1 . 采取高效经济方式利用对人类社会发展具有重要意义。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.
回答以下问题:
(1)已知: ,则反应Ⅰ的___________ 。
(2)有利于提高平衡转化率的措施有___________(填标号)。
(3)在催化剂作用下,测得平衡转化率(曲线Y)和平衡时的选择性(曲线X)随温度变化如图所示。(已知:的选择性)
①加氢制时,温度选择的原因为___________ 。
②510K时,往恒容密闭容器中按充入和,若平衡时容器内,则反应Ⅰ的平衡常数___________ (列计算式即可)。
(4)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___________ 。
(5)甲醇催化制取丙烯()的过程中发生如下反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
反应Ⅰ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,为速率常数,R和C为常数)。当改变外界条件时,实验数据由图中直线a变为直线b,则实验可能改变的外界条件是___________ 。
Ⅰ.
Ⅱ.
回答以下问题:
(1)已知: ,则反应Ⅰ的
(2)有利于提高平衡转化率的措施有___________(填标号)。
A.增大投料比 | B.增大压强 |
C.使用高效催化剂 | D.及时将分离 |
①加氢制时,温度选择的原因为
②510K时,往恒容密闭容器中按充入和,若平衡时容器内,则反应Ⅰ的平衡常数
(4)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
(5)甲醇催化制取丙烯()的过程中发生如下反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
反应Ⅰ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,为速率常数,R和C为常数)。当改变外界条件时,实验数据由图中直线a变为直线b,则实验可能改变的外界条件是
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2 . 氢能是一种理想的绿色能源,一种太阳能两步法甲烷蒸气重整制氢原理合成示意图如下:
(1)第I步:。总反应可表示为:。写出第II步反应的热化学方程式:___________ 。
(2)实验测得分步制氢比直接利用和反应具有更高的反应效率,原因是________ 。
(3)第I、II步反应的图像如下。
由图像可知a___________ b(填“大于”或“小于”),时第I步反应平衡时的平衡分压,则平衡混合气体中的体积分数为___________ (保留一位小数)。
(4)第I步反应产生的合成气(CO和的混合气体)可用于F—T合成(以合成气为原料在催化剂和适当条件下合成碳氢化合物的工艺过程)。合成碳氢化合物时易发生副反应:,如下图为相同条件下用不同催化剂在不同时间段测得反应体系内的分数,据此应选择的催化剂是___________ (填“I”或“II”),选择的依据是___________ 。
(1)第I步:。总反应可表示为:。写出第II步反应的热化学方程式:
(2)实验测得分步制氢比直接利用和反应具有更高的反应效率,原因是
(3)第I、II步反应的图像如下。
由图像可知a
(4)第I步反应产生的合成气(CO和的混合气体)可用于F—T合成(以合成气为原料在催化剂和适当条件下合成碳氢化合物的工艺过程)。合成碳氢化合物时易发生副反应:,如下图为相同条件下用不同催化剂在不同时间段测得反应体系内的分数,据此应选择的催化剂是
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3 . (1)已知反应:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O。甲同学通过测定该反应发生时溶液变浑浊的时间,研究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如下:
其他条件不变时:探究温度对化学反应速率的影响,应选择实验_______ (填实验编号); 若同时选择实验①②、实验②③,测定混合液变浑浊的时间,可分别探究Na2S2O3浓度和H2SO4的浓度对化学反应速率的影响,则表中a和b分别为_______ 和_______ 。
(2)研究表明,SO2催化氧化的反应速率方程为:v = k(−1)0.8(1−nα')。式中:k为反应速率常数,随温度t升高而增大;α为SO2平衡转化率,α'为某时刻SO2转化率,n为常数。在α'=0.90时,将一系列温度下的k、α值代入上述速率方程,得到v ~ t曲线,如图所示。
曲线上v最大值所对应温度称为该α'下反应的最适宜温度tm。下列说法正确的是_______
A.v达到最大值时,SO2平衡转化率α最大
B.t < tm时,v逐渐提高,原因是升高温度,k逐渐增大
C.t > tm后,v逐渐下降,原因是升高温度,α逐渐降低
D.温度是影响反应速率的主要因素,温度越高,反应速率越快
(3)将H2S 和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图2所示:
图2
①该循环过程中 Fe3+起的作用是:________ 写出该该反应的化学方程式_______
实验 编号 | 实验温 度/℃ | c(Na2S2O3) /(mol·L-1) | V(Na2S2O3) /mL | c(H2SO4) /(mol·L-1) | V(H2SO4) /mL | V(H2O) /mL |
① | 25 | 0.1 | 5.0 | 0.1 | 10.0 | a |
② | 25 | 0.1 | 10.0 | 0.1 | 10.0 | 0 |
③ | 25 | 0.2 | 5.0 | 0.1 | 5.0 | b |
④ | 50 | 0.2 | 5.0 | 0.1 | 10.0 | 5.0 |
(2)研究表明,SO2催化氧化的反应速率方程为:v = k(−1)0.8(1−nα')。式中:k为反应速率常数,随温度t升高而增大;α为SO2平衡转化率,α'为某时刻SO2转化率,n为常数。在α'=0.90时,将一系列温度下的k、α值代入上述速率方程,得到v ~ t曲线,如图所示。
曲线上v最大值所对应温度称为该α'下反应的最适宜温度tm。下列说法正确的是
A.v达到最大值时,SO2平衡转化率α最大
B.t < tm时,v逐渐提高,原因是升高温度,k逐渐增大
C.t > tm后,v逐渐下降,原因是升高温度,α逐渐降低
D.温度是影响反应速率的主要因素,温度越高,反应速率越快
(3)将H2S 和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图2所示:
图2
①该循环过程中 Fe3+起的作用是:
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