组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学反应原理综合考查
题型:解答题-原理综合题 难度:0.4 引用次数:251 题号:9978037
水煤气变换[CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题:
(1)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用标注。

该历程中决速步骤的化学方程式为__(方程式两边若有相同物料不用约简)。水煤气变换反应的热化学方程式为__
(2)t1℃时,密闭容器中,通入一定量的CO和H2O,发生水煤气变换反应,容器中各物质浓度(单位:mol·L-1)变化如下表所示:
时间(min)COH2OCO2H2
00.2000.30000
20.1380.2380.0620.062
3c1c2c3c3
4c1c2c3c3
50.1160.2160.084
60.0960.2660.104
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“=”)。
(3)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所示:

①该反应是__(填“吸热”或“放热”)反应。
②若T1时水煤气变换反应的平衡常数等于0.5,则T1时FeO(s)+H2(g)Fe(s)+H2O(g)的平衡常数为__
(4)水煤气可做燃料电池的燃料。一种熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。电极A上H2参与的电极反应为__。假设催化炉产生的CO与H2物质的量之比为1︰2。电极A处产生的CO2有部分参与循环利用,其利用率为__

相似题推荐

解答题-工业流程题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐1】工业制硫酸生产流程如下图:
   
(1)实验室常用过量的氢氧化钠溶液吸收SO2尾气,该反应的离子方程式为_________
(2)已知SO2和O2生成SO 3的反应过程放热。在催化反应室中,下列措施有利于提高SO2平衡转化率的有_______。(填写编号)
A.减少压强   
B.升高温度     
C.不断补充空气                                        
D.及时分离出SO3
(3)在工业制硫酸生产中,为提高催化剂效率采取的措施有________(答出1点即可)。
(4)在450℃、常压和钒催化条件下,在容积为2L的恒容容器中加入2molSO2和1molO2
①下列选项中不能作为判断该反应是否达平衡状态的标志的是__________。(填写编号)
A.混合气密度不变化                         
B.SO2百分含量保持不变  
C.容器中气体的压强不变                 
D.SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等       
E.气体总物质的量不变
②达平衡后,测得平衡常数为K,若此时O2的转化率为x,则K和x的关系满足:K=_____
(5)SO2和O2的反应在恒容密闭容器中发生,如图、2表示在时刻t1达到平衡、在时刻t2因改变某个条件而发生变化的情况,根据如图、如图相关信息,判断t2发生改变的条件是________
   
2019-05-05更新 | 274次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐2】合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,氨的用途广泛。
已知:    kJ·mol
    kJ·mol
   
(1)___________kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)
(2)目前工业合成氨的主要方法是Haber­Bosch法:通常用以铁为主的催化剂在400~500℃和10~30MPa的条件下,由氮气和氢气直接合成氨。
①该反应放热,但仍选择较高温度,原因是___________
②将物质的量之比为1∶3的充入2 L的密闭容器中,在一定条件下达到平衡,测得平衡时数据如下:
物质
平衡时物质的量0.20.60.2
该条件下的转化率为___________,平衡常数___________(可用分数表示)。
③若按以下浓度投料,其它反应条件与②相同,起始时反应进行的方向为___________(填“正向”、“逆向”或“无法判断”)。
物质
起始浓度(mol·L)0.51.50.5
(3)图1是某压强下按物质的量之比1∶3投料进行反应,反应混合物中的物质的量分数随温度的变化曲线。I是平衡时的曲线,II是不同温度下反应经过相同时间测得的曲线,下列说法正确的是___________

a.图中a点,容器内
b.图中b点,
c.400~530℃,II中的物质的量分数随温度升高而增大,原因是升高温度化学反应速率增大
(4)电化学气敏传感器可用于检测环境中NH3的含量,其工作原理如图2所示。

①反应消耗的的物质的量之比为___________
②a极的电极反应式为___________
2024-02-20更新 | 207次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐3】Cu2O广泛用作颜料、光敏材料、能源行业催化剂。
(1)已知还原法制备Cu2O的原理为:
N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(l) ΔH=−a kJ· mol−1
Cu(OH)2(s)CuO(s)+ H2O(l) ΔH=+b kJ· mol−1
4CuO(s)2Cu2O (s) +O2(g) ΔH=+c kJ· mol−1
则由N2H4和Cu(OH)2反应制备Cu2O的热化学方程式为_______________
(2)用铜作阳极,钛片作阴极,电解一定浓度的NaCl和NaOH的混合溶液可得到Cu2O,阳极及溶液中物质的有关转化如图所示,阳极的电极反应式为________________,每生成14.4 g Cu2O转移电子________mol。

(3)将CuCl水解再热分解也可得到纳米Cu2O,CuCl水解的反应为CuCl(s)+H2O(l)CuOH(s)+ Cl(aq)+H+(aq)。该反应的平衡常数K与此温度下KwKsp(CuOH)、Ksp(CuCl)的关系为________
(4)我国科学家围绕Cu2O材料进行水相CO2光电还原反应合成甲醇,从而探究缓解能源危机和环境污染的方法,其模拟装置原理如图所示:

①在Cu/Cu2O/CuO电极薄膜表面进行CO2还原反应生成CH3OH的总反应是________
②下图是Cu/Cu2O/CuO复合电极在0.1 mol·L−1 NaHCO3溶液中不同电压下的光电催化还原CO2生成甲醇的装置图,下图是产物甲醇的分析。

装置中CuO/CuO/Cu复合电极是________(填“阴极”或“阳极”),光电催化还原CO2生成甲醇最佳电压是________,电压增大甲醇含量的降低的原因是________
2019-03-26更新 | 250次组卷
共计 平均难度:一般