为了保护环境,科学家们着力研究大气污染物的治理。
(1)治理含CO、SO2的烟道气以Fe2O3做催化剂,将CO、SO2在380℃时转化为S和一种无毒气体。已知:①硫的熔点:112.8℃、沸点:444.6℃;于反应每得到mol硫,放出270kJ的热量。写出该治理烟道气反应的热化学方程式___________ ;其他条件相同、催化剂不同时,上述反应中SO2的转化率随反应温度的变化如图所示,不考虑催化剂价格因素,生产中选Fe2O3做催化剂的主要原因是___________ ;
(2)在450℃,并有V2O5的催化剂存在下SO2能转化为SO3:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-190kJ·mol-1;已知单质硫的燃烧热为296kJ·mol-1,则S(s)+O2(g)SO3(g)△H=__________ kJ·mol-1.在铜的作用下完成工业尾气中SO2的部分催化氧化,所发生反应为:2SO2+2nCu+(n+1)O2+(2-2n)H2O=2nCuSO4+(2-2n)H2SO4从环境保护的角度看,催化脱硫的意义为___________ ;每吸收标准状况下11.2LSO2,被SO2还原的O2的质量为___________ g。
(3)在一个固定容积为5L的密闭容器中充0.20molSO2和0.10molO2,在450℃并有催化剂条件下,半分钟后达到平衡,测得容器中含SO30.10mol,则V(O2)=___________ (mol·L-1·min-1);放出的热量为___________ kJ;该温度下的平衡常数为___________ ;若继续通入0.20molSO2和0.10molO2,则再次平衡时,二氧化硫的转化率___________ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(1)治理含CO、SO2的烟道气以Fe2O3做催化剂,将CO、SO2在380℃时转化为S和一种无毒气体。已知:①硫的熔点:112.8℃、沸点:444.6℃;于反应每得到mol硫,放出270kJ的热量。写出该治理烟道气反应的热化学方程式
(2)在450℃,并有V2O5的催化剂存在下SO2能转化为SO3:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-190kJ·mol-1;已知单质硫的燃烧热为296kJ·mol-1,则S(s)+O2(g)SO3(g)△H=
(3)在一个固定容积为5L的密闭容器中充0.20molSO2和0.10molO2,在450℃并有催化剂条件下,半分钟后达到平衡,测得容器中含SO30.10mol,则V(O2)=
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更新时间:2016-12-09 15:29:32
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【推荐1】“碳达峰·碳中和”是我国社会发展重大战略之一,加氢制进行回收利用是实现“双碳”经济的有效途径之一、催化加制的反应历程如图1所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注)。向恒压、密闭容器中通入和,平衡时 混合气体中含碳物质(、、)的物质的量随温度的变化如图2所示。
催化加制,主要涉及到如下反应:
反应i:
反应ii:
(1)反应i自发进行的条件是:___________ 。
(2)实验测得,随着的浓度增大化学反应速率先增大后减小,试解释原因___________ (已知:图1中步骤 Ⅱ 、 Ⅲ 是决速步 )
(3)根据图2,下列说法不正确 的是___________ 。
A.温度低于时,测得反应一定时间后的产物中几乎无,原因可能主要发生反应ii
B.曲线B表示平衡时随温度的变化关系
C.在高温条件下,可同时提高的平衡转化率和的平衡产率
D.提高转化为的转化率,需要研发在低温区高效的催化剂
(4)在图2中,高于,曲线B随温度升高而减小的原因___________ 。
(5)已知的选择性,的选择性,的选择性的选择性。则
①在图2中,平衡时容器体积为,则反应i的平衡常数___________ (用V、m列式表示)
②在图中画出之间和选择性比(Y)与温度变化的趋势图,并标注a点的坐标___________ 。
催化加制,主要涉及到如下反应:
反应i:
反应ii:
(1)反应i自发进行的条件是:
(2)实验测得,随着的浓度增大化学反应速率先增大后减小,试解释原因
(3)根据图2,下列说法
A.温度低于时,测得反应一定时间后的产物中几乎无,原因可能主要发生反应ii
B.曲线B表示平衡时随温度的变化关系
C.在高温条件下,可同时提高的平衡转化率和的平衡产率
D.提高转化为的转化率,需要研发在低温区高效的催化剂
(4)在图2中,高于,曲线B随温度升高而减小的原因
(5)已知的选择性,的选择性,的选择性的选择性。则
①在图2中,平衡时容器体积为,则反应i的平衡常数
②在图中画出之间和选择性比(Y)与温度变化的趋势图,并标注a点的坐标
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【推荐2】运用化学反应原理研究化学反应有重要意义。
(1)一氯胺(NH2Cl)是饮用水的二级消毒剂,水解生成一种具有强烈杀菌消毒作用的物质:
①NH2Cl中Cl元素的化合价为_____________ 。
②NH2Cl发生水解反应的化学方程式为_____________________________ 。
(2)SO2和CO均为燃煤产生的烟道气中有害成分,在催化作用下可利用二者相互反应进行无害化处理并回收硫。有关资料如图1所示。则:
①常温常压下,质量均为11.2g的CO(g)和S(s)分别完全燃烧生成CO2(g)或SO2(g),放出的热量前者比后者多________ kJ。
②SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g) △H=___________________ .
(3)在一定条件下,向恒容密闭容器中充入1.0molCO2和3.0molH2,在一定温度范围内发生如下转化:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H=-xkJ/mol x>0)。在不同催化剂作用下,相同时间内CO2的转化率随温度的变化如图2所示:
①催化效果最佳的是催化剂__________ (选填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”);b点v(正)___ v(逆)(选填“>”、“<”或“=”)
②此反应在a点时已达到平衡状态,a点的转化率比c点高的原因是_____________
(4)常温下,H2CO3的电离常数为:Ka1=4×10-7,Ka2=4×10-11。已知0.1mol/LNH4HCO3溶液的pH=8,则在此溶液中:
①下列有关离子浓度的关系式中,不正确的是_____ (填序号)
A.c(NH4+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)
B.c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(HCO3-)+c(H2CO3)
C.c(H2CO3)-c(CO32-)-c(NH3·H2O)=9.9×10-7mol·L-1
②=________ (结果保留三位有效数字)。
(1)一氯胺(NH2Cl)是饮用水的二级消毒剂,水解生成一种具有强烈杀菌消毒作用的物质:
①NH2Cl中Cl元素的化合价为
②NH2Cl发生水解反应的化学方程式为
(2)SO2和CO均为燃煤产生的烟道气中有害成分,在催化作用下可利用二者相互反应进行无害化处理并回收硫。有关资料如图1所示。则:
①常温常压下,质量均为11.2g的CO(g)和S(s)分别完全燃烧生成CO2(g)或SO2(g),放出的热量前者比后者多
②SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g) △H=
(3)在一定条件下,向恒容密闭容器中充入1.0molCO2和3.0molH2,在一定温度范围内发生如下转化:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H=-xkJ/mol x>0)。在不同催化剂作用下,相同时间内CO2的转化率随温度的变化如图2所示:
①催化效果最佳的是催化剂
②此反应在a点时已达到平衡状态,a点的转化率比c点高的原因是
(4)常温下,H2CO3的电离常数为:Ka1=4×10-7,Ka2=4×10-11。已知0.1mol/LNH4HCO3溶液的pH=8,则在此溶液中:
①下列有关离子浓度的关系式中,不正确的是
A.c(NH4+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)
B.c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(HCO3-)+c(H2CO3)
C.c(H2CO3)-c(CO32-)-c(NH3·H2O)=9.9×10-7mol·L-1
②=
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【推荐3】DME(二甲醚、CH3OCH3)是一种重要的清洁能源,可作为柴油的理想替代燃料和民用燃料,被誉为“二十一世纪的新能源”。另外,二甲醚还被广泛用作制冷剂、气雾剂以及有机化工中间体。
(1)工业上一步法制二甲醚的生产流程如下:
在一定的温度(230-2800C)、压强(2-10MPa)和催化剂作用下,反应器中进行下列一些反应:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=—90.7kJ·mol—1
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=—23.5kJ·mol—1
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=—41.2kJ·mol—1
反应器中总反应式可表示为:3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),则该反应的△H =___________ 。
(2)CO2是大气中含量最高的一种温室气体,控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。目前,由CO2来合成二甲醚已取得了较大的进展,其化学反应是:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H>0。判断该反应在一定条件下,体积恒定的密闭容器中是否达到化学平衡状态的依据是____________ 。
A.容器中密度不变 B.容器内压强保持不变
C.v(CO2)︰v(H2)=1︰3 D.单位时间内消耗2molCO2,同时消耗1mol二甲醚
(3)二甲醚也可以通过CH3OH分子间脱水制得2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H = —23.5kJ·mol—1,在T1℃,恒容密闭容器中建立上述平衡,体系中各组分浓度随时间变化如图所示。
T1℃时,若改变起始浓度,某时刻各组分浓度依次为:C(CH3OH)="0.4mol/L" 、C(H2O)="0.6" mol/L、C(CH3OCH3)=
1.2 mol/L,此时正、逆反应速率的大小:V正_______ V逆(填“>”、“<”、或“=”)。
(4)如图为二甲醚燃料电池的工作原理示意图。请回答下列问题:
①A电极是_______ 极。
②B电极上发生的电极反应式是___________________ 。
③若燃料电池中通入二甲醚(沸点为-24.9 ℃)的速率为1.12L/min(标准状况),以该燃料电池作为电源电解2 mol·L—1CuSO4溶液500mL,则通电30秒钟后理论上在阴极可析出金属铜_______ g(假设整个过程中,能量利用率为75%)。
(1)工业上一步法制二甲醚的生产流程如下:
在一定的温度(230-2800C)、压强(2-10MPa)和催化剂作用下,反应器中进行下列一些反应:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=—90.7kJ·mol—1
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=—23.5kJ·mol—1
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=—41.2kJ·mol—1
反应器中总反应式可表示为:3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),则该反应的△H =
(2)CO2是大气中含量最高的一种温室气体,控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。目前,由CO2来合成二甲醚已取得了较大的进展,其化学反应是:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H>0。判断该反应在一定条件下,体积恒定的密闭容器中是否达到化学平衡状态的依据是
A.容器中密度不变 B.容器内压强保持不变
C.v(CO2)︰v(H2)=1︰3 D.单位时间内消耗2molCO2,同时消耗1mol二甲醚
(3)二甲醚也可以通过CH3OH分子间脱水制得2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H = —23.5kJ·mol—1,在T1℃,恒容密闭容器中建立上述平衡,体系中各组分浓度随时间变化如图所示。
T1℃时,若改变起始浓度,某时刻各组分浓度依次为:C(CH3OH)="0.4mol/L" 、C(H2O)="0.6" mol/L、C(CH3OCH3)=
1.2 mol/L,此时正、逆反应速率的大小:V正
(4)如图为二甲醚燃料电池的工作原理示意图。请回答下列问题:
①A电极是
②B电极上发生的电极反应式是
③若燃料电池中通入二甲醚(沸点为-24.9 ℃)的速率为1.12L/min(标准状况),以该燃料电池作为电源电解2 mol·L—1CuSO4溶液500mL,则通电30秒钟后理论上在阴极可析出金属铜
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【推荐1】2023年杭州亚运会开幕式的主火炬创新使用零碳甲醇燃料,助力打造碳中和亚运会,向世界传递绿色亚运精神。目前,我国每生产一吨零碳甲醇可以消耗1.375吨的二氧化碳,实现了二氧化碳的资源化利用。
I.以CO2为原料加氢可以合成甲醇CO2(g)+3H2(g) =CH3OH(g)+H2O(g) ,该反应一般认为可通过如下两个步骤来实现:
①CO2(g)+H2(g) =H2O(g)+CO(g) ΔH1=+41kJ·mol-1
②CO(g)+2H2(g) =CH3OH(g) ΔH2=-90kJ·mol-1
(1)总反应的CO2(g)+3H2(g) =CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=___________ ;若反应①为慢反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___________ (填标号)。
(2)反应CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)达到平衡,下列措施中能使平衡体系中增大且加快化学反应速率的是___________(填字母)。
Ⅱ.在催化剂存在的条件下进行以下两个竞争反应:
①CO2(g)+3H2(g) =CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
②CO2(g)+H2(g) =CO(g)+H2O(g) ΔH2>0
(3)将=3的混合气体充入体积为V L的密闭容器中,相同时间内测得温度与转化率、产物选择性的关系如图所示。CH3OH选择性=。
①270℃以后CO2转化率随温度升高而增大的原因可能是___________ 。(写出一条)
②有利于提高CH3OH选择性的反应条件可以是___________ (填标号。)
A.升高温度 B.使用更合适的催化剂
C.增大压强 D.原料气中掺入适量的CO
(4)电催化 CO2制备燃料可实现资源综合利用。如图所示装置工作时,阳极的电极反应式为___________ 。当阴极只生成HCOOH时,每转移2mol电子,阴极室溶液质量增加___________ g。
I.以CO2为原料加氢可以合成甲醇CO2(g)+3H2(g) =CH3OH(g)+H2O(g) ,该反应一般认为可通过如下两个步骤来实现:
①CO2(g)+H2(g) =H2O(g)+CO(g) ΔH1=+41kJ·mol-1
②CO(g)+2H2(g) =CH3OH(g) ΔH2=-90kJ·mol-1
(1)总反应的CO2(g)+3H2(g) =CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=
(2)反应CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)达到平衡,下列措施中能使平衡体系中增大且加快化学反应速率的是___________(填字母)。
A.升高温度 | B.充入He(g),使体系压强增大 |
C.再充入1 mol H2 | D.将H2O(g)从体系中分离出去 |
Ⅱ.在催化剂存在的条件下进行以下两个竞争反应:
①CO2(g)+3H2(g) =CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
②CO2(g)+H2(g) =CO(g)+H2O(g) ΔH2>0
(3)将=3的混合气体充入体积为V L的密闭容器中,相同时间内测得温度与转化率、产物选择性的关系如图所示。CH3OH选择性=。
①270℃以后CO2转化率随温度升高而增大的原因可能是
②有利于提高CH3OH选择性的反应条件可以是
A.升高温度 B.使用更合适的催化剂
C.增大压强 D.原料气中掺入适量的CO
(4)电催化 CO2制备燃料可实现资源综合利用。如图所示装置工作时,阳极的电极反应式为
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【推荐2】“绿水青山就是金山银山”,研究氮氧化物等大气污染物对建设美丽家乡,打造宜居环境具有重要意义。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,如下左图所示。
(1)写出反应①的热化学方程式(△H用含物理量E的等式表示):________ 。
(2)反应①和反应②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①”或“反应②”);对该反应体系升高温度,发现总反应速率变慢,其原因可能是____ (反应未使用催化剂)。
(3)某温度下一密闭容器中充入一定量的NO2,测得NO2浓度随时间变化的曲线如上图所示。前5秒内O2的平均生成速率为_______ ;该温度下反应2NO+O22NO2的化学平衡常数K为_____ 。
(4)对于(3)中的反应体系达平衡后(压强为P1),若升高温度,再次达平衡后,混合气体的平均相对分子质量_____ (填“增大”、“减小”或“不变”);若在恒温恒容条件下,向其中充入一定量O2,再次达平衡后,测得压强为P2,c(O2)=0.09mol·L-1,则P1︰P2=___________ 。
(5)水能部分吸收NO和NO2混合气体得到HNO2溶液。若向20.00mL0.10mol·L-1HNO2溶液中逐滴加入0.10mol·L-1NaOH溶液,所得pH曲线如图所示,则A点对应的溶液c(Na+)/c(HNO2)=____ 。
(1)写出反应①的热化学方程式(△H用含物理量E的等式表示):
(2)反应①和反应②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
(3)某温度下一密闭容器中充入一定量的NO2,测得NO2浓度随时间变化的曲线如上图所示。前5秒内O2的平均生成速率为
(4)对于(3)中的反应体系达平衡后(压强为P1),若升高温度,再次达平衡后,混合气体的平均相对分子质量
(5)水能部分吸收NO和NO2混合气体得到HNO2溶液。若向20.00mL0.10mol·L-1HNO2溶液中逐滴加入0.10mol·L-1NaOH溶液,所得pH曲线如图所示,则A点对应的溶液c(Na+)/c(HNO2)=
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【推荐3】汽车尾气中含有CO、NO、NO2、碳氢化合物等多种污染物。回答下列问题:
(1)已知:2C8H18(1)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(g) △H1=-10244kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H2
2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H3=-746kJ·mol-1
①若H2O(1)=H2O(g) △H=+44kJ·mol-1,则表示辛烷燃烧热的热化学方程式为______________________________________________ 。
②部分化学键键能数据如下:
△H2=__________ kJ·mol-1
(2)1573K时,N2+O22NO平衡常数为2. 0×10-6,若测得内燃机内平衡混合气中氮气、氧气的物质的量分别为0. 2mol、0. 001mol,则生成NO的物质的量为__________ mol,N2的转化率为__________ 。
(3)反应NO(g)+CO(g)=N2(g)+CO2(g)的平衡常数为1. 68×1060,从热力学角度看,该反应程度应该很大,实际汽车尾气中该反应的程度很小,原因是________________ ,要增大汽车尾气净化装置中单位时间内该反应的程度,关键是要_____________ 。
(4)T<500K时,反应NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)分两步进行:
第一步:NO2(g)+NO2(g)→NO3(g)+NO(g) (慢反应)
第二步:NO3(g)+CO(g)→NO(g)+CO2(g) (快反应)
下列表述正确的是__________ (填标号)
A. 反应速率与NO浓度有关 B. 反应速率与NO2浓度有关
C. 反应的中间产物只有NO3 D. 第二步反应活化能较高
(1)已知:2C8H18(1)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(g) △H1=-10244kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H2
2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H3=-746kJ·mol-1
①若H2O(1)=H2O(g) △H=+44kJ·mol-1,则表示辛烷燃烧热的热化学方程式为
②部分化学键键能数据如下:
化学键 | O=O | C=O | C≡O |
E/(kJ·mol) | 494 | 799 | 1076 |
△H2=
(2)1573K时,N2+O22NO平衡常数为2. 0×10-6,若测得内燃机内平衡混合气中氮气、氧气的物质的量分别为0. 2mol、0. 001mol,则生成NO的物质的量为
(3)反应NO(g)+CO(g)=N2(g)+CO2(g)的平衡常数为1. 68×1060,从热力学角度看,该反应程度应该很大,实际汽车尾气中该反应的程度很小,原因是
(4)T<500K时,反应NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)分两步进行:
第一步:NO2(g)+NO2(g)→NO3(g)+NO(g) (慢反应)
第二步:NO3(g)+CO(g)→NO(g)+CO2(g) (快反应)
下列表述正确的是
A. 反应速率与NO浓度有关 B. 反应速率与NO2浓度有关
C. 反应的中间产物只有NO3 D. 第二步反应活化能较高
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【推荐1】氢气是清洁的能源,也是重要的化工原料,根据以下两种制氢方法,完成下列问题:
(1)方法一:H2S热分解法,反应式为:H2S (g) H2 (g)+S(g) △H,在恒容密闭容器中,测定H2S分解的转化率(H2S的起始浓度均为c mol/L),测定结果见图1,其中曲线a表示H2S的平衡转化率与温度关系,曲线b表示不同温度下反应经过相同时间未达到化学平衡时H2S的转化率。
①△H___________ 0(填“>”“<”或“=”)。
②若985℃时,反应经t min达到平衡,此时H2S的转化率为40%,则tmin内反应速率v(H2)=______ (用含c、t的代数式表示)。
③请说明随温度的升高,曲线b向曲线a接近的原因:_________________ 。
(2)方法二:以CaO为吸收体,将生物材质(以C计)与水蒸气反应制取H2。相关主要反应如下:
I.C(s) + H2O (g) = CO (g) + H2(g) △H = + 131.6 kJ/mol
II.CO (g) + H2O (g) = CO2 (g) + H2 (g) △H = -43 kJ/mol
III.CaO(s) + CO2(g) = CaCO3(s) △H = -178.3 kJ/mol
①计算反应C (s) +2H2O(g) +CaO(s) ==CaCO3 (s)+2H2 (g)的△H=_____ (保留到小数点后面1位);若K1、K2、K3分别为反应I、II、III的平衡常数,该反应的平衡常数k=______ (用K1、K2、K3表示)。
②对于可逆反应C (s) +2H2O(g) +CaO(s) CaCO3 (s)+2H2 (g),采取以下措施可以提高H2产率的是___ 。 (填字母编号)
A.适当的降低体系的温度 B.使各气体组分浓度均加倍
C.用特殊材料吸收氢气 D.增加CaO的量
③图2为反应I在一定温度下,平衡时各气体体积百分含量随压强变化的关系图。若反应达某一平衡状态时,测得c( H2O)=2c(H2)= 2c(CO)=2 mol/L,试根据H2O的体积百分含量变化曲线,补充完整CO的变化曲线示意图。___________________
(3)以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4C1为电解质溶液制造新型燃料电池,放电过程中,溶液中NH4+浓度逐渐增大,写出该电池的正极反应式:___________________ 。
(1)方法一:H2S热分解法,反应式为:H2S (g) H2 (g)+S(g) △H,在恒容密闭容器中,测定H2S分解的转化率(H2S的起始浓度均为c mol/L),测定结果见图1,其中曲线a表示H2S的平衡转化率与温度关系,曲线b表示不同温度下反应经过相同时间未达到化学平衡时H2S的转化率。
①△H
②若985℃时,反应经t min达到平衡,此时H2S的转化率为40%,则tmin内反应速率v(H2)=
③请说明随温度的升高,曲线b向曲线a接近的原因:
(2)方法二:以CaO为吸收体,将生物材质(以C计)与水蒸气反应制取H2。相关主要反应如下:
I.C(s) + H2O (g) = CO (g) + H2(g) △H = + 131.6 kJ/mol
II.CO (g) + H2O (g) = CO2 (g) + H2 (g) △H = -43 kJ/mol
III.CaO(s) + CO2(g) = CaCO3(s) △H = -178.3 kJ/mol
①计算反应C (s) +2H2O(g) +CaO(s) ==CaCO3 (s)+2H2 (g)的△H=
②对于可逆反应C (s) +2H2O(g) +CaO(s) CaCO3 (s)+2H2 (g),采取以下措施可以提高H2产率的是
A.适当的降低体系的温度 B.使各气体组分浓度均加倍
C.用特殊材料吸收氢气 D.增加CaO的量
③图2为反应I在一定温度下,平衡时各气体体积百分含量随压强变化的关系图。若反应达某一平衡状态时,测得c( H2O)=2c(H2)= 2c(CO)=2 mol/L,试根据H2O的体积百分含量变化曲线,补充完整CO的变化曲线示意图。
(3)以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4C1为电解质溶液制造新型燃料电池,放电过程中,溶液中NH4+浓度逐渐增大,写出该电池的正极反应式:
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【推荐2】五氧化二碘是一种重要的工业试剂,常温下为白色针状结晶,可用于除去空气中的一氧化碳。回答下列问题:
(1)已知:2I2(s)+5O2(g)=2I2O5(s) △H1=-75.6 kJ/mol Ⅰ
I2O5(s)+5CO(g) 5CO2(g)+I2(s) △H2=-1377.2 kJ/mol Ⅱ
则表示CO燃烧热的热化学方程式为___________ 。
(2)结合反应Ⅰ和反应Ⅱ分析,在CO转化为CO2的反应中所起的作用是___________ 。
(3)10℃时,某恒容密闭容器中充有足量的I2O5,向该容器中充入CO发生反应Ⅱ,平衡时CO2与充入CO的物质的量关系如图1所示。若降低温度,θ值___________ (填“增大”“减小”或“不变”,下同);压缩容器体积,θ值___________ 。
(4)20℃时向装有足量I2O5的2L恒容密闭容器中充入2mol CO,反应达到平衡后固体质量减小8 g。
①该温度下反应的平衡常数K=___________ (可用分数表示)。
②图2是CO的平衡转化率随CO2的移出率[×100%]关系。则图中a=___________ ,b=___________ 。
③由M点变为N点耗时5min,则该段时间内的平均反应速率v(CO)=___________ 。
(1)已知:2I2(s)+5O2(g)=2I2O5(s) △H1=-75.6 kJ/mol Ⅰ
I2O5(s)+5CO(g) 5CO2(g)+I2(s) △H2=-1377.2 kJ/mol Ⅱ
则表示CO燃烧热的热化学方程式为
(2)结合反应Ⅰ和反应Ⅱ分析,在CO转化为CO2的反应中所起的作用是
(3)10℃时,某恒容密闭容器中充有足量的I2O5,向该容器中充入CO发生反应Ⅱ,平衡时CO2与充入CO的物质的量关系如图1所示。若降低温度,θ值
(4)20℃时向装有足量I2O5的2L恒容密闭容器中充入2mol CO,反应达到平衡后固体质量减小8 g。
①该温度下反应的平衡常数K=
②图2是CO的平衡转化率随CO2的移出率[×100%]关系。则图中a=
③由M点变为N点耗时5min,则该段时间内的平均反应速率v(CO)=
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【推荐3】氨是最重要的化学品之一,我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题:
(1)根据图1数据计算反应的_____ 。
(2)合成氨反应在a、b两种条件下分别达到平衡,如图2。
①a条件下,的平均反应速率_____ 。
②相对a而言,b可能改变的条件是_____ 。
(3)在不同压强下,以两种不同组成进料,反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如下图所示。其中一种进料组成为、,另一种为、,。
①图中压强由大到小的顺序为_____ ,理由是_____ 。
②进料组成中没有情性气体Ar的图是_____ 。
③图4中,当、时,该温度下,反应的平衡常数_____ (列计算式)。
(1)根据图1数据计算反应的
(2)合成氨反应在a、b两种条件下分别达到平衡,如图2。
①a条件下,的平均反应速率
②相对a而言,b可能改变的条件是
(3)在不同压强下,以两种不同组成进料,反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如下图所示。其中一种进料组成为、,另一种为、,。
①图中压强由大到小的顺序为
②进料组成中没有情性气体Ar的图是
③图4中,当、时,该温度下,反应的平衡常数
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【推荐1】运用化学链燃烧技术有利于提高燃料利用率。化学链燃烧技术的基本原理是借助载氧剂(如Fe2O3、FeO等)将燃料与空气直接接触的传统燃烧反应分解为几个气固反应,燃料与空气无须接触,由载氧剂将空气中的氧气传递给燃料。回答下列问题:
以Fe2O3作载氧剂的化学链燃烧循环转化反应的部分热化学方程式如下,循环转化的原理如图1所示。
①C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H1=akJ•mol﹣1
②CO(g)+H2(g)+O2(g)═CO2(g)+H2O(g)△H2=bkJ•mol﹣1
(1)写出图1中总反应的热化学方程式:_____
(2)空气经反应器A后得到的尾气_____ (填“能”或“不能”)直接用作工业合成氨的原料气,原因是_____ 。
Ⅱ.用FeO作载氧剂,部分反应的lgKp[K是用平衡分压(平衡分压=总压×物质的量分数)代替平衡浓度]与温度的关系如图2所示。
(3)图2涉及的反应中,属于吸热反应的是反应_____ (填字母)。
(4)R点对应温度下,向某恒容密闭容器中通入1mol CO,并加入足量的FeO,只发生反应CO(g)+FeO(s)⇌Fe(s)+CO2(g),则CO的平衡转化率为_____ 。
Ⅲ.在T℃下,向某恒容密闭容器中加入1mol CH4(g)和4mol FeO(s)进行反应:CH4(g)+4FeO(s)⇌4Fe(s)+2H2O(g)+CO2(g)。反应起始时压强为p0,反应进行至10min时达到平衡状态,测得此时容器的气体压强是起始压强的2倍。
(5)T℃下,该反应的Kp=_____ 。
(6)若起始时向该容器中加入1mol CH4(g),4mol FeO(s),1mol H2O(g),0.5mol CO2(g),此时反应向_____ (填“正反应”或“逆反应”)方向进行。
(7)其他条件不变,若将该容器改为恒压密闭容器,则此时CH4(g)的平衡转化率_____ (填“增大”“减小”或“不变”)。
以Fe2O3作载氧剂的化学链燃烧循环转化反应的部分热化学方程式如下,循环转化的原理如图1所示。
①C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H1=akJ•mol﹣1
②CO(g)+H2(g)+O2(g)═CO2(g)+H2O(g)△H2=bkJ•mol﹣1
(1)写出图1中总反应的热化学方程式:
(2)空气经反应器A后得到的尾气
Ⅱ.用FeO作载氧剂,部分反应的lgKp[K是用平衡分压(平衡分压=总压×物质的量分数)代替平衡浓度]与温度的关系如图2所示。
(3)图2涉及的反应中,属于吸热反应的是反应
(4)R点对应温度下,向某恒容密闭容器中通入1mol CO,并加入足量的FeO,只发生反应CO(g)+FeO(s)⇌Fe(s)+CO2(g),则CO的平衡转化率为
Ⅲ.在T℃下,向某恒容密闭容器中加入1mol CH4(g)和4mol FeO(s)进行反应:CH4(g)+4FeO(s)⇌4Fe(s)+2H2O(g)+CO2(g)。反应起始时压强为p0,反应进行至10min时达到平衡状态,测得此时容器的气体压强是起始压强的2倍。
(5)T℃下,该反应的Kp=
(6)若起始时向该容器中加入1mol CH4(g),4mol FeO(s),1mol H2O(g),0.5mol CO2(g),此时反应向
(7)其他条件不变,若将该容器改为恒压密闭容器,则此时CH4(g)的平衡转化率
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【推荐2】能源是人类共同关注的重要问题。页岩气是从页岩层中开采出来的一种非常重要的天然气资源,页岩气的主要成分是甲烷,是公认的洁净能源。
(1)页岩气不仅能用作燃料,还可用于生产合成气(CO和H2)。CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H1
已知:①CH4、H2、CO的燃烧热(△H)分别为-a kJ•mol-1、-b kJ•mol-1、-c kJ•mol-1;
②H2O(l)=H2O(g);△H=+d kJ•mol-1
则△H1=____ (用含字母a、b、c、d的代数式表示)kJ•mol-1。
(2)用合成气生成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2,在10L恒容密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示,200℃时n(H2)随时间的变化如表所示:
①△H2____ (填“>”“<”或“ = ”)0。
②下列说法正确的是____ (填标号)。
a.温度越高,该反应的平衡常数越大
b.达平衡后再充入稀有气体,CO的转化率提高
c.容器内气体压强不再变化时,反应达到最大限度
d.图中压强p1<p2
③0〜3min内用CH3OH表示的反应速率v(CH3OH)=____ mol • L-1·min-1。
④200℃时,该反应的平衡常数K=__ 。向上述200℃达到平衡的恒容密闭容器中再加入2mol CO、2mol H2、2mol CH3OH,保持温度不变,则化学平衡___ (填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
(1)页岩气不仅能用作燃料,还可用于生产合成气(CO和H2)。CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H1
已知:①CH4、H2、CO的燃烧热(△H)分别为-a kJ•mol-1、-b kJ•mol-1、-c kJ•mol-1;
②H2O(l)=H2O(g);△H=+d kJ•mol-1
则△H1=
(2)用合成气生成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2,在10L恒容密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示,200℃时n(H2)随时间的变化如表所示:
t/min | 0 | 1 | 3 | 5 |
n(H2)/mol | 8.0 | 5.4 | 4.0 | 4.0 |
①△H2
②下列说法正确的是
a.温度越高,该反应的平衡常数越大
b.达平衡后再充入稀有气体,CO的转化率提高
c.容器内气体压强不再变化时,反应达到最大限度
d.图中压强p1<p2
③0〜3min内用CH3OH表示的反应速率v(CH3OH)=
④200℃时,该反应的平衡常数K=
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【推荐3】探究硫及其化合物的转化,有重要的现实意义。一定温度下,恒压密闭容器中发生反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),
(1)精制炉气各组分的体积分数为、为b%(b>0.5a),为。选择五氧化二钒()作催化剂合成的平衡转化率与反应温度和压强的关系如图所示。
①催化反应过程中与相互转化,写出生成这一步的反应方程式_______ 。
②实际生产选择图中点的反应条件,不选择、点理由分别是______ 。
③计算,点的体积分数是_______ (用含有的代数式表示)。
(2)工业上一般选用浓硫酸吸收,得到一种液态物质,取5.16X与足量溶液反应仅生成难溶性盐(白色沉淀)和水,则液态物质的化学式为_______ 。
(3)若将该反应设计程原电池,熔融硫酸钠作为电解质,正负极为惰性电极,二氧化硫参与反应的电极名称为_______ 极,电极反应式为:_______ 。正极通入的是混合气体,其成分为_______ 。
(1)精制炉气各组分的体积分数为、为b%(b>0.5a),为。选择五氧化二钒()作催化剂合成的平衡转化率与反应温度和压强的关系如图所示。
①催化反应过程中与相互转化,写出生成这一步的反应方程式
②实际生产选择图中点的反应条件,不选择、点理由分别是
③计算,点的体积分数是
(2)工业上一般选用浓硫酸吸收,得到一种液态物质,取5.16X与足量溶液反应仅生成难溶性盐(白色沉淀)和水,则液态物质的化学式为
(3)若将该反应设计程原电池,熔融硫酸钠作为电解质,正负极为惰性电极,二氧化硫参与反应的电极名称为
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