根据当地资源等情况,硫酸工业常用黄铁矿(主要成分为FeS2)作为原料。完成下列填空:
(1)将0.050mol SO2(g) 和0.030mol O2(g) 充入一个2L的密闭容器中,在一定条件下发生反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)+Q。经2分钟反应达到平衡,测得n(SO3)=0.040mol,则O2的平均反应速率为______
(2)在容积不变时,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有______ (选填编号)
a.移出氧气 b.降低温度
c.减小压强 d.再充入0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)
(3)在起始温度T1(673K)时SO2的转化率随反应时间(t)的变化如图,请在图中画出其他条件不变情况下,起始温度为T2(723K)时SO2的转化率随反应时间变化的示意图___
(4)黄铁矿在一定条件下煅烧的产物为SO2和Fe3O4
①将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后,加入铁粉,可制备FeSO4。酸溶过程中需维持溶液有足够的酸性,其原因是______
②FeS2能将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,本身被氧化为SO42﹣。写出有关的离子方程式______ 。有2mol氧化产物生成时转移的电子数为______
(1)将0.050mol SO2(g) 和0.030mol O2(g) 充入一个2L的密闭容器中,在一定条件下发生反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)+Q。经2分钟反应达到平衡,测得n(SO3)=0.040mol,则O2的平均反应速率为
(2)在容积不变时,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有
a.移出氧气 b.降低温度
c.减小压强 d.再充入0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)
(3)在起始温度T1(673K)时SO2的转化率随反应时间(t)的变化如图,请在图中画出其他条件不变情况下,起始温度为T2(723K)时SO2的转化率随反应时间变化的示意图
(4)黄铁矿在一定条件下煅烧的产物为SO2和Fe3O4
①将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后,加入铁粉,可制备FeSO4。酸溶过程中需维持溶液有足够的酸性,其原因是
②FeS2能将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,本身被氧化为SO42﹣。写出有关的离子方程式
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更新时间:2020-03-21 15:37:54
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【推荐1】高纯硝酸锶[化学式:Sr(NO3)2]用于制造信号灯、光学玻璃等。
Ⅰ.工业级硝酸锶中常含有硝酸钙、硝酸钡等杂质,其中硝酸钙可溶于浓硝酸,而硝酸锶、硝酸钡不溶于浓硝酸。提纯硝酸锶的实验步骤如下:
①取含杂质的硝酸锶样品,向其中加入浓HNO3溶解,搅拌。
②过滤,并用浓HNO3洗涤滤渣。
③将滤渣溶于水中,加略过量铬酸使Ba2+沉淀,静置后加入肼(N2H4)将过量铬酸还原,调节pH至7~8,过滤。
④将滤液用硝酸调节pH至2~3,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤。
⑤将得到的Sr(NO3)2·2H2O晶体在100 ℃条件下干燥,得到高纯硝酸锶。
(1)步骤②用浓HNO3洗涤滤渣的目的是_________ 。
(2)步骤③中肼(N2H4)将过量铬酸(CrO3)还原为Cr3+,同时产生一种无色无味的气体,写出该反应的离子方程式_______________ 。
(3)肼具有很好的还原性,且氧化产物无污染,故可用于除去锅炉等设备供水中的溶解氧等,除去100L锅炉水(含氧气8g/L)的溶解氧,需要肼的质量为_________ 。
Ⅱ.Sr(NO3)2受热易分解,生成Sr(NO2)2和O2;在500 ℃时Sr(NO2)2进一步分解生成SrO及氮氧化物。取一定质量含Sr(NO2)2的Sr(NO3)2样品,加热至完全分解,得到5.20 g SrO固体和5.08 g混合气体。计算该样品中Sr(NO3)2的质量分数(写出计算过程)_________ (精确到0.01)。
Ⅰ.工业级硝酸锶中常含有硝酸钙、硝酸钡等杂质,其中硝酸钙可溶于浓硝酸,而硝酸锶、硝酸钡不溶于浓硝酸。提纯硝酸锶的实验步骤如下:
①取含杂质的硝酸锶样品,向其中加入浓HNO3溶解,搅拌。
②过滤,并用浓HNO3洗涤滤渣。
③将滤渣溶于水中,加略过量铬酸使Ba2+沉淀,静置后加入肼(N2H4)将过量铬酸还原,调节pH至7~8,过滤。
④将滤液用硝酸调节pH至2~3,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤。
⑤将得到的Sr(NO3)2·2H2O晶体在100 ℃条件下干燥,得到高纯硝酸锶。
(1)步骤②用浓HNO3洗涤滤渣的目的是
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Ⅱ.Sr(NO3)2受热易分解,生成Sr(NO2)2和O2;在500 ℃时Sr(NO2)2进一步分解生成SrO及氮氧化物。取一定质量含Sr(NO2)2的Sr(NO3)2样品,加热至完全分解,得到5.20 g SrO固体和5.08 g混合气体。计算该样品中Sr(NO3)2的质量分数(写出计算过程)
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
【推荐2】化学在“三废”治理方面发挥着重要的作用。回答下列问题:
Ⅰ.制革厂含硫废水中主要含有,需要对含硫废水进行处理与利用。
(1)的电子式为___________ ;
(2)废水混合处理不但可以同时处理不同类型的废水,同时可以获得某些化工原料。某地区使用含有硫离子的废水治理含有铜离子的废水,写出该反应的离子方程式___________ 。
(3)部分地区采用空气催化氧化法脱硫。该方法以空气中的氧作为氧化剂,将废水中的转化为,反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为___________ 。
Ⅱ.工业上用烟气制酸的废料(主要含S、Se、、CuO、ZnO、等)为原料提取硒,流程如图:
(4)硒与硫是同主族的相邻元素,其在周期表中的位置是___________ 。
(5)“脱硫”过程中,温度控制在95℃,原因是___________ 。
(6)“氧化”过程中,Se转化成弱酸,该反应的离子方程式为___________ 。
Ⅲ.粗硒经过下列流程可获得亚硒酸钠()。
(7)已知在上述合成路线中粗硒在转化为二氧化硒时损失4%,搅拌槽中二氧化硒的利用率为95%,其他损耗忽略不计,试计算利用1t含硒79%的粗硒最终可生产___________ t(精确到0.01t)含亚硒酸钠95%的产品。
Ⅰ.制革厂含硫废水中主要含有,需要对含硫废水进行处理与利用。
(1)的电子式为
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(3)部分地区采用空气催化氧化法脱硫。该方法以空气中的氧作为氧化剂,将废水中的转化为,反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为
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解答题-实验探究题
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(0.4)
解题方法
【推荐3】(连二亚硫酸钠)是易溶于水,不溶于甲醇的白色固体,在空气中极易被氧化,是一种还原性漂白剂。制取的方法很多,
(1)在碱性溶液中用还原法制备的反应原理为:(未配平)反应装置如图所示:
①实验开始及整个过程中均需通入,其目的是__________________________________ 。
②制备过程中温度需控制在10~45℃,采用水浴加热的主要优点是______________________ 。
③为使尽可能完全被还原,加入三口烧瓶中的反应液,应控制______________ 。
(2)用还原制备的装置(夹持加热仪器略)如下:
①装置a烧瓶中发生反应的化学方程式为_________________________________ 。
②装置b用于净化,适宜的试剂是______________________________ 。
③装置c在70~83℃生成并析出,同时逸出,该反应的化学方程式为________________________ ,加入的目的是________________________ ;利用反应后的浊液分离提纯需经过的操作为_____________________________________________________ 。
(1)在碱性溶液中用还原法制备的反应原理为:(未配平)反应装置如图所示:
①实验开始及整个过程中均需通入,其目的是
②制备过程中温度需控制在10~45℃,采用水浴加热的主要优点是
③为使尽可能完全被还原,加入三口烧瓶中的反应液,应控制
(2)用还原制备的装置(夹持加热仪器略)如下:
①装置a烧瓶中发生反应的化学方程式为
②装置b用于净化,适宜的试剂是
③装置c在70~83℃生成并析出,同时逸出,该反应的化学方程式为
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
【推荐1】氢是主要的工业原料,也是最重要的工业气体和特种气体,用作合成氨、合成甲醇、合成盐酸的原料,石油炼制中加氢脱硫剂等。
Ⅰ.H2可与CO2生成甲醇和水,其反应过程如下:
反应I:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)
反应II:CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g)
(1)由下列表中化学键键能数据可知,反应I的△H=____________ kJ/mol。在某一密闭容器中发生反应I,H2的浓度随时间的变化曲线如图所示,前5分钟内CH3OCH3的平均反应速率约为__________ 。10min时,改变的条件可能是____________ 。
(2)向某一密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2发生反应I,能说明反应I在恒温恒压条件下达到平衡的是_____
(3)相同温度下,如下图所示,在起始体积相同的甲、乙两个密闭容器中分别充入1mol CO2和3mol H2发生反应I,当两个反应均达到平衡时,两容器中CH3OCH3的百分含量大小关系为:φ甲(CH3OCH3)___________ φ乙(CH3OCH3)(填“>”、“<”、“=”),反应达到平衡所需要的时间大小关系为t甲___________ t乙(填“大于”、“小于”、“等于”)。
(4)①若Kp为用分压表示平衡常数,气体分压=气体物质的量分数×总压。则H2与CO2生成甲醇和水的总反应的平衡常数Kp的表达式为_____________________ 。
②一定温度下,在起始压强为100 kPa下,将1mol CO2和3mol H2充入a L的恒容密闭容器中,发生反应Ⅰ和反应Ⅱ。达到平衡时,测得H2O和CH3OH的物质的量之比为2:1,H2的转化率为80%,则该温度下反应Ⅰ的平衡常数Kp的计算式=__________ 。
Ⅰ.H2可与CO2生成甲醇和水,其反应过程如下:
反应I:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)
反应II:CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g)
(1)由下列表中化学键键能数据可知,反应I的△H=
化学键 | H-H | C-O | C-H | H-O | C=O |
E(kJ/mol) | 436 | 351 | 413 | 462 | 745 |
(2)向某一密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2发生反应I,能说明反应I在恒温恒压条件下达到平衡的是_____
A.容器内混合气体的密度不再改变 | B.容器内混合气体的压强不再改变 |
C.反应物转化率的比值不再改变 | D.v正(CO2)=3v逆(H2) |
(4)①若Kp为用分压表示平衡常数,气体分压=气体物质的量分数×总压。则H2与CO2生成甲醇和水的总反应的平衡常数Kp的表达式为
②一定温度下,在起始压强为100 kPa下,将1mol CO2和3mol H2充入a L的恒容密闭容器中,发生反应Ⅰ和反应Ⅱ。达到平衡时,测得H2O和CH3OH的物质的量之比为2:1,H2的转化率为80%,则该温度下反应Ⅰ的平衡常数Kp的计算式=
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【推荐2】大量的碳排放会直接推高全球地表的平均温度,如果不加以控制,将对生态环境和人类社会造成巨大的影响。为充分利用碳资源,减少碳排放,在一定条件下,可利用二氧化碳合成低碳烯烃。如二氧化碳与氢气反应合成乙烯,其反应式为 。
(1)该反应能自发进行的条件是___________ (填“高温”“低温”或“任意温度”);理由是___________ 。
(2)一定条件下,在恒容密闭容器中该反应温度、投料比[]对平衡转化率的影响如下图所示。
①a___________ 3(填“>”“<”或“=”);M、N两点反应的平衡常数___________ (填“>”“<”或“=”)。
②300℃,往3L反应容器中加入,,反应10min达到平衡。求0到10min氢气的平均反应速率___________ 。
③若该反应有一副反应,当温度为300℃,时,的平衡转化率为60%,生成乙烯的选择性为(选择性:生成C2H4消耗的与共转化的之比),则该副反应的平衡常数___________ 。
(3)中国科学院福建物质结构研究所电催化还原制乙烯,原理如图所示。
①已知PTFE浸泡了饱和KCl溶液,请写出阴极的电极反应式___________ 。
②若外电路通过的电子为16.5mol,电流效率()为80%,则生成标准状况下的的体积为___________ L()。
(1)该反应能自发进行的条件是
(2)一定条件下,在恒容密闭容器中该反应温度、投料比[]对平衡转化率的影响如下图所示。
①a
②300℃,往3L反应容器中加入,,反应10min达到平衡。求0到10min氢气的平均反应速率
③若该反应有一副反应,当温度为300℃,时,的平衡转化率为60%,生成乙烯的选择性为(选择性:生成C2H4消耗的与共转化的之比),则该副反应的平衡常数
(3)中国科学院福建物质结构研究所电催化还原制乙烯,原理如图所示。
①已知PTFE浸泡了饱和KCl溶液,请写出阴极的电极反应式
②若外电路通过的电子为16.5mol,电流效率()为80%,则生成标准状况下的的体积为
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解答题-原理综合题
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(0.4)
解题方法
【推荐3】氮的氧化物是大气污染物之一,用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物,可防止空气污染。回答下列问题:
(1)汽车尾气中常含有碳烟、CO、NO等有害物质,尾气中含有碳烟的主要原因为___ 。
(2)已知在298K和101kPa条件下,有如下反应:
反应①:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ·mol-1
反应②:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH2=+180.5kJ·mol-1
若反应CO2(g)+N2(g)⇌C(s)+NO(g)的活化能为akJ·mol-1,则反应C(s)+2NO(g)⇌CO2(g)+N2(g)的活化能为___ kJ·mol-1。
(3)在常压下,已知反应2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g) ΔH(298K)=-113.0kJ·mol-1,ΔS(298K)=-145.3J/(mol·K),据此可判断该反应在常温下___ (填“能”或“不能”)自发进行。
(4)向容积为2L的真空密闭容器中加入活性炭(足量)和NO,发生反应C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g),NO和N2的物质的量变化如表所示,在T1℃、T2℃分别到达平衡时容器的总压强分别为p1kPa、p2kPa。
①0~10min内,以NO表示的该反应速率v(NO)=___ kPa·min-1。
②第15min后,温度调整到T2,数据变化如表所示,则p1___ p2(填“>”、“<”或“=”)。
③若30min时,保持T2不变,向该容器中再加入该四种反应混合物各2mol,再次达平衡时NO的体积百分含量为___ 。
(5)为探究温度及不同催化剂对反应2NO(g)+2CO(g)+⇌N2(g)+2CO2(g)的影响,分别在不同温度、不同催化剂下,保持其它初始条件不变重复实验,在相同时间内测得NO转化率与温度的关系如图所示:
①在催化剂乙作用下,图中M点对应的速率(对应温度400℃)v正___ v逆(填“>”、“<”或“=”),其理由为___ 。
②温度高于400℃,NO转化率降低的原因可能是___ 。
(1)汽车尾气中常含有碳烟、CO、NO等有害物质,尾气中含有碳烟的主要原因为
(2)已知在298K和101kPa条件下,有如下反应:
反应①:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ·mol-1
反应②:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH2=+180.5kJ·mol-1
若反应CO2(g)+N2(g)⇌C(s)+NO(g)的活化能为akJ·mol-1,则反应C(s)+2NO(g)⇌CO2(g)+N2(g)的活化能为
(3)在常压下,已知反应2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g) ΔH(298K)=-113.0kJ·mol-1,ΔS(298K)=-145.3J/(mol·K),据此可判断该反应在常温下
(4)向容积为2L的真空密闭容器中加入活性炭(足量)和NO,发生反应C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g),NO和N2的物质的量变化如表所示,在T1℃、T2℃分别到达平衡时容器的总压强分别为p1kPa、p2kPa。
物质的量/mol | T1℃ | T2℃ | |||||
0 | 5min | 10min | 15min | 20min | 25min | 30min | |
NO | 2.0 | 1.16 | 0.80 | 0.80 | 0.50 | 0.40 | 0.40 |
N2 | 0 | 0.42 | 0.60 | 0.60 | 0.75 | 0.80 | 0.80 |
①0~10min内,以NO表示的该反应速率v(NO)=
②第15min后,温度调整到T2,数据变化如表所示,则p1
③若30min时,保持T2不变,向该容器中再加入该四种反应混合物各2mol,再次达平衡时NO的体积百分含量为
(5)为探究温度及不同催化剂对反应2NO(g)+2CO(g)+⇌N2(g)+2CO2(g)的影响,分别在不同温度、不同催化剂下,保持其它初始条件不变重复实验,在相同时间内测得NO转化率与温度的关系如图所示:
①在催化剂乙作用下,图中M点对应的速率(对应温度400℃)v正
②温度高于400℃,NO转化率降低的原因可能是
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解答题-原理综合题
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(0.4)
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解题方法
【推荐1】甲醛有毒,被世界卫生组织列为一类致癌物。但甲醛是重要的工业原料,在化工、纺织、医疗等领域有广泛应用。
I.回收利用CO2是一种减弱温室效应的有效途径。科学家研究发现可利用回收的CO2与H2反应制备甲醛。
已知:①甲醛的燃烧热为524kJ•mol-1
②H2的燃烧热为285.8 kJ•mol-1
③H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ•mol-1
(1)CO2与H2制备甲醛的反应:CO2(g)+2H2(g)=HCHO(g)+H2O(g) △H=______ 。
(2)在2L恒容密闭容器中通入0.2molCO2和0.4molH2,在三种不同条件下发生(1)中反应,测得CO2的转化率与时间的关系如图所示,曲线X对应温度下反应的平衡常数K=_______ ,由曲线Y到曲线X采取的措施可能是____ 由细线Z到曲线X采取的措施可能是_______ 。
(3)反应速率v(正)=k(正)c(CO2)c2(H2),v(逆)=k(逆)c(CH2O)c(H2O),k(正)、k(逆)分别为正、逆向反应速率常数,计算m点=______ 。
II.甲醇直接脱氢是工业上合成甲醛的一种新方法,该法得到无水甲醛的同时有到副产品氢气。
(4)在一个2L恒容密闭容器中投入1molCH3OH(g),在催化剂作用下发生反应:CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g) △H>0,同时存在副反应:CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g) △H>0。20min后,测得甲醇的转化率与甲醛的选择性分别与温度的关系如图所示。温度高于650℃,甲醇的转化率升高,甲醛的产率_____ ,原因可能是________ 。
I.回收利用CO2是一种减弱温室效应的有效途径。科学家研究发现可利用回收的CO2与H2反应制备甲醛。
已知:①甲醛的燃烧热为524kJ•mol-1
②H2的燃烧热为285.8 kJ•mol-1
③H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ•mol-1
(1)CO2与H2制备甲醛的反应:CO2(g)+2H2(g)=HCHO(g)+H2O(g) △H=
(2)在2L恒容密闭容器中通入0.2molCO2和0.4molH2,在三种不同条件下发生(1)中反应,测得CO2的转化率与时间的关系如图所示,曲线X对应温度下反应的平衡常数K=
(3)反应速率v(正)=k(正)c(CO2)c2(H2),v(逆)=k(逆)c(CH2O)c(H2O),k(正)、k(逆)分别为正、逆向反应速率常数,计算m点=
II.甲醇直接脱氢是工业上合成甲醛的一种新方法,该法得到无水甲醛的同时有到副产品氢气。
(4)在一个2L恒容密闭容器中投入1molCH3OH(g),在催化剂作用下发生反应:CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g) △H>0,同时存在副反应:CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g) △H>0。20min后,测得甲醇的转化率与甲醛的选择性分别与温度的关系如图所示。温度高于650℃,甲醇的转化率升高,甲醛的产率
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(0.4)
解题方法
【推荐2】甲醇是重要的化工原料,在有机合成中具有广泛应用。
Ⅰ.(1)用甲醇制取甲胺的反应为CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g) ΔH。已知该反应中相关化学键的键能数据如下:
则该反应的ΔH =__________ kJ·mol−1。
Ⅱ.一定条件下,将2 mol CO和6 mol H2通入2 L密闭容器中发生如下反应:
主反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0 ①
副反应:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH<0 ②
反应到t min时,达到平衡状态。平衡时CH3OH的体积分数φ(CH3OH)如图所示:
(2)图中a__________ b(填“大于”或“小于”)。图中Y轴表示温度,其理由是______________ 。
(3)若反应②的平衡常数K值变小,则下列说法中正确的是___________ (填序号)。
A.平衡均向正反应方向移动
B.平衡移动的原因是升高了温度
C.达到新平衡后,φ(CH3OH)减小
D.容器中φ(CH3OCH3)增大
(4)平衡时,M点CH3OH的体积分数为12.5%,c(CH3OCH3)=0.1 mol·L﹣1,则此时CO的转化率为________ ;用H2表示①的反应速率为______ mol·L﹣1·min﹣1。反应②的平衡常数K=___________ (用分数表示)。
Ⅰ.(1)用甲醇制取甲胺的反应为CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g) ΔH。已知该反应中相关化学键的键能数据如下:
共价键 | C―O | H―O | N―H | C―N |
键能/kJ·mol−1 | 351 | 463 | 393 | 293 |
Ⅱ.一定条件下,将2 mol CO和6 mol H2通入2 L密闭容器中发生如下反应:
主反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0 ①
副反应:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH<0 ②
反应到t min时,达到平衡状态。平衡时CH3OH的体积分数φ(CH3OH)如图所示:
(2)图中a
(3)若反应②的平衡常数K值变小,则下列说法中正确的是
A.平衡均向正反应方向移动
B.平衡移动的原因是升高了温度
C.达到新平衡后,φ(CH3OH)减小
D.容器中φ(CH3OCH3)增大
(4)平衡时,M点CH3OH的体积分数为12.5%,c(CH3OCH3)=0.1 mol·L﹣1,则此时CO的转化率为
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解答题-原理综合题
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(0.4)
【推荐3】排放量逐年增加,的利用和转化成为研究热点。利用直接加氢合成二甲醚包含以下三个相互联系的反应:
i.甲醇的合成:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1<0 K1
ii.甲醇脱水: 2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2>0 K2
iii.逆水汽变换:CO2(g)+3H2(g)CO(g)+ H2O(g) ΔH>0
回答下列问题:
(1)反应i在___________ (填“高温”、“低温”或“任意温度”)条件下有利于自发进行,理由为___________ 。
(2)若反应iv为2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH3K3,则:
①___________ (用含的代数式表示)。
②___________ (用含的代数式表示)。
(3)某压强下,在某密闭容器中,充入的和的物质的量之比,同时发生反应i、ii、iii,不同温度下的平衡转化率如图所示。
①当温度超过时,的平衡转化率随温度升高而增大的原因是___________ 。
②温度为,反应达到平衡时,测得的物质的量分数为,,则反应ii的平衡常数___________ (保留三位有效数字,分压=总压×物质的量分数)。
(4)我国科学家成功研制一种以Al箔为负极,含的离子液体为电解质溶液,Pd包覆纳米多孔金为正极的充电电池,其总反应为。
①电池充电时,阳极的电极反应式为___________ 。
②该电池不用NaOH溶液作电解质溶液的主要原因为___________ 。
i.甲醇的合成:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1<0 K1
ii.甲醇脱水: 2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2>0 K2
iii.逆水汽变换:CO2(g)+3H2(g)CO(g)+ H2O(g) ΔH>0
回答下列问题:
(1)反应i在
(2)若反应iv为2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH3K3,则:
①
②
(3)某压强下,在某密闭容器中,充入的和的物质的量之比,同时发生反应i、ii、iii,不同温度下的平衡转化率如图所示。
①当温度超过时,的平衡转化率随温度升高而增大的原因是
②温度为,反应达到平衡时,测得的物质的量分数为,,则反应ii的平衡常数
(4)我国科学家成功研制一种以Al箔为负极,含的离子液体为电解质溶液,Pd包覆纳米多孔金为正极的充电电池,其总反应为。
①电池充电时,阳极的电极反应式为
②该电池不用NaOH溶液作电解质溶液的主要原因为
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解题方法
【推荐1】氮和硫的氧化物的综合利用是目前研究的热点之一。已知:
(1)反应iV:的=______ ;该反应在密闭容器中达到平衡后,只改变下列条件,一定能使的平衡体积分数增大的是______ 填选项字母。
A.缩小容器容积 B.再充入SO2 C.降低温度 D.分离出SO3
(2)T1℃时容积相等的密闭容器中分别充入和的混合气体共,发生反应或的平衡转化率与起始充入的关系如图所示。
①图中能表示平衡时与起始充入的关系的曲线为______ 填“”或“”。
②反应的平衡常数______ 。
(3)向密闭容器中充入一定量和,发生反应。的平衡体积分数与温度和压强的关系如图所示。
①P1、P2、P3由大到小的顺序为______ 。
②P、Q两点对应状态下,单位体积内反应物活化分子数目:P______ Q填“”、“”或“”。
(4)汽车尾气净化中的一个反应如下:,一定温度下,向容积为的恒容密闭容器中充入和,容器压强为经过达到平衡状态,测得转化率为.计算该温度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.
(1)反应iV:的=
A.缩小容器容积 B.再充入SO2 C.降低温度 D.分离出SO3
(2)T1℃时容积相等的密闭容器中分别充入和的混合气体共,发生反应或的平衡转化率与起始充入的关系如图所示。
①图中能表示平衡时与起始充入的关系的曲线为
②反应的平衡常数
(3)向密闭容器中充入一定量和,发生反应。的平衡体积分数与温度和压强的关系如图所示。
①P1、P2、P3由大到小的顺序为
②P、Q两点对应状态下,单位体积内反应物活化分子数目:P
(4)汽车尾气净化中的一个反应如下:,一定温度下,向容积为的恒容密闭容器中充入和,容器压强为经过达到平衡状态,测得转化率为.计算该温度时该反应的平衡常数
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【推荐2】将和置于某密闭容器中,。在一定温度下发生反应:并达到平衡。的体积分数随时间的变化如表格所示:
(1)在条件I到达平衡时,计算该反应转化率,要求列出计算过程___________ (三段式计算)。
(2)在条件I从开始反应到到达平衡时,的反应速率为___________ 。
(3)为达到条件Ⅱ的数据,对于反应体系可能改变的操作是___________ 。
(4)该反应的___________ 0(填“>”,“<”或“=”)
(5)时,将气体充入体积为的恒容密闭容器中,发生反应,后反应达到化学平衡,测得容器中混合气体总压强为,此混合气体中与的物质的量之比为。该温度下,反应的化学平衡常数___________ (为以分压表示的平衡常数,分压=总压×体积分数)。
体积分数 | |||||||
条件I | |||||||
条件Ⅱ |
(2)在条件I从开始反应到到达平衡时,的反应速率为
(3)为达到条件Ⅱ的数据,对于反应体系可能改变的操作是
(4)该反应的
(5)时,将气体充入体积为的恒容密闭容器中,发生反应,后反应达到化学平衡,测得容器中混合气体总压强为,此混合气体中与的物质的量之比为。该温度下,反应的化学平衡常数
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解题方法
【推荐3】2023年9月23日晚,在万众瞩目之下,杭州亚运会的“数字火炬手”与最后一棒火炬手齐心协力点燃了象征亚洲大团结的亚运主火炬,也点燃了中国能源多样化战略的新灯塔。这座主火炬塔历史性地采用了废碳再生的“绿色甲醇”作为燃料,实现了零排放的循环使用。
I.二氧化碳加氢制甲醇
“零碳”甲醇是利用焦炉气副产物和工业尾气中的合成,涉及以下反应:
①
②
③
(1)依据盖斯定律,可计算得出___________
(2)一定温度下,在恒容密闭反应器中,反应③达到平衡,下列措施中能使平衡体系中增大且加快化学反应速率的是___________(填字母)。
(3)从焦炉气中提取氢气,需净化原料气,尤其要脱除其中的含硫杂质。除了 从环保角度考虑外,其主要目的是___________ 。
(4),在甲(容积为)、乙(容积为)两刚性容器中分别充入和,在适宜的催化剂作用下发生反应③,容器内总压强随时间变化如图所示:
①其中B曲线对应___________ 容器中压强的变化情况(填“甲”或“乙”);
②利用图中数据计算该反应的分压平衡常数___________ (结果用分数表示)。
II.甲醇水蒸气重整制取
(5)甲醇与水蒸气在催化剂作用下发生如下反应:
④
⑤
下图体现了上述反应能量变化,则决定总反应(SR):的反应速率快慢的是反应___________ (填“④”或“⑤”)。
(6)在研究甲醇水蒸气重整(制氢反应历程时发现,副反应甲醇分解(:也是吸热反应。甲醇水蒸气重整反应体系中,甲醇平衡转化率和的选择性随温度的变化如图所示:
①升高温度平衡转化率增大的原因是___________ 。
②从图三知主反应的适宜温度在___________ 左右。
I.二氧化碳加氢制甲醇
“零碳”甲醇是利用焦炉气副产物和工业尾气中的合成,涉及以下反应:
①
②
③
(1)依据盖斯定律,可计算得出
(2)一定温度下,在恒容密闭反应器中,反应③达到平衡,下列措施中能使平衡体系中增大且加快化学反应速率的是___________(填字母)。
A.升高温度 | B.充入,使体系压强增大 |
C.再充入 | D.将从体系中分离出去 |
(3)从焦炉气中提取氢气,需净化原料气,尤其要脱除其中的含硫杂质。
(4),在甲(容积为)、乙(容积为)两刚性容器中分别充入和,在适宜的催化剂作用下发生反应③,容器内总压强随时间变化如图所示:
①其中B曲线对应
②利用图中数据计算该反应的分压平衡常数
II.甲醇水蒸气重整制取
(5)甲醇与水蒸气在催化剂作用下发生如下反应:
④
⑤
下图体现了上述反应能量变化,则决定总反应(SR):的反应速率快慢的是反应
(6)在研究甲醇水蒸气重整(制氢反应历程时发现,副反应甲醇分解(:也是吸热反应。甲醇水蒸气重整反应体系中,甲醇平衡转化率和的选择性随温度的变化如图所示:
①升高温度平衡转化率增大的原因是
②从图三知主反应的适宜温度在
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