满分5 > 高中化学试题 >

资源化利用能有效减少碳排放,充分利用碳资源。 (1)光电催化实现资源化利用的原理...

资源化利用能有效减少碳排放,充分利用碳资源。

(1)光电催化实现资源化利用的原理如图:

①写出阴极还原为的电极反应式:___________

②与直接电解法相比,生成等量的时,光电催化法消耗的电能更少。其原因是___________

(2)催化加氢合成二甲醚过程中主要发生下列反应:

反应Ⅰ:     

反应Ⅱ:    

①反应Ⅰ中的平衡转化率随温度升高而增大的原因是__________

②在恒压、的起始量一定的条件下,平衡转化率和平衡时的选择性(的选择性)随温度的变化如图:

T℃时,起始投入,达到平衡时反应Ⅰ理论上消耗的物质的量为_______。该催化剂条件下合成二甲醚时较适宜的温度为260℃,其原因是______________

(3)研究发现,(2)中的反应Ⅱ分两步完成,即发生反应Ⅲ和Ⅳ。

反应Ⅲ:    

反应Ⅳ:

①反应Ⅳ的____

②其他条件相同时,若两容器中分别仅发生反应Ⅱ和反应Ⅲ,测得反应Ⅱ中的平衡转化率更高,其原因可能是__________

 

光电催化法利用太阳能,减少电能消耗 反应Ⅰ的正反应为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动 0.2mol 温度过低,反应速率太慢;温度过高,选择性过大,二甲醚的选择性减小 反应Ⅱ分为反应Ⅲ和Ⅳ两步完成,反应Ⅲ生成的被反应Ⅳ消耗掉,使反应Ⅲ的平衡向正反应方向移动,提高了的转化率 【解析】 (1)该装置为电解池,由图可知,阳极为H2O发生氧化反应生成O2、H+,H+通过离子交换膜进入阴极,阴极为CO2与H+反应生成CH3OH; ①阴极发生反应为:; ②直接电解时,装置中主要是电能转化为化学能,而光电催化装置中主要为电能和太阳能转化为化学能,因此电能消耗更少; (2)①反应Ⅰ的正反应为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,因此CO2的转化率上升; ②由图可知,平衡时CO2的转化率为40%,其转化量n(CO2)=2×40%mol=0.8mol,由CO的选择性可计算出n(CO)=0.8mol×25%=0.2mol,因此反应Ⅰ理论上消耗H2的物质的量为0.2mol;温度过低,反应速率太慢;温度过高,CO选择性过大,二甲醚的选择性减小,不利于二甲醚的合成; (3)①由盖斯定律可知:反应Ⅲ×2+反应Ⅳ得反应Ⅱ,即(-49kJ/mol)×2+ΔH=-122.5 kJ/mol,解得ΔH=-24.5 kJ/mol; ②反应Ⅱ分为反应Ⅲ和Ⅳ两步完成,反应Ⅲ生成的CH3OH被反应Ⅳ消耗掉,使反应Ⅲ的平衡向正反应方向移动,提高了CO2的转化率。  
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

实验室用溶液吸收烟气中的并回收硫,其实验流程如图:

已知吸收时发生下列反应:

.

Ⅱ.

(1)其他条件一定,检测出尾气中浓度随通入烟气时间变化见图,则浓度变化的主要原因是_________

(2)为提高烟气中的吸收率,可探究气体流速、温度等实验条件的影响。

①烟气进入吸收装置前通过的鼓泡器如图所示,鼓泡器中充入甲基硅油等性质稳定的液体。该装置的作用为________

②反应温度过高,吸收率会下降,其原因是_______

③还可探究的影响吸收率的实验条件有__________

(3)氧化阶段,在高压加热条件下,反应生成S,其离子方程式为_____________

(4)滤液中还有少量。设计以滤液为原料,制取晶体的实验方案:________[已知280℃以上分解;其在水中溶解度0℃时为100℃时为;不溶于乙醇]

 

查看答案

溶液中加入,调节溶液,可以得到不同沉淀。,得到沉淀,得到沉淀在氧气中加热升温过程中固体的质量变化如图:

(1)配制溶液时,不能将固体直接溶于水,而是将固体溶于浓硝酸中,然后加水稀释,其目的是______________

(2)在热水中会与水反应生成,该反应的化学方程式是____________

(3)在足量的氧气中加热至300℃时,所得的固体残留物为,测得所得气体中仅含有____________等三种气体(填化学式)

(4)根据以上实验数据计算,确定x的值_______ (写出计算过程)

 

查看答案

阿戈美拉汀是一种抗抑郁药物,其合成路线如下:

(1)A中含氧官能团的名称为_________________

(2)的反应类型为________

(3)的反应中,氰基()被还原可生成副产物X(分子式为),写出X的结构简式_______

(4)写出一种同时满足下列条件的B的同分异构体的结构简式:_______

①有氰基,能发生银镜反应;

②能发生水解反应,其水解产物之一能与溶液发生显色反应;

③分子中只有一个环,有4种不同化学环境的氢。

(5)已知:①++R'COOH(RR'表示烃基)

(PPA为多聚磷酸)

写出以为原料制备的合成路线流程图_______ (无机试剂及任用,合成路线流程图示例见本题题干)

 

查看答案

某硫酸厂产生的烧渣(主要含及少量)可用于制备和还原铁粉,其流程如图:

(1)“酸溶前需粉碎烧渣,其目的是_________________

(2)“滤渣的主要成分是_________(填化学式)

(3)“还原时,被氧化为的离子方程式是_________

(4)“焙烧时,烧渣、无烟煤、的投料质量比为1004010,温度控制在1000(温度对焙烧炉气含量的影响变化如图所示)

添加的目的是:①脱除等;②_________

(5)“焙烧在半封闭装置中进行,投料层表面盖有适当厚度的煤层,焙烧时间控制在44.5小时(焙烧时间对还原铁粉产率的影响如图所示),超过5小时后还原铁粉产率降低的原因是_______

 

查看答案

工业上利用CO的反应为。实验测得在两种不同压强下,CO的平衡转化率与温度(T)的关系如图所示。查阅资料得:相同压强下,气体的分子数之比等于气体的体积之比。下列说法正确的是(    )

A.反应

B.图中曲线X所对应的压强大于曲线Y所对应的压强

C.时,平衡常数

D.图中P点所示条件下,延长反应的时间能提高转化率

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.