题目内容

【题目】水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH ]是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。我国科学家在这一变换中利用双功能催化剂突破了低温下高转化率与高反应速率不能兼得的难题。反应历程如图所示:

下列说法正确的是

A.低温下实现高反应速率是因为使用了双功能催化剂降低了水煤气变换反应的ΔH

B.过程Ⅰ为吸热过程、过程Ⅲ为放热过程

C.过程Ⅲ生成了具有非极性共价键的H2、CO2

D.图示中的2个H2O分子只有一个H2O分子参与了反应

【答案】B

【解析】

A.催化剂不能改变反应的△H,故A选项错误。

B.过程Ⅰ中1个水分子中的化学键断裂,为吸热过程,过程Ⅲ中形成了新的化学键,为放热过程,故B选项正确。

C.过程Ⅲ中CO、氢氧原子团和氢原子形成了二氧化碳、水和氢气,H2中的化学键为非极性键,二氧化碳中的化学键为极性共价键,故C选项错误。

D.过程Ⅰ中1个水分子中的化学键断裂,过程Ⅱ另一个水分子中的化学键断裂的过程,过程Ⅲ中形成了新的水分子,因此起始时的2个H2O最终都参与了反应,故D项正确错误。

故答案选B。

练习册系列答案
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【题目】CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体,中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。CO2的综合利用是解决温室问题的有效途径。

(1)研究表明CO2和H2在催化剂存在下可发生反应生成CH3OH。己知部分反应的热化学方程式如下:

CH3OH(g)+ O2(g) =CO2(g)+2H2O(1) △H1=akJmol-1

H2(g)+O2(g) =H2O(1) △H2=bkJmol-1

H2O(g) = H2O(l) △H3=ckJmol-1

则 CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=__________kJmol-1

(2)为研究CO2与CO之间的转化,让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)2CO(g) H,反应达平衡后,测得压强、温度对CO的体积分数(φ(CO)%)的影响如图所示。

回答下列问题:

①压强p1、p2、p3的大小关系是________;Ka 、 Kb 、 Kc 为a、b、c三点对应的平衡常数,则其大小关系是_________。

②900℃、1.0 MPa时,足量碳与a molCO2反应达平衡后,CO2的转化率为___________ (保留三位有效数字),该反应的平衡常数Kp=_________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。

(3)① 以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4 为催化剂,可以将CO2 和CH4 直接转化成乙酸,CO2(g)+CH4(g)CH3COOH(g)。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如右图所示。250~300 ℃时,乙酸的生成速率降低的主要原因是_____________; 300~400℃时,乙酸的生成速率升高的主要原因是___________。

② 为了提高该反应中CO2的转化率,可以采取的措施是_____(写一条即可)。

(4)以铅蓄电池为电源可将CO2转化为乙烯,其原理如图所示,电解所用电极材料均为惰性电极。阴极上的电极反应式为___________;每生成0.5mol乙烯,理论上需消耗铅蓄电池中_____mol硫酸。

【题目】(1)一定温度下,向1L0.1molL-1CH3COOH溶液中加入0.1molCH3COONa固体,则醋酸的电离平衡向_____(填“正”或“逆”)反应方向移动;溶液中的值_____ (填“增大”、“减小”或“不变”)。

(2)氨气的水溶液称为氨水,其中存在的主要溶质微粒是NH3H2O,已知:

a.常温下,CH3COOH和NH3H2O的电离平衡常数均为1.74×10-5;b.CH3COOH+NaHCO3=CH3COONa+CO2↑+H2O。

则CH3COONH4溶液呈______性(填“酸”、“碱”或“中”),NH4HCO3溶液呈______性;NH4HCO3溶液中物质的量浓度最大的离子是_____。

(3)99℃时,Kw=1.0×10-12,该温度下测得0.1molL-1Na2A溶液的pH=6。

①H2A在水溶液中的电离方程式为______。

②该温度下,将0.01molL-1H2A溶液稀释到20倍后,溶液的pH=______。

③体积相等、pH=1的盐酸与H2A溶液分别与足量的Zn反应,产生的氢气______。

A.盐酸多 B.H2A多 C.一样多 D.无法确定

④将0.1molL-1H2A溶液与0.2molL-1氨水等体积混合,完全反应后溶液中各离子浓度从大到小的顺序为______。

(4)人们配制氯化铁溶液时,常将氯化铁晶体先溶于_____,然后再加水稀释,通过增加溶液中______离子的浓度,来抑制铁离子的水解,当实验室制备氢氧化铁胶体时,常采用的方法是向_______中滴加数滴氯化铁溶液,并持续加热至沸腾,以促进铁离子的水解。

(5)欲除去硫酸铜溶液中混有的少量铁离子和亚铁离子,可向溶液中加入少量稀硫酸和_____,再向溶液中加入_______和_____,调节溶液的pH至3~4,使含铁杂质离子转化为氢氧化铁沉淀而除去。

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