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:
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__ 。
(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
(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) | 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
(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
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
更新时间:2020-04-04 18:35:34
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
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【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________ 。
(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
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
(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
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
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【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的和充入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:
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”)。
(3)图1是某压强下和按物质的量之比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反应消耗的与的物质的量之比为___________ 。
②a极的电极反应式为___________ 。
已知: kJ·mol
kJ·mol
(1)
(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的和充入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 | 0.2 | 0.6 | 0.2 |
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
物质 | |||
起始浓度(mol·L) | 0.5 | 1.5 | 0.5 |
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反应消耗的与的物质的量之比为
②a极的电极反应式为
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【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Kw、Ksp(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________ 。
(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
(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Kw、Ksp(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
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【推荐1】研究+6价铬盐不同条件下微粒存在形式及氧化性,某小组同学进行如下实验:
已知:Cr2O (橙色)+H2O2CrO (黄色)+2H+ △H= +13.8 kJ/mol,+6价铬盐在一定条件下可被还原为Cr3+,Cr3+在水溶液中为绿色。
(1)试管c和b对比,推测试管c的现象是________ 。
(2)试管a和b对比,a中溶液橙色加深。甲认为温度也会影响平衡的移动,橙色加深不一定是c(H+)增大影响的结果;乙认为橙色加深一定是c(H+)增大对平衡的影响。你认为是否需要再设计实验证明?____ (“是”或“否”),理由是_________________________________ 。
(3)对比试管a、b、c的实验现象,得到的结论是________________ 。
(4)试管c继续滴加KI溶液、过量稀H2SO4,分析上图的实验现象,得出的结论是_______ ;写出此过程中氧化还原反应的离子方程式________________ 。
(5)小组同学用电解法处理含Cr2O废水,探究不同因素对含Cr2O废水处理的影响,结果如下表所示(Cr2O的起始浓度,体积、电压、电解时间均相同)。
①实验ⅱ中Cr2O放电的电极反应式是________________ 。
②实验ⅲ中Fe3+去除Cr2O的机理如图所示,结合此机理,解释实验iv中Cr2O去除率提高较多的原因_______________ 。
已知:Cr2O (橙色)+H2O2CrO (黄色)+2H+ △H= +13.8 kJ/mol,+6价铬盐在一定条件下可被还原为Cr3+,Cr3+在水溶液中为绿色。
(1)试管c和b对比,推测试管c的现象是
(2)试管a和b对比,a中溶液橙色加深。甲认为温度也会影响平衡的移动,橙色加深不一定是c(H+)增大影响的结果;乙认为橙色加深一定是c(H+)增大对平衡的影响。你认为是否需要再设计实验证明?
(3)对比试管a、b、c的实验现象,得到的结论是
(4)试管c继续滴加KI溶液、过量稀H2SO4,分析上图的实验现象,得出的结论是
(5)小组同学用电解法处理含Cr2O废水,探究不同因素对含Cr2O废水处理的影响,结果如下表所示(Cr2O的起始浓度,体积、电压、电解时间均相同)。
实验 | ⅰ | ⅱ | ⅲ | ⅳ |
是否加入Fe2(SO4)3 | 否 | 否 | 加入5g | 否 |
是否加入H2SO4 | 否 | 加入1mL | 加入1mL | 加入1mL |
电极材料 | 阴、阳极均为石墨 | 阴、阳极均为石墨 | 阴、阳极均为石墨 | 阴极为石墨,阳极为铁 |
Cr2O的去除率/% | 0.922 | 12.7 | 20.8 | 57.3 |
②实验ⅲ中Fe3+去除Cr2O的机理如图所示,结合此机理,解释实验iv中Cr2O去除率提高较多的原因
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解答题-工业流程题
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(0.4)
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【推荐2】重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂,工业上常用铬铁矿(主要成份为FeO·Cr2O3)为原料生产,实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下,涉及的主要反应是:6FeO·Cr2O3+24NaOH+7KClO312Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O
试回答下列问题:
(1)在反应器①中,有Na2CrO4生成,同时Fe2O3转变为NaFeO2,杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐,写出氧化铝与碳酸钠反应的化学方程式:___________ 。
(2)操作③的目的是什么,用简要的文字说明:____________________________ 。
(3)操作④中,酸化时,CrO42-转化为Cr2O72-,写出平衡转化的离子方程式:_______ 。
(4)称取重铬酸钾试样2.5000g配成250mL溶液,取出25.00mL于碘量瓶中,加入10mL2mol/LH2SO4和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr3+),放于暗处5min,然后加入100mL水,加入3mL淀粉指示剂,用0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)
①判断达到滴定终点的依据是:________________ ;
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL,则所得产品中重铬酸钾的纯度(设整个过程中其它杂质不参与反应)____________ 。
试回答下列问题:
(1)在反应器①中,有Na2CrO4生成,同时Fe2O3转变为NaFeO2,杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐,写出氧化铝与碳酸钠反应的化学方程式:
(2)操作③的目的是什么,用简要的文字说明:
(3)操作④中,酸化时,CrO42-转化为Cr2O72-,写出平衡转化的离子方程式:
(4)称取重铬酸钾试样2.5000g配成250mL溶液,取出25.00mL于碘量瓶中,加入10mL2mol/LH2SO4和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr3+),放于暗处5min,然后加入100mL水,加入3mL淀粉指示剂,用0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)
①判断达到滴定终点的依据是:
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL,则所得产品中重铬酸钾的纯度(设整个过程中其它杂质不参与反应)
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解答题-原理综合题
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(0.4)
【推荐3】回答下列问题。
(1)已知下列热化学方程式:
Ⅰ.
Ⅱ.
在相同条件下,的正反应的活化能为,则逆反应的活化能为___________ 。
(2)查阅资料得知,反应在含有少量I2的溶液中分两步进行:
第Ⅰ步反应为(慢反应);
第Ⅱ步为快反应。
增大I2的浓度___________ (填“能”或“不能”)明显增大总反应的平均速率,理由为___________ 。
(3)氯化铜晶体()常用作玻璃、陶瓷着色剂和饲料添加剂等。工业上用粗氧化铜粉(含杂质FeO和SiO2)制备无水氯化铜,制取流程如下:
___________ (填字母,下同)。
a.KMnO4溶液 b.氯水 c.溴水 d.H2O2溶液
②溶液C中加入试剂y可以调节溶液pH,从而除去而不引入杂质。试剂y可选用下列物质中的___________ 。
a.Cu b.CuO c. d.NaOH
③SOCl2与水反应的化学方程式为___________ 。
④SOCl2与混合并加热,可得到无水CuCl2的原因是___________ 。
(1)已知下列热化学方程式:
Ⅰ.
Ⅱ.
在相同条件下,的正反应的活化能为,则逆反应的活化能为
(2)查阅资料得知,反应在含有少量I2的溶液中分两步进行:
第Ⅰ步反应为(慢反应);
第Ⅱ步为快反应。
增大I2的浓度
(3)氯化铜晶体()常用作玻璃、陶瓷着色剂和饲料添加剂等。工业上用粗氧化铜粉(含杂质FeO和SiO2)制备无水氯化铜,制取流程如下:
开始沉淀的pH | 1.9 | 7.0 | 4.7 |
沉淀完全的pH | 3.2 | 9.0 | 6.7 |
已知:氯化亚砜()熔点-105℃,沸点78.8℃,易水解。
①为避免引入杂质,试剂x可选用a.KMnO4溶液 b.氯水 c.溴水 d.H2O2溶液
②溶液C中加入试剂y可以调节溶液pH,从而除去而不引入杂质。试剂y可选用下列物质中的
a.Cu b.CuO c. d.NaOH
③SOCl2与水反应的化学方程式为
④SOCl2与混合并加热,可得到无水CuCl2的原因是
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解答题-原理综合题
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(0.4)
解题方法
【推荐1】氮氧化物(NOx)的排放对环境造成严重污染。回答下列问题:
I.工业上可利用C(s)+2NO(g)=CO2(g)+N2(g)反应处理氮氧化物。
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH1=+180.5kJ·mol-1,碳的燃烧热为393.5kJ·mol-1,则C(s)+2NO(g)=CO2(g)+N2(g) ΔH2=_______ kJ·mol-1。
(2)某温度下,向盛有足量单质C的恒容密闭容器通入NO,使其初始浓度为1mol·L-1。根据平衡时以某物质表示的v正(或v逆)、浓度的数值,绘制出下图中甲、乙两点。
①乙点对应的物质是___ (填化学式);该反应的平衡常数为____ 。
②将温度降低至某一温度时,反应重新达到平衡,此时体系的压强为p=105Pa,NO的体积分数为30%,则N2的分压为p(N2)=____ Pa(分压=总压×物质的量分数);则图中甲点可能移动至____ 点位置(填字母标号)。
II.原煤经热解、冷却得到的煤焦可用于NO的脱除。热解温度为500℃、900℃得到的煤焦分别用S-500、S-900表示,相关信息如下表:
将NO浓度恒定的废气以固定流速通过如下反应器。不同温度下,进行多组平行实验,测定相同时间内NO的出口浓度,可得NO的脱除率与温度的关系如下图所示。[已知:NO的脱除主要含吸附和化学还原(ΔH<0)两个过程。]
(3)已知煤焦表面存在的官能团有利于NO的吸附,其数量与煤焦中氢碳质量比的值密切相关。由图可知,相同温度下,S-500对NO的脱除率比S-900的高,结合表格数据分析其可能原因是___ 、___ 。
(4)350℃后,随着温度升高,NO的脱除率增大的原因是____ 。
I.工业上可利用C(s)+2NO(g)=CO2(g)+N2(g)反应处理氮氧化物。
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH1=+180.5kJ·mol-1,碳的燃烧热为393.5kJ·mol-1,则C(s)+2NO(g)=CO2(g)+N2(g) ΔH2=
(2)某温度下,向盛有足量单质C的恒容密闭容器通入NO,使其初始浓度为1mol·L-1。根据平衡时以某物质表示的v正(或v逆)、浓度的数值,绘制出下图中甲、乙两点。
①乙点对应的物质是
②将温度降低至某一温度时,反应重新达到平衡,此时体系的压强为p=105Pa,NO的体积分数为30%,则N2的分压为p(N2)=
II.原煤经热解、冷却得到的煤焦可用于NO的脱除。热解温度为500℃、900℃得到的煤焦分别用S-500、S-900表示,相关信息如下表:
煤焦 | 元素分析(%) | 比表面积(cm2∙g-1) | |
C | H | ||
S-500 | 80.79 | 2.76 | 105.69 |
S-900 | 84.26 | 0.82 | 8.98 |
(3)已知煤焦表面存在的官能团有利于NO的吸附,其数量与煤焦中氢碳质量比的值密切相关。由图可知,相同温度下,S-500对NO的脱除率比S-900的高,结合表格数据分析其可能原因是
(4)350℃后,随着温度升高,NO的脱除率增大的原因是
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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2】将二氧化碳转化为甲醇等液体燃料是理想的能源补充形式。二氧化碳加氢制甲醇的反应原理为,。回答下列问题:
(1)不同温度下,向2L的恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2反应相同一段时间,得到以下关系图:
520K时,若增加CO2的浓度,能___________ (填“提高”或“降低”)H2的转化率,此时该反应的平衡常数K=___________ 。在该温度下,再向容器中加入H2和CH3OH(g)各1mol,平衡将___________ (填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。
(2)在温度t1、t2、t3下,分别将等物质的量的CO2和H2投入到三个等容容器中发生上述反应,平衡时CH3OH(g)的物质的量分数与温度﹑压强的关系如下图所示:
①由上图可知t1、t2、t3的大小关系为___________ 。
②下列说法正确的是___________ (填标号)。
A.采取加压、增大c(H2)、加入合适的催化剂等措施,都能提高CO2的转化率
B.平衡常数:KB>KC
C.在t1温度、20MPa状态下再通入等物质的量的CO2和H2,达新平衡时H2的体积分数减小
D.t3温度下,混合气体的密度不随时间的变化而变化说明反应已达平衡
(3)工业上可利用CO(g)和H2O(g)来制氢气。已知反应 ;则利用CO(g)和H2O(g)来制氢气的热化学方程式为___________ 。
(1)不同温度下,向2L的恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2反应相同一段时间,得到以下关系图:
520K时,若增加CO2的浓度,能
(2)在温度t1、t2、t3下,分别将等物质的量的CO2和H2投入到三个等容容器中发生上述反应,平衡时CH3OH(g)的物质的量分数与温度﹑压强的关系如下图所示:
①由上图可知t1、t2、t3的大小关系为
②下列说法正确的是
A.采取加压、增大c(H2)、加入合适的催化剂等措施,都能提高CO2的转化率
B.平衡常数:KB>KC
C.在t1温度、20MPa状态下再通入等物质的量的CO2和H2,达新平衡时H2的体积分数减小
D.t3温度下,混合气体的密度不随时间的变化而变化说明反应已达平衡
(3)工业上可利用CO(g)和H2O(g)来制氢气。已知反应 ;则利用CO(g)和H2O(g)来制氢气的热化学方程式为
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(0.4)
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【推荐3】当今,世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此,研发二氧化碳利用技术,降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。
(1)在C和的反应体系中:
反应1:
反应2:
反应3: 。
设,反应1、2和3的y随温度的变化关系如图所示。图中对应于反应3的线条是____ 。
(2)雨水中含有来自大气的,溶于水中的进一步和水反应,发生电离:
①
② 25℃时,反应②的平衡常数为。
溶液中的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数),比例系数为,当大气压强为,大气中的物质的量分数为时,溶液中浓度为_______ (写出表达式,考虑水的电离,忽略的电离)
(3)在某催化加氢制的反应体系中,发生的主要反应有:
I.
II.
III.
时,往某密闭容器中按投料比充入和。反应达到平衡时,测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。
①图中Y代表_______ (填化学式)。
②体系中的物质的量分数受温度的影响不大,原因是_______ 。
③在下图中画出随温度变化趋势图_______ 。
(1)在C和的反应体系中:
反应1:
反应2:
反应3: 。
设,反应1、2和3的y随温度的变化关系如图所示。图中对应于反应3的线条是
(2)雨水中含有来自大气的,溶于水中的进一步和水反应,发生电离:
①
② 25℃时,反应②的平衡常数为。
溶液中的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数),比例系数为,当大气压强为,大气中的物质的量分数为时,溶液中浓度为
(3)在某催化加氢制的反应体系中,发生的主要反应有:
I.
II.
III.
时,往某密闭容器中按投料比充入和。反应达到平衡时,测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。
①图中Y代表
②体系中的物质的量分数受温度的影响不大,原因是
③在下图中画出随温度变化趋势图
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【推荐1】(1)已知:常温下,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38。
①常温下,某酸性MgCl2溶液中含有少量的FeCl3,为了得到纯净的MgCl2·2H2O晶体,应加入___________ (填化学式),调节溶液的pH=4,使溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中的c(Fe3+)=_______ mol·L-1。
②常温下,若将0.01 mol·L-1 MgCl2溶液与___________ mol·L-1 NaOH溶液等体积混合时有沉淀生成。
(2)已知肼(N2H4)是一种清洁高效的火箭燃料,0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5 kJ热量。该反应的热化学方程式:___________ 。
(3)燃料电池是一种高效低污染的新型电池,肼(N2H4)-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,其工作原理如图所示:
①写出电池中通入电池中通入N2H4的一极的电极的反应:___________ 。
②电池工作时,正极附近的pH___________ (填“增大”或者“不变”或者“减小”)。
①常温下,某酸性MgCl2溶液中含有少量的FeCl3,为了得到纯净的MgCl2·2H2O晶体,应加入
②常温下,若将0.01 mol·L-1 MgCl2溶液与
(2)已知肼(N2H4)是一种清洁高效的火箭燃料,0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5 kJ热量。该反应的热化学方程式:
(3)燃料电池是一种高效低污染的新型电池,肼(N2H4)-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,其工作原理如图所示:
①写出电池中通入电池中通入N2H4的一极的电极的反应:
②电池工作时,正极附近的pH
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【推荐2】二甲醚又称甲醚,简称 DME,熔点-141.5℃,沸点-24.9℃,与石油液化气(LPG)相似,被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气(CO、H2)制备二甲醚的反应原理如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1= -90.0kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2= -20.0kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)已知:H2O(1)=H2O(g) △H= +44.0kJ/mol,若由合成气(CO、H2)制备1molCH3OCH3(g),且生成H2O(1),其热化学方程式为____________________________________________ 。
(2)有人模拟该制备原理:500K时,在2L的密闭容器中充入2mol CO和6mol H2,5min达到平衡,平衡时测得c(H2)=1.8mol·L-1,c(CH3OCH3)=0.2mol·L-1,此时 CO的转化率为________ 。用CH3OH表示反应①的速率是_______ mol·L-1min-1,可逆反应②的平衡常数K2 = _________ 。
(3)在体积一定的密闭容器中发生反应②,如果该反应的平衡常数K2值变小,则下列说法正中确的是_________ 。
A 平衡向正反应方向移动 B 平衡移动的原因是升高了温度
C 达到新平衡后体系的压强不变 D 容器中 CH3OCH3的体积分数减小
(4)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中,按不同投料比充入CO(g)和H2(g)进行反应①,平衡时CO(g)和H2(g)的转化率如图所示,则a=________ (填数值)。
(5)绿色电源“二甲醚燃料电池”的结构如图所示,电解质为熔融态的碳酸盐(如熔融K2CO3),其中CO2会参与电极反应。工作时负极的电极反应式为_________________ 。
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1= -90.0kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2= -20.0kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)已知:H2O(1)=H2O(g) △H= +44.0kJ/mol,若由合成气(CO、H2)制备1molCH3OCH3(g),且生成H2O(1),其热化学方程式为
(2)有人模拟该制备原理:500K时,在2L的密闭容器中充入2mol CO和6mol H2,5min达到平衡,平衡时测得c(H2)=1.8mol·L-1,c(CH3OCH3)=0.2mol·L-1,此时 CO的转化率为
(3)在体积一定的密闭容器中发生反应②,如果该反应的平衡常数K2值变小,则下列说法正中确的是
A 平衡向正反应方向移动 B 平衡移动的原因是升高了温度
C 达到新平衡后体系的压强不变 D 容器中 CH3OCH3的体积分数减小
(4)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中,按不同投料比充入CO(g)和H2(g)进行反应①,平衡时CO(g)和H2(g)的转化率如图所示,则a=
(5)绿色电源“二甲醚燃料电池”的结构如图所示,电解质为熔融态的碳酸盐(如熔融K2CO3),其中CO2会参与电极反应。工作时负极的电极反应式为
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【推荐3】判断正误
1.2020年6月23日9时43分北斗系统第五十五颗导航卫星暨北斗三号最后一颗全球组网卫星成功发射!执行本次发射任务的长三乙运载火箭加装的常规燃料为偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮。偏二甲肼和四氧化二氮也可以作为燃料电池的两极反应物。二者反应的产物均对环境不产生污染。根据以上信息判断下列说法正误:
①偏二甲肼是有机物,其中氮元素化合价为-3_____
②生成1molCO2转移8mol电子_____
③偏二甲肼与四氧化二氮的反应是放热反应_____
④该燃料电池中偏二甲肼是负极反应物_____
2.如图所示装置,用生成的氯气与乙二醛制备乙二酸,反应原理为+2Cl2+2H2O→+4HCl。
判断以下说法的正误:
⑤该装置利用上述反应将电能全部转化为化学能_____
⑥Pt1电极的反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-_____
⑦盐酸除增强溶液导电性的作用,还提供Cl-参与电极反应_____
⑧理论上每得到0.1mol乙二酸,将有0.4molH+从右室迁移到左室_____
3.判断对下列图象的描述的正误:
⑨根据图a可判断反应A2(g)+3B2(g)2AB3(g)的ΔH>0_____
⑩图b可表示压强(P)对反应2A(g)+2B(g)⇌3C(g)+D(s)的影响_____
⑪图c可表示向醋酸溶液通入氨气时,溶液导电性随氨气量的变化_____
⑫根据图d,除去CuSO4溶液中的Fe3+,可加入NaOH调节pH至3~4_____
4.利用如下实验探究铁钉在不同溶液中的吸氧腐蚀。
通过以上实验判断下列说法正误:
⑬i与iv、v比较说明盐溶液可以加快吸氧腐蚀速率_____
⑭ii与iii、iv与v比较说明吸氧腐蚀速率与阴离子种类无关_____
⑮向实验v溶液中加入少量(NH4)2SO4固体,吸氧腐蚀速率加快_____
⑯向实验ii溶液中加等体积的0.5mol·L-1(NH4)2SO4,吸氧腐蚀速率一定加快_____
1.2020年6月23日9时43分北斗系统第五十五颗导航卫星暨北斗三号最后一颗全球组网卫星成功发射!执行本次发射任务的长三乙运载火箭加装的常规燃料为偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮。偏二甲肼和四氧化二氮也可以作为燃料电池的两极反应物。二者反应的产物均对环境不产生污染。根据以上信息判断下列说法正误:
①偏二甲肼是有机物,其中氮元素化合价为-3
②生成1molCO2转移8mol电子
③偏二甲肼与四氧化二氮的反应是放热反应
④该燃料电池中偏二甲肼是负极反应物
2.如图所示装置,用生成的氯气与乙二醛制备乙二酸,反应原理为+2Cl2+2H2O→+4HCl。
判断以下说法的正误:
⑤该装置利用上述反应将电能全部转化为化学能
⑥Pt1电极的反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
⑦盐酸除增强溶液导电性的作用,还提供Cl-参与电极反应
⑧理论上每得到0.1mol乙二酸,将有0.4molH+从右室迁移到左室
3.判断对下列图象的描述的正误:
⑨根据图a可判断反应A2(g)+3B2(g)2AB3(g)的ΔH>0
⑩图b可表示压强(P)对反应2A(g)+2B(g)⇌3C(g)+D(s)的影响
⑪图c可表示向醋酸溶液通入氨气时,溶液导电性随氨气量的变化
⑫根据图d,除去CuSO4溶液中的Fe3+,可加入NaOH调节pH至3~4
4.利用如下实验探究铁钉在不同溶液中的吸氧腐蚀。
实验装置 | 实验编号 | 浸泡液 | pH | 氧气浓度随时间的变化 |
i | H2O | 7 | ||
ii | 1.0mol·L-1NH4Cl | 5 | ||
iii | 0.5mol·L11(NH4)2SO4 | 5 | ||
iv | 1.0mol·L-1NaCl | 7 | ||
v | 0.5mol·L-1Na2SO4 | 7 |
通过以上实验判断下列说法正误:
⑬i与iv、v比较说明盐溶液可以加快吸氧腐蚀速率
⑭ii与iii、iv与v比较说明吸氧腐蚀速率与阴离子种类无关
⑮向实验v溶液中加入少量(NH4)2SO4固体,吸氧腐蚀速率加快
⑯向实验ii溶液中加等体积的0.5mol·L-1(NH4)2SO4,吸氧腐蚀速率一定加快
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