减少氮的氧化物和碳的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。合理应用和处理碳、氮及其化合物,在生产生活中有重要意义。
(1)对温室气体二氧化碳的研究一直是科技界关注的重点。在催化剂存在下用H2还原CO2 是解决温室效应的重要手段之一,相关反应如下:
已知H2和CH4的燃烧热分别为285.5kJ/mol 和890.0kJ/mol。
H2O(1) =H2O(g) △H= +44 kJ/mol
试写出H2还原CO2生成CH4和H2O(g)的热化学方程式_____________ 。
(2)CO2在Cu-ZnO催化下,可同时发生如下的反应I、II,其可作为解决温室效应及能源短缺的重要手段。
I.CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H1=-57.8 kJ/mol
II.CO2(g) +H2(g)CO(g) + H2O(g) △H2 = +41.2 kJ/mol
①某温度时,若反应I的速度v1大于反应II的速度以v2,则下列反应过程的能量变化正确的是_______ (填选项)。
②对于气体参加的反应,,表示平衡常数Kp时,用气体组分(B)的平衡分压p(B)代替该气体物质的量浓度c(B)。
已知:气体各组分的分压p(B),等于总压乘以其体积分数。
在Cu-ZnO存在的条件下,保持温度T时,在容积不变的密闭容器中,充入一定量的CO2 及H2,起始及达平衡时,容器内各气体物质的量如下表:
若反应I、II均达平衡时,P0=1.2p,则表中n1=____ ;若此时n2=3.则反应I的平衡常数Kp=__ (无需带单位,用含总压p的式子表示)。
(3)汽车尾气是雾霾形成的原因之一。研究氮氧化物的处理方法可有效减少雾霾的形成,可采用氧化还原法脱硝:
4NO(g) +4NH3(g) +O2(g) 4N2(g) +6H2O(g) △H <0
根据下图判断提高脱硝效率的最佳条件是________ ;氨氮比一定时,在400℃时,脱硝效率最大,其可能的原因是______________ 。
(4)用活性炭还原法也可以处理氮氧化物,某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO,发生反应:C(s) +2NO(g)N2(g) +CO2(g) △H>0
在T℃时,反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下:
30min后,只改变某一条件,根据上表的数据判断改变的条件可能是_______ 。
A.通入一定量的CO2 B.加入合适的催化剂 C.适当缩小容器的体积
D.通入一定量的NO E.加入一定量的活性炭 F.适当升高温度
(1)对温室气体二氧化碳的研究一直是科技界关注的重点。在催化剂存在下用H2还原CO2 是解决温室效应的重要手段之一,相关反应如下:
已知H2和CH4的燃烧热分别为285.5kJ/mol 和890.0kJ/mol。
H2O(1) =H2O(g) △H= +44 kJ/mol
试写出H2还原CO2生成CH4和H2O(g)的热化学方程式
(2)CO2在Cu-ZnO催化下,可同时发生如下的反应I、II,其可作为解决温室效应及能源短缺的重要手段。
I.CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H1=-57.8 kJ/mol
II.CO2(g) +H2(g)CO(g) + H2O(g) △H2 = +41.2 kJ/mol
①某温度时,若反应I的速度v1大于反应II的速度以v2,则下列反应过程的能量变化正确的是
②对于气体参加的反应,,表示平衡常数Kp时,用气体组分(B)的平衡分压p(B)代替该气体物质的量浓度c(B)。
已知:气体各组分的分压p(B),等于总压乘以其体积分数。
在Cu-ZnO存在的条件下,保持温度T时,在容积不变的密闭容器中,充入一定量的CO2 及H2,起始及达平衡时,容器内各气体物质的量如下表:
CO2 | H2 | CH3OH | CO | H2O(g) | 总压/kPa | |
起始/mol | 5.0 | 7.0 | 0 | 0 | 0 | p0 |
平衡/mol | n1 | n2 | p |
若反应I、II均达平衡时,P0=1.2p,则表中n1=
(3)汽车尾气是雾霾形成的原因之一。研究氮氧化物的处理方法可有效减少雾霾的形成,可采用氧化还原法脱硝:
4NO(g) +4NH3(g) +O2(g) 4N2(g) +6H2O(g) △H <0
根据下图判断提高脱硝效率的最佳条件是
(4)用活性炭还原法也可以处理氮氧化物,某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO,发生反应:C(s) +2NO(g)N2(g) +CO2(g) △H>0
在T℃时,反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下:
时间/min 浓度/(mol/L) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.0 | 0.58 | 0.40 | 0.40 | 0.48 | 0.48 |
N2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
CO2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
30min后,只改变某一条件,根据上表的数据判断改变的条件可能是
A.通入一定量的CO2 B.加入合适的催化剂 C.适当缩小容器的体积
D.通入一定量的NO E.加入一定量的活性炭 F.适当升高温度
更新时间:2018-03-15 14:06:39
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【推荐1】氢叠氮酸(HN3)及其盐(NaN3、NH4N3、CuN3等) 都具有爆炸性,最近南京理工大学胡丙成教授团队成功合成出PHAC,其化学式为(N3)3 (NH4)4Cl。回答问题:
(1) PHAC中“N3”的化合价为_____________ ,N2F2的电子式为_____________ 。
(2)汽车安全气囊中NaN3可发生下列反应:
NaN3(s)=Na(s)+N2(g) △H1
2NaN3(s)+CuO(s)=Na2O(s)+3N2(g)+Cu(s) △H2
则反应CuO(s)+2Na(s)= Na2O(s)+ Cu(s) △H=_______ (用△H1和△H2表示)
(3) 25℃,将1molNH4N3(s)投入一2L的恒容密闭容器中,0.5min后反应达到平衡,测得生成的两种单质的物质的量之和为1.6mol,则NH4N3的平衡转化率为________ ,25℃时该反应的平衡常数K=__________ 。
(4) 氢叠氮酸(HN3)易溶于水,且酸性与醋酸相近。
① HN3在水溶液中的电离方程式为_____________ 。
② 0.1mol·L-1的HN3溶液与0.1mol·L-1的NaN3等体积混合,混合溶液显酸性,则其中各离子浓度由大到小的顺序为_________________ 。
③ 已知T℃时,Ksp(CuN3)=5.0×10-9,Ksp(Cu2S)=2.5×10-48,则相同温度下反应:
Cu2S(s)+2N3-(aq) 2CuN3(s)+S2-(aq)的平衡常数K=_______________ 。
(1) PHAC中“N3”的化合价为
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2NaN3(s)+CuO(s)=Na2O(s)+3N2(g)+Cu(s) △H2
则反应CuO(s)+2Na(s)= Na2O(s)+ Cu(s) △H=
(3) 25℃,将1molNH4N3(s)投入一2L的恒容密闭容器中,0.5min后反应达到平衡,测得生成的两种单质的物质的量之和为1.6mol,则NH4N3的平衡转化率为
(4) 氢叠氮酸(HN3)易溶于水,且酸性与醋酸相近。
① HN3在水溶液中的电离方程式为
② 0.1mol·L-1的HN3溶液与0.1mol·L-1的NaN3等体积混合,混合溶液显酸性,则其中各离子浓度由大到小的顺序为
③ 已知T℃时,Ksp(CuN3)=5.0×10-9,Ksp(Cu2S)=2.5×10-48,则相同温度下反应:
Cu2S(s)+2N3-(aq) 2CuN3(s)+S2-(aq)的平衡常数K=
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解题方法
【推荐2】Ⅰ.研究化学反应中的能量变化有重要意义。请根据学过的知识回答下列问题:
(1)已知一氧化碳与水蒸气反应过程的能量变化如图所示:该反应的热化学方程式为
________________________________
(2)已知:C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131 kJ·mol-1,则C(s)+CO2(g)===2CO(g) ΔH=________ 。
(3)化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知:N≡N键的键能是948.9 kJ·mol-1,H—H键的键能是436.0 kJ·mol-1;N—H键的键能是391.55 kJ·mol-1。则1/2N2(g)+3/2H2(g)===NH3(g) ΔH=________ 。
Ⅱ.下图是一个化学过程的示意图,回答下列问题:
(1)甲池是________ 装置,乙装置中电极A的名称是____ 。
(2)甲装置中通入CH4的电极反应式为_______________________ ,乙装置中电极B(Ag)的电极反应式为_______________________
(3)一段时间,当丙池中产生112 mL(标准状况下)气体时,均匀搅拌丙池,所得溶液在25 ℃时的pH=________ 。(已知:NaCl溶液足量,电解后溶液体积为500 mL)。若要使丙池恢复电解前的状态,应向丙池中通入________ (写化学式)。
(1)已知一氧化碳与水蒸气反应过程的能量变化如图所示:该反应的热化学方程式为
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【推荐3】砷及其化合物在半导体、农药制造等方面用途非常广泛。回答下列问题:
(1)AsH3通入AgNO3溶液中可生成Ag、As2O3和HNO3,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______ 。
(2)改变0.1 mol·L-1三元弱酸H3AsO4溶液的pH,溶液中的H3AsO4、H2AsO、HAsO及AsO的物质的量分布分数随pH的变化如图所示:
①lgKa1(H3AsO4)=_______ ;用甲基橙作指示剂,用NaOH溶液滴定H3AsO4发生的主要反应的离子方程式为_______ 。
②反应H2AsO4-+AsO2HAsO的lgK=_______ 。
(3)焦炭真空冶炼砷的其中两个热化学反应如下:
As2O3(g)+3C(s)=2As(g)+3CO(g) ∆H1=a kJ·mol-1
As2O3(g)+3C(s)=As4(g)+3CO(g) ∆H2=b kJ·mol-1
则反应4As(g)As4(g)的∆H=_______ kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。
(4)反应2As2S3(s)4AsS(g)+S2(g)达平衡时气体总压的对数值lg(p/kPa)与温度的关系如图所示:
①对应温度下,B点的反应速率v(正)_______ v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
②A点处,AsS(g)的分压为_______ kPa,该反应的Kp=_______ kPa5(Kp为以分压表示的平衡常数)。
(1)AsH3通入AgNO3溶液中可生成Ag、As2O3和HNO3,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
(2)改变0.1 mol·L-1三元弱酸H3AsO4溶液的pH,溶液中的H3AsO4、H2AsO、HAsO及AsO的物质的量分布分数随pH的变化如图所示:
①lgKa1(H3AsO4)=
②反应H2AsO4-+AsO2HAsO的lgK=
(3)焦炭真空冶炼砷的其中两个热化学反应如下:
As2O3(g)+3C(s)=2As(g)+3CO(g) ∆H1=a kJ·mol-1
As2O3(g)+3C(s)=As4(g)+3CO(g) ∆H2=b kJ·mol-1
则反应4As(g)As4(g)的∆H=
(4)反应2As2S3(s)4AsS(g)+S2(g)达平衡时气体总压的对数值lg(p/kPa)与温度的关系如图所示:
①对应温度下,B点的反应速率v(正)
②A点处,AsS(g)的分压为
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【推荐1】乙烯是合成多种塑料的单体。我国科学家开发的特殊催化剂用制备,有利于实现“双碳”目标。
主反应:放热反应
(1)在容积为2L的恒容密闭容器中充和,若只发生主反应,反应时间2.0min,的转化率为20%,在这段时间内的平均反应速率为___________ 。
(2)在一定温度下,向恒容密闭容器中充入和,若只发生主反应,下列情况不能说明反应达到平衡的是___________ (填编号)。
A.混合气体总压强保持不变 B.混合气体密度保持不变
C.乙烯体积分数保持不变 D.平均摩尔质量保持不变
达到平衡后能提高平衡转化率的措施是___________ (任填一条)。
(3)下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是_______。
(4)下图表示反应放热反应在某段时间里的反应速率与反应过程的关系图,则C的百分含量最高的一段是_______。
主反应:放热反应
(1)在容积为2L的恒容密闭容器中充和,若只发生主反应,反应时间2.0min,的转化率为20%,在这段时间内的平均反应速率为
(2)在一定温度下,向恒容密闭容器中充入和,若只发生主反应,下列情况不能说明反应达到平衡的是
A.混合气体总压强保持不变 B.混合气体密度保持不变
C.乙烯体积分数保持不变 D.平均摩尔质量保持不变
达到平衡后能提高平衡转化率的措施是
(3)下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是_______。
A.反应(放热反应),升高温度平衡向逆反应方向移动 |
B.采用高压有利于合成氨反应: |
C.使用催化剂有利于合成氨反应: |
D.氯水中有下列平衡:,当加入溶液后溶液颜色变浅 |
(4)下图表示反应放热反应在某段时间里的反应速率与反应过程的关系图,则C的百分含量最高的一段是_______。
A. | B. | C. | D. |
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【推荐2】氟碳铈矿(主要成分为CeFCO3)是提取稀土化合物、冶炼铈的重要矿物原料,以氟碳铈矿为原料提取铈的工艺流程如图所示,回答下列问题:
(1)操作Ⅰ的名称为___ 。
(2)氧化焙烧操作不能使用陶瓷容器,原因是_____ (用化学方程式解释)。
(3)焙烧后的产物之一为CeO2,则酸浸时主要反应的离子方程式为__ 。
(4)酸浸时不能用浓盐酸,原因是__ (用化学方程式解释)。
(5)为了提高酸浸率,可以适当提高反应温度,但温度偏高浸出率反而会减小,其原因是_____ 。
(6)有机物HT能将Ce3+从水溶液中提取出来,该过程可表示为:Ce3+(水层)+3HT(有机层)CeT3(有机层)+3H+(水层),试解释向CeT3(有机层)中加入稀硫酸的作用及其原理:__ 。
(7)写出向Ce(OH)3悬浊液中通入氧气得到产品Ce(OH)4的化学方程式:_____ 。
(1)操作Ⅰ的名称为
(2)氧化焙烧操作不能使用陶瓷容器,原因是
(3)焙烧后的产物之一为CeO2,则酸浸时主要反应的离子方程式为
(4)酸浸时不能用浓盐酸,原因是
(5)为了提高酸浸率,可以适当提高反应温度,但温度偏高浸出率反而会减小,其原因是
(6)有机物HT能将Ce3+从水溶液中提取出来,该过程可表示为:Ce3+(水层)+3HT(有机层)CeT3(有机层)+3H+(水层),试解释向CeT3(有机层)中加入稀硫酸的作用及其原理:
(7)写出向Ce(OH)3悬浊液中通入氧气得到产品Ce(OH)4的化学方程式:
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【推荐3】以CO2、H2为原料合成CH3OH的反应是研究热点之一,该反应体系涉及的反应如下:
I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49kJ•mol-1
II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
回答下列问题:
(1)已知25℃和101kPa下,H2(g)、CO(g)的燃烧热分别为285.8kJ•mol-1、283.0kJ•mol-1,H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ•mol-1,则△H2=_____ kJ•mol-1。
(2)在恒压密闭容器中,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料进行反应,反应Ⅰ、Ⅱ以物质的分压表示的平衡常数Kp随温度T的变化关系如图1所示(体系总压为10kPa)。
①反应Ⅱ对应图1中_____ (填“m”或“n”);A点对应温度下体系达到平衡时CO2的转化率为80%,反应Ⅰ的Kp=_____ kPa-2(保留两位有效数字)。
②通过调整温度可调控平衡时的值。B点对应温度下,平衡时=400,则p(H2)=_____ kPa。
(3)在密闭容器中,保持投料比不变,将CO2和H2按一定流速通过反应器,一段时间后,测得CO2转化率(α)和甲醇选择性[x(CH3OH)=×100%]随温度(T)变化关系如图2所示。若233~250℃时催化剂的活性受温度影响不大,则236℃后图中曲线下降的原因是_____ ;若气体流速过大,CO2的转化率会降低,原因是______ 。
(4)向恒温恒压的两个密闭容器甲(T℃、P1)、乙(T℃、P2)中,分别充入物质的量均为amol的CO2和H2,若只发生反应Ⅱ,其正反应速率正=k正p(CO2)p(H2),p为气体分压。若甲、乙容器平衡时正反应速率之比甲:乙=16:25,则甲、乙容器的体积之比为______ 。
I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49kJ•mol-1
II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
回答下列问题:
(1)已知25℃和101kPa下,H2(g)、CO(g)的燃烧热分别为285.8kJ•mol-1、283.0kJ•mol-1,H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ•mol-1,则△H2=
(2)在恒压密闭容器中,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料进行反应,反应Ⅰ、Ⅱ以物质的分压表示的平衡常数Kp随温度T的变化关系如图1所示(体系总压为10kPa)。
①反应Ⅱ对应图1中
②通过调整温度可调控平衡时的值。B点对应温度下,平衡时=400,则p(H2)=
(3)在密闭容器中,保持投料比不变,将CO2和H2按一定流速通过反应器,一段时间后,测得CO2转化率(α)和甲醇选择性[x(CH3OH)=×100%]随温度(T)变化关系如图2所示。若233~250℃时催化剂的活性受温度影响不大,则236℃后图中曲线下降的原因是
(4)向恒温恒压的两个密闭容器甲(T℃、P1)、乙(T℃、P2)中,分别充入物质的量均为amol的CO2和H2,若只发生反应Ⅱ,其正反应速率正=k正p(CO2)p(H2),p为气体分压。若甲、乙容器平衡时正反应速率之比甲:乙=16:25,则甲、乙容器的体积之比为
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【推荐1】为了消除含金硫精矿中硫对氰化浸出产生的不利影响,使被硫化物包裹的金得以解离,获得孔隙率较高的氧化焙烧渣,需对含金硫精矿进行氧化焙烧预处理。已知焙烧过程中发生的反应有:
反应1:
反应2:
反应3:
(1)=_______ ,有利于反应3自发进行的条件为_______ (填“高温”或“低温”)。
(2)焙烧温度和时间对硫的脱除率和金的浸出率的影响如图。
最佳的焙烧温度为_______ ℃;最佳焙烧时间为2h,理由是_______ 。
(3)在密闭容器中充入一定量的和进行反应,测得平衡时的体积分数随X的变化关系如图。
①X表示的是_______ (填“温度”或“压强”),判断的理由是_______ 。
②下列条件能判断反应1达到平衡状态的是_______ (填标号)。
a.的生成速率与的消耗速率相等
b.和浓度相等
c.容器中气体的平均摩尔质量不变
d.的质量保持不变
(4)℃下,在恒压密闭容器中充入1.5mol和3.5mol进行反应,已知起始压强为140kPa,经过10min达到平衡,测得生成、的物质的量均为0.2mol。①0~10min内,分压的平均变化率为_______ 。
②℃下,反应1的压强平衡常数=_______ (为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数,列计算式即可)。
反应1:
反应2:
反应3:
(1)=
(2)焙烧温度和时间对硫的脱除率和金的浸出率的影响如图。
最佳的焙烧温度为
(3)在密闭容器中充入一定量的和进行反应,测得平衡时的体积分数随X的变化关系如图。
①X表示的是
②下列条件能判断反应1达到平衡状态的是
a.的生成速率与的消耗速率相等
b.和浓度相等
c.容器中气体的平均摩尔质量不变
d.的质量保持不变
(4)℃下,在恒压密闭容器中充入1.5mol和3.5mol进行反应,已知起始压强为140kPa,经过10min达到平衡,测得生成、的物质的量均为0.2mol。①0~10min内,分压的平均变化率为
②℃下,反应1的压强平衡常数=
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【推荐2】二甲醚()是一种应用前景广阔的清洁燃科,以CO和氢气为原料生产二甲醚主要发生以下三个反应:
回答下列问题:
(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
由上述数据计算__________________________________ ;
(2)该工艺的总反应为,该反应_______________ ,化学平衡常数______________________ (用含的代数式表示);
(3)下列措施中,能提高产率的有______________________________ ;
A.分离出二甲醚 B.升高温度 C.改用高效催化剂 D.增大压强
(4)工艺中反应①和反应②分别在不同的反应器中进行,无反应③发生。该工艺中反应③的发生提高了的产率,原因是___________________________ 。
(5)以通入的反应器中,一定条件下发生反应: ,其的平衡转化率随温度、压强变化关系如图所示,下列说法正确的是____________________ ;
A.该反应的
B.若在和时反应达到平衡,则CO的转化率小于50%
C.若在和时反应达到平衡, 氢气的转化率等于50%
D.若在和时,起始时,则达平衡时CO的转化率大于50%
E.若在和时,反应达平衡后保持温度和压强不变,再充入和,则平衡时二甲醚的体积分数增大
(6)某温度下,将和充入容积为的密闭容器中,发生反应:,反应达平衡后测得二甲醚的体积分数为25%,则该温度下反应的平衡常数____________________________ 。
编号 | 热化学方程式 | 化学平衡常数 |
① | ||
② | ||
③ |
回答下列问题:
(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
化学键 | C≡O | H-O | C-H | ||
436 | 343 | 1076 | 465 | 413 |
由上述数据计算
(2)该工艺的总反应为,该反应
(3)下列措施中,能提高产率的有
A.分离出二甲醚 B.升高温度 C.改用高效催化剂 D.增大压强
(4)工艺中反应①和反应②分别在不同的反应器中进行,无反应③发生。该工艺中反应③的发生提高了的产率,原因是
(5)以通入的反应器中,一定条件下发生反应: ,其的平衡转化率随温度、压强变化关系如图所示,下列说法正确的是
A.该反应的
B.若在和时反应达到平衡,则CO的转化率小于50%
C.若在和时反应达到平衡, 氢气的转化率等于50%
D.若在和时,起始时,则达平衡时CO的转化率大于50%
E.若在和时,反应达平衡后保持温度和压强不变,再充入和,则平衡时二甲醚的体积分数增大
(6)某温度下,将和充入容积为的密闭容器中,发生反应:,反应达平衡后测得二甲醚的体积分数为25%,则该温度下反应的平衡常数
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【推荐3】乙烯是世界上产量最大的化学产品之一,乙烯工业是石油化工产业的核心.
(1)甲醇制备乙烯的主要反应:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
转化为的热化学方程式iv:_____________ ,该反应能自发进行的条件是_____________ (填“较低”“较高”或“任意”)温度.
(2)乙炔在Pd表面选择加氢生成乙烯的反应机理如图.其中吸附在Pd表面上的物种用*标注.该历程中最大能垒(活化能)为_____________ ,该步骤的化学方程式为_____________ .
(3)Warker法是目前工业上生产乙醛的最重要方法.其反应如下:
某温度下,物质的量之比为的和在刚性容器内发生该反应,若起始总压为,反应达到平衡时总压减少了,用各物质的平衡分压表示该反应的平衡常数,则_____________ (只要列出计算式,无需化简,分压=总压×物质的量分数).
(4)用惰性电极电解溶液可将空气中的转化为甲酸根和,其电极反应式为_____________ ;若电解过程中转移电子,则阳极生成气体的体积为_____________ L(标准状况).
(1)甲醇制备乙烯的主要反应:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
转化为的热化学方程式iv:
(2)乙炔在Pd表面选择加氢生成乙烯的反应机理如图.其中吸附在Pd表面上的物种用*标注.该历程中最大能垒(活化能)为
(3)Warker法是目前工业上生产乙醛的最重要方法.其反应如下:
某温度下,物质的量之比为的和在刚性容器内发生该反应,若起始总压为,反应达到平衡时总压减少了,用各物质的平衡分压表示该反应的平衡常数,则
(4)用惰性电极电解溶液可将空气中的转化为甲酸根和,其电极反应式为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐1】回答下列问题:
(1)一定温度下,向一容积为5L的恒容密闭容器中充入0.4molSO2和0.2molO2,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6kJ·mol-1。经2min后达到平衡,当反应达到平衡时,容器内压强变为起始时的0.7倍。回答下列①~③问题:
①判断该反应达到平衡状态的标志是___________ (填字母)。
a.SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2:1:2
b.容器内气体的压强不变
c.容器内混合气体的密度保持不变
d.SO3的物质的量不再变化
e.SO2的生成速率不变;
②SO2的转化率为___________ 。
③恒温恒容条件下,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图所示。
a.写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式:______
b.ΔH2=___________ kJ·mol-1。
(2)多晶Cu是目前唯一被实验证实能高效催化CO2还原为烃类(如C2H4)的金属。如图所示,电解装置中分别以多晶Cu和Pt为电极材料,用阴离子交换膜分隔开阴、阳极室,反应前后KHCO3浓度基本保持不变,温度控制在10°C左右。生成C2H4的电极反应式为___________ 。
(3)室温时,向100mL0.1mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液,溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是___________ 点;在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是___________ 。
(4)利用纳米铁粉可以有效处理废水中的Cu2+和Zn2+,去除机理如图-1所示。
①纳米铁粉去除污水中Cu2+和Zn2+机理不同,请解释原因并简述两者的区别:___________ 。
②由图-2可知,pH<3时,随pH减小,Cu2+和Zn2+去除率减小的原因是:_______ 。
(1)一定温度下,向一容积为5L的恒容密闭容器中充入0.4molSO2和0.2molO2,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6kJ·mol-1。经2min后达到平衡,当反应达到平衡时,容器内压强变为起始时的0.7倍。回答下列①~③问题:
①判断该反应达到平衡状态的标志是
a.SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2:1:2
b.容器内气体的压强不变
c.容器内混合气体的密度保持不变
d.SO3的物质的量不再变化
e.SO2的生成速率不变;
②SO2的转化率为
③恒温恒容条件下,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图所示。
a.写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式:
b.ΔH2=
(2)多晶Cu是目前唯一被实验证实能高效催化CO2还原为烃类(如C2H4)的金属。如图所示,电解装置中分别以多晶Cu和Pt为电极材料,用阴离子交换膜分隔开阴、阳极室,反应前后KHCO3浓度基本保持不变,温度控制在10°C左右。生成C2H4的电极反应式为
(3)室温时,向100mL0.1mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液,溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是
(4)利用纳米铁粉可以有效处理废水中的Cu2+和Zn2+,去除机理如图-1所示。
①纳米铁粉去除污水中Cu2+和Zn2+机理不同,请解释原因并简述两者的区别:
②由图-2可知,pH<3时,随pH减小,Cu2+和Zn2+去除率减小的原因是:
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适中
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解题方法
【推荐2】在容积为1.00 L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g) 2NO2(g) ΔH,随温度升高,混合气体的颜色变深。
回答下列问题:
(1)反应的ΔH_____ 0(填“>”或“<”);100℃时,体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0~60 s时段,平均反应速率v(NO2)为________ mol·L-1·s-1,反应的平衡常数K为(数值)__________ 。
(2)100℃时达到平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4) 以0.0020 mol·L-1·s-1的平均速率降低,经10 s又达到平衡。则T__________ 100℃(填“大于”或“小于”)。
(3)利用图(a)和(b)中的信息,按图(b)装置(连通的A、B瓶中已充有NO2气体)进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的_________ (填“深”或“浅”),其原因是__________________ 。
回答下列问题:
(1)反应的ΔH
(2)100℃时达到平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4) 以0.0020 mol·L-1·s-1的平均速率降低,经10 s又达到平衡。则T
(3)利用图(a)和(b)中的信息,按图(b)装置(连通的A、B瓶中已充有NO2气体)进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1
(1)已知:2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1。则4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH=______ kJ·mol-1。
(2)如图所示,合成氨反应中未使用催化剂时,逆反应的活化能Ea(逆)=__ kJ·mol-1;使用催化剂之后,正反应的活化能为___ kJ·mol-1(已知:加入催化剂后,反应分两步进行,反应的活化能是两个过程中需要吸收能量较大的反应的活化能)。
(3)从平衡视角考虑,工业合成氨应该选择常温条件,但实际工业生产却选择500 ℃左右的高温,试解释其原因:____________________________ 。
(4)如图表示500 ℃、60 MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3的体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数为__ 。
(5)合成氨需要选择合适的催化剂,分别选用A、B、C三种催化剂进行实验,所得结果如图所示(其他条件相同),则实际生产中适宜选择的催化剂是__ (填“A”“B”或“C”),理由是________ 。
(6)如图是当反应器中按n(N2)∶n(H2)=1∶3投料后,在200 ℃、400 ℃、600 ℃反应达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随总压强的变化曲线。
①曲线a、b对应温度较高的是___ (填“a”或“b”)。
②列出b点平衡常数的计算式Kp=____ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数;不要求计算结果)。
(1)已知:2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1。则4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH=
(2)如图所示,合成氨反应中未使用催化剂时,逆反应的活化能Ea(逆)=
(3)从平衡视角考虑,工业合成氨应该选择常温条件,但实际工业生产却选择500 ℃左右的高温,试解释其原因:
(4)如图表示500 ℃、60 MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3的体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数为
(5)合成氨需要选择合适的催化剂,分别选用A、B、C三种催化剂进行实验,所得结果如图所示(其他条件相同),则实际生产中适宜选择的催化剂是
(6)如图是当反应器中按n(N2)∶n(H2)=1∶3投料后,在200 ℃、400 ℃、600 ℃反应达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随总压强的变化曲线。
①曲线a、b对应温度较高的是
②列出b点平衡常数的计算式Kp=
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