碳、氮及其化合物在生产、生活中广泛存在。
(1)煤气化的化学方程式为:C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g) ∆H,该反应在高温下能自发进行,则∆H_____0(填“>”或“<”)。
(2)煤气化的产物可用于合成甲醇。已知,在刚性容器中,有关反应及其在不同温度下的化学平衡常数如下表所示。
相关化学反应方程式 | 平衡 常数 | 温度(0C) | ||
500 | 700 | 800 | ||
(a)2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) ∆H1 | K1 | 2.5 | 0.34 | 0.15 |
(b)H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) ∆H2 | K2 | 1.0 | 1.70 | 2.52 |
(c)3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H3 | K3 |
|
|
|
①∆H1、∆H2、∆H3的关系是_____________,∆H3______0 (填“>”或“<”)
②下列措施能使反应(c)的平衡体系中n(CH3OH):n(CO2)增大的是_______(填字母代号)。
A.将H2O (g)从体系中分离出去 B.充入He (g)
C.升高温度 D.充入1mol H2 (g)
③500℃时,测得反应(c)在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度分別为1.0mol·L-1、0.20mol·L-1、0.50mol·L-1、0.40mol·L-1,则此时反应(c)________。
A.向正反应方向进行 B.向逆反应方向进行
C.处于平衡状态 D.无法判断反应状态
(3)CO2在熔融氧化钴环境和催化剂作用下可转化为清洁燃料甲酸。工作原理如图所示,写出阴极的电极反应____________________________。
(4)汽车尾气主要有害物质是CO和NO,提高其转化效率是重要的研究课题。在密闭容器中充入5.0 mol CO和4.0 mol NO,发生以下反应:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H = -746 kJ·mol-1平衡时,NO的转化率与温度、压强的关系如图所示。
①温度:T1_____T2(填“<”或“>”),
② 某温度下,反应达到平衡状态P点时,此时的平衡常数Kp=________________________(只列计算式)。
请应用化学反应原理的相关知识解决下列问题:
已知NaCl的溶解热为吸热
写出钠在氯气中燃烧的热化学方程式:__________。
一定条件下,在恒容密闭容器中充入和发生反应:,如图所示为反应体系中的平衡转化率与温度的关系曲线。已知在温度为的条件下,该反应达到平衡状态;
该反应是________填“吸热”或“放热”反应。
在时段反应速率为_________。
若改充入和,图中的曲线会_________填“上移”或“下移”。
根据下表数据回答问题:
表1 时浓度为两种溶液的pH
溶质 | NaClO | |
pH |
表2 时两种酸的电离平衡常数
| ||
根据表1能不能判断出与HClO酸性强弱?_____________填“能”或“不能”。
溶液中离子浓度由大到小的顺序为__________。
溶液和溶液反应的离子方程式为________。
已知:时,、;AgCl为白色沉淀,为砖红色沉淀。时,向和浓度均为的混合溶液中逐滴加入溶液至过量且不断搅拌,实验现象为__________。
为了实现“将全球温度上升幅度控制在以内”的目标,科学家正在研究温室气体的转化和利用。
海洋是地球上碳元素的最大“吸收池”。在海洋中,可通过如图所示的途径来固碳。发生光合作用时,与反应生成和的化学方程式为________。
在一定温度和催化剂作用下,与可直接转化成乙酸,这是实现“减排”的一种研究方向。
在不同温度下,催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如下图所示,则该反应的最佳温度应控制在________左右。
该反应催化剂的有效成分为偏铝酸亚铜,难溶物。将溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体,其离子方程式为________。
有科学家提出可利用来吸收,已知:
则________。
往2L恒容密闭容器中充入和,一定条件下发生反应:。在不同催化剂作用下,相同时间内的转化率随温度变化如下图所示图中c点的转化率为,即转化了。
催化剂效果最佳的是________填“催化剂Ⅰ”“催化剂Ⅱ”或“催化剂Ⅲ”。
点正________填“”“”或“”逆。
若此反应在a点时已达到平衡状态,a点的转化率比c点高的原因是________。
点时该反应的平衡常数________。
直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题,将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。下图是通过人工光合作用,以和为原料制备HCOOH和的原理示意图。电极b表面的电极反应式为________。
二甲醚重整制取,具有无毒、无刺激性等优点。回答下列问题:
和发生反应I:
已知:
则反应I的____________ 用含、、的代数式表示。
保持温度和压强不变,分别按不同进料比通入和,发生反应I。测得平衡时的体积百分含量与进料气中的关系如图a所示。当时,的体积百分含量快速降低,其主要原因是____________ 填标号。
A 过量的起稀释作用
B 过量的与发生副反应生成
C 平衡向逆反应方向移动
时,在恒容密闭容器中通入,发生反应II: ,测得容器内初始压强为,反应过程中反应速率、时间t与分压的关系如图b所示。
时,的转化率为____________ 保留2位有效数字;反应速率满足,____________ ;时____________ 。
达到平衡时,测得体系的总压强,则该反应的平衡常数__________用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压物质的量分数。
该温度下,要缩短达到平衡所需的时间,除改进催化剂外,还可采取的措施是____________,其理由是____________。
工业上以煤和水为原料通过一系列转化可变为清洁能源氢气或工业原料甲醇。
已知:
则碳与水蒸气反应的________。
工业上也可以仅利用碳和水蒸气反应得到的和进一步合成甲醇,反应方程式为:
工业上此生产过程中和的转化率________填“前者大”、“后者大”、“一样大”或“无法判断”;为了既提高甲醇的产率又加快反应速率,可以采取的措施是________。
在一恒温恒容密闭容器中充入和进行上述反应。测得和浓度随时间变化如图所示。该温度下的平衡常数为________保留三位有效数字。
改变温度,使反应中的所有物质都为气态。起始温度体积相同、密闭容器,反应过程中部分数据见下表:
| 反应时间 | ||||
反应Ⅰ 恒温恒容 | 2 | 6 | 0 | 0 | |
|
|
| |||
1 |
|
|
| ||
|
| 1 |
| ||
反应Ⅱ 绝热恒容 | 0 | 0 | 2 | 2 |
①达到平衡时,反应Ⅰ、反应Ⅱ对比:平衡常数Ⅰ________Ⅱ填“”、“”或“”,下同;平衡时的浓度________Ⅱ。
对反应,前内的平均反应速率________,若时只向容器中再充入和,则平衡________移动填“正向”、“逆向”或“不”。
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____________。