题目列表(包括答案和解析)
(13分) 工业原料甲醇可以与水蒸气反应生成氢气,反应方程式如下:
CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) △H > 0
(1)一定条件下,向体积为2 L的恒容密闭容器中充入1 mol CH3OH(g)和3 mol H2O(g),20 s后,测得混合气体的压强是反应前的1.2倍,则用甲醇表示的反应速率 。
(2)右图中P是可自由平行滑动的活塞,关闭K,在相同温度下,向A容器中充入1 mol CH3OH和2 mol H2O(g),向B容器中充入1.2 mol CH3OH(g)和2.4 mol H2O(g),两容器分别发生上述反应。已知,起始时容器A和B的体积均为a L。试回答:
① 反应达到平衡时,容器B的体积为1.5 a L,B容器中CH3OH转化率为 ,A、B两容器中H2O(g)的体积百分含量的大小关系为B A(填“>”、“<”、“=” )
② 若打开K,一段时间后重新达到平衡,容器B的体积为 L(连通管中气体体积忽略不计,且不考虑温度的影响)。
(3)下面四个选项是四位学生在学习化学反应速率与化学反应限度以后,联系化工生产实际所发表的看法,你认为不正确的是_______
A.化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品
B.有效碰撞理论可指导怎样提高原料的转化率
C.勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品
D.正确利用化学反应速率和化学反应限度都可以提高化工生产的综合经济效益
(4)甲醇等有机物在空气中燃烧时由于燃烧不充分可能会产生CO等污染物。有人提出,可以设计反应2CO=2C+O2(△H>0、△S<0)来消除CO的污染。请你判断是否可行并说出理由:________________。
(13分)近些年来,世界各地频现种种极端天气。二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等是导致极端天气的重要因素,研究这些化合物的综合处理具有重要意义。
(1)工业上可利用二氧化碳和氨气合成尿素,其总反应如下:
2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(l)+H2O(l) ,该反应在 (填“较高温度”或“较低温度”)下能自发进行。
(2)已知合成尿素分两步进行:
第1步:2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s)
第2步:NH2COONH4(s) CO(NH2)2(l)+ H2O(l)
下列示意图中[a表示2NH3(g)+ CO2(g),b表示NH2COONH4(S),c表示CO(NH2)2(l)+ H2O(l)],能正确表示尿素合成过程中能量变化曲线的是(填序号) 。
(3)合成尿素过程中,当NH3与CO2的物质的量之比为1:2时,NH3
的转化率随时间的变化关系如图所示。
①A点的逆反应速率v逆(CO2) B点的逆反应速率
v逆 (CO2)(填“﹤”“﹥”或“=”)。
②达到平衡时,CO2的转化率为 。
(4)活性炭可用于处理大气污染物NO,在某1L恒容密闭容器中加入 0.100molNO 和2.030mol固体活性炭(无杂质),生成气体E和气体F。当温度分别在T1℃和T2℃时,测得平衡时各物质的物质的量如下表:
物质 n/mol T/℃ | 活性炭 | NO | E | F |
T1 | 2.000 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
T2 | 2.005 | 0.050 | 0.025 | 0.025 |
CO2的固定和利用在降低温室气体排放中具有重要作用,从CO2加氢合成甲醇不仅可以有效缓解减排压力,还是其综合利用的一条新途径。CO2和H2在催化剂作用下能发生反应CO2+3H2CH3OH+H2O,测得甲醇的理论产率与反应温度、压强的关系如图所示。请回答下列问题:
(1)提高甲醇产率的措施是 。
(2)分析图中数据可知,在220 ℃、5MPa时,CO2的转化率为 ,再将温度降低至
140℃,压强减小至2MPa,化学反应速率将 (填“增大、减小 或 不变“ 下同),CO2的转化率将 。
(3)200℃时,将0.100molCO2和0.275molH2充入1L密闭容器中,在催化剂作用下反应达到平衡。若CO2的转化率为25%,则此温度下该反应的平衡常数K= 。(要求写出算式和计算结果)
(4)已知已知:CO的燃烧热△H=-283.0KJ/mol、2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6KJ/mol、
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=-90.1KJ/mol,写出CO2与H2合成甲醇的热化学方程式 。
CO2的固定和利用在降低温室气体排放中具有重要作用,从CO2加氢合成甲醇不仅可以有效缓解减排压力,还是其综合利用的一条新途径。CO2和H2在催化剂作用下能发生反应CO2+3H2CH3OH+H2O,测得甲醇的理论产率与反应温度、压强的关系如图所示。请回答下列问题:
(1)提高甲醇产率的措施是 。
(2)分析图中数据可知,在220 ℃、5MPa时,CO2的转化率为 ,再将温度降低至
140℃,压强减小至2MPa,化学反应速率将 (填“增大、减小 或 不变“ 下同),CO2的转化率将 。
(3)200℃时,将0.100molCO2和0.275molH2充入1L密闭容器中,在催化剂作用下反应达到平衡。若CO2的转化率为25%,则此温度下该反应的平衡常数K= 。(要求写出算式和计算结果)
(4)已知已知:CO的燃烧热△H=-283.0KJ/mol、2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6KJ/mol、
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=-90.1KJ/mol,写出CO2与H2合成甲醇的热化学方程式 。
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