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题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:209 题号:9700794
工业上可通过煤的液化合成甲醇,主反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)     H=x。
(1)已知常温下CH3OH、H2和CO 的燃烧热分别为726.5kJ/mol、285.5 kJ/mol、283.0kJ/mol,则x=__
(2)TK下,在容积为1.00L的某密闭容器中进行上述反应相关数据如图一。
①该化学反应0-10min的平均速率v(H2)=___
②10min时容器内CO的体积分数为___

③对于气相反应,常用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)表示平衡常数(以KP表示),其中,pB=p×B的体积分数;若在TK下三种气体的平衡气体总压强为xMPa,则该反应Kp=__(计算表达式表示)。实验测得不同温度下的lnK(化学平衡常数K的自然对数)如图二,请分析lnK随T呈现上述变化趋势的原因是__

(3)干燥的甲醇可用于制造燃料电池。
某高校提出用CH3OH-O2燃料电池作电源电解处理水泥厂产生的CO2(以熔融碳酸盐为介质),产物为C和O2。其阳极电极反应式为__

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解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐1】目前由丙烷制备丙烯的方法主要为催化脱氢法、氧化脱氢法。回答下列问题:
(1)丙烷催化脱氢制丙烯的部分化学反应及其在0. 1 MPa时的lnKp(平衡常数KP以平衡分压代替浓度)与 温度的关系如图1所示。
主反应:I.C3H8(g)C3H6(g)+ H2(g) ∆H1
副反应:II. C3H8(g)CH4(g)+ C2H4 (g) ∆H2
III. C3H8(g) + H2(g) CH4(g)+ C2H6 (g) ∆H3
IV. C2H4(g) + H2(g)C2H6(g) ∆H4

①△H3_______(填“<”或“ >”)0。
②用 E(C—H)、E(C—C)、E(C=C)表示键能,则△H2=_______
③当反应II的InKP=0时,Kp(Ⅲ)和Kp(IV)的关系是 _______
④图中 N 点分压 p(C3H6)= _______[用 p(H2), p(CH4)及 p(C2H6)表示
⑤反应I分别在0.1 MPa和0.01 MPa进行时,丙烷和丙烯平衡时的物质的量分数随温度、压强的变化如图2所示:

表示0.01 MPa时丙烷的物质的量分数随温度变化的曲线是________(填标号,下同),0. 1 MPa时丙烯的物质量分数随温度变化的曲线是_______
(2)现有两个相同的恒压密闭容器,向甲容器中只通入C3H8(g),发生反应(a),向乙容器中通入C3H8(g)和CO2(g),使n(C3H8): n(CO2) = l:3,发生反应(b),C3H8的平衡转化率与温度的关系如图3所示。

反应(a):C3H8(g)C3H6(g) + H2(g)
反应(b):C3 H8 (g) +CO2 (g)C3H6 (g) + CO( g) + H2 O( g)
①相同温度下,反应(b)中C3 H8 (g)的平衡转化率比反应(a)的大,原因是 _______
②维持温度不变,使反应(b)的状态从图中X点移至Y点,可采取的措施是_______
③T °C时,压强为p,反应(b)中丙烷的平衡转化率为50%,则反应(b)的Kp= _______
2021-01-07更新 | 591次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐2】铁及其化合物在工农业生产中有重要的作用。
(1)已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g) H1=-393.5kJ/mol;
②C(s)+CO2(g)=2CO(g) H2=+172.5kJ/mol
③4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) H3=-1651.0kJ/mol
CO还原Fe2O3的热化学方程式为__________________________________________
(2)高炉炼铁产生的高炉气中含有CO、H2、CO2等气体,用COH2在催化剂作用下合成甲醇,是减少污染、节约能源的新举措,反应原理:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H。在体积不同的两个恒容密闭容器中分别充入1molCO2mol H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图。

在上图A、B、C三点中,选出对应下表物理量最小的点。
反应速率平衡常数K平衡转化率α
___________________________
300℃时,向C点平衡体系中再充入0. 5molCO、1.0molH20.5molCH3OH,该反应向_________方向进行(填正反应”、‘逆反应不移动”)。
一定温度下,CO的转化率与起始投料比[n(H2)/n(CO)]的变化关系图所示,测得D点氢气的转化率为40%,则x=_____________

(3)三氯化铁是一种重要的化合物,可以用来腐蚀电路板。某腐蚀废液中含有0.5mol·L-1Fe3+0.26mol·L-1Cu2+,欲使Fe3+完全沉淀[c(Fe3+)≤4×l0-5]Cu2+不沉淀,则需控制溶液pH的范围为_________。[KspCu(OH)2=2.6×l0-19;KspFe(OH)3=4×l0-38]
(4)莫尔盐,即六水合硫酸亚铁铵晶体,是一种重要的化工原料,在空气中缓慢风化及氧化,欲证明一瓶久置的莫尔盐已经部分氧化,需要进行实验操作是:取少量样品,加无氧水溶解,将溶液分成两份,______________________________________,则证明该样品已部分氧化。
2018-03-09更新 | 202次组卷
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【推荐3】2018年9月26日,第五届硒博会在恩施州文化中心大剧院开幕。第五届硒博会主题为“健康中国·硒引天下”。硒(Se)是第四周期第VI A族元素,是人体内不可或缺的微量元素,H2Se是制备新型光伏太阳能电池、半导体材料和金属硒化物的重要原料。
(1)已知:①2H2Se(g)+O2(g) 2Se(s)+2H2O(l)       △H =a kJ·mol-1
②2H2 (g)+O2(g2H2O(l)                      △H=b kJ·mol—1
反应H2(g)+ Se(s) H2Se(g)的反应热△H=______kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。
(2)T℃时,向一恒容密闭容器中加入3molH2和1 mol Se,发生反应H2 (g)+Se(s)H2Se(g),
①下列情况可判断反应达到平衡状态的是_______(填字母代号)。
a. 气体的密度不变                      b. v(H2) =v(H2Se)
c. 气体的压强不变                    d.气体的平均摩尔质量不变
②当反应达到平衡后,将平衡混合气体通入气体液化分离器使H2Se气体转化为H2Se液体,并将分离出的H2再次通入发生反应的密闭容器中继续与Se反应时,Se的转化率会提高。请用化学平衡理论解释:________________________________________________
③以5小时内得到的H2Se为产量指标,且温度、压强对H2Se产率的影响如图所示:
   
则制备H2Se的最佳温度和压强为________
(3)已知常温下H2Se的电离平衡常数,则NaHSe溶液呈_______(填“酸性”或“碱性”),该溶液中的物料守恒关系式为_____________
(4)工业上从含硒废料中提取硒的方法是用硫酸和硝酸钠的混合溶液处理后获得亚硒酸和少量硒酸,再与盐酸共热,硒酸转化为亚硒酸,硒酸与盐酸反应的化学方程式为___________,最后通入SO2析出硒单质。
(5) H2 Se在一定条件下可以制备出CuSe,已知常温时CuSe的Ksp=7.9,CuS的,则反应CuS(s)+Se2-(aq) CuSe(s)+S2-(aq)的化学平衡常数K=_____ (保留2位有效数字)。
2019-04-17更新 | 621次组卷
共计 平均难度:一般