组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学反应速率与化学平衡 > 影响化学反应速率的因素 > 影响化学反应速率的内因 > 活化能及其对反应速率的影响
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:44 题号:21610051
甲醇(CH3OH)是重要有机化工原料,现在全球的能源紧张,甲醇需求也在增大。利用合成气(主要成分为CO和H2)在催化剂的作用下合成甲醇的方法是:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)     ∆H。
(1)已知该反应为自发反应,则∆H___________0。(填“>”,“<”或“=”)
(2)向恒容密闭容器中充入一定量的CO和H2,在使用不同催化剂时,相同时间t内测得CO的转化率随温度的变化如下图所示,有关说法不正确的是___________。
A.使用催化剂Ⅰ时,反应的活化能较高
B.b点时v>v
C.KT1对应的平衡常数等于KT3对应的平衡常数
D.在相同时间t内,理论上最佳生产温度应为T2

(3)已知:v()=k()·p(CO)·p2(H2),v()=k()·p(CH3OH);p(CO),p(H2),p(CH3OH)为各组分气体的分压(分压=气体的物质的量分数×体系总压)。在密闭容器中按物质的量之比为1:2充入CO和H2,测得平衡混合气体中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。

①P1___________10Mpa(填“>”或“<”);
②b、c、d三点平衡常数Kb、Kc、Kd三者之间的关系为___________
③实际工业生产往往采用300-400℃和10Mpa的条件,其原因可能有___________。(至少写出两方面的原因)
④在10Mpa下,求a点的=___________。(保留1位小数)

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②其他条件不变时,增加n(O3),O3氧化SO2的反应几乎不受影响,其可能原因是_______
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①写出NO与ClO反应的离子方程式:_______
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(3)TiO2光催化。主要是利用TiO2光催化剂在紫外线作用下产生的高活性自由基(·OH、·O)和h+(h+代表空位,空位有很强的得电子能力),将烟气中的SO2、NO等氧化除去。TiO2光催化剂粒子表面产生·OH的机理如图所示(图中部分产物略去)。已知TiO2中电子跃迁的能量hv=3.2eV。

①TiO2光催化剂在紫外线作用下产生·OH的过程可描述为_______
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相关物质的摩尔生成焓∆HfHm如下表所示。
物质N2O4(g)N2H4(l)H2O(g)
摩尔生成焓∆HfHm(kJ/mol)+10.8+165.8.-242.0
注:一定温度下,由元素的最稳定单质生成1mol纯物质的热效应称为该物质的摩尔生成焓,用∆HfHm表示。如N2H4(1)的摩尔生成焓:N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)   ∆HfHm =+165.8kJ/mol
①∆H1=___________kJ/mol。
②结合化学反应原理分析,N2H4(l)作推近剂燃料可与N2O4(g)自发进行反应的原因是___________
(2)火箭推进器内氢氧燃烧的简化反应历程如下图所示,分析其反应机理。

该历程分步进行,其中氢氧燃烧决速步对应的反应方程式为___________
Ⅱ.在温度T下,容积固定的密闭容器中充入3 mol NO和2 mol H2发生2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g),起始压强为p0,一段时间后,反应达到平衡,此时压强p=0.9p0
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(3)从图中可看出将氧化成有两条途径:①经过程III、过程IV转化成;②经过程II转化成。这两种途径相比,①改变的条件是_______,改变该条件主要是降低了_______。已知过程IV的化学方程式为,则过程III的热化学方程式为_______
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