氮的氧化物是大气主要污染物,研究含氮物质间的转化是环境科学的重要课题。
(1)①在恒温恒容的密闭容器中充入1mol和3mol发生反应生成,下列能说明反应达到平衡状态的是_______ (填标号)。
A. B.容器内压强不变
C.气体的密度不再改变 D.容器内气体的平均摩尔质量不变
②以为还原剂,在催化剂作用下选择性地与发生氧化还原反应生成和。已知:
则与NO反应的热化学方程式的=_______ kJ/mol(用含a、b的代数式表示)。
(2)已知的反应历程分两步:
I.(快平衡)
Ⅱ.(慢反应)
决定NO氧化反应速率的步骤是_______ (填“I”或“Ⅱ”)。用表示的速率方程为;用表示的速率方程为,与分别表示速率常数(与温度有关),则与的关系为_______ 。
(3)将0.2molNO(g)、0.1(g)和0.2molHe(g)通入反应器,在温度T、压强条件下进行反应和(g)。tmin时达到化学平衡,NO的转化率为60%,且与的物质的量相等,则v=_______ 。该温度时,反应的平衡常数_______ (分压=总压×物质的量分数)。
(4)利用与反应构成电池,能消除氮氧化物的排放,减轻环境污染,装置如图所示:
①电极B的电极反应式为_______ 。
②当有2.4mol通过阴离子交换膜时,理论上生成的体积为_______ (标准状况)。
(1)①在恒温恒容的密闭容器中充入1mol和3mol发生反应生成,下列能说明反应达到平衡状态的是
A. B.容器内压强不变
C.气体的密度不再改变 D.容器内气体的平均摩尔质量不变
②以为还原剂,在催化剂作用下选择性地与发生氧化还原反应生成和。已知:
则与NO反应的热化学方程式的=
(2)已知的反应历程分两步:
I.(快平衡)
Ⅱ.(慢反应)
决定NO氧化反应速率的步骤是
(3)将0.2molNO(g)、0.1(g)和0.2molHe(g)通入反应器,在温度T、压强条件下进行反应和(g)。tmin时达到化学平衡,NO的转化率为60%,且与的物质的量相等,则v=
(4)利用与反应构成电池,能消除氮氧化物的排放,减轻环境污染,装置如图所示:
①电极B的电极反应式为
②当有2.4mol通过阴离子交换膜时,理论上生成的体积为
更新时间:2024-03-28 16:42:12
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐1】汽车尾气及硝酸工业废气中氮氧化物的处理是治理环境污染的重要课题。
(1)汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定条件下可发生如下反应:
反应I:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H1
反应II:N2(g)+O2(g)2NO(g)△H2=+180.5kJ·mol-1
已知CO的燃烧热为283.0kJ·mol-1,则△H1=________________ 。
(2)某研究小组探究催化剂对上述反应I的影响。将NO和CO混合气体以定的流速分别通过两种不同的催化剂a和b进行反应,在相同时间内测量逸出气体中NO的含量,从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率),得到图1中a、b两条曲线。温度低于200℃时,图1中曲线a脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因为________________ ;m点________________ (填“是”或者“不是”)对应温度下的平衡脱氮率,说明理由________________ 。
(3)一定条件下Cl2也可以与NO反应,生成一种有机合成中的重要试剂亚硝酰氯(NOCl),化学方程式为:2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g)△H<0。在恒温恒容条件下,将物质的量之和为3mol的NO(g)和Cl2(g)以不同的氮氯比[]通入容器中进行反应,平衡时某反应物的转化率与氮氯比及不同温度的关系如图2所示。
①图2中T1、T2的关系为T1________________ T2(填“>”“<”或“=”)。
②图2中纵坐标为反应物________________ 的转化率,理由为________________ 。
③若在温度为T1,容积为1L恒容密闭的容器中反应,经过10min到达A点,则0~10min内反应速率v(NO)=________________ mol·L-1·min-1。
④已知:用气体分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数(Kp);分压=总压×气体物质的量分数。若该反应的起始压强为P0kPa,T1温度下该反应的压强平衡常数(Kp)为________________ (用含P0的代数式表示)。
(1)汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定条件下可发生如下反应:
反应I:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H1
反应II:N2(g)+O2(g)2NO(g)△H2=+180.5kJ·mol-1
已知CO的燃烧热为283.0kJ·mol-1,则△H1=
(2)某研究小组探究催化剂对上述反应I的影响。将NO和CO混合气体以定的流速分别通过两种不同的催化剂a和b进行反应,在相同时间内测量逸出气体中NO的含量,从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率),得到图1中a、b两条曲线。温度低于200℃时,图1中曲线a脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因为
(3)一定条件下Cl2也可以与NO反应,生成一种有机合成中的重要试剂亚硝酰氯(NOCl),化学方程式为:2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g)△H<0。在恒温恒容条件下,将物质的量之和为3mol的NO(g)和Cl2(g)以不同的氮氯比[]通入容器中进行反应,平衡时某反应物的转化率与氮氯比及不同温度的关系如图2所示。
①图2中T1、T2的关系为T1
②图2中纵坐标为反应物
③若在温度为T1,容积为1L恒容密闭的容器中反应,经过10min到达A点,则0~10min内反应速率v(NO)=
④已知:用气体分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数(Kp);分压=总压×气体物质的量分数。若该反应的起始压强为P0kPa,T1温度下该反应的压强平衡常数(Kp)为
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【推荐2】甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列反应合成甲醇:CO2(g) +3H(g)CH3OH(g) +H2O(g)。在体积为2 L的密闭容器中,充入2molCO2和9 mol H2,测得CO2(g)和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示:
(1)该反应的平衡常数K 表达式为___________ 。
(2)0~10min时间内,该反应的平均反应速率v(H2O)=_______________ ,H2的转化率为_____________ 。
(3)下列叙述中,能说明反应已达到化学平衡状态的是______ (填字母)。
A.容器内CO2、H2、CH3OH、H2O(g)的浓度之比为1: 3: 1: 1
B.v(CO2)正: v(H2)逆=1: 3
C.平衡常数K保持不变
D.混合气体的平均相对分子质量保持不变
(4)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+4H2O(l)△H1=-1452.8kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-566.0kJ·mol-1
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:____________________________ 。
(5)中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破,组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇燃料电池的工作原理如下图所示:
①该电池工作时,c 口通入的物质为_____________ 。
②该电池负极的电极反应式为______________________________ 。
(1)该反应的平衡常数K 表达式为
(2)0~10min时间内,该反应的平均反应速率v(H2O)=
(3)下列叙述中,能说明反应已达到化学平衡状态的是
A.容器内CO2、H2、CH3OH、H2O(g)的浓度之比为1: 3: 1: 1
B.v(CO2)正: v(H2)逆=1: 3
C.平衡常数K保持不变
D.混合气体的平均相对分子质量保持不变
(4)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+4H2O(l)△H1=-1452.8kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-566.0kJ·mol-1
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:
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①该电池工作时,c 口通入的物质为
②该电池负极的电极反应式为
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【推荐3】乙烷是天然气和页岩气中最常见的成分之一,工业上可以采用多种方法将乙烷转化为更有工业价值的乙烯。回答下列问题:
Ⅰ. 乙烷蒸汽裂解法
已知:
乙烷在一定条件可发生反应:
(1)___________ (用含的表达式表示)。已知该反应高温时为自发反应,则该反应的反应热___________ 0(选填“”“”或“”)。
(2)提高该反应平衡转化率的方法有___________ 、___________ 。
(3)一定温度下,在某恒容密闭容器内充入一定量的乙烷,若平衡时容器中总压为、乙烷的平衡转化率为。用含、的代数式表示该反应的平衡常数___________ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压物质的量分数)。
(4)一定条件下,该反应的速率方程为:,其中k为反应速率常数,升高温度,该反应的速率常数___________ (选填“增大”“减小”或“不变”)。
Ⅱ. 乙烷氧化脱氢法
乙烷氧化脱氢制乙烯的产物中除C2H4外,还存在CO、CO2等副产物。我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了不同催化剂下乙烷的转化率和乙烯的选择性关系如图甲所示(乙烯的选择性),脱氢阶段反应进程如图乙所示(吸附在催化剂表面的粒子用标注,表示过渡态)。(5)两种催化剂比较,催化性能较好的是___________ (选填“a”或“b”),结合图甲解释理由是___________ 。
(6)图乙中代表催化性能较好的催化剂的反应历程是___________ (选填“c”或“d”),其判断依据是___________ 。
Ⅰ. 乙烷蒸汽裂解法
已知:
乙烷在一定条件可发生反应:
(1)
(2)提高该反应平衡转化率的方法有
(3)一定温度下,在某恒容密闭容器内充入一定量的乙烷,若平衡时容器中总压为、乙烷的平衡转化率为。用含、的代数式表示该反应的平衡常数
(4)一定条件下,该反应的速率方程为:,其中k为反应速率常数,升高温度,该反应的速率常数
Ⅱ. 乙烷氧化脱氢法
乙烷氧化脱氢制乙烯的产物中除C2H4外,还存在CO、CO2等副产物。我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了不同催化剂下乙烷的转化率和乙烯的选择性关系如图甲所示(乙烯的选择性),脱氢阶段反应进程如图乙所示(吸附在催化剂表面的粒子用标注,表示过渡态)。(5)两种催化剂比较,催化性能较好的是
(6)图乙中代表催化性能较好的催化剂的反应历程是
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(0.65)
名校
【推荐1】氨气是重要的化工原料,工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ∆H<0。回答下列问题:
(1)根据键能数据计算上述合成氨反应的∆H=____ kJ•mol-1(列出计算式即可);升高温度对N2、H2的平衡转化率的影响是____ (填“增大”“减小”或“不变")。
(2)合成氨实际生产中,常用主要成分为铁的催化剂,反应温度773K、压强20~50MPa,投料比n(N2):n(H2)=1:2.8。研究发现:在反应历程中,N2在催化剂表面分解生成N原子的活化能最高;平衡时氨的体积分数在20MPa、50MPa时分别为19.1%、42.2%(其它条件不变)。
①生产中测得合成塔出口混合气体中氨的体积分数为,说明塔内反应的v正反应____ v逆反应(填“大于”“小于”或“等于”);转化率之比α(N2):α(H2)=1.00:____ ;投料中N2适度过量的目的是____ ,提高氢气的转化率。
②选择反应温度为773K的最主要依据是下列中的____ (填标号)。
A.温度对平衡的影响 B.温度对反应速率的影响
C.温度对催化剂活性的影响 D.能耗对生产成本的影响
(3)若投料比n(N2):n(H2)=1:3,反应在恒温773K、恒压40MPa下进行,NH3的平衡产率为ω,则反应的平衡常数Kp=____ (以分压代替平衡浓度表示,分压=总压×物质的量分数);由于反应在高压条件下进行,实际上K,值不仅与温度有关,还与压力和气体组成有关。一定条件下,上述合成氨反应接近平衡时,遵循如下方程:r(NH3)=k正·p(N2)[]1-a-k逆1-a。其中r(NH3)为氨合成反应的净速率,a为常数,与催化剂性质及反应条件有关,若该条件下,实验测得a=0.5,则反应达到平衡时,k正、k逆、Kp三者的关系式为____ 。
化学键 | N≡N | H—H | H—N |
键能/kJ·mol-1 | 945.6 | 436 | 391 |
(1)根据键能数据计算上述合成氨反应的∆H=
(2)合成氨实际生产中,常用主要成分为铁的催化剂,反应温度773K、压强20~50MPa,投料比n(N2):n(H2)=1:2.8。研究发现:在反应历程中,N2在催化剂表面分解生成N原子的活化能最高;平衡时氨的体积分数在20MPa、50MPa时分别为19.1%、42.2%(其它条件不变)。
①生产中测得合成塔出口混合气体中氨的体积分数为,说明塔内反应的v正反应
②选择反应温度为773K的最主要依据是下列中的
A.温度对平衡的影响 B.温度对反应速率的影响
C.温度对催化剂活性的影响 D.能耗对生产成本的影响
(3)若投料比n(N2):n(H2)=1:3,反应在恒温773K、恒压40MPa下进行,NH3的平衡产率为ω,则反应的平衡常数Kp=
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【推荐2】碳热还原法广泛用于合金及材料的制备。回下列问题:
(1)一种制备氮氧化铝的反应原理为23Al2O3+15C+5N2=2Al23O27N5+15CO ,产物Al23O27N5中氮的化合价为______ ,该反应中每生成1 mol Al23O27N5,转移的电子数为________ NA。
(2)真空碳热冶铝法包含很多反应,其中的三个反应如下:
Al2O3(s)+3C(s) =Al2OC(s)+2CO(g) ΔH1
2Al2OC(s)+3C(s) =Al4C3(s)+2CO(g) ΔH2
2Al2O3(s)+9C(s)= Al4C3(s)+6CO(g) ΔH3
①ΔH3=_________ (用ΔH1、ΔH2表示)。
②Al4C3可与足量盐酸反应制备一种烃。该反应的化学方程式为____________ 。
(3)下列是碳热还原法制锰合金的三个反应,CO与CO2平衡分压比的自然对数值与温度的关系如图所示(已知Kp是用平衡分压代替浓度计算所得的平衡常数)。
Ⅰ.Mn3C(s)+4CO2(g) 3MnO(s)+5CO(g) Kp(Ⅰ)
Ⅱ.Mn(s)+CO2(g) MnO(s)+CO(g) Kp(Ⅱ)
Ⅲ.Mn3C(s)+CO2(g) 3Mn(s)+2CO(g) Kp(Ⅲ)
①ΔH>0的反应是____ (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
②1200 K时,在一体积为2 L的恒容密闭容器中有17.7 g Mn3C(s)和0.4 mol CO2,只发生反应Ⅰ,5 min后达到平衡,此时CO的浓度为0.125 mol/L,则0~5 min内v(CO2)=_________ 。
③在一体积可变的密闭容器中加入一定量的Mn(s)并充入一定量的CO2(g),只发生反应Ⅱ,下列能说明反应Ⅱ达到平衡的是____ (填字母)。
A.容器的体积不再改变
B.固体的质量不再改变
C.气体的总质量不再改变
(1)一种制备氮氧化铝的反应原理为23Al2O3+15C+5N2=2Al23O27N5+15CO ,产物Al23O27N5中氮的化合价为
(2)真空碳热冶铝法包含很多反应,其中的三个反应如下:
Al2O3(s)+3C(s) =Al2OC(s)+2CO(g) ΔH1
2Al2OC(s)+3C(s) =Al4C3(s)+2CO(g) ΔH2
2Al2O3(s)+9C(s)= Al4C3(s)+6CO(g) ΔH3
①ΔH3=
②Al4C3可与足量盐酸反应制备一种烃。该反应的化学方程式为
(3)下列是碳热还原法制锰合金的三个反应,CO与CO2平衡分压比的自然对数值与温度的关系如图所示(已知Kp是用平衡分压代替浓度计算所得的平衡常数)。
Ⅰ.Mn3C(s)+4CO2(g) 3MnO(s)+5CO(g) Kp(Ⅰ)
Ⅱ.Mn(s)+CO2(g) MnO(s)+CO(g) Kp(Ⅱ)
Ⅲ.Mn3C(s)+CO2(g) 3Mn(s)+2CO(g) Kp(Ⅲ)
①ΔH>0的反应是
②1200 K时,在一体积为2 L的恒容密闭容器中有17.7 g Mn3C(s)和0.4 mol CO2,只发生反应Ⅰ,5 min后达到平衡,此时CO的浓度为0.125 mol/L,则0~5 min内v(CO2)=
③在一体积可变的密闭容器中加入一定量的Mn(s)并充入一定量的CO2(g),只发生反应Ⅱ,下列能说明反应Ⅱ达到平衡的是
A.容器的体积不再改变
B.固体的质量不再改变
C.气体的总质量不再改变
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【推荐3】回答下列问题。
(1)铑的配合物离子[Rh(CO)2I2]-可催化甲醇羰基化,反应过程如图所示。
该反应过程的总反应式为:____________________________________ ;
(2)用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件,能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:
3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g) Si3N4(s)+12HCl(g) ΔH<0
①该反应的化学平衡常数表达式为________________________ ;
② 一定条件下,在密闭恒容的容器中,上述反应达到化学平衡状态时下列说法一定正确的是__________ (填字母)。
a.3v逆(N2)=v正(H2) b.v正(HCl)=4v正(SiCl4)
c.混合气体密度保持不变 d.c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)=1∶3∶6
(3)已知t ℃时,反应FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)的平衡常数K=0.25。
① t ℃时,反应达到平衡时n(CO)∶n(CO2)=_________ 。
② 若在1L密闭容器中加入0.020 mol FeO(s),并通入x mol CO,t ℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%,则x=__________ 。
(1)铑的配合物离子[Rh(CO)2I2]-可催化甲醇羰基化,反应过程如图所示。
该反应过程的总反应式为:
(2)用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件,能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:
3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g) Si3N4(s)+12HCl(g) ΔH<0
①该反应的化学平衡常数表达式为
② 一定条件下,在密闭恒容的容器中,上述反应达到化学平衡状态时下列说法一定正确的是
a.3v逆(N2)=v正(H2) b.v正(HCl)=4v正(SiCl4)
c.混合气体密度保持不变 d.c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)=1∶3∶6
(3)已知t ℃时,反应FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)的平衡常数K=0.25。
① t ℃时,反应达到平衡时n(CO)∶n(CO2)=
② 若在1L密闭容器中加入0.020 mol FeO(s),并通入x mol CO,t ℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%,则x=
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【推荐1】CO2的固定和利用对降低温室气体排放具有重要作用,CO2加氢合成甲醇不仅可以有效缓解减排压力,而且还是CO2综合利用的一条新途径。CO2和H2在催化剂作用下能发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。测得甲醇的理论产率与反应温度、压强的关系如图所示。
(1)下列措施能使CO2的转化率提高的是__ 。
A. 增大压强 B.升高温度 C.增大投料比 D.加入更高效的催化剂
(2)在220℃、5.0MPa时,CO2、H2的转化率之比为______ 。
(3)将温度从220℃降低至160℃,压强从5.0MPa减小至3.0MPa,化学反应速率将___ (填“增大”“减小”或“不变”,下同),CO2的转化率将____ 。
(4)200℃时,将0.100 mol CO2和0.275 mol H2充入1 L密闭容器中,在催化剂作用下反应达到平衡。若CO2的转化率为25%,则此温度下该反应的平衡常数K=___ 。
(1)下列措施能使CO2的转化率提高的是
A. 增大压强 B.升高温度 C.增大投料比 D.加入更高效的催化剂
(2)在220℃、5.0MPa时,CO2、H2的转化率之比为
(3)将温度从220℃降低至160℃,压强从5.0MPa减小至3.0MPa,化学反应速率将
(4)200℃时,将0.100 mol CO2和0.275 mol H2充入1 L密闭容器中,在催化剂作用下反应达到平衡。若CO2的转化率为25%,则此温度下该反应的平衡常数K=
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【推荐2】碳及其化合物与人类工农业生产、生活紧密相关。如甲醇就是一种重要的化工原料。
(1)已知:
①CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-637.8kJ/mol
②H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44.0kJ/mol
③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566.0kJ/mol
则CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) ΔH=______ 。
(2)在容积为1L的密闭容器中,投入1mol CO和2mol H2,在不同条件下发生反应:
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH,T1、T2温度下,CH3OH的物质的量随着时间的变化关系如下图所示。
①该反应的ΔH__ 0(填“>”、“<”或“=”);判断理由是_________ 。
②温度为T2时,0~20min内用H2表示的平均反应速率为_____ 。
③B点时该反应的平衡常数是________ (保留两位有效数字)。
④下列措施能使该反应的平衡体系中增大的是_____ (填字母)。
A.将H2(g)从体系中分离出去
B.充入He(g),使体系压强增大
C.升高温度
D.缩小容器的体积
E.再充入1mol H2
(3)工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种:其中一种是甲醇部分氧化法。在一定温度下,以Ag/CeO2-ZnO为催化剂时,原料气比例对反应的选择性(选择性越大,表示生成的该物质越多)的影响关系如图所示。
①n(O2)/n(CH3OH)=___ 时,有利于制H2。
②当n(O2)/n(CH3OH)=0.25时,CH3OH与O2发生的主要反应方程式为_________ 。
(1)已知:
①CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-637.8kJ/mol
②H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44.0kJ/mol
③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566.0kJ/mol
则CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) ΔH=
(2)在容积为1L的密闭容器中,投入1mol CO和2mol H2,在不同条件下发生反应:
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH,T1、T2温度下,CH3OH的物质的量随着时间的变化关系如下图所示。
①该反应的ΔH
②温度为T2时,0~20min内用H2表示的平均反应速率为
③B点时该反应的平衡常数是
④下列措施能使该反应的平衡体系中增大的是
A.将H2(g)从体系中分离出去
B.充入He(g),使体系压强增大
C.升高温度
D.缩小容器的体积
E.再充入1mol H2
(3)工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种:其中一种是甲醇部分氧化法。在一定温度下,以Ag/CeO2-ZnO为催化剂时,原料气比例对反应的选择性(选择性越大,表示生成的该物质越多)的影响关系如图所示。
①n(O2)/n(CH3OH)=
②当n(O2)/n(CH3OH)=0.25时,CH3OH与O2发生的主要反应方程式为
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解题方法
【推荐3】为实现我国承诺的“碳达峰、碳中和”目标,中国科学院提出了“液态阳光”方案,即将工业生产过程中排放的二氧化碳转化为甲醇,其中反应之一是:
回答下列问题:
(1)该反应的能量变化如图Ⅰ所示,反应的=___________ ,曲线___________ (填“a”或“b”)表示使用了催化剂。
(2)下列措施既能加快反应速率,又能提高CO转化率的是___________ ,
A.升高温度 B.增大压强 C.降低温度 D.增加投料量
(3)相同温度下,若已知反应的平衡常数为,反应的平衡常数为,则反应的化学平衡常数___________ (用含和的代数式表示)。
(4)在恒温恒容密闭容器中按加入反应起始物
Ⅰ.下列描述不能说明反应达到平衡状态的是___________ 。
A.容器内压强不再变化 B.氢气的转化率达到最大值
C.容器内CO与的浓度相等 D.容器内CO的体积分数不再变化
Ⅱ.若CO的平衡转化率[]随温度的变化曲线如图Ⅱ所示,R、S两点平衡常数大小:___________ (填“>”、“=”或“<”)。温度下,测得起始压强,达平衡时___________ kPa(×物质的量分数)。
回答下列问题:
(1)该反应的能量变化如图Ⅰ所示,反应的=
(2)下列措施既能加快反应速率,又能提高CO转化率的是
A.升高温度 B.增大压强 C.降低温度 D.增加投料量
(3)相同温度下,若已知反应的平衡常数为,反应的平衡常数为,则反应的化学平衡常数
(4)在恒温恒容密闭容器中按加入反应起始物
Ⅰ.下列描述不能说明反应达到平衡状态的是
A.容器内压强不再变化 B.氢气的转化率达到最大值
C.容器内CO与的浓度相等 D.容器内CO的体积分数不再变化
Ⅱ.若CO的平衡转化率[]随温度的变化曲线如图Ⅱ所示,R、S两点平衡常数大小:
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【推荐1】正丁烷可用做燃料电池,还可通过催化脱氢制备丁烯,该工艺流程的副产物有炭(C),生成的炭会附着在催化剂表面,影响催化效果。正丁烷(C4H10)脱氢制1﹣丁烯(C4H8)的热化学方程式为:
①C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g)△H
已知:②C4H10(g)+ O2(g)=C4H8(g)+H2O(g)△H1=﹣119kJ•mol﹣1
③H2(g)+ O2(g)=H2O(g)△H2=﹣242kJ•mol﹣1
回答下列问题:
(1)反应①的平衡常数表达式为_______ ,反应①的△H=_______ kJ•mol﹣1。
(2)其他条件相同,30min时测得正丁烷转化率、1﹣丁烯收率随温度的变化如图1所示。[收率= )×100%]
①实际生产温度选择590℃,理由是_______ 。
②590℃时,向体积为1L的密闭容器中充入3mol正丁烷气体,据图1计算0~30min内生成1﹣丁烯的平均反应速率为_______ mol/(L•min),1﹣丁烯的收率在590℃之前随温度的升高而增大的原因是_______ 。
(3)其他条件相同,30min时,丁烷和氢气的混合气体以一定的流速通过填充有催化剂的反应器,氢气的作用是活化催化剂。1﹣丁烯收率随进料气中的变化如图2所示。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势,其升高的原因可能是_______ 。
(4)一种丁烷燃料电池工作原理如图3所示。
①A电极上发生的是_______ 反应(填“氧化“或“还原”)。
②写出B电极的电极反应式_______ 。
①C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g)△H
已知:②C4H10(g)+ O2(g)=C4H8(g)+H2O(g)△H1=﹣119kJ•mol﹣1
③H2(g)+ O2(g)=H2O(g)△H2=﹣242kJ•mol﹣1
回答下列问题:
(1)反应①的平衡常数表达式为
(2)其他条件相同,30min时测得正丁烷转化率、1﹣丁烯收率随温度的变化如图1所示。[收率= )×100%]
①实际生产温度选择590℃,理由是
②590℃时,向体积为1L的密闭容器中充入3mol正丁烷气体,据图1计算0~30min内生成1﹣丁烯的平均反应速率为
(3)其他条件相同,30min时,丁烷和氢气的混合气体以一定的流速通过填充有催化剂的反应器,氢气的作用是活化催化剂。1﹣丁烯收率随进料气中的变化如图2所示。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势,其升高的原因可能是
(4)一种丁烷燃料电池工作原理如图3所示。
①A电极上发生的是
②写出B电极的电极反应式
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【推荐2】如图所示,某同学设计了一个燃料电池探究碱工业原理的相关问题,其中乙装置中X为阳离子交换膜,请按要求回答相关问题:
(1)石墨电极(C)作___ 极,甲中甲烷燃料电池的负极反应式为___ 。
(2)若消耗2.24(标况)氧气,则乙装置中铁电极上生成的气体体积(标况)为___ L。乙池中总反应的离子方程式___ 。
(3)若丙中以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是___ 。
A.a电极为纯铜
B.粗铜接电源正极,发生还原反应
C.CuSO4溶液的浓度保持不变
D.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
(4)若丙中以稀H2SO4为电解质溶液,电极材料b为铝,则能使铝表面生成一层致密的氧化膜,该电极反应式为___ 。
(5)若将乙装置中两电极用导线直接相连,则铁和石墨(C)两极上发生的电极反应式分别为:铁电极___ ,石墨(C)电极___ 。
(1)石墨电极(C)作
(2)若消耗2.24(标况)氧气,则乙装置中铁电极上生成的气体体积(标况)为
(3)若丙中以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是
A.a电极为纯铜
B.粗铜接电源正极,发生还原反应
C.CuSO4溶液的浓度保持不变
D.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
(4)若丙中以稀H2SO4为电解质溶液,电极材料b为铝,则能使铝表面生成一层致密的氧化膜,该电极反应式为
(5)若将乙装置中两电极用导线直接相连,则铁和石墨(C)两极上发生的电极反应式分别为:铁电极
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解答题-无机推断题
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】已知X、Y、Z、W、Q为短周期元素,它们具有如下特征:
回答下列问题:
(1)下图模型表示的分子中,可由X、Y形成的是_______ (填写序号)。
(2)Q单质在Z单质中燃烧生成淡黄色固体,该固体的电子式为_______ ,其所含化学键类型为_______ 。
(3)X2−Z2—NaOH燃料电池放电效率高。其负极的电极反应式为_______ , 电池工作一段时间后,电解质溶液的pH_______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)证明Z和W得电子能力强弱的化学方程式为_______ 。
元素 | 特征 |
X | 在元素周期表中,原子半径最小 |
Y | 最外层电子数是次外层电子数的两倍 |
Z | 常温下,有、两种气体单质存在 |
W | 与Z原子具有相同的最外层电子数 |
Q | M层比K层少1个电子 |
(1)下图模型表示的分子中,可由X、Y形成的是
(2)Q单质在Z单质中燃烧生成淡黄色固体,该固体的电子式为
(3)X2−Z2—NaOH燃料电池放电效率高。其负极的电极反应式为
(4)证明Z和W得电子能力强弱的化学方程式为
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