机动车排放的污染物主要有碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物等。
I.汽油燃油车上安装三元催化转化器,可有效降低汽车尾气污染。
(1)已知: C(s)+O2(g) = CO2(g) △H1=− 393.5kJ·mol−1
2C(s)+O2(g) = 2CO(g) △H2=− 221.0 kJ·mol−1
N2(g)+O2(g) = 2NO(g) △H 3 =+180.5 kJ·mol−1
CO和NO两种尾气在催化剂作用下生成N2的热化学方程式是_________________________ 。
(2)研究CO和NO的催化反应,用气体传感器测得在某温度下、一定体积的密闭容器中,不同时间NO和CO浓度如下表:
① 前4 s内的平均反应速率υ(CO) =______ mol·L−1·s−1。
② L、X可分别代表压强或温度。下图A表示L一定时,NO(g)的平衡转化率随X的变化关系。X代表的物理量是______ 。判断L1、L2的大小关系,并简述理由:______________________________ 。
图A 图B
(3)实验测得,v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆·c(N2) ·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数______ (填“>”、“<”或 “=”)k逆增大的倍数。
②若在2 L的密闭容器中充入1 mol CO和1 mol NO,在一定温度下达到平衡时,CO的转化率为40%,则k正︰k逆 =___________ 。(保留一位小数)
II. 有人利用反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) ΔH = −34.0 kJ·mol−1,用活性炭对NO进行吸附。现在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体并在催化剂作用下发生反应,经相同时间测得NO的转化率随温度的变化如图B所示。由图可知最高转化率对应温度为450℃。低于450℃时,NO的转化率是不是对应温度下的平衡转化率及判断理由是________________________ ;
I.汽油燃油车上安装三元催化转化器,可有效降低汽车尾气污染。
(1)已知: C(s)+O2(g) = CO2(g) △H1=− 393.5kJ·mol−1
2C(s)+O2(g) = 2CO(g) △H2=− 221.0 kJ·mol−1
N2(g)+O2(g) = 2NO(g) △H 3 =+180.5 kJ·mol−1
CO和NO两种尾气在催化剂作用下生成N2的热化学方程式是
(2)研究CO和NO的催化反应,用气体传感器测得在某温度下、一定体积的密闭容器中,不同时间NO和CO浓度如下表:
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)/ | 10.0 | 4.50 | 2.50 | 1.50 | 1.00 | 1.00 |
c(CO)/ | 3.60 | 3.05 | 2.85 | 2.75 | 2.70 | 2.70 |
① 前4 s内的平均反应速率υ(CO) =
② L、X可分别代表压强或温度。下图A表示L一定时,NO(g)的平衡转化率随X的变化关系。X代表的物理量是
图A 图B
(3)实验测得,v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆·c(N2) ·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数
②若在2 L的密闭容器中充入1 mol CO和1 mol NO,在一定温度下达到平衡时,CO的转化率为40%,则k正︰k逆 =
II. 有人利用反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) ΔH = −34.0 kJ·mol−1,用活性炭对NO进行吸附。现在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体并在催化剂作用下发生反应,经相同时间测得NO的转化率随温度的变化如图B所示。由图可知最高转化率对应温度为450℃。低于450℃时,NO的转化率是不是对应温度下的平衡转化率及判断理由是
更新时间:2019-12-17 14:46:24
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【推荐1】某化学小组研究草酸(H2C2O4)及其盐的性质。
(1)已知:H2C2O4H++HC2O,HC2OH++C2O
①将等物质的量浓度、等体积的H2C2O4溶液与KOH溶液混合,反应的离子方程式是____ 。
②向①中继续加入KOH溶液至恰好完全反应,得到K2C2O4溶液。下列关系正确的是____ (填字母)。
a.c(K+)>c(C2O)>c(OH-)>c(H+)
b.c(H+)+c(K+)=c(OH-)+c(HC2O)+c(C2O)
c.c(K+)=2[c(C2O)+c(HC2O)+c(H2C2O4)]
(2)C2O中碳元素的化合价是+3价,推测其有还原性。文献表明:相同条件下,C2O的还原性强于Fe2+的。为验证此结论,小组同学完成了如下实验:向10mL0.5mol•L-1FeCl3溶液中缓慢加入0.5mol•L-1K2C2O4溶液至过量,充分反应后得到翠绿色溶液和翠绿色晶体。
资料:三水三草酸合铁酸钾[K3Fe(C2O4)3•3H2O]为翠绿色晶体
Fe3++3C2O[Fe(C2O4)3]3- K=1.6×1020
①取少量晶体洗净,配成溶液,滴加KSCN溶液,不变红,继续加入硫酸,溶液变红。用平衡移动原理解释溶液变红的原因是_____ 。
②经检验反应后的溶液中无Fe2+,从反应原理的角度解释C2O和Fe3+未发生氧化还原反应的可能原因是_____ 。
③某同学利用如图所示装置比较Fe2+和C2O的还原性强弱。
i.闭合K,电流计指针偏转,一段时间后,取左侧溶液,_____ (填操作和现象),证实C2O的还原性强于Fe2+。
ii.该装置的优点是____ 。
(1)已知:H2C2O4H++HC2O,HC2OH++C2O
①将等物质的量浓度、等体积的H2C2O4溶液与KOH溶液混合,反应的离子方程式是
②向①中继续加入KOH溶液至恰好完全反应,得到K2C2O4溶液。下列关系正确的是
a.c(K+)>c(C2O)>c(OH-)>c(H+)
b.c(H+)+c(K+)=c(OH-)+c(HC2O)+c(C2O)
c.c(K+)=2[c(C2O)+c(HC2O)+c(H2C2O4)]
(2)C2O中碳元素的化合价是+3价,推测其有还原性。文献表明:相同条件下,C2O的还原性强于Fe2+的。为验证此结论,小组同学完成了如下实验:向10mL0.5mol•L-1FeCl3溶液中缓慢加入0.5mol•L-1K2C2O4溶液至过量,充分反应后得到翠绿色溶液和翠绿色晶体。
资料:三水三草酸合铁酸钾[K3Fe(C2O4)3•3H2O]为翠绿色晶体
Fe3++3C2O[Fe(C2O4)3]3- K=1.6×1020
①取少量晶体洗净,配成溶液,滴加KSCN溶液,不变红,继续加入硫酸,溶液变红。用平衡移动原理解释溶液变红的原因是
②经检验反应后的溶液中无Fe2+,从反应原理的角度解释C2O和Fe3+未发生氧化还原反应的可能原因是
③某同学利用如图所示装置比较Fe2+和C2O的还原性强弱。
i.闭合K,电流计指针偏转,一段时间后,取左侧溶液,
ii.该装置的优点是
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【推荐2】氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题,氮的固定是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程。下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分化学平衡常数K值。
(1)根据上表中的数据分析,大气固氮反应属于_______ (填“吸热”或“放热”)反应,人类不适合大规模模拟大气固氮的原因_______ 。反应需要在闪电或极高温条件下发生,说明该反应_______ (填字母)
A.吸收的能量很多 B.所需的活化能很高
(2)工业固氮反应中,在其他条件相同时,分别测定N2的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随温度变化的曲线,如图所示的图示中,正确的是_______ (填“A”或“B”);比较p1、p2的大小关系:_______
(3)20世纪末,科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,实现高温常压下的电化学合成氨,大大提高了氮气和氢气的转化率。总反应式为:N2+3H2 2NH3,则在电解法合成氨的过程中,应将H2不断地通入_______ 极(填“阴”或“阳”);向另一电极通入N2,该电极的反应式为_______
(4)近年,又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路,反应原理为:2N2(g)+6H2O(l) 4NH3(g)+3O2(g),则其反应热ΔH=_______ (已知: N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH= -92.4 kJ·mol-1;2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1)
反应 | 大气固氮N2(g)+O2(g) 2NO(g) | 工业固氮N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) | ||||
温度/℃ | 25 | 2000 | 25 | 350 | 400 | 450 |
平衡常数K | 3.84×10-31 | 1.847 | 5×108 | 1.847 | 0.507 | 0.152 |
(1)根据上表中的数据分析,大气固氮反应属于
A.吸收的能量很多 B.所需的活化能很高
(2)工业固氮反应中,在其他条件相同时,分别测定N2的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随温度变化的曲线,如图所示的图示中,正确的是
(3)20世纪末,科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,实现高温常压下的电化学合成氨,大大提高了氮气和氢气的转化率。总反应式为:N2+3H2 2NH3,则在电解法合成氨的过程中,应将H2不断地通入
(4)近年,又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路,反应原理为:2N2(g)+6H2O(l) 4NH3(g)+3O2(g),则其反应热ΔH=
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【推荐3】化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量变化,能量、速率与限度是认识和研究化学反应的重要视角。
Ⅰ.2022年3月5日,我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭,成功将银河航天02批卫星(6颗)及其搭载的1颗商业遥感卫星发射升空。长征二号丙火箭采用偏二甲肼(C2H8N2)与四氧化二氮(助燃剂)作为推进剂,它们是一种运载火箭的高能燃料,偏二甲肼与四氧化二氮剧烈反应时,所得3种产物都是最常见的无污染物质。
(1)该反应的化学方程式为_______ 。有关该反应判断正确的是
A、物质的燃烧反应必须有氧气参加
B、该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为2:1
C、偏二甲肼与四氧化二氮作火箭推进剂是二者发生剧烈的氧化还原反放出大量的热和产生大量气体的原因
(2)火箭残骸中常现红棕色气体,原因为:N2O4(g)2NO2(g)以下操作会引起该化学反应速率变快的是_______ 。
A.恒温恒容通入NO2
B.扩大容器的体积
C.使用正催化剂
D.升高温度
E.恒温恒容通入氦气
F. 恒温恒压通入氦气
Ⅱ.工业制硫酸的一步重要反应是SO2在400~500℃的催化氧化:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),在2L绝热密闭容器中投入2molSO2和bmolO2,下图是部分反应物随时间的变化曲线。
(3)0~10 min,SO3的平均反应速率v(SO3)=_______ ,10min时,正、逆反应速率的大小关系为v正_______ v逆(填“>”“<”或“=”)。
(4)反应达到平衡时,SO2的转化率为_______ 。
(5)下列情况能说明该反应达到化学平衡的是_______。
Ⅰ.2022年3月5日,我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭,成功将银河航天02批卫星(6颗)及其搭载的1颗商业遥感卫星发射升空。长征二号丙火箭采用偏二甲肼(C2H8N2)与四氧化二氮(助燃剂)作为推进剂,它们是一种运载火箭的高能燃料,偏二甲肼与四氧化二氮剧烈反应时,所得3种产物都是最常见的无污染物质。
(1)该反应的化学方程式为
A、物质的燃烧反应必须有氧气参加
B、该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为2:1
C、偏二甲肼与四氧化二氮作火箭推进剂是二者发生剧烈的氧化还原反放出大量的热和产生大量气体的原因
(2)火箭残骸中常现红棕色气体,原因为:N2O4(g)2NO2(g)以下操作会引起该化学反应速率变快的是
A.恒温恒容通入NO2
B.扩大容器的体积
C.使用正催化剂
D.升高温度
E.恒温恒容通入氦气
F. 恒温恒压通入氦气
Ⅱ.工业制硫酸的一步重要反应是SO2在400~500℃的催化氧化:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),在2L绝热密闭容器中投入2molSO2和bmolO2,下图是部分反应物随时间的变化曲线。
(3)0~10 min,SO3的平均反应速率v(SO3)=
(4)反应达到平衡时,SO2的转化率为
(5)下列情况能说明该反应达到化学平衡的是_______。
A.v(SO3)=v(SO2) |
B.混合气体的密度保持不变 |
C.t时刻,体系的温度不再发生改变 |
D.混合气体的总物质的量不再改变 |
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【推荐1】工业上处理含CO、SO2烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为S和CO2。
已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H1=-566kJ•mol-1平衡常数K1。
②S(s)+O2(g)=SO2(g) △H2=-296kJ•mol-1平衡常数K2。
回答下面问题:
(1)CO(g)、SO2(g)烟道气在催化剂作用下转化为S(s)和CO2(g)的热化学方程式为:2CO(g)+SO2(g)S(s)+2CO2(g)△H=____ kJ•mol-1,平衡常数K=____ (用K1、K2表示)。
(2)向密闭容器中通入2molCO和1molO2发生反应①,下列方法不能加快化学反应速率的是____ 。
(3)一定温度下,向5L某刚性容器中通入2molCO(g)和1molSO2(g),在催化剂作用下发生2CO(g)+SO2(g)S(s)+2CO2(g),10min后容器内气体压强不再变化,此时压强变为开始的倍。
①10min后,反应是否达到化学平衡状态?____ (填“是”或“否”)。
②10min内,v(CO2)=____ mol•L-1•min-1。
③10min时,CO的转化率=____ %。
已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H1=-566kJ•mol-1平衡常数K1。
②S(s)+O2(g)=SO2(g) △H2=-296kJ•mol-1平衡常数K2。
回答下面问题:
(1)CO(g)、SO2(g)烟道气在催化剂作用下转化为S(s)和CO2(g)的热化学方程式为:2CO(g)+SO2(g)S(s)+2CO2(g)△H=
(2)向密闭容器中通入2molCO和1molO2发生反应①,下列方法不能加快化学反应速率的是
A.采用较高的温度 |
B.若容器体积不变,通入N2,增大压强 |
C.采用合适的催化剂 |
D.若容器体积可变,在气体物质的量不变时,缩小容器体积 |
①10min后,反应是否达到化学平衡状态?
②10min内,v(CO2)=
③10min时,CO的转化率=
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【推荐2】肼(N2H4)是一种可用于火箭或原电池的燃料。已知:
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.7 kJ∙mol−1①
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H2=-534 kJ∙mol−1②
(1)写出N2H4(g)与NO2反应的热化学方程式:__________________ 。
(2)下列示意图能正确表示反应①过程中能量变化的是________ (填字母序号)。
(3)为了提高燃料的利用率以惰性材料作电极将反应②设计为燃料电池,并用以此为电源进行电解实验,装置如图所示,回答相关问题。
①写出甲池中通入N2H4一极的电极反应式__________ ;工作一段时间后,KOH溶液的pH将____ (填“增大”“减小”或“不变”);
②乙池中若X电极材料为石墨,Y为Fe,电解液A为饱和NaCl溶液,则X极上的电极反应式为_______ ;一段时间后电解质溶液中的现象是_______ ;当Y(Fe)极的质量减少5.60 g时,甲池中理论上消耗O2___________ mL(标准状况)。
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.7 kJ∙mol−1①
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H2=-534 kJ∙mol−1②
(1)写出N2H4(g)与NO2反应的热化学方程式:
(2)下列示意图能正确表示反应①过程中能量变化的是
(3)为了提高燃料的利用率以惰性材料作电极将反应②设计为燃料电池,并用以此为电源进行电解实验,装置如图所示,回答相关问题。
①写出甲池中通入N2H4一极的电极反应式
②乙池中若X电极材料为石墨,Y为Fe,电解液A为饱和NaCl溶液,则X极上的电极反应式为
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【推荐3】二氧化碳是常见的温室气体,其回收利用是环保领域研究的热点课题。
Ⅰ.CO2可以与H2反应合成C2H4,该转化分两步进行:
第一步:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H=+41.3kJ·mol-1
第二步:2CO(g)+4H2(g)C2H4(g)+2H2O(g)△H=–210.5kJ·mol-1
(1)CO2与H2反应反应合成乙烯的热化学方程式为___ 。
(2)一定条件下的密闭容器中,要提高CO2合成乙烯的转化率,可以采取的措施是____ (填标号)。
①减小压强②增大H2的浓度③加入适当催化剂④分离出H2O(g)
(3)已知温度对CO2合成乙烯的平衡转化率及催化剂的催化效率的影响如图所示,下列说法正确的是____ (填标号)。
①N点的速率最大
②M点的平衡常数比N点的平衡常数大
③温度低于250℃时,随温度升高乙烯的平衡产率增大
④实际反应尽可能在较低的温度下进行,以提高CO2的转化率
Ⅱ.研究表明CO2和H2在一定条件下可以合成甲醇,反应方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)[反应①]。一定条件下,往2L恒容密闭容器中充入2.0molCO2和4.0molH2,在不同催化剂作用下合成甲醇,相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示:
(4)催化效果最佳的是催化剂____ (填“A”、“B”或“C”)。
(5)T2温度下,若反应进行10min达到图中a点状态,用CO2的浓度表示的反应速率v(CO2)=____ 。
(6)图中b点已达平衡状态,则该温度下反应的平衡常数K=____ 。
(7)在某催化剂作用下,CO2和H2除发生反应①外,还发生如下反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)[反应②]。维持压强不变,按固定初始投料比将CO2和H2按一定流速通过该催化剂,经过相同时间测得如下实验数据:
注:甲醇的选择性是指发生反应的CO2中转化为甲醇的百分比。表中数据说明,升高温度CO2的实际转化率提高而甲醇的选择性降低,其原因是____ 。
Ⅰ.CO2可以与H2反应合成C2H4,该转化分两步进行:
第一步:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H=+41.3kJ·mol-1
第二步:2CO(g)+4H2(g)C2H4(g)+2H2O(g)△H=–210.5kJ·mol-1
(1)CO2与H2反应反应合成乙烯的热化学方程式为
(2)一定条件下的密闭容器中,要提高CO2合成乙烯的转化率,可以采取的措施是
①减小压强②增大H2的浓度③加入适当催化剂④分离出H2O(g)
(3)已知温度对CO2合成乙烯的平衡转化率及催化剂的催化效率的影响如图所示,下列说法正确的是
①N点的速率最大
②M点的平衡常数比N点的平衡常数大
③温度低于250℃时,随温度升高乙烯的平衡产率增大
④实际反应尽可能在较低的温度下进行,以提高CO2的转化率
Ⅱ.研究表明CO2和H2在一定条件下可以合成甲醇,反应方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)[反应①]。一定条件下,往2L恒容密闭容器中充入2.0molCO2和4.0molH2,在不同催化剂作用下合成甲醇,相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示:
(4)催化效果最佳的是催化剂
(5)T2温度下,若反应进行10min达到图中a点状态,用CO2的浓度表示的反应速率v(CO2)=
(6)图中b点已达平衡状态,则该温度下反应的平衡常数K=
(7)在某催化剂作用下,CO2和H2除发生反应①外,还发生如下反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)[反应②]。维持压强不变,按固定初始投料比将CO2和H2按一定流速通过该催化剂,经过相同时间测得如下实验数据:
T(K) | CO2实际转化率(%) | 甲醇选择性(%) |
543 | 12.3 | 42.3 |
553 | 15.3 | 39.1 |
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【推荐1】按要求回答下列问题。
(1)在25℃、101kPa,1g液态的CH3OCH3完全燃烧放出的热量是31.74kJ。则表示CH3OCH3标准燃烧热的热化学方程式为__ 。
(2)CH4—CO2催化重整是减少温室气体排放的重要途径。回答下列问题:
已知:CH4(g)=C(s)+2H2(g) △H=-75.0kJ•mol-l
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-394.5kJ•mol-l
C(s)+O2(g)=CO(g) △H=-110.5kJ•mol-l
则催化重整反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的△H=__ kJ•mol-l;从温度和压强的角度考虑,有利于提高CH4平衡转化率的条件是__ 。
(3)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A可实现氯元素的循环使用。
反应A:4HCl(g)+O2(g)=2C12(g)+2H2O(g) △H=-124.2kJ•mol-l
已知:
①断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差为__ kJ。
②新型RuO2催化剂对反应A有很好的催化活性。加入催化剂后,该反应的△H__ (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(1)在25℃、101kPa,1g液态的CH3OCH3完全燃烧放出的热量是31.74kJ。则表示CH3OCH3标准燃烧热的热化学方程式为
(2)CH4—CO2催化重整是减少温室气体排放的重要途径。回答下列问题:
已知:CH4(g)=C(s)+2H2(g) △H=-75.0kJ•mol-l
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-394.5kJ•mol-l
C(s)+O2(g)=CO(g) △H=-110.5kJ•mol-l
则催化重整反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的△H=
(3)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A可实现氯元素的循环使用。
反应A:4HCl(g)+O2(g)=2C12(g)+2H2O(g) △H=-124.2kJ•mol-l
已知:
①断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差为
②新型RuO2催化剂对反应A有很好的催化活性。加入催化剂后,该反应的△H
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【推荐2】多晶硅生产工艺流程如图:
(1)粗硅粉碎的目的是_______ 。分离SiHCl3 (l)和SiCl4(l)的方法为_______ 。
(2)900℃以上, H2与SiHCl3发生如下反应:SiHCl3 (g)+ H2 (g)⇌Si (s) + 3HCl (g) ΔH >0,其平衡常数表达式为K =_______ 。为提高还原时SiHCl3的转化率,可采取的措施有_______ 。
(3)该流程中可以循环使用的物质是_______ 。
(4)SiCl4与上述流程中的单质发生化合反应,可以制得SiHCl3,其化学方程式为_______ 。
(1)粗硅粉碎的目的是
(2)900℃以上, H2与SiHCl3发生如下反应:SiHCl3 (g)+ H2 (g)⇌Si (s) + 3HCl (g) ΔH >0,其平衡常数表达式为K =
(3)该流程中可以循环使用的物质是
(4)SiCl4与上述流程中的单质发生化合反应,可以制得SiHCl3,其化学方程式为
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【推荐3】三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题:
(1)SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体,遇潮气时发烟生成(HSiO)2O等,写出该反应的化学方程式___________ 。
(2)SiHCl3在催化剂作用下发生反应:
2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) ΔH1=+48 kJ·mol-1
3SiH2Cl2(g)=SiH4(g)+2SiHCl3(g) ΔH2=-30 kJ·mol-1
则反应4SiHCl3(g)=SiH4(g)+3SiCl4(g)的ΔH为___________ kJ·mol-1。
(3)对于反应2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。
①343 K时,反应的平衡转化率α=___________ %。平衡常数K343 K=___________ (保留2位小数)。
②在343 K下:要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是___________ 。
(1)SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体,遇潮气时发烟生成(HSiO)2O等,写出该反应的化学方程式
(2)SiHCl3在催化剂作用下发生反应:
2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) ΔH1=+48 kJ·mol-1
3SiH2Cl2(g)=SiH4(g)+2SiHCl3(g) ΔH2=-30 kJ·mol-1
则反应4SiHCl3(g)=SiH4(g)+3SiCl4(g)的ΔH为
(3)对于反应2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。
①343 K时,反应的平衡转化率α=
②在343 K下:要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是
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(0.85)
【推荐1】(1)t1℃时,密闭容器中,通入一定量的CO和H2O,发生如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0。容器中各物质浓度(单位:mol·L-1)变化如下表所示:
①一定处于平衡状态的时间段为___ 。
②5~6min时间段内,平衡移动方向为___ (填“向左移动”或“向右移动”),根据表中数据判断,平衡移动的原因是___ (填字母编号)。
a.增加了H2O(g)的量 b.增加氢气浓度
c.使用催化剂 d.降低温度
③t2℃时(t2>t1),在相同条件下发生上述反应,达平衡时,CO浓度___ c1(填“>”“<”或“=”)。
(2)已知反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)的平衡常数随温度变化情况如图1所示:
①用CO还原FeO制备Fe的反应是___ (填“吸热”或“放热”)反应。
②温度为T2时,实验测得该反应体系中CO浓度为CO2的2.5倍,则T2___ T1(填“>”“<”或“=”)。
(3)工业上常用CO、CO2和H2合成甲醇燃料,其原理为:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH>0
当混合气体的组成固定时,CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图2所示。
图中的压强由大到小的顺序为___ ,判断理由是___ ;试解释CO平衡转化率随温度升高而减小的原因是___ 。
时间(min) | CO | H2O | CO2 | H2 |
0 | 0.200 | 0.300 | 0 | 0 |
2 | 0.138 | 0.238 | 0.062 | 0.062 |
3 | c1 | c2 | c3 | c3 |
4 | c1 | c2 | c3 | c3 |
5 | 0.116 | 0.216 | 0.084 | |
6 | 0.096 | 0.266 | 0.104 |
②5~6min时间段内,平衡移动方向为
a.增加了H2O(g)的量 b.增加氢气浓度
c.使用催化剂 d.降低温度
③t2℃时(t2>t1),在相同条件下发生上述反应,达平衡时,CO浓度
(2)已知反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)的平衡常数随温度变化情况如图1所示:
①用CO还原FeO制备Fe的反应是
②温度为T2时,实验测得该反应体系中CO浓度为CO2的2.5倍,则T2
(3)工业上常用CO、CO2和H2合成甲醇燃料,其原理为:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH>0
当混合气体的组成固定时,CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图2所示。
图中的压强由大到小的顺序为
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解题方法
【推荐2】我国成功发射的“天宫一号”飞行器的外壳覆盖了一种新型结构陶瓷材料,其主要成分是氮化硅,该陶瓷材料可由石英固体与焦炭颗粒在高温的氮气流中通过如下反应制得:3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO,该反应变化过程中的能量变化如图1所示。
回答以下问题。
(1)该反应____ (填“吸热”或“放热”),反应热△H____ 0。(填“>”、“<”或“=”)
(2)已知:
As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) △H1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H2
2As(s)+O2(g)=As2O5(s) △H3
则反应As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)的△H=____ 。
(3)氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要应用,减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。已知:
①2NO(g)=N2(g)+O2(g) △H=-180.5kJ•mol-1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ•mol-1
③2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221kJ•mol-1
某反应的平衡常数表达式为K=,写出此反应的热化学方程式:____ 。
(4)甲烷的燃烧热为890.3kJ/mol,请写出表示CH4燃烧热的热化学方程式:____ 。
(5)由图2可知,金刚石的稳定性____ 石墨的稳定性。(填“>”、“<”或“=”)
(6)中和热的测定装置如图3所示。图3中A的仪器名称:____ ,作用:____ 。
(7)氢气用于工业合成氨N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.2kJ•mol-1。一定温度下,在容积恒定的密闭容器中,一定量的N2和H2反应达到平衡后,改变某一外界条件,反应速率与时间的关系如图所示,其中t4﹑t5﹑t7时刻所对应的实验条件改变分别是:t4____ ,t5____ ,t7____ 。
回答以下问题。
(1)该反应
(2)已知:
As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) △H1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H2
2As(s)+O2(g)=As2O5(s) △H3
则反应As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)的△H=
(3)氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要应用,减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。已知:
①2NO(g)=N2(g)+O2(g) △H=-180.5kJ•mol-1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ•mol-1
③2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221kJ•mol-1
某反应的平衡常数表达式为K=,写出此反应的热化学方程式:
(4)甲烷的燃烧热为890.3kJ/mol,请写出表示CH4燃烧热的热化学方程式:
(5)由图2可知,金刚石的稳定性
(6)中和热的测定装置如图3所示。图3中A的仪器名称:
(7)氢气用于工业合成氨N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.2kJ•mol-1。一定温度下,在容积恒定的密闭容器中,一定量的N2和H2反应达到平衡后,改变某一外界条件,反应速率与时间的关系如图所示,其中t4﹑t5﹑t7时刻所对应的实验条件改变分别是:t4
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解题方法
【推荐3】CO2转化利用对化解全球环境生态危机助力全球“碳达峰、碳中和”目标的实现具有重要意义。化学工作者致力于将CO2转化为各种化工原料。
Ⅰ.早在二十世纪初,工业上以CO2和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步:①CO2和NH3生成NH2COONH4;②NH2COONH4分解生成尿素。
(1)活化能:反应①_____ 反应②(填“>”、“<”或“=”);
CO2(l)+2NH3(l)=CO(NH2)2(l)+H2O(l) △H=_____ (用的式子表示)。
Ⅱ、
(2)700℃时,若向2L体积恒定的密闭容器中充入一定量N2和CO2发生反应:N2(g)+CO2(g)C(s)+2NO(g) △H>0;其中N2、NO物质的量随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题。
①0~10min内CO2的平均反应速率v=_____ 。
②第10min时,外界改变的条件可能是_____ (填字母)。
A.加催化剂 B.增大C的物质的量 C.减小CO2的物质的量 D.升温 E.降温
Ⅲ、二氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向。
(3)科学家提出由制取的太阳能工艺如图所示。
已知“重整系统”发生的反应中,则的化学式为_____ 。
(4)工业上用和反应合成二甲醚。已知: 反应热为,化学平衡常数为K1, 反应热为,化学平衡常数为K2,则_____ (用K1、K2表示)。
(5)在恒压条件下的密闭容器中通入物质的量为1mol的二氧化碳和2mol的氢气,在等压下(p)发生上述反应,若二氧化碳的平衡转化率为50%。则反应的平衡常数Kp=_____ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
Ⅰ.早在二十世纪初,工业上以CO2和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步:①CO2和NH3生成NH2COONH4;②NH2COONH4分解生成尿素。
(1)活化能:反应①
CO2(l)+2NH3(l)=CO(NH2)2(l)+H2O(l) △H=
Ⅱ、
(2)700℃时,若向2L体积恒定的密闭容器中充入一定量N2和CO2发生反应:N2(g)+CO2(g)C(s)+2NO(g) △H>0;其中N2、NO物质的量随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题。
①0~10min内CO2的平均反应速率v=
②第10min时,外界改变的条件可能是
A.加催化剂 B.增大C的物质的量 C.减小CO2的物质的量 D.升温 E.降温
Ⅲ、二氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向。
(3)科学家提出由制取的太阳能工艺如图所示。
已知“重整系统”发生的反应中,则的化学式为
(4)工业上用和反应合成二甲醚。已知: 反应热为,化学平衡常数为K1, 反应热为,化学平衡常数为K2,则
(5)在恒压条件下的密闭容器中通入物质的量为1mol的二氧化碳和2mol的氢气,在等压下(p)发生上述反应,若二氧化碳的平衡转化率为50%。则反应的平衡常数Kp=
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