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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:649 题号:4938583
合理的利用吸收工业产生的废气CO2、NO2、SO2等可以减少污染,变废为宝。
(1)用CO2可以生产燃料甲醇。
已知:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(l) △H=-a kJ•mol1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-b kJ•mol1
则表示CH3OH(g)燃烧的热化学方程式为:___________
(2)光气(COCl2)是一种重要化工原料,常用于聚酯类材料的生产,工业上通过Cl2(g)+CO(g)COCl2(g) H<0制备。图1为实验研究过程中容器内各物质的浓度随时间变化的曲线。回答下列问题:

                                                  图1
①0~6min内,反应的平均速率v(Cl2)=___________
②该反应第一次达平衡时的平衡常数为___________,10min改变的条件是___________
(3)利用氨水可以将SO2和NO2吸收,原理如图2所示:NO2被吸收的离子方程式是___________

(4)以甲醇燃料电池为电源,粗硅为原料,熔融盐电解法制取硅烷原理如图3,判断A为电源的___________极,电解时阳极的电极反应式为___________

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【推荐1】二氧化碳捕集与封存是应对气候变化问题的解决方案之一。回答下列问题:
(l)我国科研团队利用低温等离子体协同催化技术,在常温常压下实现了将CO2和CH4一步转化为化工产品。试写出 CO2与CH4合成乙酸的热化学方程式:____
(甲烷和乙酸的燃烧热分别为-890.31 kJ/mol、-876.72 kJ/mol)
(2)在某一钢性密闭容器中CH4、CO2的分压分别为15 kPa、20 kPa,加入Ni/α-Al2 O3催化剂并加热至1123 K使其发生反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。
①研究表明CO的生成速率v(CO)=1.2810-2﹒p(CH4p(CO2)(kPa s-1),某时刻测得p(H2)=10 kPa,则 p(CH4)=___kPa,v(CO)=___kPa s-1
②达到平衡后测得体系压强是起始时的,则该反应的平衡常数Kp=____kPa)2
(3)氮化镓(GaN)与Cu可组成如图所示的人工光合系统,该装置能以CO2和H2O为原料合成CH4

①该装置工作时H+移向____(填“GaN”或“Cu”)电极,该电极上的电极反应式为 ___
②该装置每产生1 mol CH4,左极室溶液质量减少____g。
③本实验条件下,若CO2转化为烃(如甲烷、乙烯等)的转化率为10%,生成CH4的选择性为12%,现收集到12 mol CH4,则通入的CO2____mol。(已知:选择性=生成目标产物消耗的原料量/原料总的转化量)
(4)上述人工光合系统装置也可以制备乙烯、乙炔等重要化工原料。2010年Sheth等研究得出乙炔在Pd表面选择加氢的反应机理,如下图所示。其中吸附在Pd表面的物质用“*”标注。

上述吸附反应为 ____填“吸热”或“放热”)反应,该过程中最小能垒(活化能)为___ kJmol-1,该步骤的化学方程式为____
2020-04-02更新 | 144次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】研究碳、氮、硫及其化合物的转化对于环境的改善有重大意义。
(1)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-l96.6kJ • mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-113.0kJ • mol-1
则反应 NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的 ΔH=______________
在一定温度下2L的密闭容器中发生该反应,不能判断该反应已经达到化学平衡状态的是________(填字母)。
a. v(NO2)=v(SO2) b.密闭容器中NO的体积分数不变
c.密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变 d.密闭容器中混合气体的密度不变
(2)在一定条件下氨气可以合成尿素:2NH3(g)+CO2(g)(NH2)2CO(s)+H2O(g)。
①尿素的合成过程分两步进行:
i.2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(I)
ii. NH2COONH4(I)(NH2)2CO(g)+H2O(g)
ii中尿素的产率与时间的关系如图所示:则P2_____P3(填“>”、“<”或“=”,下同);下图达到化学平衡状态时刻的是__________,(填“A”“B”“C”)


②将纯净一定量的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g),若保持温度和容器体积不变,冉充入n(NH3):n (CO2) =2:1,则再次达到平衡时c (NH3)________(填“增大”、“不变”、“变小”)。
(3)在一定条件下焦炭可以还原NO2,反应为:2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),
①在图中能正确表达N2的平衡物质的量浓度与压强的关系的是____________(填“a”、“ b”、“ c”)

②在恒容的密闭容器下,6molNO2和足量C发生该反应,测得平衡时NO2的物质的量与平衡总压的关系如左下图所示:


计算C点时该反应的的压强平衡常数Kp=___________(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)如下图电解装置可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH4+和SO42-,物质A的化学式为__________,阳极的电极反应式是______________________
2017-05-16更新 | 286次组卷
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【推荐3】以煤为原料,使煤转化为气体,液体、固体燃料以及各种化工产品的工业叫煤化工。
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气,反应的化学方程式为   
①该反应在高温下能自发进行的原因是_______
②一定温度下,在一个容积固定的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是_______(填字母,下同)。
A.不再改变       
B.1mol H-H键断裂的同时生成2mol H-O键
C.       
D.混合气体的密度不再改变
E.容器中的压强不变
③该反应的平衡常数的表达式K=_______
(2)利用可制取甲醇,其反应为,常温常压下,已知下列反应的能量变化如图所示:

写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式:_______
(3)在容积为2L的密闭容器中进行反应:,其它条件不变,在300℃和500℃时,物质的量与反应时间t的变化曲线如图所示。若要提高甲醇的平衡产率,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
(4)甲醇会对水质造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后将氧化成,然后以作氧化剂把水中的甲醇氧化成而净化。实验室用下图装置模拟上述过程:

①写出阳极电极反应式_______
②已知溶液呈弱酸性,则该溶液中所有离子浓度的由大到小的顺序为_______
2022-10-29更新 | 214次组卷
共计 平均难度:一般