氮氧化物是形成雾霾的重要原因之一,综合治理氮氧化物,还自然一片蓝天。回答下列问题:
(1)通常可采用氢气进行催化还原,消除NO造成的污染。
已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=akJ/mol;
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) H=bkJ/mol;
③H2O(g)=H2O(l) H=ckJ/mol
写出H2与NO反应生成N2和水蒸气的热化学方程式:___________ 。
(2)已知Cl2可与NO作用:2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) H<0,反应的速率方程式为:v正=k正·c2(NO)·c(Cl2),v逆=k逆·c2(ClNO),k正、k逆表示速率常数,与温度、活化能有关。
①升高温度,k正的变化程度___________ (填“大于”小于”或“等于”)k逆的变化程度。
②某温度条件下,向2L恒容密闭容器中加入2molNO和1molCl2,测得初始压强是平衡时压强的1.2倍。则该温度下平衡常数K=___________ 。若平衡时压强为p,则Kp=___________ (用p表示)。
(3)工业烟气中的氮氧化物可用NH3催化还原,发生反应:4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) H<0,研究表明不同氨氮比m=条件下测得NO的残留率与温度关系如图所示。①氨氮比m1、m2、m3由大到小的顺序是___________ 。
②随着温度不断升高,NO的残留率趋近相同,说明温度对NO残留率的影响___________ (填“大于”或“小于”)氨氮比的影响。
(4)工业烟气中的氮氧化物也可用C2H4脱硝。为研究温度、催化剂中Cu2+负载量对NO去除率的影响,控制其它条件一定,实验结果如图所示。为达到最高的NO去除率,应选择的反应温度约为___________ (填序号,下同),Cu2+负载量为___________ 。a.300℃ b.350℃ c.500℃ d.1% e.3% f.8%
(1)通常可采用氢气进行催化还原,消除NO造成的污染。
已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=akJ/mol;
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) H=bkJ/mol;
③H2O(g)=H2O(l) H=ckJ/mol
写出H2与NO反应生成N2和水蒸气的热化学方程式:
(2)已知Cl2可与NO作用:2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) H<0,反应的速率方程式为:v正=k正·c2(NO)·c(Cl2),v逆=k逆·c2(ClNO),k正、k逆表示速率常数,与温度、活化能有关。
①升高温度,k正的变化程度
②某温度条件下,向2L恒容密闭容器中加入2molNO和1molCl2,测得初始压强是平衡时压强的1.2倍。则该温度下平衡常数K=
(3)工业烟气中的氮氧化物可用NH3催化还原,发生反应:4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) H<0,研究表明不同氨氮比m=条件下测得NO的残留率与温度关系如图所示。①氨氮比m1、m2、m3由大到小的顺序是
②随着温度不断升高,NO的残留率趋近相同,说明温度对NO残留率的影响
(4)工业烟气中的氮氧化物也可用C2H4脱硝。为研究温度、催化剂中Cu2+负载量对NO去除率的影响,控制其它条件一定,实验结果如图所示。为达到最高的NO去除率,应选择的反应温度约为
更新时间:2024-05-04 17:22:58
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐1】利用“萨巴蒂尔反应”,空间站的水气整合系统将CO2转化为CH4和水蒸气,配合O2
生成系统可实现O2的再生。回答下列问题:
I.萨巴蒂尔反应为CO2(g)十4H2(g)CH4(g) + 2H2O(g) ∆H
(1)已知25°C和101 kPa时,①H2(g)的燃烧热△H=- 285. 8 kJ●mol-1;
②CH4(g)的燃烧热∆H=- 890. 3 kJ●mol-1;
③H2O(g)=H2O (l) ∆H=-44.0 kJ●mol-1。
则萨巴蒂尔反应的∆H=_______ kJ●mol-1。
(2)萨巴蒂尔反应的前三步反应历程如图所示,其中吸附在催化剂Pt/SiO2表面的物质用“*”标注,Ts表示过渡态。从物质吸附在催化剂表面到形成过渡态的过程会_______ (填“放出”或“吸收”)热量,反应历程中最小能垒(活化能)步骤的化学方程式为_______ 。
II.CO2在一定条件下能与H2O发生氧再生反应:CO2(g) +2H2O(g) CH4(g)+ 2O2(g) ∆H=+802.3 kJ●mol-1
(3)恒压p0条件下,按c(CO2) : c(H2O)=1 : 2投料,进行氧再生反应,测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度的关系如图所示。350 ℃时,该反应的平衡常数Kp=_______ (以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。为了提高CO2的转化率,除升高温度外,还可采取的措施为_______ (写出一条)。
(4)氧再生反应还可以通过酸性条件下半导体光催化转化实现,反应机理如图甲所示:
①光催化CO2转化为CH4时,阴极的电极反应式为_______ 。
②催化剂的催化效率和CH4的生成速率随温度的变化关系如图乙所示。300~400℃之间,CH4生成速率加快的原因是_______ 。
(5)氧再生反应所需的能量可由合成氨反应提供。合成氨反应的焓变和熵变如下:N2 (g) +3H2(g) 2NH3(g) ∆H= -92.4 kJ●mol-1 ∆S=-200J·K-1●mol-1常温(298 K)下,合成氨反应的自由能∆G=_______ kJ ●mol-1, 合成氨反应在常温下_______ (填“能”或“不能”)自发进行。
生成系统可实现O2的再生。回答下列问题:
I.萨巴蒂尔反应为CO2(g)十4H2(g)CH4(g) + 2H2O(g) ∆H
(1)已知25°C和101 kPa时,①H2(g)的燃烧热△H=- 285. 8 kJ●mol-1;
②CH4(g)的燃烧热∆H=- 890. 3 kJ●mol-1;
③H2O(g)=H2O (l) ∆H=-44.0 kJ●mol-1。
则萨巴蒂尔反应的∆H=
(2)萨巴蒂尔反应的前三步反应历程如图所示,其中吸附在催化剂Pt/SiO2表面的物质用“*”标注,Ts表示过渡态。从物质吸附在催化剂表面到形成过渡态的过程会
II.CO2在一定条件下能与H2O发生氧再生反应:CO2(g) +2H2O(g) CH4(g)+ 2O2(g) ∆H=+802.3 kJ●mol-1
(3)恒压p0条件下,按c(CO2) : c(H2O)=1 : 2投料,进行氧再生反应,测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度的关系如图所示。350 ℃时,该反应的平衡常数Kp=
(4)氧再生反应还可以通过酸性条件下半导体光催化转化实现,反应机理如图甲所示:
①光催化CO2转化为CH4时,阴极的电极反应式为
②催化剂的催化效率和CH4的生成速率随温度的变化关系如图乙所示。300~400℃之间,CH4生成速率加快的原因是
(5)氧再生反应所需的能量可由合成氨反应提供。合成氨反应的焓变和熵变如下:N2 (g) +3H2(g) 2NH3(g) ∆H= -92.4 kJ●mol-1 ∆S=-200J·K-1●mol-1常温(298 K)下,合成氨反应的自由能∆G=
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【推荐2】从含铅废料(PbSO4、PbO2、PbO等)中回收铅,实现铅的再生意义重大。一种回收铅的工作流程如下:
(1)铅和碳元素同主族,比碳多4个电子层,则铅元素的原子序数为______ ;铅蓄电池放电对,PbO2作______ 极。
(2)过程Ⅰ,已知:PbSO4、PbCO3的溶解度(20℃)见图1;相关物质溶解度见图2。
①根据图1写出过程Ⅰ的离子方程式:__________________ 。
②生产过程中的温度应保持在40℃,若温度降低,PbSO4的转化速率下降。根据图2,解释原因:
i.温度降低,反应速率降低;
ii.___________________ (请你提出一种合理解释)
(3)过程Ⅱ:发生反应2PbO2+H2C2O4=2PbO+H2O2+2CO2↑
请写出草酸的电子式________ 。PbO与Al2O3性质相似,PbO与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是______________________ 。
(4)过程Ⅲ:将PbO粗品溶解在H2SO4和NaCl的混合溶液中,得到含Na2PbCl4的电解液,电解Na2PbCl4溶液生成Pb,如图。
①阴极的电极反应式是_____________________ 。
②电解一段时间后,Na2PbCl4浓度极大下降,为了能使电解过程持续进行,阴极区采取的方法是____________ 。
(1)铅和碳元素同主族,比碳多4个电子层,则铅元素的原子序数为
(2)过程Ⅰ,已知:PbSO4、PbCO3的溶解度(20℃)见图1;相关物质溶解度见图2。
①根据图1写出过程Ⅰ的离子方程式:
②生产过程中的温度应保持在40℃,若温度降低,PbSO4的转化速率下降。根据图2,解释原因:
i.温度降低,反应速率降低;
ii.
(3)过程Ⅱ:发生反应2PbO2+H2C2O4=2PbO+H2O2+2CO2↑
请写出草酸的电子式
(4)过程Ⅲ:将PbO粗品溶解在H2SO4和NaCl的混合溶液中,得到含Na2PbCl4的电解液,电解Na2PbCl4溶液生成Pb,如图。
①阴极的电极反应式是
②电解一段时间后,Na2PbCl4浓度极大下降,为了能使电解过程持续进行,阴极区采取的方法是
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【推荐3】铂(78Pt)被誉为“第一重要的高技术金属”,因独特的物理化学性质,被广泛应用于汽车、石油化工、电气电子等现代工业中。水合肼还原精炼法是铂精炼的方法之一,流程如下:
已知:①氯铂酸铵[(NH4)2PtCl6],黄色,难溶于水,易溶于盐酸并生成H2PtCl6;
②氯亚铂酸铵[(NH4)2PtCl4],红色,易溶于水。
回答下列问题:
(1)铂位于周期表中第______ 周期,试写出一种金属铂在中学化学中的应用____________
(2)工业原料粗氯铂酸铵中含有大量氯化铵等可溶性的盐,在实验室中预处理时,需将样品溶解过滤后洗涤,洗涤沉淀方法是____________
(3)在还原溶解中观察到的现象:__________
(4)氧化沉淀过程的反应方程式为:___________
(5)有研究表明,氯铂酸铵制取金属铂,除了煅烧外,也可将其溶解于盐酸中,加入Zn,得到产品,反应过程有Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑;_________
(6)水合肼还原精炼法在溶解时的固液比、溶液的酸度(盐酸浓度)、反应时间等对于精炼铂的产率,均有较大的影响。在不同酸度下达到较高产率所需时间,以及不同固液比在最佳酸度下反应时间与产率关系如图所示,由此可得最佳的反应条件是_________
已知:①氯铂酸铵[(NH4)2PtCl6],黄色,难溶于水,易溶于盐酸并生成H2PtCl6;
②氯亚铂酸铵[(NH4)2PtCl4],红色,易溶于水。
回答下列问题:
(1)铂位于周期表中第
(2)工业原料粗氯铂酸铵中含有大量氯化铵等可溶性的盐,在实验室中预处理时,需将样品溶解过滤后洗涤,洗涤沉淀方法是
(3)在还原溶解中观察到的现象:
(4)氧化沉淀过程的反应方程式为:
(5)有研究表明,氯铂酸铵制取金属铂,除了煅烧外,也可将其溶解于盐酸中,加入Zn,得到产品,反应过程有Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑;
(6)水合肼还原精炼法在溶解时的固液比、溶液的酸度(盐酸浓度)、反应时间等对于精炼铂的产率,均有较大的影响。在不同酸度下达到较高产率所需时间,以及不同固液比在最佳酸度下反应时间与产率关系如图所示,由此可得最佳的反应条件是
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(0.65)
【推荐1】化学反应往往伴随着能量变化。已知下列反应:
请回答下列问题:
(1)的燃烧热=_______ 。
(2)在催化剂作用下,一氧化碳可与过氧化钠反应生成固体碳酸钠,该反应的热化学方程式为_______ 。
(3)工业废气中的可用碱液吸收。发生的反应如下:
①反应的=_______ (用含a、b的代数式表示)。
②标况下,与足量的溶液充分反应后,放出的热量为_______ (用含a或b的代数式表示)。
(4)生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂是一种温室气体,其存储能量的能力是的12000~20000倍,在大气中的寿命可长达740年之久,表中是几种化学键的键能:
写出利用和制备的热化学方程式:_______ 。
请回答下列问题:
(1)的燃烧热=
(2)在催化剂作用下,一氧化碳可与过氧化钠反应生成固体碳酸钠,该反应的热化学方程式为
(3)工业废气中的可用碱液吸收。发生的反应如下:
①反应的=
②标况下,与足量的溶液充分反应后,放出的热量为
(4)生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂是一种温室气体,其存储能量的能力是的12000~20000倍,在大气中的寿命可长达740年之久,表中是几种化学键的键能:
化学键 | N≡N | F—F | N—F |
键能/() | 941.7 | 154.8 | 283.0 |
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【推荐2】苯乙烯是用来制备重要高分子聚苯乙烯的原料。以水蒸气做稀释剂、催化剂存在条件下,乙苯催化脱氢可生成苯乙烯。可能发生如下两个反应:
主反应:
副反应:
(1)已知,在298K、101kPa条件下,某些物质的相对能量()变化关系如图所示:
___________ 。
(2)在不同的温度条件下,以水烃比投料,在膜反应器中发生乙苯脱氢反应。膜反应器可以通过多孔膜移去,提高乙苯的平衡转化率,原理如图所示。
已知移出率
①忽略副反应。维持体系总压强p恒定,在温度T时,已知乙苯的平衡转化率为,的移出率为b,则在该温度下主反应的平衡常数___________ (用等符号表示)。[对于气相反应,用某组分B的平衡压强代替物质的量浓度也可表示平衡常数,记作,如,p为平衡总压强,为平衡系统中B的物质的量分数];
②乙苯的平衡转化率增长百分数与的移出率在不同温度条件下的关系如下表:
高温下副反应程度极小。试说明当温度高于950℃时,乙苯的平衡转化率随的移去率的变化改变程度不大的原因:___________ ;
③下列说法正确的是___________ 。
A.生成的总物质的量与苯乙烯相等
B.因为被分离至隔离区,故反应器中不发生副反应
C.在恒容的膜反应器中,其他条件不变,增大水烃比,可提高乙苯的转化率
D.膜反应器可降低反应温度,减少副反应的影响
(3)不同催化剂效能与水烃比有关。保持体系总压为常压的条件下,水烃比为9(曲线Ⅰ)时乙苯的平衡转化率与温度的关系的示意图如下:
①请在图中画出水烃比为1时乙苯的平衡转化率与温度的关系曲线(曲线Ⅱ)__________ ;
②工业上,减小水烃比是降低苯乙烯脱氢装置能耗的一个重要方向。若其他条件不变,减少水烃比,为使反应从起始到平衡均达到或接近原有的反应速率、限度,则可相应的改变的条件:___________ 。
A.升温 B.降温 C.增压 D.减压 E.催化剂
主反应:
副反应:
(1)已知,在298K、101kPa条件下,某些物质的相对能量()变化关系如图所示:
(2)在不同的温度条件下,以水烃比投料,在膜反应器中发生乙苯脱氢反应。膜反应器可以通过多孔膜移去,提高乙苯的平衡转化率,原理如图所示。
已知移出率
①忽略副反应。维持体系总压强p恒定,在温度T时,已知乙苯的平衡转化率为,的移出率为b,则在该温度下主反应的平衡常数
②乙苯的平衡转化率增长百分数与的移出率在不同温度条件下的关系如下表:
温度/℃ 增长百分数/% 移出率/% | 700 | 950 | 1000 |
60 | 8.43 | 4.38 | 2.77 |
80 | 16.8 | 6.1 | 3.8 |
90 | 27 | 7.1 | 4.39 |
③下列说法正确的是
A.生成的总物质的量与苯乙烯相等
B.因为被分离至隔离区,故反应器中不发生副反应
C.在恒容的膜反应器中,其他条件不变,增大水烃比,可提高乙苯的转化率
D.膜反应器可降低反应温度,减少副反应的影响
(3)不同催化剂效能与水烃比有关。保持体系总压为常压的条件下,水烃比为9(曲线Ⅰ)时乙苯的平衡转化率与温度的关系的示意图如下:
①请在图中画出水烃比为1时乙苯的平衡转化率与温度的关系曲线(曲线Ⅱ)
②工业上,减小水烃比是降低苯乙烯脱氢装置能耗的一个重要方向。若其他条件不变,减少水烃比,为使反应从起始到平衡均达到或接近原有的反应速率、限度,则可相应的改变的条件:
A.升温 B.降温 C.增压 D.减压 E.催化剂
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【推荐3】Ⅰ.CH4-CO2催化重整是减少温室气体排放的重要途径。
已知以下的热化学反应方程式:
kJ·mol-1
kJ·mol-1
kJ·mol-1
(1)写出催化重整反应CH4和CO2生成CO和H2的热化学方程式:_______ 。
Ⅱ.CO是煤气的主要成分,与水蒸气反应生成氢气: 。查阅资料得出相关数据如下:
(2)通过表格中的数值可以推断:反应_______ 0,(填“>”或“<”)。该反应升高到一定温度时,反应将不能正向进行,由此判断该反应的_______ 0,(填“>”或“<”)
(3)在容积为1L的密闭容器中通入1mol CO(g)和1mol H2O(g)发生反应,在400℃时反应达到平衡,此时CO(g)的转化率为_______ 。
(4)在恒温恒容条件下,反应物物质的量均为1mol发生反应,下列不能说明反应达到平衡状态的有_______ (填字母)。
a.体系的压强不再发生变化
b.混合气体的密度不变
c.混合气体的平均相对分子质量不变
d.各组分的物质的量浓度不再改变
e.单位时间内消耗了0.1mol的CO(g),同时消耗了0.1mol的H2(g)
已知以下的热化学反应方程式:
kJ·mol-1
kJ·mol-1
kJ·mol-1
(1)写出催化重整反应CH4和CO2生成CO和H2的热化学方程式:
Ⅱ.CO是煤气的主要成分,与水蒸气反应生成氢气: 。查阅资料得出相关数据如下:
温度(℃) | 400 | 500 |
平衡常数 | 9 | 5.3 |
(3)在容积为1L的密闭容器中通入1mol CO(g)和1mol H2O(g)发生反应,在400℃时反应达到平衡,此时CO(g)的转化率为
(4)在恒温恒容条件下,反应物物质的量均为1mol发生反应,下列不能说明反应达到平衡状态的有
a.体系的压强不再发生变化
b.混合气体的密度不变
c.混合气体的平均相对分子质量不变
d.各组分的物质的量浓度不再改变
e.单位时间内消耗了0.1mol的CO(g),同时消耗了0.1mol的H2(g)
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【推荐1】甲烷是重要的燃料和化工原料,一种利用CO2制备CH4的反应为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)。T℃下,在2L的恒容密闭容器中通入2molCO2和2molH2,发生上述反应,容器内两种气体的物质的量随时间变化的关系如图所示。回答下列问题:(1)曲线a表示的物质为___________ ;5~10min内,用H2O(g)表示的平均反应速率v(H2O)=___________ mol/(L·min);下列措施能加快上述反应的正反应速率的是___________ (填标号)。
A.升高温度 B.通入He C.通入CO2 D.分离出CH4
(2)下列情况能说明上述反应已达到平衡状态的是___________ (填标号);反应达到平衡时,H2的转化率为___________ ,平衡时的压强与初始压强的比值为___________ (填最简整数比)。
a.混合气体的密度不再改变
b.n(CO2)∶n(H2)的值不再改变
c.CO2、H2、CH4、H2O同时存在
d.c(CH4):c(H2O)的值不再改变
e.消耗22gCO2的同时生成18gH2O
f.断裂1个H-H键的同时断裂1个C-H键
(3)T℃时,上述反应中相关物质的能量如图所示,若该条件下,反应放出33kJ能量,则共消耗___________ L(换算成标准状况下)H2,生成___________ gCH4。
A.升高温度 B.通入He C.通入CO2 D.分离出CH4
(2)下列情况能说明上述反应已达到平衡状态的是
a.混合气体的密度不再改变
b.n(CO2)∶n(H2)的值不再改变
c.CO2、H2、CH4、H2O同时存在
d.c(CH4):c(H2O)的值不再改变
e.消耗22gCO2的同时生成18gH2O
f.断裂1个H-H键的同时断裂1个C-H键
(3)T℃时,上述反应中相关物质的能量如图所示,若该条件下,反应放出33kJ能量,则共消耗
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【推荐2】二甲醚()是一种洁净液体燃料,工业上以CO和为原料生产。工业制备二甲醚在催化反应室中(压强:2.0~10.0 MIPa.温度:230-280℃)
进行下列反应:
反应ⅰ: kJ⋅mol
反应ⅱ: kJ⋅mol
反应ⅲ: kJ⋅mol
(1)在该条件下,若反应i的起始浓度分别为 mol⋅L, mol⋅L,8 min后达到化学平衡状态,CO的转化率为50%,则8 min内CO的平均反应速率为_______
(2)在t℃时。反应ⅱ的平衡常数为400,此温度下,在1 L的密闭容器中加入一定的甲醇,反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下:
此时_______ (填“>”“<”或“=”)
(3)催化总反应为:
①_______ kJ⋅mol
②CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。图中X代表_______ (填“温度”或“压强”)。(4)在一个容积为1 L的密闭容器中发生反应:。回答下列问题:
①用各物质的平衡浓度表示该反应的平衡常数表达式_______ 。
②下列有关上述可逆反应的说法正确的是_______ 。
A.断裂个同时断裂个键,说明该可逆反应达到平衡
B.混合气体的平均密度不再改变,说明该可逆反应达到平衡
C.在该容器中充入一定量的氢气,平衡不移动
D.在该容器中充入,平衡常数K增大
E.,说明该可逆反应达到平衡
F.该反应在低温下能自发进行
进行下列反应:
反应ⅰ: kJ⋅mol
反应ⅱ: kJ⋅mol
反应ⅲ: kJ⋅mol
(1)在该条件下,若反应i的起始浓度分别为 mol⋅L, mol⋅L,8 min后达到化学平衡状态,CO的转化率为50%,则8 min内CO的平均反应速率为
(2)在t℃时。反应ⅱ的平衡常数为400,此温度下,在1 L的密闭容器中加入一定的甲醇,反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下:
物质 | |||
c/(mol·L) | 0.05 | 2.0 | 2.0 |
(3)催化总反应为:
①
②CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。图中X代表
①用各物质的平衡浓度表示该反应的平衡常数表达式
②下列有关上述可逆反应的说法正确的是
A.断裂个同时断裂个键,说明该可逆反应达到平衡
B.混合气体的平均密度不再改变,说明该可逆反应达到平衡
C.在该容器中充入一定量的氢气,平衡不移动
D.在该容器中充入,平衡常数K增大
E.,说明该可逆反应达到平衡
F.该反应在低温下能自发进行
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【推荐3】乙酸是不仅是生活中的调味品,而且是重要的化工原料,根据所学的相关知回答下列问题。
(1)在实验室我们也可以用如图所示的装置制取乙酸丙酯:
①实验中浓硫酸的作用是_______ ;
②实验中装置中有明显错误,请指出错误_______ 。
(2)在25mL的氢氧化钠溶液中逐滴加入0.2mol/L醋酸溶液,滴定曲线如图所示。
①在B点,a_______ 12.5mL(填“>”“<”或“=”)。
②D点离子浓度大小关系是_______
(3)乙酸(甲,)和氯乙酸(CH2ClCOOH乙,)的水溶液中,下列可以表示两溶液中由水电离出的与加入水的体积V之间关系的是_______ (填字母)。
a. b. c. d.
(4)在催化剂作用下,CO2和CH4可以直接转化为乙酸:CO2(g)+CH4(g)CH3COOH(g) ∆H=+36.0KJ·mol-1。在不同温度下乙酸的生成速率变化如图所示。
①此反应的化学平衡常数表达式为:_______
②欲使乙酸的平衡产率提高,应采取的措施是_______ (填标号)。
A.升高温度 B.降低温度 C.增大压强 D.加入合适的催化剂
③温度在250℃~300℃范围时,乙酸的生成速率减慢的主要原因是_______ 。
(5)工业上主要采用甲醇与CO的羰基化反应来制备乙酸,发生反应如下:CH3OH(g)+CO(g)⇌CH3COOH(l)。在容积为2L恒压密闭容器中通入0.20mol的CH3OH(g)和0.22mol的CO(g),测得甲醇的转化率随温度变化如图所示。
已知在T2温度下,醋酸为液体。则T2时的化学平衡常数为K=_______
(1)在实验室我们也可以用如图所示的装置制取乙酸丙酯:
①实验中浓硫酸的作用是
②实验中装置中有明显错误,请指出错误
(2)在25mL的氢氧化钠溶液中逐滴加入0.2mol/L醋酸溶液,滴定曲线如图所示。
①在B点,a
②D点离子浓度大小关系是
(3)乙酸(甲,)和氯乙酸(CH2ClCOOH乙,)的水溶液中,下列可以表示两溶液中由水电离出的与加入水的体积V之间关系的是
a. b. c. d.
(4)在催化剂作用下,CO2和CH4可以直接转化为乙酸:CO2(g)+CH4(g)CH3COOH(g) ∆H=+36.0KJ·mol-1。在不同温度下乙酸的生成速率变化如图所示。
①此反应的化学平衡常数表达式为:
②欲使乙酸的平衡产率提高,应采取的措施是
A.升高温度 B.降低温度 C.增大压强 D.加入合适的催化剂
③温度在250℃~300℃范围时,乙酸的生成速率减慢的主要原因是
(5)工业上主要采用甲醇与CO的羰基化反应来制备乙酸,发生反应如下:CH3OH(g)+CO(g)⇌CH3COOH(l)。在容积为2L恒压密闭容器中通入0.20mol的CH3OH(g)和0.22mol的CO(g),测得甲醇的转化率随温度变化如图所示。
已知在T2温度下,醋酸为液体。则T2时的化学平衡常数为K=
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐1】碘及其化合物在人类活动中占有重要地位。回答下列问题:
(1)将、KI和洗洁精混合后,短时间内产生大量的泡沫。其总反应为,能量曲线如下图所示。
反应过程分为两步:
第一步: 慢反应
第二步: 快反应
①___________ 0(填“>”、“<”或“=”);
②在上图中画出有KI参与,经两步反应生成产物的能量历程图_________ 。
③从热力学角度分析,总反应在___________ 条件下可以自发进行(填“低温”“高温”或“任何温度”)
(2)已知:25℃下,存在以下平衡(不考虑碘与水以及其它反应),
(i)
(ii)
(iii)
烧杯甲:将加入20mL水中(含沉淀);
烧杯乙:将加入20mLKI溶液(含沉淀)。
①甲中存在平衡(i),乙中存在平衡(i)和(ii),下列说法错误的是___________ 。
A.烧杯乙中剩余的沉淀质量比甲的沉淀质量小
B.室温下,甲中加,溶液中浓度增大
C.乙中通入少量,浓度降低
D.通入,反应(ii)的平衡常数小于640
②为了探究水溶液中含碘微粒的存在形式,进行实验:恒温25℃向10mLKI溶液中加入10mL一定浓度的溶液,(混合后的体积变化可忽略)。反应后碘元素的相关微粒浓度如表:
其中___________ (用含c的代数式表示),若___________ (用含a、b、c的代数式表示),说明平衡体系中不含沉淀。
③向烧杯甲中加入一定量进行萃取,平衡后无沉淀,上层与下层溶液的碘元素浓度比为___________ 。
(3)可用于电解法制备食盐中的,装置如图所示。写出电解时阴极反应式___________ 。
(1)将、KI和洗洁精混合后,短时间内产生大量的泡沫。其总反应为,能量曲线如下图所示。
反应过程分为两步:
第一步: 慢反应
第二步: 快反应
①
②在上图中画出有KI参与,经两步反应生成产物的能量历程图
③从热力学角度分析,总反应在
(2)已知:25℃下,存在以下平衡(不考虑碘与水以及其它反应),
(i)
(ii)
(iii)
烧杯甲:将加入20mL水中(含沉淀);
烧杯乙:将加入20mLKI溶液(含沉淀)。
①甲中存在平衡(i),乙中存在平衡(i)和(ii),下列说法错误的是
A.烧杯乙中剩余的沉淀质量比甲的沉淀质量小
B.室温下,甲中加,溶液中浓度增大
C.乙中通入少量,浓度降低
D.通入,反应(ii)的平衡常数小于640
②为了探究水溶液中含碘微粒的存在形式,进行实验:恒温25℃向10mLKI溶液中加入10mL一定浓度的溶液,(混合后的体积变化可忽略)。反应后碘元素的相关微粒浓度如表:
微粒 | |||
浓度 | a | b | c |
③向烧杯甲中加入一定量进行萃取,平衡后无沉淀,上层与下层溶液的碘元素浓度比为
(3)可用于电解法制备食盐中的,装置如图所示。写出电解时阴极反应式
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【推荐2】碳中和是国家重要战略目标,科学家以和为催化剂用将还原。同时存在副反应:。
(1)基态镍原子电子排布式为_______ 。
(2)已知、的燃烧热分别为,,室温下与反应生成和液态的热化学方程式为_______ 。
(3)、、的键角从小到大的顺序是_______ ,、中,C原子的杂化方式分别是_______ 、_______ 。
(4)500℃时,在密闭容器中充入1mol和4mol进行反应。不考虑副反应,平衡时混合气体总压强为pkPa,其中与的分压相等,则平衡转化率为_______ ,平衡常数_______ 。(已知:分压=组分物质的量分数×总压)
(5)某温度下,还原的转化率和选择性与A、B、C、D四种催化剂的关系如图所示。(已知:)
该条件下,制取选用哪种催化剂效果最佳?_______ (填字母);图中M点是否达到平衡状态?_______ (填“是”或“否”),原因是_______ 。
(6)已知的晶体结构与相似,其摩尔质量为Mg/mol,晶体密度为,则晶胞中和O最近距离为_______ nm(列出计算式,为阿伏加德罗常数)。
(1)基态镍原子电子排布式为
(2)已知、的燃烧热分别为,,室温下与反应生成和液态的热化学方程式为
(3)、、的键角从小到大的顺序是
(4)500℃时,在密闭容器中充入1mol和4mol进行反应。不考虑副反应,平衡时混合气体总压强为pkPa,其中与的分压相等,则平衡转化率为
(5)某温度下,还原的转化率和选择性与A、B、C、D四种催化剂的关系如图所示。(已知:)
该条件下,制取选用哪种催化剂效果最佳?
(6)已知的晶体结构与相似,其摩尔质量为Mg/mol,晶体密度为,则晶胞中和O最近距离为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】我国力争实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标,CO2的捕集、利用与封存成为科学家研究的重要课题。
(1)CO2甲烷化反应最早由化学家PaulSabatier提出。已知:
反应I:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=+41.2kJ·mol-1
反应II:2CO(g)+2H2(g)CO2(g)+CH4(g) △H=-247.1kJ·mol-1
①CO2甲烷化反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)的△H=________ kJ·mol-1,为了提高甲烷的产率,反应适宜在________ 条件下进行。
A.低温、高压 B.低温、低压 C.高温、高压 D.高温、低压
②反应I:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=+41.2kJ·mol-1,已知反应的v正=k正c(CO2)c(H2),v逆=k逆c(H2O)c(CO)(k正、k逆为速率常数,与温度、催化剂有关)若平衡后升高温度,则________ (填“增大”、“不变”或“减小”);若反应I在恒容绝热的容器中发生,下列情况下反应一定达到平衡状态的是________ 。
A.容器内的压强不再改变
B.容器内气体密度不再改变
C.容器内c(CO2):c(H2):c(CO):c(H2O)=1:1:1:1
D.单位时间内,断开H-H键的数目和断开H-O键的数目相同
(2)在某催化剂表面:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),利用该反应可减少CO2排放,并合成清洁能源。一定条件下,在一密闭容器中充入2molCO2和6molH2发生反应,压强为0.1MPa和5.0MPa下CO2的平衡转化率随温度的变化关系如图所示。
其中表示压强为5.0MPa下CO2的平衡转化率随温度的变化曲线为________ (填“①”或“②”);b点对应的平衡常数Kp=___________ MPa-2。(最后结果用分数表示)(Kp为以平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(1)CO2甲烷化反应最早由化学家PaulSabatier提出。已知:
反应I:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=+41.2kJ·mol-1
反应II:2CO(g)+2H2(g)CO2(g)+CH4(g) △H=-247.1kJ·mol-1
①CO2甲烷化反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)的△H=
A.低温、高压 B.低温、低压 C.高温、高压 D.高温、低压
②反应I:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=+41.2kJ·mol-1,已知反应的v正=k正c(CO2)c(H2),v逆=k逆c(H2O)c(CO)(k正、k逆为速率常数,与温度、催化剂有关)若平衡后升高温度,则
A.容器内的压强不再改变
B.容器内气体密度不再改变
C.容器内c(CO2):c(H2):c(CO):c(H2O)=1:1:1:1
D.单位时间内,断开H-H键的数目和断开H-O键的数目相同
(2)在某催化剂表面:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),利用该反应可减少CO2排放,并合成清洁能源。一定条件下,在一密闭容器中充入2molCO2和6molH2发生反应,压强为0.1MPa和5.0MPa下CO2的平衡转化率随温度的变化关系如图所示。
其中表示压强为5.0MPa下CO2的平衡转化率随温度的变化曲线为
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