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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:21 题号:22391364
CO2是一种温室气体,对人类的生存环境产生巨大的影响,将CO2作为原料转化为有用化学品,对实现碳中和及生态环境保护有着重要意义。
Ⅰ.工业上以CO2和NH3为原料合成尿素,在合成塔中存在如下转化:

(1)液相中,合成尿素的热化学方程式为:2NH3(l)+CO2(l)H2O(l)+NH2CONH2(l) ΔH=___________ kJ/mol。
Ⅱ.可利用CO2和CH4催化制备合成气(CO、H2),在一定温度下容积为1 L密闭容器中,充入等物质的量CH4和CO2,加入Ni/Al2O3使其发生反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。
(2)制备“合成气”反应历程分两步:
步骤反应正反应速率方程逆反应速率方程
反应①CH4(g)C(ads)+2H2(g)v=k1·c(CH4)v=k2·c2(H2)
反应②C(ads)+CO2(g)2CO(g)v=k3·c(CO2)v=k4·c2(CO)
上述反应中C(ads)为吸附性活性炭,反应历程的能量图变化如下图所示:

①反应速率快慢比较:反应①___________反应②(填“>”“<”或“=”),请依据有效碰撞理论微观探析其原因___________
②一定温度下,反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)的平衡常数K=___________(用k1、k2、k3、k4表示)。
(3)制备合成气(CO、H2)过程中发生副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.0 kJ/mol,在刚性密闭容器中,进料比分别等于1.0、1.5、2.0,且反应达到平衡状态。反应体系中,随温度变化的关系如图所示:

随着进料比的增加,的值___________(填“增大”、“不变”或“减小”),其原因是___________

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【推荐1】近年来雾霾天气经常肆虐北京、天津、河北等地区,其中汽车尾气和燃煤是造成空气污染的原因之一。因此研究氮氧化物的反应机理,对消除和防治环境污染有重要意义。
(1) 对于2NO(g) + 2H2(g) = N2(g) + 2H2O(g)   △H = 665 kJ/mol 的反应分三步完成:
① 2NO(g) = N2O2(g)       ()
② N2O2(g) + H2(g) = N2O(g) + H2O(g)    ()
______________________________     (),请完成第③步的化学方程式。因此决定此总反应速率的是第_____步的反应。(填序号)
(2) 已知:H2(g) + CO2(g) = H2O(g) + CO(g)     △H = + 41 kJ/mol汽车尾气的净化原理主要是用催化剂把NOCO反应转化为两种对大气无污染的气体,试写出该反应的热化学方程式:______________
该反应在一定条件下达到平衡后,为了能加快反应速率并让反应向正方向移动,可采取的措施有:(          )
       A.适当升高温度     B.适当降低温度     C.压缩体积增大压强     D.使用正催化剂
该反应采取上述措施重新达到平衡后K值将______(增大”、“减小不变”)
(3) 升高温度能让绝大多数的化学反应加快反应速率,但是研究发现2NO(g) + O2(g) = 2NO2(g)   △H < 0   存在一些特殊现象。现有某化学小组通过实验测得不同温度下该反应速率常数k (代表反应速率的一个常数)的数值如下表:
T(K)kT(K)kT(K)k
1431.48 × 1052731.04 × 1045143.00 × 103
1952.58 × 1043335.50 × 1036132.80 × 103
2541.30 × 1044144.00 × 1036632.50 × 103
由实验数据测到v()~c(O2)的关系如图所示,当x点升高到某一温度时,反应重新达到平衡,则变为相应的点为_____(填字母),并解析原因:①__________,②__________
2018-01-17更新 | 317次组卷
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【推荐2】回答下列问题
(1)已知:2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s) ΔH=-701.0 kJ/mol
2Hg(l)+O2(g)= 2HgO(s) ΔH=-181.6 kJ/mol
则Zn和HgO反应生成ZnO和Hg的热化学方程式为_______
(2)某温度时,在一密闭容器中,A、B、C三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。

则该反应的化学方程式为_______(用A、B、C表示)
(3)温度一定时, 于密闭容器中发生可逆反应: mA(g) + nB(g) pC(g), 达到平衡, 若将混合气体的体积压缩到原来的 1/2, 当再次达到平衡时, C的浓度为原平衡时C的浓度的 1.9 倍, 则 m + n _______ p(填“>、<、=”   )。
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【推荐3】国家实施“青山绿水工程”,大力研究脱硝和脱硫技术。
(1)H2在催化剂作用下可将NO还原为N2。下图是该反应生成1 mol水蒸气的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式____________(H可用E1、E2、E3表示)。

(2)我国科学家在天然气脱硫研究方面取得了新进展,利用如图装置可发生反应:H2S+O2=H2O2+S↓

①装置中H+________池迁移。
②乙池溶液中发生反应的离子方程式:____________
(3)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程如下:
反应I:2NO(g)N2O2(g)(快);<0 v1=k1 ▪c2(NO) 、v1=k1 ▪c(N2O2)
反应Ⅱ:N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢) 2<0 v2=k2 ▪c(N2O2)▪c(O2) v2=k2 ▪c2(NO2);
在一定条件下,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡状态,平衡常数=___________(用含K1、K1、K2、K2的代数式表示)。
(4)废水处理时,通H2S(或加S2)能使某些金属离子生成极难溶的硫化物而除去。25°℃,某废液中c(Mn2+)=0.02mol·L1,调节废液的pH使Mn2+开始沉淀为MnS时,废液中c(H2S)=0.1mol·L1,此时pH约为____。(已知:Ksp(MnS)=5.0×10-14,H2S的电离常数:K1=1.5×10-7,K2=6.0×10-15,1g6=0.8)
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