二氧化碳的捕集和资源化利用是缓解温室效应的重要战略方向。回答下列问题:
(1)我国在二氧化碳催化加氢合成甲醇上取得了突破性进展,有关反应如下:
反应ⅰ
反应ⅱ
和合成甲醇的热化学方程式为_______ 。
(2)在催化剂M的作用下,的微观反应历程和相对能量()如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注。已知:●表示C,•表示O,○表示H。
历程Ⅰ:
反应甲:
历程Ⅱ:
反应乙:_______
历程Ⅲ:
反应丙:
①历程Ⅱ中的反应乙可表示为_______ 。
②决定的总反应速率的是历程_______ (填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(3)将和按物质的量之比充入一恒容密闭容器中,同时发生了反应ⅰ和反应ⅱ,测得的平衡转化率随温度、压强变化的情况如图所示。
①压强、、由小到大的顺序为_______ 。
②B点、A点的化学反应速率大小:_______ (填“”、“”或“”)。
③温度高于543K时,的平衡转化率随温度的升高而增大的原因是_______ 。
④图中M点对应的温度下,已知的选择性(生成的与转化的的百分比)为40%,该温度下反应ⅱ的平衡常数为_______ (结果保留3位小数)。
(4)催化加氢合成乙酸在减少碳排放的同时还可以生产重要的化工原料。已知电离度,为一定浓度下电解质的摩尔电导率,为无限稀释时溶液的摩尔电导率,()。某小组实验测得时,乙酸的。
①该条件下测定的乙酸的电离平衡常数为_______ (列出计算式,不需化简)。
②在298K时,几种离子的摩尔电导率如表所示。已知:摩尔电导率越大,溶液的导电性越好。空间站通过电解水实现的再生,从导电性角度选择,最适宜的电解质为出_______ (填化学式)。
(1)我国在二氧化碳催化加氢合成甲醇上取得了突破性进展,有关反应如下:
反应ⅰ
反应ⅱ
和合成甲醇的热化学方程式为
(2)在催化剂M的作用下,的微观反应历程和相对能量()如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注。已知:●表示C,•表示O,○表示H。
历程Ⅰ:
反应甲:
历程Ⅱ:
反应乙:_______
历程Ⅲ:
反应丙:
①历程Ⅱ中的反应乙可表示为
②决定的总反应速率的是历程
(3)将和按物质的量之比充入一恒容密闭容器中,同时发生了反应ⅰ和反应ⅱ,测得的平衡转化率随温度、压强变化的情况如图所示。
①压强、、由小到大的顺序为
②B点、A点的化学反应速率大小:
③温度高于543K时,的平衡转化率随温度的升高而增大的原因是
④图中M点对应的温度下,已知的选择性(生成的与转化的的百分比)为40%,该温度下反应ⅱ的平衡常数为
(4)催化加氢合成乙酸在减少碳排放的同时还可以生产重要的化工原料。已知电离度,为一定浓度下电解质的摩尔电导率,为无限稀释时溶液的摩尔电导率,()。某小组实验测得时,乙酸的。
①该条件下测定的乙酸的电离平衡常数为
②在298K时,几种离子的摩尔电导率如表所示。已知:摩尔电导率越大,溶液的导电性越好。空间站通过电解水实现的再生,从导电性角度选择,最适宜的电解质为出
离子种类 | ||||||
摩尔电导率 | 50.18 | 71.44 | 76.34 | 73.40 | 73.52 | 50.11 |
更新时间:2024-02-27 08:55:01
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【推荐1】以甲醇为原料制取高纯H2是重要的研究方向。回答下列问题:
(1)甲醇水蒸气重整制氢主要发生以下两个反应。
主反应:CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) △H=+49kJ·mol-1
副反应:H2(g)+CO2(g) CO(g)+H2O(g) △H=+41kJ·mol-1
①甲醇在催化剂作用下裂解可得到H2和CO,反应的热化学方程式为__________________ ,既能加快反应速率又能提高CH3OH平衡转化率的一种措施是_________________________ 。
②适当增大水醇比[n(H2O):n(CH3OH)],有利于甲醇水蒸气重整制氢,理由是___________ 。
③某温度下,将n(H2O):n(CH3OH)=1:1的原料气充入恒容密闭容器中,初始压强为p1,反应达到平衡时总压强为p2,则平衡时甲醇的转化率为_________________ (忽略副反应)。
(2)工业上常用CH4与水蒸气在一定条件下来制取H2,其反应原理为:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+203kJ·mol-1,在容积为3L的密闭容器中通入物质的量均为3mol的CH4和水蒸气,在一定条件下发生上述反应,测得平衡时H2的体积分数与温度及压强的关系如图所示。
压强为p1时,在N点:v正_______ v逆(填“大于”“小于”或“等于”),N点对应温度下该反应的平衡常数K=________ mol2·L-2。
(1)甲醇水蒸气重整制氢主要发生以下两个反应。
主反应:CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) △H=+49kJ·mol-1
副反应:H2(g)+CO2(g) CO(g)+H2O(g) △H=+41kJ·mol-1
①甲醇在催化剂作用下裂解可得到H2和CO,反应的热化学方程式为
②适当增大水醇比[n(H2O):n(CH3OH)],有利于甲醇水蒸气重整制氢,理由是
③某温度下,将n(H2O):n(CH3OH)=1:1的原料气充入恒容密闭容器中,初始压强为p1,反应达到平衡时总压强为p2,则平衡时甲醇的转化率为
(2)工业上常用CH4与水蒸气在一定条件下来制取H2,其反应原理为:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+203kJ·mol-1,在容积为3L的密闭容器中通入物质的量均为3mol的CH4和水蒸气,在一定条件下发生上述反应,测得平衡时H2的体积分数与温度及压强的关系如图所示。
压强为p1时,在N点:v正
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【推荐2】I.合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就,在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题,是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。
(1)自然界中的氮元素主要以分子的形式存在于空气中,是人工固氮的主要来源。基态氮原子的轨道表示式为________ ,占据最高能级电子的电子云轮廓图为________ 形。
(2)铁触媒是普遍使用的以铁为主体的多成分催化剂,通常还含有Al2O3、K2O、CaO、MgO、Cr2O3等氧化物中的几种。
①上述氧化物所涉及的元素中,处于元素周期表中p区的元素是_______ 。
②比较Mg、Ca第一电离能的大小:________ 。O的第一电离能小于N,原因是_______ 。
II.回答下列问题:
(3)从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。
已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-93kJ•mol-1。试根据表中所列键能数据计算a的数值_______ 。
(4)已知:C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ•mol-1①
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2=-571.6kJ•mol-1②
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H3=-2599kJ•mol-1③
根据盖斯定律,计算反应2C(s,石墨)+H2(g)=C2H2(g)的△H=______ 。
(1)自然界中的氮元素主要以分子的形式存在于空气中,是人工固氮的主要来源。基态氮原子的轨道表示式为
(2)铁触媒是普遍使用的以铁为主体的多成分催化剂,通常还含有Al2O3、K2O、CaO、MgO、Cr2O3等氧化物中的几种。
①上述氧化物所涉及的元素中,处于元素周期表中p区的元素是
②比较Mg、Ca第一电离能的大小:
II.回答下列问题:
(3)从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。
化学键 | H-H | N-H | N≡N |
键能/kJ•mol-1 | 436 | a | 945 |
(4)已知:C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ•mol-1①
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2=-571.6kJ•mol-1②
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H3=-2599kJ•mol-1③
根据盖斯定律,计算反应2C(s,石墨)+H2(g)=C2H2(g)的△H=
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【推荐3】雾霾严重危害人类健康和生态环境,开发稳定高效的脱硫脱硝工艺是当前国内外研究的热点。
(1)天然气中含有的微量H2S会腐蚀管道和设备,在1200℃下进行脱硫处理,H2S会被氧气氧化为SO2,并产生水蒸气。
请写出该反应的热化学方程式:__________________ 。
(2)利用 NaClO2/H2O2酸性复合吸收剂可同时有效脱硫、脱硝,将NO、SO2氧化为硝酸和硫酸而除去。在温度一定时,、溶液pH对脱硫脱硝的影响如下图所示:
①从图a和图b中可知脱硫脱硝最佳是_______ 、最佳pH是________ 。
②图b中SO2的去除率随pH的增大而增大,而NO的去除率在pH>5.5时反而减小,请解释NO去除率减小的可能原因___________________ 。
(3)臭氧也是理想的烟气脱硝剂,其脱硝的反应之一为 2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),不同温度下,在体积为1 L的甲、乙两个恒容密闭容器中均充入l mol O3和2 mol NO2,相关信息如下图所示,请回答下列问题:
①0~15 min内乙容器中反应的平均速率:v(NO2)=__________ 。(保留2位有效数字)
②下列措施能提高容器乙中 NO2转化率的是________ (填字母标号)
A.向容器中充入氦气,增大容器的压强
B.升高容器的温度
C.向容器中再充人一定量的 NO2
D.向容器中再充入l mol O3和2 mol NO2
(1)天然气中含有的微量H2S会腐蚀管道和设备,在1200℃下进行脱硫处理,H2S会被氧气氧化为SO2,并产生水蒸气。
化学键 | H-S | O=O | H-O | SO2中共价键 |
键能/(kJ▪mol-1) | 339 | 498 | 464 | 1083 |
请写出该反应的热化学方程式:
(2)利用 NaClO2/H2O2酸性复合吸收剂可同时有效脱硫、脱硝,将NO、SO2氧化为硝酸和硫酸而除去。在温度一定时,、溶液pH对脱硫脱硝的影响如下图所示:
①从图a和图b中可知脱硫脱硝最佳是
②图b中SO2的去除率随pH的增大而增大,而NO的去除率在pH>5.5时反而减小,请解释NO去除率减小的可能原因
(3)臭氧也是理想的烟气脱硝剂,其脱硝的反应之一为 2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),不同温度下,在体积为1 L的甲、乙两个恒容密闭容器中均充入l mol O3和2 mol NO2,相关信息如下图所示,请回答下列问题:
①0~15 min内乙容器中反应的平均速率:v(NO2)=
②下列措施能提高容器乙中 NO2转化率的是
A.向容器中充入氦气,增大容器的压强
B.升高容器的温度
C.向容器中再充人一定量的 NO2
D.向容器中再充入l mol O3和2 mol NO2
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【推荐1】我国科学家开发新催化剂,高选择性实现丙烷脱氢制备丙烯。
反应原理:
Ⅰ. ;
Ⅱ. 。
(1)几种共价键的键能数据如下:
反应Ⅰ在__________ (填“高温”“低温”或“任意温度”)条件下自发进行,__________ 。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中充入,发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ。下列叙述正确的是__________(填字母)。
(3)在恒压密闭反应器中充入一定量的丙烷和不同量的Ar,发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ,丙烷平衡转化率与温度、投料比[]关系如图所示。①正反应速率:m__________ n(填“>”“<”或“=”)。
②相同温度时,随着投料比()增大,丙烷平衡转化率增大的原因是__________ 。
(4)在1L恒容密闭容器中充入和适量催化剂M发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,测得相同时间内丙烷的转化率、丙烯的选择性与温度关系如图所示。某温度下,丙烷的平衡转化率为80%,此时丙烯的选择性为60%。该温度下,反应Ⅰ的平衡常数__________ 。(已知:丙烯的选择性)
(5)以熔融为电解质,丙烷-空气燃料电池的装置如图所示。该电池放电时,负极反应式为__________ 。为了使电池长时间稳定运行且确保电解质组成不变,则还应在通入的空气中添加的物质是__________ (填化学式)。
反应原理:
Ⅰ. ;
Ⅱ. 。
(1)几种共价键的键能数据如下:
共价键 | H-C | H-H | C-C | C=C |
键能 | 413 | 436 | 347 | 614 |
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中充入,发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ。下列叙述正确的是__________(填字母)。
A.混合气体平均摩尔质量不变时达到平衡状态 |
B.达到平衡时体积分数最大为50% |
C.平衡后,再充入少量的丙烷,丙烷的平衡转化率减小 |
D.升高温度,反应Ⅰ和Ⅱ的平衡常数都减小 |
(3)在恒压密闭反应器中充入一定量的丙烷和不同量的Ar,发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ,丙烷平衡转化率与温度、投料比[]关系如图所示。①正反应速率:m
②相同温度时,随着投料比()增大,丙烷平衡转化率增大的原因是
(4)在1L恒容密闭容器中充入和适量催化剂M发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,测得相同时间内丙烷的转化率、丙烯的选择性与温度关系如图所示。某温度下,丙烷的平衡转化率为80%,此时丙烯的选择性为60%。该温度下,反应Ⅰ的平衡常数
(5)以熔融为电解质,丙烷-空气燃料电池的装置如图所示。该电池放电时,负极反应式为
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【推荐2】碳是形成化合物种类最多的元素,其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质,请回答下列问题:
(1)知25℃和101KPa时,液态甲醇()的燃烧热。请写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式___________ 。
(2)资源化利用对缓解碳减排压力具有重要意义,使用镍氢催化剂可使转化为。反应体系中主要反应的热化学方程式为:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
①将反应后气体通入___________ (填试剂名称),可证明反应Ⅱ发生。
②计算___________ (用和表示)
③相同投料比时,体系内的平衡转化率与温度T和压强p的关系如图,温度从高到低的顺序为___________ 。
(3)镍氢催化剂活性因为甲烷分解产生积碳而降低,同时二氧化碳可与碳发生消碳反应:
积碳反应:
消碳反应:
其他条件相同时,催化剂表面积碳量与温度的关系如图所示,℃之后,温度升高积碳量减小的主要原因___________ 。
(1)知25℃和101KPa时,液态甲醇()的燃烧热。请写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式
(2)资源化利用对缓解碳减排压力具有重要意义,使用镍氢催化剂可使转化为。反应体系中主要反应的热化学方程式为:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
①将反应后气体通入
②计算
③相同投料比时,体系内的平衡转化率与温度T和压强p的关系如图,温度从高到低的顺序为
(3)镍氢催化剂活性因为甲烷分解产生积碳而降低,同时二氧化碳可与碳发生消碳反应:
积碳反应:
消碳反应:
其他条件相同时,催化剂表面积碳量与温度的关系如图所示,℃之后,温度升高积碳量减小的主要原因
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【推荐3】I 可逆反应:,试根据图回答:
的转化率表示为、A的含量表示为
(1)压强______ 填或;
(2)计量系数______ 填或;
(3)温度______ 填或。
II 在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:,其化学平衡常数K和温度T的关系如表所示,回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=____________ 。
(2)该反应为________ (填“吸热”或“放热”)反应。
(3)某温度下,平衡浓度符合下式:,试判断此时的温度为________ ℃。该温度下加入1molCO2(g)和1molH2(g),充分反应,达到平衡时,CO2的转化率为___________ 。
(4)800℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2mol/L,c(H2)为1.5mol/L,c(CO)为1mol/L,c(H2O)为3mol/L,则反应________ (填“正向进行”“逆向进行”或“处于平衡状态”)。
的转化率表示为、A的含量表示为
(1)压强
(2)计量系数
(3)温度
II 在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:,其化学平衡常数K和温度T的关系如表所示,回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=
(2)该反应为
(3)某温度下,平衡浓度符合下式:,试判断此时的温度为
(4)800℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2mol/L,c(H2)为1.5mol/L,c(CO)为1mol/L,c(H2O)为3mol/L,则反应
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【推荐1】2013年9月,中国华北华中地区发生了严重的雾霾天气,北京、河北、河南等地的空气污染升为6级空气污染,属于重度污染。汽车尾气、燃煤废气、冬季取暖排放的CO2等都是雾霾形成的原因。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) △H<0,在一定温度下,在一体积固定的密闭容器中充入一定量的NO和CO在t1 时刻达到平衡状态。
①能判断该反应达到平衡状态的标志是____________________ 。
A.在单位时间内生成1mol CO2的同时消耗了1mol CO
B.混合气体的密度不再改变
C.混合气体的平均相对分子质量不再改变
D.混合气体的压强不再变化
②在t2时刻,将容器的容积迅速扩大到原来的2倍,在其他条件不变的情况下,t3时刻达到新的平衡状态,之后不再改变条件。请在右图中补充画出从t2 到t4 时刻正反应速率随时间的变化曲线:_____________
(2)改变煤的利用方式可减少环境污染,通常可将水蒸气通过红热的碳得到水煤气,1.2g 碳完全反应,吸收热量13.13kJ.
①该反应的热化学方程式为______________________________________________
②煤气化过程中产生的有害气体H2S可用足量的Na2C03溶液吸收,该反应的离子方程式为___________________________________________________ 。(已知:H2S:;;H2CO3: ;)
(3)已知反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),现将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应,得到如下三组数据:
①实验1条件下平衡常数K=______________ (保留小数点后二位)。
②实验3中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气,则a、b必须满足的关系是__________ 。
③该反应的△H______ 0(填“<”或“>”);若在900℃时,另做一组实验,在此容器中加入l0mol CO,5mol H2O,2mol CO2,5mol H2,则此时v正___________ v逆(填“<”,“>”,“=”)。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) △H<0,在一定温度下,在一体积固定的密闭容器中充入一定量的NO和CO在t1 时刻达到平衡状态。
①能判断该反应达到平衡状态的标志是
A.在单位时间内生成1mol CO2的同时消耗了1mol CO
B.混合气体的密度不再改变
C.混合气体的平均相对分子质量不再改变
D.混合气体的压强不再变化
②在t2时刻,将容器的容积迅速扩大到原来的2倍,在其他条件不变的情况下,t3时刻达到新的平衡状态,之后不再改变条件。请在右图中补充画出从t2 到t4 时刻正反应速率随时间的变化曲线:
(2)改变煤的利用方式可减少环境污染,通常可将水蒸气通过红热的碳得到水煤气,1.2g 碳完全反应,吸收热量13.13kJ.
①该反应的热化学方程式为
②煤气化过程中产生的有害气体H2S可用足量的Na2C03溶液吸收,该反应的离子方程式为
(3)已知反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),现将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应,得到如下三组数据:
实验 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达平衡所需时间/min | ||
CO | H2O | H2 | CO | 0 | ||
1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 6 |
2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
3 | 900 | a | b | c | d | t |
①实验1条件下平衡常数K=
②实验3中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气,则a、b必须满足的关系是
③该反应的△H
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【推荐2】氨是一种重要的化工产品。回答下列问题:
(1)已知:①N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.0kJ/mol
②H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=-240.0kJ/mol
③2Fe(s)+O2(g)Fe2O3(s) ΔH=-1644.0kJ/mol
则反应2NH3(g)+Fe2O3(s)N2(g)+3H2O(g)+2Fe(s) ΔH=___________ kJ/mol,该反应在___________ (填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)下列关于合成氨工艺的理解中,正确的有___________(填标号)。
(3)温度为T℃,压强恒定为pMPa,用Fe2O3处理NH3和HCN(起始时NH3的体积分数为58%)的混合气体,部分气体的体积分数随时间的变化如图,反应经30min达到平衡。
①0~30min内用NH3的压强变化表示的反应速率v(NH3)=___________ MPa·min-1。
②反应2NH3(g)+Fe2O3(s)N2(g)+3H2O(g)+2Fe(s)的平衡常数Kp=___________ (MPa)2 (列出计算式即可);若升高温度,该反应的平衡常数将___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)在催化剂作用下,可用NH3去除NO,其反应原理为4NH3+6NO=5N2+6H2O。不同温度条件下,n(NH3):n(NO)分别为4:1、3∶1、1:3时,得到的NO脱除率曲线如图所示:
①曲线a中,在温度超过900℃时,NO脱除率骤然下降的原因可能是___________ 。
②曲线b对应的NH3与NO的物质的量之比是___________ 。
(1)已知:①N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.0kJ/mol
②H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=-240.0kJ/mol
③2Fe(s)+O2(g)Fe2O3(s) ΔH=-1644.0kJ/mol
则反应2NH3(g)+Fe2O3(s)N2(g)+3H2O(g)+2Fe(s) ΔH=
(2)下列关于合成氨工艺的理解中,正确的有___________(填标号)。
A.控制温度远高于室温,是为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率 |
B.合成氨反应在不同温度下的ΔH和ΔS都小于零 |
C.NH3易液化,不断将液氨移去,利于反应正向进行 |
D.原料气中N2由分离空气得到,H2由天然气与水蒸气反应生成,原料气需要经过净化处理,以防催化剂中毒和安全事故发生 |
(3)温度为T℃,压强恒定为pMPa,用Fe2O3处理NH3和HCN(起始时NH3的体积分数为58%)的混合气体,部分气体的体积分数随时间的变化如图,反应经30min达到平衡。
①0~30min内用NH3的压强变化表示的反应速率v(NH3)=
②反应2NH3(g)+Fe2O3(s)N2(g)+3H2O(g)+2Fe(s)的平衡常数Kp=
(4)在催化剂作用下,可用NH3去除NO,其反应原理为4NH3+6NO=5N2+6H2O。不同温度条件下,n(NH3):n(NO)分别为4:1、3∶1、1:3时,得到的NO脱除率曲线如图所示:
①曲线a中,在温度超过900℃时,NO脱除率骤然下降的原因可能是
②曲线b对应的NH3与NO的物质的量之比是
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【推荐3】工业生产硝酸的核心反应之一是在恒压装置中将NO转化为:
反应Ⅰ:
目前认为反应Ⅰ分两步进行:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)已知:(C为常数),根据反应Ⅲ实验数据得到下图,则反应Ⅲ的反应热_____ 。该工艺适宜的压强条件是_____ (填“高压”或“低压”)。
(2)Raoult定律表明:一定温度下,在稀溶液中,溶剂的饱和蒸气压等于纯溶剂的饱和蒸气压乘以溶液中溶剂的物质的量分数。下图中甲烧杯盛有甲醇,乙烧杯盛有氢氧化钠的甲醇溶液,常温下,将甲、乙两烧杯置于真空密闭容器中,足够长的时间后,从下图中选择出可能会观察到的现象_____ (用字母表示)。
(3)控制原料比,在不同条件下,反应Ⅰ中NO转化率随时间的变化如图。当、90℃时,NO转化率达到50%的过程中,_____ (保留3位有效数字)。
(4)由图可知,反应Ⅰ的速率随温度升高而_____ (填“增大”“减小”或“不变”),可能的原因是_____ 。[已知反应Ⅱ为快速平衡,,反应Ⅲ的速率方程为]。
(5)T℃、时,控制原料比发生反应Ⅰ(由空气带入,不参与反应),NO平衡转化率为80%,写出该反应压强平衡常数的计算式:_____ 。
(6)已知不同温度下反应Ⅰ的浓度平衡常数如表。
NO由催化氧化得到,而催化氧化后的产物气体往往高于800℃,为使反应Ⅰ顺利进行,再进行反应。“急剧冷却”的目的有_____ (写出两条即可)。
反应Ⅰ:
目前认为反应Ⅰ分两步进行:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)已知:(C为常数),根据反应Ⅲ实验数据得到下图,则反应Ⅲ的反应热
(2)Raoult定律表明:一定温度下,在稀溶液中,溶剂的饱和蒸气压等于纯溶剂的饱和蒸气压乘以溶液中溶剂的物质的量分数。下图中甲烧杯盛有甲醇,乙烧杯盛有氢氧化钠的甲醇溶液,常温下,将甲、乙两烧杯置于真空密闭容器中,足够长的时间后,从下图中选择出可能会观察到的现象
(3)控制原料比,在不同条件下,反应Ⅰ中NO转化率随时间的变化如图。当、90℃时,NO转化率达到50%的过程中,
(4)由图可知,反应Ⅰ的速率随温度升高而
(5)T℃、时,控制原料比发生反应Ⅰ(由空气带入,不参与反应),NO平衡转化率为80%,写出该反应压强平衡常数的计算式:
(6)已知不同温度下反应Ⅰ的浓度平衡常数如表。
温度/℃ | 27 | 77 | 127 | 177 | 227 | 500 |
平衡常数 | 1.0 |
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解答题-原理综合题
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【推荐1】25℃时,三种酸的电离平衡常数如下表:
(1)CH3COOH、H2CO3、HCN的酸性由强到弱的顺序为___________ 。
(2)CH3COOH溶液中存在电离平衡:CH3COOH⇌CH3CH3COO-+H+,下列方法中,可以使0.10mol•L−1CH3COOH溶液中CH3COOH电离程度增大的是___________ 。
a.加入少量稀盐酸 b.加入少量冰醋酸
c.加入少量醋酸钠固体 d.加入少量碳酸钠固体
(3)常温下0.1mol•L−1的CH3COOH溶液加水稀释过程,下列表达式的数据一定变小的是___________ 。
a.c(H+) b. c.c(H+)•c(OH-) d.
(4)焦炉煤气中一般含有H2S和HCN气体,有的工厂在真空条件下,使用K2CO3溶液吸收煤气中的H2S和HCN气体,实现脱硫脱氰。请根据上述数据,尝试从理论上推测同为0.lmol•L-1的K2CO3溶液和HCN混合后,最可能发生的反应的离子方程式___________ 。
化学式 | CH3COOH | H2CO3 | HClO | HCN |
电离平衡常数 | 1.8×10-5 | Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11 | 3.0×10-8 | 4.9×10-10 |
(2)CH3COOH溶液中存在电离平衡:CH3COOH⇌CH3CH3COO-+H+,下列方法中,可以使0.10mol•L−1CH3COOH溶液中CH3COOH电离程度增大的是
a.加入少量稀盐酸 b.加入少量冰醋酸
c.加入少量醋酸钠固体 d.加入少量碳酸钠固体
(3)常温下0.1mol•L−1的CH3COOH溶液加水稀释过程,下列表达式的数据一定变小的是
a.c(H+) b. c.c(H+)•c(OH-) d.
(4)焦炉煤气中一般含有H2S和HCN气体,有的工厂在真空条件下,使用K2CO3溶液吸收煤气中的H2S和HCN气体,实现脱硫脱氰。请根据上述数据,尝试从理论上推测同为0.lmol•L-1的K2CO3溶液和HCN混合后,最可能发生的反应的离子方程式
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解答题-原理综合题
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【推荐2】一氧化碳、二氧化碳的利用具有十分重要的意义,科学家提出以下几个设想:
Ⅰ.二氧化碳与氢气在催化剂作用下可制取低碳烯烃。
(1)在一恒容密闭容器中分别投入1 mol CO2、3 mol H2,发生反应:2CO2(g)+ 6H2(g) C2H4(g) +4H2O(g) △H;在不同温度下,用传感技术测出平衡时H2的物质的量变化关系如图。则△H______ 0 (填“>” “<” 或“不能确定” )。
Ⅱ. 甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:
(2)某温度下反应①中H2的平衡转化率(a)与体系总压强(p)的关系,如左下图所示。则平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)_____________ K(B)(填“>”、“<”或“=”)。据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=_______ (用K1、K2表示)。
(3)在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②,已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如右上图所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件是_____________________ 。
(4)甲醇是重要的化工原料,又可作为燃料。对于上述反应①而言:
(I)若该反应在恒温恒容条件下进行,下列说法正确的是_________ ;
a.若混合气体的平均摩尔质量不再改变,说明反应已达化学平衡状态
b.反应达到平衡后,通入氩气使压强增大,平衡向右移动,CO转化率增大
c.反应达到平衡后,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小
d.若使用催化剂,会改变反应的途径,反应的焓变减小
(II)某温度下,在一个容积为2L的密闭容器中进行该反应,已知此温度下的平衡常数 K=50,反应到某时刻测得各组分的物质的量如下:
请比较此时正、逆反应速率的大小:v正____ v逆(填“>”、“<”或“=”)
(5)一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。通常状况下,将a mol/L的醋酸与b mol/L Ba(OH)2溶液等体积混合后,溶液中:2c(Ba2+)= c(CH3COO-),用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数Ka为________________ mol/L。
Ⅰ.二氧化碳与氢气在催化剂作用下可制取低碳烯烃。
(1)在一恒容密闭容器中分别投入1 mol CO2、3 mol H2,发生反应:2CO2(g)+ 6H2(g) C2H4(g) +4H2O(g) △H;在不同温度下,用传感技术测出平衡时H2的物质的量变化关系如图。则△H
Ⅱ. 甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:
化学反应 | 平衡常数 | 温度℃ | |
500 | 800 | ||
①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) | K1 | 2.5 | 0.15 |
②H2(g)+CO2(g) H2O (g)+CO(g) | K2 | 1.0 | 2.50 |
③3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O (g) | K3 |
(2)某温度下反应①中H2的平衡转化率(a)与体系总压强(p)的关系,如左下图所示。则平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)
(3)在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②,已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如右上图所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件是
(4)甲醇是重要的化工原料,又可作为燃料。对于上述反应①而言:
(I)若该反应在恒温恒容条件下进行,下列说法正确的是
a.若混合气体的平均摩尔质量不再改变,说明反应已达化学平衡状态
b.反应达到平衡后,通入氩气使压强增大,平衡向右移动,CO转化率增大
c.反应达到平衡后,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小
d.若使用催化剂,会改变反应的途径,反应的焓变减小
(II)某温度下,在一个容积为2L的密闭容器中进行该反应,已知此温度下的平衡常数 K=50,反应到某时刻测得各组分的物质的量如下:
物质 | CO | H2 | CH3OH |
物质的量/mol | 0.4 | 0.4 | 0.8 |
请比较此时正、逆反应速率的大小:v正
(5)一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。通常状况下,将a mol/L的醋酸与b mol/L Ba(OH)2溶液等体积混合后,溶液中:2c(Ba2+)= c(CH3COO-),用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数Ka为
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐3】硒是一种重要的半导体材料,用富硒铜阳极泥(主要成分为Se、Cu2Se、Ag2Se和银、金等)为原料制备硒的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)试推断34Se在元素周期表中的位置_______ ,据此写出Na2Se的电子式_______ 。
(2)“苏打烧结”时主要发生的化学反应方程式为_______ ;;。
(3)“含硒烧渣”浸取时需控制温度为80℃,则最佳加热方式为_______ ;浸出渣中主要的杂质有_______ 、Ag、Au等。
(4)已知SeO2易溶于水生成H2SeO3,相同温度下,H2SeO3、H2CO3的电离平衡常数如下:
若向Na2CO3溶液中通入过量SeO2,则下列反应的离子方程式正确的是_______ 。
A.
B.
C.
D.
(5)研究表明,电解亚硒酸钠(Na2SeO3)、聚乙二醇和盐酸混合液可直接制得单质Se,写出电解时的阴极反应式:_______ 。
(6)回收硒还可采用另一工艺:即向阳极泥加入浓硫酸,用水吸收生成的SeO2和SO2,试分析此工艺存在的不足之处_______ (答一点即可)。
回答下列问题:
(1)试推断34Se在元素周期表中的位置
(2)“苏打烧结”时主要发生的化学反应方程式为
(3)“含硒烧渣”浸取时需控制温度为80℃,则最佳加热方式为
(4)已知SeO2易溶于水生成H2SeO3,相同温度下,H2SeO3、H2CO3的电离平衡常数如下:
化学式 | H2SeO3 | H2CO3 |
电离平衡常数 | K1=2.7×10-3 K2=2.5×10-8 | K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 |
A.
B.
C.
D.
(5)研究表明,电解亚硒酸钠(Na2SeO3)、聚乙二醇和盐酸混合液可直接制得单质Se,写出电解时的阴极反应式:
(6)回收硒还可采用另一工艺:即向阳极泥加入浓硫酸,用水吸收生成的SeO2和SO2,试分析此工艺存在的不足之处
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