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题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:366 题号:4186625
甲醇燃料分为甲醇汽油和甲醇柴油,工业合成甲醇的方法很多。
(1)一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H1
2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H2
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H3
则CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)的△H═ _________
(2)在容积为2L的密闭容器中进行反应:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),其他条件不变,在300℃和500℃时,物质的量n(CH3OH)与反应时间t的变化曲线如图1所示,该反应的△H____0 (填>、<或=).
(3)若要提高甲醇的产率,可采取的措施有(填字母)___________
A.缩小容器体积
B.降低温度
C.升高温度
D.使用合适的催化剂
E.将甲醇从混合体系中分离出来

(4)CH4和H2O在催化剂表面发生反应CH4+H2O⇌CO+3H2,T℃时,向1L密闭容器中投入1mol CH4和1mol H2O(g),5小时后测得反应体系达到平衡状态,此时CH4的转化率为50%,计算该温度下上述反应的化学平衡常数_____________________(结果保留小数点后两位数字)
(5)以甲醇为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,图2是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图,B极的电极反应式为_________
(6)25℃时,草酸钙的Ksp=4.0×108,碳酸钙的Ksp=2.5×109。向10ml碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0×104mol•L1的草酸钾溶液10ml,能否产生沉淀__________(填“能”或“否”).

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【推荐1】游离态氮称为惰性氮,游离态氮转化为化合态氮称之为氮的活化,在氮的循环系统中,氮的过量“活化”,则活化氮开始向大气和水体过量迁移,氮的循环平衡被打破,导致全球环境问题。
Ⅰ.氮的活化

工业合成氨是氮的活化重要途径之一,在一定条件下,将N2 和 H2通入到体积为0.5L的恒容容器中,反应过程中各物质的物质的量变化如右图所示:(1)10min内用NH3表示该反应的平均速率,(NH3)=____________
(2)在第10min和第25min改变的条件可能分别是_________________(填字母)。
A.加了催化剂
B. 升高温度
C. 增加NH3的物质的量
D.压缩体积
E.分离出氨气
(3)下列说法能说明该可逆反应达到平衡状态的是__________(填字母)。
A.容器中气体密度不变
B. 容器中压强不变
C.3v(H2)=2v(NH3)
D. N2、H2、NH3分子数之比为1∶3∶2
Ⅱ.催化转化为惰性氮   已知:SO2、CO、NH3等都可以催化还原氮氧化物生成惰性氮。

(4)在25℃,101kPa时,N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H1= -92.4kJ/mol

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H2= -571.6kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g) H3= +180kJ/mol
则NO与NH3反应生成惰性氮的热化学方程式______________________________

(5)在有氧条件下,新型催化剂M能催化CO与NOx反应生成N2。现向某密闭容器中充入等物质的量浓度的NO2和CO气体,维持恒温恒容,在催化剂作用下发生反应:4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) H<0,相关数据如下:

0min5min10min15min20min
c(NO2) /mol·L-12.01.71.561.51.5
c(N2) /mol·L-100.150.220.250.25

计算此温度下的化学平衡常数K=______
②实验室模拟电解法吸收NOx装置如图,(图中电极均为石墨电极)。若用NO2气体进行模拟电解法吸收实验(a<b),电解时NO2发生反应的电极反应式:_____________

2019-03-20更新 | 513次组卷
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【推荐2】当今,世界多国相继规划了“碳达峰”、“碳中和”的时间节点。因此,研发二氧化碳被转化为多种基础化学品,如甲醇、烯烃、芳烃、环状碳酸酯等的技术成为研究焦点。
I.完成下列问题
(1)已知25℃时,的燃烧热分别为,25℃时生成的热化学方程式为_______
(2)反应可能会有多种生成物,用乙烯的选择性最高的催化剂,在T温度下的恒容体系中,初始投入,压强为0.1MPa进行反应,平衡状态时压强为原来压强的0.835倍,的产率为_______,此温度下的平衡常数_______(列出计算式。以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
(3)反应生成、乙烯的过程中还存在副反应:,若在绝热、恒容的密闭体系中进行该反应,下列示意图正确且能说明反应在进行到时刻达到平衡状态的是_______(填序号)。

Ⅱ.在的转化应用研究中,利用此反应[环氧丙烷(PO)]+CO2 [环状碳酸酯(PC)],将转化为PC塑料。通过控制变量探究生产环状碳酸酯(PC)的适宜条件,各种参数对特殊催化剂催化条件下PC产率和选择性的影响如图所示:

(4)根据图A、B、C、D可知,合成PC的适宜条件为催化剂的质量为0.15g,温度_______℃、压强_______MPa;反应时间选择5h的原因是_______。从绿色化学的角度看,此反应的优点是_______
(5)为了降低大气中含量,你认为化学技术上需要克服的难题除了研究合适的催化剂之外,还要解决_______(写一种即可)。
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回答下列问题:
(1)已知:物质中的化学键断裂时所需能量如下表。
物质
能量945498631
燃烧热,则反应①的___________
(2)下列措施有助于消除汽车尾气污染的是___________(填标号)。
A.缩小体积B.升高温度C.移除D.改变反应物比例

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