反应Ⅰ.;
反应Ⅱ.;
反应Ⅲ.;
(1)反应Ⅰ在
(2)反应达到平衡时,三种组分的物质的量分数x随温度T的变化关系如图所示:
①曲线a代表的成分是
②图中m点反应Ⅱ的以物质的量分数表示的平衡常数Kx=
(3)甲醇制丙烯的反应为:,已知:Arrhenius公式为(其中k为速率常数,Ea为活化能,R、A为常数)。与的关系如下图所示。
则Ea=
(4)电化学法合成有机化合物是我国科学家研究的热点之一,下图是电解合成1,2-二氯乙烷的工作原理,其中膜Ⅰ是Cl-交换膜,膜Ⅱ是Na+交换膜。
①阴极的电极反应式为
②若制取297gClCH2CH2Cl,饱和食盐水减少的质量为
(1)反应 分为三步基元反应完成。
第一步: (决速步骤)
第二步:
①活化能最高的是第
②第三步反应的热化学方程式为
③为了提高总反应中NO的反应速率和转化率可采用的措施为
(2)已知反应。某温度下向2.0L刚性密闭容器中充入1mol(g)和2mol(g),发生该反应,测得容器内气体总压强(p)与时间(t)的变化如下表所示:
反应时间(t)/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
p/(×100kPa) | 4.80 | 5.44 | 5.76 | 5.92 | 6.00 | 6.00 |
②该温度下的压强平衡常数
(3)NO催化分解ICl制取和的原理为:
反应I:
反应II: 。
反应的~T的关系如图所示。430K时,反应的K=
(4)催化电解NO吸收液可生成多种物质,其中将NO还原为的催化机理如图甲所示。在相同条件下,恒定通过电解池的电量,电解得到部分还原产物的法拉第效率(FE%,法拉第效率之比等于转移电子的物质的量之比)随电解电压的变化如图乙所示。
①由图甲可知,催化电解NO生成的电极反应式为
②当电解电压为时,电解生成的和的物质的量之比为
I.芬顿反应是AOPs中使用最广泛的方法,主要反应过程如下:
i.Fe2+ + H2O2 + H+ =Fe3+ + ·OH + H2O (快反应)
ii.·OH + OM → CO2 + H2O(快反应,OM为有机物)
iii.2Fe3+ + H2O2 =2Fe2+ + O2 + 2H+(慢反应)
反应过程中存在副反应:·OH + Fe2+ + H+ = Fe3+ + H2O。
(1)决定芬顿反应速率的是过程
(2)·OH氧化苯酚的化学方程式为
II.用铁粉代替Fe2+,并加入硼(B),可加快Fe3+转化为Fe2+,提高有机污染物的去除率。
(3)①B与Fe3+反应生成硼酸(H3BO3)的离子方程式为
②相同时间内,铁粉投加量与有机污染物去除率的关系如下图所示(k越大,去除效果越好)。铁粉质量浓度大于0.02 g ∙ L−1时,有机污染物去除率下降的原因可能是
III.相比于传统的芬顿反应,电芬顿反应具有无需投加H2O2等优点。该方法是利用O2在电极放电生成H2O2,与加入的Fe2+构成芬顿体系,如图1所示。
(4)石墨做
(5)溶液pH对H2O2生成量的影响如图2所示。
①pH=3,电解时间在0 ~ 60 min内,v(H2O2)=
②电解相同时间,随着溶液pH升高,生成的H2O2浓度逐渐减小,结合电极反应式分析原因
反应I:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)该反应历程中决速反应的方程式为
(2)反应Ⅱ的正反应活化能
(3)反应的
(4)一定条件下,起始投料为不变,若只发生反应I.研究不同温度、压强下,平衡时甲醇的物质的量分数的变化规律,如图所示。其中,图在下测得,图在下测得。
图中等温过程的曲线是
(5)我国科学家研发的水系可逆电池可吸收利用,将两组阴离子、阳离子复合膜反向放置分隔两室电解液,充、放电时,复合膜间的解离成和,工作原理如图所示:
请写出放电时正极的电极反应式:
Ⅰ.氨气中氢含量高,是一种优质的小分子储氢载体,且安全、易储运,可通过下面两种方法由氨气得到氢气。
方法一:氨热分解法制氢气
相关化学键的键能数据如表所示:
化学键 | N≡N | H-H | N-H |
键能E/(kJ/mol) | 946 | 436 | 391 |
(1)反应 △H=
(2)该反应的
(3)298 K时,1 g H2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ,1 mol H2O(l)蒸发吸热44 kJ,表示H2燃烧热的热化学方程式为
方法二:氨电解法制氢气
利用电解原理,将氨转化为高纯氢气,其装置如图所示:
(4)电极b与电源
(5)电解过程中OH-的移动方向为
(6)阳极的电极反应式为
Ⅱ.H2S可用于高效制取氢气,发生的反应为。
若起始时容器中只有H2S,平衡时三种物质的物质的量与裂解温度关系如图。
(7)图中曲线Z表示的物质是
(8)C点时H2S的转化率为
(1)与在固载金属催化剂(M)上可发生反应生成HCHO(g)和,已知298K时下列几种物质的标准生成焓[在标态和T(K)条件下由指定单质生成1mol某种物质的焓变]。
物质 | HCHO(g) | |||
标准生成焓 | -393.5 | -242 | -115.9 | 0 |
(2)与合成尿素的反应为,下图是合成尿素的历程及能量变化,TS表示过渡态。
图示历程包含了
(3)以、为原料合成的主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
①不同条件下,按照投料,同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,的平衡转化率如图甲所示。
温度不变时,增大该反应体系的压强后(缩小体积),则反应Ⅱ
②在温度为T℃下,将和充入容积为VL的恒容密闭容器中。同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,体系中各组分分压(各组分分压=总压×各组分物质的量分数)随时间的变化情况如图乙所示。图中缺少了一种组分的分压变化,该组分是
(4)利用一种钾盐的酸性溶液作电解质,电催化还原为乙烯,如下图所示,写出阴极上的电极反应式:
7 . 碳及其化合物的资源化利用在生产、生活中具有重要的意义。回答下列问题:
I.化学链燃烧是一种通过载氧体实现燃料与空气无接触燃烧的绿色燃烧方式。CaSO4是一种成本低、无重金属污染的优良载氧体,基于CaSO4载氧体的CO化学链燃烧原理如图1所示。
(1)已知:①CO的燃烧热为283.0kJ·mol-1
②燃料反应器中发生反应:4CO(g)+CaSO4(s)=CaS(s)+4CO2(g) ΔH=-175.6kJ·mol-1
写出空气反应器中发生反应的热化学方程式:
Ⅱ.向一恒容密闭容器中,按下列3种投料比[n(CO):n(H2)分别为2∶1、1∶2、1∶3]充入1molCO气体和一定量的H2气体发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),反应温度对CO平衡转化率的影响曲线如图2所示。
(2)该反应正反应的活化能
(3)图中表示投料比为1∶3的曲线是
(4)T1条件下,起始时容器内气体的总压强为40kPa,则m点时该反应的平衡常数Kp=
Ⅲ.利用多晶铜高效催化电解CO2制乙烯的原理如图3所示。因电解前后电解液浓度几乎不变,故可实现CO2的连续转化。
(5)①多晶铜电极的电极反应式为
②经过一段时间,当铂电极产生标准状况下6.72L的O2时,理论上多晶铜电极可得到乙烯的物质的量为
I.氨为重要的化工原料,有广泛用途。
(1)合成氨中的氢气可由下列反应制取:
a.
b.
则反应
(2)起始时投入氮气和氢气的物质的量分别为、,在不同温度和压强下合成氨。平衡时混合物中氨的体积分数与温度的关系如图。
①恒容时,反应一定达到平衡状态的标志是
A.和的转化率相等 B.反应体系密度保持不变
C.保持不变 D.
②
③C点的转化率为
II.用间接电化学法去除烟气中的原理如图所示。
(3)已知阴极室溶液呈酸性,则阴极的电极反应式为
汽车尾气中含有、、等大气污染物,可发生以下反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)
(2)反应Ⅰ的平衡常数的关系如图所示,则反应Ⅰ为
(3)将等物质的量的和分别充入盛有催化剂和的体积相同的密闭容器中,进行反应Ⅲ,经过相同时间测量两容器中的含量,从而确定的转化率,结果如图所示。试判断图像中点是否一定处于平衡状态并分析原因:
(4)间接电解法可对大气污染物进行无害化处理,工作原理如图所示,质子膜允许和通过。
①电极的电极反应式为
②工作时有通过质子膜时,理论上可处理标准状况下的体积为
(1)已知:①
②
请写出甲醇燃烧生成的热化学方程式
(2)向密闭容器中加入,在适当的催化剂作用下,发生反应:
①该反应能否
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变 b.和的转化率相等
c.和的体积分数保持不变 d.混合气体的密度保持不变
e.生成的同时有键断裂
(3)在一定条件下,某反应过程部分数据如下表:
反应条件 | 反应时间 | ||||
恒温恒容 | 2 | 6 | 0 | 0 | |
4.5 | |||||
1 | |||||
1 |
②达到平衡时,该反应的平衡常数
③在其它条件不变的情况下,若时改变温度为,此时的物质的量为,则
(4)用甲醇作为燃料电池的原料,请写出在碱性介质中电池负极反应式