环氧乙烷(,简称)是有机合成常用的试剂。常温下易燃易爆,其爆炸极限为。工业上常用乙烯、氧气、氮气混合气投料的乙烯氧化法制备。涉及反应有:
主反应:副反应:
(1)主反应的活化能(正)
(2)已知,则的燃烧热为
(3)在温度为T,压强为的环境下,欲提高乙烯的平衡转化率,理论上需
(4)以Ag为催化剂的反应机理如下:
反应I: 慢
反应Ⅱ: 快
反应Ⅲ: 快
①一定能够提高主反应反应速率的措施有
A.移出 B.增大浓度 C.降低温度 D.增大浓度
②加入二氯乙烷会发生反应。一定条件下,反应经过一定时间后,产率及选择性[]与二氯乙烷浓度关系如图。1,2-二氯乙烷能使产率先增加后降低的原因可能是
(5)一定温度下,假定体系内只发生主反应,设的平衡分压为p,的平衡转化率为x,用含p和x的代数式表示主反应的
更新时间:2024-04-29 16:30:03
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(0.4)
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【推荐1】汞及其化合物广泛应用于医药、冶金及其他精密高新科技领域。
(1)干燥的固体上通入可反应制得和,反应的化学方程式为___________ 。该反应中氧化产物是___________ 。
(2)富氧燃烧烟气中的脱除主要是通过与反应实现,反应的化学方程式为
根据实验结果,有研究组提出了与的可能反应机理:
①根据盖斯定律,___________ (写出一个代数式即可)。
②上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的是___________ 。
A.增大的浓度,可提高的平衡脱除率
B.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
C.恒温恒压下充入,可提高原料的平衡转化率
D.加入催化剂,可降低反应活化能,提高脱除速率
③在常压、温度范围为15~60℃条件下,将浓度为汞蒸气和的气体通入反应容器中,测得出口气流中的汞浓度随反应时间的变化如图1所示。ⅰ)15℃,600~900s内的平均脱除反应速率为___________
ⅱ)___________ 0(填“>”或“<”)
④富氧燃烧烟气中等污染物可通过配有循环水系统的分压精馏塔进行一体化脱除,污染物脱除率随循环水量的变化如图2所示。循环水的加入有利于转化为而脱除,但随着循环水量的增大,的去除率下降,其原因可能是___________ 。(3)溶液可用于手术刀消毒。与的混合溶液中主要存在平衡:
的溶液中加入固体(设溶液体积保持不变),溶液中含氯微粒的物质的量分数随的变化如图所示[已知]。
①熔融状态的不能导电,是___________ (填“共价”或“离子”)化合物。
②A点溶液中___________ 。
③A点溶液中的转化率为___________ (列出计算式)。
(1)干燥的固体上通入可反应制得和,反应的化学方程式为
(2)富氧燃烧烟气中的脱除主要是通过与反应实现,反应的化学方程式为
根据实验结果,有研究组提出了与的可能反应机理:
①根据盖斯定律,
②上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的是
A.增大的浓度,可提高的平衡脱除率
B.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
C.恒温恒压下充入,可提高原料的平衡转化率
D.加入催化剂,可降低反应活化能,提高脱除速率
③在常压、温度范围为15~60℃条件下,将浓度为汞蒸气和的气体通入反应容器中,测得出口气流中的汞浓度随反应时间的变化如图1所示。ⅰ)15℃,600~900s内的平均脱除反应速率为
ⅱ)
④富氧燃烧烟气中等污染物可通过配有循环水系统的分压精馏塔进行一体化脱除,污染物脱除率随循环水量的变化如图2所示。循环水的加入有利于转化为而脱除,但随着循环水量的增大,的去除率下降,其原因可能是
的溶液中加入固体(设溶液体积保持不变),溶液中含氯微粒的物质的量分数随的变化如图所示[已知]。
①熔融状态的不能导电,是
②A点溶液中
③A点溶液中的转化率为
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(0.4)
【推荐2】工业上利用CO2和H2催化氢化可以制取甲烷。
(1)已知 ①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -890 kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH= -572 kJ·mol-1
③H2O(l)=H2O(g) ΔH= +44 kJ·mol-1
CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH=a kJ·mol-1
据此,a=_________ ;升高温度,该反应的v(逆)_____ (填“增大”或“减小”)。
(2)在一定压强、不同温度下,两种催化剂分别催化CO2加氢甲烷化反应2h的结果如图1所示(一定温度下仅改变催化剂,其他条件不变):a、b-催化剂I; c、d-催化剂II。甲烷化选择性:指含碳产物中甲烷的物质的量分数。请据图1分析:
①催化剂I实验,400 ℃~450℃时CO2转化率下降的原因可能为___________ (写1条)。
②催化剂II实验,检测密闭容器中产物发现,温度升高甲烷的选择性下降是发生了:CO2(g)+ H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH>0。若保持温度不变,提高甲烷化选择性可以采取的措施:______________ (写2条)。
(3)下列与甲烷化反应有关的描述中,正确的是______ :
A.单位时间内断裂1molC=O键的同时断裂1molC-H,说明该反应已达平衡
B.照上述反应使用催化剂,其Ⅰ的活化能比Ⅱ的活化能大
C.在绝热的密闭容器中进行时,当容器中温度不变时说明达到平衡
D.催化剂Ⅰ下,300-450℃内,选择性保持不变的主要原因是其它副反应的速率很慢
(4)催化剂I实验, 400℃时,向2L固定体积的密闭容器中通入1mol CO2和4mol H2,CH4物质的量随时间的变化趋势如图2时所示,则2h内H2平均反应速率为____________ ;平衡常数K=____________ 。若其他条件不变,反应在恒压条件下进行,请在图2中画出反应体系中n(CH4)随时间t变化的趋势图____________________ 。
(1)已知 ①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -890 kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH= -572 kJ·mol-1
③H2O(l)=H2O(g) ΔH= +44 kJ·mol-1
CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH=a kJ·mol-1
据此,a=
(2)在一定压强、不同温度下,两种催化剂分别催化CO2加氢甲烷化反应2h的结果如图1所示(一定温度下仅改变催化剂,其他条件不变):a、b-催化剂I; c、d-催化剂II。甲烷化选择性:指含碳产物中甲烷的物质的量分数。请据图1分析:
①催化剂I实验,400 ℃~450℃时CO2转化率下降的原因可能为
②催化剂II实验,检测密闭容器中产物发现,温度升高甲烷的选择性下降是发生了:CO2(g)+ H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH>0。若保持温度不变,提高甲烷化选择性可以采取的措施:
(3)下列与甲烷化反应有关的描述中,正确的是
A.单位时间内断裂1molC=O键的同时断裂1molC-H,说明该反应已达平衡
B.照上述反应使用催化剂,其Ⅰ的活化能比Ⅱ的活化能大
C.在绝热的密闭容器中进行时,当容器中温度不变时说明达到平衡
D.催化剂Ⅰ下,300-450℃内,选择性保持不变的主要原因是其它副反应的速率很慢
(4)催化剂I实验, 400℃时,向2L固定体积的密闭容器中通入1mol CO2和4mol H2,CH4物质的量随时间的变化趋势如图2时所示,则2h内H2平均反应速率为
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【推荐3】氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理对消除环境污染有重要意义。
(1)NO在空气中存在如下反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H,上述反应分两步完成,其反应历程如下图所示:
回答下列问题:
①写出反应I的热化学方程式_____________ 。
②反应I和反应Ⅱ中,一个是快反应,会快速建立平衡状态,而另一个是慢反应。决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应速率的是_______ (填“反应I”或“反应Ⅱ”);对该反应体系升高温度,发现总反应速率反而变慢,其原因可能是__________ (反应未使用催化剂)。
(2)用活性炭还原法处理氮氧化物的有关反应为:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。向恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,T℃时,各物质起始浓度及10min和20min各物质平衡浓度如表所示:
①T℃时,该反应的平衡常数为__________ (保留两位有效数字)。
②在10min时,若只改变某一条件使平衡发生移动,20min时重新达到平衡,则改变的条件是__________ 。
③在20min时,保持温度和容器体积不变再充入NO和N2,使二者的浓度均增加至原来的两倍,此时反应v正_______ v逆(填“>”、“<”或“=”)。
(3)NO2存在如下平衡:2NO2(g)N2O4(g)△H<0,在一定条件下NO2与N2O4的消耗速率与各自的分压(分压=总压×物质的量分数)有如下关系:v(NO2)=k1·p2(NO2),v(N2O4)=k2·p(N2O4),相应的速率与其分压关系如图所示。
一定温度下,k1、k2与平衡常数Kp(压力平衡常数,用平衡分压代替平衡浓度计算)间的关系是k1=_______ ;在上图标出点中,指出能表示反应未达到平衡状态的点是_________ 。
(1)NO在空气中存在如下反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H,上述反应分两步完成,其反应历程如下图所示:
回答下列问题:
①写出反应I的热化学方程式
②反应I和反应Ⅱ中,一个是快反应,会快速建立平衡状态,而另一个是慢反应。决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应速率的是
(2)用活性炭还原法处理氮氧化物的有关反应为:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。向恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,T℃时,各物质起始浓度及10min和20min各物质平衡浓度如表所示:
浓度/molL-1 时间/min | NO | N2 | CO2 |
0 | 0.100 | 0 | 0 |
10 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
20 | 0.032 | 0.034 | 0.017 |
①T℃时,该反应的平衡常数为
②在10min时,若只改变某一条件使平衡发生移动,20min时重新达到平衡,则改变的条件是
③在20min时,保持温度和容器体积不变再充入NO和N2,使二者的浓度均增加至原来的两倍,此时反应v正
(3)NO2存在如下平衡:2NO2(g)N2O4(g)△H<0,在一定条件下NO2与N2O4的消耗速率与各自的分压(分压=总压×物质的量分数)有如下关系:v(NO2)=k1·p2(NO2),v(N2O4)=k2·p(N2O4),相应的速率与其分压关系如图所示。
一定温度下,k1、k2与平衡常数Kp(压力平衡常数,用平衡分压代替平衡浓度计算)间的关系是k1=
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【推荐1】工业尾气脱硝是减少空气污染的重要举措。回答下列问题:
(1)已知相关反应的热力学数据如下。
①脱硝反应的___________ 。时,为了提高该反应中NO的平衡转化率,理论上可采取的措施是___________ 。
A.恒容时增大的压强 B.减小反应容器的容积
C.移去部分 D.选择合适的催化剂
②另一脱硝反应的___________ 。
(2)模拟工业尾气脱硝:一定条件下,将的气体与Ar混合,匀速通过催化脱硝反应器,测得NO去除率和转化率随反应温度的变化如图。
当温度低于时,NO的去除率随温度升高而升高,可能原因是___________ ;高于时,NO的去除率随温度升高而降低,结合(1)的信息分析其可能原因是___________ 。
(3)中国科学家利用Cu催化剂实现电化学脱硝。通过理论计算推测电解池阴极上NO可能的转化机理及转化步骤的活化能分别如下(*表示催化剂表面吸附位,如表示吸附于催化剂表面的NOH)。
I.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ.
V.
上述反应机理中,Ⅱ~V中速率最慢的步骤是___________ 。若电路中有电子流过,其中生成的选择性为95%,电解池阴极生成的的物质的量为___________ mmol。
(1)已知相关反应的热力学数据如下。
反应 | ||
A.恒容时增大的压强 B.减小反应容器的容积
C.移去部分 D.选择合适的催化剂
②另一脱硝反应的
(2)模拟工业尾气脱硝:一定条件下,将的气体与Ar混合,匀速通过催化脱硝反应器,测得NO去除率和转化率随反应温度的变化如图。
当温度低于时,NO的去除率随温度升高而升高,可能原因是
(3)中国科学家利用Cu催化剂实现电化学脱硝。通过理论计算推测电解池阴极上NO可能的转化机理及转化步骤的活化能分别如下(*表示催化剂表面吸附位,如表示吸附于催化剂表面的NOH)。
I.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ.
V.
上述反应机理中,Ⅱ~V中速率最慢的步骤是
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解题方法
【推荐2】化石燃料的综合利用既能减少污染,又能提高资源利用率。回答下列问题:
(1)煤气化过程如下:
反应1:
反应2:
反应3:
①___________ 。
②反应2在催化剂作用下的反应历程如图(TS表示过渡态,*表示吸附态),历程中决速步的方程式为___________ ;使用催化剂,___________ (填“能”或“不能”)改变a的值。
(2)在一定温度下,向某恒容容器中充入2molCO2(g)和2molH2(g),仅发生反应: 。
①下列情况表明反应已达到平衡状态的是___________ (填标号)。
A.CO2的体积分数保持不变 B.混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.CO2的转化率保持不变 D.CH3OH与H2O的物质的量之比不再改变
②该反应能在___________ (填“高温”、“低温”或“任何温度”)下自发。
(3)向2L的恒容密闭容器中充入1molCH3OH(g),发生反应:。其他条件不变时,CH3OH的平衡转化率随着温度(T)的变化如图所示。
①欲提高CH3OH的平衡转化率且加快反应速率,下列措施可能有效的是___________ (填标号)。
a.降低温度并及时分离出产物
b.加入合适的催化剂并分离出产物
c.再向容器中充入1molCH3OH(g)
d.适当降低温度并加入合适的催化剂
②时,反应经过20min达到平衡,用C2H4表示该段时间内的平均速率为___________ mol·L-1·min-1,该温度下的平衡常数___________ (用分数表示);该温度下,改变投料,某时刻容器内、、,则此时___________ (填“>”、“<”或“=”)。
(1)煤气化过程如下:
反应1:
反应2:
反应3:
①
②反应2在催化剂作用下的反应历程如图(TS表示过渡态,*表示吸附态),历程中决速步的方程式为
(2)在一定温度下,向某恒容容器中充入2molCO2(g)和2molH2(g),仅发生反应: 。
①下列情况表明反应已达到平衡状态的是
A.CO2的体积分数保持不变 B.混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.CO2的转化率保持不变 D.CH3OH与H2O的物质的量之比不再改变
②该反应能在
(3)向2L的恒容密闭容器中充入1molCH3OH(g),发生反应:。其他条件不变时,CH3OH的平衡转化率随着温度(T)的变化如图所示。
①欲提高CH3OH的平衡转化率且加快反应速率,下列措施可能有效的是
a.降低温度并及时分离出产物
b.加入合适的催化剂并分离出产物
c.再向容器中充入1molCH3OH(g)
d.适当降低温度并加入合适的催化剂
②时,反应经过20min达到平衡,用C2H4表示该段时间内的平均速率为
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(0.4)
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【推荐3】将甲烷转化为既可作为液体燃料又可用作化工基本原料的甲醇,具有广泛的应用前景以及重要的经济价值和社会意义。甲烷部分氧化反应主要有气固相催化氧化、液相催化氧化等。回答下列问题:
(1)科研人员对O2直接将CH4氧化为甲醇的气固相催化体系进行了多年探索,在密闭容器中充入2molCH4和1molO2,在不同条件下发生反应:2CH4(g)+O2(g)2CH3OH(g),平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示,根据图象填空。
①p1_______ p2(选填“>”、“<”或“=”),该反应的△H_______ 0(选填“>”或“<”)。
②A、B、C点对应的化学反应速率由大到小的顺序为_______ 。[用v(A)、v(B)、v(C)表示]
③若A点,n(CH3OH)=1mol,总压强为2.5MPa,则T0时A点用分压强代替浓度表示的平衡常数Kp=_______ 。
(2)CH4在102%发烟硫酸溶剂中以配合物Pt(bpym)Cl2为催化剂的气液相催化体系,能达到较大的CH4转化率及选择性,原理为:CH4先转化为CH3OSO3H(CH4+H2SO4+SO3CH3OSO3H+H2SO4+SO2),SO2再与O2生成H2SO4,CH3OSO3H再水解生成甲醇,写出该水解反应的方程式:_______ 。Pt(bpym)Cl2成本昂贵,HgSO4也可以作为该反应的催化剂,且催化活性及稳定性较好,HgSO4的突出缺点是_______ 。
(3)Osadchi等合成了Fe/MIL-53催化剂,并用于H2O2催化氧化甲烷合成甲醇的研究(CH4+H2O2CH3OH+H2O),反应历程如图所示,其中催化剂用M表示,•CH3为甲基自由基,结合在催化剂表面上的物质或基团用*标注。该历程中“H2O2活化”与“CH4氧化”较难发生的是_______ ,试解释你的理由_______ 。
(1)科研人员对O2直接将CH4氧化为甲醇的气固相催化体系进行了多年探索,在密闭容器中充入2molCH4和1molO2,在不同条件下发生反应:2CH4(g)+O2(g)2CH3OH(g),平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示,根据图象填空。
①p1
②A、B、C点对应的化学反应速率由大到小的顺序为
③若A点,n(CH3OH)=1mol,总压强为2.5MPa,则T0时A点用分压强代替浓度表示的平衡常数Kp=
(2)CH4在102%发烟硫酸溶剂中以配合物Pt(bpym)Cl2为催化剂的气液相催化体系,能达到较大的CH4转化率及选择性,原理为:CH4先转化为CH3OSO3H(CH4+H2SO4+SO3CH3OSO3H+H2SO4+SO2),SO2再与O2生成H2SO4,CH3OSO3H再水解生成甲醇,写出该水解反应的方程式:
(3)Osadchi等合成了Fe/MIL-53催化剂,并用于H2O2催化氧化甲烷合成甲醇的研究(CH4+H2O2CH3OH+H2O),反应历程如图所示,其中催化剂用M表示,•CH3为甲基自由基,结合在催化剂表面上的物质或基团用*标注。该历程中“H2O2活化”与“CH4氧化”较难发生的是
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【推荐1】合成氨反应是目前最有效的工业固氮方法,解决数亿人口生存问题。合成氨的反应历程和能量变化如图所示。请回答下列问题:
(1)分子中π键数目为_________ ,合成氨反应的热化学方程式为_________ 。
(2)对总反应速率影响较大的步骤的的化学方程式为__________________ 。
(3)在、压强为条件下,向一恒压密闭容器中通入氢氮比为3的混合气体,体系中气体的含量与时间变化关系如图所示:
①反应达到平衡,试求内氨气的平均反应速率_____ ,该反应的___ (用数字表达式表示)。(为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)
②以下叙述能说明该条件下反应达到平衡状态的是________ 。
a.氨气的体积分数保持不变 b.容器中氢氮比保持不变
c.和平均反应速率之比为1∶2 d.气体密度保持不变
③若起始条件相同,在恒容容器中发生反应,则达到平衡时的含量符合图中_________ 点(填“d”、“e”、“f”或“g”)。
(4)可在催化剂表面消除氮氧化物等大气污染物,
研究表明,在催化剂中,表面上形成的以的形式被储存。随后在载体上,与和产生,该反应的离子方程式为_________ 。(已知该反应的和物质的量之比为1∶1。
(5)利用催化剂通过电化学反应在室温下合成氨的原理如图所示,该装置中阴极的电极反应式为_________ 。
(1)分子中π键数目为
(2)对总反应速率影响较大的步骤的的化学方程式为
(3)在、压强为条件下,向一恒压密闭容器中通入氢氮比为3的混合气体,体系中气体的含量与时间变化关系如图所示:
①反应达到平衡,试求内氨气的平均反应速率
②以下叙述能说明该条件下反应达到平衡状态的是
a.氨气的体积分数保持不变 b.容器中氢氮比保持不变
c.和平均反应速率之比为1∶2 d.气体密度保持不变
③若起始条件相同,在恒容容器中发生反应,则达到平衡时的含量符合图中
(4)可在催化剂表面消除氮氧化物等大气污染物,
研究表明,在催化剂中,表面上形成的以的形式被储存。随后在载体上,与和产生,该反应的离子方程式为
(5)利用催化剂通过电化学反应在室温下合成氨的原理如图所示,该装置中阴极的电极反应式为
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【推荐2】尿素[CO(NH2)2]是含氮量最高的氮肥。
(1)已知工业上合成尿素的反应分为 如下两步:
第1步:2NH3(1)+CO2(g)⇌H2NCOONH4(1) ΔH1=-330.0kJ•mol-1
第2步:H2NCOONH4(1)⇌H2O(1)+CO(NH2)2(1) ΔH2=+226.3kJ•mol-1
则下列各图能正确表示尿素合成过程中能量变化曲线的是___ (填字母编号)。
A. B.C. D.
(2)一定条件下工业合成尿素的总反应:CO2(g)+2NH3(g)⇌CO(NH2)2(g)+H2O(g),t℃时,向容积恒定为2L的密闭容器中加入0.20molCO2和0.80molNH3,反应中CO2的物质的量随时间变化如下表所示:
①前40min内v(NH3)=___ ,此温度下该反应的平衡常数为___ 。
②30min时v正(CO2)___ 80min时v逆(H2O)(选填“>”,“=”或“<”)。
③在100min时,保持其它条件不变,再向容器中充入0.10molCO2和0.40molNH3,重新建立平衡后CO2的转化率与原平衡相比将___ (填“增大”、“不变”或“减小”)。
④氨碳比[]对合成尿素有影响,恒温恒容条件下将总物质的量为3mol的NH3和CO2的混合气体按不同的氨碳比进行反应,结果如图1所示。a、b线分别表示CO2或NH3的转化率变化,c线表示平衡体系中尿素的体积分数变化[]=___ 时,尿素产量最大;经计算,图中y=___ (精确到0.01)。
(3)工业生产中为提高尿素的产率可采取的措施有___ 。
(4)近期科学家发现微生物可将生产废水中的尿素直接转化为对环境友好的两种物质,其工作原理如图2所示。回答下列问题:
①N极为___ 板(填“正”或“负”),M电极反应式___ 。
②N极消耗标准状况下336L气体时,M极理论上处理的尿素的质量为___ g。
(1)已知工业上合成尿素的反应分为 如下两步:
第1步:2NH3(1)+CO2(g)⇌H2NCOONH4(1) ΔH1=-330.0kJ•mol-1
第2步:H2NCOONH4(1)⇌H2O(1)+CO(NH2)2(1) ΔH2=+226.3kJ•mol-1
则下列各图能正确表示尿素合成过程中能量变化曲线的是
A. B.C. D.
(2)一定条件下工业合成尿素的总反应:CO2(g)+2NH3(g)⇌CO(NH2)2(g)+H2O(g),t℃时,向容积恒定为2L的密闭容器中加入0.20molCO2和0.80molNH3,反应中CO2的物质的量随时间变化如下表所示:
时间/min | 0 | 40 | 70 | 80 | 100 |
n(CO2)/mol | 0.20 | 012 | 0.10 | 0.10 | 0.10 |
①前40min内v(NH3)=
②30min时v正(CO2)
③在100min时,保持其它条件不变,再向容器中充入0.10molCO2和0.40molNH3,重新建立平衡后CO2的转化率与原平衡相比将
④氨碳比[]对合成尿素有影响,恒温恒容条件下将总物质的量为3mol的NH3和CO2的混合气体按不同的氨碳比进行反应,结果如图1所示。a、b线分别表示CO2或NH3的转化率变化,c线表示平衡体系中尿素的体积分数变化[]=
(3)工业生产中为提高尿素的产率可采取的措施有
(4)近期科学家发现微生物可将生产废水中的尿素直接转化为对环境友好的两种物质,其工作原理如图2所示。回答下列问题:
①N极为
②N极消耗标准状况下336L气体时,M极理论上处理的尿素的质量为
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【推荐3】利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤。
已知:SO2 (g)+1/2O2(g)⇌SO3(g) △H=-98 kJ/mol。
(1)某温度下该反应的平衡常数K=10/3,若在此温度下,向100 L的恒容密闭容器中,充入4.0mol SO2 (g)、9.0 mol O2(g)和4.0 mol SO3(g),则反应开始时v(正)_______ v(逆)(填“<”、 “>”或“=”)。
(2)一定温度下,向一带活塞的体积为2L的密闭容器中充入2.0 mol SO2和1.0molO2,达到平衡后体积变为1.6 L,则SO2的平衡转化率为_______ 。
(3)在(2)中的反应达到平衡后,改变下列条件,能使SO2 (g)平衡浓度比原平减小的是_______ (填字母)。
A.保持温度和容器体积不变,充入1.0mol O2 B.降低温度
C.保持温度和容器内压强不变,充入1.0 molSO3 D.移动活塞压缩气体
(4)用下图装置可以进行测定SO2转化成SO3的转化率的实验。已知SO3的熔点是16.8℃,沸点是445.8℃。已知发生装置中所涉及反应的化学方程式为Na2SO3(s)+H2SO4(98%)Na2SO4+H2O+SO2↑。
①根据实验需要,应该在I、II、Ⅲ处连接合适的装置。请从下图A--E装置中选择最适合装置并将其序号填入下面的空格中。I、II、Ⅲ处连接的装置分别是_______ 。
②从乙处均匀通入O2,为使SO2有较高的转化率,实验中在加热催化剂与滴加浓硫酸的顺序中,应采取的操作是_______ 。
③通过测量装置_______ 的增重来计算SO2的转化率。
④将SO2通入含1.5 mol氯酸的溶液中,可生成一种强酸和一种氧化物,若有1.5×6.02×l023个电子转移时,该反应的化学方程式为_______ 。
已知:SO2 (g)+1/2O2(g)⇌SO3(g) △H=-98 kJ/mol。
(1)某温度下该反应的平衡常数K=10/3,若在此温度下,向100 L的恒容密闭容器中,充入4.0mol SO2 (g)、9.0 mol O2(g)和4.0 mol SO3(g),则反应开始时v(正)
(2)一定温度下,向一带活塞的体积为2L的密闭容器中充入2.0 mol SO2和1.0molO2,达到平衡后体积变为1.6 L,则SO2的平衡转化率为
(3)在(2)中的反应达到平衡后,改变下列条件,能使SO2 (g)平衡浓度比原平减小的是
A.保持温度和容器体积不变,充入1.0mol O2 B.降低温度
C.保持温度和容器内压强不变,充入1.0 molSO3 D.移动活塞压缩气体
(4)用下图装置可以进行测定SO2转化成SO3的转化率的实验。已知SO3的熔点是16.8℃,沸点是445.8℃。已知发生装置中所涉及反应的化学方程式为Na2SO3(s)+H2SO4(98%)Na2SO4+H2O+SO2↑。
①根据实验需要,应该在I、II、Ⅲ处连接合适的装置。请从下图A--E装置中选择最适合装置并将其序号填入下面的空格中。I、II、Ⅲ处连接的装置分别是
②从乙处均匀通入O2,为使SO2有较高的转化率,实验中在加热催化剂与滴加浓硫酸的顺序中,应采取的操作是
③通过测量装置
④将SO2通入含1.5 mol氯酸的溶液中,可生成一种强酸和一种氧化物,若有1.5×6.02×l023个电子转移时,该反应的化学方程式为
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解答题-工业流程题
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(0.4)
【推荐1】以废锌催化剂(主要成分为及少量)为原料制备锌的流程如下:
已知:
①“浸取”时,转化为进入溶液;
②时,;
③深度除杂标准:溶液中,;
(1)“滤渣1”的主要成分为、_______ 。
(2)“深度除锰”是在碱性条件下将残留的转化为离子方程式为_______ 。
(3)“深度除铜”时,锌的最终回收率,除铜效果{以反应后溶液中铜锌比表示}与加入量[以表示]的关系曲线如图所示。
①当加入量时,锌的最终回收率下降的原因是_______ (用离子方程式表示),该反应的平衡常数为_______ (保留3位有效数字)。{已知的}
②“深度除铜”时加入量最好应选_______ (填标号)。
A.90% B.100% C.110% D.120%
(4)“萃取”时有机萃取剂(用表示)萃取金属离子的原理可表示为:(有机层)(有机层)(水层)。“反萃取”的目的是将有机层转移到水层,为尽可能多的提高反萃取率,应选择的实验条件或采取的实验操作有_______ (答两点)。
(5)存在多种晶体结构,其中纤锌矿型和闪锌矿型是最常见的晶体结构,如图结构。
①图a纤锌矿型晶体中的配位数为_______ 。
②图b闪锌矿型晶胞密度为,则与的最近距离为_______ 。(设为阿伏加德罗常数的值)
已知:
①“浸取”时,转化为进入溶液;
②时,;
③深度除杂标准:溶液中,;
(1)“滤渣1”的主要成分为、
(2)“深度除锰”是在碱性条件下将残留的转化为离子方程式为
(3)“深度除铜”时,锌的最终回收率,除铜效果{以反应后溶液中铜锌比表示}与加入量[以表示]的关系曲线如图所示。
①当加入量时,锌的最终回收率下降的原因是
②“深度除铜”时加入量最好应选
A.90% B.100% C.110% D.120%
(4)“萃取”时有机萃取剂(用表示)萃取金属离子的原理可表示为:(有机层)(有机层)(水层)。“反萃取”的目的是将有机层转移到水层,为尽可能多的提高反萃取率,应选择的实验条件或采取的实验操作有
(5)存在多种晶体结构,其中纤锌矿型和闪锌矿型是最常见的晶体结构,如图结构。
①图a纤锌矿型晶体中的配位数为
②图b闪锌矿型晶胞密度为,则与的最近距离为
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解答题-原理综合题
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(0.4)
名校
【推荐2】深入研究碳、氮元素的物质转化有着重要的实际意义, 按要求回答下列问题:
(1)合成尿素的反应为: 2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(l),若向某恒温且恒容的密闭容器中加入等物质的量的NH3和CO2,发生上述反应。下列叙述不能说明反应已经达到平衡状态的是_______(填标号)。
(2)CO用于处理大气污染物N2O的反应为CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g)。在Zn+作用下该反应的具体过程如图1所示,反应过程中能量变化情况如图2所示。
总反应:CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g) ΔH=_______ kJ·mol-1;该总反应的决速步是反应_______ (填“①”或“②”)
(3)已知:CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g)的速率方程为v=k·c(N2O),k为速率常数,只与温度有关。为提高反应速率,可采取的措施是_______(填字母序号)。
(4)在总压为100kPa的恒容密闭容器中,充入一定量的CO(g)和N2O(g)发生上述反应,在不同条件下达到平衡时,在T1K时N2O的转化率与、在=1时N2O的转化率与的变化曲线如图3所示:
①表示N2O的转化率随的变化曲线为_______ 曲线(填“I”或“Ⅱ”);
②T1_______ T2(填“>”或“<”);
③已知:该反应的标准平衡常数,其中pθ为标准压强(100kPa),p(CO2)、p(N2)、p(N2O)和p(CO)为各组分的平衡分压,则T4时,该反应的标准平衡常数Kθ=_______ (计算结果保留两位有效数字,P分=P总×物质的量分数)。
(1)合成尿素的反应为: 2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(l),若向某恒温且恒容的密闭容器中加入等物质的量的NH3和CO2,发生上述反应。下列叙述不能说明反应已经达到平衡状态的是_______(填标号)。
A.断裂6 mol N-H键的同时断裂2 mol O-H键 | B.压强不再变化 |
C.混合气体的密度不再变化 | D.CO2的体积分数不再变化 |
总反应:CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g) ΔH=
(3)已知:CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g)的速率方程为v=k·c(N2O),k为速率常数,只与温度有关。为提高反应速率,可采取的措施是_______(填字母序号)。
A.升温 | B.恒容时,再充入CO | C.恒压时,再充入N2O | D.恒压时,再充入N2 |
①表示N2O的转化率随的变化曲线为
②T1
③已知:该反应的标准平衡常数,其中pθ为标准压强(100kPa),p(CO2)、p(N2)、p(N2O)和p(CO)为各组分的平衡分压,则T4时,该反应的标准平衡常数Kθ=
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
名校
【推荐3】“双碳”目标大背景下,采取高效经济方式利用对人类社会发展具有重要意义。二氧化碳加氢合成甲醇是重要途径。以和为原料合成甲醇主要发生反应I和反应II(不考虑其他反应):
I.
II.
回答以下问题:
(1)已知: ,则反应I的_______ 。
(2)有利于提高平衡转化率的措施有_______(填标号)。
(3)实验测得平衡转化率(曲线)和平衡时的选择性(曲线)随温度变化如图所示。(已知:的选择性)
①加氢制时,温度选择的原因为_______ 。
②时,往恒容密闭容器中按充入和,若平衡时容器内,则反应的平衡常数_______ (列计算式)。
(4)和在某催化剂表面合成甲醇的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注,“TS”表示过渡状态。
①气体在催化剂表面的吸附是_______ (填“吸热”或“放热”)过程。
②该反应历程中反应速率最快步骤的化学方程式为_______ 。
(5)甲醇脱水可制得二甲醚: 。实验测得:,,、为速率常数。温度下,向2L恒容密闭容器中加入,起始压强为,时该反应达到平衡。此时测得的体积分数为,则平衡时的转化率_______ :当温度改变为时,,则_______ (填“<”、“>”或“=”)。
I.
II.
回答以下问题:
(1)已知: ,则反应I的
(2)有利于提高平衡转化率的措施有_______(填标号)。
A.增大投料比 | B.增大压强 |
C.使用高效催化剂 | D.及时将分离 |
(3)实验测得平衡转化率(曲线)和平衡时的选择性(曲线)随温度变化如图所示。(已知:的选择性)
①加氢制时,温度选择的原因为
②时,往恒容密闭容器中按充入和,若平衡时容器内,则反应的平衡常数
(4)和在某催化剂表面合成甲醇的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注,“TS”表示过渡状态。
①气体在催化剂表面的吸附是
②该反应历程中反应速率最快步骤的化学方程式为
(5)甲醇脱水可制得二甲醚: 。实验测得:,,、为速率常数。温度下,向2L恒容密闭容器中加入,起始压强为,时该反应达到平衡。此时测得的体积分数为,则平衡时的转化率
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