解答题-原理综合题 较难0.4 引用3 组卷662
硫酸的消费量常用来衡量一个国家工业发展水平。其中
的催化氧化是重要的一步,其反应为:
。回答下列问题:
(1)
催化氧化反应在___________ 温下自发(填“高”或“低”,下同),___________ 压有利于提高反应速率,___________ 压有利于提高平衡转化率。根据下表数据(
条件下测得)阐述实际工业生产选择
的理由:___________ ;
(2)科研人员使用
为基础固硫材料,复合不同的催化剂
催化
向
的转化。同时研究了不同温度下使用三种催化剂对
固硫效率(用单位时间
转化率表示)的影响,结论如下图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/10/5541ee73-ece8-4d39-b2db-934b4840cae5.png?resizew=277)
I.仅使用
而不使用催化剂获得的X线的实验目的是___________ ;
Ⅱ.下列有关说法正确的是___________
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/10/9bdc2a0e-506c-4e3e-8e4f-cecff727fd29.png?resizew=246)
a.三种催化剂中
催化剂效率最低
b.同温同压下,使用复合催化剂有利于提高
的平衡产率
c.如图为
为催化剂时的反应机理,由图可知
比
更易获得电子
d.温度越高一定越有利于催化剂催化效率的提升
(3)某
催化氧化生成
反应的速率方程为:
,根据表中数据,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a14c04123f7da9c9f25deb1029867c53.svg)
___________ ;
(4)某种晶型的
晶胞如图,A位置的元素为___________ (填元素符号)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/10/3f065ac1-405c-427a-a5c0-d7906a795e5d.png?resizew=158)
(1)
压强 | |||||
平衡时 | 97.5% | 98.9% | 99.2% | 99.6% | 99.7% |
(2)科研人员使用
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/10/5541ee73-ece8-4d39-b2db-934b4840cae5.png?resizew=277)
I.仅使用
Ⅱ.下列有关说法正确的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/10/9bdc2a0e-506c-4e3e-8e4f-cecff727fd29.png?resizew=246)
a.三种催化剂中
b.同温同压下,使用复合催化剂有利于提高
c.如图为
d.温度越高一定越有利于催化剂催化效率的提升
(3)某
实验 | ||||
1 | m | n | p | q |
2 | n | p | ||
3 | m | n | ||
4 | m | p |
(4)某种晶型的
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/10/3f065ac1-405c-427a-a5c0-d7906a795e5d.png?resizew=158)
2022·辽宁鞍山·一模
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硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药、染料等。
的催化氧化是工业合成硫酸中重要的一步,其热化学方程式为:
。回答下列问题:
(1)已知
在
作用下的催化氧化历程如图所示反应
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/12/89ea741d-faa5-40ea-814d-7c81919c6cb5.png?resizew=443)
①的活化能为
,反应②的活化能为
,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e8e41558e7a8f1852dd9fb21048a4999.svg)
_______
(填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)当
、
、
(不参与反应)起始的物质的量分数分别为10%、15%和75%时,在压强为
、
和
下,
平衡转化率α随温度的变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/12/97783e24-7b64-4756-a4a0-6d6e559f029b.png?resizew=237)
①
、
和
由小到大的顺序为_______ ,判断的依据是_______ 。
②在550℃、
条件下进行反应。平衡时,若
转化率为α,则压强平衡常数Kp=_______ 。(分压=总压×物质的量分数,用含α和
的代数式表示,不用写单位)
(3)以
为基础固硫材料,探究复合不同的催化剂(
、
-
、
-
)在不同温度下催化
向
的转化效率(用单位时间
转化率表示)如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/12/3c4d9c81-e3ea-46e5-8733-2f31c3331d22.png?resizew=215)
①仅使用
而不使用催化剂获得的X线的实验目的是_______ 。
②下列有关说法正确的是_______
a.同温度下,三种催化剂中
催化剂效率最低
b.温度越高一定越有利于催化剂催化效率的提升
c.同温同压下,使用复合催化剂有利于提高
的平衡产率
d.催化剂通过改变反应历程,增大活化分子百分数,实现加快反应速率
(4)某
催化氧化生成
反应的速率方程为:
,根据表中数据,γ=_______ 。
(5)利用
与
反应既可消除污染又可以制备
,将含有
尾气和一定比例的空气通入
悬浊液中,保持温度不变的情况下,测得溶液中
和
随反应时间的变化如图所示。导致溶液中
和
的变化产生明显差异的原因是:_______ 。
(1)已知
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/12/89ea741d-faa5-40ea-814d-7c81919c6cb5.png?resizew=443)
①的活化能为
(2)当
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/12/97783e24-7b64-4756-a4a0-6d6e559f029b.png?resizew=237)
①
②在550℃、
(3)以
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/12/3c4d9c81-e3ea-46e5-8733-2f31c3331d22.png?resizew=215)
①仅使用
②下列有关说法正确的是
a.同温度下,三种催化剂中
b.温度越高一定越有利于催化剂催化效率的提升
c.同温同压下,使用复合催化剂有利于提高
d.催化剂通过改变反应历程,增大活化分子百分数,实现加快反应速率
(4)某
实验 | V | |||
1 | m | n | p | q |
2 | 2m | n | p | 2q |
3 | m | n | 0.1p | 10q |
4 | m | 2n | p | 1.414q |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/12/4b26ebed-5bf7-4c47-8382-c78c374c900a.png?resizew=200)
工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖,其反应为:
。回答下列问题:
(1)合成氨反应在常温下_______ (填“能”或“不能”)自发。
(2)_______ 温(填“高”或“低”,下同)有利于提高反应速率,_______ 温有利于提高平衡转化率,综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素,工业常采用
。
针对反应速率与平衡产率的矛盾,我国科学家提出了两种解决方案。
(3)方案一:双温-双控-双催化剂。使用
双催化剂,通过光辐射产生温差(如体系温度为
时,
的温度为
,而
的温度为
)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/16/4d7eebeb-7eac-4d35-a82e-3d61cb7d7e87.png?resizew=461)
下列说法正确的是_______ 。
a.氨气在“冷Ti”表面生成,有利于提高氨的平衡产率
b.
在“热Fe”表面断裂,有利于提高合成氨反应速率
c.“热Fe”高于体系温度,有利于提高氨的平衡产率
d.“冷Ti”低于体系温度,有利于提高合成氨反应速率
(4)方案二:
复合催化剂。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/2/185f3a4b-4847-461e-871c-4a675e0929ea.png?resizew=298)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/2/a5360814-6929-45ca-8e62-d4da988931ca.png?resizew=351)
下列说法正确的是_______ 。
a.
时,复合催化剂比单一催化剂效率更高
b.同温同压下,复合催化剂有利于提高氨的平衡产率
c.温度越高,复合催化剂活性一定越高
(5)某合成氨速率方程为:
,根据表中数据,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a818f28eb5f2f596a7f4f57682ca10ae.svg)
_______ ;
在合成氨过程中,需要不断分离出氨的原因为_______ 。
a.有利于平衡正向移动 b.防止催化剂中毒 c.提高正反应速率
(6)某种新型储氢材料的晶胞如图,八面体中心为M金属离子,顶点均为
配体;四面体中心为硼原子,顶点均为氢原子。若其摩尔质量为
,则M元素为_______ (填元素符号);在该化合物中,M离子的价电子排布式为_______ 。
(1)合成氨反应在常温下
(2)
针对反应速率与平衡产率的矛盾,我国科学家提出了两种解决方案。
(3)方案一:双温-双控-双催化剂。使用
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/16/4d7eebeb-7eac-4d35-a82e-3d61cb7d7e87.png?resizew=461)
下列说法正确的是
a.氨气在“冷Ti”表面生成,有利于提高氨的平衡产率
b.
c.“热Fe”高于体系温度,有利于提高氨的平衡产率
d.“冷Ti”低于体系温度,有利于提高合成氨反应速率
(4)方案二:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/2/185f3a4b-4847-461e-871c-4a675e0929ea.png?resizew=298)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/2/a5360814-6929-45ca-8e62-d4da988931ca.png?resizew=351)
下列说法正确的是
a.
b.同温同压下,复合催化剂有利于提高氨的平衡产率
c.温度越高,复合催化剂活性一定越高
(5)某合成氨速率方程为:
实验 | ||||
1 | m | n | p | q |
2 | 2m | n | p | 2q |
3 | m | n | 0.1p | 10q |
4 | m | 2n | p | 2.828q |
a.有利于平衡正向移动 b.防止催化剂中毒 c.提高正反应速率
(6)某种新型储氢材料的晶胞如图,八面体中心为M金属离子,顶点均为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/2/e5e6b369-7253-4d94-905d-1c83bdf7cd69.png?resizew=312)
工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖,其反应为:
。
回答下列问题:
(1)合成氨反应在常温下___________ (填“能”或“不能”)自发。
(2)___________ 温(填“高”或“低”,下同)有利于提高反应速率,___________ 温有利于提高平衡转化率,综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素,工业常采用
。
(3)传统催化剂用的是铁触媒,合成氨反应在
催化剂上可能通过以下机理进行(*表示催化剂表面吸附位,
表示被吸附于催化剂表面的
)判断上述反应机理中,速率控制步骤(即速率最慢步骤)为___________ (填步骤前的标号),理由是___________ 。
(i)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dd909073caec3402b32d1e2743197b58.svg)
(ii)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f0ca4a48addefc9f1a8bdedf9623817.svg)
(iii)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/910e6a7c88c7e2162ff2c7b1e25d6f22.svg)
(iv)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/17ab9cf07a3dac8c06755a9154e65321.svg)
(v)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b39be160672cda5d7838016c0820e5be.svg)
……
(…)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7f120a399c640a6e032e70df0a3b9e6f.svg)
(4)针对反应速率与平衡产率的矛盾,我国科学家提出了两种解决方案。
方案一:双温-双控-双催化剂。使用
双催化剂,通过光辐射产生温差(如体系温度为
时,
的温度为
,而
的温度为
)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/25/a8c9826f-9320-44be-bf0d-bf0d3364e20d.png?resizew=504)
下列说法正确的是___________ 。
a.氨气在“冷
”表面生成,有利于提高氨的平衡产率
b.
在“热
”表面断裂,有利于提高合成氨反应速率
c.“热
”高于体系温度,有利于提高氨的平衡产率
d.“冷
”低于体系温度,有利于提高合成氨反应速率
(5)方案二:
复合催化剂。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/25/ba4a0940-252d-4404-aa6e-a26598214804.png?resizew=581)
下列说法正确的是___________ 。
a.
时,复合催化剂比单一催化剂效率更高
b.同温同压下,复合催化剂有利于提高氨的平衡产率
c.温度越高,复合催化剂活性一定越高
(6)某合成氨速率方程为:
,根据表中数据,![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/897c5440da67529c1a0c8f5181a6f28d.svg)
___________ ;
在合成氨过程中,需要不断分离出氨的原因为___________ 。
a.有利于平衡正向移动 b.防止催化剂中毒 c.提高正反应速率
回答下列问题:
(1)合成氨反应在常温下
(2)
(3)传统催化剂用的是铁触媒,合成氨反应在
(i)
(ii)
(iii)
(iv)
(v)
……
(…)
(4)针对反应速率与平衡产率的矛盾,我国科学家提出了两种解决方案。
方案一:双温-双控-双催化剂。使用
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/25/a8c9826f-9320-44be-bf0d-bf0d3364e20d.png?resizew=504)
下列说法正确的是
a.氨气在“冷
b.
c.“热
d.“冷
(5)方案二:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/25/ba4a0940-252d-4404-aa6e-a26598214804.png?resizew=581)
下列说法正确的是
a.
b.同温同压下,复合催化剂有利于提高氨的平衡产率
c.温度越高,复合催化剂活性一定越高
(6)某合成氨速率方程为:
实验 | ||||
1 | m | n | p | q |
2 | 2m | n | p | 2q |
3 | m | n | 0.1p | 10q |
4 | m | 2n | p | 2.828q |
a.有利于平衡正向移动 b.防止催化剂中毒 c.提高正反应速率
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