1 . 天然气、石油钻探过程会释放出、等气体。
Ⅰ.某种将和共活化的工艺涉及反应如下:
①
②
③
④
恒压密闭容器中,反应物的平衡转化率、部分生成物的选择性与温度关系如图所示。
已知:ⅰ.和的初始物质的量相等;
ⅱ.COS的选择性,的选择性;
ⅲ.产率=转化率×选择性。回答下列问题:
(1)_______ 。
(2)温度高于时,的转化率大于,原因是_______ 。
(3)达到平衡时,反应体系中_______ 。
(4)催化剂对反应②具有高选择性,通过理论计算得到反应的主要路径如下图。请在答题纸对应区域绘出 过渡态的示意图_______ 。Ⅱ.我国科学家设计了一种协同转化装置,实现对天然气中和的高效去除,其中电极分别为石墨烯(石墨烯包裹的)和石墨烯。过程如图所示:(5)出口气体组成为_______ 。
(6)阳极区发生反应为:
①;
②_______ 。
(7)工作时,石墨烯电极区的基本保持不变,原因是_______ 。
Ⅰ.某种将和共活化的工艺涉及反应如下:
①
②
③
④
恒压密闭容器中,反应物的平衡转化率、部分生成物的选择性与温度关系如图所示。
已知:ⅰ.和的初始物质的量相等;
ⅱ.COS的选择性,的选择性;
ⅲ.产率=转化率×选择性。回答下列问题:
(1)
(2)温度高于时,的转化率大于,原因是
(3)达到平衡时,反应体系中
(4)催化剂对反应②具有高选择性,通过理论计算得到反应的主要路径如下图。
(6)阳极区发生反应为:
①;
②
(7)工作时,石墨烯电极区的基本保持不变,原因是
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解题方法
2 . 在恒容密闭容器中发生反应:,Y的平衡转化率按不同投料比()随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A. |
B.平衡常数: |
C.当容器内气体密度不变时,反应达到平衡 |
D.温度下增大压强,c点向a点方向移动 |
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解题方法
3 . 回答下面各题。
I.近年我国大力加强温室气体CO2催化氢化合成甲醇技术的工业化研究,实现可持续发展。
(1)已知:CO2(g)+H2(g)=H2O(g)+CO(g) ∆H1=+41.1kJ/mol
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ∆H2=-90.0kJ/mol
则CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式:___________ 。
II.工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
(2)判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号)___________。
(3)如表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
①由表中数据判断该反应的∆H___________ 0(填“>”、“=”或“<”);
②在250℃,将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应后,某时刻测得c(CO)=0.3mol/L,则此时化学反应向___________ 方向移动 (填“正向”,“逆向”或“平衡”)。
III.在一定条件下, A(g)+3B(g) C(g)+D(g) ∆H=-49.0kJ/mol,体系中A的平衡转化率(α)与L和X的关系如图所示,L和X分别表示温度或压强。(4)X表示的物理量是___________ 。
(5)判断L1与L2的大小关系:L1___________ L2 (填“<”,“=”或“>”)。
I.近年我国大力加强温室气体CO2催化氢化合成甲醇技术的工业化研究,实现可持续发展。
(1)已知:CO2(g)+H2(g)=H2O(g)+CO(g) ∆H1=+41.1kJ/mol
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ∆H2=-90.0kJ/mol
则CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式:
II.工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
(2)判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号)___________。
A.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等 |
B.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化 |
C.混合气体的相对平均分子质量不变 |
D.混合气体的密度不变 |
温度℃ | 250 | 300 | 350 |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
②在250℃,将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应后,某时刻测得c(CO)=0.3mol/L,则此时化学反应向
III.在一定条件下, A(g)+3B(g) C(g)+D(g) ∆H=-49.0kJ/mol,体系中A的平衡转化率(α)与L和X的关系如图所示,L和X分别表示温度或压强。(4)X表示的物理量是
(5)判断L1与L2的大小关系:L1
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4 . 已知某可逆反应在密闭容器中进行:A(g)+2B(g)3C(g)+D(s) ΔH<0,如图中曲线b代表一定条件下A物质的转化率随时间变化的曲线。若使曲线b变为曲线a,可采取的措施是①增大A的浓度②缩小容器的容积③增大B的浓度④升高温度⑤加入合适的催化剂
A.① | B.②④ | C.②⑤ | D.⑤ |
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解题方法
5 . 催化加氢合成二甲醚是一种转化方法,其过程中主要发生下列反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
在恒压、和的起始量一定的条件下,平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如下图所示。(的选择性)
下列说法不正确 的是
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
在恒压、和的起始量一定的条件下,平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如下图所示。(的选择性)
下列说法
A.在240~320℃范围内,温度升高,平衡时的物质的量先增大后减小 |
B.反应 |
C.其他条件不变时,温度越高,主要还原产物中碳元素的价态越高 |
D.反应一段时间后,测得的选择性为48%(图中A点),增大压强可能将的选择性提升到B点 |
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解题方法
6 . 工业上常用合成气(主要成分为CO、)在一定条件下制备甲醇,其涉及反应如下:
反应Ⅰ. ;
反应Ⅱ. ;
反应Ⅲ. 。
回答下列问题:
(1)在催化剂作用下也可以由CO2制备甲醇: ,则______ ;该反应在______ (填“高温”“低温”或“任意温度”)下可自发进行。
(2)向容积为2 L的刚性密闭容器中充入2 mol CO和4 mol发生上述反应,测得不同温度下,CO的平衡转化率、的选择性如图所示。①表示甲醇的选择性曲线是______ (填“”或“”)。
②下,2 min时达到平衡,此时体系压强为aPa,。用的分压变化表示的化学反应速率为______ ,反应Ⅲ的______ (,指用平衡分压代替平衡浓度进行计算的平衡常数,A的平衡分压的物质的量分数)。
(3)维持CO和的物质的量之和为3 mol,若在1 L恒容密闭容器中只发生上述反应Ⅰ,调整进气比不同,温度不同时,测得相应的CO平衡转化率如图所示。则A和B两点的温度:______ (填“<”“>”或“=”),其判断依据是______ 。
反应Ⅰ. ;
反应Ⅱ. ;
反应Ⅲ. 。
回答下列问题:
(1)在催化剂作用下也可以由CO2制备甲醇: ,则
(2)向容积为2 L的刚性密闭容器中充入2 mol CO和4 mol发生上述反应,测得不同温度下,CO的平衡转化率、的选择性如图所示。①表示甲醇的选择性曲线是
②下,2 min时达到平衡,此时体系压强为aPa,。用的分压变化表示的化学反应速率为
(3)维持CO和的物质的量之和为3 mol,若在1 L恒容密闭容器中只发生上述反应Ⅰ,调整进气比不同,温度不同时,测得相应的CO平衡转化率如图所示。则A和B两点的温度:
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解题方法
7 . 甲醇是重要的化工原料,工业上可利用生产甲醇,同时可降低温室气体二氧化碳的排放。
已知:①
②
③
(1)___________ ,反应③在___________ (填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
(2)下列措施中,能提高平衡转化率的是___________(填标号)。
(3)在一密闭容器中加入和,在一定条件下进行反应③,测得CO2(g)的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。①压强___________ (填“>”“=”或“<”,下同),理由是___________ 。
②当压强为时,B点___________ 。
③下,的平衡体积分数为___________ %,该条件下反应③的压强平衡常数___________ (以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
已知:①
②
③
(1)
(2)下列措施中,能提高平衡转化率的是___________(填标号)。
A.压缩容器体积 | B.将液化分离出来 | C.恒容下充入 | D.使用高效催化剂 |
(3)在一密闭容器中加入和,在一定条件下进行反应③,测得CO2(g)的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。①压强
②当压强为时,B点
③下,的平衡体积分数为
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解题方法
8 . 如图所示的各图中,表示 这个可逆反应的正确图像的是[表示C的质量分数,p表示气体压强,c表示浓度]
|
|
|
|
A | B | C | D |
A.A | B.B | C.C | D.D |
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解题方法
9 . 是一种脱硝性能较好的催化剂。采用共沉淀法等比掺入金属M后,催化剂的脱硝性能会发生改变。烟气脱硝主要副产物为。主反应如下:
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
(1)已知: 。则_______ 。某条件下对于反应Ⅰ,,,、为速率常数。升高温度时,增大m倍,增大n倍,则m_______ n(填“>”、“<”或“=”)。
(2)将模拟烟气按一定的流量通入掺杂不同金属的催化剂,在不同温度下进行反应并测定相关物质浓度,得出不同情况下NO的转化率、的选择性、的生成量随温度变化关系如下图。①选择时,温度高于260℃时NO转化率下降的原因可能是_______ 。
②综合考虑应选择_______ 为该脱硝过程的催化剂,选择合适的催化剂_______ (填写“能”或“不能”)提高的平衡产率。
③为探究氨的催化脱硝过程中生成的机理,将含有不同同位素原子的物质(与、)通入反应容器进行一系列温度编程实验,通过质谱仪测定产物气体分子的含量随温度的变化曲线如下图。则与NO、反应生成的化学方程式为_______ (需标出N原子的质量数)。
(3)当温度为273℃,在恒容密闭的容器中,假设仅发生两个主反应。通入、、,初始压强为情况下,达到平衡后测定转化率为30%,平衡体系中。则NO的转化率为______ ,反应Ⅱ的______ (写出计算式即可)。
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
(1)已知: 。则
(2)将模拟烟气按一定的流量通入掺杂不同金属的催化剂,在不同温度下进行反应并测定相关物质浓度,得出不同情况下NO的转化率、的选择性、的生成量随温度变化关系如下图。①选择时,温度高于260℃时NO转化率下降的原因可能是
②综合考虑应选择
③为探究氨的催化脱硝过程中生成的机理,将含有不同同位素原子的物质(与、)通入反应容器进行一系列温度编程实验,通过质谱仪测定产物气体分子的含量随温度的变化曲线如下图。则与NO、反应生成的化学方程式为
(3)当温度为273℃,在恒容密闭的容器中,假设仅发生两个主反应。通入、、,初始压强为情况下,达到平衡后测定转化率为30%,平衡体系中。则NO的转化率为
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解题方法
10 . 二氧化碳催化加氢制甲醇,能助力“碳达峰”,发生以下反应:
反应①
反应②
资料:催化剂上吸附或沉积太多的水,碳等,易使催化剂中毒。
(1)反应②在热力学上自发进行的趋势大于反应①,其原因是___________ 。
(2)已知反应①的速率方程,,(、分别为正、逆反应速率常数,只与温度、催化剂有关)。温度下反应达到平衡时,温度下反应达到平衡时。由此推知,___________ (填“>”“<”或“=”)。
(3)压强为100kPa下,将1mol 和2mol 通过装有催化剂的反应器充分反应,平衡时和CO的选择性、的转化率随温度的升高曲线如图所示①图中曲线a代表的是___________ 。
②在上述条件下合成甲醇的适宜工业条件是___________ 。
A.100~300K B.500~600K C.900~1000K D.1000K以上
③573K时,反应②平衡常数___________ (写计算式,为以气体的物质的量分数表示的平衡常数)。
(4)催化加氢制低碳烯烃(2~4个C的烯烃)
某研究小组使用Zn-Ga-O/SAPO-34双功能催化剂实现了直接合成低碳烯烃,并给出了其可能的反应历程(如图所示)。Zn-Ca-O无催化活性,形成氧空位后具有较强催化活性,首先在Zn-Ga-O表面解离成2个H*,随后参与到的还原过程;SAPO-34则催化生成的甲醇转化为低碳烯烃。注:□表示氧原子空位,*表示吸附在催化剂上的微粒。
①理论上、反应历程中消耗的H*与生成的甲醇的物质的量之比为___________ 。
②若原料气中比例过低、过高均会减弱催化剂活性,原因是___________ 。
反应①
反应②
资料:催化剂上吸附或沉积太多的水,碳等,易使催化剂中毒。
(1)反应②在热力学上自发进行的趋势大于反应①,其原因是
(2)已知反应①的速率方程,,(、分别为正、逆反应速率常数,只与温度、催化剂有关)。温度下反应达到平衡时,温度下反应达到平衡时。由此推知,
(3)压强为100kPa下,将1mol 和2mol 通过装有催化剂的反应器充分反应,平衡时和CO的选择性、的转化率随温度的升高曲线如图所示①图中曲线a代表的是
②在上述条件下合成甲醇的适宜工业条件是
A.100~300K B.500~600K C.900~1000K D.1000K以上
③573K时,反应②平衡常数
(4)催化加氢制低碳烯烃(2~4个C的烯烃)
某研究小组使用Zn-Ga-O/SAPO-34双功能催化剂实现了直接合成低碳烯烃,并给出了其可能的反应历程(如图所示)。Zn-Ca-O无催化活性,形成氧空位后具有较强催化活性,首先在Zn-Ga-O表面解离成2个H*,随后参与到的还原过程;SAPO-34则催化生成的甲醇转化为低碳烯烃。注:□表示氧原子空位,*表示吸附在催化剂上的微粒。
①理论上、反应历程中消耗的H*与生成的甲醇的物质的量之比为
②若原料气中比例过低、过高均会减弱催化剂活性,原因是
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