
1.(2021·山東卷)2-甲氧基-2-甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加劑。在催化劑作用下,可通過甲醇與烯烴的液相反應(yīng)制得,體系中同時(shí)存在如圖反應(yīng):
反應(yīng)Ⅰ:+CH3OH △H1
反應(yīng)Ⅱ:+CH3OH△H2
反應(yīng)Ⅲ: △H3
回答下列問題:
(1)反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)表示的平衡常數(shù)Kx與溫度T變化關(guān)系如圖所示。據(jù)圖判斷,A和B中相對(duì)穩(wěn)定的是__(用系統(tǒng)命名法命名);的數(shù)值范圍是___(填標(biāo)號(hào))。
A.1
(2)為研究上述反應(yīng)體系的平衡關(guān)系,向某反應(yīng)容器中加入1.0mlTAME,控制溫度為353K,測得TAME的平衡轉(zhuǎn)化率為α。已知反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)Kx3=9.0,則平衡體系中B的物質(zhì)的量為___ml,反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)Kx1=___。同溫同壓下,再向該容器中注入惰性溶劑四氫呋喃稀釋,反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)平衡將__(填“正向移動(dòng)”“逆向移動(dòng)”或“不移動(dòng)”)平衡時(shí),A與CH3OH物質(zhì)的量濃度之比c(A):c(CH3OH)=___。
(3)為研究反應(yīng)體系的動(dòng)力學(xué)行為,向盛有四氫呋喃的另一容器中加入一定量A、B和CH3OH??刂茰囟葹?53K,A、B物質(zhì)的量濃度c隨反應(yīng)時(shí)間t的變化如圖所示。代表B的變化曲線為__(填“X”或“Y”);t=100s時(shí),反應(yīng)Ⅲ的正反應(yīng)速率v正__逆反應(yīng)速率v逆(填“>”“<”或“=)。
2.(2021·浙江卷)含硫化合物是實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)上的常用化學(xué)品。請(qǐng)回答:
(1)實(shí)驗(yàn)室可用銅與濃硫酸反應(yīng)制備少量:。判斷該反應(yīng)的自發(fā)性并說明理由_______。
(2)已知。時(shí),在一恒容密閉反應(yīng)器中充入一定量的和,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后測得、和的濃度分別為、和。
①該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為_______。
②平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率為_______。
(3)工業(yè)上主要采用接觸法由含硫礦石制備硫酸。
①下列說法正確的是_______。
A.須采用高溫高壓的反應(yīng)條件使氧化為
B.進(jìn)入接觸室之前的氣流無需凈化處理
C.通入過量的空氣可以提高含硫礦石和的轉(zhuǎn)化率
D.在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收以提高吸收速率
②接觸室結(jié)構(gòu)如圖1所示,其中1~4表示催化劑層。圖2所示進(jìn)程中表示熱交換過程的是_______。
A. B. C. D. E. F. G.
③對(duì)于放熱的可逆反應(yīng),某一給定轉(zhuǎn)化率下,最大反應(yīng)速率對(duì)應(yīng)的溫度稱為最適宜溫度。在圖3中畫出反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率與最適宜溫度(曲線Ⅰ)、平衡轉(zhuǎn)化率與溫度(曲線Ⅱ)的關(guān)系曲線示意圖(標(biāo)明曲線Ⅰ、Ⅱ)_______。
(4)一定條件下,在溶液體系中,檢測得到pH-時(shí)間振蕩曲線如圖4,同時(shí)觀察到體系由澄清→渾濁→澄清的周期性變化。可用一組離子方程式表示每一個(gè)周期內(nèi)的反應(yīng)進(jìn)程,請(qǐng)補(bǔ)充其中的2個(gè)離子方程式。
Ⅰ.
Ⅱ.①_______;
Ⅲ.;
Ⅳ.②_______。
3.(2021·廣東卷)我國力爭于2030年前做到碳達(dá)峰,2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。CH4與CO2重整是CO2利用的研究熱點(diǎn)之一。該重整反應(yīng)體系主要涉及以下反應(yīng):
a)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ?H1
b)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ?H2
c)CH4(g)C(s)+2H2(g) ?H3
d)2CO(g)CO2(g)+C(s) ?H4
e)CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s) ?H5
(1)根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)a的?H1=_______(寫出一個(gè)代數(shù)式即可)。
(2)上述反應(yīng)體系在一定條件下建立平衡后,下列說法正確的有_______。
A.增大CO2與CH4的濃度,反應(yīng)a、b、c的正反應(yīng)速率都增加
B.移去部分C(s),反應(yīng)c、d、e的平衡均向右移動(dòng)
C.加入反應(yīng)a的催化劑,可提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率
D.降低反應(yīng)溫度,反應(yīng)a~e的正、逆反應(yīng)速率都減小
(3)一定條件下,CH4分解形成碳的反應(yīng)歷程如圖所示。該歷程分_______步進(jìn)行,其中,第_______步的正反應(yīng)活化能最大。
(4)設(shè)K為相對(duì)壓力平衡常數(shù),其表達(dá)式寫法:在濃度平衡常數(shù)表達(dá)式中,用相對(duì)分壓代替濃度。氣體的相對(duì)分壓等于其分壓(單位為kPa)除以p0(p0=100kPa)。反應(yīng)a、c、e的ln K隨(溫度的倒數(shù))的變化如圖所示。
①反應(yīng)a、c、e中,屬于吸熱反應(yīng)的有_______(填字母)。
②反應(yīng)c的相對(duì)壓力平衡常數(shù)表達(dá)式為K=_______。
③在圖中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下、原料組成為n(CO2):n(CH4)=1:1、初始總壓為100kPa的恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng),體系達(dá)到平衡時(shí)H2的分壓為40kPa。計(jì)算CH4的平衡轉(zhuǎn)化率,寫出計(jì)算過程_______。
(5)CO2用途廣泛,寫出基于其物理性質(zhì)的一種用途:_______。
4.(2021·全國乙卷)一氯化碘(ICl)是一種鹵素互化物,具有強(qiáng)氧化性,可與金屬直接反應(yīng),也可用作有機(jī)合成中的碘化劑。回答下列問題:
(1)歷史上海藻提碘中得到一種紅棕色液體,由于性質(zhì)相似,Liebig誤認(rèn)為是ICl,從而錯(cuò)過了一種新元素的發(fā)現(xiàn),該元素是_______。
(2)氯鉑酸鋇()固體加熱時(shí)部分分解為、和,376.8℃時(shí)平衡常數(shù),在一硬質(zhì)玻璃燒瓶中加入過量,抽真空后,通過一支管通入碘蒸氣(然后將支管封閉),在376.8℃,碘蒸氣初始?jí)簭?qiáng)為。376.8℃平衡時(shí),測得燒瓶中壓強(qiáng)為,則_______,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_______(列出計(jì)算式即可)。
(3)McMrris測定和計(jì)算了在136~180℃范圍內(nèi)下列反應(yīng)的平衡常數(shù)。
得到和均為線性關(guān)系,如下圖所示:
①由圖可知,NOCl分解為NO和反應(yīng)的_______0(填“大于”或“小于”)
②反應(yīng)的K=_______(用、表示):該反應(yīng)的_______0(填“大于”或“小于”),寫出推理過程_______。
(4)Kistiakwsky曾研究了NOCl光化學(xué)分解反應(yīng),在一定頻率(v)光的照射下機(jī)理為:
其中表示一個(gè)光子能量,表示NOCl的激發(fā)態(tài)。可知,分解1ml的NOCl需要吸收_______ml光子。
5.(2021·全國甲卷)二氧化碳催化加氫制甲醇,有利于減少溫室氣體二氧化碳?;卮鹣铝袉栴}:
(1)二氧化碳加氫制甲醇的總反應(yīng)可表示為:
該反應(yīng)一般認(rèn)為通過如下步驟來實(shí)現(xiàn):
①
②
總反應(yīng)的_______;若反應(yīng)①為慢反應(yīng),下列示意圖中能體現(xiàn)上述反應(yīng)能量變化的是_______(填標(biāo)號(hào)),判斷的理由是_______。
A. B. C. D.
(2)合成總反應(yīng)在起始物時(shí),在不同條件下達(dá)到平衡,設(shè)體系中甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為,在℃下的、在下的如圖所示。
①用各物質(zhì)的平衡分壓表示總反應(yīng)的平衡常數(shù),表達(dá)式_______;
②圖中對(duì)應(yīng)等壓過程的曲線是_______,判斷的理由是_______;
③當(dāng)時(shí),的平衡轉(zhuǎn)化率____,反應(yīng)條件可能為___或___。
6.(2021·河北卷)當(dāng)今,世界多國相繼規(guī)劃了碳達(dá)峰、碳中和的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。因此,研發(fā)二氧化碳利用技術(shù),降低空氣中二氧化碳含量成為研究熱點(diǎn)。
(1)大氣中的二氧化碳主要來自于煤、石油及其他含碳化合物的燃燒。已知25℃時(shí),相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如表:
(1)則25℃時(shí)H2(g)和C(石墨,s)生成C6H6(l)的熱化學(xué)方程式為________。
(2)雨水中含有來自大氣的CO2,溶于水中的CO2進(jìn)一步和水反應(yīng),發(fā)生電離:
①CO2(g)=CO2(aq)
②CO2(aq)+H2O(l)=H+(aq)+HCO(aq)
25℃時(shí),反應(yīng)②的平衡常數(shù)為K2。
溶液中CO2的濃度與其在空氣中的分壓成正比(分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)),比例系數(shù)為yml?L-1?kPa-1,當(dāng)大氣壓強(qiáng)為pkPa,大氣中CO2(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x時(shí),溶液中H+濃度為________ml?L-1(寫出表達(dá)式,考慮水的電離,忽略HCO的電離)
(3)105℃時(shí),將足量的某碳酸氫鹽(MHCO3)固體置于真空恒容容器中,存在如下平衡:2MHCO3(s)M2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)。上述反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)體系的總壓為46kPa。
保持溫度不變,開始時(shí)在體系中先通入一定量的CO2(g),再加入足量MHCO3(s),欲使平衡時(shí)體系中水蒸氣的分壓小于5kPa,CO2(g)的初始?jí)簭?qiáng)應(yīng)大于________kPa。
(4)我國科學(xué)家研究Li—CO2電池,取得了重大科研成果,回答下列問題:
①Li—CO2電池中,Li為單質(zhì)鋰片,則該電池中的CO2在___(填“正”或“負(fù)”)極發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。研究表明,該電池反應(yīng)產(chǎn)物為碳酸鋰和單質(zhì)碳,且CO2電還原后與鋰離子結(jié)合形成碳酸鋰按以下4個(gè)步驟進(jìn)行,寫出步驟Ⅲ的離子方程式。
Ⅰ.2CO2+2e-=C2O Ⅱ.C2O=CO2+CO
Ⅲ.__________ Ⅳ.CO+2Li+=Li2CO3
②研究表明,在電解質(zhì)水溶液中,CO2氣體可被電化學(xué)還原。
Ⅰ.CO2在堿性介質(zhì)中電還原為正丙醇(CH3CH2CH2OH)的電極反應(yīng)方程式為_________。
Ⅱ.在電解質(zhì)水溶液中,三種不同催化劑(a、b、c)上CO2電還原為CO的反應(yīng)進(jìn)程中(H+被還原為H2的反應(yīng)可同時(shí)發(fā)生),相對(duì)能量變化如圖.由此判斷,CO2電還原為CO從易到難的順序?yàn)開______(用a、b、c字母排序)。
7.(2021·湖南卷)氨氣中氫含量高,是一種優(yōu)良的小分子儲(chǔ)氫載體,且安全、易儲(chǔ)運(yùn),可通過下面兩種方法由氨氣得到氫氣。
方法I:氨熱分解法制氫氣
相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)
一定溫度下,利用催化劑將分解為和?;卮鹣铝袉栴}:
(1)反應(yīng)_______;
(2)已知該反應(yīng)的,在下列哪些溫度下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行?_______(填標(biāo)號(hào))
A.25℃ B.125℃ C.225℃ D.325℃
(3)某興趣小組對(duì)該反應(yīng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。在一定溫度和催化劑的條件下,將通入3L的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)(此時(shí)容器內(nèi)總壓為200kPa),各物質(zhì)的分壓隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。
①若保持容器體積不變,時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,用的濃度變化表示時(shí)間內(nèi)的反應(yīng)速率_______(用含的代數(shù)式表示)
②時(shí)將容器體積迅速縮小至原來的一半并保持不變,圖中能正確表示壓縮后分壓變化趨勢的曲線是_______(用圖中a、b、c、d表示),理由是_______;
③在該溫度下,反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)_______。(已知:分壓=總壓×該組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),對(duì)于反應(yīng),,其中,、、、為各組分的平衡分壓)。
方法Ⅱ:氨電解法制氫氣
利用電解原理,將氨轉(zhuǎn)化為高純氫氣,其裝置如圖所示。
(4)電解過程中的移動(dòng)方向?yàn)開______(填“從左往右”或“從右往左”);
(5)陽極的電極反應(yīng)式為_______。
KOH溶液KOH溶液
【2020年】
1.(2020·新課標(biāo)Ⅰ)硫酸是一種重要的基本化工產(chǎn)品,接觸法制硫酸生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序是SO2的催化氧化:SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH=?98 kJ·ml?1?;卮鹣铝袉栴}:
(1)釩催化劑參與反應(yīng)的能量變化如圖所示,V2O5(s)與SO2(g)反應(yīng)生成VOSO4(s)和V2O4(s)的熱化學(xué)方程式為:_______________________________________。
(2)當(dāng)SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為7.5%、10.5%和82%時(shí),在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa壓強(qiáng)下,SO2平衡轉(zhuǎn)化率α隨溫度的變化如圖所示。反應(yīng)在5.0MPa、550℃時(shí)的α=__________,判斷的依據(jù)是______________________。影響α的因素有____________________________。
(3)將組成(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))為2m% SO2(g)、m% O2(g)和q% N2(g)的氣體通入反應(yīng)器,在溫度t、壓強(qiáng)p條件下進(jìn)行反應(yīng)。平衡時(shí),若SO2轉(zhuǎn)化率為α,則SO3壓強(qiáng)為___________,平衡常數(shù)Kp=___________(以分壓表示,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(4)研究表明,SO2催化氧化的反應(yīng)速率方程為:v=k(?1)0.8(1?nα')。式中:k為反應(yīng)速率常數(shù),隨溫度t升高而增大;α為SO2平衡轉(zhuǎn)化率,α'為某時(shí)刻SO2轉(zhuǎn)化率,n為常數(shù)。在α'=0.90時(shí),將一系列溫度下的k、α值代入上述速率方程,得到v~t曲線,如圖所示。
曲線上v最大值所對(duì)應(yīng)溫度稱為該α'下反應(yīng)的最適宜溫度tm。ttm后,v逐漸下降。原因是__________________________。
2.(2020·新課標(biāo)Ⅱ)天然氣的主要成分為CH4,一般還含有C2H6等烴類,是重要的燃料和化工原料。
(1)乙烷在一定條件可發(fā)生如下反應(yīng):C2H6(g)= C2H4(g)+H2(g) ΔH,相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表所示:
①ΔH=_________kJ·ml?1。
②提高該反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率的方法有_________、_________。
③容器中通入等物質(zhì)的量的乙烷和氫氣,在等壓下(p)發(fā)生上述反應(yīng),乙烷的平衡轉(zhuǎn)化率為α。反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_________(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(2)高溫下,甲烷生成乙烷的反應(yīng)如下:2CH4C2H6+H2。反應(yīng)在初期階段的速率方程為:r=k×,其中k為反應(yīng)速率常數(shù)。
①設(shè)反應(yīng)開始時(shí)的反應(yīng)速率為r1,甲烷的轉(zhuǎn)化率為α?xí)r的反應(yīng)速率為r2,則r2=_____ r1。
②對(duì)于處于初期階段的該反應(yīng),下列說法正確的是_________。
A.增加甲烷濃度,r增大 B.增加H2濃度,r增大
C.乙烷的生成速率逐漸增大 D.降低反應(yīng)溫度,k減小
(3)CH4和CO2都是比較穩(wěn)定的分子,科學(xué)家利用電化學(xué)裝置實(shí)現(xiàn)兩種分子的耦合轉(zhuǎn)化,其原理如下圖所示:
①陰極上的反應(yīng)式為_________。
②若生成的乙烯和乙烷的體積比為2∶1,則消耗的CH4和CO2體積比為_________。
3.(2020·新課標(biāo)Ⅲ)二氧化碳催化加氫合成乙烯是綜合利用CO2的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。回答下列問題:
(1)CO2催化加氫生成乙烯和水的反應(yīng)中,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比n(C2H4)∶n(H2O)=__________。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),若增大壓強(qiáng),則n(C2H4)___________(填“變大”“變小”或“不變”)。
(2)理論計(jì)算表明,原料初始組成n(CO2)∶n(H2)=1∶3,在體系壓強(qiáng)為0.1MPa,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),四種組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x隨溫度T的變化如圖所示。
圖中,表示C2H4、CO2變化的曲線分別是______、______。CO2催化加氫合成C2H4反應(yīng)的ΔH______0(填“大于”或“小于”)。
(3)根據(jù)圖中點(diǎn)A(440K,0.39),計(jì)算該溫度時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_________(MPa)?3(列出計(jì)算式。以分壓表示,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(4)二氧化碳催化加氫合成乙烯反應(yīng)往往伴隨副反應(yīng),生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烴。一定溫度和壓強(qiáng)條件下,為了提高反應(yīng)速率和乙烯選擇性,應(yīng)當(dāng)___________________。
4.(2020·江蘇卷)CO2/ HCOOH循環(huán)在氫能的貯存/釋放、燃料電池等方面具有重要應(yīng)用。
(1)CO2催化加氫。在密閉容器中,向含有催化劑的KHCO3溶液(CO2與KOH溶液反應(yīng)制得)中通入H2生成HCOO-,其離子方程式為_______________________________;其他條件不變,HCO3-轉(zhuǎn)化為HCOO-的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖-1所示。反應(yīng)溫度在40℃~80℃范圍內(nèi),HCO3-催化加氫的轉(zhuǎn)化率迅速上升,其主要原因是__________________________________。
(2) HCOOH燃料電池。研究 HCOOH燃料電池性能的裝置如圖-2所示,兩電極區(qū)間用允許K+、H+通過的半透膜隔開。
①電池負(fù)極電極反應(yīng)式為________________________________________________;放電過程中需補(bǔ)充的物質(zhì)A為________________(填化學(xué)式)。
②圖-2所示的 HCOOH燃料電池放電的本質(zhì)是通過 HCOOH與O2的反應(yīng),將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,其反應(yīng)的離子方程式為_____________________________。
(3) HCOOH催化釋氫。在催化劑作用下, HCOOH分解生成CO2和H2可能的反應(yīng)機(jī)理如圖-3所示。
①HCOOD催化釋氫反應(yīng)除生成CO2外,還生成_________________(填化學(xué)式)。
②研究發(fā)現(xiàn):其他條件不變時(shí),以 HCOOK溶液代替 HCOOH催化釋氫的效果更佳,其具體優(yōu)點(diǎn)是_____________________________。
5.(2020·山東卷)探究CH3OH合成反應(yīng)化學(xué)平衡的影響因素,有利于提高CH3OH的產(chǎn)率。以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的主要反應(yīng)如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列問題:
(1)_________。
(2)一定條件下,向體積為VL的恒容密閉容器中通入1 ml CO2和3 ml H2發(fā)生上述反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí),容器中CH3OH(g)為ɑ ml,CO為b ml,此時(shí)H2O(g)的濃度為__________ml﹒L-1(用含a、b、V的代數(shù)式表示,下同),反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)為___________。
(3)不同壓強(qiáng)下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,實(shí)驗(yàn)測定CO2平衡轉(zhuǎn)化率和CH3OH的平衡產(chǎn)率隨溫度的變化關(guān)系如下圖所示。
已知:CO2的平衡轉(zhuǎn)化率=
CH3OH的平衡產(chǎn)率=
其中縱坐標(biāo)表示CO2平衡轉(zhuǎn)化率的是圖___________(填“甲”或“乙”);壓強(qiáng)p1、p2、p3由大到小的順序?yàn)開__________;圖乙中T1溫度時(shí),三條曲線幾乎交于一點(diǎn)的原因是___________。
(4)為同時(shí)提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH3OH的平衡產(chǎn)率,應(yīng)選擇的反應(yīng)條件為_________(填標(biāo)號(hào))。
A.低溫、高壓 B.高溫、低壓 C.低溫、低壓 D.高溫、高壓
6.(2020·天津卷)利用太陽能光解水,制備的H2用于還原CO2合成有機(jī)物,可實(shí)現(xiàn)資源的再利用?;卮鹣铝袉栴}:
Ⅰ.半導(dǎo)體光催化劑浸入水或電解質(zhì)溶液中,光照時(shí)可在其表面得到產(chǎn)物
(1)下圖為該催化劑在水中發(fā)生光催化反應(yīng)的原理示意圖。光解水能量轉(zhuǎn)化形式為___________。
(2)若將該催化劑置于Na2SO3溶液中,產(chǎn)物之一為SO42-,另一產(chǎn)物為__________。若將該催化劑置于AgNO3溶液中,產(chǎn)物之一為O2,寫出生成另一產(chǎn)物的離子反應(yīng)式______________________。
Ⅱ.用H2還原CO2可以在一定條下合成CH3OH(不考慮副反應(yīng)):
(3)某溫度下,恒容密閉容器中,CO2和H2的起始濃度分別為 a ml?L-1和3 a ml?L-1,反應(yīng)平衡時(shí),CH3OH的產(chǎn)率為b,該溫度下反應(yīng)平衡常數(shù)的值為___________。
(4)恒壓下,CO2和H2的起始物質(zhì)的量比為1:3時(shí),該反應(yīng)在無分子篩膜時(shí)甲醇的平衡產(chǎn)率和有分子篩膜時(shí)甲醇的產(chǎn)率隨溫度的變化如圖所示,其中分子篩膜能選擇性分離出H2O。
①甲醇平衡產(chǎn)率隨溫度升高而降低的原因?yàn)開___________。
②P點(diǎn)甲醇產(chǎn)率高于T點(diǎn)的原因?yàn)開__________。
③根據(jù)上圖,在此條件下采用該分子篩膜時(shí)的最佳反應(yīng)溫度為___________°C。
Ⅲ.調(diào)節(jié)溶液pH可實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢氣CO2的捕獲和釋放
(5) CO32-的空間構(gòu)型為__________。已知25℃碳酸電離常數(shù)為Ka1、Ka2,當(dāng)溶液pH=12時(shí),=1:_______:__________。
7.(2020·浙江卷)研究CO2氧化C2H6制 C2H4對(duì)資源綜合利用有重要意義。相關(guān)的主要化學(xué)反應(yīng)有:
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
已知:298K時(shí),相關(guān)物質(zhì)的相對(duì)能量(如圖1)。
可根據(jù)相關(guān)物質(zhì)的相對(duì)能量計(jì)算反應(yīng)或變化的(隨溫度變化可忽略)。例如: 。
請(qǐng)回答:
(1)①根據(jù)相關(guān)物質(zhì)的相對(duì)能量計(jì)算_____。
②下列描述正確的是_____
A 升高溫度反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)增大
B 加壓有利于反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的平衡正向移動(dòng)
C 反應(yīng)Ⅲ有助于乙烷脫氫,有利于乙烯生成
D 恒溫恒壓下通水蒸氣,反應(yīng)Ⅳ的平衡逆向移動(dòng)
③有研究表明,在催化劑存在下,反應(yīng)Ⅱ分兩步進(jìn)行,過程如下:,且第二步速率較慢(反應(yīng)活化能為)。根據(jù)相關(guān)物質(zhì)的相對(duì)能量,畫出反應(yīng)Ⅱ分兩步進(jìn)行的“能量-反應(yīng)過程圖”,起點(diǎn)從的能量,開始(如圖2)_____。
(2)①CO2和 C2H6按物質(zhì)的量1:1投料,在923K和保持總壓恒定的條件下,研究催化劑X對(duì)“CO2氧化C2H6制 C2H4”的影響,所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:
結(jié)合具體反應(yīng)分析,在催化劑X作用下,CO2氧化C2H6的主要產(chǎn)物是___________________________,判斷依據(jù)是_________________________________________________________________。
②采用選擇性膜技術(shù)(可選擇性地讓某氣體通過而離開體系)可提高C2H4的選擇性(生成C2H4的物質(zhì)的量與消耗C2H6的物質(zhì)的量之比)。在773K,乙烷平衡轉(zhuǎn)化率為9.1%,保持溫度和其他實(shí)驗(yàn)條件不變,采用選擇性膜技術(shù),乙烷轉(zhuǎn)化率可提高到11.0%。結(jié)合具體反應(yīng)說明乙烷轉(zhuǎn)化率增大的原因是_________________
__________________________________________。
【2019年】
1.[2019·新課標(biāo)Ⅰ]水煤氣變換[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工過程,主要用于合成氨、制氫以及合成氣加工等工業(yè)領(lǐng)域中。回答下列問題:
(1)Shibata曾做過下列實(shí)驗(yàn):①使純H2緩慢地通過處于721 ℃下的過量氧化鈷CO(s),氧化鈷部分被還原為金屬鈷C(s),平衡后氣體中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.0250。
②在同一溫度下用CO還原CO(s),平衡后氣體中CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.0192。
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷,還原CO(s)為C(s)的傾向是CO_________H2(填“大于”或“小于”)。
(2)721 ℃時(shí),在密閉容器中將等物質(zhì)的量的CO(g)和H2O(g)混合,采用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┻M(jìn)行反應(yīng),則平衡時(shí)體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為_________(填標(biāo)號(hào))。
A.<0.25B.0.25 C.0.25~0.50D.0.50E.>0.50
(3)我國學(xué)者結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果,研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程,如圖所示,其中吸附在金催化劑表面上的物種用?標(biāo)注。
可知水煤氣變換的ΔH________0(填“大于”“等于”或“小于”),該歷程中最大能壘(活化能)E正=_________eV,寫出該步驟的化學(xué)方程式_______________________。
(4)Shichi研究了467 ℃、489 ℃時(shí)水煤氣變換中CO和H2分壓隨時(shí)間變化關(guān)系(如下圖所示),催化劑為氧化鐵,實(shí)驗(yàn)初始時(shí)體系中的和相等、和相等。
計(jì)算曲線a的反應(yīng)在30~90 min內(nèi)的平均速率(a)=___________kPa·min?1。467 ℃時(shí)和隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線分別是___________、___________。489 ℃時(shí)和隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線分別是___________、___________。
2.[2019·新課標(biāo)Ⅱ] 環(huán)戊二烯()是重要的有機(jī)化工原料,廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)?;卮鹣铝袉栴}:
(1)已知:(g) (g)+H2(g)ΔH1=100.3 kJ·ml ?1 ①
H2(g)+ I2(g) 2HI(g)ΔH2=?11.0 kJ·ml ?1 ②
對(duì)于反應(yīng):(g)+ I2(g) (g)+2HI(g) ③ ΔH3=___________kJ·ml ?1。
(2)某溫度下,等物質(zhì)的量的碘和環(huán)戊烯()在剛性容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)③,起始總壓為105Pa,平衡時(shí)總壓增加了20%,環(huán)戊烯的轉(zhuǎn)化率為_________,該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_________Pa。達(dá)到平衡后,欲增加環(huán)戊烯的平衡轉(zhuǎn)化率,可采取的措施有__________(填標(biāo)號(hào))。
A.通入惰性氣體B.提高溫度
C.增加環(huán)戊烯濃度D.增加碘濃度
(3)環(huán)戊二烯容易發(fā)生聚合生成二聚體,該反應(yīng)為可逆反應(yīng)。不同溫度下,溶液中環(huán)戊二烯濃度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是__________(填標(biāo)號(hào))。
A.T1>T2
B.a(chǎn)點(diǎn)的反應(yīng)速率小于c點(diǎn)的反應(yīng)速率
C.a(chǎn)點(diǎn)的正反應(yīng)速率大于b點(diǎn)的逆反應(yīng)速率
D.b點(diǎn)時(shí)二聚體的濃度為0.45 ml·L?1
(4)環(huán)戊二烯可用于制備二茂鐵(Fe(C5H5)2,結(jié)構(gòu)簡式為),后者廣泛應(yīng)用于航天、化工等領(lǐng)域中。二茂鐵的電化學(xué)制備原理如下圖所示,其中電解液為溶解有溴化鈉(電解質(zhì))和環(huán)戊二烯的DMF溶液(DMF為惰性有機(jī)溶劑)。
該電解池的陽極為____________,總反應(yīng)為__________________。電解制備需要在無水條件下進(jìn)行,原因?yàn)開________________________。
3.[2019·新課標(biāo)Ⅲ] 近年來,隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展,氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量也隨之迅速增長。因此,將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學(xué)研究的熱點(diǎn)。回答下列問題:
(1)Deacn發(fā)明的直接氧化法為:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。下圖為剛性容器中,進(jìn)料濃度比c(HCl) ∶c(O2)分別等于1∶1、4∶1、7∶1時(shí)HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系:
可知反應(yīng)平衡常數(shù)K(300℃)____________K(400℃)(填“大于”或“小于”)。設(shè)HCl初始濃度為c0,根據(jù)進(jìn)料濃度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1的數(shù)據(jù)計(jì)算K(400℃)=____________(列出計(jì)算式)。按化學(xué)計(jì)量比進(jìn)料可以保持反應(yīng)物高轉(zhuǎn)化率,同時(shí)降低產(chǎn)物分離的能耗。進(jìn)料濃度比c(HCl)∶c(O2)過低、過高的不利影響分別是____________。
(2)Deacn直接氧化法可按下列催化過程進(jìn)行:
CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g) ΔH1=83 kJ·ml-1
CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g) ΔH2=-20 kJ·ml-1
CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) ΔH3=-121 kJ·ml-1
則4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=_________ kJ·ml-1。
(3)在一定溫度的條件下,進(jìn)一步提高HCl的轉(zhuǎn)化率的方法是______________。(寫出2種)
(4)在傳統(tǒng)的電解氯化氫回收氯氣技術(shù)的基礎(chǔ)上,科學(xué)家最近采用碳基電極材料設(shè)計(jì)了一種新的工藝方案,主要包括電化學(xué)過程和化學(xué)過程,如下圖所示:
負(fù)極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)有____________________(寫反應(yīng)方程式)。電路中轉(zhuǎn)移1 ml電子,需消耗氧氣__________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
4.[2019·江蘇卷] CO2的資源化利用能有效減少CO2排放,充分利用碳資源。
(1)CaO可在較高溫度下捕集CO2,在更高溫度下將捕集的CO2釋放利用。CaC2O4·H2O熱分解可制備CaO,CaC2O4·H2O加熱升溫過程中固體的質(zhì)量變化見下圖。
①寫出400~600 ℃范圍內(nèi)分解反應(yīng)的化學(xué)方程式: ▲ 。
②與CaCO3熱分解制備的CaO相比,CaC2O4·H2O熱分解制備的CaO具有更好的CO2捕集性能,其原因是 ▲ 。
(2)電解法轉(zhuǎn)化CO2可實(shí)現(xiàn)CO2資源化利用。電解CO2制HCOOH的原理示意圖如下。
①寫出陰極CO2還原為HCOO?的電極反應(yīng)式: ▲ 。
②電解一段時(shí)間后,陽極區(qū)的KHCO3溶液濃度降低,其原因是 ▲ 。
(3)CO2催化加氫合成二甲醚是一種CO2轉(zhuǎn)化方法,其過程中主要發(fā)生下列反應(yīng):
反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH =41.2 kJ·ml?1
反應(yīng)Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH =﹣122.5 kJ·ml?1
在恒壓、CO2和H2的起始量一定的條件下,CO2平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時(shí)CH3OCH3的選擇性隨溫度的變化如圖。其中:
CH3OCH3的選擇性=×100%
①溫度高于300 ℃,CO2平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而上升的原因是 ▲ 。
②220 ℃時(shí),在催化劑作用下CO2與H2反應(yīng)一段時(shí)間后,測得CH3OCH3的選擇性為48%(圖中A點(diǎn))。不改變反應(yīng)時(shí)間和溫度,一定能提高CH3OCH3選擇性的措施有 ▲ 。
5.[2019·北京卷]氫能源是最具應(yīng)用前景的能源之一,高純氫的制備是目前的研究熱點(diǎn)。
(1)甲烷水蒸氣催化重整是制高純氫的方法之一。
①反應(yīng)器中初始反應(yīng)的生成物為H2和CO2,其物質(zhì)的量之比為4∶1,甲烷和水蒸氣反應(yīng)的方程式是______________。
②已知反應(yīng)器中還存在如下反應(yīng):
i.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH1
ii.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2
iii.CH4(g)C(s)+2H2(g) ΔH3
……
iii為積炭反應(yīng),利用ΔH1和ΔH2計(jì)算ΔH3時(shí),還需要利用__________反應(yīng)的ΔH。
③反應(yīng)物投料比采用n(H2O)∶n(CH4)=4∶1,大于初始反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,目的是________________(選填字母序號(hào))。
a.促進(jìn)CH4轉(zhuǎn)化 b.促進(jìn)CO轉(zhuǎn)化為CO2 c.減少積炭生成
④用CaO可以去除CO2。H2體積分?jǐn)?shù)和CaO消耗率隨時(shí)間變化關(guān)系如下圖所示。從t1時(shí)開始,H2體積分?jǐn)?shù)顯著降低,單位時(shí)間CaO消耗率_______(填“升高”“降低”或“不變”)。此時(shí)CaO消耗率約為35%,但已失效,結(jié)合化學(xué)方程式解釋原因:____________________________。
(2)可利用太陽能光伏電池電解水制高純氫,工作示意圖如下。通過控制開關(guān)連接K1或K2,可交替得到H2和O2。
①制H2時(shí),連接_______________。
產(chǎn)生H2的電極反應(yīng)式是_______________。
②改變開關(guān)連接方式,可得O2。
③結(jié)合①和②中電極3的電極反應(yīng)式,說明電極3的作用:________________________。
6.[2019浙江4月選考] 水是“生命之基質(zhì)”,是“永遠(yuǎn)值得探究的物質(zhì)”。
(1)關(guān)于反應(yīng)H2(g)+1/2O2(g) H2O(l),下列說法不正確的是________。
A.焓變?chǔ)<0,熵變?chǔ)<0
B.可以把反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池,實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化
C.一定條件下,若觀察不到水的生成,說明該條件下反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行
D.選用合適的催化劑,有可能使反應(yīng)在常溫常壓下以較快的速率進(jìn)行
(2)①根據(jù)H2O的成鍵特點(diǎn),畫出與圖中H2O分子直接相連的所有氫鍵(O-H…O)________。
②將一定量水放入抽空的恒容密閉容器中,測定不同溫度(T)下氣態(tài)、液態(tài)水平衡共存[H2O(l)H2O(g)]時(shí)的壓強(qiáng)(p)。在圖中畫出從20℃開始經(jīng)過100℃的p隨T變化關(guān)系示意圖(20℃時(shí)的平衡壓強(qiáng)用p1表示)________。
(3)水在高溫高壓狀態(tài)下呈現(xiàn)許多特殊的性質(zhì)。當(dāng)溫度、壓強(qiáng)分別超過臨界溫度(374.2℃)、臨界壓強(qiáng)(22.1 MPa)時(shí)的水稱為超臨界水。
①與常溫常壓的水相比,高溫高壓液態(tài)水的離子積會(huì)顯著增大。解釋其原因________。
②如果水的離子積Kw從1.0×10?14增大到1.0×10?10,則相應(yīng)的電離度是原來的________倍。
③超臨界水能夠與氧氣等氧化劑以任意比例互溶,由此發(fā)展了超臨界水氧化技術(shù)。一定實(shí)驗(yàn)條件下,測得乙醇的超臨界水氧化結(jié)果如圖所示,其中x為以碳元素計(jì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),t為反應(yīng)時(shí)間。
下列說法合理的是________。
A.乙醇的超臨界水氧化過程中,一氧化碳是中間產(chǎn)物,二氧化碳是最終產(chǎn)物
B.在550℃條件下,反應(yīng)時(shí)間大于15 s時(shí),乙醇氧化為二氧化碳已趨于完全
C.乙醇的超臨界水氧化過程中,乙醇的消耗速率或二氧化碳的生成速率都可以用來表示反應(yīng)的速率,而且兩者數(shù)值相等
D.隨溫度升高,xCO峰值出現(xiàn)的時(shí)間提前,且峰值更高,說明乙醇的氧化速率比一氧化碳氧化速率的增長幅度更大
(4)以鉑陽極和石墨陰極設(shè)計(jì)電解池,通過電解NH4HSO4溶液產(chǎn)生(NH4)2S2O8,再與水反應(yīng)得到H2O2,其中生成的NH4HSO4可以循環(huán)使用。
①陽極的電極反應(yīng)式是________。
②制備H2O2的總反應(yīng)方程式是________。
【2018年】
1. (2018·全國卷Ⅰ)采用N2O5為硝化劑是一種新型的綠色硝化技術(shù),在含能材料、醫(yī)藥等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用?;卮鹣铝袉栴}
(1)1840年 Devil用干燥的氯氣通過干燥的硝酸銀,得到N2O5。該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是一種氣體,其分子式為___________。
(2)F. Daniels等曾利用測壓法在剛性反應(yīng)器中研究了25℃時(shí)N2O5(g)分解反應(yīng):
其中NO2二聚為N2O4的反應(yīng)可以迅速達(dá)到平衡。體系的總壓強(qiáng)p隨時(shí)間t的變化如下表所示(t=∞時(shí),N2O4(g)完全分解):
①已知:2N2O5(g)=2N2O5(g)+O2(g) ΔH1=?4.4 kJ·ml?1
2NO2(g)=N2O4(g) ΔH 2=?55.3 kJ·ml?1
則反應(yīng)N2O5(g)=2NO2(g)+O2(g)的ΔH =_______ kJ·ml?1。
②研究表明,N2O5(g)分解的反應(yīng)速率。t=62 min時(shí),測得體系中=2.9 kPa,則此時(shí)的=________ kPa,v=_______kPa·min?1。
③若提高反應(yīng)溫度至35℃,則N2O5(g)完全分解后體系壓強(qiáng)p∞(35℃)____63.1 kPa(填“大于”“等于”或“小于”),原因是________。
④25℃時(shí)N2O4(g)2NO2(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_______kPa(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù),計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù))。
(3)對(duì)于反應(yīng)2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g),提出如下反應(yīng)歷程:
第一步 N2O5NO2+NO3 快速平衡
第二步 NO2+NO3→NO+NO2+O2 慢反應(yīng)
第三步 NO+NO3→2NO2 快反應(yīng)
其中可近似認(rèn)為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡。下列表述正確的是_______(填標(biāo)號(hào))。
A.v(第一步的逆反應(yīng))>v(第二步反應(yīng))
B.反應(yīng)的中間產(chǎn)物只有NO3
C.第二步中NO2與NO3的碰撞僅部分有效
D.第三步反應(yīng)活化能較高2. (2018·全國卷II)CH4-CO2催化重整不僅可以得到合成氣(CO和H2),還對(duì)溫室氣體的減排具有重要意義?;卮鹣铝袉栴}:
(1)CH4-CO2催化重整反應(yīng)為:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。
已知:C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJ·ml?1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJ·ml?1
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH=-111 kJ·ml?1
該催化重整反應(yīng)的ΔH==______ kJ·ml?1。有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是____(填標(biāo)號(hào))。
A.高溫低壓 B.低溫高壓 C.高溫高壓 D.低溫低壓
某溫度下,在體積為2 L的容器中加入2 ml CH4、1 ml CO2以及催化劑進(jìn)行重整反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率是50%,其平衡常數(shù)為_______ml2·L?2。
(2)反應(yīng)中催化劑活性會(huì)因積碳反應(yīng)而降低,同時(shí)存在的消碳反應(yīng)則使積碳量減少。
相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
①由上表判斷,催化劑X____Y(填“優(yōu)于”或“劣于”),理由是_________________。在反應(yīng)進(jìn)料氣組成、壓強(qiáng)及反應(yīng)時(shí)間相同的情況下,某催化劑表面的積碳量隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。升高溫度時(shí),下列關(guān)于積碳反應(yīng)、消碳反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)和速率(v)的敘述正確的是________填標(biāo)號(hào))。
A.K積、K消均增加 B.v積減小,v消增加
C.K積減小,K消增加 D.v消增加的倍數(shù)比v積增加的倍數(shù)大
②在一定溫度下,測得某催化劑上沉積碳的生成速率方程為v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5(k為速率常數(shù))。在p(CH4)一定時(shí),不同p(CO2)下積碳量隨時(shí)間的變化趨勢如圖所示,則pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)從大到小的順序?yàn)開_______________。
3. (2018年天津卷) CO2是一種廉價(jià)的碳資源,其綜合利用具有重要意義?;卮鹣铝袉栴}:
(1)CO2可以被NaOH溶液捕獲。若所得溶液pH=13,CO2主要轉(zhuǎn)化為______(寫離子符號(hào));若所得溶液c(HCO3?)∶c(CO32?)=2∶1,溶液pH=___________。(室溫下,H2CO3的K1=4×10?7;K2=5×10?11)
(2)CO2與CH4經(jīng)催化重整,制得合成氣:
CH4(g)+ CO2(g) 2CO (g)+ 2H2(g)
①已知上述反應(yīng)中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:
則該反應(yīng)的ΔH=_________。分別在VL恒溫密閉容器A(恒容)、B(恒壓,容積可變)中,加入CH4和CO2各1 ml的混合氣體。兩容器中反應(yīng)達(dá)平衡后放出或吸收的熱量較多的是_______(填“A” 或“B ”)。
②按一定體積比加入CH4和CO2,在恒壓下發(fā)生反應(yīng),溫度對(duì)CO和H2產(chǎn)率的影響如圖3所示。此反應(yīng)優(yōu)選溫度為900℃的原因是________。
(3)O2輔助的Al~CO2電池工作原理如圖4所示。該電池電容量大,能有效利用CO2,電池反應(yīng)產(chǎn)物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。
電池的負(fù)極反應(yīng)式:________。
電池的正極反應(yīng)式:6O2+6e?6O2?
6CO2+6O2?3C2O42?
反應(yīng)過程中O2的作用是________。
該電池的總反應(yīng)式:________。4. (2018·江蘇卷)NOx(主要指NO和NO2)是大氣主要污染物之一。有效去除大氣中的NOx是環(huán)境保護(hù)的重要課題。
(1)用水吸收NOx的相關(guān)熱化學(xué)方程式如下:
2NO2(g)+H2O(l)===HNO3(aq)+HNO2(aq) ΔH=?116.1 kJ·ml?1
3HNO2(aq)=== HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l) ΔH=75.9 kJ·ml?1
反應(yīng)3NO2(g)+H2O(l)=== 2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH=___________kJ·ml?1。
(2)用稀硝酸吸收NOx,得到HNO3和HNO2的混合溶液,電解該混合溶液可獲得較濃的硝酸。寫出電解時(shí)陽極的電極反應(yīng)式:____________________________________。
(3)用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx,吸收過程中存在HNO2與(NH2)2CO生成N2和CO2的反應(yīng)。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________________________。
(4)在有氧條件下,新型催化劑M能催化NH3與NOx反應(yīng)生成N2。
①NH3與NO2生成N2的反應(yīng)中,當(dāng)生成1 ml N2時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為__________ml。
②將一定比例的O2、NH3和NOx的混合氣體,勻速通入裝有催化劑M的反應(yīng)器中反應(yīng)(裝置見題20圖?1)。
反應(yīng)相同時(shí)間NOx的去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線如題20圖?2所示,在50~250 ℃范圍內(nèi)隨著溫度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升緩慢的主要原因是____________________________;當(dāng)反應(yīng)溫度高于380 ℃時(shí),NOx的去除率迅速下降的原因可能是___________________________。
【2017年】
1.【2017·新課標(biāo)1卷】(14分)
近期發(fā)現(xiàn),H2S是繼NO、CO之后第三個(gè)生命體系氣體信號(hào)分子,它具有參與調(diào)節(jié)神經(jīng)信號(hào)傳遞、舒張血管減輕高血壓的功能。回答下列問題:
(1)下列事實(shí)中,不能比較氫硫酸與亞硫酸的酸性強(qiáng)弱的是_________(填標(biāo)號(hào))。
A.氫硫酸不能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng),而亞硫酸可以
B.氫硫酸的導(dǎo)電能力低于相同濃度的亞硫酸
C.0.10 ml·L?1的氫硫酸和亞硫酸的pH分別為4.5和2.1
D.氫硫酸的還原性強(qiáng)于亞硫酸
(2)下圖是通過熱化學(xué)循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應(yīng)系統(tǒng)原理。
通過計(jì)算,可知系統(tǒng)(Ⅰ)和系統(tǒng)(Ⅱ)制氫的熱化學(xué)方程式分別為________________、______________,制得等量H2所需能量較少的是_____________。
(3)H2S與CO2在高溫下發(fā)生反應(yīng):H2S(g)+CO2(g)COS(g) +H2O(g)。在610 k時(shí),將0.10 ml CO2與0.40 ml H2S充入2.5 L的空鋼瓶中,反應(yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.02。
①H2S的平衡轉(zhuǎn)化率=_______%,反應(yīng)平衡常數(shù)K=________。
②在620 K重復(fù)試驗(yàn),平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.03,H2S的轉(zhuǎn)化率_____,該反應(yīng)的 H_____0。(填“>”“ 7.1時(shí)帶負(fù)電荷,pH越高,表面所帶負(fù)電荷越多;pH
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