为减小或消除CO2对环境的影响,科学家加强了对CO2创新利用的研究。回答下列问题:
(1)将CO2通过光热催化还原为高附加值碳氢燃料,包括以下反应:
反应I.
反应Ⅱ.
①已知反应Ⅲ. ,则___________ kJ·mol-1。
②350℃时,将0.5molCO2、1.5molH2通入恒压密闭容器中,在0.1gCo3O4催化下发生反应I和反应Ⅱ,10h后达到平衡,CO2转化率为75%,CO的产量为0.075mol,则CH4的产率为___________ mol·h-1·g-1(产率=),CH4选择性为___________ (选择性=),反应Ⅱ的___________ 。
(2)在催化剂的作用下,CO2高选择性转化为乙醇的反应原理为。
①图1、图2是温度、压强对乙醇选择性的影响,则最佳温度和压强分别为___________ 。②在最佳温度和压强下,气体流速对乙醇选择性的影响如图所示,阐述流速与选择性的关系并说明可能的原因:___________ 。(3)电化学还原CO2可制备CH4和HCOOH。
①写出在酸性介质中CO2转化为CH4的电极反应式:___________ 。
②理论上生成等物质的量的CH4和HCOOH时消耗的电能之比为___________ 。
(1)将CO2通过光热催化还原为高附加值碳氢燃料,包括以下反应:
反应I.
反应Ⅱ.
①已知反应Ⅲ. ,则
②350℃时,将0.5molCO2、1.5molH2通入恒压密闭容器中,在0.1gCo3O4催化下发生反应I和反应Ⅱ,10h后达到平衡,CO2转化率为75%,CO的产量为0.075mol,则CH4的产率为
(2)在催化剂的作用下,CO2高选择性转化为乙醇的反应原理为。
①图1、图2是温度、压强对乙醇选择性的影响,则最佳温度和压强分别为
①写出在酸性介质中CO2转化为CH4的电极反应式:
②理论上生成等物质的量的CH4和HCOOH时消耗的电能之比为
更新时间:2024-05-18 12:39:23
|
相似题推荐
解答题-原理综合题
|
困难
(0.15)
名校
【推荐1】环境保护与绿色发展是新时代人们关心的共同话题。NO是大气主要污染物,因此对工业烟气脱硝是工业生产中的重要一环。煤燃烧排放的烟气含有NO,脱除的方法有多种。
(1)利用固体氧化物电解池可将NO直接转化为N2,纽扣式电化学还原器结构单元如图所示,电解时,阴极发生的电极反应式为___________ 。(2)目前常见方法是采用NaClO溶液液相氧化法脱除烟气中的NO,其主要过程如下:
I.NO(aq)+HClO(aq)⇌NO2(aq)+HCl(aq) ΔH=akJ·mol−1
Ⅱ.3NO2(aq)+H2O(l)⇌2HNO3(aq)+NO(aq) ΔH=bkJ·mol−1
①NO(aq)转化为HNO3(aq)的热化学方程式___________ 。
②为提高NO脱除率,工业上常向NaClO溶液中加入稀硫酸调节,溶液初始pH与NO的脱除率如下表所示。
pH影响NO脱除率的原因是___________ 。
(3)理论上可采用加热使NO分解的方法处理:2NO(g)⇌N2(g)+O2(g)。已知该反应的正反应活化能为728kJ·mol−1,逆反应的活化能为910kJ·mol−1;正反应熵变为-24.8J·K-1·mol−1.实际反应时发现加热至600℃时NO仍没有明显分解,请结合上述数据解释原因________ 。
(4)近期科学家发现活性炭表面的有机结构可以被强氧化剂氧化成酚羟基、羧基(均可表示为C-OH,其电离平衡可表示为C-OH⇌C-O-+H+),这些官能团可以使活性炭表面活性化,有利于NO的吸附。不同氧化剂的预氧化与吸附原理可表示为(未配平):
预氧化:HNO3+C→C-OH+NO2↑+H2O
预氧化:KMnO4+C→C-OH+MnO2+K2MnO4
预氧化:H2O2+C→C-OH+H2O
吸附:C-OH(s)+NO(g)⇌C-OH…NO(s)ΔH<0
NO吸附实验在25℃下进行,将一定比例的N2与NO混合气体在恒压下,以相同速率持续 通入到等量的、不同预氧化试剂处理的活性炭中(图像中“原始-C”表示未经处理的活性炭),获得“NO捕获率-通气时间”的变化图:已知:
①下列描述正确的是___________ 。
A.25℃下原始-C在通气约175分钟后吸附效果超过了H2O2-C
B.若其他条件不变,增大混合气体中N2物质的量分数,吸附平衡会正向移动
C.KMnO4-C在实验中吸附效果不佳,可能是活性炭表面孔隙被MnO2、K2MnO4堵塞
D.升高温度,等量活性炭催化剂吸附的NO分子总数会减少
②相比其他预氧化试剂处理的活性炭,HNO3-C吸附效果更佳,有研究者认为可能是HNO3引入了H+,增强了活性炭的表面活性。试利用勒夏特列原理予以解释___________ 。
(1)利用固体氧化物电解池可将NO直接转化为N2,纽扣式电化学还原器结构单元如图所示,电解时,阴极发生的电极反应式为
I.NO(aq)+HClO(aq)⇌NO2(aq)+HCl(aq) ΔH=akJ·mol−1
Ⅱ.3NO2(aq)+H2O(l)⇌2HNO3(aq)+NO(aq) ΔH=bkJ·mol−1
①NO(aq)转化为HNO3(aq)的热化学方程式
②为提高NO脱除率,工业上常向NaClO溶液中加入稀硫酸调节,溶液初始pH与NO的脱除率如下表所示。
初始 | 3.5 | 4.5 | 5.5 | 6.5 | 7.5 |
NO脱除率 | 91% | 88% | 83% | 65% | 51% |
(3)理论上可采用加热使NO分解的方法处理:2NO(g)⇌N2(g)+O2(g)。已知该反应的正反应活化能为728kJ·mol−1,逆反应的活化能为910kJ·mol−1;正反应熵变为-24.8J·K-1·mol−1.实际反应时发现加热至600℃时NO仍没有明显分解,请结合上述数据解释原因
(4)近期科学家发现活性炭表面的有机结构可以被强氧化剂氧化成酚羟基、羧基(均可表示为C-OH,其电离平衡可表示为C-OH⇌C-O-+H+),这些官能团可以使活性炭表面活性化,有利于NO的吸附。不同氧化剂的预氧化与吸附原理可表示为(未配平):
预氧化:HNO3+C→C-OH+NO2↑+H2O
预氧化:KMnO4+C→C-OH+MnO2+K2MnO4
预氧化:H2O2+C→C-OH+H2O
吸附:C-OH(s)+NO(g)⇌C-OH…NO(s)ΔH<0
NO吸附实验在25℃下进行,将一定比例的N2与NO混合气体在恒压下,以相同速率
①下列描述正确的是
A.25℃下原始-C在通气约175分钟后吸附效果超过了H2O2-C
B.若其他条件不变,增大混合气体中N2物质的量分数,吸附平衡会正向移动
C.KMnO4-C在实验中吸附效果不佳,可能是活性炭表面孔隙被MnO2、K2MnO4堵塞
D.升高温度,等量活性炭催化剂吸附的NO分子总数会减少
②相比其他预氧化试剂处理的活性炭,HNO3-C吸附效果更佳,有研究者认为可能是HNO3引入了H+,增强了活性炭的表面活性。试利用勒夏特列原理予以解释
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
困难
(0.15)
名校
解题方法
【推荐2】工业上合成氨工艺流程一般分三步:第一步为原料气的制备,将天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气;第二步为净化,主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程;第三步为氨合成,将纯净的氢氮混合气压缩,增大压强,在催化剂的作用下合成氨。
(1)“一次转化”过程中气体与水蒸气反应转化为CO和混合气体,已知几种物质的燃烧热如表所示:
的汽化热为,则“一次转化”过程中生成CO的热化学方程式为______ 。
(2)“二步净化”过程中,原料、需要经过铜氨液处理净化,除去其中的CO,其反应为: ,铜氨液吸收CO适宜的生产条件是______ (填字母)。
a.低温高压 b.高温高压 c.高温低压 d.低温低压
(3)第三步为氨合成,生产流程示意图如下。已知:
①上述流程中有利于提高原料利用率的措施有______ (请写出两点);
②有利于提高单位时间内氨的产率的措施有______ (请写出两点)。
(4)实验室研究是工业生产的基石。如图中的实验数据是在其它条件不变时,向1L密闭容器中充入1mol和3mol,不同温度()、不同压强下,达平衡时混合物中的物质的量分数的变化情况。
①曲线a对应的温度是______ ;
②M、N、Q点平衡常数的大小关系是______ ;K点的平衡常数为______ ;
③K点达平衡后再向容器中充入1mol和2mol,平衡将______ (填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)。
(1)“一次转化”过程中气体与水蒸气反应转化为CO和混合气体,已知几种物质的燃烧热如表所示:
物质 | ||||
燃烧热 | -285.5 | -890.3 | -283 | -393.5 |
(2)“二步净化”过程中,原料、需要经过铜氨液处理净化,除去其中的CO,其反应为: ,铜氨液吸收CO适宜的生产条件是
a.低温高压 b.高温高压 c.高温低压 d.低温低压
(3)第三步为氨合成,生产流程示意图如下。已知:
①上述流程中有利于提高原料利用率的措施有
②有利于提高单位时间内氨的产率的措施有
(4)实验室研究是工业生产的基石。如图中的实验数据是在其它条件不变时,向1L密闭容器中充入1mol和3mol,不同温度()、不同压强下,达平衡时混合物中的物质的量分数的变化情况。
①曲线a对应的温度是
②M、N、Q点平衡常数的大小关系是
③K点达平衡后再向容器中充入1mol和2mol,平衡将
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
困难
(0.15)
【推荐3】通过甲烷干重整(DRM)反应可以实现甲烷的合理转化和二氧化碳的资源化利用。某研究小组用图1方法实现甲烷干重整。(1)甲烷干重整涉及的反应有:
.
.
.
.
.
①___________ 。
②反应、、的随的变化如图2所示。反应、、中属于吸热反应的有___________ (填“”“”或“”)。(2)制约干重整工业化应用的主要问题是积碳(),关键是开发出具有抗积碳性能()的催化剂。催化剂A、B对积碳与消碳的影响如图3所示:工业生产时选择催化剂A的理由是___________ 。
(3)图1中的反应①完成之后,以恒定流速将组成恒定的、混合气通入反应器中,单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图4所示。反应过程中始终未检测到,在催化剂上有积碳。下列有关图4的说法中不正确的是___________。
(4)在某温度下,若往装有足量固体的恒压密闭反应器中充入 、混合气体且,若只发生反应,压强恒定为。
①的平衡转化率为50%,该反应的平衡常数为___________ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
②的物质的量随时间变化如图5所示。在相同温度、压强及起始物质的量不变情况下,通过调整、比例将平衡转化率提高至75%,请在图5中画出的物质的量随时间t变化的曲线。___________
.
.
.
.
.
①
②反应、、的随的变化如图2所示。反应、、中属于吸热反应的有
(3)图1中的反应①完成之后,以恒定流速将组成恒定的、混合气通入反应器中,单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图4所示。反应过程中始终未检测到,在催化剂上有积碳。下列有关图4的说法中不正确的是___________。
A.之前只发生反应 |
B.,可能有副反应发生,且生成的速率大于反应 |
C.之后,CO的气体流率减小,是因为催化剂失活或发生反应 |
D.之后,可能是因为积碳,使反应不再发生,反应程度变小 |
(4)在某温度下,若往装有足量固体的恒压密闭反应器中充入 、混合气体且,若只发生反应,压强恒定为。
①的平衡转化率为50%,该反应的平衡常数为
②的物质的量随时间变化如图5所示。在相同温度、压强及起始物质的量不变情况下,通过调整、比例将平衡转化率提高至75%,请在图5中画出的物质的量随时间t变化的曲线。
您最近一年使用:0次
【推荐1】为实现“双碳”目标,某科研所研究二氧化碳制备甲醇技术可实现二氧化碳资源化利用、降低碳排放。回答下列问题:
(1)在一定条件下,合成甲醇的过程中主要发生以下反应:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41kJ•mol-1
Ⅲ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H3=-90.5kJ•mol-1
反应Ⅰ的△H1=_______ ;增大反应体系的压强(缩小容积),n(CH3OH)_______ (填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)在3.0MPa和催化剂下,向1L密闭容器中充入1molCO2和3molH2,平衡时CO2的转化率与CH3OH、CO的选择性随温度的变化如图所示。
[CH3OH或CO的选择性=×100%]图中X曲线代表_______ (填化学式)的选择性;150~250℃之间,以反应______ (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)为主。
(3)在上述条件下,反应在200℃时,反应Ⅲ的浓度平衡常数Kc=_______ L2•mol-2(用计算式表示);250℃时,反应达到平衡时测得H2的物质的量为2.0mol,CH3OH的物质的量为0.25mol,则反应Ⅱ的压强平衡常数Kp=_______ (以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
(4)该科研所除在催化剂下用氢气还原二氧化碳制取甲醇外,还研究用如图装置电解法制取甲醇。写出阴极上发生反应的电极反应式_______ 。
(1)在一定条件下,合成甲醇的过程中主要发生以下反应:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41kJ•mol-1
Ⅲ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H3=-90.5kJ•mol-1
反应Ⅰ的△H1=
(2)在3.0MPa和催化剂下,向1L密闭容器中充入1molCO2和3molH2,平衡时CO2的转化率与CH3OH、CO的选择性随温度的变化如图所示。
[CH3OH或CO的选择性=×100%]图中X曲线代表
(3)在上述条件下,反应在200℃时,反应Ⅲ的浓度平衡常数Kc=
(4)该科研所除在催化剂下用氢气还原二氧化碳制取甲醇外,还研究用如图装置电解法制取甲醇。写出阴极上发生反应的电极反应式
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
困难
(0.15)
名校
解题方法
【推荐2】一种利用太阳能催化甲烷水蒸气重整制氢反应原理及各步反应以气体分压(单位为)表示的平衡常数与温度T变化关系如图所示。
回答下列问题:
(1)若第I步反应生成1molH2,吸收QkJ热量,第I步的热化学方程式为_______ 。
(2)甲烷水蒸气重整制氢反应CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g),_______ 0(填“>”“<”或“=”);1000℃时,该反应的平衡常数Kp_______ (kPa)2。
(3)已知上述制氢过程中存在副反应:CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+ H2(g)。压强为100kPa时,将n(H2O):n(CH4)=3的混合气体投入温度为T℃的恒温恒容的密闭容器中,发生甲烷水蒸气重整反应和上述副反应,达平衡时容器内的压强为140kPa,CO2分压为10kPa,则H2O的平衡转化率为_______ ,此时温度T_______ 1000(填“>”“<”或“=”)。
(4)在一定条件下,密闭容器中加入一定量的CO、H2O和催化剂发生反应CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+ H2(g)。,,其中、为正、逆反应速率,、分别为速率常数,p为气体的分压。已知降低温度时,增大。调整CO和H2O初始投料比,测得CO的平衡转化率如图。A、B、C、D四点中温度由高到低的顺序是_______ ,在C点所示投料比下,当CO转化率达到40%时,_______ 。
回答下列问题:
(1)若第I步反应生成1molH2,吸收QkJ热量,第I步的热化学方程式为
(2)甲烷水蒸气重整制氢反应CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g),
(3)已知上述制氢过程中存在副反应:CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+ H2(g)。压强为100kPa时,将n(H2O):n(CH4)=3的混合气体投入温度为T℃的恒温恒容的密闭容器中,发生甲烷水蒸气重整反应和上述副反应,达平衡时容器内的压强为140kPa,CO2分压为10kPa,则H2O的平衡转化率为
(4)在一定条件下,密闭容器中加入一定量的CO、H2O和催化剂发生反应CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+ H2(g)。,,其中、为正、逆反应速率,、分别为速率常数,p为气体的分压。已知降低温度时,增大。调整CO和H2O初始投料比,测得CO的平衡转化率如图。A、B、C、D四点中温度由高到低的顺序是
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
困难
(0.15)
名校
【推荐3】甲烷化反应即为氢气和碳氧化物反应生成甲烷,有利于实现碳循环利用.
已知涉及的反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)______
(2)在时,在固定容积的密闭容器中进行上述反应,平衡时和的转化率及和的产率随变化的情况如图1所示.
图中表示转化率、产率变化的曲线分别是______ 、______ (填标号),、两点的值相同,点通过改变温度达到点,则、、三点温度由大到小的顺序是______ 。
②一定温度下,向恒容容器内充入和,初始压强为,发生上述3个反应,达到平衡时的分压为,的分压为,则的选择性=______ [的选择性用,,表示,下同],反应Ⅱ的______ (用分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
(3)已知常温下,的溶度积常数为,的二级电离常数为。溶于水除了沉淀溶解平衡,还存在碳酸根的水解(忽略二级水解).则常温下,的实际溶解度比理论值______ (填“大”或者“小”).若溶液已知,则钙离子的实际浓度为______ [用含,,的式子表达]。
(4)用电解法可将转化为多种原料,原理如图.若铜电极上只产生和气体,请写出产生的电极反应式__________________ ;电解后溶液的______ (填“变大”、“变小”或“不变”).
已知涉及的反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)
(2)在时,在固定容积的密闭容器中进行上述反应,平衡时和的转化率及和的产率随变化的情况如图1所示.
图中表示转化率、产率变化的曲线分别是
②一定温度下,向恒容容器内充入和,初始压强为,发生上述3个反应,达到平衡时的分压为,的分压为,则的选择性=
(3)已知常温下,的溶度积常数为,的二级电离常数为。溶于水除了沉淀溶解平衡,还存在碳酸根的水解(忽略二级水解).则常温下,的实际溶解度比理论值
(4)用电解法可将转化为多种原料,原理如图.若铜电极上只产生和气体,请写出产生的电极反应式
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
困难
(0.15)
名校
解题方法
【推荐1】全球大气浓度升高对人类生产、生活产生了影响,碳及其化合物的资源化利用成为研究热点。回答下列问题:
(1)已知25℃时,大气中的溶于水存在以下过程:
①
②
过程①的_______ 0(填“>”“<”或“=”)。溶液中的浓度与其在大气中的分压(分压=总压×物质的量分数)成正比,比例系数为。当大气压强为,大气中的物质的量分数为x时,溶液中的浓度为_______ (忽略和水的电离)。
(2)焦炭与水蒸气可在高温下反应制。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
①上述反应的化学平衡常数随温度变化的关系如图所示,表示、、的曲线分别是c、_______ 、_______ 。
②研究表明,反应Ⅲ的速率方程为,x表示相应气体的物质的量分数,Kp为平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度计算),k为反应的速率常数。在气体物质的量分数和催化剂一定的情况下,反应速率随温度的变化如图所示。根据速率方程分析T>Tm时,v逐渐下降的原因是_______ 。
(3)甲烷干法重整制同时存在如下反应:
主反应:
副反应:
温度为T℃,压强为的恒压密闭容器中,通入2mol和1mol发生上述反应。平衡时的分压为,甲烷的转化率为40%。
①下列说法正确的是_______ (填标号)
A.和不变,说明反应达到平衡状态
B.相同条件下,主反应的速率大于副反应,说明主反应的活化能小
C.选用合适的催化剂可以提高主反应的选择性,增大甲烷的平衡转化率
D.平衡后,若增大压强,主反应平衡逆向移动,副反应平衡不移动
②平衡时混合气体的总物质的量为_______ mol,主反应的平衡常数_______ (用含和的计算式表示)。
(1)已知25℃时,大气中的溶于水存在以下过程:
①
②
过程①的
(2)焦炭与水蒸气可在高温下反应制。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
①上述反应的化学平衡常数随温度变化的关系如图所示,表示、、的曲线分别是c、
②研究表明,反应Ⅲ的速率方程为,x表示相应气体的物质的量分数,Kp为平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度计算),k为反应的速率常数。在气体物质的量分数和催化剂一定的情况下,反应速率随温度的变化如图所示。根据速率方程分析T>Tm时,v逐渐下降的原因是
(3)甲烷干法重整制同时存在如下反应:
主反应:
副反应:
温度为T℃,压强为的恒压密闭容器中,通入2mol和1mol发生上述反应。平衡时的分压为,甲烷的转化率为40%。
①下列说法正确的是
A.和不变,说明反应达到平衡状态
B.相同条件下,主反应的速率大于副反应,说明主反应的活化能小
C.选用合适的催化剂可以提高主反应的选择性,增大甲烷的平衡转化率
D.平衡后,若增大压强,主反应平衡逆向移动,副反应平衡不移动
②平衡时混合气体的总物质的量为
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
困难
(0.15)
名校
解题方法
【推荐2】甲醇、二甲醚(CH3OCH3)是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列两种反应合成甲醇。
反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2
下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(KⅠ):
(1)在一定条件下将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中发生反应Ⅰ,5 min后测得c(CO)=0.4 mol·L-1,计算可得此段时间的反应速率(用H2表示)为___________ mol·L-1·min-1。
(2)由表中数据判断ΔH1___________ (填“>”“<”或“=”)0;反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3=___________ (用ΔH1和ΔH2表示)。
(3)若容器容积不变,则下列措施可提高反应Ⅰ中CO转化率的是___________ (填序号)。
a.充入CO,使体系总压强增大 b.将CH3OH(g)从体系中分离
c.充入He,使体系总压强增大 d.使用高效催化剂
(4)T1K时,将1mol CH3OCH3引入一个抽真空的150L恒容密闭容器中,发生分解反应:CH3OCH3(g)CH4(g)+H2(g)+CO(g),在不同时间测定容器内的总压,所得数据见下表,
①反应达到平衡后,若升高温度,CH3OCH3的浓度增大,则该反应为___________ 反应(填“放热”或“吸热”)。由表中数据计算,反应达平衡时,二甲醚的分解率为___________ ,该温度下平衡常数Kc=___________ 。
②在T2K、1.0X104 kPa下,等物质的量的CO与CH4混合气体发生如下反应:CO(g) +CH4(g) = CH3CHO(g),反应速率,、分别为正、逆向反应速率常数,p为气体的分压(气体分压p=气体总压p总X体积分数)。用气体分压表示的平衡常数Kp = 4.5×10-5 (kPa)-1,则CO的转化率为20%时,___________ 。
反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2
下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(KⅠ):
温度 | 250 ℃ | 300 ℃ | 350 ℃ |
KⅠ | 2.0 | 0.27 | 0.012 |
(2)由表中数据判断ΔH1
(3)若容器容积不变,则下列措施可提高反应Ⅰ中CO转化率的是
a.充入CO,使体系总压强增大 b.将CH3OH(g)从体系中分离
c.充入He,使体系总压强增大 d.使用高效催化剂
(4)T1K时,将1mol CH3OCH3引入一个抽真空的150L恒容密闭容器中,发生分解反应:CH3OCH3(g)CH4(g)+H2(g)+CO(g),在不同时间测定容器内的总压,所得数据见下表,
反应时间t/min | 0 | 6.5 | 13.0 | 26.5 | 52.6 | ∞ |
气体总压p总/kPa | 50.0 | 55.0 | 65.0 | 83.2 | 103.8 | 125.0 |
②在T2K、1.0X104 kPa下,等物质的量的CO与CH4混合气体发生如下反应:CO(g) +CH4(g) = CH3CHO(g),反应速率,、分别为正、逆向反应速率常数,p为气体的分压(气体分压p=气体总压p总X体积分数)。用气体分压表示的平衡常数Kp = 4.5×10-5 (kPa)-1,则CO的转化率为20%时,
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
|
困难
(0.15)
【推荐3】纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的三种方法:
(1)已知:2Cu(s)+1/2O2(g)=Cu2O(s);△H=akJ·mol-
C(s)+1/2O2(g)=CO(g);△H=bkJ·mol-1
Cu(s)+1/2O2(g)=CuO(s);△H=ckJ·mol-1
则方法Ⅰ发生的反应:2CuO(s)+C(s)=Cu2O(s)+CO(g);△H=_________ kJ·mol-1
(2)工业上极少用方法I制取Cu2O是由于方法I反应条件不易控制,若控温不当,会降低Cu2O产率,请分析原因:________________ 。
(3)方法II为加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O,同时放出N2。该制法的化学方程式为_________________________ 。
(4)方法III采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O,装置如下图所示:写出电极反应式并说明该装置制备Cu2O的原理___________________ 。
(5)在相同的密闭容器中.用以上两种方法制得的Cu2O分别进行催化分解水的实验:
△H>0,水蒸气的浓度(mol/L)随时间t(min)变化如下表所示:
下列叙述正确的是_________ (填字母)。
方法Ⅰ | 用碳粉在高温条件下还原CuO |
方法Ⅱ | 用肼(N2H4)还原新制Cu(OH) 2 |
方法Ⅲ | 电解法,反应为2Cu+H2O+Cu2O+H2↑ |
(1)已知:2Cu(s)+1/2O2(g)=Cu2O(s);△H=akJ·mol-
C(s)+1/2O2(g)=CO(g);△H=bkJ·mol-1
Cu(s)+1/2O2(g)=CuO(s);△H=ckJ·mol-1
则方法Ⅰ发生的反应:2CuO(s)+C(s)=Cu2O(s)+CO(g);△H=
(2)工业上极少用方法I制取Cu2O是由于方法I反应条件不易控制,若控温不当,会降低Cu2O产率,请分析原因:
(3)方法II为加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O,同时放出N2。该制法的化学方程式为
(4)方法III采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O,装置如下图所示:写出电极反应式并说明该装置制备Cu2O的原理
(5)在相同的密闭容器中.用以上两种方法制得的Cu2O分别进行催化分解水的实验:
△H>0,水蒸气的浓度(mol/L)随时间t(min)变化如下表所示:
序号 | Cu2O a克 | 温度 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
① | 方法Ⅲ | T1 | 0.050 | 0.0492 | 0.0486 | 0.0482 | 0.0480 | 0.0480 |
② | 方法Ⅱ | T1 | 0.050 | 0.0488 | 0.0484 | 0.0480 | 0.0480 | 0.0480 |
③ | 方法Ⅲ | T2 | 0.10 | 0.094 | 0.090 | 0.090 | 0.090 | 0.090 |
下列叙述正确的是
A.实验的温度:T2<T1 |
B.实验①前20min的平均反应速率v(O2)=7×10-5mol·L-1·min-1 |
C.实验②比实验①所用的Cu2O催化效率高 |
D.实验①、②、③的化学平衡常数的关系:K1=K2<K3 |
您最近一年使用:0次
解答题-工业流程题
|
困难
(0.15)
名校
【推荐1】硒(Se)是一种新型半导体材料;银是一种物理化学性质优良的贵重金属,需求逐年上升。实验室模拟工业对富硒废料(含、)进行综合处理的一种工艺流程如下:
(1)焙烧时应把废料于___________ 中(填仪器名称),为提高焙烧效率可采取的措施___________ (写一条即可)。
(2)应选用___________ (填“浓”或“稀”)溶液,原因是___________ 。
(3)操作2的名称是___________ 。
(4)还原过程中产生了对环境友好的气体,写出该反应的离子方程式:___________ 。
(5)如图装置可以制备一水合肼,其阳极的电极反应式为___________ 。
(6)有机溶剂为煤油与硫醚的混合物。对操作1中有机溶剂组成、浸出液酸度对萃取率的影响做如下探究,结果如图1、图2所示,则得出的结论为___________ 。(浸出液)
(1)焙烧时应把废料于
(2)应选用
(3)操作2的名称是
(4)还原过程中产生了对环境友好的气体,写出该反应的离子方程式:
(5)如图装置可以制备一水合肼,其阳极的电极反应式为
(6)有机溶剂为煤油与硫醚的混合物。对操作1中有机溶剂组成、浸出液酸度对萃取率的影响做如下探究,结果如图1、图2所示,则得出的结论为
您最近一年使用:0次
解答题-无机推断题
|
困难
(0.15)
解题方法
【推荐2】X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素,M是地壳中含量最高的金属元素。据此回答下列问题:
(1)L的常见原子组成符号为___________ ;M在元素周期表中的位置为_________________ ;五种元素的原子半径从大到小的顺序是_________________ (用具体元素符号表示)。
(2)Z、X两元素按原子数目比l∶3和2∶4构成分子A和B,A的电子式为__________ ,B的结构式为__________________ 。Z和L也能组成原子数目比2∶4的分子C, 已知1 mol 液态C和液态B燃烧时生成无毒无害物质,并释放524.5 kJ的热量,试写出该反应的热化学方程式为________________ 。
(3)硒(Se)是人体必需的微量元素,与L同一主族,Se原子比L原子多两个电子层,则Se的原子序数为___________ ,其最高价氧化物对应的水化物化学式为___________ 。该族2 ~ 5周期元素单质分别与H2反应生成l mol气态氢化物的反应热如下,表示生成1 mol硒化氢反应热的是________ (填字母代号)。
(4)用M单质作阳极,石墨作阴极,NaHCO3溶液作电解液进行电解,生成难溶物R。写出阳极生成R的电极反应式:______________________ 。
(1)L的常见原子组成符号为
(2)Z、X两元素按原子数目比l∶3和2∶4构成分子A和B,A的电子式为
(3)硒(Se)是人体必需的微量元素,与L同一主族,Se原子比L原子多两个电子层,则Se的原子序数为
A.+99.7 kJ·mol-1 | B.+29.7 kJ·mol-1 | C.-20.6 kJ·mol-1 | D.-241.8 kJ·mol-1 |
您最近一年使用:0次
【推荐3】将和两种气体转化为合成气(和CO),可以实现能量综合利用,对环境保护具有十分重要的意义。甲烷及二氧化碳重整涉及以下反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
(1)反应___________ 。(用、表示)
(2)密闭恒容条件下,反应Ⅱ达到平衡的标志是___________ 。
A.每消耗的同时消耗
B.CO的分压不再发生变化
C.气体平均分子量不再发生变化
D.气体密度不再发生变化
E.比值不再发生变化
(3)一定温度下,维持压强,向一密闭容器中通入等物质的量的和发生反应。已知反应Ⅱ的速率方程可表示为,,其中、分别为正、逆反应的速率常数,则以物质的分压表示的反应Ⅱ的平衡常数___________ (用、表示);另与的关系如图所示,①、②、③、④四条直线中,表示反应Ⅱ的是___________ (填序号);达到平衡时,测得的转化率为60%,且体系中,以物质的分压表示的反应Ⅰ的平衡常数___________ 。(用含的代数式表示)
(4)日本政府于2023年8月24日下午一点启动福岛核污染废水排海,引发了国际社会的广泛关注和担忧。铀(U)可用作核燃料。核废料中+6价的铀[U(Ⅵ)]可以通过电化学还原法处理,U(Ⅵ)还原为U(Ⅳ)的电化学装置如图所示:
阴极发生的反应为:
阴极区溶液中发生反应:、
①阴极上发生的副反应为:___________ 。
②阴极区溶液中加入的目的是___________ 。
③电还原处理+6价的铀[U(Ⅵ)]转移,阴极区减少___________ mol。
Ⅰ.
Ⅱ.
(1)反应
(2)密闭恒容条件下,反应Ⅱ达到平衡的标志是
A.每消耗的同时消耗
B.CO的分压不再发生变化
C.气体平均分子量不再发生变化
D.气体密度不再发生变化
E.比值不再发生变化
(3)一定温度下,维持压强,向一密闭容器中通入等物质的量的和发生反应。已知反应Ⅱ的速率方程可表示为,,其中、分别为正、逆反应的速率常数,则以物质的分压表示的反应Ⅱ的平衡常数
(4)日本政府于2023年8月24日下午一点启动福岛核污染废水排海,引发了国际社会的广泛关注和担忧。铀(U)可用作核燃料。核废料中+6价的铀[U(Ⅵ)]可以通过电化学还原法处理,U(Ⅵ)还原为U(Ⅳ)的电化学装置如图所示:
阴极发生的反应为:
阴极区溶液中发生反应:、
①阴极上发生的副反应为:
②阴极区溶液中加入的目的是
③电还原处理+6价的铀[U(Ⅵ)]转移,阴极区减少
您最近一年使用:0次