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【題目】研究表明,在CuZnO催化劑存在下,CO2和H2可發(fā)生兩個平行反應(yīng),分別生成CH3OH和CO,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1 平衡常數(shù)K1 反應(yīng)Ⅰ
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJmol﹣8平衡常數(shù)K2 反應(yīng)Ⅱ
某實(shí)驗(yàn)室控制CO2和H2初始投料比為1:2.2,在相同壓強(qiáng)下,經(jīng)過相同反應(yīng)時間測得如表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):
T(K) | 催化劑 | CO2轉(zhuǎn)化率(%) | 甲醇選擇性(%) |
543 | Cat.1 | 12.3 | 42.3 |
543 | Cat.2 | 10.9 | 72.7 |
553 | Cat.1 | 15.3 | 39.1 |
553 | Cat.2 | 12.0 | 71.6 |
[備注]Cat.1:Cu/ZnO納米棒;Cat.2:Cu/ZnO納米片;甲醇選擇性;轉(zhuǎn)化的CO2中生成甲醇的百分比
(1)合成的甲醇可用于燃料電池的燃料,若電解質(zhì)為稀燒堿溶液時甲醇燃料電池的正極反應(yīng)式為;研究證實(shí),CO2也可在酸性水溶液中通過電解生成甲醇,則生成甲醇的反應(yīng)發(fā)生在極,該電極反應(yīng)式是 .
(2)從表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以分析出,提高CO2轉(zhuǎn)化成CH3OH的選擇性的方法有 .
(3)反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常數(shù)K3=(用K1和K2表示).
(4)在恒壓密閉容器中,由CO2和H2進(jìn)行反應(yīng)I合成甲醇,在其它條件不變的情況下,探究溫度對化學(xué)平衡的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖. ①△H10(填“>”、“<”或“=”)
②有利于提高CO2平衡轉(zhuǎn)化率的措施有(填標(biāo)號).
A.降低反應(yīng)溫度
B.投料比不變,增加反應(yīng)物的濃度
C.增大CO2和H2的初始投料比
D.混合氣體中摻入一定量惰性氣體(不參與反應(yīng))
(5)在T1溫度時,將1.00molCO2和3.00molH2充入體積為1.00L的恒容密閉容器中,容器起始壓強(qiáng)為P0 , 僅進(jìn)行反應(yīng)I. ①充分反應(yīng)達(dá)到平衡后,若CO2轉(zhuǎn)化率為a,則容器的壓強(qiáng)與起始壓強(qiáng)之比為(用a表示).
②若經(jīng)過3h反應(yīng)達(dá)到平衡,平衡后,混合氣體物質(zhì)的量為3.00mol,則該過程中H2的平均反應(yīng)速率為(保留三位有效數(shù)字);該溫度下反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K為(保留三位有效數(shù)字);平衡常數(shù)K可用反應(yīng)體系中氣體物質(zhì)分壓表示,即K表達(dá)式中用平衡分壓代替平衡濃度,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù).寫出上述反應(yīng)壓力平衡常數(shù)KP為(用P0表示,并化簡).
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【題目】氮的化合物合成、應(yīng)用及氮的固定一直是科學(xué)研究的熱點(diǎn).
(1)以CO2與NH3為原料合成化肥尿素的主要反應(yīng)如下: ①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s);△H=﹣159.47kJmol﹣1
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g);△H=a kJmol﹣1
③2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g);△H=﹣86.98kJmol﹣1
則a為 .
(2)反應(yīng)2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g) 在合成塔中進(jìn)行.圖1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三條曲線為合成塔中按不同氨碳比[ ]和水碳比[ ]投料時二氧化碳轉(zhuǎn)化率的情況.
①曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水碳比的數(shù)值分別為:A.0.6~0.7 B.1~1.1 C.1.5~1.61
生產(chǎn)中應(yīng)選用水碳比的數(shù)值為(選填序號).
②生產(chǎn)中氨碳比宜控制在4.0左右,而不是4.5的原因可能是 .
(3)尿素可用于濕法煙氣脫氮工藝,其反應(yīng)原理為: NO+NO2+H2O=2HNO2 2HNO2+CO(NH2)2=2N2↑+CO2↑+3H2O.
①當(dāng)煙氣中NO、NO2按上述反應(yīng)中系數(shù)比時脫氮效果最佳.若煙氣中V(NO):V(NO2)=5:1時,可通入一定量的空氣,同溫同壓下,V(空氣):V(NO)=(空氣中氧氣的體積含量大約為20%).
②圖2是尿素含量對脫氮效率的影響,從經(jīng)濟(jì)因素上考慮,一般選擇尿素濃度約為%.
(4)圖3表示使用新型電極材料,以N2、H2為電極反應(yīng)物,以HCl﹣NH4Cl為電解質(zhì)溶液制造出既能提供能量,同時又能實(shí)現(xiàn)氮固定的新型燃料電池.請寫出該電池的正極反應(yīng)式 . 生產(chǎn)中可分離出的物質(zhì)A的化學(xué)式為 .
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【題目】燃燒1g乙炔(C2H2)氣體,生成液態(tài)水和二氧化碳,放出50kJ熱量,則燃燒3mol乙炔所放出的熱量為( )
A. 50kJB. 150kJC. 450kJD. 3 900kJ
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【題目】下列表述正確的是( )
A.羥基的電子式
B.醛基的結(jié)構(gòu)簡式﹣COH
C.1﹣丁烯的鍵線式
D.聚丙烯的結(jié)構(gòu)簡式
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【題目】將物質(zhì)X逐漸加入Y溶液中,生成沉淀的物質(zhì)的量n2與所加X的物質(zhì)的量n1的關(guān)系如圖所示,符合圖所示情況的是( 。
A | B | C | D | |
X | NaOH | AlCl3 | HCl | NaAlO2 |
Y | AlCl3 | NaOH | NaAlO2 | HCl |
A.A
B.B
C.C
D.D
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【題目】在2L密閉容器中,800℃時反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)體系中,n(NO)隨時間的變化如下表:
時間/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)/mol | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
(1)寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式:K= , 已知:K(300℃)>K(350℃),該反應(yīng)是反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”).
(2)圖中表示NO2的變化的曲線是 , 用O2的濃度變化表示從0~2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v= .
(3)能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
a.v(NO2)=2v(O2) b.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c.v逆(NO)=2v正(O2) d.容器內(nèi)物質(zhì)的密度保持不變
(4)能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向正反應(yīng)方向移動的是
a.及時分離出NO2氣體 b.適當(dāng)升高溫度
c.增大O2的濃度 d.選擇高效的催化劑.
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【題目】在一密閉容器中發(fā)生反應(yīng)N2+3H22NH3 , △H<0,達(dá)到平衡后,只改變某一個條件時,反應(yīng)速率與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖1所示:
回答下列問題:
(1)處于平衡狀態(tài)的時間段是(填選項(xiàng)).
A.t0~t1
B.t1~t2
C.t2~t3
D.t3~t4
E.t4~t5
F.t5~t6
(2)t1、t3、t4時刻分別改變的一個條件是:t1時刻;t3時刻;t4時刻 . (填選項(xiàng)).
A.增大壓強(qiáng) B.減小壓強(qiáng) C.升高溫度
D.降低溫度 E.加催化劑 F.充入氮?dú)?/span>
(3)依據(jù)(2)中結(jié)論,下列時間段中,氨的百分含量最高的是(填選項(xiàng)).
A.t0~t1
B.t2~t3
C.t3~t4
D.t5~t6
(4)一定條件下,合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡時,若將密閉容器體積縮小一半,則對反應(yīng)產(chǎn)生的影響是(填選項(xiàng)).
A.正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率增大
B.正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小
C.正、逆反應(yīng)速率都減小
D.正、逆反應(yīng)速率都增大
(5)如果在t6時刻,從反應(yīng)體系中分離出部分氨,t7時刻反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),請在圖2中畫出反應(yīng)速率的變化曲線.
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【題目】下列關(guān)于化學(xué)平衡狀態(tài)的敘述錯誤的是( )
A. 正、逆反應(yīng)速率相等
B. 反應(yīng)混合物各自的物質(zhì)的量不再改變
C. 正、逆反應(yīng)停止不再進(jìn)行
D. 外界條件改變,反應(yīng)會在新的條件下達(dá)到新的平衡
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【題目】用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機(jī)物時會產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl.利用反應(yīng)A,可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用.反應(yīng)A:
4HCl+O2 2Cl2+2H2O
已知:。磻(yīng)A中,4mol HCl被氧化,放出115.6kJ的熱量.
ⅱ.
(1)反應(yīng)A的熱化學(xué)方程式是 .
(2)斷開1mol H﹣O鍵與斷開1mol H﹣Cl鍵所需能量相差約為 kJ,H2O中H﹣O鍵比HCl中H﹣Cl鍵(填“強(qiáng)”或“弱”) .
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