甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:
① CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1 =-99kJ·mol-1
② CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2
③ CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3=+ 41 kJ·mol-1
(1)ΔH2=______ kJ·mol-1,②反应正向的熵变ΔS______ 0(填“>”“<”或“=”)。
(2)在容积为2 L的密闭容器中,充入一定量CO2和H2合成甲醇(上述②反应),在其他条件不变时,温度T1、T2对反应的影响图象如图。
①温度为T1时,从反应到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=_____ mol·L-1·min-1。
②图示的温度T1______ T2(填写“>”、“<”或“=”)
(3)T1温度时,将2 mol CO2和6 mol H2充入2 L密闭容器中,充分反应(上述②反应)达到平衡后,若CO2转化率为50%,此时容器内的压强与起始压强之比为________ 。欲提高CO2转化率,可采取的措施是_________________ (填一种即可)
① CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1 =-99kJ·mol-1
② CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2
③ CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3=+ 41 kJ·mol-1
(1)ΔH2=
(2)在容积为2 L的密闭容器中,充入一定量CO2和H2合成甲醇(上述②反应),在其他条件不变时,温度T1、T2对反应的影响图象如图。
①温度为T1时,从反应到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=
②图示的温度T1
(3)T1温度时,将2 mol CO2和6 mol H2充入2 L密闭容器中,充分反应(上述②反应)达到平衡后,若CO2转化率为50%,此时容器内的压强与起始压强之比为
更新时间:2019-01-04 18:51:16
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(0.65)
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【推荐1】碳及其化合物广泛存在于自然界。请回答下列问题:
(1)某科学小组在973K下用CO还原过量的FeO,平衡时CO的体积分数为0.5951,相同温度下H2还原过量FeO,平衡时H2的体积分数为0.7024。根据上述实验结果判断,还原FeO(s)为Fe(s)的倾向是CO___ H2(填“大于”或“小于”)。
(2)973K时,在密闭容器中将等物质的量的CO2和H2混合,发生反应CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g),采用甲作催化剂进行反应,则平衡时体系中H2的转化率____ 50%(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)已知1173K时,反应CO2(g)+H2(g)COg)+H2O(g) K=1.29,如图,在密闭容器冲入等物质的量的CO2和H2混合,分别使用催化剂甲、催化剂乙在不同温度下反应一段时间测得H2的转化率与温度的关系,下列说法正确的是___ 。
(4)以CO、H2和CO2制备甲醇
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2
则△H1___ △H2(填“大于”、“等于”或“小于”)。已知CO可使反应的催化剂寿命下降,工业上用氢碳比表示反应物利用率,氢碳比=,则理论上氢碳比=___ 时,原料气的利用率最高,但生产中住往采用略高于该值的氢碳比,理由是____ 。
(5)CO和CO2也可相互转化。向某体积可变的恒压密闭容器(p)加入1molCO2与足量的碳,发生反应C(s)+CO2(g)2CO(g),平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图1所示。则925℃时压强平衡常数K2是T℃压强平衡常数K1的___ 倍;在不同温度下,平衡时体系中CO2体积分数与压强的关系如图2所示,则保持D点容器体积不变,降低温度,达到新的平衡点可能是图2中A—G中的___ 点。
(1)某科学小组在973K下用CO还原过量的FeO,平衡时CO的体积分数为0.5951,相同温度下H2还原过量FeO,平衡时H2的体积分数为0.7024。根据上述实验结果判断,还原FeO(s)为Fe(s)的倾向是CO
(2)973K时,在密闭容器中将等物质的量的CO2和H2混合,发生反应CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g),采用甲作催化剂进行反应,则平衡时体系中H2的转化率
(3)已知1173K时,反应CO2(g)+H2(g)COg)+H2O(g) K=1.29,如图,在密闭容器冲入等物质的量的CO2和H2混合,分别使用催化剂甲、催化剂乙在不同温度下反应一段时间测得H2的转化率与温度的关系,下列说法正确的是
A.va(逆)<va(正) |
B.a点平衡转化率大于b点平衡转化率 |
C.d点反应处于逆行进行中 |
D.e点后转化率下降,可能是温度升高催化剂失去活性 |
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2
则△H1
(5)CO和CO2也可相互转化。向某体积可变的恒压密闭容器(p)加入1molCO2与足量的碳,发生反应C(s)+CO2(g)2CO(g),平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图1所示。则925℃时压强平衡常数K2是T℃压强平衡常数K1的
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(0.65)
【推荐2】氮是地球上含量较丰富的一种元素,氮的化合物在工业生产和生活中有重要的作用。
(1)四氧化二氮是火箭推进器的燃料,它与二氧化氮可以相互转化。一定条件下,密闭容器内发生化学反应: △H>0,达到平衡时,当分别改变下列某一条件,回答:
①达到平衡时,升高温度,平衡将_______ 移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
②达到平衡时,保持体积不变充入Ar气时,平衡将_______ 移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
③达到平衡时,保持容器容积不变,再通入一定量N2O4,达到平衡时NO2的百分含量_______ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)消除汽车尾气污染物中NO的反应平衡常数表达式为:
已知:
写出此反应的热化学方程式_______ ,该反应_______ (“高温”或“低温”)能自发进行。
(3)氨气是生产氮肥的主要原料,一定温度下,在体积为1L的密闭容器中充入1 mol N2和2 mol H2合成氨反应达到平衡状态时,测得N2的转化率为25%,则达平衡时该反应的中衡常数K=_______ (列出计算式)。
(1)四氧化二氮是火箭推进器的燃料,它与二氧化氮可以相互转化。一定条件下,密闭容器内发生化学反应: △H>0,达到平衡时,当分别改变下列某一条件,回答:
①达到平衡时,升高温度,平衡将
②达到平衡时,保持体积不变充入Ar气时,平衡将
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已知:
写出此反应的热化学方程式
(3)氨气是生产氮肥的主要原料,一定温度下,在体积为1L的密闭容器中充入1 mol N2和2 mol H2合成氨反应达到平衡状态时,测得N2的转化率为25%,则达平衡时该反应的中衡常数K=
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【推荐3】是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义.回答下列问题:
(1)可以被溶液捕获。若所得溶液,溶液中________ ;
若所得溶液,主要转化为_______ (写离子符号)。(室温下,的;)
(2)与经催化重整不仅可以制得合成气,还对温室气体的减排具有重要意义。
催化重整反应为:
已知:
①该催化重整反应的___________ 。有利于提高平衡转化率的条件是_________ (填标号)。
A.低温低压 B.低温高压 C.高温低压 D.高温高压
某温度下,在体积为的容器中加入以及催化剂进行重整反应,达到平衡时的转化率是,其平衡常数为____________ 。
②反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:
由上表判断,催化剂X_____________ (填“优于”或“劣于”)Y,理由是:________________ 。
(3)在固态金属氧化物电解池中,高温共电解混合气体制备和是一种新的能源利用方式,基本原理如图所示:
①X是电源的_______________ (填“正”或“负”)极。
②阴极的电极反应式是:
阴极产生的气体体积比为,则总反应可表示为_________________ 。
(1)可以被溶液捕获。若所得溶液,溶液中
若所得溶液,主要转化为
(2)与经催化重整不仅可以制得合成气,还对温室气体的减排具有重要意义。
催化重整反应为:
已知:
①该催化重整反应的
A.低温低压 B.低温高压 C.高温低压 D.高温高压
某温度下,在体积为的容器中加入以及催化剂进行重整反应,达到平衡时的转化率是,其平衡常数为
②反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:
积碳反应 | 消碳反应 | ||
活化能/ | 催化剂X | 33 | 91 |
催化剂Y | 43 | 72 |
由上表判断,催化剂X
(3)在固态金属氧化物电解池中,高温共电解混合气体制备和是一种新的能源利用方式,基本原理如图所示:
①X是电源的
②阴极的电极反应式是:
阴极产生的气体体积比为,则总反应可表示为
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解题方法
【推荐1】燃煤火力发电厂会产生大量的NOx、SO2、CO2,排放会对环境造成污染。
(1)通常情况下,当1gC(s)完全燃烧时释放出33kJ热量,该反应的热化学方程式为_______ 。
(2)用活性炭还原处理氮氧化物,有关反应为C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)△H。在2L恒容密闭器中加入足量C与NO发生反应,所得数据如下表。
①700℃时,若反应2min达到平衡,0~2min内的CO2平均反应速率v=_______ ;该温度下的平衡常数K=_______ 。
②结合表中数据,判断该反应的△H_______ 0(填“>”或“<”)。
③判断该反应达到平衡的依据是_______ 。
A.容器内气体密度恒定B.容器内各气体浓度恒定
C.容器内压强恒定D.2v正(NO)=v逆(N2)
(3)已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体,保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示。由图可知,1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大,其原因为_______ 。
(1)通常情况下,当1gC(s)完全燃烧时释放出33kJ热量,该反应的热化学方程式为
(2)用活性炭还原处理氮氧化物,有关反应为C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)△H。在2L恒容密闭器中加入足量C与NO发生反应,所得数据如下表。
实验编号 | 温度/℃ | 起始时NO的物质的量/mol | 平衡时N2的物质的量/mol |
1 | 700 | 0.24 | 0.08 |
2 | 800 | 0.40 | 0.09 |
②结合表中数据,判断该反应的△H
③判断该反应达到平衡的依据是
A.容器内气体密度恒定B.容器内各气体浓度恒定
C.容器内压强恒定D.2v正(NO)=v逆(N2)
(3)已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体,保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示。由图可知,1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大,其原因为
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解题方法
【推荐2】目前,消除二氧化硫()和氮氧化物()对大气污染有多种方法。
(1)处理的一种方法是利用氨气还原法将还原为和。已知还原1molNO约放出451.7kJ的热量,则该反应的热化学方程式为___________ 。
(2)全钒氧化还原液流电池,是优秀绿色环保储能电池。其电池总反应为:。放电过程中,向___________ 迁移(填“正极区”或“负极区”),其正极反应式为___________ 。充电时阴极反应式为___________ 。
(3)降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器,发生如下反应: 。
①该反应的化学平衡常数表达式为K=___________ 。
②若在一定温度下,将2molNO,1molCO充入1L固定容积的容器中,反应过程中各物质的浓度变化如图所示。则前20min内用CO2的浓度变化表示的反应平均速率为___________ 。
③20min时,若改变反应条件,导致N2浓度发生如图所示的变化,则改变的条件可能是___________ (填序号)。
A.加入催化剂 B.降低温度 C.缩小容器体积 D.增加的量
(4)利用、的催化作用,常温下将转化而实现的处理(总反应为)。已知,含的废气通入含、的溶液时,其中一个反应的离子方程式为,则另一反应的离子方程式为___________ 。
(1)处理的一种方法是利用氨气还原法将还原为和。已知还原1molNO约放出451.7kJ的热量,则该反应的热化学方程式为
(2)全钒氧化还原液流电池,是优秀绿色环保储能电池。其电池总反应为:。放电过程中,向
(3)降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器,发生如下反应: 。
①该反应的化学平衡常数表达式为K=
②若在一定温度下,将2molNO,1molCO充入1L固定容积的容器中,反应过程中各物质的浓度变化如图所示。则前20min内用CO2的浓度变化表示的反应平均速率为
③20min时,若改变反应条件,导致N2浓度发生如图所示的变化,则改变的条件可能是
A.加入催化剂 B.降低温度 C.缩小容器体积 D.增加的量
(4)利用、的催化作用,常温下将转化而实现的处理(总反应为)。已知,含的废气通入含、的溶液时,其中一个反应的离子方程式为,则另一反应的离子方程式为
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【推荐3】近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
(1)反应Ⅰ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJ·mol-1
反应Ⅲ:S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3=-297 kJ·mol-1
反应Ⅱ的热化学方程式:_________________________________________ 。
(2)对反应Ⅱ,在某一投料比时,两种压强下,H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。
p2_______ p 1(填“>”或“<”),得出该结论的理由是________________ 。
(3)I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下。将ii补充完整。
i.SO2+4I-+4H+===S↓+2I2+2H2O
ii.I2+2H2O+_________ ===_________ +_______ +2I-
(4)探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2 mL下列试剂中,密闭放置观察现象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)
①B是A的对比实验,则a=__________ 。
②比较A、B、C,可得出的结论是______________________ 。
③实验表明,SO2的歧化反应速率D>A,结合i、ii反应速率解释原因:________________ 。
(1)反应Ⅰ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJ·mol-1
反应Ⅲ:S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3=-297 kJ·mol-1
反应Ⅱ的热化学方程式:
(2)对反应Ⅱ,在某一投料比时,两种压强下,H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。
p2
(3)I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下。将ii补充完整。
i.SO2+4I-+4H+===S↓+2I2+2H2O
ii.I2+2H2O+
(4)探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2 mL下列试剂中,密闭放置观察现象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)
A | B | C | D | |
试剂组成 | 0.4 mol·L-1 KI | a mol·L-1 KI 0.2 mol·L-1 H2SO4 | 0.2 mol·L-1 H2SO4 | 0.2 mol·L-1 KI 0.0002 mol I2 |
实验现象 | 溶液变黄,一段时间后出现浑浊 | 溶液变黄,出现浑浊较A快 | 无明显现象 | 溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较A快 |
②比较A、B、C,可得出的结论是
③实验表明,SO2的歧化反应速率D>A,结合i、ii反应速率解释原因:
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【推荐1】按要求回答下列问题
(1)一定温度下,在容积为2 L的密闭容器中进行反应:⇌,M、N、P的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
①化学方程式中a:b:c=_______ 。
②1~3 min内以M的浓度变化表示的平均反应速率为_______ 。
③N的平衡转化率_______ 。
④下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是_______ 。
A.M与N的物质的量相等
B.P的质量不随时间的变化而变化
C.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
D.单位时间内每消耗a mol N,同时消耗b mol M
E.混合气体的压强不随时间的变化而变化
F.M的物质的量浓度保持不变
(2)合成气在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜Ⅰ溶液来吸收其中的CO杂质,其反应是:,
①必须除去原料气中CO的原因是_______ 。
②醋酸二氨合铜Ⅰ吸收CO的生产适宜条件应是______ 填序号);③吸收CO的醋酸二氨合铜溶液经过适当的处理又可再生,恢复其吸收CO的能力以供循环使用,醋酸二氨合铜溶液再生的适宜条件应是______ 填序号。
A.高温高压 B.高温低压 C.低温高压 D.低温低压
(1)一定温度下,在容积为2 L的密闭容器中进行反应:⇌,M、N、P的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
①化学方程式中a:b:c=
②1~3 min内以M的浓度变化表示的平均反应速率为
③N的平衡转化率
④下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是
A.M与N的物质的量相等
B.P的质量不随时间的变化而变化
C.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
D.单位时间内每消耗a mol N,同时消耗b mol M
E.混合气体的压强不随时间的变化而变化
F.M的物质的量浓度保持不变
(2)合成气在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜Ⅰ溶液来吸收其中的CO杂质,其反应是:,
①必须除去原料气中CO的原因是
②醋酸二氨合铜Ⅰ吸收CO的生产适宜条件应是
A.高温高压 B.高温低压 C.低温高压 D.低温低压
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(0.65)
解题方法
【推荐2】Ⅰ.CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 L的恒温密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g),测得CO2和CH3OH的浓度随时间变化如图所示。
(1)能说明上述反应达到平衡常数K的表达式是___________
(2)平衡时CO2的转化率为___________ 。
(3)平衡混合气体中CO2(g)和H2(g)的质量之比是___________ 。
Ⅱ.在恒温条件下将一定量X和Y的混合气体通入容积为2L的密闭容器中,X和Y两物质的浓度随时间的变化情况如图所示。
(4)写出该反应的化学方程式(反应物或生成物用符号X、Y表示):___________ 。
(5)a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是___________ 。
(6)如图所示曲线是其他条件不变时,反应物的平衡转化率与温度的关系曲线。点3时刻,v正___________ v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
(1)能说明上述反应达到平衡常数K的表达式是
(2)平衡时CO2的转化率为
(3)平衡混合气体中CO2(g)和H2(g)的质量之比是
Ⅱ.在恒温条件下将一定量X和Y的混合气体通入容积为2L的密闭容器中,X和Y两物质的浓度随时间的变化情况如图所示。
(4)写出该反应的化学方程式(反应物或生成物用符号X、Y表示):
(5)a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是
(6)如图所示曲线是其他条件不变时,反应物的平衡转化率与温度的关系曲线。点3时刻,v正
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解答题-无机推断题
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(0.65)
解题方法
【推荐3】A、B、C、D、E、F六种元素分布在三个不同的短周期,它们的原子序数依次增大,其中B与C为同一周期,D、E、F为同一周期,A与D,C与F分别为同一主族,C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍,D是所在周期原子半径最大的元素。又知六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体,三种是固体。请回答下列问题:
(1)由A、C两元素可以组成X、Y两种化合物,X在一定条件下可心分解成Y,X的电子式为____________ ,其分子属于________ (填“极性”或“非极性”)分子。D与C形成的化合物D2C2可与Y的应生成单质C,该反应的化学方程式为___________ 。
(2)E是非金属元素,其单质在电子工业中有重要应用,请写出工业生产单质E的化学反应程式:____________________ 。
(3)一定条件下,A的单质气体与B的单质气体充分反应生成W气体(已知nA:nB=3:1),W的空间构型为_______ ,工业上合成W气体选择的条件是_________ 。
(4)A的单质与C的单质在KOH的浓溶液中可以形成原电池,如果以金属M和金属N为惰性电极,在电池的M极通入A的单质气体,N极通入C的单质气体,则M极的电极反应式为_________________________ 。
(5)在10L的密闭容器中,通入2molFC2气体和3mol C的气体单质,一定条件下反应后生成FC3气体,当反应达到平衡时,单质C的浓度为0.21mol/L,则平衡时FC2的转化率为________ 。
(1)由A、C两元素可以组成X、Y两种化合物,X在一定条件下可心分解成Y,X的电子式为
(2)E是非金属元素,其单质在电子工业中有重要应用,请写出工业生产单质E的化学反应程式:
(3)一定条件下,A的单质气体与B的单质气体充分反应生成W气体(已知nA:nB=3:1),W的空间构型为
(4)A的单质与C的单质在KOH的浓溶液中可以形成原电池,如果以金属M和金属N为惰性电极,在电池的M极通入A的单质气体,N极通入C的单质气体,则M极的电极反应式为
(5)在10L的密闭容器中,通入2molFC2气体和3mol C的气体单质,一定条件下反应后生成FC3气体,当反应达到平衡时,单质C的浓度为0.21mol/L,则平衡时FC2的转化率为
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【推荐1】燃煤电厂排放的氮氧化物是造成酸雨、光化学污染等环境问题的主要成因之一。高温喷氨脱硝技术是建立在空气分级基础上的多种脱硝技术联用方法,在炉内主燃区形成的高温、缺氧环境下喷入氨气,从而还原烟气中的NO。反应原理:。回答下列问题:
(1)该反应能自发进行的条件是_______ (填选项字母)。
A.高温 B.低温 C.任意温度
(2)已知部分化学键的键能如下表所示:
通过计算得出a=_______ (保留三位有效数字)。
(3)反应相同的时间,反应温度对与NO反应的影响如图1所示,其中NSR为氨氮物质的量之比。
最佳的氨氮物质的量之比为_______ (填“0.5”或“1”)。当反应温度高于时,NO体积分数增大的原因是_______ (任写两条)。
(4)一定温度下,向恒容密闭容器中充入和,测得初始压强为,发生反应,平衡时和的物质的量分别为0.60mol和0.50mol。则该反应的化学平衡常数_______ (用分数表示。用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(5)以氨气代替氢气来研发氨燃料电池是当前科研的一个热点,氨燃料电池使用的电解质溶液是KOH溶液,电池反应为。用该电池电解NO制备的工作原理如图2所示:
氨燃料电池在放电时,负极的电极反应式为_______ ;图2中阴极的电极反应式为_______ 。
(1)该反应能自发进行的条件是
A.高温 B.低温 C.任意温度
(2)已知部分化学键的键能如下表所示:
化学键 | N-H | N≡N | H-O | N≡O |
键能/ | 393 | 943 | 463 | a |
通过计算得出a=
(3)反应相同的时间,反应温度对与NO反应的影响如图1所示,其中NSR为氨氮物质的量之比。
最佳的氨氮物质的量之比为
(4)一定温度下,向恒容密闭容器中充入和,测得初始压强为,发生反应,平衡时和的物质的量分别为0.60mol和0.50mol。则该反应的化学平衡常数
(5)以氨气代替氢气来研发氨燃料电池是当前科研的一个热点,氨燃料电池使用的电解质溶液是KOH溶液,电池反应为。用该电池电解NO制备的工作原理如图2所示:
氨燃料电池在放电时,负极的电极反应式为
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(0.65)
解题方法
【推荐2】碳、氮化合物在生产、生活中具有重要作用。回答下列问题:
(1)已知在298K和101KPa条件下,有如下反应:
反应Ⅰ:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ•mol-1
反应Ⅱ:2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2=-221kJ•mol-1
反应Ⅲ:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H3=+180.5kJ•mol-1
①汽车尾气净化原理为反应Ⅳ:2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g),其反应热ΔH=______ ,该反应能自发进行的条件是______ (填“低温”或“高温”)。
②在恒容密闭容器中发生Ⅳ的反应,下列有关该反应的说法中正确的是____ (填字母)。
A.升高温度,平衡常数减小
B.体系达到平衡后,加入催化剂,平衡正向移动
C.增大,平衡逆向移动,NO的转化率降低
D.其他条件不变,向平衡体系充入CO2气体,K值减小
E.该反应过程中,气体的密度始终保持不变
(2)氮的一种氢化物是HN3,其水溶液酸性与醋酸相似,常温下,将a mol·L-1的HN3与b mol·L-1的Ba(OH)2溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(N),则该混合物溶液呈_____ (填“酸”“碱”或“中”)性,混合液中c(HN3)=_____ mol·L-1。
(3)利用电解法可以消除废水溶液中CN-,其原理为:碱性条件下,阳极Cl-先转化为ClO-,再将CN-氧化为两种无污染的气体。
①阳极电极反应式为_____ 。
②阳极附近溶液中除去CN-的离子方程式为______ 。
(1)已知在298K和101KPa条件下,有如下反应:
反应Ⅰ:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ•mol-1
反应Ⅱ:2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2=-221kJ•mol-1
反应Ⅲ:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H3=+180.5kJ•mol-1
①汽车尾气净化原理为反应Ⅳ:2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g),其反应热ΔH=
②在恒容密闭容器中发生Ⅳ的反应,下列有关该反应的说法中正确的是
A.升高温度,平衡常数减小
B.体系达到平衡后,加入催化剂,平衡正向移动
C.增大,平衡逆向移动,NO的转化率降低
D.其他条件不变,向平衡体系充入CO2气体,K值减小
E.该反应过程中,气体的密度始终保持不变
(2)氮的一种氢化物是HN3,其水溶液酸性与醋酸相似,常温下,将a mol·L-1的HN3与b mol·L-1的Ba(OH)2溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(N),则该混合物溶液呈
(3)利用电解法可以消除废水溶液中CN-,其原理为:碱性条件下,阳极Cl-先转化为ClO-,再将CN-氧化为两种无污染的气体。
①阳极电极反应式为
②阳极附近溶液中除去CN-的离子方程式为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐3】回答下列问题
(1)工业合成氨的反应为:。已知在298 K时,,
①根据反应的焓变和熵变,分析在298 K时合成氨反应___________ (填“能”、“不能”或“无法判断”)正向自发进行。
②有利于化学平衡向生成氨的方向移动的是___________ 。
A.升高温度,增大压强 B.升高温度,减小压强
C.降低温度,减小压强 D.降低温度,增大压强
③下图为合成氨生产设备流程示意图,下列说法错误的是___________
A.为防止原料气中混有的杂质使催化剂“中毒”而丧失催化活性,原料气必须经过净化
B.压缩机加压过程,既要考虑平衡移动的问题,又要考虑加压对设备材料的强度设备的制造要求的问题
C.合成氨反应的温度控制在500℃左右,此温度下反应物的平衡转化率最大
D.冷却过程,及时将从平衡混合物中分离除去,促使合成氨反应向生成氨气的方向移动
④假设在恒温恒容的密闭容器中,通入2 mol、6 mol以及4 molAr,达平衡时,氮气的转化率为50%,平衡总压为20MPa,计算平衡常数___________ 。(计算可用平衡体系物质的分压代替浓度,代入平衡常数表达式,某物质分压=总压×该物质的体积分数)
(2)研究1,3-丁二烯和以物质的量之比为1:1加成时的反应:
1,2-加成:(产物A)
1,4-加成:(产物B)
1,3-丁二烯和以物质的量之比为1:1加成时的反应过程和能量变化如图:
①稳定性:A___________ B(填“>”、“=”或“<”)
②探究1,2-加成和1,4-加成的影响因素。
实验1:将1,3-丁二烯和以物质的量之比1:1加成,不同温度,相同时间内测定A和B在产物中的含量,低温时产物以A为主,较高温度时以B为主。
实验2:加热实验1中低温时的反应产物,A的含量减少,B的含量增大。
实验3:在实验1的基础上,充分延长反应时间,无论是低温还是高温,产物中B的含量均增大。
结合反应过程和能量变化的示意图,解释实验1中低温时产物以A为主的原因___________ 。
③说明实验2中,升高温度,A转化为B经历的物质转化过程是___________ 。
(1)工业合成氨的反应为:。已知在298 K时,,
①根据反应的焓变和熵变,分析在298 K时合成氨反应
②有利于化学平衡向生成氨的方向移动的是
A.升高温度,增大压强 B.升高温度,减小压强
C.降低温度,减小压强 D.降低温度,增大压强
③下图为合成氨生产设备流程示意图,下列说法错误的是
A.为防止原料气中混有的杂质使催化剂“中毒”而丧失催化活性,原料气必须经过净化
B.压缩机加压过程,既要考虑平衡移动的问题,又要考虑加压对设备材料的强度设备的制造要求的问题
C.合成氨反应的温度控制在500℃左右,此温度下反应物的平衡转化率最大
D.冷却过程,及时将从平衡混合物中分离除去,促使合成氨反应向生成氨气的方向移动
④假设在恒温恒容的密闭容器中,通入2 mol、6 mol以及4 molAr,达平衡时,氮气的转化率为50%,平衡总压为20MPa,计算平衡常数
(2)研究1,3-丁二烯和以物质的量之比为1:1加成时的反应:
1,2-加成:(产物A)
1,4-加成:(产物B)
1,3-丁二烯和以物质的量之比为1:1加成时的反应过程和能量变化如图:
①稳定性:A
②探究1,2-加成和1,4-加成的影响因素。
实验1:将1,3-丁二烯和以物质的量之比1:1加成,不同温度,相同时间内测定A和B在产物中的含量,低温时产物以A为主,较高温度时以B为主。
实验2:加热实验1中低温时的反应产物,A的含量减少,B的含量增大。
实验3:在实验1的基础上,充分延长反应时间,无论是低温还是高温,产物中B的含量均增大。
结合反应过程和能量变化的示意图,解释实验1中低温时产物以A为主的原因
③说明实验2中,升高温度,A转化为B经历的物质转化过程是
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