科学家对一碳化学进行了广泛深入的研究并取得了一些重要成果。
(1)已知:CO(g)+2H2(g) ⇌ CH3OH(g) △H1=-90.0kJ/mol;
3CH3OH(g) ⇌CH3CH=CH2(g)+3H2O(g) △H2=-31.0kJ/mol
CO与H2合成CH3CH=CH2的热化学方程式为________ 。
(2)甲醇(CH3OH)可作为新型汽车动力燃料,工业上可由CO与 H2在催化剂作用下合成甲醇。现向体积为2L的恒容绝热密闭容器中,充入1molCO 和2molH2发生反应:CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g) △H1=-90.0kJ/mol。当反应进行到5min时达到平衡状态,此时CH3OH的物质的量为0.6mol,则
①5 min内反应的平均速率ν(H2) =_____ mol/(L·min)。
②达到平衡时放出的热量为________ kJ
③不能说明该反应已达到平衡状态的是____ (选填字母标号)
a.CO的物质的量不再改变 b.容器内温度保持不变
c.CH3OH的消耗速率与生成速率相等 d.容器内的密度保持不变
(3)一种甲醇燃料电池如图,使用的电解质溶液是2mol·L-1的KOH溶液。
请写出加入(通入)a物质一极的电极反应式_____ ;每消耗9.6g甲醇转移的电子数为_______ 。
(1)已知:CO(g)+2H2(g) ⇌ CH3OH(g) △H1=-90.0kJ/mol;
3CH3OH(g) ⇌CH3CH=CH2(g)+3H2O(g) △H2=-31.0kJ/mol
CO与H2合成CH3CH=CH2的热化学方程式为
(2)甲醇(CH3OH)可作为新型汽车动力燃料,工业上可由CO与 H2在催化剂作用下合成甲醇。现向体积为2L的恒容绝热密闭容器中,充入1molCO 和2molH2发生反应:CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g) △H1=-90.0kJ/mol。当反应进行到5min时达到平衡状态,此时CH3OH的物质的量为0.6mol,则
①5 min内反应的平均速率ν(H2) =
②达到平衡时放出的热量为
③不能说明该反应已达到平衡状态的是
a.CO的物质的量不再改变 b.容器内温度保持不变
c.CH3OH的消耗速率与生成速率相等 d.容器内的密度保持不变
(3)一种甲醇燃料电池如图,使用的电解质溶液是2mol·L-1的KOH溶液。
请写出加入(通入)a物质一极的电极反应式
更新时间:2019-12-18 15:47:06
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【推荐1】铬及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用。
(1)催化剂Cr2O3可由(NH4)2Cr2O7加热分解制备,反应同时生成无污染气体。①完成化学方程式:_______ +_______ 。
②Cr2O3催化丙烷脱氢过程中,部分反应历程如图,过程的焓变为___________ (列式表示)。
③Cr2O3可用于NH3的催化氧化。设计从NH3出发经过3步反应制备HNO3的路线__________________ (用“→”表示含氮物质间的转化);其中一个有颜色变化的反应的化学方程式为____________ 。
(2)溶液中存在多个平衡。本题条件下仅需考虑如下平衡:
(ⅰ)
(ⅱ) ①下列有关溶液的说法正确的有_______ 。
A.加入少量硫酸,溶液的pH不变
B.加入少量水稀释,溶液中离子总数增加
C.加入少量NaOH溶液,反应(ⅰ)的平衡逆向移动
D.加入少量K2Cr2O7固体,平衡时与的比值保持不变
②25℃时,溶液中随pH的变化关系如图。当时,设、与的平衡浓度分别为x、y、z mol/L,则x、y、z之间的关系式为____________ ;计算溶液中的平衡浓度__________ (写出计算过程,结果保留两位有效数字)。
(1)催化剂Cr2O3可由(NH4)2Cr2O7加热分解制备,反应同时生成无污染气体。①完成化学方程式:
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【推荐2】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。回答下列问题:
(1)已知2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H的反应历程分两步:
①2NO(g)⇌N2O2(g)(快) △H1<0,v1正=k1正c2(NO),v1逆=k1逆c2(N2O2)
②N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g)(慢) △H2<0,v2正=k2正c2(N2O2)•c(O2),v2逆=k2逆c2(NO2)
比较反应①的活化能E1与反应②的活化能E2的大小:E1__ E2(填“>”、“<”或“=”)其判断理由是______ ;2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的平衡常数K与上述反应速率常数k1正、k1逆、k2正、k2逆的关系式为______ ;已知反应速率常数k随温度升高而增大,若升高温度后k2正、k2逆分别增大a倍和b倍,则a_____ b(填“>”、“<”或“=”);一定条件下,2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)达平衡后,升高到某温度,再达平衡后v2正较原平衡减小,根据上述速率方程分析,合理的解释是___________ 。
(2)①以乙烯(C2H4)作为还原剂脱硝(NO),其脱硝机理如图1所示,若反应中n(NO):n(O2)=2:1,则总反应的化学方程式为_____ ;脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图2,为达到最佳脱硝效果,应采用的条件是____ 。
②用NO可直接催化NO分解生成N2、O2,将其反应机理补充完整(Vo代表氧空穴):
2Ni2++2Vo+2NO→2Ni3++2O-+N22O-→O2-+1/2O2+Vo___________
(3)电解NO可制备NH4NO3,其工作原理如图所示,阴极的电极反应式为___ 。
(1)已知2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H的反应历程分两步:
①2NO(g)⇌N2O2(g)(快) △H1<0,v1正=k1正c2(NO),v1逆=k1逆c2(N2O2)
②N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g)(慢) △H2<0,v2正=k2正c2(N2O2)•c(O2),v2逆=k2逆c2(NO2)
比较反应①的活化能E1与反应②的活化能E2的大小:E1
(2)①以乙烯(C2H4)作为还原剂脱硝(NO),其脱硝机理如图1所示,若反应中n(NO):n(O2)=2:1,则总反应的化学方程式为
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2Ni2++2Vo+2NO→2Ni3++2O-+N22O-→O2-+1/2O2+Vo
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【推荐3】甲醇的合成与应用具有广阔的发展前景。
Ⅰ.合成甲醇的部分工艺流程如下:原料气预热装置→合成反应器甲醇
(1)甲烷与水蒸气反应制备合成甲醇的原料气CO、和。
甲烷与水蒸气反应生成和的热化学方程式为_________ 。
(2)在催化剂的作用下,200~300℃时,合成反应器内发生反应:
ⅰ.
ⅱ.
①一段时间内,记录合成反应器出、入口样品的温度,数据如图所示。曲线_________ (填“a”或“b”)是合成反应器出口样品的温度。
②如果你是工程师,请对合成反应器中压强的控制提出建议并说明理由:_________ 。合成反应器中有少量的副反应,会生成二甲醚、甲酸甲酯等。已知沸点:甲醇64.7℃;二甲醚;甲酸甲酯32.0℃。
③CO和生成二甲醚的化学方程式是_________ 。
④从合成反应器出来的产品经分离提纯可以得到甲醇,请简述该方法_________ 。
Ⅱ.如图为甲醇燃料电池的示意图。
(3)①通入的一侧是燃料电池的_________ 极(填“正”或“负”)。
②质子交换膜材料的合成是燃料电池的核心技术。我国科研人员研发的一种质子交换膜材料的结构片段如下,它由三种单体缩聚而成。
已知:
单体的结构简式是: 、_________ 、_________ 。
Ⅰ.合成甲醇的部分工艺流程如下:原料气预热装置→合成反应器甲醇
(1)甲烷与水蒸气反应制备合成甲醇的原料气CO、和。
甲烷与水蒸气反应生成和的热化学方程式为
(2)在催化剂的作用下,200~300℃时,合成反应器内发生反应:
ⅰ.
ⅱ.
①一段时间内,记录合成反应器出、入口样品的温度,数据如图所示。曲线
②如果你是工程师,请对合成反应器中压强的控制提出建议并说明理由:
③CO和生成二甲醚的化学方程式是
④从合成反应器出来的产品经分离提纯可以得到甲醇,请简述该方法
Ⅱ.如图为甲醇燃料电池的示意图。
(3)①通入的一侧是燃料电池的
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【推荐1】消除尾气中的NO是环境科学研究的热点课题。
I.NO氧化机理
已知:2NO(g)+O2(g)===2NO2(g)△H=-110kJ·mol-1;25℃时,将NO和O2按物质的量之比为2:1充入刚性反应容器中,用测压法研究其反应的进行情况。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示(忽略NO2与N2O4的转化)
(1)0~80min,v(O2)=_____ kPa/min;随着反应进行,反应速率逐渐减小的原因是____ 。用压强代替浓度所得到的平衡常数用K(p)表示,25℃时,K(p)的值为____ (保留3位有效数字)。
(2)查阅资料,对于总反应2NOg)+O2(g)=2NO2(g)有如下两步历程
第一步2NO(g)====N2O2(g) 快速反应
第二步N2O2(g)+O2(g)=2NO2(g) 慢反应
总反应速率主要由第______ 步决定;若利用分子捕获器适当减少反应容器中的N2O2,总反应的平衡常数K(p)将___ (填“增大”、“减小”或“不变”);若提高反应温度至35℃,则体系压强p∞(35℃)______ p∞(25℃)(填“大于”、“等于”或“小于”)。
II.NO的工业处理
(3)H2还原法:2NO(g)+2H2(g)===N2(g)+2H2O(g);△H=a;已知在标准状况,由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的焓变叫标准摩尔生成焓。NO(g)和H2O(g)的标准摩尔生成焓分别为+90kJ/mol、-280kJ/mol,则a=_____ 。
(4)O3-CaSO3联合处理法
NO可以先经O3氧化,再用CaSO3水悬浮液吸收生成的NO2,转化为HNO2,则悬浮液吸收NO2的化学方程式为__________ ;CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液能提高SO32-对NO2的吸收速率。请用平衡移动原理解释其主要原因_________________ (结合化学用语和文字)
I.NO氧化机理
已知:2NO(g)+O2(g)===2NO2(g)△H=-110kJ·mol-1;25℃时,将NO和O2按物质的量之比为2:1充入刚性反应容器中,用测压法研究其反应的进行情况。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示(忽略NO2与N2O4的转化)
t/min | 0 | 80 | 160 | |
p/kpa | 75.0 | 63.0 | 55.0 | 55.0 |
(1)0~80min,v(O2)=
(2)查阅资料,对于总反应2NOg)+O2(g)=2NO2(g)有如下两步历程
第一步2NO(g)====N2O2(g) 快速反应
第二步N2O2(g)+O2(g)=2NO2(g) 慢反应
总反应速率主要由第
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(3)H2还原法:2NO(g)+2H2(g)===N2(g)+2H2O(g);△H=a;已知在标准状况,由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的焓变叫标准摩尔生成焓。NO(g)和H2O(g)的标准摩尔生成焓分别为+90kJ/mol、-280kJ/mol,则a=
(4)O3-CaSO3联合处理法
NO可以先经O3氧化,再用CaSO3水悬浮液吸收生成的NO2,转化为HNO2,则悬浮液吸收NO2的化学方程式为
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【推荐2】肼(N2H4)与N2O4是火箭发射中最常用的燃料与助燃剂,回答下列问题:
(1)T℃时,将一定量的NO2或N2O4充入一个容积为2L的恒容密闭容器中,发生反应2NO2(g)N2O4(g),保持温度不变,各物质的浓度随时间变化关系如下表:
①c(Y)代表___________ (填化学式)的浓度,20~40s内,用NO2表示的化学反应速率为___________ 。
②该反应的平衡常数K=___________ 。
③60s时容器内混合气体的密度为_____ g·L-1。
④100s时改变的条件是___________ ,重新达到平衡时,与原平衡比较,NO2的体积分数将___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)①已知2N2H4(g)+N2O4(g) 3N2(g)+4H2O(g) △H=-QkJ·mol-1,相关化学键的键能如表所示。
使 1molN2O4(g)完全分解成相应的原子时需要吸收的能量是___________ kJ(用代数式表示)
②相同温度下,向Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个恒压密闭容器中均充入1molN2H4(g)和1molN2O4(g),三个容器的反应压强分别为p1、p2、p3。在其它条件相同的情况下,反应进行到tmin时,N2的体积分数如图所示,此时容器I___________ (填“处于”或“不处于”)化学平衡状态,原因是___________ 。
(1)T℃时,将一定量的NO2或N2O4充入一个容积为2L的恒容密闭容器中,发生反应2NO2(g)N2O4(g),保持温度不变,各物质的浓度随时间变化关系如下表:
时间/s | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
c(X)/mol·L-1 | 0 | 0.080 | 0.110 | 0.120 | 0.120 | 0.200 |
c(Y)mol·L-1 | 0.100 | 0.060 | 0.045 | 0.040 | 0.040 | 0.040 |
②该反应的平衡常数K=
③60s时容器内混合气体的密度为
④100s时改变的条件是
(2)①已知2N2H4(g)+N2O4(g) 3N2(g)+4H2O(g) △H=-QkJ·mol-1,相关化学键的键能如表所示。
化学键 | NN | |||
键能(kJ·mol-1) | a | b | c | d |
②相同温度下,向Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个恒压密闭容器中均充入1molN2H4(g)和1molN2O4(g),三个容器的反应压强分别为p1、p2、p3。在其它条件相同的情况下,反应进行到tmin时,N2的体积分数如图所示,此时容器I
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【推荐3】2022卡塔尔世界杯正如火如荼的举行,新能源客车首次作为主力服务世界杯赛事,尤其是首次大批量引入中国氢能源汽车,引起了业内有关氢能源的讨论。煤的气化是一种重要的制氢途径。
(1)在一定温度下,向体积固定的密闭容器中加入足量的C(s)和1molH2O(g),起始压强为0.2MPa时,发生下列反应生成水煤气:
Ⅰ.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) △H1=+131.4kJ•mol-1
Ⅱ.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H2=-41.1kJ•mol-1
①下列说法正确的是______ 。
A.将炭块粉碎,可加快反应速率
B.混合气体的密度保持不变时,说明反应体系已达到平衡
C.平衡时向容器中充入惰性气体,反应Ⅰ的平衡逆向移动
D.平衡时H2的体积分数可能大于
②反应平衡时,H2O(g)的转化率为50%,CO的物质的量为0.1mol。反应Ⅰ的平衡常数Kp=______ MPa(以分压表示,分压=总压×物质的量分数);此时,整个体系______ (填“吸收”或“放出”)热量______ kJ。
(2)一种脱除和利用水煤气中CO2方法的示意图如图:
①某温度下,吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后,c(CO):c(HCO)=1:2,则该溶液的pH=______ (该温度下H2CO3的Ka1=4.6×10-7,Ka2=5.0×10-11)。
②CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法,其过程中主要发生下列反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=+41.2kJ•mol-1
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H=-122.5kJ•mol-1
在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。其中:
CH3OCH3的选择性=×100%
温度高于300℃,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是_____ ;220℃时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后,测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度,一定能提高CH3OCH3选择性的措施有______ 。
(1)在一定温度下,向体积固定的密闭容器中加入足量的C(s)和1molH2O(g),起始压强为0.2MPa时,发生下列反应生成水煤气:
Ⅰ.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) △H1=+131.4kJ•mol-1
Ⅱ.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H2=-41.1kJ•mol-1
①下列说法正确的是
A.将炭块粉碎,可加快反应速率
B.混合气体的密度保持不变时,说明反应体系已达到平衡
C.平衡时向容器中充入惰性气体,反应Ⅰ的平衡逆向移动
D.平衡时H2的体积分数可能大于
②反应平衡时,H2O(g)的转化率为50%,CO的物质的量为0.1mol。反应Ⅰ的平衡常数Kp=
(2)一种脱除和利用水煤气中CO2方法的示意图如图:
①某温度下,吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后,c(CO):c(HCO)=1:2,则该溶液的pH=
②CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法,其过程中主要发生下列反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=+41.2kJ•mol-1
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H=-122.5kJ•mol-1
在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。其中:
CH3OCH3的选择性=×100%
温度高于300℃,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是
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【推荐1】资源的可持续发展是化学家的重要研究方向。甲醇是优质的清洁燃料,可制作燃料电池。
(Ⅰ)CO2经催化加氢可生成甲醇,主要有以下两个反应:
反应①:CO2(g) + 3H2(g) ⇌ CH3OH(g)+H2O(g) ΔH = –49.6kJ·mol-1
反应②:2CO2(g)+6H2(g) ⇌ CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH = –122.5 kJ·mol-1
(1)反应①的活化能Ea(正)___________ Ea(逆)(填“>”“<”或“=”)。
(2)一定温度下,在某一恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2,发生反应①。下列能说明该反应已达到平衡状态的是___________(填序号)。
(3)在T温度下,将2.5mol CO2和5.5mol H2充入2L的恒容密闭容器中发生反应①和②,达到平衡状态时CH3OH(g)和CH3OCH3(g)的物质的量分别为1mol和0.25mol。则T温度时反应①的平衡常数K为___________ 。
(4)催化剂作用下,充入CO2和H2同时发生反应①和反应②,经相同反应时间,测得不同温度下CO2转化率和CH3OH产率的变化曲线如图。220℃~240℃温度区间CO2转化率和CH3OH产率的变化不一致的可能原因是___________ 。
(5)向2L密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2,在一定条件下,发生反应:CO2(g) + 3H2(g) ⇌ CH3OH(l) + H2O(l) ΔH <0。CO2的浓度随时间(0 ~ t2)变化如图所示。其他条件不变,在t2时间将容器体积缩小至原来的一半,t3时重新达到平衡。请画出t2 ~ t4时段内CO2浓度的变化曲线。___________ (在答题卷对应区域作图)
(Ⅱ)下图是一个电化学过程的示意图:
(6)图中甲池是___________ 装置(填“电解池”或“原电池”)。
(7)写出通入CH3OH一极的电极反应式:___________ 。
(8)乙池中总反应的离子方程式为___________ 。
(9)丙池是体积为 100mL含有如下离子的溶液:
电解一段时间后,当两极收集到相同条件下相同体积的气体时,阳极上收集到氧气的物质的量为___________ mol。(忽略溶液体积的变化和气体产物的溶解)
(Ⅰ)CO2经催化加氢可生成甲醇,主要有以下两个反应:
反应①:CO2(g) + 3H2(g) ⇌ CH3OH(g)+H2O(g) ΔH = –49.6kJ·mol-1
反应②:2CO2(g)+6H2(g) ⇌ CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH = –122.5 kJ·mol-1
(1)反应①的活化能Ea(正)
(2)一定温度下,在某一恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2,发生反应①。下列能说明该反应已达到平衡状态的是___________(填序号)。
A.混合气体的密度不再随时间变化而改变 |
B.气体的压强不再随时间变化而改变 |
C.CH3OH的物质的量不再随时间变化而改变 |
D.单位时间内每形成1.5mol H-H键,同时形成1mol C-H键 |
(4)催化剂作用下,充入CO2和H2同时发生反应①和反应②,经相同反应时间,测得不同温度下CO2转化率和CH3OH产率的变化曲线如图。220℃~240℃温度区间CO2转化率和CH3OH产率的变化不一致的可能原因是
(5)向2L密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2,在一定条件下,发生反应:CO2(g) + 3H2(g) ⇌ CH3OH(l) + H2O(l) ΔH <0。CO2的浓度随时间(0 ~ t2)变化如图所示。其他条件不变,在t2时间将容器体积缩小至原来的一半,t3时重新达到平衡。请画出t2 ~ t4时段内CO2浓度的变化曲线。
(Ⅱ)下图是一个电化学过程的示意图:
(6)图中甲池是
(7)写出通入CH3OH一极的电极反应式:
(8)乙池中总反应的离子方程式为
(9)丙池是体积为 100mL含有如下离子的溶液:
离子 | Cu2+ | H+ | Cl- | SO |
浓度(mol·L-1) | 1.0 | 4.0 | 4.0 | 1.0 |
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【推荐2】硫的氧化物是形成酸雨的罪魁祸首,含硫烟气(主要成分为)的处理备受关注,主要有以下两种方法,请回答下列问题:
1碱液吸收法
步骤1:用足量氨水吸收。
步骤2:再加入熟石灰,发生反应:。
(1)已知:25℃时,;,该温度下,步骤2中反应的平衡常数_____ (用含a、b的代数式表示)。
(2)汽车尾气中的和过氧化氢可设计成酸性原电池,请写出它正极的电极反应式__________ 。
Ⅱ.水煤气还原法
已知:ⅰ.
ⅱ.
(3)写出与反应生成、的热化学方程式为______ 。若该反应在绝热、恒容体系中进行,达到平衡的标志是______ (填序号)。
a.混合气体的平均摩尔质量保持不变
b.混合气体的总压强保持不变
c.与的体积比保持不变
(4)在一定压强下,发生反应ⅱ。平衡时,(二氧化硫的转化率)与原料气投料比和温度(T)的关系如图所示。
①:M_____ (填“>”、“<”成“=”)N。
②逆反应速率:M_____ (填“>”“<”或“=”)Q。
(5)T℃,向恒容密闭容器中充入、和,发生反应ⅰ和反应ⅱ,达到平衡时,和的物质的量分别为、。
①该温度下,反应ⅱ的平衡常数_____ 。
②其他条件不变,时缩小容器容积,____ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
1碱液吸收法
步骤1:用足量氨水吸收。
步骤2:再加入熟石灰,发生反应:。
(1)已知:25℃时,;,该温度下,步骤2中反应的平衡常数
(2)汽车尾气中的和过氧化氢可设计成酸性原电池,请写出它正极的电极反应式
Ⅱ.水煤气还原法
已知:ⅰ.
ⅱ.
(3)写出与反应生成、的热化学方程式为
a.混合气体的平均摩尔质量保持不变
b.混合气体的总压强保持不变
c.与的体积比保持不变
(4)在一定压强下,发生反应ⅱ。平衡时,(二氧化硫的转化率)与原料气投料比和温度(T)的关系如图所示。
①:M
②逆反应速率:M
(5)T℃,向恒容密闭容器中充入、和,发生反应ⅰ和反应ⅱ,达到平衡时,和的物质的量分别为、。
①该温度下,反应ⅱ的平衡常数
②其他条件不变,时缩小容器容积,
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【推荐3】丙烯是重要的有机化工原料,丙烷脱氢是工业生产丙烯的重要途径,其化学方程式为。回答下列相关问题:
(1)已知:I.
II.
则丙烷脱氢制丙烯反应的为___________ 。
(2)一定温度下,向的密闭容器中充入发生脱氢反应,经过达到平衡状态,测得平衡时气体压强是开始的1.5倍。
①丙烯的化学反应速率___________ 。
②下列情况能说明该反应达到平衡状态的是___________ (填字母,下同)。
A.不变
B.与的物质的量之比保持不变
C.混合气体的总压强不变
D.
③欲提高丙烷转化率,采取的措施是___________ 。
A.降低温度 B.升高温度 C.加催化剂 D.及时分离出
④若在恒温、恒压的密闭容器中充入丙烷和氩气发生脱氢反应,起始越大,丙烷的平衡转化率越大,其原因是___________ 。
(3)一定温度下,向恒容密闭容器中充入,开始压强为的气体体积分数与反应时间的关系如图所示:
此温度下该反应的平衡常数___________ (用含字母的代数式表示,是用反应体系中气体物质的分压表示的平衡常数,平衡分压=总压×气体的体积分数)。
(1)已知:I.
II.
则丙烷脱氢制丙烯反应的为
(2)一定温度下,向的密闭容器中充入发生脱氢反应,经过达到平衡状态,测得平衡时气体压强是开始的1.5倍。
①丙烯的化学反应速率
②下列情况能说明该反应达到平衡状态的是
A.不变
B.与的物质的量之比保持不变
C.混合气体的总压强不变
D.
③欲提高丙烷转化率,采取的措施是
A.降低温度 B.升高温度 C.加催化剂 D.及时分离出
④若在恒温、恒压的密闭容器中充入丙烷和氩气发生脱氢反应,起始越大,丙烷的平衡转化率越大,其原因是
(3)一定温度下,向恒容密闭容器中充入,开始压强为的气体体积分数与反应时间的关系如图所示:
此温度下该反应的平衡常数
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【推荐1】甲醇是一种化工原料,在工业生产中有重要的应用。
Ⅰ.在l.0L恒容密闭容器中投入1 molCO2和2.75molH2发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),实验测得不同温度及压强下,平衡时甲醇的物质的量变化如图所示,下列说法正确的是_______ 。
A.该反应的正反应为放热反应
B.压强大小关系为pl<p2<p3
c. M点对应的平衡常数K的值约为1.04×10-2
D.在p2及512K时,图中N点v(正)<v(逆)
Ⅱ.甲醇是基本有机化工原料。甲醇及其可制得的产品的沸点如下。
(1)在425℃、Al2O3做催化剂,甲醇与氨气反应可以制得二甲胺。二甲胺显弱碱性,与盐酸反应生成(CH3)2NH2Cl,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为____________ 。
(2)甲醇制甲醚的化学方程式为2CH3OHCH3OCH3+H2O,一定温度下,在体积为1.0L的恒容密闭容器中发生该反应。已知387℃时该反应的化学平衡常数K=4,若起始时向容器I中充入0.10molCH3OH、0.15molCH3OCH3和0.10molH2O,则反应将向______ (填“正”或“逆”)反应方向进行。
(3)以甲醇为主要原料,电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如下图所示。
电源的负极为__________ (填“A”或“B”),写出阳极的电极反应_________ ;若参加反应的O2为1.12m3(标准状况),则制得的碳酸二甲酯的质量为______ kg。
Ⅰ.在l.0L恒容密闭容器中投入1 molCO2和2.75molH2发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),实验测得不同温度及压强下,平衡时甲醇的物质的量变化如图所示,下列说法正确的是
A.该反应的正反应为放热反应
B.压强大小关系为pl<p2<p3
c. M点对应的平衡常数K的值约为1.04×10-2
D.在p2及512K时,图中N点v(正)<v(逆)
Ⅱ.甲醇是基本有机化工原料。甲醇及其可制得的产品的沸点如下。
名称 | 甲醇 | 二甲胺 | 二甲基甲酰胺 | 甲醚 | 碳酸二甲酯 |
结构简式 | CH3OH | (CH3)2NH | (CH3)2NCHO | CH3OCH3 | (CH3O)2CO |
沸点/℃ | 64.7 | 7.4 | 153 | -24.9 | 90 |
(1)在425℃、Al2O3做催化剂,甲醇与氨气反应可以制得二甲胺。二甲胺显弱碱性,与盐酸反应生成(CH3)2NH2Cl,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为
(2)甲醇制甲醚的化学方程式为2CH3OHCH3OCH3+H2O,一定温度下,在体积为1.0L的恒容密闭容器中发生该反应。已知387℃时该反应的化学平衡常数K=4,若起始时向容器I中充入0.10molCH3OH、0.15molCH3OCH3和0.10molH2O,则反应将向
(3)以甲醇为主要原料,电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如下图所示。
电源的负极为
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【推荐2】党的十九大报告中多次提及“绿色环保”、“生态文明”,而 CO2的有效利用可以缓解温室效应,解决能源短缺问题。
(1)某研究所的科研人员在新型纳米催化剂 Na-Fe3O4和 HMCM-22 的表面,以 CO2为碳源,与电解水产生的 H2催化转化为高附加值的烃类化合物,其过程如图。
图中 CO2转化为 CO 的反应为:CO2(g) + H2(g)=CO(g) + H2O(g) ΔH1 = + 41 kJ•mol-1。已知:2CO2(g) + 6H2(g)=C2H4(g) + 4H2O(g) ΔH2=-128 kJ•mol-1。图中 CO 转化为 C2H4的热化学方程式是__________________ 。
(2)甲醇是未来重要的绿色能源之一,在工业中常用 CO、H2合成甲醇,其反应为:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH3 < 0
①为了探究浓度对反应速率的影响,200℃ 时在 10 L 恒容密闭容器中进行实验,测得的实验数据如下表所示:
该反应速率的通式为 v正=k正 cm(CO)•cn(H2)(k 正是与温度有关的速率常数)。由表中数据可确定反应速率通式中 m =_______ 、n =_____ (取正整数)。实验发现,当实验 1 中 c(H2) = 0.25 mol•L-1时达到平衡,请计算该反应的平衡常数 K = _____ 。
②若将一定比例的 CO 和 H2 在装有催化剂的反应器中反应 12 小时,体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。
请判断温度为 470 K 时,图中 P 点_________ (填“是”或“不是”)处于平衡状态,490 K 之后,甲醇产率随温度升高而减小的可能原因为:_____ 、 _____ 。
(3)近年来,有研究人员用 CO2 通过电催化生成多种燃料,其工作原理如图所示。
①请写出 Cu 电极上产生 CH3OH 的电极反应式:_____________ 。
②如果Cu 电极上只生成 0.15 mol C2H4和 0.30 mol CH3OH,则 Pt 电极上产生O2的物质的量为___________ mol。
③已知 HCOOH 为一元弱酸,常温下将 0.1 mol•L-1 HCOOH 溶液与 0.1 mol•L-1 NaOH 溶液按体积比 a : b混和(忽略溶液体积的变化),混合后溶液恰好显中性,则 HCOOH 的电离常数 Ka=_____________ (用含 a、b 的代数式表示)。
(1)某研究所的科研人员在新型纳米催化剂 Na-Fe3O4和 HMCM-22 的表面,以 CO2为碳源,与电解水产生的 H2催化转化为高附加值的烃类化合物,其过程如图。
图中 CO2转化为 CO 的反应为:CO2(g) + H2(g)=CO(g) + H2O(g) ΔH1 = + 41 kJ•mol-1。已知:2CO2(g) + 6H2(g)=C2H4(g) + 4H2O(g) ΔH2=-128 kJ•mol-1。图中 CO 转化为 C2H4的热化学方程式是
(2)甲醇是未来重要的绿色能源之一,在工业中常用 CO、H2合成甲醇,其反应为:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH3 < 0
①为了探究浓度对反应速率的影响,200℃ 时在 10 L 恒容密闭容器中进行实验,测得的实验数据如下表所示:
实验 | 起始浓度/(mol·L-1) | 初始速率/(mol·L-1·min-1) | |
CO | H2 | ||
1 | 0.25 | 0.50 | 0.391 |
2 | 0.25 | 1.00 | 0.781 |
3 | 0.50 | 0.50 | 0.780 |
②若将一定比例的 CO 和 H2 在装有催化剂的反应器中反应 12 小时,体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。
请判断温度为 470 K 时,图中 P 点
(3)近年来,有研究人员用 CO2 通过电催化生成多种燃料,其工作原理如图所示。
①请写出 Cu 电极上产生 CH3OH 的电极反应式:
②如果Cu 电极上只生成 0.15 mol C2H4和 0.30 mol CH3OH,则 Pt 电极上产生O2的物质的量为
③已知 HCOOH 为一元弱酸,常温下将 0.1 mol•L-1 HCOOH 溶液与 0.1 mol•L-1 NaOH 溶液按体积比 a : b混和(忽略溶液体积的变化),混合后溶液恰好显中性,则 HCOOH 的电离常数 Ka=
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【推荐3】某化工集团为了提高资源利用率减少环境污染,将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链.其主要工艺如下:
(1)写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式:_____________________________ 。
(2)已知:①Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s);△H=﹣641kJ•mol﹣1
②Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s);△H=﹣770kJ•mol﹣1
则2Mg(s)+TiCl4(g)=2MgCl2(s)+Ti(s);△H=___________________________ 。反应2Mg+TiCl42MgCl4+Ti在Ar气氛中进行的理由是_______________________ 。
(3)在上述产业链中,合成192t甲醇理论上需额外补充H2___________ t(不考虑生产过程中物质的任何损失).
(4)以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池.该电池中负极上的电极反应式是_____________________________________________________________ 。
(1)写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式:
(2)已知:①Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s);△H=﹣641kJ•mol﹣1
②Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s);△H=﹣770kJ•mol﹣1
则2Mg(s)+TiCl4(g)=2MgCl2(s)+Ti(s);△H=
(3)在上述产业链中,合成192t甲醇理论上需额外补充H2
(4)以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池.该电池中负极上的电极反应式是
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