回收利用CO2是环境科学研究的热点课题,是减轻温室效应危害的重要途径。
(1)工业上,利用天然气与二氧化碳反应制备合成气(CO和H2),化学方程式为CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2O(g)上述反应的能量变化如图1所示,该反应是________ (填“吸热反应,或“放热反应”)。
(2)工业上用CO2生产甲醇(CH3OH)燃料,可以将CO2变废为宝。在体积为1L的密闭容器中,充入1molO2和4molH2,一定条件下发-反应:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如上图2所示。
①从反应开始到平衡,用CH3OH表示的平均反应速率为______ 。
②若反应CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)在四种不同情况下的反应速率分别为:
A.v(H2)=0.01mol•L-1•s-1 B.v(CO2)=0.15mol•L-1•s-1
C.v(CH3OH)=0.3mol•L-1•min-1 D.v(H2O)=0.45mol•L-1•min-1
该反应进行由快到慢的顺序为______ (填字母)。
③下列描述能说明反应达到最大限度的是_______ (填字母)。
A.混合气体的密度保持不变
B.混合气体中CH3OH的体积分数约为21.4%
C.混合气体的总质量保持不变
D.H2、CH3OH的生成速率之比为3∶1
(3)甲醇(CH3OH)是一种可再生能源,具有广阔的开发和应用前景。以甲醇、氧气和KOH溶液为原料,石墨为电极制造新型手机电池,甲醇在______ 极反应,电极反应式为____________ 。
(1)工业上,利用天然气与二氧化碳反应制备合成气(CO和H2),化学方程式为CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2O(g)上述反应的能量变化如图1所示,该反应是
(2)工业上用CO2生产甲醇(CH3OH)燃料,可以将CO2变废为宝。在体积为1L的密闭容器中,充入1molO2和4molH2,一定条件下发-反应:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如上图2所示。
①从反应开始到平衡,用CH3OH表示的平均反应速率为
②若反应CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)在四种不同情况下的反应速率分别为:
A.v(H2)=0.01mol•L-1•s-1 B.v(CO2)=0.15mol•L-1•s-1
C.v(CH3OH)=0.3mol•L-1•min-1 D.v(H2O)=0.45mol•L-1•min-1
该反应进行由快到慢的顺序为
③下列描述能说明反应达到最大限度的是
A.混合气体的密度保持不变
B.混合气体中CH3OH的体积分数约为21.4%
C.混合气体的总质量保持不变
D.H2、CH3OH的生成速率之比为3∶1
(3)甲醇(CH3OH)是一种可再生能源,具有广阔的开发和应用前景。以甲醇、氧气和KOH溶液为原料,石墨为电极制造新型手机电池,甲醇在
更新时间:2019-09-04 15:33:09
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【推荐1】氧化亚氮(N2O)是一种强温室气体,且易转换成颗粒污染物。研究氧化亚氮分解对环境保护有重要意义。
(1)污水生物脱氮过程中,在异养微生物催化下,硝酸铵可分解为N2O和另一种产物,该反应的化学方程式为___ 。
(2)已知反应2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)的△H=-163kJ/mol,1molN2(g),1molO2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收945kJ,498kJ的能量,则1molN2O(g)分子中化学键断裂时需要吸收的能量为___ kJ。
(3)在一定温度下的恒容容器中,反应2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)的部分实验数据如下:
①在0~20min时段,反应速率v(N2O)为___ mol•L-1•min-1。
②若N2O起始浓度c0为0.150 mol•L-1,则反应至30min时N2O的转化率α=___ 。比较不同起始浓度时N2O的分解速率:v(c0=0.150mol•L-1)___ v(c0=0.001mol•L-1)(填“>”、“=”或“<”)。
③不同温度(T)下,N2O分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间),则T1____ T2(填“>”、“=”或“<”)。当温度为T1、起始压强为p0,反应至t1min时,体系压强p=___ (用p0表示)。
(4)碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:
第一步 I2(g) 2I(g) (快反应)
第二步 I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g) (慢反应)
第三步 IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I(g) (快反应)
实验表明,含碘时N2O分解速率方程v=k•c(N2O)•[c(I2)]0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是___ (填标号)。
A.N2O分解反应中,k(含碘)>k(无碘)
B.第一步对总反应速率起决定作用
C.第二步活化能比第三步大
D.I2浓度与N2O分解速率无关
(1)污水生物脱氮过程中,在异养微生物催化下,硝酸铵可分解为N2O和另一种产物,该反应的化学方程式为
(2)已知反应2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)的△H=-163kJ/mol,1molN2(g),1molO2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收945kJ,498kJ的能量,则1molN2O(g)分子中化学键断裂时需要吸收的能量为
(3)在一定温度下的恒容容器中,反应2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)的部分实验数据如下:
反应时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
c(N2O)/mol•L-1 | 0.100 | 0.090 | 0.080 | 0.070 | 0.060 | 0.050 | 0.040 | 0.030 | 0.020 | 0.010 | 0.010 |
②若N2O起始浓度c0为0.150 mol•L-1,则反应至30min时N2O的转化率α=
③不同温度(T)下,N2O分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间),则T1
(4)碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:
第一步 I2(g) 2I(g) (快反应)
第二步 I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g) (慢反应)
第三步 IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I(g) (快反应)
实验表明,含碘时N2O分解速率方程v=k•c(N2O)•[c(I2)]0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是
A.N2O分解反应中,k(含碘)>k(无碘)
B.第一步对总反应速率起决定作用
C.第二步活化能比第三步大
D.I2浓度与N2O分解速率无关
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【推荐2】2023年5月30日我国神舟十六号“博士乘组”三位航天员直飞太空,与神舟十五号三位航天员胜利会师中国空间站。飞船采用的改进型火箭推进剂为无色气体N2O4,已知NO2和N2O4的结构式分别是。实验测得N-N键键能为167kJ/mol,NO2中氮氧键的键能为466kJ/mol,N2O4中氮氧键的键能为438.5kJ/mol。
(1)写出N2O4转化为NO2的热化学方程式:_______ 。
(2)在100℃时,将0.40mol的NO2气体充入2L的密闭容器中,每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析,得到如表所示数据。
平衡常数可用反应体系中气体物质分压表示,即表达式中用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压物质的量分数[例如:]。设反应开始时体系压强为,反应平衡时各组分压强关系表达的平衡常数。
①_______ ,_______ 。
②上述反应平衡时,体系压强为_______ ,_______ 。
③内,的平均反应速率为_______ 。
(3)反应,一定条件下与的消耗速率 与自身压强间存在:、,其中、是与反应及温度有关的常数。
①平衡时,_______ 。
②一定温度下,、与平衡常数的关系是_______ 。
(1)写出N2O4转化为NO2的热化学方程式:
(2)在100℃时,将0.40mol的NO2气体充入2L的密闭容器中,每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析,得到如表所示数据。
时间/s | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
n(NO2)/mol | 0.40 | n1 | 0.26 | n3 | n4 |
n(N2O4)/mol | 0.00 | 0.05 | n2 | 0.08 | 0.08 |
①
②上述反应平衡时,体系压强为
③内,的平均反应速率为
(3)反应,一定条件下与的
①平衡时,
②一定温度下,、与平衡常数的关系是
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【推荐3】双氧水适用于医用伤口及环境消毒。
(1)写出MnO2催化双氧水分解的化学方程式____ 。
(2)为了证实MnO2确实起催化作用,需做的实验有____ 。(填序号)
①取amL0.40mol·L-1H2O2观察产生气泡速率
②称量mgMnO2粉末
③取amL0.40mol·L-1H2O2加入mgMnO2,观察产生气泡速率
④过滤③反应后溶液,洗涤、干燥、称量MnO2质量为mg
查阅资料:MnO2的催化机理为两步
第一步:MnO2+H2O2=H2MnO4
第二步:____ 。
MnO2通过改变反应过程,降低了反应所需的活化能,加快了反应速率,实验中发现试管温度升高(烫手)。
(3)取10mL0.40mol·L-1H2O2溶液发生催化分解,不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如表。(溶液体积变化忽略不计)
①该反应分解速率的变化趋势是____ ,原因是____ 。
②0~6min的平均反应反应速率:v(H2O2)=_____ mol·L-1·min-1。
③6min时,c(H2O2)=_____ 。
(1)写出MnO2催化双氧水分解的化学方程式
(2)为了证实MnO2确实起催化作用,需做的实验有
①取amL0.40mol·L-1H2O2观察产生气泡速率
②称量mgMnO2粉末
③取amL0.40mol·L-1H2O2加入mgMnO2,观察产生气泡速率
④过滤③反应后溶液,洗涤、干燥、称量MnO2质量为mg
查阅资料:MnO2的催化机理为两步
第一步:MnO2+H2O2=H2MnO4
第二步:
MnO2通过改变反应过程,降低了反应所需的活化能,加快了反应速率,实验中发现试管温度升高(烫手)。
(3)取10mL0.40mol·L-1H2O2溶液发生催化分解,不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如表。(溶液体积变化忽略不计)
t/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
V(O2)/mL | 0.0 | 7.9 | 17.2 | 22.4 | 26.5 | 29.9 |
②0~6min的平均反应反应速率:v(H2O2)=
③6min时,c(H2O2)=
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【推荐1】氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理对于消除环境污染有重要意义。
(1)NO在空气中存在如下反应:2NO(g) + O2(g) ⇌2NO2(g) ∆H;该反应分两步完成,其反应历程如图所示:
回答下列问题:
①写出反应I的热化学方程式_______ 。
②反应I和反应Ⅱ中,一个是快反应,会快速建立平衡状态,而另一个是慢反应。决定2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)反应速率的是_______ (填“反应I”或“反应Ⅱ”);对该反应体系升高温度,发现总反应速率反而变慢,其原因可能是_______ (反应未使用催化剂)。
(2)用活性炭还原法处理氮氧化物的有关反应为:C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g)。向恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,T℃时,各物质起始浓度及10min和20min各物质平衡浓度如表所示:
①T℃时,该反应的平衡常数为_______ (保留两位有效数字)。
②在10min时,若只改变某一条件使平衡发生移动,20min时重新达到平衡,则改变的条件是_______ 。
(3)NO2存在如下平衡:2NO2(g)⇌N2O4(g) ∆H<0,在一定条件下NO2与N2O4的消耗速率与各自的分压(分压=总压×物质的量分数)有如下关系:v(NO2)=k1•p2(NO2),v(N2O4)=k2•p(N2O4),相应的速率与其分压关系如图所示。一定温度下,k1、k2与平衡常数kp(压力平衡常数,用平衡分压代替平衡浓度计算)间的关系是k1=_______ ;在图中标出点中,指出能表示反应达到平衡状态的点是_______ 。
(1)NO在空气中存在如下反应:2NO(g) + O2(g) ⇌2NO2(g) ∆H;该反应分两步完成,其反应历程如图所示:
回答下列问题:
①写出反应I的热化学方程式
②反应I和反应Ⅱ中,一个是快反应,会快速建立平衡状态,而另一个是慢反应。决定2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)反应速率的是
(2)用活性炭还原法处理氮氧化物的有关反应为:C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g)。向恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,T℃时,各物质起始浓度及10min和20min各物质平衡浓度如表所示:
浓度/mol·L-1 时间/min | NO | N2 | CO2 |
0 | 0.100 | 0 | 0 |
10 | 0.040 | 0.03 | 0.030 |
20 | 0.032 | 0.034 | 0.017 |
①T℃时,该反应的平衡常数为
②在10min时,若只改变某一条件使平衡发生移动,20min时重新达到平衡,则改变的条件是
(3)NO2存在如下平衡:2NO2(g)⇌N2O4(g) ∆H<0,在一定条件下NO2与N2O4的消耗速率与各自的分压(分压=总压×物质的量分数)有如下关系:v(NO2)=k1•p2(NO2),v(N2O4)=k2•p(N2O4),相应的速率与其分压关系如图所示。一定温度下,k1、k2与平衡常数kp(压力平衡常数,用平衡分压代替平衡浓度计算)间的关系是k1=
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【推荐2】某温度时在2L的密闭容器中,X、Y、Z(均为气体)三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。
(1)该反应的化学方程式为_______ 。
(2)用Z的浓度变化表示0~2min间的平均反应速率v(Z)=_______ 。
(3)反应达平衡时,容器内混合气体的总压强是起始时_______ 倍。
(4)下列能判断该反应达到了平衡状态_______
A.混合物的密度不再改变
B.2min后,反应停止
C.混合物各组分的物质的量浓度不再改变
(1)该反应的化学方程式为
(2)用Z的浓度变化表示0~2min间的平均反应速率v(Z)=
(3)反应达平衡时,容器内混合气体的总压强是起始时
(4)下列能判断该反应达到了平衡状态
A.混合物的密度不再改变
B.2min后,反应停止
C.混合物各组分的物质的量浓度不再改变
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【推荐3】(Ⅰ)回答下列问题:
(1)已知C(s,石墨)=C(s,金刚石) ΔH>0,则稳定性:金刚石___________ (填“>”“<”)石墨。
(2)已知:2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2,则ΔH1___________ (填“>”或“<”)ΔH2。
(Ⅱ)某温度时,在2 L容器中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由此分析:
(3)该反应的化学方程式为___________ 。
(4)对于上述反应,在不同时间段内所测反应速率如下,则表示该化学反应进行由快到慢顺序为___________(用字母表示)。
(5)下列措施能加快反应速率的是____ 。
A.恒压时充入He B.恒容时充入He C.恒容时充入Z D.及时分离出X E.升高温度 F.选择高效催化剂
(1)已知C(s,石墨)=C(s,金刚石) ΔH>0,则稳定性:金刚石
(2)已知:2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2,则ΔH1
(Ⅱ)某温度时,在2 L容器中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由此分析:
(3)该反应的化学方程式为
(4)对于上述反应,在不同时间段内所测反应速率如下,则表示该化学反应进行由快到慢顺序为___________(用字母表示)。
A.v(X)=1.2 mol·L-1·min-1 | B.v(Y)=1.5 mol·L-1·min-1 |
C.v(Z)=0.6 mol·L-1·min-1 | D.v(Z)=0.015 mol·L-1·s-1 |
A.恒压时充入He B.恒容时充入He C.恒容时充入Z D.及时分离出X E.升高温度 F.选择高效催化剂
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【推荐1】我国科学家研制出催化剂将CO2转化为烃的效率提高1000倍。已知:在某催化剂作用下,CO2和H2发生反应如下:4CO2(g) +13H2(g)C4H10(g) +8H2O(g) △H
(1)已知C4H10(g)、H2(g)的燃烧热△H分别为-2900 kJ·mol-1、-285.8 kJ·mol-1,H2O(I)=H2O(g) △H3= +44 kJ·mol-1.则△H=_______ kJ·mol-1。
(2)在恒容恒温条件下,向密闭容器中充入CO2、H2,加入合适催化剂发生上述反应,下列情况表明反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
(3)在密闭容器中充入适量CO2和H2,发生上述反应,单位时间内CO2的转化率与温度、催化剂的关系如图1所示。
①催化效率,Cat2_______ (填“>”、“<”或“=”)Catl。
②a点_______ (填 “达到”或 “未达到”)平衡,理由是_______ 。b点之后CO2的转化率降低,可能的原因是_______ 。
(4)在密闭容器中充入0.4 mol CO2和1.3 mol H2发生上述反应,测得CO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示。
①p2_______ (填 “>”、 “<”或 “=”)p1,随着温度升高,不同压强下,CO2的平衡转化率接近相等,其主要原因是_______ 。
②已知M点对应的容器体积为1 L,则在300℃下平衡常数K=_______ (只列计算式)。
(1)已知C4H10(g)、H2(g)的燃烧热△H分别为-2900 kJ·mol-1、-285.8 kJ·mol-1,H2O(I)=H2O(g) △H3= +44 kJ·mol-1.则△H=
(2)在恒容恒温条件下,向密闭容器中充入CO2、H2,加入合适催化剂发生上述反应,下列情况表明反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
A.混合气体密度保持不变 | B.气体总压强保持不变 |
C.气体平均摩尔质量保持不变 | D.混合气体中C4H10体积分数保持不变 |
①催化效率,Cat2
②a点
(4)在密闭容器中充入0.4 mol CO2和1.3 mol H2发生上述反应,测得CO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示。
①p2
②已知M点对应的容器体积为1 L,则在300℃下平衡常数K=
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【推荐2】乙酸乙酯是一种重要的有机化工原料和工业溶剂,具有优异的溶解性、快干性,用途广泛。某化学小组设计实验探究影响乙酸乙酯水解速率的因素,回答下列问题:已知:乙酸乙酯[]在稀酸或稀碱溶液中均可水解,反应方程式:、
(l)请完成上表,其中V1=___________ ,V2=___________ 。
(2)实验①和实验___________ 探究温度对反应速率的影响;②试管中的酯层减少比①试管更快,说明___________ 。
(3)有机物R和乙酸乙酯互为同分异构体,且R与乙酸互为同系物,则R可能的结构简式为___________ 。
(4)下列有关实验③说法正确的是___________ 。
A.酯层体积不再改变时,说明反应停止
B.其它条件不变,将酯的用量增加1倍,则反应开始时速率提高1倍
C.时,说明反应达到平衡状态
D.时,反应达到平衡状态
编号 | ① | ② | ③ | ④ |
温度/℃ | 50 | 50 | 50 | 75 |
乙酸乙酯/mL | 3 | 3 | 3 | 3 |
NaOH溶液/ mL | 2 | 5 | 0 | V2 |
稀溶液/ mL | 0 | 0 | 2 | 0 |
蒸馏水/ mL | 3 | V1 | 3 | 3 |
(2)实验①和实验
(3)有机物R和乙酸乙酯互为同分异构体,且R与乙酸互为同系物,则R可能的结构简式为
(4)下列有关实验③说法正确的是
A.酯层体积不再改变时,说明反应停止
B.其它条件不变,将酯的用量增加1倍,则反应开始时速率提高1倍
C.时,说明反应达到平衡状态
D.时,反应达到平衡状态
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【推荐3】杭州亚运会开幕式首次使用废碳再生的绿色零碳甲醇作为主火炬塔燃料,实现循环内的零排放。“零碳甲醇”作为公认的新型清洁可再生能源,不易爆炸、储运安全便捷。甲醇的制备方法有一氧化碳催化加氢法、甲烷催化氧化法、二氧化碳加氢法等。回答下列问题:
I.一氧化碳催化加氢法
(1)已知:;
;
。
则___________ 。
(2)在恒温恒容密闭容器中进行反应,下列可以作为反应达到平衡状态标志的是___________(填字母)。
Ⅱ.甲烷催化氧化法
主反应:
副反应:
(3)科学家将、和(是活性催化剂)按一定体积比在催化剂表面合成甲醇,部分反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注,代表过渡态)。
该历程中正反应的最大活化能为___________ ,写出该步骤反应的化学方程式:___________ 。
(4)向某刚性容器中按体积比为2:1:7充入、和,在下反应达到平衡时,的选择性[甲醇的选择性=]为,的转化率为,则此温度下副反应的压强平衡常数___________ (压强代替浓度,分压=总压×物质的量分数,保留小数点后一位)。
Ⅲ.二氧化碳加氢法
(5)对于反应,,。其中、分别为正、逆反应速率常数,p为气体分压。在下,分别按初始投料比,、进行反应,测得的平衡转化率随压强变化的关系如图所示:
投料比n(CO2):n(H2)=1:3的曲线是_______ (填“a”“b”或“c”)。
该温度下,测得某时刻p(CO2)=0.2MPa,p(CH3OH)=p(H2O)=0.1MPa,p(H2)=0.4MPa,此时v正:v逆=_________ (保留两位有效数字)
(6)我国科学家研发的“液态太阳燃料合成”工艺流程如图所示
写出总反应的化学方程式为_________ 。
I.一氧化碳催化加氢法
(1)已知:;
;
。
则
(2)在恒温恒容密闭容器中进行反应,下列可以作为反应达到平衡状态标志的是___________(填字母)。
A.单位时间内生成的同时消耗 |
B.混合气体的密度不再改变 |
C.反应速率 |
D.混合气体的平均相对分子质量不再改变 |
Ⅱ.甲烷催化氧化法
主反应:
副反应:
(3)科学家将、和(是活性催化剂)按一定体积比在催化剂表面合成甲醇,部分反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注,代表过渡态)。
该历程中正反应的最大活化能为
(4)向某刚性容器中按体积比为2:1:7充入、和,在下反应达到平衡时,的选择性[甲醇的选择性=]为,的转化率为,则此温度下副反应的压强平衡常数
Ⅲ.二氧化碳加氢法
(5)对于反应,,。其中、分别为正、逆反应速率常数,p为气体分压。在下,分别按初始投料比,、进行反应,测得的平衡转化率随压强变化的关系如图所示:
投料比n(CO2):n(H2)=1:3的曲线是
该温度下,测得某时刻p(CO2)=0.2MPa,p(CH3OH)=p(H2O)=0.1MPa,p(H2)=0.4MPa,此时v正:v逆=
(6)我国科学家研发的“液态太阳燃料合成”工艺流程如图所示
写出总反应的化学方程式为
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【推荐1】目前工业上可用来生产燃料甲醇,某温度下,向体积为2L的恒容密闭容器中,充入和,5min后达到化学平衡状态,此时的平衡转化率为75%。下图表示该反应进行过程中能量的变化。
(1)由图可知该反应正逆反应活化能的大小关系为___________ (填“>”、“<”或“=”),其中、两种途径反应速率较快的是___________ (填“”或“”),该反应的热化学方程式为___________ ,该反应的平衡常数表达式为:___________ 。
(2)从反应开始到平衡,用的浓度变化表示平均反应速率=___________ 。
(3)反应过程中,下列能说明该反应达到平衡状态的是_______ (填字母)。
A. B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的平均相对分子质量保持不变 D.体系压强保持不变
E. F.每生成的同时生成
(4)工业上也可用生产甲醇。在一容积可变的密闭容器中充入与,在催化剂作用下发生反应:。的平衡转化率()与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。
①由图可知,该反应在A、B、C三点条件下的平衡常数、和由大到小的顺序为:___________ 。
②若,计算条件下的=___________ (等于平衡时生成物分压幂之积除以反应物分压幂之积,某物质的分压=总压×该物质的物质的量分数)。
(5)用于检测酒驾的酸性燃料电池酒精检测仪工作原理如图所示。
正极的电极反应式为___________ 。
(1)由图可知该反应正逆反应活化能的大小关系为
(2)从反应开始到平衡,用的浓度变化表示平均反应速率=
(3)反应过程中,下列能说明该反应达到平衡状态的是
A. B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的平均相对分子质量保持不变 D.体系压强保持不变
E. F.每生成的同时生成
(4)工业上也可用生产甲醇。在一容积可变的密闭容器中充入与,在催化剂作用下发生反应:。的平衡转化率()与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。
①由图可知,该反应在A、B、C三点条件下的平衡常数、和由大到小的顺序为:
②若,计算条件下的=
(5)用于检测酒驾的酸性燃料电池酒精检测仪工作原理如图所示。
正极的电极反应式为
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
【推荐2】钒是一种重要的合金元素,还用于催化剂和新型电池。从含钒固体废弃物(含有SiO2、Al2O3及其他残渣)中提取钒的一种新工艺主要流程如下:
部分含钒化合物在水中的溶解性如下表:
请回答下列问题:
(1)反应①所得溶液中除H+之外的阳离子有___________ 。
(2)反应②碱浸后滤出的固体主要成分是____________ (写化学式)。
(3)反应④的离子方程式为____________________ 。
(4)25℃、101 kPa时,4Al(s)+3O2(g)==2Al2O3(s) ΔH1=-a kJ/mol
4V(s)+5O2(g)==2V2O5(s) ΔH2=-b kJ/mol
用V2O5发生铝热反应冶炼金属钒的热化学方程式是_____________ 。
(5)钒液流电池(如右上图所示)具有广阔的应用领域和市场前景,该电池中隔膜只允许H+通过。电池放电时负极的电极反应式为__________ ,电池充电时阳极的电极反应式是_________ 。
(6)用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液,以测定反应①后溶液中的含钒量,反应的离子方程式为:2+H2C2O4+2H+=2VO2++2CO2↑+2H2O。取25.00 mL0.1000 mol/LH2C2O4标准溶液于锥形瓶中,加入指示剂,将待测液盛放在滴定管中,滴定到终点时消耗待测液24.0 mL,由此可知,该(VO2)2SO4溶液中钒的含量为______ g/L。
部分含钒化合物在水中的溶解性如下表:
物质 | V2O5 | NH4VO3 | VOSO4 | (VO2)2SO4 |
溶解性 | 难溶 | 难溶 | 可溶 | 易溶 |
(1)反应①所得溶液中除H+之外的阳离子有
(2)反应②碱浸后滤出的固体主要成分是
(3)反应④的离子方程式为
(4)25℃、101 kPa时,4Al(s)+3O2(g)==2Al2O3(s) ΔH1=-a kJ/mol
4V(s)+5O2(g)==2V2O5(s) ΔH2=-b kJ/mol
用V2O5发生铝热反应冶炼金属钒的热化学方程式是
(5)钒液流电池(如右上图所示)具有广阔的应用领域和市场前景,该电池中隔膜只允许H+通过。电池放电时负极的电极反应式为
(6)用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液,以测定反应①后溶液中的含钒量,反应的离子方程式为:2+H2C2O4+2H+=2VO2++2CO2↑+2H2O。取25.00 mL0.1000 mol/LH2C2O4标准溶液于锥形瓶中,加入指示剂,将待测液盛放在滴定管中,滴定到终点时消耗待测液24.0 mL,由此可知,该(VO2)2SO4溶液中钒的含量为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】二甲醚(CH3OCH3)是一种清洁、高效、具有优良的环保性能的可燃物,被称为21世纪的新型能。工业制备二甲醚的生产流程如下:
催化反应室中(压力2.0~10.0MPa,温度300℃)进行下列反应:
(Ⅰ)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1=-90.7kJ·mol-1
(Ⅱ)2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5kJ·mol-1
(Ⅲ)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2kJ·mol-1
(1)催化反应室中的总反应:3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)
①该反应的反应热△H=__________ 。
②催化反应室中采用300℃的反应温度,理由是______________________________ 。
(2)已知:反应(Ⅰ)在300℃时的化学平衡常数为0.27。该温度下将2molCO、3molH2和2molCH3OH充入容积为2L的密闭容器中,此时反应将__________ (填“正向进行”、“逆向进行”或“处于平衡状态”)。
(3)上述流程中二甲醚精制的实验操作名称为____________________ 。
(4)如图为绿色电“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。
①该电池工作时,H+向__________ 极移动(填“正”或“负”);
②a电极的电极反应式为________________________________________ 。
催化反应室中(压力2.0~10.0MPa,温度300℃)进行下列反应:
(Ⅰ)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1=-90.7kJ·mol-1
(Ⅱ)2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5kJ·mol-1
(Ⅲ)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2kJ·mol-1
(1)催化反应室中的总反应:3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)
①该反应的反应热△H=
②催化反应室中采用300℃的反应温度,理由是
(2)已知:反应(Ⅰ)在300℃时的化学平衡常数为0.27。该温度下将2molCO、3molH2和2molCH3OH充入容积为2L的密闭容器中,此时反应将
(3)上述流程中二甲醚精制的实验操作名称为
(4)如图为绿色电“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。
①该电池工作时,H+向
②a电极的电极反应式为
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