碳及其化合物是重要的化工原料,但對氣候環(huán)境造成不良影響,需要綜合利用。
(1)工業(yè)上利用如下反應制H2:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)ΔH2=-41.2kJ?mol-1。
①在不同進氣比和不同溫度下(其他條件相同),測得相應的CO平衡轉化率見表。
平衡點 | a | b | c |
n(CO):n(H2O) | 0.5 | 0.5 | 1 |
CO平衡轉化率/% | 50 | 66.7 | 50 |
0.167
0.167
(保留3位有效數(shù)字),a、c兩點對應的反應溫度Ta>
>
Tc(填“<”“=”或“>”)。②若在恒容絕熱的密閉容器中通入一定量的CO和H2O發(fā)生此反應,下列說法表示該反應達到最大限度的是
bc
bc
(填標號)。a.裝置內的氣體無CO
b.裝置內的壓強不再變化
c.H2的體積分數(shù)不變
d.裝置內氣體摩爾質量不變
③一定溫度下,在3L容積可變的密閉容器中發(fā)生該反應,已知c(CO)隨時間t的變化曲線a如圖1所示,在t1時刻改變一個條件,曲線a變?yōu)閎,則改變的條件是
加入催化劑
加入催化劑
。(2)甲烷可用于制備合成氣:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH。將CH4(g)和H2O(g)以物質的量之比為1:3充入盛有催化劑的剛性容器中發(fā)生該反應。相同時間段內測得CO的體積分數(shù)(?)與溫度(T)的關系如圖2所示。T0℃時,CO的體積分數(shù)最大的原因為
低于T0℃時,相同時間段內溫度越高反應速率越快,CO的體積分數(shù)越大;高于T0℃時,反應達到平衡,該反應為放熱反應,溫度越高CO的體積分數(shù)越?。豢赡苁荰0℃時催化劑的催化活性最高,反應速率最快
低于T0℃時,相同時間段內溫度越高反應速率越快,CO的體積分數(shù)越大;高于T0℃時,反應達到平衡,該反應為放熱反應,溫度越高CO的體積分數(shù)越??;可能是T0℃時催化劑的催化活性最高,反應速率最快
。(3)以甲醇為主要原料,電化學合成碳酸二甲酯的工作原理如圖3所示。陽極的電極反應式為
2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+
2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+
。(4)工業(yè)廢氣中的CO2可用氨水捕獲生成NH4HCO3溶液。常溫下NH4HCO3溶液中:c(
NH
+
4
>
>
c(HCO
-
3
NH
+
4
HCO
-
3
1.25×10-3
1.25×10-3
。(已知常溫下NH3?H2O的電離平衡常數(shù)Kb=2×10-5,H2CO3的電離平衡常數(shù)K1=4×10-7mol?L-1、K2=4×10-11mol?L-1)【答案】0.167;>;bc;加入催化劑;低于T0℃時,相同時間段內溫度越高反應速率越快,CO的體積分數(shù)越大;高于T0℃時,反應達到平衡,該反應為放熱反應,溫度越高CO的體積分數(shù)越??;可能是T0℃時催化劑的催化活性最高,反應速率最快;2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+;>;1.25×10-3
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/5/10 8:0:9組卷:54引用:1難度:0.5
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1.反應 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進行,半分鐘后,C 的物質的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6 -
2.氫氣最早于16世紀被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉化率為
(3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關系如圖所示。
①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個反應條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質,以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
3.將等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3