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解题方法
1 . CO和在工业上常作为重要的化工原料,其混合气称为合成气。工业上催化重整是目前大规模制取合成气的重要方法,其原理为:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)、反应生成、的热化学方程式是_______ 。
(2)反应Ⅰ达到平衡的标志是_______。
(3)若容器容积不变,不考虑反应Ⅰ,对反应Ⅱ下列措施可增加CO转化率的是_______。
(4)某温度下,对于反应Ⅰ,将的原料气充入恒容密闭容器中,初始压强为,反应达平衡时总压强为,则平衡时甲烷的转化率为_______ (忽略副反应)。
(5)将1mol和1mol加入恒温恒压的密闭容器中(温度298K、压强100kPa,发生反应Ⅰ,不考虑反应Ⅱ的发生,该反应中,正反应速率,逆反应速率,其中、为速率常数,P为分压(分压=总压×物质的量分数),则该反应的压强平衡常数_______ (以、表示)。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)、反应生成、的热化学方程式是
(2)反应Ⅰ达到平衡的标志是_______。
A.恒温恒容情况下,压强不再改变 | B.速率比 |
C.平均相对分子质量不再改变 | D.恒温恒容情况下,气体密度不再改变 |
A.升高温度 | B.将从体系分离 |
C.充入He,使体系总压强增大 | D.按原投料比加倍投料 |
(5)将1mol和1mol加入恒温恒压的密闭容器中(温度298K、压强100kPa,发生反应Ⅰ,不考虑反应Ⅱ的发生,该反应中,正反应速率,逆反应速率,其中、为速率常数,P为分压(分压=总压×物质的量分数),则该反应的压强平衡常数
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2 . 温室气体让地球发烧,倡导低碳生活,是一种可持续发展的环保责任,将应用于生产中实现其综合利用是目前的研究热点。
Ⅰ.在催化作用下由和转化为的反应历程示意图如图。
(1)在合成的反应历程中,下列有关说法正确的是_______(填字母)。
II.以为原料制备“21世纪的清洁燃料”二甲醚涉及的主要反应如下:
①
②
(2)反应的_______
(3)在压强、和的起始投料一定的条件下,发生反应①、②,实验测得平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。
i.已知:的选择性,其中表示平衡时的选择性的是曲线_______ (填“①”或“②”);温度高于300℃时,曲线②随温度升高而升高的原因是_______ ﹔
ii.为同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性,应选择的反应条件为_______ (填标号)。
a.低温、低压 b.高温、高压 c.高温、低压 d.低温、高压
Ⅲ.以为原料合成的主要反应为:
(4)某温度下,在恒压密闭容器中充入等物质的量的和,达到平衡时的物质的量分数为20%,该温度下反应的平衡常数_______ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
Ⅳ.以稀硫酸为电解质,由甲醇构成的原电池作电解饱和食盐水(电解池中左右两室均为的溶液)的电源。
(5)电解饱和食盐水装置中溶液中的阳离子由_______ (填“左向右”或“右向左”)移动,a电极的电极反应式为_______ 。
(6)室温下,当电解池中共产生 (已折算成标况下)气体时,右室溶液(体积变化忽略不计)的为_______ 。
Ⅰ.在催化作用下由和转化为的反应历程示意图如图。
(1)在合成的反应历程中,下列有关说法正确的是_______(填字母)。
A.该催化剂使反应的平衡常数增大 |
B.过程中,有C-H键断裂和C-C键形成 |
C.生成乙酸的反应原子利用率100% |
D. |
II.以为原料制备“21世纪的清洁燃料”二甲醚涉及的主要反应如下:
①
②
(2)反应的
(3)在压强、和的起始投料一定的条件下,发生反应①、②,实验测得平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。
i.已知:的选择性,其中表示平衡时的选择性的是曲线
ii.为同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性,应选择的反应条件为
a.低温、低压 b.高温、高压 c.高温、低压 d.低温、高压
Ⅲ.以为原料合成的主要反应为:
(4)某温度下,在恒压密闭容器中充入等物质的量的和,达到平衡时的物质的量分数为20%,该温度下反应的平衡常数
Ⅳ.以稀硫酸为电解质,由甲醇构成的原电池作电解饱和食盐水(电解池中左右两室均为的溶液)的电源。
(5)电解饱和食盐水装置中溶液中的阳离子由
(6)室温下,当电解池中共产生 (已折算成标况下)气体时,右室溶液(体积变化忽略不计)的为
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3 . 甲醇是重要的化工原料,广泛应用于有机合成、医药生产等领域。在一定条件下,用和可以合成甲醇,这对于减少排放,实现“碳中和”具有重要意义。以和为原料合成甲醇主要发生反应Ⅰ和反应Ⅱ(不考虑其他反应):
Ⅰ.
Ⅱ.
(1)已知: ,则反应Ⅱ的___________ 。
(2)和在某催化剂表面合成甲醇(反应I)的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用∗标注,“TS”表示过渡状态。
①气体在催化剂表面的吸附是___________ (填“吸热”或“放热”)过程。
②该反应历程中反应速率最快步骤的化学方程式为___________ 。
(3)往恒容密闭容器中按充入和,在催化剂作用下合成甲醇,平衡转化率和选择性随温度和压强的变化情况如图1、图2所示。
已知:的选择性
①据图可知,压强、、由小到大的顺序是___________ 。
②图2中选择性随温度变化的原因是___________ 。
③当温度为250℃、压强为时,平衡转化率和选择性如图中和点所示。若平衡时容器内,则反应I的平衡常数___________ (列计算式)。
(4)目前,科研人员在研究光电催化还原为甲醇的领域也取得了一定的进展,其原理如图所示,则生成甲醇的电极反应式为___________ 。
Ⅰ.
Ⅱ.
(1)已知: ,则反应Ⅱ的
(2)和在某催化剂表面合成甲醇(反应I)的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用∗标注,“TS”表示过渡状态。
①气体在催化剂表面的吸附是
②该反应历程中反应速率最快步骤的化学方程式为
(3)往恒容密闭容器中按充入和,在催化剂作用下合成甲醇,平衡转化率和选择性随温度和压强的变化情况如图1、图2所示。
已知:的选择性
①据图可知,压强、、由小到大的顺序是
②图2中选择性随温度变化的原因是
③当温度为250℃、压强为时,平衡转化率和选择性如图中和点所示。若平衡时容器内,则反应I的平衡常数
(4)目前,科研人员在研究光电催化还原为甲醇的领域也取得了一定的进展,其原理如图所示,则生成甲醇的电极反应式为
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2022-03-09更新
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455次组卷
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2卷引用:福建省漳州市2022届高三毕业班第二次教学质量检测化学试题
4 . 碳汇是指通过植树造林、植被恢复等措施,利用植物光合作用吸收大气中的二氧化碳,从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。已知利用植物的光合作用每吸收1molCO2需要吸收的能量约为470 kJ。请回答下列问题:
(1)碳汇过程中能量的转化形式为___________ 能转化为___________ 能;有资料表明,某块林木通过光合作用大约吸收了1.88×107 kJ能量,则吸收的CO2物质的量为___________ mol;CO2与液态水光合作用生成葡萄糖(C6H12O6)固体和氧气的热化学方程式为___________ 。
(2)工业废气中的CO2可用碱液吸收。已知:
①CO2(g) + NaOH(aq) = NaHCO3(aq) ΔH=-a kJ·mol-1;
②CO2(g) + 2NaOH(aq) = Na2CO3(aq) + H2O(l) ΔH=-b kJ·mol-1。
反应CO2(g) + H2O(l) + Na2CO3(aq) = 2NaHCO3(aq)的=___________ kJ/mol(用含a、b的代数式表示)。
(3)利用工业废气中的CO2、H2为原料合成甲醇(CH3OH),已知298K时,每转化1mol CO2生成CH3OH(g)和水蒸气放出49.0 kJ热量,请写出该反应的热化学方程式___________ ;研究发现以二氧化碳和氢气为原料合成甲醇时,通常伴随着以下反应:
I.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H= +41.2 kJ∙mol−1
II.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H3
请应用盖斯定律计算△H3=___________ kJ∙mol−1。
(1)碳汇过程中能量的转化形式为
(2)工业废气中的CO2可用碱液吸收。已知:
①CO2(g) + NaOH(aq) = NaHCO3(aq) ΔH=-a kJ·mol-1;
②CO2(g) + 2NaOH(aq) = Na2CO3(aq) + H2O(l) ΔH=-b kJ·mol-1。
反应CO2(g) + H2O(l) + Na2CO3(aq) = 2NaHCO3(aq)的=
(3)利用工业废气中的CO2、H2为原料合成甲醇(CH3OH),已知298K时,每转化1mol CO2生成CH3OH(g)和水蒸气放出49.0 kJ热量,请写出该反应的热化学方程式
I.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H= +41.2 kJ∙mol−1
II.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H3
请应用盖斯定律计算△H3=
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5 . 甲醚(CH3OCH3)具有优良的燃烧性能,被称为21世纪的“清洁能源”。一步法合成二甲醚是以合成气(CO/H2)为原料,在一定温度、压强和催化剂作用下进行,反应器中发生了下列反应:
①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1=-90.7kJ·mol-1
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H3=-41.2kJ·mol-1
(1)一种新合成二甲醚的方法为一定条件下:2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g),该反应的△H=_______ kJ·mol-1;在体积恒定的密闭容器中,下列能作为该反应达到化学平衡状态的依据是_______ (填序号)。
A.v(CO2):v(H2)=1:3
B.容器内CH3OCH3体积分数不变
C.容器内压强保持不变
D.单位时间内断裂6molH-H键,同时断裂3molH-O键
(2)可采用CO和二甲醚催化合成乙醇。
反应i:CH3OCH3(g)+CO(g) CH3COOCH3(g) △H1
反应ii:CH3COOCH3(g)+2H2(g) CH3OH(g)+C2H5OH(g) △H2
①压强为pkPa时,温度对二甲醚和乙酸甲酯平衡转化率的影响如图甲所示,则△H1_______ (填“>”或“<”)0。
②温度对平衡体系中乙酸甲酯的含量和乙醇的影响图乙所示,在300~600K范围内,乙酸甲酯的含量逐渐增大,而乙醇的百分含量逐渐减小的原因是_______ 。
③若压强为pkPa、某温度时,向2L恒容密闭容器中充入1molCH3OCH3和1molCO只发生反应i,二甲醚的转化率为90%,2min时达到平衡,则前2min内CH3COOCH3的平均生成速率为_______ ,该条件下反应i的平衡常数K=_______ ,此时容器内的压强为_______ (用p表示)。
①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1=-90.7kJ·mol-1
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H3=-41.2kJ·mol-1
(1)一种新合成二甲醚的方法为一定条件下:2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g),该反应的△H=
A.v(CO2):v(H2)=1:3
B.容器内CH3OCH3体积分数不变
C.容器内压强保持不变
D.单位时间内断裂6molH-H键,同时断裂3molH-O键
(2)可采用CO和二甲醚催化合成乙醇。
反应i:CH3OCH3(g)+CO(g) CH3COOCH3(g) △H1
反应ii:CH3COOCH3(g)+2H2(g) CH3OH(g)+C2H5OH(g) △H2
①压强为pkPa时,温度对二甲醚和乙酸甲酯平衡转化率的影响如图甲所示,则△H1
②温度对平衡体系中乙酸甲酯的含量和乙醇的影响图乙所示,在300~600K范围内,乙酸甲酯的含量逐渐增大,而乙醇的百分含量逐渐减小的原因是
③若压强为pkPa、某温度时,向2L恒容密闭容器中充入1molCH3OCH3和1molCO只发生反应i,二甲醚的转化率为90%,2min时达到平衡,则前2min内CH3COOCH3的平均生成速率为
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6 . 利用CO2可合成烷烃、醇等系列重要化工原料。回答下列有关问题:
I.制备甲烷:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O (g) △H
已知:CH4、H2的燃烧热分别为 △H1 =—893kJ·mol-1、△H2=—285.8 kJ· mol-1,1mol液态H2O变成水蒸气需吸收44kJ的热量。
(1)△H=___________ kJ· mol-1。
II.制备甲醇:
主反应: CO2(g) + 3H2CH3OH(g) +H2O (g) △H1=—58 kJ·mol-1
副反应: CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O (g) △H2= +41 kJ·mol-1
某一刚性容器中充入1molCO2和3molH2,在催化剂存在的条件下进行反应,测得温度与平衡转化率、产物选择性的关系如下图所示。已知: CH3OH选择性=
(2)240℃该反应达到平衡时,产生的CH3OH的物质的量为___________ mol,240℃时副反应的化学平衡常数为___________ 。
(3)有研究表明,在原料气中掺入适量的CO有利于提高CH3OH选择性,说明其可能的原因是___________ , 有利于提高CH3OH选择性反应条件还可以是_____ (填标号)。
A.高温高压 B.高温低压 C.低温高压 D.低温低压
I.制备甲烷:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O (g) △H
已知:CH4、H2的燃烧热分别为 △H1 =—893kJ·mol-1、△H2=—285.8 kJ· mol-1,1mol液态H2O变成水蒸气需吸收44kJ的热量。
(1)△H=
II.制备甲醇:
主反应: CO2(g) + 3H2CH3OH(g) +H2O (g) △H1=—58 kJ·mol-1
副反应: CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O (g) △H2= +41 kJ·mol-1
某一刚性容器中充入1molCO2和3molH2,在催化剂存在的条件下进行反应,测得温度与平衡转化率、产物选择性的关系如下图所示。已知: CH3OH选择性=
(2)240℃该反应达到平衡时,产生的CH3OH的物质的量为
(3)有研究表明,在原料气中掺入适量的CO有利于提高CH3OH选择性,说明其可能的原因是
A.高温高压 B.高温低压 C.低温高压 D.低温低压
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解题方法
7 . 近年来CO2变废为宝,改善环境是科学研究的重要课题,对于实现废气资源的再利用及碳循环经济技术的发展都具有重要意义。
I.已知CO2、C2H6为原料合成C2H4涉及的主要反应如下:
①C2H6(g) CH4(g)+H2(g)+C(s) △H1=+9kJ·mol-1
②C2H4(g)+H2(g) C2H6(g) △H2=-136 kJ·mol-1
③H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g) △H3=+41 kJ·mol-1
④CO2(g)+C2H6(g) C2H4(g)+H2O(g)+CO(g) △H4
(1)△H4=_____ ,0.1MPa 时向密闭容器中充入CO2和C2H6,发生反应④,温度对催化剂K- Fe-Mn/Si 性能的影响如图:
工业生产综合各方面的因素,根据图中的信息判断反应的最佳温度是______ °C。
(2)在800°C时,n(CO2):n(C2H6)=1: 3,充入一定体积的密闭容器中,在有催化剂存在的条件下,发生反应④,初始压强为p0,一段时间后达到平衡,产物的总物质的量与剩余反应物的总物质的量相等,则该温度下反应的平衡常数Kp=_____ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,用最简分式表示)。
II.CO2和H2制备CH3OH,可实现CO2的资源化利用,涉及的反应如下:
主反应: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H <0
副反应: CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H>0
将反应物混合气体按进料比n(CO2): n(H2)=1: 3通入反应装置中,选择合适的催化剂,发生上述反应。
(3)不同温度下,CO2的平衡转化率如图①所示,温度高于503K时,CO2 的平衡转化率随温度的升高而增大的原因是___________ 。 实际生产中,保持压强不变,相同反应时间内不同温度下CH3OH的产率如图②所示,由图可知,523K时CH3OH的产率最大,可能的原因是___________ 。
III.捕碳技术(主要指捕获CO2在降低温室气体排放中具有重要的作用。
(4)已知: NH3·H2O的Kb=1.7 ×10-5, H2CO3的Ka1=4.3 ×10-7, Ka2 =5.6 ×10-11。工业生产尾气中的CO2捕获技术之一是氨水溶液吸收技术,工艺流程是将烟气冷却至20°C后用氨水吸收过量的CO2。吸收反应的化学反应方程式为___________ ,所得溶液离子浓度由大到小的顺序是___________ (不考虑二氧化碳的溶解)。
I.已知CO2、C2H6为原料合成C2H4涉及的主要反应如下:
①C2H6(g) CH4(g)+H2(g)+C(s) △H1=+9kJ·mol-1
②C2H4(g)+H2(g) C2H6(g) △H2=-136 kJ·mol-1
③H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g) △H3=+41 kJ·mol-1
④CO2(g)+C2H6(g) C2H4(g)+H2O(g)+CO(g) △H4
(1)△H4=
工业生产综合各方面的因素,根据图中的信息判断反应的最佳温度是
(2)在800°C时,n(CO2):n(C2H6)=1: 3,充入一定体积的密闭容器中,在有催化剂存在的条件下,发生反应④,初始压强为p0,一段时间后达到平衡,产物的总物质的量与剩余反应物的总物质的量相等,则该温度下反应的平衡常数Kp=
II.CO2和H2制备CH3OH,可实现CO2的资源化利用,涉及的反应如下:
主反应: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H <0
副反应: CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H>0
将反应物混合气体按进料比n(CO2): n(H2)=1: 3通入反应装置中,选择合适的催化剂,发生上述反应。
(3)不同温度下,CO2的平衡转化率如图①所示,温度高于503K时,CO2 的平衡转化率随温度的升高而增大的原因是
III.捕碳技术(主要指捕获CO2在降低温室气体排放中具有重要的作用。
(4)已知: NH3·H2O的Kb=1.7 ×10-5, H2CO3的Ka1=4.3 ×10-7, Ka2 =5.6 ×10-11。工业生产尾气中的CO2捕获技术之一是氨水溶液吸收技术,工艺流程是将烟气冷却至20°C后用氨水吸收过量的CO2。吸收反应的化学反应方程式为
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2022-03-16更新
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324次组卷
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2卷引用:福建省福州第三中学2021-2022学年高三上学期第六次质量检测化学试题
8 . “低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。为减小和消除CO2对环境的影响,一方面世界各国都在限制其排放量,另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究。
(1)科学家们经过探索实践,建立了如图所示的CO2新循环体系:
根据上图分析,下列相关说法错误的是___________
(2)研究证明,CO2可作为合成甲烷的原料,已知:
①CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g) ΔH=-41kJ·mol-1
②C(s)+2H2(g)⇌CH4(g) ΔH=-73kJ·mol-1
③2CO(g)⇌C(s)+CO2(g) ΔH=-171kJ·mol-1
写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式:___________ 。
(3)工业上有一种“降碳”方法是用CO2生产燃料甲醇:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。在容积为2L密闭容器中,充入1molCO2和3.25molH2在一定条件下发生反应,测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化如图所示:
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=___________ ,平衡时CO2的转化率为___________ ,平衡时甲醇的体积分数=___________ 。
②下列措施可以增大CO2平衡转化率的是___________ 。
A.在原容器中再充入1molCO2
B.在原容器中再充入1molH2
C.在原容器中充入1mol氦气
D.使用更有效的催化剂
E.扩大容器的容积
F.将水蒸气从体系中分离
③一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。温度为470K时,图中P点___________ (填“是”或“不是”)处于平衡状态。490K之后,甲醇产率下降的原因是___________ 。
(4)碳排放是影响气候变化的重要因素之一、最近,科学家开发出一种新系统,“溶解”水中的二氧化碳,以触发电化学反应,生成电能和氢气,其工作原理如图所示。
①系统工作时,有机电解液___________ (填“能”或“不能”)用含水·电解液替换。
②写出二氧化碳生成氢气的电极反应式___________ 。
(1)科学家们经过探索实践,建立了如图所示的CO2新循环体系:
根据上图分析,下列相关说法错误的是___________
A.化学变化中质量和能量都是守恒的 |
B.CO2和H2生成甲烷的反应中原子利用率为100% |
C.将CO2还原为甲醇能有效促进“碳中和” |
D.无机物和有机物可以相互转化 |
①CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g) ΔH=-41kJ·mol-1
②C(s)+2H2(g)⇌CH4(g) ΔH=-73kJ·mol-1
③2CO(g)⇌C(s)+CO2(g) ΔH=-171kJ·mol-1
写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式:
(3)工业上有一种“降碳”方法是用CO2生产燃料甲醇:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。在容积为2L密闭容器中,充入1molCO2和3.25molH2在一定条件下发生反应,测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化如图所示:
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=
②下列措施可以增大CO2平衡转化率的是
A.在原容器中再充入1molCO2
B.在原容器中再充入1molH2
C.在原容器中充入1mol氦气
D.使用更有效的催化剂
E.扩大容器的容积
F.将水蒸气从体系中分离
③一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。温度为470K时,图中P点
(4)碳排放是影响气候变化的重要因素之一、最近,科学家开发出一种新系统,“溶解”水中的二氧化碳,以触发电化学反应,生成电能和氢气,其工作原理如图所示。
①系统工作时,有机电解液
②写出二氧化碳生成氢气的电极反应式
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解题方法
9 . 合成氨工业结束了人类依靠天然氮肥的历史,解决了人类的粮食问题。氨气广泛应用于化肥、制药、合成纤维等领域,极大地影响了人类的发展历史。
(1)以与为原料合成尿素[CO(NH2)2]的主要反应如下:
①
②
写出与合成尿素和水蒸气的热化学反应方程式___________ 。
(2)工业合成氨的反应原理为。时该反应的能量变化如图1所示,图中曲线___________ (填字母)表示加入催化剂的能量变化曲线,催化剂能加快反应速率的原因是___________ 。科学工作者发现一种优良的合成氨催化剂——担载单原子钼的缺陷硼氮单层材料,反应的部分历程如图2所示,则该反应历程中需要吸收能量的最大能垒(活化能)___________ ,对应步骤的化学方程式为___________ 。
(3)在实际生产中,合成氨工艺常用条件为铁触媒作催化剂、控制温度、压强,原料中N2和H2的物质的量之比为1∶2.8.下列关于合成氨工艺的叙述,正确的是___________ (填字母)。
a.平衡后再通入N2,当重新达到平衡时,N2在混合气中的体积分数减小
b.控制温度(500℃)远高于室温,是为了保证尽可能高的平衡转化率和较快的反应速率
c.分离空气得到的N2须净化处理,以防止催化剂活性降低
d.原料气中N2过量,是因为N2相对易得,适度过量有利于提高H2的转化率
(4)某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2L的密闭容器内充入和,加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在一定温度和压强下开始反应,并用压力计检测容器内压强随反应时间的变化如下:
时,该反应_______ (填“>”、“=”或“<”),该反应的平衡常数表达式K=_______ 。从反应开始到25min时,用H2表示的平均反应速率_______ 。
(1)以与为原料合成尿素[CO(NH2)2]的主要反应如下:
①
②
写出与合成尿素和水蒸气的热化学反应方程式
(2)工业合成氨的反应原理为。时该反应的能量变化如图1所示,图中曲线
(3)在实际生产中,合成氨工艺常用条件为铁触媒作催化剂、控制温度、压强,原料中N2和H2的物质的量之比为1∶2.8.下列关于合成氨工艺的叙述,正确的是
a.平衡后再通入N2,当重新达到平衡时,N2在混合气中的体积分数减小
b.控制温度(500℃)远高于室温,是为了保证尽可能高的平衡转化率和较快的反应速率
c.分离空气得到的N2须净化处理,以防止催化剂活性降低
d.原料气中N2过量,是因为N2相对易得,适度过量有利于提高H2的转化率
(4)某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2L的密闭容器内充入和,加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在一定温度和压强下开始反应,并用压力计检测容器内压强随反应时间的变化如下:
反应时间/ | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
压强/ | 16.80 | 14.78 | 13.86 | 13.27 | 12.85 | 12.60 | 12.60 |
时,该反应
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10 . 工业上常以水煤气(和)为原料合成甲醇。
(1)已知:
则与制备水煤气的热化学方程式为_______ 。
(2)工业上通常用水煤气在恒容、催化剂和加热条件下生产甲醇,其热化学方程式为: 。以下各项能说明该反应达到平衡状态的是_______。
(3)在2L恒容容器中,分别在、两种温度下模拟工业合成甲醇。两种温度下不同和CO起始组成比与CO平衡转化率的关系如图所示:
①温度_______ (填“>”、“<”或“=”)。
②时,往恒容容器中充入、,经过达到平衡,则内用表示的反应速率为_______ ,反应平衡常数_______ 。
③b点CO平衡转化率比a点高的原因是_______ 。
(4)研究证实,可在酸性溶液中通过电解在阴极生成甲醇,阴极的电极反应式是_______ 。
(1)已知:
则与制备水煤气的热化学方程式为
(2)工业上通常用水煤气在恒容、催化剂和加热条件下生产甲醇,其热化学方程式为: 。以下各项能说明该反应达到平衡状态的是_______。
A.混合气体的密度保持不变 | B.容器内总压强保持不变 |
C.CO的体积分数保持不变 | D. |
①温度
②时,往恒容容器中充入、,经过达到平衡,则内用表示的反应速率为
③b点CO平衡转化率比a点高的原因是
(4)研究证实,可在酸性溶液中通过电解在阴极生成甲醇,阴极的电极反应式是
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2021-08-31更新
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288次组卷
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2卷引用:福建省泉州市2022届高三上学期(8月)毕业班质量监测(一)化学试题