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总×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__ 。
(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总×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=
(3)干燥的甲醇可用于制造燃料电池。
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更新时间:2020-03-01 19:51:56
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【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=_______ 。
(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
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)=
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
(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=
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【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CO和H2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1molCO和2mol 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。
①在上图A、B、C三点中,选出对应下表物理量最小的点。
②在300℃时,向C点平衡体系中再充入0. 5molCO、1.0molH2和0.5mol的CH3OH,该反应向_________ 方向进行(填“正反应”、‘逆反应”或“不移动”)。
③一定温度下,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+和0.26mol·L-1的Cu2+,欲使Fe3+完全沉淀[c(Fe3+)≤4×l0-5]而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。
(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CO和H2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1molCO和2mol 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。
①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 |
③一定温度下,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+和0.26mol·L-1的Cu2+,欲使Fe3+完全沉淀[c(Fe3+)≤4×l0-5]而Cu2+不沉淀,则需控制溶液pH的范围为
(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,
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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)。
(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=
(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
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
(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
(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=
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【推荐1】Ⅰ.甲醇是一种理想的储氢载体,我国科学家研发的全球首套太阳能燃料合成项目被称为“液态阳光”计划,可利用太阳能电解水产生H2,再将CO2与H2转化为甲醇,以实现碳中和。
(1)下列关于甲醇(CH3OH)的说法中,正确的是___________
Ⅱ.已知,CO2生产甲醇过程主要发生以下反应:
反应Ⅰ.CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) ∆H1= −48.97kJ·mol−1
反应Ⅱ.CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g) ∆H2= +41.17 kJ·mol−1
反应Ⅲ.CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) ∆H3
(2)反应Ⅲ中,①活化能E(正)___________ E (逆) (填“>”、“<”或“=”);
②该反应在___________ 条件下能自发进行;
A.在高温条件下自发进行 B.在低温条件下自发进行
C.在任何条件下都能自发进行 D.在任何条件下都不能自发进行
(3)反应III中,CO的平衡转化率与温度的关系如图所示:①A、B、C三点平衡常数KA、KB、KC的大小关系为___________ 。T1时,由D点到B点过程中,正、逆反应速率之间的关系:v正 ___________ v逆。(填“>”、“<”或“=”)
②向某恒温恒压密闭 容器中充入1mol CO(g)和2mol H2(g),下列能说明反应III达到平衡的是___________ ;
A.容器内混合气体的密度不再改变
B.容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变
C.两种反应物转化率的比值不再改变
D.v正(CO)=2 v逆(H2)
③在2L恒容密闭 容器中充入2mol CO和4mol H2,在p2和T1条件下经10min达到平衡状态。在该条件下,v(H2)=___________ mol·L−1·min−1。
(4)在CO2加氢合成甲醇的体系中,①下列说法不正确的是___________ ;
A.若在绝热恒容 容器,反应I的平衡常数K保持不变,说明反应I、II都已达平衡
B.若气体的平均相对分子质量不变,说明反应I、II都已达平衡
C.体系达平衡后,若压缩体积,反应I平衡正向移动,反应II平衡不移动
D.选用合适的催化剂可以提高甲醇在单位时间内的产量
②已知:CH3OH的选择性=×100%,不考虑催化剂活性温度,为同时提高CO2的平衡转化率和甲醇的选择性,应选择的反应条件是___________ ,并说明其原因
A.高温高压 B.高温低压 C.低温低压 D.低温高压
原因:___________
(5)我国科学家设计了离子液体电还原CO2合成CH3OH工艺,写出碱性条件下CO2生成甲醇的电极反应式___________ 。
(1)下列关于甲醇(CH3OH)的说法中,正确的是___________
A.甲醇在一定条件下可被氧化生成CO2 | B.甲醇储氢符合“相似相溶”原理 |
C.甲醇官能团的电子式: | D.甲醇分子是含有极性键的非极性分子 |
Ⅱ.已知,CO2生产甲醇过程主要发生以下反应:
反应Ⅰ.CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) ∆H1= −48.97kJ·mol−1
反应Ⅱ.CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g) ∆H2= +41.17 kJ·mol−1
反应Ⅲ.CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) ∆H3
(2)反应Ⅲ中,①活化能E(正)
②该反应在
A.在高温条件下自发进行 B.在低温条件下自发进行
C.在任何条件下都能自发进行 D.在任何条件下都不能自发进行
(3)反应III中,CO的平衡转化率与温度的关系如图所示:①A、B、C三点平衡常数KA、KB、KC的大小关系为
②向某
A.容器内混合气体的密度不再改变
B.容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变
C.两种反应物转化率的比值不再改变
D.v正(CO)=2 v逆(H2)
③在2L
(4)在CO2加氢合成甲醇的体系中,①下列说法不正确的是
A.若在
B.若气体的平均相对分子质量不变,说明反应I、II都已达平衡
C.体系达平衡后,若压缩体积,反应I平衡正向移动,反应II平衡不移动
D.选用合适的催化剂可以提高甲醇在单位时间内的产量
②已知:CH3OH的选择性=×100%,不考虑催化剂活性温度,为同时提高CO2的平衡转化率和甲醇的选择性,应选择的反应条件是
A.高温高压 B.高温低压 C.低温低压 D.低温高压
原因:
(5)我国科学家设计了离子液体电还原CO2合成CH3OH工艺,写出碱性条件下CO2生成甲醇的电极反应式
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【推荐2】在工业上常用CO和H2合成甲醇,反应方程式为:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H = akJ/mol
已知:①CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g)△H1=﹣283.0kJ/mol
②H2(g)+1/2O2(g)= H2O(g)△H2=﹣241.8kJ/mol
③CH3OH(g)+3/2O2(g)= CO2(g)+ 2H2O(g)△H3=﹣192.2kJ/mol
回答下列问题:
(1)a =_______
(2)能说明反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)已达平衡状态的是___ (填字母)。
A.单位时间内生成1mol CH3OH(g)的同时消耗了1mol CO(g)
B.在恒温恒容的容器中,混合气体的密度保持不变
C.在绝热恒容的容器中,反应的平衡常数不再变化
D.在恒温恒压的容器中,气体的平均摩尔质量不再变化
(3)在T1℃时,体积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的H2和CO,反应达到平衡时CH3OH的体积分数(V%)与的关系如图1所示.
①当起始=2时,经过5min达到平衡,CO的转化率为0.6,则0~5min内平均反应速率v(H2)=_____________ 。若此时再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4mol,达新平衡时H2的转化率将____________ (选填“增大”、“减小”或“不变”);
②当= 3.5时,达到平衡状态后,CH3OH的体积分数可能是图象中的_______ 点(选填“D”、“E”或“F”)。
(4)CO和H2来自于天然气。已知CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)。在密闭容器中有浓度均为0.1mol•L﹣1的CH4与CO2,在一定条件下反应,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图2,则压强p1_____ p2(选填“大于”或“小于”);当压强为p2时,在y点:v(正)______ v(逆)(选填“大于”、“小于”或“等于”)。若p2=3MPa,则T℃时该反应的平衡常数Kp=_______ MPa2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H = akJ/mol
已知:①CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g)△H1=﹣283.0kJ/mol
②H2(g)+1/2O2(g)= H2O(g)△H2=﹣241.8kJ/mol
③CH3OH(g)+3/2O2(g)= CO2(g)+ 2H2O(g)△H3=﹣192.2kJ/mol
回答下列问题:
(1)a =
(2)能说明反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)已达平衡状态的是
A.单位时间内生成1mol CH3OH(g)的同时消耗了1mol CO(g)
B.在恒温恒容的容器中,混合气体的密度保持不变
C.在绝热恒容的容器中,反应的平衡常数不再变化
D.在恒温恒压的容器中,气体的平均摩尔质量不再变化
(3)在T1℃时,体积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的H2和CO,反应达到平衡时CH3OH的体积分数(V%)与的关系如图1所示.
①当起始=2时,经过5min达到平衡,CO的转化率为0.6,则0~5min内平均反应速率v(H2)=
②当= 3.5时,达到平衡状态后,CH3OH的体积分数可能是图象中的
(4)CO和H2来自于天然气。已知CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)。在密闭容器中有浓度均为0.1mol•L﹣1的CH4与CO2,在一定条件下反应,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图2,则压强p1
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【推荐3】尿素是一种很好用的保湿成分,它存在于肌肤的角质层当中,属于肌肤天然保湿因子NMF的主要成分。工业上以氨气和二氧化碳为原料合成尿素,反应分为如下两步:
反应①
反应②
(1)下列反应与反应②的热效应相同的是___________。
(2)下图能表示上述两步反应能量变化的是___________。
(3)恒温恒容时,将2mol 和1mol 充入2L反应器中合成尿素,经10min测得反应器内气体压强变为起始的80%(已知此时尿素为固态。水为液态),则从反应开始至10min时,的平均反应速率___________ (写出计算过程)。
(4)若将2mol 和1mol 充入一容积可变的容器中进行,初始体积固定为V,10min后达到平衡时,随时间变化如图所示:
20min时压缩容器,使体积变为0.5V并保持不变,30min时达到新平衡,请在图中大致画出20min~40min内随时间t变化的曲线___________ 。
(5)实际生产中,为节约成本并提高反应②的生产效率,尿素合成工厂通常将反应②的发生场所设置在反应①的发生场所附近,请说明理由:___________ 。
反应①
反应②
(1)下列反应与反应②的热效应相同的是___________。
A.木炭与高温水蒸气反应 | B.镁条与稀盐酸反应 |
C.小苏打与柠檬酸钠反应 | D.氢气与氯气反应 |
(2)下图能表示上述两步反应能量变化的是___________。
A. | B. | C. | D. |
(3)恒温恒容时,将2mol 和1mol 充入2L反应器中合成尿素,经10min测得反应器内气体压强变为起始的80%(已知此时尿素为固态。水为液态),则从反应开始至10min时,的平均反应速率
(4)若将2mol 和1mol 充入一容积可变的容器中进行,初始体积固定为V,10min后达到平衡时,随时间变化如图所示:
20min时压缩容器,使体积变为0.5V并保持不变,30min时达到新平衡,请在图中大致画出20min~40min内随时间t变化的曲线
(5)实际生产中,为节约成本并提高反应②的生产效率,尿素合成工厂通常将反应②的发生场所设置在反应①的发生场所附近,请说明理由:
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【推荐1】SO2、NOx的含量是衡量大气污染的一个重要指标。工业上常采用催化还原法或吸收法处理SO2,催化还原SO2不仅可以消除SO2污染,而且可以得到有价值的中单质硫,采取氨水吸收NOx的方法去除NOx的污染,生成硝酸铵。
(1)已知CH4和S的燃烧热分别为a kJ/mol和bkJ/mol。在复合组分催化剂作用下,甲烷可使SO2转化为S,同时生成CO2和液态水,该反应的热化方程式为___________ 。
(2)用H2还原SO2生成S的反应分两步完成,如图甲所示,该过程中相关物质的物质的量浓度随时间的变化关系如图乙所示:
分析可知X为___________ (写化学式);0-t1时间段的反应温度为___________ ,0-t1时间段用SO2表示的化学反应速率为___________ 。
(3)焦炭催化还原SO2生成S2的化学方程式为 2C(s)+2SO2 (g)=S2(g)+2CO2(g)。在恒容容器中,浓度为1mol/L的SO2与足量焦炭反应,SO2的转化率随温度的变化如图丙所示。700℃时该反应的平衡常数为___________ 。
(4)25℃时,用1mol/L的Na2SO3溶液吸收SO2,当溶液的pH=7时,溶液中各离子浓度的大小关系为___________ 。(已知:H2SO3的电离常数Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8)
(5)利用双离子交换膜电解法可以从含硝酸铵的工业废水里生产硝酸和氨。阳极室得到的物质是___________ ,写出阳极反应方程式___________ ;阴极室得到的物质是___________ ,写出阴极反应及获得相应物质的方程式___________ 、___________ 。
(1)已知CH4和S的燃烧热分别为a kJ/mol和bkJ/mol。在复合组分催化剂作用下,甲烷可使SO2转化为S,同时生成CO2和液态水,该反应的热化方程式为
(2)用H2还原SO2生成S的反应分两步完成,如图甲所示,该过程中相关物质的物质的量浓度随时间的变化关系如图乙所示:
分析可知X为
(3)焦炭催化还原SO2生成S2的化学方程式为 2C(s)+2SO2 (g)=S2(g)+2CO2(g)。在恒容容器中,浓度为1mol/L的SO2与足量焦炭反应,SO2的转化率随温度的变化如图丙所示。700℃时该反应的平衡常数为
(4)25℃时,用1mol/L的Na2SO3溶液吸收SO2,当溶液的pH=7时,溶液中各离子浓度的大小关系为
(5)利用双离子交换膜电解法可以从含硝酸铵的工业废水里生产硝酸和氨。阳极室得到的物质是
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【推荐2】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:
②Cr2O3催化丙烷脱氢过程中,部分反应历程如图,过程的焓变为
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
(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
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【推荐3】二甲醚()既是一种有机燃料,又是一种重要的有机化工原料。利用催化氢化制备二甲醚的反应原理如下;
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题;
(1)_____________ 。
(2)向起始温度为T℃的某绝热恒容密闭容器中充入2mol (g),只发生反应Ⅲ,平衡时的转化率为。
①下列事实能说明反应Ⅲ已经达到平衡的是_____________ (填标号)。
A.混合气体的密度不再发生变化 B.容器内混合气体的压强不再发生变化
C.的消耗速率等于的消耗速率 D.的体积分数不再发生变化
②若向起始温度为T℃的该绝热恒容密闭容器中充入(g)和(g)各1mol,平衡时的转化率为,则_____________ 1(填“>”“<”或“=”)。
③在有催化剂存在的条件下,反应Ⅲ的反应过程如图1所示,吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注。该反应过程的决速步骤为_____________ (填“第一步”或“第二步”),判断的理由是_____________ 。
△H。一定条件下,将和CO按投料比通入1L反应器中发生该反应,其中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图2所示(催化剂在320℃左右时的活性最大)。_____________________ 。
②实际生产中,当温度选择为316℃时,采用的压强为,而不采用,原因是_________________ 。
(4)高温时二甲醚蒸气发生分解反应:。迅速将二甲醚引入一个500℃的抽成真空的恒温恒容的密闭瓶中,在不同时刻测得的瓶内气体压强如下表所示。
①该反应达到平衡状态时,二甲醚的转化率为____________ 。
②500℃时,该反应的平衡常数____________ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题;
(1)
(2)向起始温度为T℃的某绝热恒容密闭容器中充入2mol (g),只发生反应Ⅲ,平衡时的转化率为。
①下列事实能说明反应Ⅲ已经达到平衡的是
A.混合气体的密度不再发生变化 B.容器内混合气体的压强不再发生变化
C.的消耗速率等于的消耗速率 D.的体积分数不再发生变化
②若向起始温度为T℃的该绝热恒容密闭容器中充入(g)和(g)各1mol,平衡时的转化率为,则
③在有催化剂存在的条件下,反应Ⅲ的反应过程如图1所示,吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注。该反应过程的决速步骤为
(3)CO也能和反应制取二甲醚,反应原理为
△H。一定条件下,将和CO按投料比通入1L反应器中发生该反应,其中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图2所示(催化剂在320℃左右时的活性最大)。
①实际生产中一般采用的温度为300~340℃,而不采用200℃,原因是
②实际生产中,当温度选择为316℃时,采用的压强为,而不采用,原因是
(4)高温时二甲醚蒸气发生分解反应:。迅速将二甲醚引入一个500℃的抽成真空的恒温恒容的密闭瓶中,在不同时刻测得的瓶内气体压强如下表所示。
t/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
/Kpa | 50.0 | 78.0 | 92.0 | 99.0 | 100 | 100 |
②500℃时,该反应的平衡常数
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解答题-无机推断题
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(0.4)
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【推荐1】下图是部分短周期元素的单质及其化合物的转化关系图(有关反应的条件及生成的己略去),已知:(1)A、B、C、D、E是非金属单质,其中B、C、D、E在常温常压下是气体。(2)甲、乙、丙、丁、戊均是化合物。(3)甲、E均能使品红溶液褪色。(4)乙和丁可反应生成戊,反应时有白烟生成。
请按要求填空:
(1)用电子式表示丁的形成过程_______ 。
(2)戊中化学键的类型有_______ 。
(3)已知E、C、乙、丁分子中共价键键能分别为,写出常温时乙和E反应生成C和丁的热化学反应方程式_______ 。
(4)写出丙和丁反应的离子方程式为_______ 。
(5)丙和戊含有同种阳离子,请简述检验该阳离子的操作和现象_______ 。
(6)C和D的反应原理在工业生产中有着非常重要的运用,但由于反应条件限制,乙的产量较低。现利用生物燃料电池原理实现该反应,条件更温和,可提供电能,同时产量更高。原理如图所示:
电极I为_______ 极,电极反应方程式为_______ 。若装置中的交换膜为质子交换膜,当电路中通过电子时,通过质子交换膜的数量为_______ 。
请按要求填空:
(1)用电子式表示丁的形成过程
(2)戊中化学键的类型有
(3)已知E、C、乙、丁分子中共价键键能分别为,写出常温时乙和E反应生成C和丁的热化学反应方程式
(4)写出丙和丁反应的离子方程式为
(5)丙和戊含有同种阳离子,请简述检验该阳离子的操作和现象
(6)C和D的反应原理在工业生产中有着非常重要的运用,但由于反应条件限制,乙的产量较低。现利用生物燃料电池原理实现该反应,条件更温和,可提供电能,同时产量更高。原理如图所示:
电极I为
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解答题-原理综合题
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(0.4)
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【推荐2】为了实现“将全球温度上升幅度控制在以内”的目标,科学家正在研究温室气体的转化和利用。
海洋是地球上碳元素的最大“吸收池”。在海洋中,可通过如图所示的途径来固碳。发生光合作用时,与反应生成和的化学方程式为________ 。
在一定温度和催化剂作用下,与可直接转化成乙酸,这是实现“减排”的一种研究方向。
在不同温度下,催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如下图所示,则该反应的最佳温度应控制在________ 左右。
该反应催化剂的有效成分为偏铝酸亚铜,难溶物。将溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体,其离子方程式为________ 。
有科学家提出可利用来吸收,已知:
则________ 。
往2L恒容密闭容器中充入和,一定条件下发生反应:。在不同催化剂作用下,相同时间内的转化率随温度变化如下图所示图中c点的转化率为,即转化了。
催化剂效果最佳的是________ 填“催化剂Ⅰ”“催化剂Ⅱ”或“催化剂Ⅲ”。
点正________ 填“”“”或“”逆。
若此反应在a点时已达到平衡状态,a点的转化率比c点高的原因是________ 。
点时该反应的平衡常数________ 。
直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题,将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。下图是通过人工光合作用,以和为原料制备HCOOH和的原理示意图。电极b表面的电极反应式为________ 。
海洋是地球上碳元素的最大“吸收池”。在海洋中,可通过如图所示的途径来固碳。发生光合作用时,与反应生成和的化学方程式为
在一定温度和催化剂作用下,与可直接转化成乙酸,这是实现“减排”的一种研究方向。
在不同温度下,催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如下图所示,则该反应的最佳温度应控制在
该反应催化剂的有效成分为偏铝酸亚铜,难溶物。将溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体,其离子方程式为
有科学家提出可利用来吸收,已知:
则
往2L恒容密闭容器中充入和,一定条件下发生反应:。在不同催化剂作用下,相同时间内的转化率随温度变化如下图所示图中c点的转化率为,即转化了。
催化剂效果最佳的是
点正
若此反应在a点时已达到平衡状态,a点的转化率比c点高的原因是
点时该反应的平衡常数
直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题,将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。下图是通过人工光合作用,以和为原料制备HCOOH和的原理示意图。电极b表面的电极反应式为
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【推荐3】利用二氧化碳氢化法合成二甲醚,可实现二氧化碳再利用。其中涉及的反应有:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
已知:生成物A的选择性
回答下列问题:
(1)写出与转化为和(反应Ⅳ)的热化学方程式:___________ 。
(2)在恒温(T>373K)恒容条件下,将一定量的、通入密闭容器中(含催化剂)发生上述反应。下列不能够说明该反应体系已达化学平衡状态的是___________ (填标号)。
A. B.反应Ⅰ中
C.混合气体的平均相对分子质量不变 D.混合气体的密度不变
E.的转化率不变
(3)某二甲醚/双氧水燃料电池的工作原理如图所示。电池工作时,A电极附近溶液的pH___________ (填“减小”“增大”或“不变”);电极B的电极反应式为___________ 。
(4)合成尿素也是利用的途径之一、尿素合成主要通过下列反应实现
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
①密闭体系中反应Ⅲ的平衡常数(K)与温度的关系如图甲所示,反应Ⅰ的___________ (填“=0”或“>0”或“<0”)。
②反应体系中除发生反应Ⅰ、反应Ⅱ外,还发生尿素水解、尿素缩合生成缩二脲和尿素转化为氰酸铵()等副反应。尿素生产中实际投入和的物质的量之比为,其实际投料比值远大于理论值的原因是___________ 。
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
已知:生成物A的选择性
回答下列问题:
(1)写出与转化为和(反应Ⅳ)的热化学方程式:
(2)在恒温(T>373K)恒容条件下,将一定量的、通入密闭容器中(含催化剂)发生上述反应。下列不能够说明该反应体系已达化学平衡状态的是
A. B.反应Ⅰ中
C.混合气体的平均相对分子质量不变 D.混合气体的密度不变
E.的转化率不变
(3)某二甲醚/双氧水燃料电池的工作原理如图所示。电池工作时,A电极附近溶液的pH
(4)合成尿素也是利用的途径之一、尿素合成主要通过下列反应实现
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
①密闭体系中反应Ⅲ的平衡常数(K)与温度的关系如图甲所示,反应Ⅰ的
②反应体系中除发生反应Ⅰ、反应Ⅱ外,还发生尿素水解、尿素缩合生成缩二脲和尿素转化为氰酸铵()等副反应。尿素生产中实际投入和的物质的量之比为,其实际投料比值远大于理论值的原因是
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