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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:44 题号:22067261
制备甲醇是当今研究的热点之一,也是我国科学家2021年发布的由人工合成淀粉(节选途径见下图)中的重要反应之一,

已知:
反应②:
反应③:
(1)反应①的热化学方程式为___________;若过程Ⅱ中O得到4mol电子,则理论上可生成___________molHCHO。
(2)反应①在有、无催化剂条件下的反应历程如下图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注,TS为过渡态。

该反应历程中决速步骤的化学方程式为,催化剂使该步骤的活化能降低___________eV。
(3)某研究小组采用上述催化剂,向密闭容器中通入3mol和1mol,只发生反应①和反应②,在不同条件下达到平衡,在T=300℃下甲醇的体积分数(CHOH)随压强p的变化、在p-600kPa下 (CHOH)随温度T的变化,如下图所示。

①X点对应的温度和压强为___________℃,___________kPa。
②M点的分压为___________kPa,此时容器中,CO为,反应的压强平衡常数___________(压强平衡常数K是以分压代替浓度表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。

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I. 脱硝: 已知:H2的燃烧热为
   
(1)催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为_______
II.脱碳:
(2)向2L密闭容器中加入,在适当的催化剂作用下,发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(1)+H2O(l) H<0
该反应自发进行的条件是_______(填“低温”“高温”或“任意温度”)。
下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变             b.和H2的体积分数保持不变
c.和H2的转化率相等                                      d.混合气体的密度保持不变
e.生成的同时有键断裂
的浓度随时间()变化如图所示,在t2时将容器容积缩小一倍,t3时达到平衡,t4时降低温度,t5时达到平衡,请画出时间段浓度随时间的变化。_______

(3)改变温度,使反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) H<0中的所有物质都为气态。起始温度、体积相同(T1、2L密闭容器)。反应过程中部分数据见下表:
反应时间(min)(mol)(mol)(mol)(mol)
反应I:恒温恒容02600
104.5
201
301
反应II:绝热恒容00022
达到平衡时,反应I、II对比:平衡常数K(I)_______K(II)(填“>”“<”或“=”,下同);平衡时的浓度c(I)_______c(II)。
对反应I,前10min内的平均反应速率=_______;在其他条件不变的情况下,若30min时只向容器中再充入,则平衡__(填“正向”“逆向”或“不”)移动。
2022-10-15更新 | 70次组卷
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反应Ⅰ:
反应Ⅱ: H2
已知:①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0 kJ/mol和-285.8 kJ/mol;

(1)计算H2=___
(2)维持体系总压强恒定为0.1 MPa,加入1 mol C3H8(g)时体积为50 L,再加入8.4 mol水蒸气作为稀释剂,测得丙烷平衡转化率与温度关系如图所示。已知:水烃比是指投料中水蒸气和丙烷的物质的量之比。

①计算800 K下反应I的平衡常数Kp=____MPa。(用气体分压计算平衡常数为Kp,气体分压气体总压×气体的物质的量分数)。
②0.1 MPa下,在图中画出水烃比为10时的曲线____
③若其它条件不变,将8.4 mol的水蒸气改为8.4 mol的CO2,则丙烷的平衡转化率将大大增加,请解释原因____
(3)化学家研究催化剂催化丙烷脱氢机理如下图所示:下列说法正确的是______

A.由图可知Pt4催化大致经过阶段I(吸附)、反应Ⅱ(断裂第1个C-H键)、反应Ⅲ(断裂第2个C-H键)
B.反应Ⅱ活化能最大,是Pt4催化丙烷的决速阶段
C.1 mol C3H8(g)在Pt4(s)催化下反应生成时,放出的热量为
D.若该催化反应在绝热容器中按照先发生I,后发生Ⅱ,再发生Ⅲ,则完成反应Ⅱ后,不需要再加热就能发生反应Ⅲ
(4)恒温、体积可变的密闭容器中投入丙烷只发生反应I,某压强下反应一定时间测量丙烷的转化率。然后保持其它初始实验条件不变,分别在不同压强下,重复上述实验,经过相同时间测得丙烷的转化率随压强变化趋势图可能是_______
A. B. C.        D.
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【推荐3】工业上将石灰石和含硫煤混合使用,称之为“固硫”,其反应原理:   
已知:   

回答下列问题:
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(2)℃时,向某恒容密闭容器中通入一定量的和足量CaO发生反应:的浓度随时间变化如下图所示:

则0~8min,用表示该反应速率为_______
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