为使CO2的利用更具价值,某研究小组设计了如下三种减碳方式。请按要求回答下列问题。
(1)设想1:用太阳能将CO2转化成O2和C(s,石墨烯)如图所示:
①热分解系统中能量转化形式为___________ 。
②在重整系统中的还原剂为:___________ 。
(2)设想2:CO2和CH4反应转化为CH3COOH,其催化反应历程示意图如下(E1与E2的单位为kJ):
①该催化总反应为___________ 。
②Ⅰ→Ⅲ反应的___________ kJ/mol。
(3)设想3:CO2与H2在催化剂作用下制取乙烯:在2L密闭容器中分别投入2mol CO2,6mol H2,发生反应:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ;在不同温度下,用传感技术测出平衡时n(H2)的变化关系如图所示。
①该反应的___________ 0(填“>”“<”或“不能确定”)。
②200℃,5min达平衡,v(C2H4)=___________ ;CO2的平衡转化率为___________ ;该反应平衡常数的值为___________ 。
③其他条件不变,将反应器容积压缩为原来的一半,达新平衡时比原平衡C2H4浓度将___________ (填“增大”“减小”或“不变),判断理由是 ___________ 。
(1)设想1:用太阳能将CO2转化成O2和C(s,石墨烯)如图所示:
①热分解系统中能量转化形式为
②在重整系统中的还原剂为:
(2)设想2:CO2和CH4反应转化为CH3COOH,其催化反应历程示意图如下(E1与E2的单位为kJ):
①该催化总反应为
②Ⅰ→Ⅲ反应的
(3)设想3:CO2与H2在催化剂作用下制取乙烯:在2L密闭容器中分别投入2mol CO2,6mol H2,发生反应:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ;在不同温度下,用传感技术测出平衡时n(H2)的变化关系如图所示。
①该反应的
②200℃,5min达平衡,v(C2H4)=
③其他条件不变,将反应器容积压缩为原来的一半,达新平衡时比原平衡C2H4浓度将
更新时间:2024-03-29 23:10:05
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【推荐1】I.人类使用能源经历了三个时期。
(1)柴草时期
从能量转化的角度看,木材燃烧时化学能主要转化成_______ 能和光能。
(2)化石能源时期
迄今为止,煤、石油、天然气仍是人类使用的主要能源。煤的综合利用有_______ 、煤的气化和煤的液化等:石油经分馏可以获得汽油、煤油、柴油等轻质油,通过催化裂化和裂解可以得到乙烯、丙烯等,通过结构的重新调整可得到芳香烃类化合物。
(3)多能源结构时期
基于环保理念,天津市将逐步减少传统燃油汽车的使用,燃料电池汽车将有更广阔的发展前景。如图1所示为氢氧燃料电池的示意图,其基本工作原理与铜锌原电池的相同。根据图中电子流动方向判断,A电极的电极反应方程式为_______ ,氢氧燃料电池的优点是_______ (写一条即可)。
II.氮的循环对人类的生产和生活具有重要意义,图2为氮的部分循环过程:
(4)上述转化中,属于氮的固定的是_______ (填标号)。
(5)步骤②,以氨气为原料制备两种常见氮肥的反应如下:
a.NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
b.2NH3(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(NH2)2(s) ΔH<0
其中原子利用率为100%的反应是_______ (填字母)。既能加快反应b的化学反应速率,又能使该平衡正向移动的外界因素是_______ (任写一项)
III.(6)用0.1mol·L-1NaOH标准溶液滴定20mL等浓度的三元酸H3A,得到pH与V(NaOH)、lgX[X=或或的关系分别如图3、图4所示。
结合图3信息,当滴入20mLNaOH溶液时,请补全溶液中的离子浓度大小排序:c(Na+)>___ >___ c(HA2-)>c(OH-),结合图4中的II,当溶液中的=101.8,此时溶液的pH=____ 。
(1)柴草时期
从能量转化的角度看,木材燃烧时化学能主要转化成
(2)化石能源时期
迄今为止,煤、石油、天然气仍是人类使用的主要能源。煤的综合利用有
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a.NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
b.2NH3(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(NH2)2(s) ΔH<0
其中原子利用率为100%的反应是
III.(6)用0.1mol·L-1NaOH标准溶液滴定20mL等浓度的三元酸H3A,得到pH与V(NaOH)、lgX[X=或或的关系分别如图3、图4所示。
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【推荐2】甲醇作为新型清洁可再生燃料,对缓解能源危机以及实现“碳中和”目标具有重要的战略意义。二氧化碳合成甲醇工艺流程如图所示。
(1)光伏发电装置中实现的能量转化形式是_____ 。
(2)电解水制H2装置中,氢气应在_____ 极排出,其电极反应方程式为_____ 。
二氧化碳加氢合成甲醇一般通过如下两步实现:
①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41kJ·mol-1
②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH2=-90kJ·mol-1
(3)二氧化碳加氢制甲醇的总反应热化学方程式:_____ 。
(4)上述两步反应过程中能量变化如图所示,两步反应中反应速率较慢的是_____ (填“①”或“②”),理由是______ 。催化剂界面催化性能较好的催化剂是_____ 。
(5)甲醇作为一种高能量密度的能源载体,具有广阔的发展前景。
已知:燃料的能量密度是单位体积的燃料包含的能量,单位kJ/m3。
热值是单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量,单位kJ/g。
在一定温度和催化剂作用下,车载甲醇可直接转变为氢气,从而为氢氧燃料电池提供氢源。已知氢气和甲醇的热值分别为143kJ/g和23kJ/g,与车载氢气供能模式相比,车载甲醇供能模式的优势是_____ 。
(1)光伏发电装置中实现的能量转化形式是
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(3)二氧化碳加氢制甲醇的总反应热化学方程式:
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【推荐3】I.完成下列问题。
(1)的盐酸与的NaOH溶液在如下图所示的装置中进行中和反应。请回答下列问题:如图,烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是_______ 。大烧杯上如不盖硬纸板,则求得的中和热数值_______ (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(2)向的溶液中分别加入稀醋酸、稀盐酸、浓硫酸,则恰好完全反应时的放出热量从大到小的排序是_______ 。
(3)已知;现有下列反应
①;
②;
③;
④;
⑤
其中反应热符合的是_______ (写序号)
II.以为催化剂的光热化学循环分解反应为温室气体减排提供了一个新途径,该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。
(4)上述过程中,能量的变化形式是由_______ 转化为_______ 。
(5)根据数据计算,分解需_______ (填“吸收”或“放出”)_______ kJ的能量。
(1)的盐酸与的NaOH溶液在如下图所示的装置中进行中和反应。请回答下列问题:如图,烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是
(2)向的溶液中分别加入稀醋酸、稀盐酸、浓硫酸,则恰好完全反应时的放出热量从大到小的排序是
(3)已知;现有下列反应
①;
②;
③;
④;
⑤
其中反应热符合的是
II.以为催化剂的光热化学循环分解反应为温室气体减排提供了一个新途径,该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。
(4)上述过程中,能量的变化形式是由
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【推荐1】一种利用含硫物质的热化学循环来实现能量的转化与存储的构想如图所示:
回答下列问题:
(1)举出图中两种形式的能量转化:________ 、________ 。
(2)反应I的化学方程式为_________ 。
(3)研究表明,I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,催化过程如下:
i.________ (请补充完整);
ii. I2+2H2O+SO2=4H++SO+2I-。
(4)SO2歧化反应速率与i、ii反应速率有一定关系,某同学设计实验如下:分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2mL下列试剂中,密闭放置观察现象。
已知:I2易溶解在KI溶液中。
①B是A的对比实验,a=_______ ;A、B对比实验说明________ ;A、C对比实验说明________ 。
②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)已知原子利用率是指目标产物中某原子的总质量与反应物中某原子的总质量之比。反应Ⅱ若目标产物是H2SO4,则硫原子利用率为________ %(结果保留三位有效数字)。
回答下列问题:
(1)举出图中两种形式的能量转化:
(2)反应I的化学方程式为
(3)研究表明,I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,催化过程如下:
i.
ii. I2+2H2O+SO2=4H++SO+2I-。
(4)SO2歧化反应速率与i、ii反应速率有一定关系,某同学设计实验如下:分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2mL下列试剂中,密闭放置观察现象。
序号 | A | B | C | D |
试剂组成 | 0.4 mol•L-1的KI | a mol•L-1的KI 0.2 mol•L-1的H2SO4混合物 | 0.2 mol•L-1的H2SO4 | 0.2 mol•L-1的KI和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,a=
②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)已知原子利用率是指目标产物中某原子的总质量与反应物中某原子的总质量之比。反应Ⅱ若目标产物是H2SO4,则硫原子利用率为
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【推荐2】研究催化剂对化学反应有重要意义。为探究催化剂对双氧水分解的催化效果,某研究小组做了如下实验:
(1)甲同学欲用上图所示实验来证明MnO2是H2O2分解反应的催化剂。该实验________ (填“能”或“不能”)达到目的,原因是___________ 。
(2)为探究MnO2的量对催化效果的影响,乙同学分别量取50mL 1%H2O2加入容器中,在一定质量范围内,加入不同质量的MnO2,测量所得气体体积,数据如下:
由此得出的结论是______________ 。
(3)为分析Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果,丙同学设计如下实验(三支试管中均盛有 )
结论是___________ ,实验III的目的是___________ 。
(4)查阅资料得知:将作为催化剂的溶液加入 溶液后,溶液中会发生两个氧化还原反应,且两个反应中均参加了反应,试从催化剂的角度 分析,这两个氧化还原反应的化学方程式分别是_________________ 和_________________ (按反应发生的顺序写)。
(1)甲同学欲用上图所示实验来证明MnO2是H2O2分解反应的催化剂。该实验
(2)为探究MnO2的量对催化效果的影响,乙同学分别量取50mL 1%H2O2加入容器中,在一定质量范围内,加入不同质量的MnO2,测量所得气体体积,数据如下:
MnO2的质量/g | 0.1 | 0.2 | 0.4 |
40s末O2体积 | 49 | 61 | 86 |
(3)为分析Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果,丙同学设计如下实验(三支试管中均盛有 )
试管 | I | II | III |
滴加试剂 | 5滴 | 5滴 | 5滴 0.3 |
产生气泡情况 | 较快产生细小气泡 | 缓慢产生细小气泡 | 无气泡产生 |
(4)查阅资料得知:将作为催化剂的溶液加入 溶液后,溶液中会发生两个氧化还原反应,且两个反应中均参加了反应,试从
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【推荐3】某小组欲测定与溶液反应的化学反应速率。所用试剂为10 mL 溶液和10 mL 溶液,所得数据如图所示。
(1)写出两溶液混合反应的离子方程式___________ 。
(2)由实验数据可得,该反应在0~4 min的化学反应速率为___________ 。
该小组设计了3组实验探究影响化学反应速率的部分因素,具体情况如下表所示。
(3)表中___________ ,通过实验1和实验3可探究___________ 对化学反应速率的影响。
(4)某同学分析发现在反应过程中该反应的化学反应速率先增大后减小。针对此现象,该小组进一步通过测定随时间变化的曲线探究影响因素,具体如下表所示。(已知、对该反应速率无影响)
①方案Ⅱ中的假设为___________ 。
②已知方案Ⅰ的假设不成立,某同学从控制变量的角度思考,认为方案Ⅲ中实验操作设计不严谨,请进行改进:___________ 。
③反应后期,化学反应速率变慢的原因是___________ 。
(1)写出两溶液混合反应的离子方程式
(2)由实验数据可得,该反应在0~4 min的化学反应速率为
该小组设计了3组实验探究影响化学反应速率的部分因素,具体情况如下表所示。
实验 编号 | 加入 溶液的体积 | 加入 溶液的体积 | 加入水的体积 | 反应温度 |
1 | 10 | 10 | 0 | 25 ℃ |
2 | 10 | 5 | a | 25 ℃ |
3 | 10 | 10 | 0 | 60 ℃ |
(4)某同学分析发现在反应过程中该反应的化学反应速率先增大后减小。针对此现象,该小组进一步通过测定随时间变化的曲线探究影响因素,具体如下表所示。(已知、对该反应速率无影响)
方案 | 假设 | 实验操作 |
Ⅰ | 该反应放热,使溶液温度升高,反应速率加快 | 向烧杯中加入10 mL 溶液和10 mL 溶液,插入温度计测量温度。 |
Ⅱ | ___________ | 取10 mL 溶液加入烧杯中,向其中加入少量NaCl固体,再加入10 mL 溶液 |
Ⅲ | 溶液酸性增强加快了化学反应速率 | 分别向2只烧杯中加入10 mL 溶液;向烧杯a中加入1 mL水,向烧杯b中加入1 mL 盐酸;再分别向2只烧杯中加入10 mL 溶液 |
②已知方案Ⅰ的假设不成立,某同学从控制变量的角度思考,认为方案Ⅲ中实验操作设计不严谨,请进行改进:
③反应后期,化学反应速率变慢的原因是
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【推荐1】NOx会造成大气污染,在工业上采用多种方法进行处理。
I.氧化法:烟气中的NO经O3预处理后转化为NO2,再用CaSO3悬浊液吸收NO2。
已知:常温下,Ksp(CaSO4)=9.1×10-6,Ksp(CaSO3)=3.1×10-7。
(1)NO与O3反应过程的能量变化如下:
NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H=-200.9kJ•mol-1
NO(g)+O2(g)=NO2(g) △H=-58.2kJ•mol-1
则3NO(g)+O3(g)=3NO2(g) △H=______ 。
(2)用CaSO3悬浊液吸收NO2,将其转化为HNO2,该反应的化学方程式为______ 。
(3)在实际吸收NO2的过程中,通过向CaSO3悬浊液中加入Na2SO4固体,提高NO2的吸收速率,从溶解平衡的角度解释其原因:______ 。
Ⅱ.有人提出用活性炭对NOx进行吸附,比如吸收NO2的反应如下:2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-62.4kJ•mol-1。在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO2气体,维持温度为T2℃,如图为不同压强下反应经过相同时间NO2的转化率随着压强变化的示意图。
(4)请分析,1050kPa前,NO2转化率随着压强增大而增大的原因:______ 。
(5)在1100kPa时,NO2的体积分数为______ 。用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp),在T2℃、1100kPa时,该反应的化学平衡常数Kp=______ (只需列出计算式 )。已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。
I.氧化法:烟气中的NO经O3预处理后转化为NO2,再用CaSO3悬浊液吸收NO2。
已知:常温下,Ksp(CaSO4)=9.1×10-6,Ksp(CaSO3)=3.1×10-7。
(1)NO与O3反应过程的能量变化如下:
NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H=-200.9kJ•mol-1
NO(g)+O2(g)=NO2(g) △H=-58.2kJ•mol-1
则3NO(g)+O3(g)=3NO2(g) △H=
(2)用CaSO3悬浊液吸收NO2,将其转化为HNO2,该反应的化学方程式为
(3)在实际吸收NO2的过程中,通过向CaSO3悬浊液中加入Na2SO4固体,提高NO2的吸收速率,从溶解平衡的角度解释其原因:
Ⅱ.有人提出用活性炭对NOx进行吸附,比如吸收NO2的反应如下:2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-62.4kJ•mol-1。在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO2气体,维持温度为T2℃,如图为不同压强下反应经过相同时间NO2的转化率随着压强变化的示意图。
(4)请分析,1050kPa前,NO2转化率随着压强增大而增大的原因:
(5)在1100kPa时,NO2的体积分数为
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解题方法
【推荐2】氨气是一种重要的化工原料。
I.已知 298K、101kPa 下,合成氨反应的能量变化如图1所示(ad表示被催化剂吸附,反应历程中粒子均为气态)。
(1)该条件下,N2(g)+3H2(g)2NH3 (g) ΔH =___________ 。
(2)反应历程中决定合成氨反应速率的一步反应的热化学方程式为___________ 。
(3)改变下列某一条件,既能加快合成氨反应速率又能提高氮气的平衡转化率的是___________ (填字母)。
A. 升高温度 B. 增大压强 C.增加 N2的量 D.及时分离氨气
Ⅱ.以氨气作还原剂,可除去烟气中的氮氧化物。其中除去 NO 的反应原理如下:4NH3 (g)+6NO(g)5N2 (g)+6H2 O(g) ΔH= −1980 kJ/mol
(4)反应速率与浓度之间存在如下关系:v正=k正 c4 (NH3 )·c6 (NO),v逆 =k逆 c5 (N2 )·c6 (H2O) 。k正 、k逆 为速率常数,只受温度影响。350℃时,在 2L 恒容密闭容器中,通入 0.9mol NH3(g)和 1.2mol NO(g)发生反应,保持温度不变,平衡时 NO 的转化率为 50%,则此温度下___________ ;当温度升高时,k正增大 m 倍,k逆增大 n 倍,则m ___________ n(填“>”、“<”或“=”)。
(5)初始投料量一定,平衡时 NO 的转化率与温度、压强的关系如图 2 所示,则 P1、P2、P3 由大到小的顺序为___________ ,原因是___________ 。
(6)保持温度不变,在恒容密闭容器中按一定比充入 NH3(g)和NO(g)发生反应,达到平衡时H2O(g)的体积分数 φ(H2O)随的变化如图 3 所示,当时,达到平衡时 φ(H2O)可能是 A、B、C 三点中的___________ (填“A”、“B”或“C”)。
I.已知 298K、101kPa 下,合成氨反应的能量变化如图1所示(ad表示被催化剂吸附,反应历程中粒子均为气态)。
(1)该条件下,N2(g)+3H2(g)2NH3 (g) ΔH =
(2)反应历程中决定合成氨反应速率的一步反应的热化学方程式为
(3)改变下列某一条件,既能加快合成氨反应速率又能提高氮气的平衡转化率的是
A. 升高温度 B. 增大压强 C.增加 N2的量 D.及时分离氨气
Ⅱ.以氨气作还原剂,可除去烟气中的氮氧化物。其中除去 NO 的反应原理如下:4NH3 (g)+6NO(g)5N2 (g)+6H2 O(g) ΔH= −1980 kJ/mol
(4)反应速率与浓度之间存在如下关系:v正=k正 c4 (NH3 )·c6 (NO),v逆 =k逆 c5 (N2 )·c6 (H2O) 。k正 、k逆 为速率常数,只受温度影响。350℃时,在 2L 恒容密闭容器中,通入 0.9mol NH3(g)和 1.2mol NO(g)发生反应,保持温度不变,平衡时 NO 的转化率为 50%,则此温度下
(5)初始投料量一定,平衡时 NO 的转化率与温度、压强的关系如图 2 所示,则 P1、P2、P3 由大到小的顺序为
(6)保持温度不变,在恒容密闭容器中按一定比充入 NH3(g)和NO(g)发生反应,达到平衡时H2O(g)的体积分数 φ(H2O)随的变化如图 3 所示,当时,达到平衡时 φ(H2O)可能是 A、B、C 三点中的
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解题方法
【推荐3】回答下列问题。
(1)工业上用和反应合成二甲醚。已知:
Ⅰ.
Ⅱ.
①反应I在___________ (填“高温”、“低温”或“任何温度”)下自发。
②写出和转化为和的热化学方程式___________ 。
(2)亚硝酸氨()是有机合成中的重要试剂,可由反应制备。在的密闭容器中充入和发生上述反应,在不同温度下测得与时间的关系如图。
①反应的化学平衡常数表达式为___________ 。
②___________ (填“>““<”或“=”,下同),该反应的___________ 0。
③时,反应从开始到时的平均反应速率___________ 。
④写出两条能提高平衡转化率的措施___________ 。
(1)工业上用和反应合成二甲醚。已知:
Ⅰ.
Ⅱ.
①反应I在
②写出和转化为和的热化学方程式
(2)亚硝酸氨()是有机合成中的重要试剂,可由反应制备。在的密闭容器中充入和发生上述反应,在不同温度下测得与时间的关系如图。
①反应的化学平衡常数表达式为
②
③时,反应从开始到时的平均反应速率
④写出两条能提高平衡转化率的措施
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解题方法
【推荐1】以天然气(CH4)为原料合成甲醇(CH3OH)。有关热化学方程式如下:
①2CH4(g)+O2(g)= 2CO(g)+4H2(g) ΔH1=-70.8 kJ·mol-1
②
③
(1)ΔH2=________ kJ·mol-1。 反应①自发进行的条件是_________ (填序号)。
a 高温 b 低温 c 任何环境都自发 d 任何环境都不自发
(2)若在一定温度下的恒压容器中只投入1 mol CO和1 mol H2只发生反应②,下列量不再变化时可以判断反应达到平衡的是_________ 。
a 压强 b 密度 c 混合气的平均摩尔质量 d CO的体积分数
(3)在体积可变的密闭容器中投入1 mol CO和2 mol H2,在不同条件下发生反应:。实验测得平衡时CH3OH的物质的量随温度、压强的变化如图1所示。
①M点时,H2的转化率为__________ ;压强:p1_______ p2 (填“>”、“<”或“=”)。
②反应速率:N点ʋ正 (CO)________ M点ʋ逆 (CO)(填“>”、“<”或“=”)。
③温度为506 ℃时,若压强为p1、在密闭容器中进行上述反应(起始投料不变),平衡时容器体积为1L,则平衡常数K=__________ (用分数表示)。在不同温度下上述反应的平衡常数的对数(lg K)如图2所示,则B、C、D、E四点中能正确表示该反应的lg K与T的关系的点为_______ (填字母)。
④在2 L恒容密闭容器中充入a(a>0) mol H2、2 mol CO和6 mol CH3OH(g),在506 ℃下进行上述反应。为了使该反应逆向进行,a的范围为____________ 。
①2CH4(g)+O2(g)= 2CO(g)+4H2(g) ΔH1=-70.8 kJ·mol-1
②
③
(1)ΔH2=
a 高温 b 低温 c 任何环境都自发 d 任何环境都不自发
(2)若在一定温度下的恒压容器中只投入1 mol CO和1 mol H2只发生反应②,下列量不再变化时可以判断反应达到平衡的是
a 压强 b 密度 c 混合气的平均摩尔质量 d CO的体积分数
(3)在体积可变的密闭容器中投入1 mol CO和2 mol H2,在不同条件下发生反应:。实验测得平衡时CH3OH的物质的量随温度、压强的变化如图1所示。
①M点时,H2的转化率为
②反应速率:N点ʋ正 (CO)
③温度为506 ℃时,若压强为p1、在密闭容器中进行上述反应(起始投料不变),平衡时容器体积为1L,则平衡常数K=
④在2 L恒容密闭容器中充入a(a>0) mol H2、2 mol CO和6 mol CH3OH(g),在506 ℃下进行上述反应。为了使该反应逆向进行,a的范围为
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐2】环戊烯(, )是一种重要的有机化工原料,可用环戊二烯(, )制备。
已知:反应Ⅰ:(g,环戊二烯)(g,环戊烯)
反应Ⅱ:(g,环戊烯)(g,环戊烷)
反应Ⅲ:
(1)某温度下,将环戊二烯和HI按物质的量之比1∶2(总物质的量为a mol)充入容积为2L的恒容密闭容器中,发生反应:(g,环戊二烯)(g,环戊烯)。
①该反应的△H=
②下列有关该反应的叙述正确的是
A.当气体压强不变时,说明反应已达到平衡状态
B.升高温度,有利于提高环戊烯的平衡产率
C.反应达到平衡时,环戊二烯和碘化氢的转化率相等
D.通入惰性气体,有利于提高环戊二烯的平衡转化率
(2)以Pd/为催化剂,如图1为25℃时环戊二烯的氢化过程,环戊烯与环戊烷的各组分含量(物质的量含量)随时间(t)的变化。为研究不同温度下的催化剂活性,测得不同温度(其他条件相同)下反应4h时环戊二烯的转化率和环戊烯的选择性的数据如图2所示。
①环戊二烯氢化制环戊烯的最佳反应温度为
②升高温度,环戊二烯的转化率提高而环戊烯的选择性降低,其原因是
(3)已知两分子环戊二烯易发生加成反应生成二聚体双环戊二烯分子。不同温度(、)下,在2L恒容容器中环戊二烯的物质的量与反应时间的关系如图所示(已知起始时环戊二烯的物质的量为1.5mol)。推测
(4)实际生产中,常由双环戊二烯通入水蒸气解聚成环戊二烯:
温度为t℃时,加入总压为70kPa的双环戊二烯和水蒸气,恒温恒容下达到平衡后总压为124kPa,双环戊二烯的平衡转化率为90%,则t℃下该反应的平衡常
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【推荐3】2021年10月27日,以“探索与展望第五次工业革命中时尚产业的方向和绿色共识”为主题的2021气候创新·时尚峰会在柯桥举行。大会倡导绿色、低碳、循环、可持续的发展方式,共同构建新型世界纺织产业命运共同体。
(1)已知下列热化学方程式:
ⅰ.
ⅱ.
已知在某种催化剂的作用下,的正反应的活化能为,则该反应逆反应的活化能为_________ 。
(2)将的混合气体充入反应器中,气体总压强为,平衡时、与温度的关系如图所示。时,的浓度随温度升高而增大的原因是______________________ 。
(3)在使用某种催化剂催化加氢合成乙烯的反应时,所得产物含、、等副产物。若在催化剂中添加、、助剂后(助剂也起催化作用)可改变反应的选择性,在其他条件相同时,添加不同助剂,经过相同时间后测得转化率和各产物的物质的量分数如下表。
欲提高单位时间内乙烯的产量,在催化剂中添加________ 助剂效果最好;加入助剂能提高单位时间内乙烯产量的根本原因是______________________________________ 。
(4)在时,向容积为的恒容密闭容器中充入和一定量的发生反应: 。起始时体系总压为。平衡时体系总压与起始时的关系如图所示:
①若时反应到达c点,则_________ 。
②b点时反应的化学平衡常数_________ 。
③c点时,再加入和各,则的转化率________ (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(1)已知下列热化学方程式:
ⅰ.
ⅱ.
已知在某种催化剂的作用下,的正反应的活化能为,则该反应逆反应的活化能为
(2)将的混合气体充入反应器中,气体总压强为,平衡时、与温度的关系如图所示。时,的浓度随温度升高而增大的原因是
(3)在使用某种催化剂催化加氢合成乙烯的反应时,所得产物含、、等副产物。若在催化剂中添加、、助剂后(助剂也起催化作用)可改变反应的选择性,在其他条件相同时,添加不同助剂,经过相同时间后测得转化率和各产物的物质的量分数如下表。
助剂 | 转化率/% | 各产物在所有产物中的占比/% | ||
其他 | ||||
欲提高单位时间内乙烯的产量,在催化剂中添加
(4)在时,向容积为的恒容密闭容器中充入和一定量的发生反应: 。起始时体系总压为。平衡时体系总压与起始时的关系如图所示:
①若时反应到达c点,则
②b点时反应的化学平衡常数
③c点时,再加入和各,则的转化率
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