甲烷是天然气的主要成分,是一种重要的清洁能源和化工原料。
(1)用煤制天然气时会发生多个反应,通过多种途径生成CH4。
已知:
CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(g)ΔH=-203kJ·mol-1
写出CO与H2O(g)反应生成H2和CO2的热化学方程式___________ 。
(2)工业上常用与水蒸气在一定条件下来制取H2,其原理为:。
①一定温度时,在一个体积为2L的恒容密闭容器中,加入1molCH4和1.4mol水蒸气发生上述反应,5min后达平衡,生成0.2molCO,用H2表示该反应的速率为___________ ,此反应的平衡常数为___________ (结果保留到小数点后三位)。
②下列说法中能说明此反应达到平衡状态的是___________ 。
A.体系的压强不再发生变化
B.生成1molCH4的同时消耗3molH2
C.体系的平均相对分子质量不再发生变化
D.体系的密度不再发生变化
E.反应速率
(3)一定温度下,向某密闭容器中充入适量CH3CHO(g),发生反应,经过相同时间测得CH3CHO的转化率与压强的关系如图所示:
①时,增大压强,CH3CHO的转化率降低,其原因是___________ 。
②当压强为4MPa时,该反应的平衡常数Kp=___________ MPa(用各物质分压计算的平衡常数为Kp,分压=总压×物质的量分数)。
(4)电化学制。下图表示以KOH溶液作电解质溶液进行电解的示意图,在Cu电极上可以转化为,该电极反应的方程式为___________ 。
(1)用煤制天然气时会发生多个反应,通过多种途径生成CH4。
已知:
CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(g)ΔH=-203kJ·mol-1
写出CO与H2O(g)反应生成H2和CO2的热化学方程式
(2)工业上常用与水蒸气在一定条件下来制取H2,其原理为:。
①一定温度时,在一个体积为2L的恒容密闭容器中,加入1molCH4和1.4mol水蒸气发生上述反应,5min后达平衡,生成0.2molCO,用H2表示该反应的速率为
②下列说法中能说明此反应达到平衡状态的是
A.体系的压强不再发生变化
B.生成1molCH4的同时消耗3molH2
C.体系的平均相对分子质量不再发生变化
D.体系的密度不再发生变化
E.反应速率
(3)一定温度下,向某密闭容器中充入适量CH3CHO(g),发生反应,经过相同时间测得CH3CHO的转化率与压强的关系如图所示:
①时,增大压强,CH3CHO的转化率降低,其原因是
②当压强为4MPa时,该反应的平衡常数Kp=
(4)电化学制。下图表示以KOH溶液作电解质溶液进行电解的示意图,在Cu电极上可以转化为,该电极反应的方程式为
更新时间:2024-02-03 12:08:30
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(0.4)
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【推荐1】乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯气相直接水合法或电解法制取。回答下列问题:
Ⅰ、乙烯气相直接水合法制乙醇
(1)已知:
①2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H1=-23.9kJ·mol
②2CH3OH(g)=C2H4(g)+2H2O(g) △H2=-29.1kJ·mol
③C2H5OH(g)=CH3OCH3(g) △H3=+50.6kJ·mol
则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的△H=___________ 。
(2)已知等物质的量的C2H4和H2O的混合气体在一定的条件下反应,乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系如图。
①图中压强P1、P2、P3由小到大的顺序为___________ 。
②乙烯水合制乙醇反应在图中A点(P2=8.1MPa)的平衡常数Kp=___________ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,结果保留两位有效数字)。
③若保持其他条件不变,将容器改为恒压密闭容器,则C2H4的平衡转化率将___________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
Ⅱ、电解法制乙醇
(3)以铅蓄电池为电源可将CO2转化为乙醇,其原理如图所示,电极材料均为惰性电极。该电解池阴极上的电极反应式为___________ ;每生成0.2mol乙醇,理论上消耗铅蓄电池中___________ mol硫酸。
Ⅰ、乙烯气相直接水合法制乙醇
(1)已知:
①2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H1=-23.9kJ·mol
②2CH3OH(g)=C2H4(g)+2H2O(g) △H2=-29.1kJ·mol
③C2H5OH(g)=CH3OCH3(g) △H3=+50.6kJ·mol
则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的△H=
(2)已知等物质的量的C2H4和H2O的混合气体在一定的条件下反应,乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系如图。
①图中压强P1、P2、P3由小到大的顺序为
②乙烯水合制乙醇反应在图中A点(P2=8.1MPa)的平衡常数Kp=
③若保持其他条件不变,将容器改为恒压密闭容器,则C2H4的平衡转化率将
Ⅱ、电解法制乙醇
(3)以铅蓄电池为电源可将CO2转化为乙醇,其原理如图所示,电极材料均为惰性电极。该电解池阴极上的电极反应式为
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解题方法
【推荐2】完成下列问题
(1)工厂烟气(主要污染物 、)直接排放会造成空气污染,需处理后才能排放。用氧化。氧化过程中部分反应的能量变化如图所示。
①已知 。则转化为的热化学方程式为___________ 。
②其他条件不变时,反应过渡态所需能量越高,反应越难进行,速率越慢。增加,氧化的反应几乎不受影响,其可能原因是_______ 。
(2)利用如图1装置可将转化为,变废为宝,分别在两极通入和,溶液中向______ 极(填“A”或“B”)移动,请写出正极的电极反应式为_______ ,该电池总反应方程式为_______ 。
(3)利用电解法处理含氮氧化物的废气。实验室模拟电解法吸收NO,装置如图2所示(均为石墨电极),电解过程中NO转化为硝酸,请写出阳极的电极反应式为_______ ;电解总反应方程式为______ 。
(4)电解产生的氢气在标准状况下的体积为33.6L,生成的稀硝酸和足量的硫酸混合最多可溶解的铜的质量为______ 。(写出计算过程)
(1)工厂烟气(主要污染物 、)直接排放会造成空气污染,需处理后才能排放。用氧化。氧化过程中部分反应的能量变化如图所示。
①已知 。则转化为的热化学方程式为
②其他条件不变时,反应过渡态所需能量越高,反应越难进行,速率越慢。增加,氧化的反应几乎不受影响,其可能原因是
(2)利用如图1装置可将转化为,变废为宝,分别在两极通入和,溶液中向
(3)利用电解法处理含氮氧化物的废气。实验室模拟电解法吸收NO,装置如图2所示(均为石墨电极),电解过程中NO转化为硝酸,请写出阳极的电极反应式为
(4)电解产生的氢气在标准状况下的体积为33.6L,生成的稀硝酸和足量的硫酸混合最多可溶解的铜的质量为
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【推荐3】碳中和是目前全球关注的热点。研发利用CO2成为目前的研究热点。将CO2加氢转化为甲醇是一种有效利用CO2的方式之一。
(1)已知:
由上述反应,可知CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的△H=______ mol∙L−1。
(2)实验室在1L密闭容器中进行模拟合成实验。将1molCO2和3molH2通入容器中,在催化剂的作用下,恒温500°C反应,每隔一定时间测得容器中甲醇和水蒸气的浓度如下:(表中数据单位:mol∙L−1)
I.反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) (主反应);
II.反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
①反应开始10分钟内,H2的平均反应速率为___________ ;
②该温度下,CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)平衡常数K的数值为___________ ;
③500°C时,将容器的容积压缩到原来的一半,在其他条件不变的情况下,平衡体系中变化正确的是___________ 。
a.c(H2)减小
b.I反应正反应速率加快,逆反应速率减慢
c.CH3OH的物质的量增加
d.重新平衡时比值增大
(3)在上述模拟合成实验中,在催化剂的作用下,测定不同温度下,CO2平衡转化率与甲醇的选择性的关系如下表所示:
注:甲醇的选择性指反应中CO2转化为甲醇的百分比
请解释说明CO2平衡转化率先降低后升高的原因___________ ,并解释甲醇的选择性先升高后降低的原因___________ 。
(4)金属−CO2电池同样是一种有效利用CO2的方式之一,福建物构所王要兵教授团队研究出可充电的水系Zn−CO2电池。根据电池示意图,电解质溶液均参与对应的电极反应,请写出放电时电池正极反应:___________ 。
(1)已知:
由上述反应,可知CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的△H=
(2)实验室在1L密闭容器中进行模拟合成实验。将1molCO2和3molH2通入容器中,在催化剂的作用下,恒温500°C反应,每隔一定时间测得容器中甲醇和水蒸气的浓度如下:(表中数据单位:mol∙L−1)
I.反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) (主反应);
II.反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
物质\时间 | 10min | 20min | 30min | 40min | 50min | 60min |
CH3OH(g) | 0.40 | 0.55 | 0.65 | 0.73 | 0.80 | 0.80 |
H2O(g) | 0.45 | 0.63 | 0.78 | 0.86 | 0.90 | 0.90 |
②该温度下,CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)平衡常数K的数值为
③500°C时,将容器的容积压缩到原来的一半,在其他条件不变的情况下,平衡体系中变化正确的是
a.c(H2)减小
b.I反应正反应速率加快,逆反应速率减慢
c.CH3OH的物质的量增加
d.重新平衡时比值增大
(3)在上述模拟合成实验中,在催化剂的作用下,测定不同温度下,CO2平衡转化率与甲醇的选择性的关系如下表所示:
T/°C | 300 | 500 | 700 |
CO2平衡转化率/% | 93 | 90 | 92 |
甲醇的选择性/% | 83.6 | 88.9 | 73.1 |
请解释说明CO2平衡转化率先降低后升高的原因
(4)金属−CO2电池同样是一种有效利用CO2的方式之一,福建物构所王要兵教授团队研究出可充电的水系Zn−CO2电池。根据电池示意图,电解质溶液均参与对应的电极反应,请写出放电时电池正极反应:
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解答题-原理综合题
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【推荐1】随着我国碳达峰、碳中和目标的确定,二氧化碳资源化利用倍受关注。
Ⅰ.以和为原料合成尿素的反应为:,该反应为放热反应。
(1)上述反应中,有利于加快反应速率的措施是___________ (填序号),有利于提高平衡转化率的措施是___________ (填序号)。
A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压
(2)研究发现,合成尿素反应分两步完成,其热化学方程式如下:
第一步:
第二步:
则合成尿素总反应的热化学方程式为___________ 。
Ⅱ.以和催化重整制备合成气:
(3)在恒容密闭容器中通入物质的量均为0.2mol的和在一定条件下发生反应:,的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。
①若反应在恒温、恒压密闭容器中进行,能说明反应到达平衡状态的是___________ (填序号)。
A.反应速率:
B.同时断裂2molC-H键和1molH-H键
C.容器内混合气体的压强保持不变
D.容器中混合气体的密度保持不变
②由图可知,Y点速率___________ (填“>”“<”或“=”,下同);容器内压强___________ 。
③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数,用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp,则X点对应温度下的Kp=___________ (用含的代数式表示)。
Ⅲ.电化学法还原二氧化碳制取乙烯:在强酸性溶液中通入气体,用惰性电极进行电解可制得乙烯。其原理如图所示:
(4)该装置中,当电路中通过2mol电子时,产生标况下的体积为___________ L;阴极的电极反应式为___________ 。
Ⅰ.以和为原料合成尿素的反应为:,该反应为放热反应。
(1)上述反应中,有利于加快反应速率的措施是
A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压
(2)研究发现,合成尿素反应分两步完成,其热化学方程式如下:
第一步:
第二步:
则合成尿素总反应的热化学方程式为
Ⅱ.以和催化重整制备合成气:
(3)在恒容密闭容器中通入物质的量均为0.2mol的和在一定条件下发生反应:,的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。
①若反应在恒温、恒压密闭容器中进行,能说明反应到达平衡状态的是
A.反应速率:
B.同时断裂2molC-H键和1molH-H键
C.容器内混合气体的压强保持不变
D.容器中混合气体的密度保持不变
②由图可知,Y点速率
③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数,用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp,则X点对应温度下的Kp=
Ⅲ.电化学法还原二氧化碳制取乙烯:在强酸性溶液中通入气体,用惰性电极进行电解可制得乙烯。其原理如图所示:
(4)该装置中,当电路中通过2mol电子时,产生标况下的体积为
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解题方法
【推荐2】钒及其化合物在工业上有许多用途。从废钒(主要成分V2O3、V2O5、Fe2O3、FeO、SiO2)中提取五氧化二钒的一种工艺流程如图。
已知:①VOSO4能溶于水,VO2+与Fe不能反应。
②有机溶剂H2R对VO2+及Fe3+萃取率高,但不能萃取Fe2+。
回答下列问题:
(1)“酸浸、氧化”过程中V2O3转化为VO2+,反应的离子方程式为_______ ,若用浓盐酸代替硫酸,V2O5转化为VO2+,同时生成有毒的黄绿色气体,反应的化学方程式为_____________ 。
(2)萃取前用“铁粉”对浸出液进行处理,主要目的是_________ ,为检验处理后的浸出液中是否含有Fe3+,可选用的化学试剂是______ (填试剂名称)。
(3)“溶剂萃取与反萃取”可表示为:VO2++H2RVOR+2H+。为了提高VO2+的产率,反萃取剂可选用____
a.NaCl b.NaOH c.H2SO4
(4)反萃取后的水层中加KClO3,使VO2+变为VO,ClO变为Cl﹣。当反应3mol VO2+时,至少需要KClO3的物质的量为_________ mol。
(5)已知NH4VO3难溶于水,Ksp=3.0×10﹣8,向10mL 0.2mol•L﹣1 NaVO3的滤液中加入等体积的NH4Cl溶液(忽略混合过程中的体积变化),欲使VO沉淀完全,则NH4Cl溶液的最小浓度为_______________ (溶液中某离子浓度≤1×10﹣5mol•L﹣1时,认为该离子沉淀完全)。
已知:①VOSO4能溶于水,VO2+与Fe不能反应。
②有机溶剂H2R对VO2+及Fe3+萃取率高,但不能萃取Fe2+。
回答下列问题:
(1)“酸浸、氧化”过程中V2O3转化为VO2+,反应的离子方程式为
(2)萃取前用“铁粉”对浸出液进行处理,主要目的是
(3)“溶剂萃取与反萃取”可表示为:VO2++H2RVOR+2H+。为了提高VO2+的产率,反萃取剂可选用
a.NaCl b.NaOH c.H2SO4
(4)反萃取后的水层中加KClO3,使VO2+变为VO,ClO变为Cl﹣。当反应3mol VO2+时,至少需要KClO3的物质的量为
(5)已知NH4VO3难溶于水,Ksp=3.0×10﹣8,向10mL 0.2mol•L﹣1 NaVO3的滤液中加入等体积的NH4Cl溶液(忽略混合过程中的体积变化),欲使VO沉淀完全,则NH4Cl溶液的最小浓度为
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(0.4)
解题方法
【推荐3】Ⅰ、一定温度下,某容器中加入足量的碳酸钙发生反应:CaCO3(s)⇌CaO(s)+CO2(g) △H>0;一段时间后达到平衡。
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=______ ; 为了提高CO2的生成率,可采取的措施______
A.减压B.升温C.增加碳酸钙的量D.转移出CO2
(2)对于该反应,下列说法正确的是______
A.CaCO3(s)加热分解生成CaO(s)和CO2(g),△S>0
B.将容器缩小为原来的一半,平衡不移动
C.将容器扩大为原来的两倍,平衡发生移动,再次平衡后,气体密度不变
D.增大压强,平衡逆向移动,K值减小
Ⅱ、在恒温恒压密闭容器中通入CO和H2O各1mol发生反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),当反应达到平衡后,维持温度与压强不变,t1时再通入各1 mol的CO 和H2O 的混合气体,请在下图中画出正反应和逆反应速率在t1后随时间t变化的曲线图。
____________
Ⅲ、雾霾的组成成分复杂,包括数百种大气化学颗粒物与气体。图电解装置可将雾霾中的SO2、NO转化为(NH4)2SO4,阴极的电极反应式是______ ,物质A是______ (填名称)
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=
A.减压B.升温C.增加碳酸钙的量D.转移出CO2
(2)对于该反应,下列说法正确的是
A.CaCO3(s)加热分解生成CaO(s)和CO2(g),△S>0
B.将容器缩小为原来的一半,平衡不移动
C.将容器扩大为原来的两倍,平衡发生移动,再次平衡后,气体密度不变
D.增大压强,平衡逆向移动,K值减小
Ⅱ、在恒温恒压密闭容器中通入CO和H2O各1mol发生反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),当反应达到平衡后,维持温度与压强不变,t1时再通入各1 mol的CO 和H2O 的混合气体,请在下图中画出正反应和逆反应速率在t1后随时间t变化的曲线图。
Ⅲ、雾霾的组成成分复杂,包括数百种大气化学颗粒物与气体。图电解装置可将雾霾中的SO2、NO转化为(NH4)2SO4,阴极的电极反应式是
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【推荐1】I.利用γ-丁内酯(BL)制备1,4-丁二醇(BD),反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和1-丁醇(BuOH)的副反应,涉及反应如图:
已知:①反应I为快速平衡,可认为不受慢反应II、III的影响;②因反应I在高压H2氛围下进行,故H2压强近似等于总压。回答下列问题:
(1)以5.0×10-3molBL或BD为初始原料,在493K、3.0×103kPa的高压H2氛围下,分别在恒压容器中进行反应。达平衡时,以BL为原料,体系向环境放热XkJ;以BD为原料,体系从环境吸热YkJ。忽略副反应热效应,反应I焓变△H(493K,3.0×103kPa)=____ kJ•mol-1。
II.一定条件下,将0.1molNH3通入3L的密闭容器中进行反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)(此时容器内总压为200kPa),各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。
(2)①若保持容积不变,t1时反应达到平衡,用N2的浓度变化表示0~t1时间内的反应速率v(N2)=___ mol•L-1•min-1(用含t1的代数式表示)。
②若t2时将容积迅速增大至原来的2倍并保持不变,则图中能正确表示容积增大后H2分压变化趋势的曲线是____ (用a、b、c、d表示),理由是____ 。
③若t2时保持容积不变再充入0.1NH3,则化学平衡将____ (填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”),再次达到平衡时,与t1时相比,NH3的体积分数_____ (填“变大”“变小”或“不变”)。
已知:①反应I为快速平衡,可认为不受慢反应II、III的影响;②因反应I在高压H2氛围下进行,故H2压强近似等于总压。回答下列问题:
(1)以5.0×10-3molBL或BD为初始原料,在493K、3.0×103kPa的高压H2氛围下,分别在恒压容器中进行反应。达平衡时,以BL为原料,体系向环境放热XkJ;以BD为原料,体系从环境吸热YkJ。忽略副反应热效应,反应I焓变△H(493K,3.0×103kPa)=
II.一定条件下,将0.1molNH3通入3L的密闭容器中进行反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)(此时容器内总压为200kPa),各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。
(2)①若保持容积不变,t1时反应达到平衡,用N2的浓度变化表示0~t1时间内的反应速率v(N2)=
②若t2时将容积迅速增大至原来的2倍并保持不变,则图中能正确表示容积增大后H2分压变化趋势的曲线是
③若t2时保持容积不变再充入0.1NH3,则化学平衡将
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【推荐2】全球大气 浓度升高对人类生产生活产生了影响,研究二氧化碳的回收对我国2060年实现碳中和具有现实意义,碳及其化合物的资源化利用成为研究热点。回答下列问题:
(1)工业上用二氧化碳催化加氢可合成乙醇,其反应原理为:
①通过表格中的数值可以推断:该反应在________ (填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
②的平衡转化率与氢碳比 及压强、温度的关系分别如图 a和图 b所示。
图a中氢碳比从大到小的顺序为___________ 。图b中压强从大到小的顺序为___________ 。
(2)反应
反应
反应
①___________ ,___________ (用 表示)。
②研究表明,反应 Ⅲ的速率方程为 表示反应气体的物质的量分数,为平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度计算),为反应的速率常数。当恒压,只发生反应Ⅲ:COg+H2Og⇌CO2g+H2gΔH3=-akJ⋅mol-1K3且 加料时,平衡转化率为 b,求反应物转化率为时的反应速率___________ (用含 的计算式表示,不用化简)。
(3)已知 时,大气中的 溶于水存在以下过程:
①
②
溶液中的浓度 为比例系数,此题可看为常数)。当大气压强为,大气中的物质的量分数为时,溶液中的浓度为_______ (忽略和水的电离)。
(1)工业上用二氧化碳催化加氢可合成乙醇,其反应原理为:
温度/ | 400 | 500 |
平衡常数 | 9 | 5.3 |
②的平衡转化率与氢碳比 及压强、温度的关系分别如图 a和图 b所示。
图a中氢碳比从大到小的顺序为
(2)反应
反应
反应
①
②研究表明,反应 Ⅲ的速率方程为 表示反应气体的物质的量分数,为平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度计算),为反应的速率常数。当恒压,只发生反应Ⅲ:COg+H2Og⇌CO2g+H2gΔH3=-akJ⋅mol-1K3且 加料时,平衡转化率为 b,求反应物转化率为时的反应速率
(3)已知 时,大气中的 溶于水存在以下过程:
①
②
溶液中的浓度 为比例系数,此题可看为常数)。当大气压强为,大气中的物质的量分数为时,溶液中的浓度为
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【推荐3】近几年科学家提出了“绿色自由”的构想。把空气中的CO2进行转化,并使之与H2反应生成可再生能源甲醇。
(1)已知4.4kg CO2与足量H2恰好完全反应,生成气态的水和气态的甲醇,可放出4947kJ的热量,试写出该反应的热化学方程式___________ 。
(2) 一定条件下,往2L恒容密闭容器中充入1mol CO2和3 mol H2在不同催化剂作用下发生反应I、反应II与反应Ⅲ,相同时间内CO2的转化率随温度变化如图(图中c点的转化率为66.67%,即转化了2/3)所示:
①催化剂效果最佳的反应是___________ (填“反应I”、“反应II”、“反应Ⅲ”)。
②b点v(正)___________ v(逆) (填“>”,“<", “=”) 。
③若此反应在a点时已达平衡状态,a点的转化率比c点高的原因是___________ 。若其他条件不变,将a点容器的体积压缩至原来的一半,一段时间后反应再达平衡时,与原平衡比较下列说法正确的是___________ 。
A.CO2的浓度减小 B.正反应速率增大,逆反应速率减小
C.CO2和H2的体积比为1:3 D. CH3OH的体积分数增大
④c点时该反应的平衡常数K =___________ 。
(3)科学家还研究了其它转化温室气体的方法,利用如图所示装置可以将CO2转化为气体燃料CO。该装置工作时,N电极的电极反应式为___________ 。
(1)已知4.4kg CO2与足量H2恰好完全反应,生成气态的水和气态的甲醇,可放出4947kJ的热量,试写出该反应的热化学方程式
(2) 一定条件下,往2L恒容密闭容器中充入1mol CO2和3 mol H2在不同催化剂作用下发生反应I、反应II与反应Ⅲ,相同时间内CO2的转化率随温度变化如图(图中c点的转化率为66.67%,即转化了2/3)所示:
①催化剂效果最佳的反应是
②b点v(正)
③若此反应在a点时已达平衡状态,a点的转化率比c点高的原因是
A.CO2的浓度减小 B.正反应速率增大,逆反应速率减小
C.CO2和H2的体积比为1:3 D. CH3OH的体积分数增大
④c点时该反应的平衡常数K =
(3)科学家还研究了其它转化温室气体的方法,利用如图所示装置可以将CO2转化为气体燃料CO。该装置工作时,N电极的电极反应式为
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【推荐1】Ⅰ.已知水的电离平衡曲线如图所示,试回答下列问题:
(1)若从A点到D点,可采用的措施是_______ 。
a.升温 b.加入少量的NaOH c.加入少量的
(2)E对应的温度下,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与溶液的体积比为_______ 。
Ⅱ.是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定。为测定制备的产品的纯度:准确称取Wg产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉做指示剂,用碘的标准溶液滴定,反应原理为。
(3)滴定至终点时,溶液颜色的变化为由_______ 色变_______ 色。
(4)滴定起始和终点的液面位置如图,则消耗碘的标准溶液体积为_______ mL,产品的纯度为(设相对分子质量为M) _______ ×100%。(填选项)
A. B.
C. D.
Ⅲ.电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池,装有电解液;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:
(5)若X、Y都是惰性电极,a是2LKCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则X、Y区域_______ 先变色(填X或Y),颜色变成_______ 色,若复原该电解池,需要加适量的_______ ;(填化学式);当两极共生成4.48L(已折算为标准状况)气体时,电解池溶液的pH=_______ (忽略溶液的体积变化,且在常温条件下)。
(6)若要在铁上镀一层锌,则Y的电极材料是_______ ,(均填化学式,下同),X的电极材料是_______ 。
(1)若从A点到D点,可采用的措施是
a.升温 b.加入少量的NaOH c.加入少量的
(2)E对应的温度下,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与溶液的体积比为
Ⅱ.是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定。为测定制备的产品的纯度:准确称取Wg产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉做指示剂,用碘的标准溶液滴定,反应原理为。
(3)滴定至终点时,溶液颜色的变化为由
(4)滴定起始和终点的液面位置如图,则消耗碘的标准溶液体积为
A. B.
C. D.
Ⅲ.电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池,装有电解液;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:
(5)若X、Y都是惰性电极,a是2LKCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则X、Y区域
(6)若要在铁上镀一层锌,则Y的电极材料是
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【推荐2】氮的氧化物是大气污染物之一,研究氮氧化物的反应机理对缓解环境污染有重要意义。回答下列问题:
(1)碘蒸气的存在能大幅度提高的分解速率,其催化机理为:
第一步:(快反应) ;
第二步:(慢反应);
第三步:(快反应)。
实验表明,含碘时分解速率方程(k为速率常数)。
①__________ (填“>”“<”或“=”)0,第__________ 步反应的活化能最大。
②温度升高,k__________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)为探究温度及不同催化剂对反应 的影响,分别在不同温度、不同催化剂下,保持其他初始条件不变,重复实验,在相同时间内测得NO转化率与温度的关系如图所示:①N点v(正)__________ (填“>”“<”或“=”)v(逆)。
②M→N时,NO转化率降低的原因可能是__________ 。
(3)利用现代技术可以探究压强对化学平衡移动的影响。在恒定温度T℃下,往针筒中充入一定体积的气体后密封并保持活塞位置不变,在时刻迅速移动活塞后并保持活塞位置不变,测定针筒内气体压强变化如图所示:①B点时,T℃下,反应的平衡常数__________ (为以分压表示的平衡常数,用含的算式表示)。
②内,该反应速率__________ (用含、、的式子表示)。
(4)以、及熔融形成的燃料电池工作原理如图所示:①a极电极反应式为__________ 。
②若电路中有2mol电子转移,则理论上b极消耗__________ 。
(1)碘蒸气的存在能大幅度提高的分解速率,其催化机理为:
第一步:(快反应) ;
第二步:(慢反应);
第三步:(快反应)。
实验表明,含碘时分解速率方程(k为速率常数)。
①
②温度升高,k
(2)为探究温度及不同催化剂对反应 的影响,分别在不同温度、不同催化剂下,保持其他初始条件不变,重复实验,在相同时间内测得NO转化率与温度的关系如图所示:①N点v(正)
②M→N时,NO转化率降低的原因可能是
(3)利用现代技术可以探究压强对化学平衡移动的影响。在恒定温度T℃下,往针筒中充入一定体积的气体后密封并保持活塞位置不变,在时刻迅速移动活塞后并保持活塞位置不变,测定针筒内气体压强变化如图所示:①B点时,T℃下,反应的平衡常数
②内,该反应速率
(4)以、及熔融形成的燃料电池工作原理如图所示:①a极电极反应式为
②若电路中有2mol电子转移,则理论上b极消耗
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】环境治理依然是当今的热点问题,研究新的环境治理手段具有重要意义。回答下列问题:
(1) 的反应历程分以下两步:
① ;
②_______ (用含、的式子表示)。
(2)催化还原是重要的烟气脱硝技术,研究发现在以为主的催化剂上可能发生的反应过程如图。请写出脱硝过程的总反应的化学方程式:_______ 。
(3)利用如图所示原理去除:
基态原子中,电子占据的最高能级为_______ 能级,该能级轨道的形状为_______ ;电解池中阴极反应式为_______ 。A口每产生(体积已换算成标准状况,不考虑的溶解),可处理的物质的量为_______ mol。
(4)一定温度下,在体积为的恒容密闭容器中加入和发生反应,测得和的物质的量随时间的变化如图所示:
①从反应开始至达到化学平衡时,以表示的平均化学反应速率为_______ 。
②若该反应的正、逆反应速率分别可表示为,,、分别为正、逆反应速率常数,、两点对应的时刻,该反应的正反应速率之比_______ 。
③若平衡时总压强为,用平衡分压代替其平衡浓度表示的化学平衡常数_______ [已知:气体分压气体总压该气体的体积分数]。
(1) 的反应历程分以下两步:
① ;
②
(2)催化还原是重要的烟气脱硝技术,研究发现在以为主的催化剂上可能发生的反应过程如图。请写出脱硝过程的总反应的化学方程式:
(3)利用如图所示原理去除:
基态原子中,电子占据的最高能级为
(4)一定温度下,在体积为的恒容密闭容器中加入和发生反应,测得和的物质的量随时间的变化如图所示:
①从反应开始至达到化学平衡时,以表示的平均化学反应速率为
②若该反应的正、逆反应速率分别可表示为,,、分别为正、逆反应速率常数,、两点对应的时刻,该反应的正反应速率之比
③若平衡时总压强为,用平衡分压代替其平衡浓度表示的化学平衡常数
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