1 . 化学链燃烧(CLC)是利用载氧体将空气中的氧传输至燃料的新技术。图1是基于载氧体的甲烷化学链燃烧技术的示意图。
空气反应器与燃料反应器中发生的发应分别为:
①
②
(1)的颜色为________ 。
(2)反应②的平衡常数表达式________ 。
(3)氧的质量分数:载氧体I________ 载氧体Ⅱ(填“>”“=”或“<”)。
往盛有载氧体的刚性密闭容器中充入空气[氧气的物质的量分数为21%],发生反应①。平衡时随反应温度T变化曲线如图2所示。
(4)985℃时,的平衡转化率=________ (保留两位小数)。
(5)根据图2数据,随温度升高而增大的原因是________ 。反应温度必须控制在1030℃以下,原因是________ 。
载氧体掺杂改性,可加快化学链燃烧速率。使用不同掺杂的载氧体,反应②的反应历程如图3。
(6)由图3分析:使用________ (填“氧化铝”或“膨润土”) 掺杂的载氧体反应较快。
(7)与传统燃烧方式相比,化学链燃烧技术的优点有________ 。
空气反应器与燃料反应器中发生的发应分别为:
①
②
(1)的颜色为
(2)反应②的平衡常数表达式
(3)氧的质量分数:载氧体I
往盛有载氧体的刚性密闭容器中充入空气[氧气的物质的量分数为21%],发生反应①。平衡时随反应温度T变化曲线如图2所示。
(4)985℃时,的平衡转化率=
(5)根据图2数据,随温度升高而增大的原因是
载氧体掺杂改性,可加快化学链燃烧速率。使用不同掺杂的载氧体,反应②的反应历程如图3。
(6)由图3分析:使用
(7)与传统燃烧方式相比,化学链燃烧技术的优点有
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2023-04-05更新
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237次组卷
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2卷引用:上海市徐汇区2022-2023学年高三下学期4月学习能力诊断化学试题
2 . 烯丙醇是生产甘油、医药、农药、香料和化妆品的中间体。已知烯丙醇与水在一定条件下发生加成反应的原理如下:
Ⅰ:CH2=CHCH2OH(g)+H2O(g) HOCH2CH2CH2OH(g) △H1 △S1
Ⅱ:CH2=CHCH2OH(g)+H2O(g) CH3CH(OH)CH2OH(g) △H2
已知:相关物质在298K时的标准摩尔生成焓(101kPa时,该温度下由最稳定单质生成1 mol某纯物质的焓变)如下表所示:
(1)△H2=_______ kJ/mol;反应CH2=CHCH2OH(g)+H2O(g)HOCH2CH2CH2OH(l)的熵变为△S1',则△S1_______ △S1' (填“>”“=”或“<”)。
(2)若向绝热恒容容器中加入CH2=CHCH2OH(g)和H2O(g),发生反应Ⅰ和Ⅱ,下列事实不能说明体系达到平衡状态的是_______(填选项字母)。
(3)已知:反应的压强平衡常数(K)满足方程Kp=+C(e为自然对数的底数, R、C均为常数)。据此判断,下图所示曲线L1~L5中,能分别代表反应Ⅰ和Ⅱ的Kp与温度T关系的曲线为_______ 和_______ 。(4)温度为T时,向压强为300 kPa的恒压密闭容器中,按1:1:1的体积比充入CH2=CHCH2OH(g)、H2O(g)和He(g),达到平衡时CH3CH(OH)CH2OH(g)、HOCH2CH2CH2OH(g)和He(g)的分压分别为100 kPa、20 kPa和140 kPa。
①该温度下,反应Ⅱ的压强平衡常数K=_______ 。
②若其他条件不变,初始时不充入He(g),而是按1:1的体积比充入CH2=CHCH2OH(g)和H2O(g),达到新平衡时,H2O(g)的转化率将_______ (填“增大”“减小”或“不变”),解释其原因为_______ 。
(5)烯丙醇的电氧化过程有重要应用。其在阳极放电时,同时存在三种电极反应(烯丙醇→丙烯酸、烯丙醇→丙烯醛、烯丙醇→丙二酸),各反应决速步骤的活化能如下表所示。
①该条件下,相同时间内,阳极产物中含量最多的为_______ 。
②碱性条件下,烯丙醇在电极上生成丙烯醛(CH2=CHCHO)的电极反应式为_______ 。
Ⅰ:CH2=CHCH2OH(g)+H2O(g) HOCH2CH2CH2OH(g) △H1 △S1
Ⅱ:CH2=CHCH2OH(g)+H2O(g) CH3CH(OH)CH2OH(g) △H2
已知:相关物质在298K时的标准摩尔生成焓(101kPa时,该温度下由最稳定单质生成1 mol某纯物质的焓变)如下表所示:
物质 | CH2=CHCH2OH(g) | H2O(g) | HOCH2CH2CH2OH(g) | CH3CH(OH)CH2OH(g) |
标准摩尔生成焓/(kJ/mol) | -171.8 | -241.8 | -464.9 | -485.7 |
(1)△H2=
(2)若向绝热恒容容器中加入CH2=CHCH2OH(g)和H2O(g),发生反应Ⅰ和Ⅱ,下列事实不能说明体系达到平衡状态的是_______(填选项字母)。
A.容器内气体的压强不变 | B.容器内温度不变 |
C.容器内气体的密度不变 | D.容器内气体的平均相对分子质量不变 |
(3)已知:反应的压强平衡常数(K)满足方程Kp=+C(e为自然对数的底数, R、C均为常数)。据此判断,下图所示曲线L1~L5中,能分别代表反应Ⅰ和Ⅱ的Kp与温度T关系的曲线为
①该温度下,反应Ⅱ的压强平衡常数K=
②若其他条件不变,初始时不充入He(g),而是按1:1的体积比充入CH2=CHCH2OH(g)和H2O(g),达到新平衡时,H2O(g)的转化率将
(5)烯丙醇的电氧化过程有重要应用。其在阳极放电时,同时存在三种电极反应(烯丙醇→丙烯酸、烯丙醇→丙烯醛、烯丙醇→丙二酸),各反应决速步骤的活化能如下表所示。
反应 | 烯丙醇→丙烯酸 | 烯丙醇→丙烯醛 | 烯丙醇→丙二酸 |
活化能(单位:eV) | 8.6a | 2.5 a | 13.7a |
②碱性条件下,烯丙醇在电极上生成丙烯醛(CH2=CHCHO)的电极反应式为
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3 . 降低空气中二氧化碳的含量是当前研究热点,将二氧化碳转化为能源是缓解环境和能源问题的方案之一,二氧化碳和氢气在一定条件下可转化为甲烷,转化过程中发生的反应如下:
反应Ⅰ(主反应):
反应Ⅱ(副反应):
(1)甲烷与二氧化碳制备合成气的反应为,该反应的___________ 。有利于反应Ⅰ自发进行的条件是___________ (填“高温”或“低温”)。
(2)在实际化工生产过程中,下列措施能提高的转化效率的是___________ 。
a.在一定温度下,适当增大压强
b.总体积一定时,增大反应物与的体积比
c.采用双温控制,前段加热,后段冷却
d.选取高效催化剂及增大催化剂的比表面积
(3)催化加氢合成的过程中,活化的可能途径如图所示(“*”表示物质吸附在催化剂上),CO是活化的优势中间体,原因是_______ 。(4)在恒容条件下,按的投料比进行题干反应,平衡时、和CO在含碳物质中的体积分数随温度T的变化如图所示。①曲线①表示的含碳物质的名称为___________ 。
②N点时反应Ⅱ的___________ (以分压表示,物质的分压=总压×该物质的物质的量分数,结果保留至小数点后两位)。
(5)甲烷与二氧化碳的重整反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图所示,已知Arrhenius经验公式为(为活化能,k是温度为T时反应的速率常数,R和C都为常数),则该反应的活化能为_____ (用含x1、y1、x2、y2的式子表示)。
反应Ⅰ(主反应):
反应Ⅱ(副反应):
(1)甲烷与二氧化碳制备合成气的反应为,该反应的
(2)在实际化工生产过程中,下列措施能提高的转化效率的是
a.在一定温度下,适当增大压强
b.总体积一定时,增大反应物与的体积比
c.采用双温控制,前段加热,后段冷却
d.选取高效催化剂及增大催化剂的比表面积
(3)催化加氢合成的过程中,活化的可能途径如图所示(“*”表示物质吸附在催化剂上),CO是活化的优势中间体,原因是
②N点时反应Ⅱ的
(5)甲烷与二氧化碳的重整反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图所示,已知Arrhenius经验公式为(为活化能,k是温度为T时反应的速率常数,R和C都为常数),则该反应的活化能为
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解题方法
4 . 一定温度下,某刚性密闭容器中按照体积比充入X和Y两种气体,发生反应,该反应的历程如图所示,M和N是中间产物,下列说法正确的是
A.该反应的反应热 |
B.该反应的历程分2步进行 |
C.反应过程中,N比M达到的最高浓度大 |
D.若初始按照体积比充入和,其他条件不变,平衡时的百分含量不变 |
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2024-05-27更新
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60次组卷
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2卷引用:2024届甘肃省民乐县第一中学高三下学期5月模拟考试化学试卷
解题方法
5 . 已知有以下有机反应(图1)与反应装置(图2):
其中A,B,C,D的百分含量随着X的变化如下表所示:
下列说法错误的是
其中A,B,C,D的百分含量随着X的变化如下表所示:
物质A | 40% | 30% | 10% | 5% | 4% | 2% | 0% |
物质B | 40% | 30% | 10% | 5% | 4% | 2% | 0% |
物质C | 15% | 30% | 65% | 60% | 40% | 20% | 1% |
物质D | 5% | 10% | 15% | 30% | 52% | 76% | 99% |
A.物质D相比于物质C在该反应中更稳定 |
B.反应1的活化能小于反应2的活化能 |
C.增大B气流的流速,处,的比值不变 |
D.若需提高物质C的产率,可将管道的出口设计相对更远 |
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6 . 联胺与丙酮()在催化下生成的部分反应机理如下,已知:为碱性.
下列说法错误的是A.活化能 | B.浓度越大反应速率越大 |
C.通过分子筛分离水可以增大平衡时的百分含量 | D.总反应为 |
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7 . 自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体,HNO自由基与反应过程的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.反应过程中,产物的浓度先增大,后减小 |
B.过渡态能量越高,反应的活化能越高,反应的越小 |
C.其它条件相同,升高温度,达到平衡时,生成的产物中的百分含量增大 |
D.反应过程中, |
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解题方法
8 . 一定条件下,利用R(g)制备M(g),反应为①,过程中发生②和③两个副反应,反应历程如图所示。下列说法正确的是
A.反应③比反应①更快达到平衡 |
B.温度越高,产物中M的纯度越高 |
C.一定时间内,使用合适的催化剂可减少体系中P的含量 |
D.增大R的浓度,反应①②③的增大,减小 |
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2023-12-02更新
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431次组卷
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4卷引用:广东省2024届普通高中毕业班高三上学期第二次调研考试化学试题
广东省2024届普通高中毕业班高三上学期第二次调研考试化学试题2024届广东省茂名市化州市高三上学期第二次调研考试化学试题(已下线)寒假作业03 化学平衡-【寒假分层作业】2024年高二化学寒假培优练(人教版2019)(已下线)化学(广东卷01)-2024年高考押题预测卷
解题方法
9 . 萘与三氧化硫反应同时生成α-萘磺酸()与β-萘磺酸( ),稳定性β-萘磺酸>α-萘磺酸,反应过程中的能量变化如图所示,1、2、3、4是中间产物,m、n各代表一种产物。下列说法正确的是
A.较高温度下,反应的主要产物是β-萘磺酸 |
B.升高相同温度,生成β-萘磺酸的反应速率变化更大 |
C.实验中测得2的浓度大于4,是因为生成m的反应焓变更大 |
D.选择不同催化剂,对产物中m、n的含量不会产生影响 |
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10 . 对苯二甲酸(TPA)是生产聚酯的主要原料。实验中,将初始浓度为0.08mol/L对甲基苯甲酸(p-TA)放入反应器中(用醋酸作为溶剂),在Co-Mn-Br的复合催化剂作用下进行反应,反应温度为186℃,反应过程中有充足的氧气供应,对甲基苯甲酸(p-TA)按照如下的路径发生反应:
且有
已知对甲基苯甲酸(p-TA)氧化的活化能比对醛基苯甲酸(4-CBA)氧化的活化能大得多。反应10min后,取样分析,对甲基苯甲酸(p-TA)和对醛基苯甲酸(4-CBA)含量基本为零。请回答:
(1)下列说法正确的是___________
(2)画出上述过程中p-TA制备TPA的物质相对能量-反应过程的示意图_________
(3)某研究小组进行了186℃下p-TA液相氧化反应并绘制了各物质浓度随时间的变化图像。
Ⅰ.已知图像中4-CBA的曲线有误,请说明错误的理由:___________ 。
Ⅱ.已知有两种溶剂a与b,p-TA、4-CBA和TPA在其中的溶解情况如下表所示,现欲收集反应的中间产物,选择溶剂___________ (填“a”或“b”)
(4)已知原料对甲基苯甲酸(p-TA)可通过对二甲苯(PX)制取,PX液相氧化遵循自由基机理,部分反应历程如下所示,下列说法正确的是___________
且有
已知对甲基苯甲酸(p-TA)氧化的活化能比对醛基苯甲酸(4-CBA)氧化的活化能大得多。反应10min后,取样分析,对甲基苯甲酸(p-TA)和对醛基苯甲酸(4-CBA)含量基本为零。请回答:
(1)下列说法正确的是___________
A.反应Ⅰ 的平衡常数表达式 |
B.CO-Mn-Br催化剂能改变反应历程 |
C.相同条件下温度升高,反应Ⅰ的速率减慢,反应Ⅱ的速率加快 |
D.升高温度,副产物的含量会增大 |
(3)某研究小组进行了186℃下p-TA液相氧化反应并绘制了各物质浓度随时间的变化图像。
Ⅰ.已知图像中4-CBA的曲线有误,请说明错误的理由:
Ⅱ.已知有两种溶剂a与b,p-TA、4-CBA和TPA在其中的溶解情况如下表所示,现欲收集反应的中间产物,选择溶剂
溶解度 | 反应物质 | |||
p-TA | 4-CBA | TPA | ||
溶剂 | a | 可溶 | 易溶 | 可溶 |
b | 易溶 | 难溶 | 可溶 |
A.Co(Ⅲ)使苯环上甲基的C-H键断裂生成PX自由基和 |
B.该反应中Co(Ⅲ)作为催化剂 |
C.PX自由基在反应ⅱ中发生还原反应 |
D.该历程中原料的原子利用率达到100% |
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