【题目】某研究小组为了验证反应物浓度对反应速率的影响,选用硫酸酸化的高锰酸钾溶液与草酸H2C2O4溶液在室温下进行反应。实验中所用的草酸为稀溶液,视为强酸。

(1)写出硫酸酸化的高锰酸钾氧化稀草酸溶液的离子方程式__________

(2)该小组进行了实验I,数据如下。

H2SO4溶液

KMnO4溶液

H2C2O4溶液

褪色时间(分:秒)

1mL 2mol/L

2mL 0.01mol/L

1mL 0.1mol/L

2:03

1mL 2mol/L

2mL 0.01mol/L

1mL 0.2mol/L

2:16

一般来说,其他条件相同时,增大反应物浓度,反应速率___________(填“增大”或“减小”)。但分析该实验数据,得到的结论是在当前实验条件下,增大草酸浓度,反应速率减小。

(3)该小组欲探究出现上述异常现象的原因,在实验I的基础上,只改变草酸溶液浓度进行了实验II,获得实验数据并绘制曲线图如下。

该小组查阅资料获取如下信息,其中能够解释MO变化趋势的是___________

a

KMnO4与H2C2O4反应是分步进行的,反应过程中生成Mn(VI)、Mn(III)、Mn(IV),最终变为无色的Mn(II)。(括号中罗马数字表示锰的化合价)

b

草酸根易与不同价态锰离子形成较稳定的配位化合物。

c

草酸稳定性较差,加热至185℃可分解。

(4)该小组为探究ON段曲线变化趋势的原因,又进行了实验III,所得数据如下。

H2SO4溶液

Na2SO4固体

KMnO4溶液

H2C2O4溶液

褪色时间(分:秒)

1mL 0.1mol/L

1.9×10-3mol

2mL 0.01mol/L

1mL 0.2mol/L

16:20

1mL 0.5mol/L

1.5×10-3mol

2mL 0.01mol/L

1mL 0.2mol/L

8:25

1mL 1.0mol/L

1.0×10-3mol

2mL 0.01mol/L

1mL 0.2mol/L

6:15

1mL 2.0mol/L

0

2mL 0.01mol/L

1mL 0.2mol/L

2:16

该小组进行实验III的目的是____________________________________________

(5)综合实验I、II、III,推测造成曲线MN变化趋势的原因________________

a.当草酸浓度较小时,C2O42-起主要作用,草酸浓度越大,反应速率越小

b.当草酸浓度较小时,H+起主要作用,草酸浓度越大,反应速率越大

c.当草酸浓度较大时,C2O42-起主要作用,草酸浓度越大,反应速率越小

d.当草酸浓度较大时,H+起主要作用,草酸浓度越大,反应速率越大

【题目】我国自主研发的“蓝鲸一号”在中国南海神狐海域完成可燃冰连续试采,并得到中共中央国务院公开致电祝贺。“可燃冰”是天然气水合物,外形像冰,在常温常压下迅速分解释放出甲烷,被称为未来新能源。

(1)“可燃冰”作为能源的优点是_______________________________(回答一条即可)。

(2)甲烷自热重整是一种先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整两个过程。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气,发生的主要化学反应如下:

反应过程

化学方程式

焓变△H(kJ.mol-l)

活化能E.(kJ.mol-1)

甲烷氧化

CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2O(g)

-802.6

125.6

CH4(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)

-322.0

172.5

蒸气重整

CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)

+206.2

240.1

CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)

+158. 6

243.9

回答下列问题:

①在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率______(填“大于”“小于”或“等于”)甲烷氧化的反应速率。

②反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的平衡转化率与温度、压强关系[其中n(CH4):n(H2O)=1:1]如图所示。

该反应在图中A点的平衡常数Kp=________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数),图中压强(p1、p2、p3、p4)由大到小的顺序为___________

③从能量角度分析,甲烷自热重整方法的先进之处在于___________

(3)甲烷超干重整CO2技术可得到富含CO的气体,其能源和环境上的双重意义重大,甲烷超干重整CO2的催化转化原理如图所示。

①过程II中第二步反应的化学方程式为_________

②过程II的催化剂是______,只有过程I投料比_______,催化剂组成才会保持不变。

【题目】合成气(主要成分为CO、CO2和H2)是重要的化工原料,可利用合成气在催化剂存在下直接制备二甲醚(CH3OCH3)。

己知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0kJ·mol-1

CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.1 kJ·mol-1

2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H3=-24.5 kJ·mol-1

(1)工业上用CO2和H2在一定条件下反应直接制备二甲醚,主反应为:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)

①要使该反应速率和产率都增大,应该采取的措施是__________;若想减少副反应,大幅度提高二甲醚在产物中所占比率的关键因素是__________

②一定条件下.上述主反应达到平衡状态后,若改变反应的某一个条件,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是__________(填标号)。

a.逆反应速率先增大后减小 b.H2的转化率增大

c.反应物的体积百分含量减小 d.容器中的变小

③在某压强下,制备二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时CO2的转化率如图(a)所示。T1温度下,将6molCO2和12molH2充入10L的密闭容器中, 5 min后反应达到平衡状态,则05 min内的平均反应速率v(CH3OCH3)=__________;KA、 KB、 KC三者之间的大小关系为___________

(2)在适当条件下由CO和H2直接制备二甲醚,另一产物为水蒸气。

①该反应的热化学方程式是_______________________________

②CO的转化率、二甲醚的产率与反应温度的关系如图(b)所示,请解释290℃后升高温度,CH3OCH3产率逐渐走低的原因可能是________________________________

【题目】(1)有封闭体系如下图所示,左室容积为右室的两倍,温度相同,现分别按照如图所示的量充入气体,同时加入少量固体催化剂使两室内气体充分反应达到平衡,打开活塞,继续反应再次达到平衡,下列说法正确的是____________

A.第一次平衡时,SO2的物质的量右室更多

B.通入气体未反应前,左室压强和右室一样大

C.第一次平衡时,左室内压强一定小于右室

D.第二次平衡时,SO2的总物质的量比第一次平衡时左室SO2的物质的量的2倍还要多

(2)有封闭体系如图所示,甲、乙之间的隔板K和活塞F都可左右移动,先用小钉固定隔板K在如图位置(0处),甲中充入1molN2和3molH2,乙中充入2molNH3和1molAr,此时F处于如图6处。拔取固定K的小钉,在少量固体催化剂作用下发生可逆反应:N2(g)+ 3H2(g)2 NH3(g); 反应达到平衡后,再恢复至原温度。回答下列问题:

① 达到平衡时,移动活塞F最终仍停留在0刻度右侧6处,则K板位置范围是________

② 若达到平衡时,隔板K最终停留在0刻度处,则甲中NH3的物质的量为______mol, 此时,乙中可移动活塞F最终停留在右侧刻度____处(填下列序号:①>8; ②<8; ③=8)

③ 若一开始就将K、F都固定,其它条件均不变,则达到平衡时测得甲中H2的转化率为b,则乙中NH3的转化率为_________;假设乙、甲两容器中的压强比用d表示,则d的取值范围是_______________

 0  194824  194832  194838  194842  194848  194850  194854  194860  194862  194868  194874  194878  194880  194884  194890  194892  194898  194902  194904  194908  194910  194914  194916  194918  194919  194920  194922  194923  194924  194926  194928  194932  194934  194938  194940  194944  194950  194952  194958  194962  194964  194968  194974  194980  194982  194988  194992  194994  195000  195004  195010  195018  203614 

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