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【题目】研究表明,在CuZnO催化剂存在下,CO2和H2可发生两个平行反应,分别生成CH3OH和CO,反应的热化学方程式如下: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1 平衡常数K1 反应Ⅰ
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJmol﹣8平衡常数K2 反应Ⅱ
某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2,在相同压强下,经过相同反应时间测得如表实验数据:
T(K) | 催化剂 | CO2转化率(%) | 甲醇选择性(%) |
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 |
[备注]Cat.1:Cu/ZnO纳米棒;Cat.2:Cu/ZnO纳米片;甲醇选择性;转化的CO2中生成甲醇的百分比
(1)合成的甲醇可用于燃料电池的燃料,若电解质为稀烧碱溶液时甲醇燃料电池的正极反应式为;研究证实,CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇,则生成甲醇的反应发生在极,该电极反应式是 .
(2)从表中实验数据可以分析出,提高CO2转化成CH3OH的选择性的方法有 .
(3)反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数K3=(用K1和K2表示).
(4)在恒压密闭容器中,由CO2和H2进行反应I合成甲醇,在其它条件不变的情况下,探究温度对化学平衡的影响,实验结果如图. ①△H10(填“>”、“<”或“=”)
②有利于提高CO2平衡转化率的措施有(填标号).
A.降低反应温度
B.投料比不变,增加反应物的浓度
C.增大CO2和H2的初始投料比
D.混合气体中掺入一定量惰性气体(不参与反应)
(5)在T1温度时,将1.00molCO2和3.00molH2充入体积为1.00L的恒容密闭容器中,容器起始压强为P0 , 仅进行反应I. ①充分反应达到平衡后,若CO2转化率为a,则容器的压强与起始压强之比为(用a表示).
②若经过3h反应达到平衡,平衡后,混合气体物质的量为3.00mol,则该过程中H2的平均反应速率为(保留三位有效数字);该温度下反应的化学平衡常数K为(保留三位有效数字);平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示,即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数.写出上述反应压力平衡常数KP为(用P0表示,并化简).![]()
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【题目】氮的化合物合成、应用及氮的固定一直是科学研究的热点.
(1)以CO2与NH3为原料合成化肥尿素的主要反应如下: 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
则a为 .
(2)反应2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g) 在合成塔中进行.图1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条曲线为合成塔中按不同氨碳比[
]和水碳比[
]投料时二氧化碳转化率的情况. ![]()
①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水碳比的数值分别为:A.0.6~0.7 B.1~1.1 C.1.5~1.61
生产中应选用水碳比的数值为(选填序号).
②生产中氨碳比宜控制在4.0左右,而不是4.5的原因可能是 .
(3)尿素可用于湿法烟气脱氮工艺,其反应原理为: NO+NO2+H2O=2HNO2 2HNO2+CO(NH2)2=2N2↑+CO2↑+3H2O.
①当烟气中NO、NO2按上述反应中系数比时脱氮效果最佳.若烟气中V(NO):V(NO2)=5:1时,可通入一定量的空气,同温同压下,V(空气):V(NO)=(空气中氧气的体积含量大约为20%).
②图2是尿素含量对脱氮效率的影响,从经济因素上考虑,一般选择尿素浓度约为%.
(4)图3表示使用新型电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl﹣NH4Cl为电解质溶液制造出既能提供能量,同时又能实现氮固定的新型燃料电池.请写出该电池的正极反应式 . 生产中可分离出的物质A的化学式为 .
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【题目】燃烧1g乙炔(C2H2)气体,生成液态水和二氧化碳,放出50kJ热量,则燃烧3mol乙炔所放出的热量为( )
A. 50kJB. 150kJC. 450kJD. 3 900kJ
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【题目】将物质X逐渐加入Y溶液中,生成沉淀的物质的量n2与所加X的物质的量n1的关系如图所示,符合图所示情况的是( )
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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【题目】在2L密闭容器中,800℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)/mol | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
(1)写出该反应的平衡常数表达式:K= , 已知:K(300℃)>K(350℃),该反应是反应(填“放热”或“吸热”). ![]()
(2)图中表示NO2的变化的曲线是 , 用O2的浓度变化表示从0~2s内该反应的平均速率v= .
(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是
a.v(NO2)=2v(O2) b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO)=2v正(O2) d.容器内物质的密度保持不变
(4)能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是
a.及时分离出NO2气体 b.适当升高温度
c.增大O2的浓度 d.选择高效的催化剂.
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【题目】在一密闭容器中发生反应N2+3H22NH3 , △H<0,达到平衡后,只改变某一个条件时,反应速率与反应时间的关系如图1所示: ![]()
回答下列问题:
(1)处于平衡状态的时间段是(填选项).
A.t0~t1
B.t1~t2
C.t2~t3
D.t3~t4
E.t4~t5
F.t5~t6
(2)t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件是:t1时刻;t3时刻;t4时刻 . (填选项).
A.增大压强 B.减小压强 C.升高温度
D.降低温度 E.加催化剂 F.充入氮气
(3)依据(2)中结论,下列时间段中,氨的百分含量最高的是(填选项).
A.t0~t1
B.t2~t3
C.t3~t4
D.t5~t6
(4)一定条件下,合成氨反应达到平衡时,若将密闭容器体积缩小一半,则对反应产生的影响是(填选项).
A.正反应速率减小,逆反应速率增大
B.正反应速率增大,逆反应速率减小
C.正、逆反应速率都减小
D.正、逆反应速率都增大
(5)如果在t6时刻,从反应体系中分离出部分氨,t7时刻反应达到平衡状态,请在图2中画出反应速率的变化曲线.
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【题目】下列关于化学平衡状态的叙述错误的是( )
A. 正、逆反应速率相等
B. 反应混合物各自的物质的量不再改变
C. 正、逆反应停止不再进行
D. 外界条件改变,反应会在新的条件下达到新的平衡
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【题目】用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl.利用反应A,可实现氯的循环利用.反应A:
4HCl+O2
2Cl2+2H2O
已知:ⅰ.反应A中,4mol HCl被氧化,放出115.6kJ的热量.
ⅱ. ![]()
(1)反应A的热化学方程式是 .
(2)断开1mol H﹣O键与断开1mol H﹣Cl键所需能量相差约为 kJ,H2O中H﹣O键比HCl中H﹣Cl键(填“强”或“弱”) .
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