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题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:41 题号:21647617
研发二氧化碳利用技术、降低空气中二氧化碳含量一直是化学研究热点。
(1)减少碳排放的方法有很多,转化成有机化合物可有效实现碳循环,如下反应:
a.
b.
c.
上述反应中原子利用率最高的是______(填编号)。
(2)工业上用来生产燃料甲醇。某温度下,在容积为5L的密闭容器中,充入在一定条件下发生反应生成,测得的物质的量(n)随时间变化如图所示

①0~2分钟,该反应中氢气的平均速率为______
②该温度下,此反应的平衡常数______ (保留一位小数)。
③保持温度和体积不变,向上述平衡体系中再同时充入,平衡将______(填“正向”“逆向”或“不”)移动,理由是______
④在恒温恒容条件下,能说明该反应已达平衡状态的是______
A.体积分数保持不变               B.容器中浓度与浓度之比为1:1
C.容器中气体压强保持不变            D.混合气体的密度保持不变
(3)二氧化碳也可用于尿素的制备:   一定条件下,向某恒容密闭容器中充入时达到平衡,测得容器中尿素的物质的量为内尿素的物质的量随时间的变化趋势如图所示。若反应时间达到时,迅速将体系升温(仅发生上述反应),请在图中画出内容器中尿素的物质的量随时间的变化趋势曲线并说明画此图像的依据:______

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解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐1】二氧化碳的转化和利用是重要的研究课题。“碳达峰”“碳中和”“低碳”成为近年热词。请回答:
(1)利用CO2和H2为原料可生产乙烯。已知:
反应I: CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g) △H1=-166.8 kJ·mol-1
反应II: 3CO2(g)+10H2(g) C3H8(g)+6H2O(g) △H2=-493.2 kJ·mol-1
反应III:C3H8(g) CH2=CH2(g)+CH4(g) △H3=+80.0 kJ·mol-1
①反应Ⅳ: 2CO2(g)+6H2(g) CH2=CH2(g)+4H2O(g) △H=_______ kJ·mol-1
②在某催化剂作用下,2.0 L恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,主要发生反应Ⅰ和反应Ⅳ。反应进行t min,测得两种烃的物质的量随温度变化如下图。840℃ 时,C2H4的量比CH4多得多的原因是_______;不改变投料且反应t min,520℃时,若要提高C2H4的产率,可采取的措施是_______;520℃时0~t min内反应Ⅳ的平均反应速率v(C2H4)=_______ (用含 t的代数式表示)。

(2)CO2加氢可制备HCOOH:CO2(g)+H2(g) HCOOH(g) △H=-31.4 kJ•mol-1
实验测得:v=kc(CO2)•c(H2),v=kc(HCOOH),k、k为只与温度有关的速率常数。将一定量CO2和H2充入固定体积为1 L的密闭容器中发生反应。温度为T1℃时,平衡常数K=0.8,则k=_______k;温度为T2℃时,k=1.2k,则 T2℃时平衡压强_______(填 “>”“<”或“=”)T1℃时平衡压强。
(3)标准平衡常数Kθ可以表示平衡时各物质的关系,如反应A(aq)+2B(g)⇌C(g)+D(aq)的Kθ=其中cθ=1 mol/L,pθ为标准大气压(1×105 Pa),p(B)、p(C)分别为平衡时气体的分压,c为平衡时物质的量浓度。N-甲基二乙醇胺(MDEA)吸收CO2的反应可表示为: MDEA(aq)+CO2(g)+H2O(l) MDEAH+(aq)+HCO (aq) 。T℃时,在刚性密闭容器中有20 L 2.5 mol/L的 MDEA 溶液,N2(不参加反应)和 CO2混合气体 16 mol,起始气体总压为pθ,充分吸收后,MDEA浓度降低为2.1 mol/L,CO2的吸收率为80%,则该反应的Kθ=_______(忽略溶液体积变化,计算结果保留两位小数)。
(4)设计CO2熔盐捕获及电化学转化装置如图。a极的电极反应式为_______
2022-04-17更新 | 475次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐2】从煤化工行业中可以得到许多重要的工业资源。回答下列问题:
(1)从煤的气化获得的化工原料气中含有的少量羰基硫(COS)会引起催化制中毒,大气污染等问题。
①羰基硫与烧碱溶液反应生成两种正盐的离子方程式为________________________
②羰基硫的脱硫方法.
已知反应中部分物质的键能数据如下:
化学键C=OC=SH-SH-H
键能745577339436
则CO分子中的碳氧键的键能为________
(2)羰基硫在高温下发生水解反应:时,将充入10L的恒容密闭容器中,30s后反应达到平衡状态,此时的物质的量分数为0.30。
内,COS的平均反应速率________,该反应的平衡常数K=________(保留3位有效数字)。
②向反应容器中再分别充入下列气体,能使COS的转化率增大的是________(填字母)。
A.COS                      B. C.                       D.
(3)将含尾气的空气按一定流速通入酸性溶液中,可实现含尾气的空气脱硫。在溶液吸收的过程中,溶液中的及被吸收的随时间t的变化如图所示:

①由图中信息可知,时间段内,一定发生的反应是________________(用离子方程式表示)。
②t1时刻后,溶液中保持微量减少至基本不变,其原因是________________
2020-04-02更新 | 34次组卷
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【推荐3】氮及其化合物在科研及生产中均有重要的应用。回答下列问题:
(1)NH3与O2在一定压强和800℃条件下发生催化氧化反应时,可发生不同反应:
反应i:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH1= -905kJ·mol-1 
反应ii:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH2= -1268kJ·mol-1 
该条件下N2被O2生成NO的热化学方程式为_______
(2)已知:N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0,将0.04mol N2O4气体充入1L的恒容密闭容器中,控制反应温度为T1,c(N2O4)随t(时间)变化曲线如图。

①下列可以作为反应达到平衡的判据是_______
A.容器内压强不变                  B.v(N2O4)=2v(NO2) C.K不变                  
D.混合气体的密度不变          E.混合气体的颜色不变
②t1时刻反应达到平衡,若t1=15min,计算0~15 min内的平均反应速率v(NO2)=_______,此时反应的平衡常数K=_______
③反应温度T1时,画出0~t2时段,c(NO2)随t变化曲线。保持其他条件不变,改变反应温度为T2(T2>T1),再次画出0~t2时段,c(NO2)随t变化趋势的曲线_______
(3)升高温度,绝大多数的化学反应速率增大,但是NO氧化反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH< 0,该反应的速率却随温度的升高而减小。查阅资料得知NO氧化反应的反应历程分两步,每步反应的速率方程中k和k随温度的升高都增大。
I. 2NO(g)N2O2(g)(快) ΔH1<0;速率方程为v1=k1·c2(NO),v1=k1·c(N2O2)
II. N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢) ΔH2<0;速率方程为v2=k2·c(N2O2)·c(O2),v2=k2·c2(NO2)
①根据速率方程分析,决定NO氧化反应速率的步骤是_______(填“I”或“II”),升高温度该反应速率减小的原因是_______
②一定温度下,反应达到平衡状态,由实验数据得到v2~c(O2)的关系可用如图表示。当x点升高到某一温度时,反应重新达到平衡,则变为相应的点为 _______(填字母)。
2023-02-09更新 | 275次组卷
共计 平均难度:一般