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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:22027913
资源化利用,不仅可以减少温室气体的排放,还可以获得燃料或重要的化工产品.回答下列问题.
(1)理论研究表明,在下,异构化反应过程的能量变化如图所示:计算可得_____________稳定性较强的是_____________

(2)豪合离子液体是目前广泛研究的吸附剂.结合下图分析聚合离子液体吸附的有利条件是_____________

(3)生产尿素:
工业上以为原料生产尿素,该反应分为二步进行:
第一步:
第二步:
①写出上述合成尿素的热化学方程式_____________
②某实验小组模拟工业上合成尿素,在一定体积的密闭容器中投入,实验测得反应中各组分物质的量随时间的变化如下图所示:

已知总反应的快慢由慢的一步反应决定,则合成尿素总反应的快慢由第_____________步反应决定,总反应进行到_____________时到达平衡.
(4)合成乙酸:
中国科学家首次以为原料高效合成乙酸,其反应路径如下图所示:

根据图示,写出总反应的化学方程式_____________

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解题方法
【推荐1】CO2资源化利用和转化、消除硫、氮等引起的污染已成为当今科学研究的热点。
(1)加氢法减碳:制甲醇的总反应可表示为:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH。该反应一般认为通过如下步骤来实现:
Ⅰ.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)       ΔH1=+41kJ·mol-1
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)       ΔH2=-90kJ·mol-1
①总反应的ΔH=_______kJ·mol-1
②若反应Ⅰ为慢反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是_______填标号)。
A. B.
③CH4和CO2都是比较稳定的分子,科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化,其原理如下图所示,阴极上的反应式为_______

(2)吸收法脱硫:亚硫酸铵溶液可以处理SO2,(NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3,25℃时溶液pH与各组分物质的量分数变化关系如图所示。b点时溶液pH=7,则_______

(3)还原法脱氮:用催化剂协同纳米零价铁去除水体中NO。催化还原过程如图所示。

①该反应机理中生成N2的过程可描述为_______
②过程中NO去除率及N2生成率如图所示,为有效降低水体中氮元素的含量,宜调整水体pH为4.2,当时,随pH减小,N2生成率逐渐降低的原因是_______
2023-03-28更新 | 236次组卷
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名校
【推荐2】I.近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:

(1)反应Ⅰ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)   ΔH1=+551 kJ·mol-1
反应Ⅲ:S(s)+O2(g)=SO2(g)   ΔH3=-297 kJ·mol-1
反应Ⅱ的热化学方程式:___________
(2)对反应Ⅱ,在某一投料比时,两种压强下,H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。

p2___________p 1(填“>”或“<”),得出该结论的理由是___________
(3)I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下。将ii补充完整。
i.SO2+4I-+4H+=S↓+2I2+2H2O
ii.________
I2+2H2O+___________=___________+___________+2 I-
(4)探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2 mL下列试剂中,密闭放置观察现象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)
序号ABCD
试剂组成0.4 mol·L-1 KIa mol·L-1 KI
0.2 mol·L-1 H2SO4
0.2 mol·L-1 H2SO40.2 mol·L-1 KI
0.0002 mol I2
实验现象溶液变黄,一段时间后出现浑浊溶液变黄,出现浑浊较A快无明显现象溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较A快
①B是A的对比实验,则a=___________
②比较A、B、C,可得出的结论是___________
③实验表明,SO2的歧化反应速率D>A,结合i、ii反应速率解释原因:___________
(5)一定温度下,反应I2(g)+H2(g)2Hl(g)在密闭容器中达到平衡时,测得c(I2)=0.11mmol•L-1,c(H2)=0.11mmol•L-1,c(HI)=0.78mmol•L-1.相同度温下,按下列4组初始浓度进行实验,反应逆向进行的是___________

ABCD
c(I2)/mmol•L-11.000.220.440.11
c(H2)/mmol•L-11.000.220.440.44
c(HI)/mmol•L-11.001.564.001.56
(注:1mmol•L-1=10-3mol•L-1)
Ⅱ.以银锰精矿(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化锰矿(主要含MnO2)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。

已知:酸性条件下,MnO2的氧化性强于Fe3+
“浸银”时,使用过量FeCl3、HCl和CaCl2的混合液作为浸出剂,将Ag2S中的银以[AgCl2]-形式浸出。
(6)将“浸银”反应的离子方程式补充完整:_______
□Fe3+ + Ag2S + □ ___________ □ ___________ + 2[AgCl2]- + S
(7)结合平衡移动原理,解释浸出剂中Cl-、H+的作用:___________
2023-10-31更新 | 66次组卷
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【推荐3】将CO2转化成C2H4可以变废为宝、改善环境。以CO2、C2H6为原料合成C2H4涉及的主要反应如下:
C2H6(g)=CH4(g)+H2(g)+C(s)       H=+9kJ•mol-1
C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g)       H=-136kJ•mol-1
H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g)       H=+41kJ•mol-1
(1)CO2、C2H6为原料合成C2H4的主要反应CO2(g)+C2H6(g)=C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)H=__;任意写出两点加快该反应速率的方法:_____
(2)0.1MPa时向密闭容器中充入CO2和C2H6,发生反应CO2(g)+C2H6(g)=C2H4(g)+H2O(g)+CO(g),温度对催化剂K—Fe—Mn/Si—2性能的影响如图所示:

①工业生产综合各方面的因素,反应选择800℃的原因是___
②C2H6的转化率随着温度的升高始终高于CO2的原因是___
③800℃时,随着的比值增大,CO2转化率将__(填“增大”或“减小”)。
(3)在800℃时,n(CO2):n(C2H6)=1:3,充入一定体积的密闭容器中,在有催化剂存在的条件下,发生反应CO2(g)+C2H6(g)=C2H4(g)+H2O(g)+CO(g),初始压强为P0,一段时间达到平衡,产物的物质的量分数之和与剩余反应物的物质的量分数之和相等,该温度下反应的平衡常数Kp__P0(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,用最简分式表示)。
2021-03-17更新 | 176次组卷
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