示:①m、n分别是_______ 、_______ (填CO2、H2、CO)。
②后物质的量分数增加的原因是_______ 。
③某温度下按照(3)的反应条件进行重整反应,反应达到平衡时体系内无积碳,CH4和H2O物质的量分数为0.5和0.04,则该温度下甲烷的平衡转化率为_______ ,反应b的化学平衡常数Kb=_______ 。(在答题卡上写出计算过程与结果)
(4)某研究小组在探究反应d的最适反应温度时,测定了在恒容容器中不同温度下反应10分钟时CO的转化率,并绘制成图像,如下图所示。图像CO转化率先增大后减小的原因是_______
反应a:
反应b:
反应c:
反应d:
(1)重整时往反应体系中通入一定量的水蒸气,可在消除积碳的同时生成水煤气,反应为,该反应的△H=
(2)关于CH4和CO2重整,下列说法正确的是
A.CH4的物质的量保持不变时,反应体系达到平衡状态
B.恒容时通入N2增大压强,CO2的平衡转化率减小
C.加入反应c的催化剂,该反应的平衡常数K增大
D.降低反应温度,反应d的v正>v逆
E.a反应需要高温才能自发进行
(3)一定压强下接照甲烷与二氧化碳物质的量之比2:1投料,甲烷与二氧化碳发生重整反应,达到平衡时各组分的物质的量分数如图所示:①m、n分别是
②后物质的量分数增加的原因是
③某温度下按照(3)的反应条件进行重整反应,反应达到平衡时体系内无积碳,CH4和H2O物质的量分数为0.5和0.04,则该温度下甲烷的平衡转化率为
(4)某研究小组在探究反应d的最适反应温度时,测定了在恒容容器中不同温度下反应10分钟时CO的转化率,并绘制成图像,如下图所示。图像CO转化率先增大后减小的原因是
更新时间:2023-11-21 12:32:33
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解题方法
【推荐1】亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂。回答下列问题:
(1)一定条件下,在密闭容器中发生反应:2NOCl(g)⇌2NO(g)+Cl2(g),其正反应速率表达式为v正=k·cn(NOCl)(k为速率常数),测得v正和c(NOCl)的关系如表:
则n=_______ ;k=_______ 。
(2)25 ℃时,制备亚硝酰氯所涉及的热化学方程式和平衡常数如表:
则该温度下,ΔH3=_______ kJ/mol;K3=_______ (用K1和K2表示)。
(3)25 ℃时,在体积为2 L的恒容密闭容器中充入0.08 mol NO和0.04 mol Cl2发生上述反应③,若反应开始与结束时温度相同,数字压强仪显示反应过程中压强(p)随时间(t)的变化如图曲线a所示,则ΔH3_______ (填“>”“<”或“=”)0;若其他条件相同,仅改变某一条件,测得其压强(p)随时间(t)的变化如图曲线b所示,则改变的条件是_______ ;K3=_______ ;在5 min时,再充入0.08 mol NO和 0.04 mol Cl2,则混合气体的平均相对分子质量将_______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(1)一定条件下,在密闭容器中发生反应:2NOCl(g)⇌2NO(g)+Cl2(g),其正反应速率表达式为v正=k·cn(NOCl)(k为速率常数),测得v正和c(NOCl)的关系如表:
序号 | c(NOCl)/ (mol·L-1) | v正/(mol·L-1·s-1) |
① | 0.30 | 3.60×10-9 |
② | 0.60 | 1.44×10-8 |
(2)25 ℃时,制备亚硝酰氯所涉及的热化学方程式和平衡常数如表:
序号 | 热化学方程式 | 平衡常数 |
① | 2NO2(g)+NaCl(s)⇌NaNO3(s)+NOCl(g) ΔH1=a kJ/mol | K1 |
② | 4NO2(g)+2NaCl(s)⇌2NaNO3(s)+ 2NO(g)+Cl2(g) ΔH2=b kJ/mol | K2 |
③ | 2NO(g)+Cl2(g)⇌2NOCl(g) ΔH3 | K3 |
(3)25 ℃时,在体积为2 L的恒容密闭容器中充入0.08 mol NO和0.04 mol Cl2发生上述反应③,若反应开始与结束时温度相同,数字压强仪显示反应过程中压强(p)随时间(t)的变化如图曲线a所示,则ΔH3
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【推荐2】甲醇是一种易挥发的液体,它是一种重要的化工原料,也是一种清洁能源。
(1)已知:①
②
③
④
写出表示燃烧热的热化学方程式:_________ 。
(2)不同温度下,将和通入容积为的恒容密闭容器中发生如下反应:,测得体系中的体积百分含量随着时间的变化情况如下图所示:
①_________ (填“>”“<”或“=”,下同),其对应的平衡常数_________ 。
②温度下,该反应在密闭容器中到达平衡后,只增大容器的容积,再次到达平衡时,的体积百分含量_________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
③温度时,若已知该反应时到达平衡,此时的体积百分含量为 40%。则从反应开始到平衡时,_________ 。
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①
②温度下,该反应在密闭容器中到达平衡后,只增大容器的容积,再次到达平衡时,的体积百分含量
③温度时,若已知该反应时到达平衡,此时的体积百分含量为 40%。则从反应开始到平衡时,
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解题方法
【推荐3】氯乙烯是制备塑料的重要中间体,可通过乙炔选择性催化制备。已知:
I.
II.
(1) 正反应的活化能为25.8KJ/mol,则其逆反应的活化能为_______ 。
(2)在体积可变的密闭容器中以物质的量之比为1:1充入C2H2(g)和HCl(g),分别在不同压强下发生反应,实验测得乙炔的平衡转化率与温度的关系如图所示。P1、P2、P3由大到小的顺序为_______ ,判断的理由是_______ 。
(3)一定温度下,向盛放催化剂的恒容密闭容器中以物质的量之比为1:1充入C2H2(g)和HCl(g),假设只发生反应I和II。实验测得反应前容器内压强为p0Pa,5min达到平衡时C2H4Cl2(g)、HCl(g)的分压分别为p1Pa、p2Pa。
①0~5min内,反应I和反应II中HCl的总的消耗速率v(HCl)=_______ 。
②反应II的平衡常数Kp=_______ (用含P0、P1、P2的代数式表示)。
(4)电化学腐蚀法可有效将废水中的三氯乙烯转化为乙烯。利用活性纳米Fe电化学腐蚀处理酸性三氯乙烯(C2HCl3)废水的过程如图。定义单位时间内纳米Fe释放的总电子的物质的量为nt,其中用于有效腐蚀的电子的物质的量为ne。
①上述电化学腐蚀过程①的电极反应为_______ 。
②在处理过程中,当消耗amol纳米Fe时,产生bL的乙烯气体(标准状况),则该电化学腐蚀过程的电流效率η=_______ (用含a、b的代数式表示)。[已知:]
I.
II.
(1) 正反应的活化能为25.8KJ/mol,则其逆反应的活化能为
(2)在体积可变的密闭容器中以物质的量之比为1:1充入C2H2(g)和HCl(g),分别在不同压强下发生反应,实验测得乙炔的平衡转化率与温度的关系如图所示。P1、P2、P3由大到小的顺序为
(3)一定温度下,向盛放催化剂的恒容密闭容器中以物质的量之比为1:1充入C2H2(g)和HCl(g),假设只发生反应I和II。实验测得反应前容器内压强为p0Pa,5min达到平衡时C2H4Cl2(g)、HCl(g)的分压分别为p1Pa、p2Pa。
①0~5min内,反应I和反应II中HCl的总的消耗速率v(HCl)=
②反应II的平衡常数Kp=
(4)电化学腐蚀法可有效将废水中的三氯乙烯转化为乙烯。利用活性纳米Fe电化学腐蚀处理酸性三氯乙烯(C2HCl3)废水的过程如图。定义单位时间内纳米Fe释放的总电子的物质的量为nt,其中用于有效腐蚀的电子的物质的量为ne。
①上述电化学腐蚀过程①的电极反应为
②在处理过程中,当消耗amol纳米Fe时,产生bL的乙烯气体(标准状况),则该电化学腐蚀过程的电流效率η=
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐1】苯乙烯是生产塑料和合成橡胶的重要有机原料,国内外目前生产苯乙烯的方法主要是乙苯催化脱氢法,反应方程式为:
(1)实际生产过程中,通常向乙苯中掺混氮气(N2不参与反应),保持体系总压为100kPa下进行反应,不同投料比m下乙苯的平衡转化率随反应温度变化关系如图所示(其中投料比m为原料气中乙苯和N2的物质的量之比,取值分别为1∶0、1∶1、1∶5、1∶9)。
①乙苯催化脱氢反应的_______ 0(填“>”或“<”)。
②投料比m为1∶9的曲线是_______ (填m1、m2、m3或m4)。
③保持投料比不变,在恒温恒压的条件下进行反应,下列事实能作为该反应达到平衡的依据的是_______ (填字母)。
A. B.容器内气体密度不再变化
C.容器内苯乙烯与H2的分子数之比不再变化 D.容器内气体的平均相对分子质量不再变化
(2)近年来,有研究者发现若将上述生产过程中通入N2改为通入CO2,在CO2气氛中乙苯催化脱氢制苯乙烯更容易进行,反应历程如图:
①该过程中发生的总反应化学方程式为_______ 。
②根据反应历程分析,催化剂表面酸碱性对乙苯脱氢反应性能影响较大,如果催化剂表面碱性太强,会降低乙苯的转化率,碱性太强使乙苯转化率降低的原因是_______ (写一点即可)。
③一定温度下,向恒容密闭容器中充入2mol乙苯和2molCO2起始压强为p0,若平衡时容器内气体总物质的量为5mol,乙苯的转化率为_______ ,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=_______ (用含p0的代数式表示,某气体平衡分压=总压×该气体物质的量分数)。
(1)实际生产过程中,通常向乙苯中掺混氮气(N2不参与反应),保持体系总压为100kPa下进行反应,不同投料比m下乙苯的平衡转化率随反应温度变化关系如图所示(其中投料比m为原料气中乙苯和N2的物质的量之比,取值分别为1∶0、1∶1、1∶5、1∶9)。
①乙苯催化脱氢反应的
②投料比m为1∶9的曲线是
③保持投料比不变,在恒温恒压的条件下进行反应,下列事实能作为该反应达到平衡的依据的是
A. B.容器内气体密度不再变化
C.容器内苯乙烯与H2的分子数之比不再变化 D.容器内气体的平均相对分子质量不再变化
(2)近年来,有研究者发现若将上述生产过程中通入N2改为通入CO2,在CO2气氛中乙苯催化脱氢制苯乙烯更容易进行,反应历程如图:
①该过程中发生的总反应化学方程式为
②根据反应历程分析,催化剂表面酸碱性对乙苯脱氢反应性能影响较大,如果催化剂表面碱性太强,会降低乙苯的转化率,碱性太强使乙苯转化率降低的原因是
③一定温度下,向恒容密闭容器中充入2mol乙苯和2molCO2起始压强为p0,若平衡时容器内气体总物质的量为5mol,乙苯的转化率为
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解题方法
【推荐2】用合成气生成甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH,在10L恒容密闭容器中按物质的量之比1:2充入CO和H2,测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示:
200℃时n(H2)随时间的变化如表所示:
①ΔH_________ (填“>”“<”或“=”)0。
②写出两条可同时提高反应速率和CO转化率的措施:_________ 。
③下列说法正确的是_________ (填字母)。
a.温度越高,该反应的平衡常数越大
b.达平衡后再充入稀有气体,CO的转化率提高
c.容器内气体压强不再变化时,反应达到最大限度
d.图中压强:p1<p2
④0~3min内用CH3OH表示的反应速率(CH3OH)=_________ mol·L-1·min-1。
⑤200℃时,该反应的平衡常数K=_________ 。向上述200℃达到平衡的恒容密闭容器中再加入2molCO、4molH2、2molCH3OH,保持温度不变,则化学平衡_________ (填“正向”“逆向”或“不”)移动。
200℃时n(H2)随时间的变化如表所示:
t/min | 0 | 1 | 3 | 5 |
n(H2)/mol | 8.0 | 5.4 | 4.0 | 4.0 |
②写出两条可同时提高反应速率和CO转化率的措施:
③下列说法正确的是
a.温度越高,该反应的平衡常数越大
b.达平衡后再充入稀有气体,CO的转化率提高
c.容器内气体压强不再变化时,反应达到最大限度
d.图中压强:p1<p2
④0~3min内用CH3OH表示的反应速率(CH3OH)=
⑤200℃时,该反应的平衡常数K=
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解答题-工业流程题
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【推荐3】I.采用废易拉罐(主要成分为Al,含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的过程如图所示。回答下列问题:
(1)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为_______
(2)写出由滤液A生成沉淀B的反应离子方程式:_______
(3)明矾可以净水,其原理是_______ 。
(4)已知:Kw=1.0×10-14, Al(OH)3AlO+H++H2O K=2.0×10-13,Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数等于_______ 。
II.以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如图:
氯化过程控制电石渣过量,在75°C左右进行。氯化时存在C12与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反应,Ca(ClO)2 进一步转化为Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2分解为CaCl2和O2。
(5) 生成Ca(ClO)2的化学方程式为_______ 。
(6) 氯化过程中Cl2转化为Ca(ClO3)2的总反应方程式为:6Ca(OH)2 +6Cl2=Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O,提高Cl2转化为Ca(ClO3)2转化率的可行措施有_______ (填序号)。
A.适当碱缓通入Cl2速率 B.充分搅拌浆料 C.加水使Ca(OH)2完全溶解
(7)氯化后过滤,向滤液中加入稍过量KCl固体可将Ca(ClO3)2转化为KClO3,若溶液中KClO3的含量为100g·L-1,如图,从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的操作步骤是_______ 、_______ 、过滤、洗涤、干燥。
(1)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为
(2)写出由滤液A生成沉淀B的反应离子方程式:
(3)明矾可以净水,其原理是
(4)已知:Kw=1.0×10-14, Al(OH)3AlO+H++H2O K=2.0×10-13,Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数等于
II.以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如图:
氯化过程控制电石渣过量,在75°C左右进行。氯化时存在C12与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反应,Ca(ClO)2 进一步转化为Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2分解为CaCl2和O2。
(5) 生成Ca(ClO)2的化学方程式为
(6) 氯化过程中Cl2转化为Ca(ClO3)2的总反应方程式为:6Ca(OH)2 +6Cl2=Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O,提高Cl2转化为Ca(ClO3)2转化率的可行措施有
A.适当碱缓通入Cl2速率 B.充分搅拌浆料 C.加水使Ca(OH)2完全溶解
(7)氯化后过滤,向滤液中加入稍过量KCl固体可将Ca(ClO3)2转化为KClO3,若溶液中KClO3的含量为100g·L-1,如图,从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的操作步骤是
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解题方法
【推荐1】一定温度下,向容积为2L的恒容密闭容器中加入等物质的量的H2和I2,发生反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)ΔH<0。测得不同反应时间容器内H2的物质的量如表;
回答下列问题:
(1)0~20min内HI的平均反应速率为___ 。
(2)反应达到化学平衡状态时,I2的转化率为___ 。
(3)该条件下,能说明上述反应达到化学平衡状态的是__ 。(填标号)
A.混合气体颜色不再改变
B.容器内压强不再改变
C.H2、I2、HI三种气体体积分数不再改变
D.混合气体密度不再改变
E.c(H2)︰c(I2)=1︰1
F.n(H2)︰n(HI)不变
G.1molH—H键断裂的同时,生成2molH—I键
(4)该反应在三种不同情况下的化学反应速率分别为:①v(H2)=0.02mol·L-1·s-1,②v(I2)=0.32mol·L-1·min-1,③v(HI)=0.84mol·L-1·min-1。则反应进行的速率由快到慢的顺序为__ 。(用序号回答)
时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
n(H2)/mol | 1 | 0.75 | 0.65 | 0.6 | 0.6 |
回答下列问题:
(1)0~20min内HI的平均反应速率为
(2)反应达到化学平衡状态时,I2的转化率为
(3)该条件下,能说明上述反应达到化学平衡状态的是
A.混合气体颜色不再改变
B.容器内压强不再改变
C.H2、I2、HI三种气体体积分数不再改变
D.混合气体密度不再改变
E.c(H2)︰c(I2)=1︰1
F.n(H2)︰n(HI)不变
G.1molH—H键断裂的同时,生成2molH—I键
(4)该反应在三种不同情况下的化学反应速率分别为:①v(H2)=0.02mol·L-1·s-1,②v(I2)=0.32mol·L-1·min-1,③v(HI)=0.84mol·L-1·min-1。则反应进行的速率由快到慢的顺序为
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【推荐2】氢能是一种极具发展潜力的清洁能源,催化重整是目前大规模制取氢气的重要方法。
(1) 催化重整:
反应I:
反应II:
①提高平衡转化率的条件是_______ 。
a.增大压强 b.加入催化剂 c.增大水蒸气浓度
②、催化重整生成、的热化学方程式是_______ 。
③已知时,反应的平衡常数。该温度下在密闭容器中,将与混合加热到反应发生,达到平衡时的浓度为_______ ,的转化率为_______ 。
(2)实验发现,其他条件不变,相同时间内,向催化重整体系中投入一定量的可以明显提高的百分含量。做对比实验,结果如下图所示:
投入时,百分含量增大的原因是:_______ 。
(3)反应中催化剂活性会因积炭反应而降低,相关数据如下表:
①研究发现,如果反应I不发生积炭过程,则反应II也不会发生积炭过程。因此,若保持催化剂的活性,可适当采取降温的方法,请结合表中数据解释原因___ 。
②如果均发生了I、II的积炭反应,通入过量水蒸气能有效清除积炭,反应的化学方程式是____ 。
(1) 催化重整:
反应I:
反应II:
①提高平衡转化率的条件是
a.增大压强 b.加入催化剂 c.增大水蒸气浓度
②、催化重整生成、的热化学方程式是
③已知时,反应的平衡常数。该温度下在密闭容器中,将与混合加热到反应发生,达到平衡时的浓度为
(2)实验发现,其他条件不变,相同时间内,向催化重整体系中投入一定量的可以明显提高的百分含量。做对比实验,结果如下图所示:
投入时,百分含量增大的原因是:
(3)反应中催化剂活性会因积炭反应而降低,相关数据如下表:
反应 | I | II |
②如果均发生了I、II的积炭反应,通入过量水蒸气能有效清除积炭,反应的化学方程式是
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【推荐3】回答下列问题
(1)“碳达峰·碳中和”是我国社会发展重大战略之一,CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一,相关的主要反应有:
①反应I的活化能Ea(正)___________ Ea(逆)(填“>”“<”或“=”)。
②反应的∆H=___________ kJ·mol-1,K=___________ (用K1、K2表示)。
③在T温度下,将6molCH4(g)和8molCO2(g)充入2L的恒容密闭容器中,若只发生I的反应,平衡时H2(g)的物质的量为4mol,此时CO2(g)的转化率为___________ ;T温度时反应I的平衡常数K为___________ 。若发生反应I和Ⅱ,达到平衡状态时H2(g)和H2O(g)的物质的量均为2mol。此时CO2(g)转化率为___________ ;则T温度时反应I的平衡常数K为___________ 。
(2)工业上可采用CO和H2合成再生能源甲醇,其反应的化学方程式为。在一容积可变的密闭容器中,充有10molCO和20molH2,用于合成甲醇。CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(P)的关系如图所示:
①上述合成甲醇的反应为___________ 反应(填“放热”或“吸热”)。
②平衡常数KA、KB、KC的大小关系为___________ 。
③若达到平衡状态A时容器的体积为10L,则平衡状态B时容器的体积为___________ L。
(1)“碳达峰·碳中和”是我国社会发展重大战略之一,CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一,相关的主要反应有:
①反应I的活化能Ea(正)
②反应的∆H=
③在T温度下,将6molCH4(g)和8molCO2(g)充入2L的恒容密闭容器中,若只发生I的反应,平衡时H2(g)的物质的量为4mol,此时CO2(g)的转化率为
(2)工业上可采用CO和H2合成再生能源甲醇,其反应的化学方程式为。在一容积可变的密闭容器中,充有10molCO和20molH2,用于合成甲醇。CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(P)的关系如图所示:
①上述合成甲醇的反应为
②平衡常数KA、KB、KC的大小关系为
③若达到平衡状态A时容器的体积为10L,则平衡状态B时容器的体积为
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解题方法
【推荐1】氨是化学实验室及化工生产中的重要物质,应用广泛。
(1)已知25℃时:N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+183 kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l) ΔH=-1164.4 kJ/mol
则N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=______ kJ/mol
(2)在恒温恒容密闭容器中进行合成氨反应,起始投料时各物质浓度如下表:
①按投料Ⅰ进行反应,测得达到化学平衡状态时H2的转化率为40%,则该温度下合成氨反应的平衡常数表达式为_______ 。
②按投料Ⅱ进行反应,起始时反应进行的方向为________ (填“正向”或“逆向”)。
③若升高温度,则合成氨反应的化学平衡常数________ (填“变大”、“变小”或“不变”)。
④L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时,合成氨反应中H2(g)的平衡转化率随X的变化关系。
ⅰ X代表的物理量是______ 。
ⅱ 判断L1、L2的大小关系,并简述理由______ 。
(3)电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,其工作原理示意图如下:
①电极b上发生的是______ 反应(填“氧化”或“还原”)。
②写出电极a的电极反应式_________ 。
(1)已知25℃时:N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+183 kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l) ΔH=-1164.4 kJ/mol
则N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=
(2)在恒温恒容密闭容器中进行合成氨反应,起始投料时各物质浓度如下表:
N2 | H2 | NH3 | |
投料Ⅰ | 1.0 mol/L | 3.0 mol /L | 0 |
投料Ⅱ | 0.5 mol/L | 1.5 mol/L | 1.0 mol/L |
①按投料Ⅰ进行反应,测得达到化学平衡状态时H2的转化率为40%,则该温度下合成氨反应的平衡常数表达式为
②按投料Ⅱ进行反应,起始时反应进行的方向为
③若升高温度,则合成氨反应的化学平衡常数
④L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时,合成氨反应中H2(g)的平衡转化率随X的变化关系。
ⅰ X代表的物理量是
ⅱ 判断L1、L2的大小关系,并简述理由
(3)电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,其工作原理示意图如下:
①电极b上发生的是
②写出电极a的电极反应式
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐2】氨气及其相关产品在化工领域中具有重要作用。回答下列问题:
(1)以和为原料生产尿素,发生反应的化学方程式为。
①该反应每消耗,放出热量,则________ 。
②为了提高尿素的产率,下列措施可行的是________ (填标号)。
A.升高温度 B.增大压强 C.加入合适的催化剂 D.及时移除部分
(2)某温度下,向恒容密闭容器中通入、两种原料气,使之发生上述反应。后,反应达到平衡,此时得到的尿素质量为,容器内的压强()随时间()的变化如图1所示。
①保持其他条件不变,图2中能正确反映平衡常数随温度的变化关系的曲线是________ (填标号)。
②反应达到平衡后,________ ,平衡常数________ (以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
(3)在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。将以一定比例混合的O2、NH3和NOx的混合气体匀速通入装有催化剂M的反应器中反应。反应相同时间,NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图3所示。
①范围内,随着温度的升高,NOx的去除率迅速升高的原因是________ 。
②当温度高于时,NOx的去除率迅速下降的原因可能是________ 。
③已知反应器中发生的反应为放热反应,则在温度处于________ (填“”、“”或“”)K时,该反应一定达到了平衡状态。
(1)以和为原料生产尿素,发生反应的化学方程式为。
①该反应每消耗,放出热量,则
②为了提高尿素的产率,下列措施可行的是
A.升高温度 B.增大压强 C.加入合适的催化剂 D.及时移除部分
(2)某温度下,向恒容密闭容器中通入、两种原料气,使之发生上述反应。后,反应达到平衡,此时得到的尿素质量为,容器内的压强()随时间()的变化如图1所示。
①保持其他条件不变,图2中能正确反映平衡常数随温度的变化关系的曲线是
②反应达到平衡后,
(3)在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。将以一定比例混合的O2、NH3和NOx的混合气体匀速通入装有催化剂M的反应器中反应。反应相同时间,NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图3所示。
①范围内,随着温度的升高,NOx的去除率迅速升高的原因是
②当温度高于时,NOx的去除率迅速下降的原因可能是
③已知反应器中发生的反应为放热反应,则在温度处于
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】近年来甲醇用途日益广泛,越来越引起商家的关注。工业上甲醇的合成途径多种多样。现在实验室中模拟甲醇合成反应,在2L密闭容器内,400℃时发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),体系中n(CO)随时间的变化如表:
(1)图甲中表示CH3OH的变化的曲线是______ (填字母)。
(2)下列措施不能提高反应速率的有_______ (填字母,下同)。
a.升高温度 b.加入催化剂
c.减小压强 d.及时分离出CH3OH
(3)下列叙述能说明反应达到平衡状态的是_______ 。
a.CO和H2的浓度保持不变
b.v(H2)=2v(CO)
c.CO的物质的量分数保持不变
d.容器内气体密度保持不变
e.每生成1molCH3OH的同时有2molH-H断裂
(4)现有如下两个反应:A.NaOH+HCl=NaCl+H2O,B.Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+。
①根据上述两反应的本质,能设计成原电池的是_______ (填字母)。
②将上述反应中能设计成原电池的反应设计成原电池。
I.写出负极的电极反应式________ ,反应类型为________ 。
II.画出装置图并标明电极材料与名称、电解质溶液、电子流向________ 。
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 5 |
n(CO)/mol | 0.020 | 0.011 | 0.008 | 0.007 | 0.007 |
(1)图甲中表示CH3OH的变化的曲线是
(2)下列措施不能提高反应速率的有
a.升高温度 b.加入催化剂
c.减小压强 d.及时分离出CH3OH
(3)下列叙述能说明反应达到平衡状态的是
a.CO和H2的浓度保持不变
b.v(H2)=2v(CO)
c.CO的物质的量分数保持不变
d.容器内气体密度保持不变
e.每生成1molCH3OH的同时有2molH-H断裂
(4)现有如下两个反应:A.NaOH+HCl=NaCl+H2O,B.Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+。
①根据上述两反应的本质,能设计成原电池的是
②将上述反应中能设计成原电池的反应设计成原电池。
I.写出负极的电极反应式
II.画出装置图并标明电极材料与名称、电解质溶液、电子流向
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