和是两种重要的温室气体,通过和反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。
时,以镍合金为催化剂,向容器中通入、,发生如下反应:。平衡体系中各组分体积分数如下表:
物质 | CO | |||
体积分数 |
此温度下该反应的平衡常数__________
已知:
反应的_____________
以二氧化钛表面覆盖为催化剂,可以将和直接转化成乙酸。
在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是___________。
为了提高该反应中的转化率,可以采取的措施是_________。
、、MgO均能吸收;
如果寻找吸收的其他物质,下列建议不合理的是______
可在具有强氧化性的物质中寻找
可在碱性氧化物中寻找
可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找
吸收后,产物用于合成,用于吸收、释放,原理是:在,与接触后生成;平衡后加热至,反应逆向进行,放出,再生,说明该原理的化学方程式是_____________。
高温电解技术能高效实现下列反应:,其可将释放的转化为具有工业利用价值的产品。工作原理示意图如下:
在电极a放电的电极反应式是____________。
甲醇来源丰富,有广泛的用途和广阔的应用前景,工业上可以利用CO和CO2生产甲醇,同时可以利用甲醇生产丙烯。制备甲醇,丙烯过程可能涉及的反应如下:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0kJ/mol
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H3=-90.0kJ/mol
反应Ⅳ:3CH3OH(g)C3H6(g)+3H2O(g) △H4=-31.0kJ/mol
回答下列问题:
(1)反应Ⅱ的ΔH2=________。
(2)反应Ⅲ能够自发进行的条件是________(填“较低温度”“较高温度”或“任何温度”),据研究该反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量CO2有利于保持催化剂Cu2O的量不变,原因是________(用化学方程式表示)。
(3)恒温,恒容密闭容器中,对于反应Ⅰ,下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是________。
A.混合气体的密度不再变化
B.混合气体的平均相对分子质量不再变化
C.CO2的生成速率与CH3OH的生成速率相等
D.容器的压强不再变化
(4)甲醇生产丙烯的同时,还生成乙烯。在某催化剂作用下,2L密闭容器中加入0.5mol甲醇,经过相同时间后测得甲醇转化率及丙烯的选择性(生成丙烯的甲醇与甲醇转化量的比值)与反应温度之间的关系如图所示。计算600℃时反应甲醇生产丙烯的反应Ⅳ平衡常数________。若将容器体积压缩为1L,其他条件不变,在如图中作出甲醇平衡转化率随温度的变化曲线。________。
(5)研究表明,甲醇可由CO2在强酸性水溶液中通过电解合成,则生成甲醇的反应电极反应式:_______。
京津冀及周边区域遭遇“跨年”雾霾,二氧化硫、氮氧化物以及可吸入颗粒物这三项是雾霾主要组成,消除氮氧化物污染是研究方向之一。
用催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
请写出 与 反应生成 ,和的热化学方程式__________。
用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为: ,某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO,恒温条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
| NO | ||
0 | 0 | 0 | |
10 | |||
20 | |||
30 | |||
40 | |||
50 |
下列说法不能作为判断该反应达到化学平衡状态标志的是_______
A 活性炭的质量
C 容器内压强保持不变 容器内混合气体的密度保持不变
E 容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变
F 容器内的浓度保持不变
在时,该反应的平衡常数为_________小数点后保留两位有效数字;
在时,若只改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件是___________;
在时保持温度和容器体积不变再充入NO和,使二者的浓度均增加至原来的两倍,则化学平衡_______填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”
利用反应构成电池的方法,既能实现有效消除氮氧化物的排放,减轻环境污染,又能充分利用化学能,装置如图所示。
A电极的电极反应式为______________
氨在工农业及国防工业上有广泛的用途。
(1)已知:
①4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H=-1266.2k/mol
②2H2(g)+O2(g)2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol
则合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=___________kJ/mol,该反应属于___________。
A.高温自发 B.低温自发 C.恒自发 D.恒不自发
(2)在甲、乙、丙三个容积均为2L的密闭装置中,均充人4mol合成气,但N2、H2的投料比不同,在400℃时反应,测定N2的体积百分含量,得到下图一。
①乙装置中N2、H2的投料比为___________。
②反应达到平衡后,测得乙装置中H2的体积百分含量为25%,则400℃时,合成氨反应的平衡常数为___________(不须注明单位)。
(3)在M、N两个装置中分别充入相同投料比的N2、H2,进行合成氨反应,各反应1小时,测定不同温度下N2的转化率,得到上图二。
①N2、H2在M、N两装置中反应时,不同的条件可能是______________________。
②在300℃时,a、b两点转化率差异的原因是______________________。
(4)氨法烟气脱硫技术渐趋成熟,回收SO2,并产出氮肥,其流程分两步:
①氨水吸收烟气中的SO2:xNH3+SO2(g)+H2O====(NH4)xH2-xSO3
②加入足量的磷酸得到纯净的SO2。写出该反应的化学方程式:______________________。
二氧化碳的捕集与利用是实现温室气体减排的重要途径之一。
(1)目前工业上使用的捕碳剂有 NH3 和(NH4)2CO3,它们与 CO2 可发生如下可逆反应:
2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) (NH4)2CO3(aq) K1
NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) NH4HCO3(aq) K2
(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g) 2NH4HCO3(aq) K3
则 K3=________(用含 K1、K2 的代数式表示)。
(2)利用 CO2 制备乙烯是我国能源领域的一个重要战略方向,具体如下:
方法一:
CO2 催化加氢合成乙烯,其反应为:2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g) △H=a kJ·mol-1起始时按 n(CO2)∶n(H2)=1∶3的投料比充入20 L的恒容密闭容器中,不同温度下平衡时H2和H2O的物质的量如图甲所示:
①a______0(选填“>”或“<”)。
②下列说法正确的是______(填字母序号)。
A 、使用催化剂,可降低反应活化能,加快反应速率
B 、其它条件不变时,若扩大容器容积,则 v正减小,v逆增大
C 、测得容器内混合气体密度不随时间改变时,说明反应已达平衡
③393 K下,H2的平衡转化率为________(保留三位有效数字)。
④393 K下,该反应达到平衡后,再向容器中按 n(CO2)∶n(H2)=1∶3 投入 CO2 和 H2 ,则n(H2)/n(C2H4)将____(填“变大”、“不变”或“变小”)。
方法二:
用惰性电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到乙烯,其原理如图乙所示。
⑤b电极上的电极反应式为_______。
⑥该装置中使用的是__________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
某课外学习小组对日常生活中不可缺少的调味品M进行探究。已知C可在D中燃烧发出苍白色火焰。M与其他物质的转化关系如图所示(部分产物已略去):
(1)写出B的电子式________。
(2)写出由M溶液制B、C、D的化学方程式___________________________________。
(3)若A是一种常见的酸性氧化物,且可用于制造玻璃,写出A和B水溶液反应的离子方程式___________________________________。
(4)若A是CO2气体,A与B溶液能够反应,反应后所得的溶液再与盐酸反应,生成的CO2物质的量与所用盐酸体积如图所示,则A与B溶液反应后溶液中溶质的化学式为_______。
(5)若A是一种常见金属单质,且A与B溶液能够反应,则将过量的F溶液逐滴加入E溶液,边加边振荡,所看到的实验现象是_________________________________。
(6)若A是一种氮肥, A和B反应可生成气体E,E与F、E与D相遇均冒白烟,且利用E与D的反应检验输送D的管道是否泄露,写出E与D反应的化学方程式为________________。
(7)若A是一种溶液,可能含有H+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、CO32- 、SO42-中的某些离子,当向该溶液中加入B溶液时发现生成沉淀的物质的量随B溶液的体积发生变化如图所示,由此可知,该溶液中肯定含有的离子的物质的量浓度之比为______________。