在2023年第19届杭州亚运会上,主火炬塔的燃料首次使用废碳再生的绿色甲醇,实现循环内的零排放,这也是首次在大型体育赛事上使用这种绿色燃料。
(1)常温常压下利用铜基催化剂实现二氧化碳选择性加氢制甲醇的反应机理和能量变化图如下(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注)。
①下列说法正确的是________ (填字母,下同)。
A.转化为甲醇,在高温下不能自发进行
B.甲醇被称为绿色燃料,因为甲醇无毒无害无污染
C.零排放是指甲醇在燃烧过程中,没有CO、等物质生成
D.寻找高效催化剂,有利于的回收利用,早日实现国家碳中和战略目标
②该转化历程的决速步的化学方程式为:________ 。
(2)一定条件下,和可以发生如下两个平行反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
①为了提高的平衡转化率且增大甲醇的平衡产率,可采用的措施是________ 。
A.增大 B.及时移走甲醇 C.减小容器体积 D.充入He
②保持温度恒定,向一定体积的密闭容器中按体积比1:3充入和,起始压强为4MPa。发生上述平行反应,达到平衡后压强为2.8MPa。已知达到平衡时的选择性为75%(反应中转化的中生成的百分比)。则:
的转化率为________ ;该条件下反应Ⅱ的压强平衡常数为________ 。(用分压表示,分压=总压×物质的量分数)
③对于反应Ⅱ,已知,,(、分别为正逆反应速率常数)。该反应的、随温度变化的曲线如图所示,则________ (填“m”或“n”)表示随温度变化的曲线。
(3)电解技术助力实现碳中和。科学家们提出可以利用电解装置在酸性水溶液中将直接转化为,则生成的电极反应方程式为:________ 。
(1)常温常压下利用铜基催化剂实现二氧化碳选择性加氢制甲醇的反应机理和能量变化图如下(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注)。
①下列说法正确的是
A.转化为甲醇,在高温下不能自发进行
B.甲醇被称为绿色燃料,因为甲醇无毒无害无污染
C.零排放是指甲醇在燃烧过程中,没有CO、等物质生成
D.寻找高效催化剂,有利于的回收利用,早日实现国家碳中和战略目标
②该转化历程的决速步的化学方程式为:
(2)一定条件下,和可以发生如下两个平行反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
①为了提高的平衡转化率且增大甲醇的平衡产率,可采用的措施是
A.增大 B.及时移走甲醇 C.减小容器体积 D.充入He
②保持温度恒定,向一定体积的密闭容器中按体积比1:3充入和,起始压强为4MPa。发生上述平行反应,达到平衡后压强为2.8MPa。已知达到平衡时的选择性为75%(反应中转化的中生成的百分比)。则:
的转化率为
③对于反应Ⅱ,已知,,(、分别为正逆反应速率常数)。该反应的、随温度变化的曲线如图所示,则
(3)电解技术助力实现碳中和。科学家们提出可以利用电解装置在酸性水溶液中将直接转化为,则生成的电极反应方程式为:
更新时间:2024-01-14 22:45:50
|
相似题推荐
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】CO2重整甲烷可以制得合成气(CO和H2),实现碳资源回收和综合利用,还可以减少CO2对环境的影响。回答下列问题:
(1)已知各物质的标准摩尔生成焓(指在标准状态即压力为100kPa,一定温度下,由元素最稳定的单质生成1摩尔纯化合物时的反应焓变)数据如下表:
则重整反应的热化学方程式为_______ 。
(2)有利于提高甲烷平衡转化率的条件是_______ 温(填“高”或“低”)低压。
(3)实际生产中会伴随副反应发生,导致催化剂表面积碳而失效,实验中测得各物质的物质的量随温度变化如图所示,随着温度升高,积碳量先变大的主要原因是_______ (用化学用语表示,下同),后减小的主要原因是_______ 。
(4)2018年,中国科学院通过固体氧化物电解池,将电解CO2和CH4两个气相电化学转化过程结合,实现了电催化二氧化碳重整甲烷,避免了积碳对催化剂的影响,通入CH4的电极为_______ 极,电极反应为_______ 。
(5)800℃时,在2L恒容密闭容器中通入CO2和CH4各2mol,初始压强为400kPa,在一定条件下发生重整反应(不考虑副反应),达到平衡时,CO2的转化率为50%。计算该反应的压强平衡常数Kp=___ 。
(1)已知各物质的标准摩尔生成焓(指在标准状态即压力为100kPa,一定温度下,由元素最稳定的单质生成1摩尔纯化合物时的反应焓变)数据如下表:
物质 | CH4(g) | CO2(g) | CO(g) | H2(g) |
标准摩尔生成焓/kJ·mol-1 | -74.8 | -393.5 | -110.5 | 0 |
(2)有利于提高甲烷平衡转化率的条件是
(3)实际生产中会伴随副反应发生,导致催化剂表面积碳而失效,实验中测得各物质的物质的量随温度变化如图所示,随着温度升高,积碳量先变大的主要原因是
(4)2018年,中国科学院通过固体氧化物电解池,将电解CO2和CH4两个气相电化学转化过程结合,实现了电催化二氧化碳重整甲烷,避免了积碳对催化剂的影响,通入CH4的电极为
(5)800℃时,在2L恒容密闭容器中通入CO2和CH4各2mol,初始压强为400kPa,在一定条件下发生重整反应(不考虑副反应),达到平衡时,CO2的转化率为50%。计算该反应的压强平衡常数Kp=
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐2】我国科学家研发的“液态阳光”计划通过太阳能发电电解水制氢,再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢制备甲醇。
已知:产率
(1)制备甲醇的主反应: kJ·mol。该过程中还存在一个生成CO的副反应,结合反应: kJ·mol,写出该副反应的热化学方程式:____ 。
(2)为同时提高的平衡转化率和的平衡产率,反应条件应选择____ 。
将和按物质的量比1∶3混合,以固定流速通过盛放Cu/Zn/Al/Zr催化剂的反应器,在相同时间内,不同温度下的实验数据如图所示。
(3)①催化剂活性最好的温度为_____ (填字母序号)。
a.483K b.503K c.523K d.543K
②温度由483K升到523K,_____ (填“主反应”或“副反应”)的反应速率受温度影响更大。
③温度由523K升到543K,的平衡转化率和的实验产率均降低,解释原因:_____ 。
④如图,a点对应的坐标为(523K,0.26),b点对应的坐标为(523K,0.18),在523K温度下,b点对应的的百分含量为_____ 。
(4)不同压强下,按照投料,平衡转化率随温度变化关系如图所示。时曲线出现拐点的温度高于时的原因是_____ 。
已知:产率
(1)制备甲醇的主反应: kJ·mol。该过程中还存在一个生成CO的副反应,结合反应: kJ·mol,写出该副反应的热化学方程式:
(2)为同时提高的平衡转化率和的平衡产率,反应条件应选择
将和按物质的量比1∶3混合,以固定流速通过盛放Cu/Zn/Al/Zr催化剂的反应器,在相同时间内,不同温度下的实验数据如图所示。
(3)①催化剂活性最好的温度为
a.483K b.503K c.523K d.543K
②温度由483K升到523K,
③温度由523K升到543K,的平衡转化率和的实验产率均降低,解释原因:
④如图,a点对应的坐标为(523K,0.26),b点对应的坐标为(523K,0.18),在523K温度下,b点对应的的百分含量为
(4)不同压强下,按照投料,平衡转化率随温度变化关系如图所示。时曲线出现拐点的温度高于时的原因是
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐3】CO2的资源化利用一直是科学研究的热点领域。回答下列问题
(1)CO2的甲烷化反应为:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H,该反应又称Sabatier反应。相关的化学键键能数据如表,上述反应的△H=______ kJ•mol-1。
(2)以CO2和H2为原料合成甲醇(CH3OH)。300℃时,将6molCO2和8molH2的气态混合物充入2L密闭容器中发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H<0,该容器中n(H2)随时间变化如图中实线所示:
①从反应开始到a点,用CO2表示的反应速率为v(CO2)=______ (保留2位有效数字),此时H2的转化率为______ 。
②根据图中平衡状态计算该反应的平衡常数______ 。
③图中虚线______ (填“I”或“Ⅱ”)表示的是该反应升温时n(H2)随时间变化的曲线,判断依据______ 。
(3)以CO2、NaCl和NH3为原料可以制备NaHCO3。如图为某实验测得NaHCO3溶液的pH随温度的变化曲线(不考虑水挥发)。
溶液中的c(OH-):a点______ c点(填“>”“<”或“=”)。
(1)CO2的甲烷化反应为:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H,该反应又称Sabatier反应。相关的化学键键能数据如表,上述反应的△H=
化学键 | H-H | H-O | C-H | C=O |
E(kJ•mol-1) | 436 | 463 | 413 | 803 |
①从反应开始到a点,用CO2表示的反应速率为v(CO2)=
②根据图中平衡状态计算该反应的平衡常数
③图中虚线
(3)以CO2、NaCl和NH3为原料可以制备NaHCO3。如图为某实验测得NaHCO3溶液的pH随温度的变化曲线(不考虑水挥发)。
溶液中的c(OH-):a点
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐1】是一种可再生的清洁能源,具有广阔的开发和应用前景:
I.以甲醇为原料制备氢气的一种原理如下:
i.
ii.
(1)已知:断裂1mol分子中的化学键需要吸收的总能量如下表所示:
表中x=___________ 。
(2)向VL恒容密闭容器中充入1mol,发生反应i,体系中的平衡转化率(α)与温度(T)的关系如图甲所示,则时,体系的平衡压强与起始压强之比为___________ 。
(3)起始向10L恒容密闭容器中充入1mol和1mol,发生反应i和反应ii,体系中CO的平衡体积分数与温度(T)和压强(p)的关系如图乙所示。
①随着温度升高,的值___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
②、、由大到小的顺序为___________ 。
③测得C点时,平衡体系中的物质的量为0.2mol,则时,反应ii的平衡常数K=_______ 。
II.某研究小组将新型高效的甲醇燃料电池作为电源,进行电解实验,工作原理如图所示:
(4)甲池燃料电池的负极反应式为___________ 。
(5)甲池中消耗224mL(标准状况下),此时丙池中理论上最多产生___________ g沉淀,此时乙池中溶液的体积为400mL,该溶液的pH=___________ 。
(6)某同学利用甲醇燃料电池设计电解法制取漂白液或的实验装置(如图):若用于制漂白液,a为电池的___________ 极,电解质溶液最好用___________ 。若用于制,使用硫酸钠溶液作电解质溶液,阳极选用___________ 作电极材料。
I.以甲醇为原料制备氢气的一种原理如下:
i.
ii.
(1)已知:断裂1mol分子中的化学键需要吸收的总能量如下表所示:
分子 | ||||
能量/ | 2038 | 436 | 925 | x |
(2)向VL恒容密闭容器中充入1mol,发生反应i,体系中的平衡转化率(α)与温度(T)的关系如图甲所示,则时,体系的平衡压强与起始压强之比为
(3)起始向10L恒容密闭容器中充入1mol和1mol,发生反应i和反应ii,体系中CO的平衡体积分数与温度(T)和压强(p)的关系如图乙所示。
①随着温度升高,的值
②、、由大到小的顺序为
③测得C点时,平衡体系中的物质的量为0.2mol,则时,反应ii的平衡常数K=
II.某研究小组将新型高效的甲醇燃料电池作为电源,进行电解实验,工作原理如图所示:
(4)甲池燃料电池的负极反应式为
(5)甲池中消耗224mL(标准状况下),此时丙池中理论上最多产生
(6)某同学利用甲醇燃料电池设计电解法制取漂白液或的实验装置(如图):若用于制漂白液,a为电池的
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】利用甲烷催化裂解制备乙烯、乙炔,也可以与在催化剂的作用下合成甲醇,有利于实现碳资源的有效循环。
(1)甲烷催化裂解制备乙烯、乙炔时涉及以下反应:
反应I:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应Ⅳ:
_______ 。
(2)甲烷在固体催化剂表面发生反应I的过程如图所示。①A、B、C中能量状态最高的是_______ ,A到B的能量变化_______ B到C的能量变化(填“”、“”或“”)。
②某温度下,反应的、(k为速率常数),部分数据如表所示。
该温度下_______ ,温度升高,速率常数增大的倍数:_______ (填“”、“”或“”)。
(3)一定条件下,甲烷裂解体系中几种气体的平衡分压的对数与温度的关系如图所示。①时,反应I、Ⅲ中,反应倾向较大的是_______ 。
②工业上催化裂解甲烷常通入一定量的,原因是_______ 。
(4)在催化剂的作用下,利用与合成甲醇。
主反应:
副反应:
在温度为、压强为下,向容器中充入、和,充分反应达平衡时的转化率为,产物的选择性[如甲醇的选择性]如图所示:计算平衡时的物质的量为_______ 。副反应的相对压力平衡常数_______ (已知:气体的相对分压等于其分压除以标准压强,相对压力平衡常数是指用相对分压代替浓度计算的平衡常数)。
(1)甲烷催化裂解制备乙烯、乙炔时涉及以下反应:
反应I:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应Ⅳ:
(2)甲烷在固体催化剂表面发生反应I的过程如图所示。①A、B、C中能量状态最高的是
②某温度下,反应的、(k为速率常数),部分数据如表所示。
0.05 | 4.8 | |
19.2 | ||
0.15 | 8.1 |
(3)一定条件下,甲烷裂解体系中几种气体的平衡分压的对数与温度的关系如图所示。①时,反应I、Ⅲ中,反应倾向较大的是
②工业上催化裂解甲烷常通入一定量的,原因是
(4)在催化剂的作用下,利用与合成甲醇。
主反应:
副反应:
在温度为、压强为下,向容器中充入、和,充分反应达平衡时的转化率为,产物的选择性[如甲醇的选择性]如图所示:计算平衡时的物质的量为
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】丙烯是重要的化工原料,其用量仅次于乙烯,研究丙烯的制取工艺具有重要意义。丙烷催化脱氢制取丙烯的过程中涉及的主要反应有:
Ⅰ.
Ⅱ. kJ·moL⁻¹
Ⅲ. kJ·moL⁻¹
已知:①温度高于600℃时,C-C键比C-H键更容易断裂;
②平衡状态下:
丙烯选择性
丙烯收率
回答下列问题:
(1)下图中能正确表示反应Ⅰ的化学平衡常数与温度T关系的是_______ (填序号)。
a. b. c. d.
(2)在100kPa的恒压条件下,将1 mol 加入密闭容器中,在催化条件下发生上述反应,实验测得温度对平衡状态下丙烯的选择性和收率的影响如图所示。
①温度高于600℃时丙烯的选择性降低幅度增大的原因是_______ 。
②580℃,min时,反应体系达到平衡,丙烷的平衡转化率为_______ ,_______ kPa·min⁻¹。反应Ⅰ的压强平衡常数_______ kPa(用平衡分压代替平衡浓度,平衡分压=总压×体积分数)。
(3)工业上在保持100kPa的恒压条件下,通常在原料中掺混一定量惰性气体,掺混一定量惰性气体的原理是_______ 。
Ⅰ.
Ⅱ. kJ·moL⁻¹
Ⅲ. kJ·moL⁻¹
已知:①温度高于600℃时,C-C键比C-H键更容易断裂;
②平衡状态下:
丙烯选择性
丙烯收率
回答下列问题:
(1)下图中能正确表示反应Ⅰ的化学平衡常数与温度T关系的是
a. b. c. d.
(2)在100kPa的恒压条件下,将1 mol 加入密闭容器中,在催化条件下发生上述反应,实验测得温度对平衡状态下丙烯的选择性和收率的影响如图所示。
①温度高于600℃时丙烯的选择性降低幅度增大的原因是
②580℃,min时,反应体系达到平衡,丙烷的平衡转化率为
(3)工业上在保持100kPa的恒压条件下,通常在原料中掺混一定量惰性气体,掺混一定量惰性气体的原理是
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】将和两种气体转化为合成气(和CO),可以实现能量综合利用,对环境保护具有十分重要的意义。甲烷及二氧化碳重整涉及以下反应:
I. 平衡常数
Ⅱ. 平衡常数
Ⅲ. 平衡常数
(1)为标准摩尔生成焓,其定义为标准状态下,由稳定相态的单质生成1 mol该物质的焓变。对于稳定相态单质,其为零。根据下表数据,计算反应Ⅱ的反应热___________ ,该反应正反应活化能___________ 逆反应活化能(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)平衡常数___________ (用、表示)。
(3)一定温度下,维持压强,向一密闭容器中通入等物质的量的和发生反应。已知反应Ⅱ的速率方程可表示为,,其中、分别为正、逆反应的速率常数,则以物质的分压表示的反应Ⅱ的平衡常数___________ (用、表示),另lgk与的关系如图所示,①、②、③、④四条直线中,表示的是___________ (填序号),温度时,图中A、B、C、D点的纵坐标分别为、、、,达到平衡时,测得的转化率为60%,且体系中,则___________ ,以物质的分压表示的反应I的平衡常数___________ 。(用含的代数式表示,已知:lg5=0.7)
I. 平衡常数
Ⅱ. 平衡常数
Ⅲ. 平衡常数
(1)为标准摩尔生成焓,其定义为标准状态下,由稳定相态的单质生成1 mol该物质的焓变。对于稳定相态单质,其为零。根据下表数据,计算反应Ⅱ的反应热
物质 | CO | |||
() |
(3)一定温度下,维持压强,向一密闭容器中通入等物质的量的和发生反应。已知反应Ⅱ的速率方程可表示为,,其中、分别为正、逆反应的速率常数,则以物质的分压表示的反应Ⅱ的平衡常数
您最近一年使用:0次
解答题-实验探究题
|
较难
(0.4)
名校
【推荐2】亚硫酰氯(SOCl2)又名氯化亚砜,是一种无色或淡黄色发烟液体,有强烈刺激性气味,其熔点-105℃,沸点79℃,140℃以上时易分解。遇水剧烈反应生成SO2和HCl两种气体,常用作脱水剂,主要用于制造酰基氯化物,还用于医药、农药、染料等的生产。
(1)实验室合成SOCl2的原理之一为SO2+Cl2+SCl22SOCl2,部分装置(夹持、加热装置略去)如图所示。
①实验室用亚硫酸钠固体与70%硫酸制备SO2,不用稀硫酸的原因为____ 。
②装置A、C除干燥气体外,另一作用是____ 。
③写出装置E中发生反应的化学方程式:____ 。
④实验室常用过量NaOH溶液吸收SOCl2,写出反应的离子方程式:____ 。
(2)工业上制得氯化亚砜的反应如下:
i.SO3(g)+SCl2(g)SOCl2(g)+SO2(g) △H1=+302kJ·mol-1
ii.SO2(g)+PCl5(g)SOCl2(g)+POCl3(g) △H2=-268kJ·mol-1
向1L容积恒定的密闭容器中充入1.0molPCl5(g)、1.0molSO3(g)和1.0molSCl2(g),进行上述两个反应,其他条件不变时,体系内SO2的平衡体积分数与温度(T)的关系如图所示。
T1℃时,测得平衡体系中SO3的物质的量为0.2mol。则该温度下,PCl5的平衡转化率为____ ,反应I的平衡常数的值为____ 。
(1)实验室合成SOCl2的原理之一为SO2+Cl2+SCl22SOCl2,部分装置(夹持、加热装置略去)如图所示。
①实验室用亚硫酸钠固体与70%硫酸制备SO2,不用稀硫酸的原因为
②装置A、C除干燥气体外,另一作用是
③写出装置E中发生反应的化学方程式:
④实验室常用过量NaOH溶液吸收SOCl2,写出反应的离子方程式:
(2)工业上制得氯化亚砜的反应如下:
i.SO3(g)+SCl2(g)SOCl2(g)+SO2(g) △H1=+302kJ·mol-1
ii.SO2(g)+PCl5(g)SOCl2(g)+POCl3(g) △H2=-268kJ·mol-1
向1L容积恒定的密闭容器中充入1.0molPCl5(g)、1.0molSO3(g)和1.0molSCl2(g),进行上述两个反应,其他条件不变时,体系内SO2的平衡体积分数与温度(T)的关系如图所示。
T1℃时,测得平衡体系中SO3的物质的量为0.2mol。则该温度下,PCl5的平衡转化率为
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐3】氮氧化物(NOx)是常见的大气污染物,能引起雾霾、光化学烟雾、酸雨等环境问题。因此,研究氮氧化物(NOx)的无害化处理对治理大气污染、建设生态文明具有重要意义。请按要求回答下列问题:
(1)一氧化二氮是一种强大的温室气体,可用CO(g)在Co*的催化作用下还原N2O(g)以除去污染,反应的化学方程式为CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g),其反应历程和能量变化如图所示(逸出后物质认为状态未发生变化,在图中略去)。该反应分两步进行:
第一步:Co*(s)+N2O(g)CoO*(s)+N2(g) ΔH=+15.9kJ/mol;
第二步:___________ (填写第二步反应的热化学方程式)。
(2)汽车尾气中的NO可以和CO在催化转换器中发生反应,以减少尾气污染。某温度时,向2L恒容密闭体系中通入2molCO和1molNO气体,发生反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g),下列能说明反应达到平衡状态的是___________ (填序号)。
a.2v正(NO)=v逆(N2)
b.体系中混合气体密度不再改变
c.CO与NO转化率的比值不再改变
d.该温度下,的值不再改变
(3)某研究小组探究温度和催化剂对CO、NO转化率的影响。将CO和NO按物质的量之比1∶1以一定的流速分别通过两种催化剂(Cat-1和Cat-2)进行反应,相同时间内测量逸出气体中NO的含量,从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率),结果如图所示:①250℃脱氮率较好的催化剂是___________ (填“Cat-1”或“Cat-2”)。
②催化剂在Cat-2条件下,450℃后,脱氮率随温度升高而下降的原因是___________ 。
(4)用H2也可还原NO气体,其反应为2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=-752kJ/mol。
为研究H2和NO的起始投料比对NO平衡转化率的影响,分别在不同温度下,向三个体积均为aL的刚性密闭容器中加入一定量H2和NO发生反应,实验结果如图:①反应温度T1、T2、T3从低到高的关系为___________ ﹔判断理由是___________ 。
②T1温度下,充入H2、NO分别为3mol、3mol,容器内的压强为wPa,反应进行到6min时达平衡,0~6min内N2的平均反应速率为___________ mol·L-1·min-1,该反应的平衡常数Kp=___________ (写出计算表达式)。
(1)一氧化二氮是一种强大的温室气体,可用CO(g)在Co*的催化作用下还原N2O(g)以除去污染,反应的化学方程式为CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g),其反应历程和能量变化如图所示(逸出后物质认为状态未发生变化,在图中略去)。该反应分两步进行:
第一步:Co*(s)+N2O(g)CoO*(s)+N2(g) ΔH=+15.9kJ/mol;
第二步:
(2)汽车尾气中的NO可以和CO在催化转换器中发生反应,以减少尾气污染。某温度时,向2L恒容密闭体系中通入2molCO和1molNO气体,发生反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g),下列能说明反应达到平衡状态的是
a.2v正(NO)=v逆(N2)
b.体系中混合气体密度不再改变
c.CO与NO转化率的比值不再改变
d.该温度下,的值不再改变
(3)某研究小组探究温度和催化剂对CO、NO转化率的影响。将CO和NO按物质的量之比1∶1以一定的流速分别通过两种催化剂(Cat-1和Cat-2)进行反应,相同时间内测量逸出气体中NO的含量,从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率),结果如图所示:①250℃脱氮率较好的催化剂是
②催化剂在Cat-2条件下,450℃后,脱氮率随温度升高而下降的原因是
(4)用H2也可还原NO气体,其反应为2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=-752kJ/mol。
为研究H2和NO的起始投料比对NO平衡转化率的影响,分别在不同温度下,向三个体积均为aL的刚性密闭容器中加入一定量H2和NO发生反应,实验结果如图:①反应温度T1、T2、T3从低到高的关系为
②T1温度下,充入H2、NO分别为3mol、3mol,容器内的压强为wPa,反应进行到6min时达平衡,0~6min内N2的平均反应速率为
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】氧元素是在自然界中分布最广的元素,氧气在生产生活中有广泛的应用。
(1)一定压强下,随温度升高时的熵(S)的具体数据如图所示:
熵值由时,发生的变化是___________ 。
(2)实验室可用催化的分解制备。
①用三个离子方程式表示该催化反应历程(反应机理)如下(请完成步骤Ⅰ):
步骤Ⅰ:___________ ;
步骤Ⅱ:;
步骤Ⅲ:。
②标准状态下,下列物质气态时的相对能量如下表:
___________ 。
根据上表中数据推测,的键能___________ (填“>”、“<”或“=”)中O—O键能的2倍。
是工业上应用最广的助燃剂。以煤炭为原料,通入一定比例的空气和水蒸气,经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。在C和的体系中发生以下反应:
反应1:
反应2:
反应3:
③一定温度下的恒容密闭体系中,用表示气体X的平衡分压。随着投料的不断增加,判断的比值___________ (填“变大、变小或不变”)。
④已知:,且相等时K相等。反应1和反应3的随温度T的变化关系如图所示(忽略、随温度的变化)。请在图中画出反应2的随温度的变化关系___________ 。
(1)一定压强下,随温度升高时的熵(S)的具体数据如图所示:
熵值由时,发生的变化是
(2)实验室可用催化的分解制备。
①用三个离子方程式表示该催化反应历程(反应机理)如下(请完成步骤Ⅰ):
步骤Ⅰ:
步骤Ⅱ:;
步骤Ⅲ:。
②标准状态下,下列物质气态时的相对能量如下表:
物质(g) | O | H | HO | HOO | |||
能量 | 249 | 218 | 39 | 10 | 0 |
根据上表中数据推测,的键能
是工业上应用最广的助燃剂。以煤炭为原料,通入一定比例的空气和水蒸气,经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。在C和的体系中发生以下反应:
反应1:
反应2:
反应3:
③一定温度下的恒容密闭体系中,用表示气体X的平衡分压。随着投料的不断增加,判断的比值
④已知:,且相等时K相等。反应1和反应3的随温度T的变化关系如图所示(忽略、随温度的变化)。请在图中画出反应2的随温度的变化关系
您最近一年使用:0次
解答题-工业流程题
|
较难
(0.4)
名校
【推荐2】硫酸镍一般用于电镀印染媒染剂、金属着色剂等。电镀污泥中主要含有、、、、和等化合物。一种从电镀污泥中回收金属铜和制备硫酸镍的工艺流程如图1,回答下列问题:
已知:①焙烧时和,分别转化为、。
②几种金属离子开始沉淀和沉淀完全的如表:
(1)镍具有优良的物理和化学特性。羰基法提纯粗镍涉及反应:。已知(忽略、随温度的变化),当时,反应可以自发进行。若要提高反应中的产率且使反应自发进行,采取的反应条件为_______。
(2)“焙烧”时,参与反应的化学方程式为_______ 。
(3)“滤液”的主要成分是含有少量重金属阳离子的溶液,除杂装置如图2所示,
离子交换柱原理为:;
液体X的溶质主要是_______ (填化学式),液体Y是_______ (填名称)。
(4)“沉铁”时_______ (填“能”或“不能”)一并除去含铝杂质,理由是_______ 。
(5)下列金属的冶炼原理与本工艺流程中制Cu的方法相似的是_______(填标号)。
已知:①焙烧时和,分别转化为、。
②几种金属离子开始沉淀和沉淀完全的如表:
金属离子 | ||||
开始沉淀的 | 1.1 | 4.1 | 6.7 | 4.2 |
完全沉淀的 | 3.2 | 5.4 | 9.5 | 6.7 |
A.高温高压 | B.低温高压 | C.低温低压 | D.高温低压 |
(3)“滤液”的主要成分是含有少量重金属阳离子的溶液,除杂装置如图2所示,
离子交换柱原理为:;
液体X的溶质主要是
(4)“沉铁”时
(5)下列金属的冶炼原理与本工艺流程中制Cu的方法相似的是_______(填标号)。
A.加热氧化银制银 | B.四氯化钛中加镁冶炼钛 |
C.焙烧辰砂(HgS)制汞 | D.电解硫酸锰制锰 |
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】I、目前我国主要使用肼(N2H4)作为卫星发射所用燃料。
(1)N2H4可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和H2O。
已知:
①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l) ΔH=-19.5kJ·mol−1K1
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534.2kJ·mol−1K2
写出反应③液体燃料N2H4与液态N2O4反应生成N2和H2O的热化学方程式:___________ ,K1、K2、K3之间的关系:___________
(2)若已知下列数据:
试根据表中数据计算出N-H的键能:___________ kJ·mol−1
Ⅱ、在体积为2L的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。其化学平衡常数K和温度T的关系如下表所示:
(3)该反应为___________ 反应(填“吸热”、“放热”),原因为___________
(4)830℃下,若向容器中分别加入2molH2和2molCO2,10s后达到平衡,则这段时间内(H2)=___________ ,转化率α(CO2)=___________
(5)1200℃时,在某时刻体系中CO2、H2、CO、H2O的物质的量分别为4mol、4mol、8mol、8mol,则此时上述反应的平衡向___________ 移动(填“正向”、“逆向”或“不”)
Ⅲ、已知在不同温度下,甲烷隔绝空气有可能发生如下两个裂解反应:①CH4(g)→C(s)+2H2(g),②2CH4(g)→C2H4(g)+3H2(g)。某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度,查阅资料,得到如下热力学数据:
反应①的ΔH(298K)=+74.848kJ/mol,ΔS(298K)=+80.674J/(mol·K)
反应②的ΔH(298K)=+376.426kJ/mol,ΔS(298K)=+220.211J/(mol·K)
已知,上述反应的焓变和熵变随温度变化很小。请帮助这位同学回答下列问题:
(6)反应①在___________ (填“高温”或“低温”)下能自发进行
(7)为了提高甲烷的炭化程度,下列温度最合适的是___________
(1)N2H4可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和H2O。
已知:
①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l) ΔH=-19.5kJ·mol−1K1
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534.2kJ·mol−1K2
写出反应③液体燃料N2H4与液态N2O4反应生成N2和H2O的热化学方程式:
(2)若已知下列数据:
化学键 | N-N | N≡N | H-O | O=O |
键能/kJ·mol-1 | 190 | 946 | 462.8 | 498.8 |
试根据表中数据计算出N-H的键能:
Ⅱ、在体积为2L的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。其化学平衡常数K和温度T的关系如下表所示:
T/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
(4)830℃下,若向容器中分别加入2molH2和2molCO2,10s后达到平衡,则这段时间内(H2)=
(5)1200℃时,在某时刻体系中CO2、H2、CO、H2O的物质的量分别为4mol、4mol、8mol、8mol,则此时上述反应的平衡向
Ⅲ、已知在不同温度下,甲烷隔绝空气有可能发生如下两个裂解反应:①CH4(g)→C(s)+2H2(g),②2CH4(g)→C2H4(g)+3H2(g)。某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度,查阅资料,得到如下热力学数据:
反应①的ΔH(298K)=+74.848kJ/mol,ΔS(298K)=+80.674J/(mol·K)
反应②的ΔH(298K)=+376.426kJ/mol,ΔS(298K)=+220.211J/(mol·K)
已知,上述反应的焓变和熵变随温度变化很小。请帮助这位同学回答下列问题:
(6)反应①在
(7)为了提高甲烷的炭化程度,下列温度最合适的是___________
A.905.2K | B.927K | C.1273K | D.2000K |
您最近一年使用:0次