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(12分)工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)
ΔH =-a
kJ·mol-1
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(1)上图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
① a __0(填“>” “<” “=”)。
② 下列说法正确的是_ _(填序号)。
a.1 mol CO(g) 和2 mol H2(g) 所具有的能量小于1 mol CH3OH(g) 所具有的能量
b.将1 mol CO(g) 和2 mol H2(g) 置于一密闭容器中充分反应后放出a KJ的热量
c.升高温度,平衡向逆反应移动,上述热化学方程式中的a值将减小
d.如将一定量CO(g) 和H2(g) 置于某密闭容器中充分反应后放热a KJ,则此过程中有1 mol CO(g) 被还原
(2)在一定条件下,科学家利用从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇,其过程如下图所示:
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① 该合成路线对于环境保护的价值在于_ _。
② 15%~20%的乙醇胺(HOCH2CH2NH2)水溶液具有弱碱性,上述合成线路中用作CO2
吸收剂。用离子方程式表示乙醇胺水溶液呈弱碱性的原因:
。
(3)甲醇燃料电池的工作原理如下左图所示。该电池工作时,c口通入的物质发生的电极
反应式为:_ _。
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(4)以上述电池做电源,用上右图所示装置,在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中,发现溶液逐渐变浑浊,原因是(用相关的电极反应式和离子方程式表示):
_ 。
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完成下列问题:
Ⅰ.合成氨
(1)写出装置①中发生反应的化学方程式:
| 催化剂 |
| 加热、加压 |
| 催化剂 |
| 加热、加压 |
(2)已知在一定的温度下进入装置①的氮、氢混合气体与从合成塔出来的混合气体压强之比为5:4,则氮的转化率为
Ⅱ.氨的接触氧化原理
(3)在900℃装置②中反应有:?
4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g);△H=-905.5kJ?mol-1 K1=1×1053 (900℃)
4NH3(g)+4O2(g)?4N2O(g)+6H2O(g);△H=-1103kJ?mol-1 K2=1×1061 (900℃)
4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g);△H=-1267kJ?mol-1 K3=1×1067 (900℃)
除了上列反应外,氨和一氧化氮相互作用:
4NH3(g)+6NO(g)?5N2(g)+6H2O(g);△H=-1804kJ?mol-1,还可能发生氨、一氧化氮的分解.
完成热化学方程式:2NO(g)?N2(g)+O2(g);△H=
(4)铂-铑合金催化剂的催化机理为离解和结合两过程,如图所示:
由于铂对NO和水分子的吸附力较小,有利于氮与氧原子结合,使得NO和水分子在铂表面脱附,进入气相中.若没有使用铂-铑合金催化剂,氨氧化结果将主要生成
(5)温度对一氧化氮产率的影响
当温度大于900℃时,NO的产率下降的原因
A.促进了一氧化氮的分解
B.促进了氨的分解
C.使氨和一氧化氮的反应平衡移动,生成更多N2
(6)硝酸工业的尾气常用Na2CO3溶液处理,尾气的NO、NO2可全部被吸收,写出用Na2CO3溶液吸收的反应方程式
(12分)工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH =-akJ·mol-1
(1)上图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
① a __0(填“>” “<” “=”)。
② 下列说法正确的是_ _(填序号)。
a.1 molCO(g) 和2 mol H2(g) 所具有的能量小于1 mol CH3OH(g) 所具有的能量
b.将1 molCO(g) 和2 mol H2(g) 置于一密闭容器中充分反应后放出a KJ的热量
c.升高温度,平衡向逆反应移动,上述热化学方程式中的a值将减小
d.如将一定量CO(g) 和H2(g)置于某密闭容器中充分反应后放热a KJ,则此过程中有1 mol CO(g) 被还原
(2)在一定条件下,科学家利用从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇,其过程如下图所示:
① 该合成路线对于环境保护的价值在于_ _。
② 15%~20%的乙醇胺(HOCH2CH2NH2)水溶液具有弱碱性,上述合成线路中用作CO2
吸收剂。用离子方程式表示乙醇胺水溶液呈弱碱性的原因:
。
(3)甲醇燃料电池的工作原理如下左图所示。该电池工作时,c口通入的物质发生的电极
反应式为:_ _。
(4)以上述电池做电源,用上右图所示装置,在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中,发现溶液逐渐变浑浊,原因是(用相关的电极反应式和离子方程式表示):
_ 。
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(1)氢能在二十一世纪有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的二次能源.
①硫-碘循环分解水制氢主要涉及下列反应:
I.SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HIⅡ.2HI
分析上述反应,下列判断正确的是______(填序号,下同).
a.反应Ⅲ易在常温下进行 b.反应I中SO2氧化性比HI强
c.循环过程中需补充H2O d.循环过程中产生l mol O2的同时产生1mol H2
②利用甲烷与水反应制备氢气,因原料价廉产氢率高,具有实用推广价值,已知该反应为:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.1kJ?mol-1若800℃时,反应的平衡常数K1=1.0,某时刻测得该温度下,密闭容器中各物质的物质的量浓度分别为:c(CH4)=3.0mol?L-1;c(H2O)=8.5mol?L-1;c(CO)=2.0mol?L-1;c(H2)=2.0mol?L-1,则此时正逆反应速率的关系是v正______v逆.(填“>”、“<”或“=”)
③实验室用Zn和稀硫酸制取H2,反应时溶液中水的电离平衡______移动(填“向左”、“向右”或“不”);若加入少量下列固体试剂中的______,产生H2的速率将增大.
a.NaNO3 b.CuSO4 c.Na2SO4 d.NaHSO3
(2)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:CO(g)+2H2(g)
①下列各项中,不能说明该反应已达到平衡的是______.
a.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化
b.一定条件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
c.一定条件下,CO、H2和CH3OH的浓度保持不变
d.一定条件下,单位时间内消耗1mol CO,同时生成l mol CH3OH
②如图甲是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线.T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1______ K2.(填“>”、“<”或“=”)
③已知甲醇燃料电池的工作原理如图乙所示.
①该电池工作时,b口通入的物质为______,该电池正极的电极反应式为:______,工作一段时间后,当6.4g甲醇(CH3OH)完全反应生成CO2时,有______mol电子发生转移.
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(1)氢能在二十一世纪有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的二次能源。
①硫-碘循环分解水制氢主要涉及下列反应:
I.SO2+2H2O+ I2=H2SO4+2HI
Ⅱ.2HI
Ⅲ.2H2SO4=2SO2+O2+2H2O
分析上述反应,下列判断正确的是_________(填序号,下同)。
a.反应Ⅲ易在常温下进行
b.反应I中SO2氧化性比HI强
c.循环过程中需补充H2O
d.循环过程中产生1 mol O2的同时产生1 mol H2
②利用甲烷与水反应制备氢气,因原料价廉产氢率高,具有实用推广价值,已知该反应为:
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH =+206.1 kJ·mol-1
若800℃时,反应的平衡常数K1=1.0,某时刻测得该温度下,密闭容器中各物质的物质的量浓度分别为:c(CH4)=3.0 mol·L-1;c(H2O)=8.5 mol·L-1;c(CO)=2.0 mol·L-1;c(H2)=2.0 mol·L-1,则此时正逆反应速率的关系是v正___________(填“>”、“<”或“=”) v逆。
③实验室用Zn和稀硫酸制取H2,反应时溶液中水的电离平衡____________移动(填“向左”、“向右”或“不”);若加入少量下列试剂中的_____________,产生H2的速率将增大。
a.NaNO3 b.CuSO4 c.Na2SO4 d.NaHSO3
(2)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇: CO(g)+2H2(g)
①下列各项中,不能说明该反应已达到平衡的是______________。
a.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化
b.一定条件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
c.一定条件下,CO、H2和CH3OH的浓度保持不变
d.一定条件下,单位时间内消耗1 mol CO,同时生成l mol CH3OH
②如图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
③已知甲醇燃料电池的工作原理如图所示。