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解答题-原理综合题 适中0.65 引用3 组卷1198
硫化氢的转化是资源利用利环境保护的重要研究课题。
I.高温热分解法:   
在总压强为100kPa恒压条件下,的混合气在不同温度下反应相同时间,测得H2S的体积分数及H2S在不同温度下的平衡体积分数如下图所示:

(1)_______0(填“>”或“<”),图中表示平衡状态的曲线为_______(填“a”或“b”)。
(2)下列关于高温热分解法的说法正确的有_______(填标号)。
A.该反应平衡常数K随温度升高而减小
B.该反应平衡常数K随投料比增大而增大
C.恒温恒压下,增加Ar的体积分数,H2S的平衡转化率增大
D.图中M点正反应速率大于逆反应速率
(3)某温度下,平衡时H2S的体积分数为20%,则此时Ar的分压是_______kPa;该反应的平衡常数_______kPa。
(4)随温度升高,图中a、b两条曲线逐渐靠近的原因是_______
II.电化学法:
(5)我国科学家设计了一种协同转化装置,实现对天然气中CO2和H2S的高效去除,工作原理如图所示。电极b为_______(填“阳极”或“阴极”),写出在电极a区发生的反应:①_______,②_______
22-23高三·广东广州·期末
知识点:温度对化学平衡移动的影响化学平衡常数的有关计算与物质百分含量变化有关图像的分析电解池电极反应式及化学方程式的书写与判断 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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H2S广泛存在于天然气等燃气及废水中,热分解或氧化H2S有利于环境保护并回收硫资源。回答下列问题:
(1)用氯气除去废水中H2S的反应为Cl2(aq)+H2S(aq) ⇌S(s)+2HCl(aq),该反应的正、逆反应速率表达式分别为v=k×c(Cl2)×c(H2S),v=k×c2(HCl),(k、k分别为正、逆反应的反应速率常数,只与温度有关),化学平衡常数K与k、k的关系是_______
(2)H2S可用于高效制取氢气,发生的反应为2H2S(g) ⇌S2(g)+2H2(g).若起始时容器中只有H2S,平衡时三种物质的物质的量与裂解温度的关系如图1所示:

①A、B两点化学平衡常数较大的是_______(填“KA”或“KB”)。
②A点时S2的体积分数是_______
③若在两个等体积的恒容容器中分别加入2.0 mol H2S、1.0 mol H2S,测得不同温度下H2S的平衡转化率如图2所示。代表1.0 mol H2S分解的曲线是____(填“甲”或“乙”);M、N两点容器内的压强:P(N)_____2P(M)(填“大于”或“小于”)。

(3)Binoist等进行了H2S热分解实验:2H2S(g)=2H2(g)+S2(g),开始时,当1mol H2S与23.75mol Ar混合,在101kPa及不同温度下反应达平衡时H2、H2S及S2(g)的体积分数如图3所示,

该反应在Q点对应温度下的平衡常数Kp=_______kPa(K为以分压表示的平衡常数,分压=总压x物质的量分数,结果保留小数点后两位)。
(4)利用如图所示的电化学装置处理工业尾气中的硫化氢可实现硫元素的回收,写出甲电极上的电极方程式_______
利用生产高能燃料和高附加值化学品,有利于实现碳资源的有效循环。由制甲醇、乙醇具有重要的经济效益。回答下列问题:
(1)单个分子加氢制甲醇在不同催化条件下存在两种反应路径,反应历程中的相对能量变化如图所示。

催化加氢制甲醇(涉及物质均为气态)的热化学方程式为_______ (的单位用表示,用表示阿伏加德罗常数的值)。
②下列说法正确的是_______ (填标号)。
A. 分压越大,该反应的速率越大
B.甲酸盐路径更有利于加氢制甲醇
C.中间体更稳定
D.使用高活性催化剂可降低反应焓变,加快反应速率
(2)在催化加氢制甲醇过程中同时发生竞争反应   。在密闭容器中,维持压强和投料比不变,平衡时CO和在含碳产物中物质的量分数及的转化率随温度的变化如图所示。

①图中代表的物质的量分数随温度变化的曲线为_______ (填“I”或“II”)。
②150~250℃范围内转化率随温度升高而降低的原因是_______
③在压强为p的恒温恒压密闭容器中加入反应,达到平衡状态时的转化率为20%,生成CO的物质的量为0.1 mol,则甲醇(g)的选择性为_______%在该温度下的压强平衡常数 _______ (列出计算式,分压=总压×物质的量分数)。
(3)合成乙醇的反应为。将等物质的量的充入恒压容器中,测得平衡时的体积分数随温度的变化曲线如图所示。

①m、n两点对应的平衡常数_______(填“>”“<”或“=”);若保持温度不变,将m点对应起始反应物置于恒容密闭容器中反应,则平衡时乙醇的体积分数将_______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
②已知Arrhenius经验公式为(为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。分别使用催化剂a、b、c进行合成乙醇的反应,依据实验数据获得如图所示曲线。在催化剂a作用下,该反应的活化能 _______ ;比催化剂a更高效的催化剂为_______(填“b”或“c”)。

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