Ⅰ.
(1)甲烷是一种高效清洁的新能源,0.25mol甲烷完全燃烧生成液态水放出热量222.5kJ,则甲烷燃烧的热化学方程式为_____ 。
(2)已知: ,查阅文献资料,化学键的键能如下表:
氨分解反应的活化能,则合成氨反应的活化能_____ 。
Ⅱ.氨在国民经济生产中占有重要地位。下图是合成氨的简要流程和反应方程式:
(3)图中X是_____ ,这样操作的目的是_____ 。
(4)T℃时在容积为2L的密闭恒容容器中充入和,5min后达到平衡,测得的浓度为0.2mol/L。
①计算此段时间的反应速率_____ 。
②若向平衡后的体系中同时加入、、,平衡将_____ (填“正向移动”、“不移动”或“逆向移动”)。
(5)下列措施可提高平衡转化率的是_____ (填序号)。
a.恒容时充入,使体系总压强增大 b.恒容时将从体系中分离
c.恒容时充入He,使体系总压强增大 d.加入合适的催化剂
(6)科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道:在低温、常压、光照条件下,在催化剂(掺有少量的)表面与水发生反应: 。进一步研究生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(光照、压强、反应时间3h):
当温度高于323K时,的生成量反而降低的可能原因是_____ 。
(1)甲烷是一种高效清洁的新能源,0.25mol甲烷完全燃烧生成液态水放出热量222.5kJ,则甲烷燃烧的热化学方程式为
(2)已知: ,查阅文献资料,化学键的键能如下表:
化学键 | H-H键 | N≡N键 | N-H键 |
436 | 946 | 391 |
Ⅱ.氨在国民经济生产中占有重要地位。下图是合成氨的简要流程和反应方程式:
(3)图中X是
(4)T℃时在容积为2L的密闭恒容容器中充入和,5min后达到平衡,测得的浓度为0.2mol/L。
①计算此段时间的反应速率
②若向平衡后的体系中同时加入、、,平衡将
(5)下列措施可提高平衡转化率的是
a.恒容时充入,使体系总压强增大 b.恒容时将从体系中分离
c.恒容时充入He,使体系总压强增大 d.加入合适的催化剂
(6)科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道:在低温、常压、光照条件下,在催化剂(掺有少量的)表面与水发生反应: 。进一步研究生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(光照、压强、反应时间3h):
T/K | 303 | 313 | 323 | 353 |
生成量 | 4.8 | 5.9 | 6.0 | 2.0 |
更新时间:2024-04-08 19:02:47
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【推荐1】“低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题,其综合利用具有重要意义。回答下列问题:
(1)CO2与CH4经催化重整,制得合成气:CH4(g)+ CO2(g)2CO (g)+ 2H2(g)
①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:
则该反应的ΔH=_________ 。有利于提高CH4平衡转化率的条件是____ (填标号)。
A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压
②某温度下,在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为_______ mol2·L-2。
(2)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液c(HCO3−)∶c(CO32 -)=2∶1,溶液pH=____ 。(室温下,H2CO3的K1=4×10-7;K2=5×10-11),0.1mol·L-1 NaHCO3溶液中阴离子的浓度由大到小的顺序为______________
(3)研究证实,CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇,则生成甲醇的反应发生在_______ 极,该电极反应式是___________________________________
(1)CO2与CH4经催化重整,制得合成气:CH4(g)+ CO2(g)2CO (g)+ 2H2(g)
①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键 | C—H | C=O | H—H | CO(CO) |
键能/kJ·mol−1 | 413 | 745 | 436 | 1075 |
则该反应的ΔH=
A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压
②某温度下,在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为
(2)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液c(HCO3−)∶c(CO32 -)=2∶1,溶液pH=
(3)研究证实,CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇,则生成甲醇的反应发生在
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解题方法
【推荐2】大气中的氮氧化物、、等的含量高低是衡量空气质量优劣的重要指标,对其研究和综合治理具有重要意义。
汽车发动机工作时会引发反应:,,其能量变化示意图如下:
则NO中氮氧键的键能为______ 。
以碱液为电解质可实现如下转化: ,该反应在一定条件下能自发进行的原因是______ ,阴极反应式为______ 。
将和溶于水可得到相应的酸时,两种酸的电离平衡常数如表:
①的水解平衡常数为______ 。
②溶液和溶液反应的离子方程式为______ 。
汽车尾气处理催化装置中涉及的反应之一为:,研究表明,在使用等质量的催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某科研小组设计了以下三组实验:
根据下列坐标图,计算前5s内用表示的反应速率为______ ;并在坐标图中画出上表实验Ⅱ、Ⅲ条件下,混合气体中NO浓度随时间变化的趋势标明各条曲线的实验编号。______
汽车发动机工作时会引发反应:,,其能量变化示意图如下:
则NO中氮氧键的键能为
以碱液为电解质可实现如下转化: ,该反应在一定条件下能自发进行的原因是
将和溶于水可得到相应的酸时,两种酸的电离平衡常数如表:
①的水解平衡常数为
②溶液和溶液反应的离子方程式为
汽车尾气处理催化装置中涉及的反应之一为:,研究表明,在使用等质量的催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某科研小组设计了以下三组实验:
实验 编号 | NO初始浓度 | CO初始浓度 | 催化剂比表面积 | |
Ⅰ | 400 | 82 | ||
Ⅱ | 400 | 124 | ||
Ⅲ | 450 | 124 |
根据下列坐标图,计算前5s内用表示的反应速率为
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【推荐3】甲胺铅碘(CH3NH3PbI3)可用作全固态钙钛矿敏化太阳能电池的敏化剂,由CH3NH2、PbI2及HI为原料合成,回答下列问题:
(1)制取甲胺CH3NH2的反应为是一个可逆的过程,以甲醇蒸气、氨气为原料合成,另一产物为水蒸气。已知该反应中相关化学键的键能数据如下:
则该反应的热化学方程式为:_______
(2)上述反应中所需的甲醇工业上利用水煤气合成,反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0在一定条件下,将1molCO和2molH2通入一个3L的密闭容器中进行反应,当改变某一外界条件(温度或压强)时,CH3OH的体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图所示:
①平衡时,M点CH3OH的体积分数为10%,求该反应在400℃时的平衡常数K=_______ 。
②某同学认为上图中X轴表示压强,你认为他判断的理由是_______ 。
(3)实验室可由四氧化三铅和氢碘酸反应制备难溶的PbI2,同时生成I2,写出发生的化学反应方程式_______ 。
(4)HI的制备:将0.8molI2(g)和1.2molH2(g)置于某1L密闭容器中,在P0MPa、T℃的条件下发生反应:I2(g)+H2(g)2HI(g)并达到平衡。HI的体积分数随时间的变化如表格所示:
①该反应进行到6min时体系内H2的分压为_______ 。(分压=总压×物质的量分数)
②反应达到平衡后,在7min时将容器体积压缩为原来的一半,请在图中画出c(HI)随时间变化的曲线。_______
(1)制取甲胺CH3NH2的反应为是一个可逆的过程,以甲醇蒸气、氨气为原料合成,另一产物为水蒸气。已知该反应中相关化学键的键能数据如下:
共价键 | C—O | H—O | N—H | C—N |
键能/(kJ/mol) | 351 | 463 | 393 | 293 |
则该反应的热化学方程式为:
(2)上述反应中所需的甲醇工业上利用水煤气合成,反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0在一定条件下,将1molCO和2molH2通入一个3L的密闭容器中进行反应,当改变某一外界条件(温度或压强)时,CH3OH的体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图所示:
①平衡时,M点CH3OH的体积分数为10%,求该反应在400℃时的平衡常数K=
②某同学认为上图中X轴表示压强,你认为他判断的理由是
(3)实验室可由四氧化三铅和氢碘酸反应制备难溶的PbI2,同时生成I2,写出发生的化学反应方程式
(4)HI的制备:将0.8molI2(g)和1.2molH2(g)置于某1L密闭容器中,在P0MPa、T℃的条件下发生反应:I2(g)+H2(g)2HI(g)并达到平衡。HI的体积分数随时间的变化如表格所示:
时间(min) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
HI体积分数 | 26% | 42% | 52% | 57% | 60% | 60% | 60% |
①该反应进行到6min时体系内H2的分压为
②反应达到平衡后,在7min时将容器体积压缩为原来的一半,请在图中画出c(HI)随时间变化的曲线。
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解题方法
【推荐1】消除氮氧化物、二氧化硫等物质造成的污染是目前研究的重要课题。
(1)工业上常用活性炭还原一氧化氮,其反应为:2NO(g)+C(s) ⇌N2(g)+CO2(g)。向容积均为l L的甲、乙、丙三个恒容恒温容器中分别加入足量的活性炭和一定量的NO,测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示:
甲容器反应温度T℃______ 400℃(填“>”“<”或“=”);乙容器中,0~40min内平均反应速率v(CO2)=_____________________ ;丙容器中达平衡后NO的物质的量为_________ mol。
(2)活性炭还原NO2的反应为:2NO2(g)+2C(s) ⇌N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,l mol NO2和足量活性炭发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:
①A、B、C三点中NO2的转化率最高的是_________ 点(填“A”或“B”或“C”)。
②计算C点时该反应的压强平衡常数KP=_______ MPa(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(3)燃煤烟气脱硫常用如下方法。
方法①:用生物质热解气(主要成分CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原成单质硫。涉及的部分反应如下:
2CO(g)+SO2(g)=S(g)+2CO2(g) △H1=8.0 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2=-566.0kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H3=-483.6 1kJ·mol-1
则H2(g)还原SO2(g)生成S(g)和H2O(g)的热化学方程式为:_____________________ 。
(1)工业上常用活性炭还原一氧化氮,其反应为:2NO(g)+C(s) ⇌N2(g)+CO2(g)。向容积均为l L的甲、乙、丙三个恒容恒温容器中分别加入足量的活性炭和一定量的NO,测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示:
0min | 40min | 80min | 120min | 160min | ||
甲 | T℃ | 2mol | 1.45 mol | 1 mol | 1 mol | 1 mol |
乙 | 400℃ | 2 mol | 1.5 mol | 1.1 mol | 0.8 mol | 0.8 mol |
丙 | 400℃ | 1 mol | 0.8 mol | 0.65 mol | 0.53 mol | 0.45 mol |
甲容器反应温度T℃
(2)活性炭还原NO2的反应为:2NO2(g)+2C(s) ⇌N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,l mol NO2和足量活性炭发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:
①A、B、C三点中NO2的转化率最高的是
②计算C点时该反应的压强平衡常数KP=
(3)燃煤烟气脱硫常用如下方法。
方法①:用生物质热解气(主要成分CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原成单质硫。涉及的部分反应如下:
2CO(g)+SO2(g)=S(g)+2CO2(g) △H1=8.0 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2=-566.0kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H3=-483.6 1kJ·mol-1
则H2(g)还原SO2(g)生成S(g)和H2O(g)的热化学方程式为:
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【推荐2】目前Haber-Bosch法是工业合成氨的主要方式,其生产条件需要高温高压。为了有效降低能耗,过渡金属催化还原氮气合成氨被认为是具有巨大前景的替代方法。催化过程一般有吸附-解离-反应-脱附等过程,图示为N2和H2在固体催化剂表面合成氨反应路径的势能面图(部分数据略),其中“*”表示被催化剂吸附。
(1)氨气的脱附是_______ 过程(填“吸热”或“放热”),合成氨的热化学方程式为_______ 。
(2)合成氨的捷姆金和佩热夫速率方程式为,W为反应的瞬时总速率,为正反应和逆反应速率之差,、是正、逆反应速率常数。合成氨反应的平衡常数_____ (用,表示)(注:用各物质平衡分压来表示)。
(3)若将2.0mol和6.0mol通入体积为1L的密闭容器中,分别在和温度下进行反应。
曲线A表示温度下的变化,曲线B表示温度下的变化,温度下反应到a点恰好达到平衡。
①温度_______ (填“>”、“<”或“=”下同),温度下恰好平衡时,曲线B上的点为,则m_______ 12,n_______ 2。
②温度下,合成氨反应的平衡常数的数值是_______ ;若某时刻,容器内气体的压强为起始时的80%,则此时(正)_______ (逆)(填“>”、“<”或“=”)。
(4)工业上通过降低反应后混合气体的温度而使氨气分离出来。这种分离物质的方法,其原理类似于下列方法中的_______(填序号)。
(1)氨气的脱附是
(2)合成氨的捷姆金和佩热夫速率方程式为,W为反应的瞬时总速率,为正反应和逆反应速率之差,、是正、逆反应速率常数。合成氨反应的平衡常数
(3)若将2.0mol和6.0mol通入体积为1L的密闭容器中,分别在和温度下进行反应。
曲线A表示温度下的变化,曲线B表示温度下的变化,温度下反应到a点恰好达到平衡。
①温度
②温度下,合成氨反应的平衡常数的数值是
(4)工业上通过降低反应后混合气体的温度而使氨气分离出来。这种分离物质的方法,其原理类似于下列方法中的_______(填序号)。
A.过滤 | B.蒸馏 | C.渗析 | D.萃取 |
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适中
(0.65)
【推荐3】在100℃时,将0.40 mol二氧化氮气体充入一个2 L抽空的恒温密闭容器中,发生反应:2NO2N2O4。每隔一段时间就对该容器内的物质进行分析,得到下表数据:
(1)在上述条件下,从反应开始至20 s时,用NO2表示的平均反应速率为_______ mol·L−1·s−1,100℃时平衡常数为_______ 。
(2)如果升高温度,气体颜色会变深,则升高温度后,反应2NO2N2O4的平衡常数将_______ (填“增大”“减小”或“不变”)。100℃时当容器中NO2浓度为0.1mol/L。N2O4浓度为0.05mol/L时反应向_______ (正反应方向或逆反应方向)进行。
(3)达到平衡后NO2的转化率为_______ 。
(4)在一定温度下的定容容器中,当下列物理量不再发生变化时,能说明2NO2N2O4达到平衡状态的是_______。(填序号)
时间/s | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
n(NO2)/mol | 0.40 | n1 | 0.26 | 0.24 | n4 |
n(N2O4)/mol | 0.00 | 0.05 | n2 | 0.08 | 0.08 |
(1)在上述条件下,从反应开始至20 s时,用NO2表示的平均反应速率为
(2)如果升高温度,气体颜色会变深,则升高温度后,反应2NO2N2O4的平衡常数将
(3)达到平衡后NO2的转化率为
(4)在一定温度下的定容容器中,当下列物理量不再发生变化时,能说明2NO2N2O4达到平衡状态的是_______。(填序号)
A.混合气体的压强 | B.反应消耗2molNO2的同时生成1molN2O4 |
C.混合气体的平均相对分子质量 | D.混合气体的密度 |
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适中
(0.65)
【推荐1】以CO2为原料合成甲醇可以减少CO2的排放,实现碳的循环利用。一种铜基催化剂对该反应有良好的催化效果。
I.催化反应机理
(1)乙醇胺(HOCH2CH2NH2)可用做CO2捕获剂,乙醇胺溶液能够吸收和释放CO2的原因是_____ 。
(2)有学者提出CO2转化成甲醇的催化机理如图所示。反应的副产物有_____ 。
II.催化剂的性能测试
一定条件下使CO2、H2混合气体通过反应器,检测反应器出口气体的成分及其含量,计算CO2的转化率和CH3OH的选择性以评价催化剂的性能。
已知:i.反应器内发生的反应有:
a.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.5kJ•mol-1
b.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=+41.2kJ•mol-1
ii.CH3OH选择性=×100%
(3)220℃时,测得反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比n(CH3OH):n(CO2):n(CO)=1:7.20:0.11,则该温度下CO2转化率=_____ ×100%(列出计算式)。
(4)其他条件相同时,反应温度对CO2的转化率和CH3OH的选择性的影响如图所示:
①由图1可知实验中反应均未达到化学平衡状态的依据是______ 。
②温度高于260℃时,CO2平衡转化率变化的原因是_____ 。
③由图2可知,温度相同时CH3OH选择性的实验值略高于其平衡值,从化学反应速率的角度解释原因_____ 。
I.催化反应机理
(1)乙醇胺(HOCH2CH2NH2)可用做CO2捕获剂,乙醇胺溶液能够吸收和释放CO2的原因是
(2)有学者提出CO2转化成甲醇的催化机理如图所示。反应的副产物有
II.催化剂的性能测试
一定条件下使CO2、H2混合气体通过反应器,检测反应器出口气体的成分及其含量,计算CO2的转化率和CH3OH的选择性以评价催化剂的性能。
已知:i.反应器内发生的反应有:
a.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.5kJ•mol-1
b.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=+41.2kJ•mol-1
ii.CH3OH选择性=×100%
(3)220℃时,测得反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比n(CH3OH):n(CO2):n(CO)=1:7.20:0.11,则该温度下CO2转化率=
(4)其他条件相同时,反应温度对CO2的转化率和CH3OH的选择性的影响如图所示:
①由图1可知实验中反应均未达到化学平衡状态的依据是
②温度高于260℃时,CO2平衡转化率变化的原因是
③由图2可知,温度相同时CH3OH选择性的实验值略高于其平衡值,从化学反应速率的角度解释原因
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解题方法
【推荐2】研究CO、NOx、SO2等的处理方法对环境保护有重要意义。
(1)科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,其反应为:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)H=-746.8kJ/mol
①为了研究外界条件对该反应的影响,进行下表三组实验,测得不同时刻NO的浓度(c)随时间变化的趋势如图1所示。1、2、3代表的实验编号依次是__________________________ (已知在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。)
②图2表示NO的平衡转化率(α)随温度、压强变化的示意图。X表示的是__________ ,理由是________ ;Y表示的是________ ,且Y1________ Y2(填“>”或“<”)。
(2)一定温度下,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生反应NO2(g)+SO2(g) ⇌SO3(g)+NO(g),达到平衡时SO3的体积分数为25%。该反应的平衡常数K=___________________ 。
(3)利用原电池反应可实现NO2的无害化,总反应为6NO2+8NH3 == 7N2+12H2O,电解质溶液为碱性。工作一段时间后,该电池负极区附近溶液pH________ (填“变大”、“变小”或“不变”),正极电极反应式为________________________________________________ 。
(1)科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,其反应为:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)H=-746.8kJ/mol
①为了研究外界条件对该反应的影响,进行下表三组实验,测得不同时刻NO的浓度(c)随时间变化的趋势如图1所示。1、2、3代表的实验编号依次是
实验 编号 | 温度 (℃) | NO初始浓度 (mol·L-1) | CO初始浓度 (mol·L-1) | 催化剂比表面积 (m2·g-1) | 催化剂用量 (g) |
I | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 82 | 50 |
II | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 124 | 50 |
III | 350 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 124 | 50 |
②图2表示NO的平衡转化率(α)随温度、压强变化的示意图。X表示的是
(2)一定温度下,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生反应NO2(g)+SO2(g) ⇌SO3(g)+NO(g),达到平衡时SO3的体积分数为25%。该反应的平衡常数K=
(3)利用原电池反应可实现NO2的无害化,总反应为6NO2+8NH3 == 7N2+12H2O,电解质溶液为碱性。工作一段时间后,该电池负极区附近溶液pH
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解题方法
【推荐3】工业上可用来生产甲醇等燃料,这一技术的应用对构建生态文明社会具有重要意义。
(1)和在催化剂作用下可发生以下两个反应:
Ⅰ
Ⅱ
则反应的_______ 。
(2)在压强、和的起始投料一定的条件下,发生反应Ⅰ、Ⅱ,实验测得的平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。
已知:的选择性
①曲线表示的是_______ 。(填“的平衡转化率”或“的选择性”)
②温度高于280℃时,曲线N随温度升高而升高的原因是_______ 。
③要同时提高的平衡转化率和的选择性,应选择的反应条件为_______ (填标号)。
A.低温、低压 B.低温、高压 C.高温、高压 D.高温、低压
(3)在一定条件下,向体积为的恒容密闭容器中,充入和,只反应Ⅰ、Ⅱ,tmin后达到平衡,转化率及和选择性如上图所示。
①Q点时,生成物质的量为_______ mol。
②点时,从反应开始到平衡,的反应速率_______ mol·L-1·min-1。
③写出点时反应的化学平衡常数_______ (写计算式)。
(1)和在催化剂作用下可发生以下两个反应:
Ⅰ
Ⅱ
则反应的
(2)在压强、和的起始投料一定的条件下,发生反应Ⅰ、Ⅱ,实验测得的平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。
已知:的选择性
①曲线表示的是
②温度高于280℃时,曲线N随温度升高而升高的原因是
③要同时提高的平衡转化率和的选择性,应选择的反应条件为
A.低温、低压 B.低温、高压 C.高温、高压 D.高温、低压
(3)在一定条件下,向体积为的恒容密闭容器中,充入和,只反应Ⅰ、Ⅱ,tmin后达到平衡,转化率及和选择性如上图所示。
①Q点时,生成物质的量为
②点时,从反应开始到平衡,的反应速率
③写出点时反应的化学平衡常数
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解题方法
【推荐1】和是温室气体,将和转化为可利用的化学品,其能源和环境的双重意义不言自明,请回答以下问题:
(1)天然气还原制备合成气的有关反应如下:
①
②
③
则___________ 。该反应自发进行的条件是 ___________ (填“较高温度”或“较低温度”或“任何温度”)。
(2)H2在一定条件下还原制备(沸点:100.7℃),能量变化如图所示。
已知:, (、为速率常数,只与温度有关)。
在1L恒容密闭容器中充入一定量、,发生如下反应:
某温度下反应达到平衡,的平衡转化率为80%,。
①达到平衡后,仅升高温度,增大的倍数___________ (填“大于”“小于”或“等于”)增大的倍数。
②___________ 。
③使用高效催化剂,下列活化能变化合理的是___________ (填字母)。
(1)天然气还原制备合成气的有关反应如下:
①
②
③
则
(2)H2在一定条件下还原制备(沸点:100.7℃),能量变化如图所示。
已知:, (、为速率常数,只与温度有关)。
在1L恒容密闭容器中充入一定量、,发生如下反应:
某温度下反应达到平衡,的平衡转化率为80%,。
①达到平衡后,仅升高温度,增大的倍数
②
③使用高效催化剂,下列活化能变化合理的是
选项 | A | B | C | D |
384 | 404 | 344 | 374 | |
359 | 389 | 329 | 399 |
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【推荐2】随着我国碳达峰、碳中和目标的确定,二氧化碳资源化利用倍受关注。
(1)方法1:以CO2和NH3为原料合成尿素2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ∆H=-87kJ•mol-1。研究发现,合成尿素反应分两步完成。
第1步:2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) ∆H1=-159.47kJ•mol-1
第2步:……
①第2步反应的热化学反应方程式为_________ 。
②一定条件下的恒容容器中,充入1.5molNH3和1molCO2,平衡时CO2的转化率为50%,则平衡时n(NH3):n(CO2)=_______ ,已知第2步反应的Kp=mkPa,测得平衡时容器内总压为3mkPa,则反应2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)的平衡常数Kp=________ 。
③若要提高NH3平衡转化率,可采取的措施有_______ (任写一条)。
(2)方法2:电化学法还原二氧化碳制乙烯
在强酸性溶液中通入二氧化碳,用惰性电极进行电解可制得乙烯,其原理如图所示:
阴极电极反应式为________ ,该装置中使用的是_______ (填“阴”或“阳”)离子交换膜。
(3)一种以肼(N2H4)为液体燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作氧化剂,KOH作电解质。负极反应式为________ ,正极反应式为________ 。
(1)方法1:以CO2和NH3为原料合成尿素2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ∆H=-87kJ•mol-1。研究发现,合成尿素反应分两步完成。
第1步:2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) ∆H1=-159.47kJ•mol-1
第2步:……
①第2步反应的热化学反应方程式为
②一定条件下的恒容容器中,充入1.5molNH3和1molCO2,平衡时CO2的转化率为50%,则平衡时n(NH3):n(CO2)=
③若要提高NH3平衡转化率,可采取的措施有
(2)方法2:电化学法还原二氧化碳制乙烯
在强酸性溶液中通入二氧化碳,用惰性电极进行电解可制得乙烯,其原理如图所示:
阴极电极反应式为
(3)一种以肼(N2H4)为液体燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作氧化剂,KOH作电解质。负极反应式为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐3】在食品行业中,N2O可用作发泡剂和密封剂。
(1)N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,NH3与O2在加热和催化剂的作用下生成N2O的化学方程式为___ 。
(2)N2O和NO是环境污染性气体。这两种气体会发生反应:N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g),“Fe+”常用作该反应的催化剂。其总反应分两步进行:
第一步为Fe++N2O=FeO++N2;第二步为___ (写方程式),第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间,由此推知,第二步反应的活化能___ (填“大于”“小于”或“等于”)第一步反应活化能。
(3)在四个恒容密闭容器中充入相应量的气体(图甲),发生反应2N2O(g)=2N2(g)+O2(g) △H,容器I、II、III中N2O的平衡转化率如图乙所示:
①该反应的△H___ (填“>”或“<”)0。
②容器Ⅳ与容器III的体积均为1L,容器Ⅳ中的物质在470℃下进行反应,起始反应速率:v正(N2O)___ v逆(N2O)(填“>”“<”或“=”)。
③已知容器I的体积为10L370℃时,该反应的平衡常数K=___ 。
(1)N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,NH3与O2在加热和催化剂的作用下生成N2O的化学方程式为
(2)N2O和NO是环境污染性气体。这两种气体会发生反应:N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g),“Fe+”常用作该反应的催化剂。其总反应分两步进行:
第一步为Fe++N2O=FeO++N2;第二步为
(3)在四个恒容密闭容器中充入相应量的气体(图甲),发生反应2N2O(g)=2N2(g)+O2(g) △H,容器I、II、III中N2O的平衡转化率如图乙所示:
①该反应的△H
②容器Ⅳ与容器III的体积均为1L,容器Ⅳ中的物质在470℃下进行反应,起始反应速率:v正(N2O)
③已知容器I的体积为10L370℃时,该反应的平衡常数K=
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