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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:340 题号:5027267
运用化学反应原理研究NH3的性质具有重要意义。请回答下列问题:
(1)已知:①NH3 (g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H=-1266.5kJ·mol-1
②N2(g)+O2(g)=2NO(g)     △H=+180.5 kJ·mol-1
写出氨高温催化氧化生成NO的热化学方程式___________
(2)氨气、空气可以构成燃料电池,其电池反应原理为:4NH3+302=2N2+6H2O。已知电解质溶液为KOH溶液,则负极的电极反应式为________
(3)合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径,其研究来自正确的理论指导,合成氨反应的化学平衡常数K值和温度的关系如下:

由上表数据可知该反应的△H_______ 0 “> ”、“< ”“=”) ;
理论上,为了增大平衡时H2的转化率,可采取的措施是_______(选填字母);
A.增大压强       B.使用合适的催化剂     C.升高温度   D.及时分离出产物中的NH3
③400℃时,测得某时刻氨气、氮气、氢气的物质的量浓度分别为3mol·L-1、2 mol·L-1、l mol·L-1,此时刻该反应的V(N2)=______ V(N2)。(填“>”、“<”“=”)。
(4)已知25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×l0-38, Ksp[Al(OH)3]=3.0×l0-34,当溶液中的金属离子浓度小于1.0×10-5mol·L-1可以认为沉淀完全。在含Fe3+、A13+的浓度均为1. 05mol·L-1的溶液中加入氨水,当Fe3+完全沉淀时,A13+沉淀的百分数____________

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
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解题方法
【推荐1】我国要在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标,的捕集与转化是研究的重要课题。

(1)重整可制合成气CO和,其热化学反应方程式为 。已知下列热化学反应方程式:
反应1: 
反应2: 
反应3: 
_____
(2)光催化还原法实现甲烷化可能的反应机理如图1所示。该过程可简述为:光照条件下,催化剂表面的价带(VB)中失去的电子(图中电子以表示)激发至导带(CB)中,价带中形成电子空穴(图中表示,具有强氧化性),在VB端,在CB端发生类似于电解原理的反应。
①在价带的电极反应式为_____
②在催化剂表面,每生成,则价带产生的空穴数为_____
(3)一种电化学法将转化为乙烯的原理如图2所示。
①阴极上的电极反应式为_____
②已知铅蓄电池发生的总反应为:。以铅蓄电池为电源,每生成乙烯,理论上需消耗铅蓄电池中硫酸的物质的量为_____
(4)可合成甲烷,合成过程中发生如下反应:
 
 
反应的压强和气体比例一定,在两种不同催化剂条件下反应相同时间,测得的转化率随温度变化关系如图3所示。高于320℃后,以为催化剂,转化率略有下降,以Ni为催化剂,转化率大幅上升,其原因是_____
2023-11-24更新 | 112次组卷
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【推荐2】甲醇作为新型清洁可再生燃料,对缓解能源危机以及实现“碳中和”目标具有重要的战略意义。
I.二氧化碳在某种催化剂条件下加氢制甲醇反应过程如下:


(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应热化学方程式:________
(2)该催化条件下,实际工业生产中,需要在、压强恒为的反应釜中进行上述反应。初始时向反应釜中加入0.01mol CO2(g)和0.03molH2(g),为确保反应的连续性,需向反应釜中以进气流量0.04mol /min、持续通入原料,同时控制出气流量。
①需控制出气流量小于进气流量的原因为________
②已知出气流量为0.03mol/min,单位时间CO2(g)的转化率为60%,则流出气体中CO(g)的百分含量为________
(3)另一种CO2催化加氢合成CH3OH机理如图1所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注)。
   
从化学键视角,图中ⅰ与ⅱ的过程可描述为________
Ⅱ.用电解法可将CO2转化为多种燃料,原理如图2所示。
(4)若阴极只生成,且各产物生成速率相同,则相同条件下,Pt电极产生的O2与Cu电极上产生的C2H4的体积比为________
(5)甲醇作为一种高能量密度的能源载体,具有广阔的发展前景。
已知:燃料的能量密度是单位体积的燃料包含的能量,单位kJ/m3。热值是单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量,单位kJ/g。
在一定温度和催化剂作用下,车载甲醇可直接转变为氢气,从而为氢氧燃料电池提供氢源。已知氢气和甲醇的热值分别为143kJ/g和23kJ/g,与车载氢气供能模式相比,车载甲醇供能模式的优点是________
2023-05-05更新 | 227次组卷
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【推荐3】CO、CO2的转化和利用是环境化学研究的热点课题。
(1)已知:CO的燃烧热为-283.0 kJ·mol1。CO(g)+O2(g)CO2(g) +O(g)   ΔH=-33.5 kJ·mol1
2O(g)O2(g)   ΔH=_________kJ·mol1
(2)沥青混凝土可作为反应2CO(g)+O2(g)2CO2(g)的催化剂。在相同的恒容密闭容器、相同起始浓度、相同反应时间段下,使用同质量的不同沥青混凝土(α型、β型)催化时,CO的转化率与温度的关系如图所示。

①a、b、c、d 四点中,未达到平衡状态的点是_________________(填字母代号)。d点对应的转化率比b点低,其主要原因是___________________________
在均未达到平衡状态时,同温度下对上述反应催化效率较高的是_________(填“α”“β”)型沥青混凝土。eCO的转化率突变,其可能的原因是___________________________
已知c点时容器中O2浓度为0.04 mol·L1,则50 ℃时,在α型沥青混凝土中CO转化反应的平衡常数K=____________(用含x的代数式表示)。
(3)CO也是一种燃料。CO-空气碱性(KOH为电解质)燃料电池中,正极区充入_________(填“CO”空气);若在放电过程中恰好生成KHCO3,写出此时负极的电极反应式:__________________
2018-09-26更新 | 103次组卷
共计 平均难度:一般