解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷53
为了实现碳中和,的处理成为各国科学家的研究重点。
Ⅰ.将二氧化碳转化为绿色液体燃料甲醇,制备原理为。已知某些化学键的键能数据如表所示。
(1)当反应生成时,_____ (填“放出”或“吸收”)_____ 能量。
(2)在体积为的恒温、恒容密闭容器中,充入和进行反应(不考虑其他副反应)。时,测得和的体积分数之比为且比值不再随时间变化。回答下列问题:
①反应开始到平衡时,以的浓度变化表示反应的平均速率v(H2)=_____ 。
②时,正、逆反应速率的大小关系为_____ (填“>”、“<”或“=”)。
③该条件下反应达到平衡的标志有_____ (填字母)。
A.和的浓度之比为
B.断裂键的同时生成键
C.容器内混合气体的密度保持不变
D.容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变
Ⅱ.用二氧化碳作原料设计辅助电池,电池反应产物为,电池工作原理如图所示。正极的电极反应式为、。(3)电子从_____ (填“”或“多孔碳”)电极流出,电池的负极反应式为_____ 。
Ⅰ.将二氧化碳转化为绿色液体燃料甲醇,制备原理为。已知某些化学键的键能数据如表所示。
化学键 | |||||
键能/() | 413.6 | 436.0 | 351.0 | 745.0 | 462.8 |
(1)当反应生成时,
(2)在体积为的恒温、恒容密闭容器中,充入和进行反应(不考虑其他副反应)。时,测得和的体积分数之比为且比值不再随时间变化。回答下列问题:
①反应开始到平衡时,以的浓度变化表示反应的平均速率v(H2)=
②时,正、逆反应速率的大小关系为
③该条件下反应达到平衡的标志有
A.和的浓度之比为
B.断裂键的同时生成键
C.容器内混合气体的密度保持不变
D.容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变
Ⅱ.用二氧化碳作原料设计辅助电池,电池反应产物为,电池工作原理如图所示。正极的电极反应式为、。(3)电子从
22-23高二上·陕西咸阳·开学考试
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研究二氧化碳的回收对我国2060年实现碳中和具有现实意义:
(1)已知:①
②
③
写出与反应生成和的热化学方程式:。_______ 。
(2)工业上用二氧化碳催化加氢可合成乙醇,其反应原理为:
①通过表格中的数值可以推断:该反应的_______ 0(填“>”、“<”、或“=”),其正反应在_______ (填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
②的平衡转化率与压强、温度及氢碳比的关系分别如图a和图b所示。
图a中压强从大到小的顺序为_______ ,图b中氢碳比m从大到小的顺序为_______ 。
(3)工业上也可以利用和合成甲醇:某恒温恒容密闭容器中充入和发生反应,测得和浓度随时间变化如图所示:
①内,的平均反应速率为_______ ,该温度下的平衡常数为_______ (单位可忽略)。若达平衡时,保持温度不变,向容器中再充入和各,则此时v正_______ v逆(填“>”、“<”、或“=”)。
②下列说法能说明反应达到化学平衡状态的是_______ 。
A.的消耗速率与的消耗速率之比为3∶1
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.和的浓度相等时
(4)丙烷脱氢是制备丙烯的一种常见方法,下图是某催化剂催化该过程的能量变化,*表示吸附在催化剂表面的物种。下列有关说法正确的是_______。
(1)已知:①
②
③
写出与反应生成和的热化学方程式:。
(2)工业上用二氧化碳催化加氢可合成乙醇,其反应原理为:
温度/ | 400 | 500 |
平衡常数K | 9 | 5.3 |
①通过表格中的数值可以推断:该反应的
②的平衡转化率与压强、温度及氢碳比的关系分别如图a和图b所示。
图a中压强从大到小的顺序为
(3)工业上也可以利用和合成甲醇:某恒温恒容密闭容器中充入和发生反应,测得和浓度随时间变化如图所示:
①内,的平均反应速率为
②下列说法能说明反应达到化学平衡状态的是
A.的消耗速率与的消耗速率之比为3∶1
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.和的浓度相等时
(4)丙烷脱氢是制备丙烯的一种常见方法,下图是某催化剂催化该过程的能量变化,*表示吸附在催化剂表面的物种。下列有关说法正确的是_______。
A.丙烷中的总键能大于丙烯及氢气的总键能之和 |
B.在该条件下,所得丙烯中不含其它有机物 |
C.该过程中发生了碳碳键的断裂与形成 |
D.相同条件下在该催化剂表面,比脱氢更困难 |
用合成燃料甲醇()是碳减排的新方向。现进行如下实验:某温度下在体积为1L的密闭容器中,充入2mol和6mol发生反应:,请回答下列问题:
(1)能判断该反应已达化学平衡状态的标志是___________(填字母)。
(2)现测得和的浓度随时间变化如图所示,回答下列问题:
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率___________ 。
②平衡时甲醇的体积分数为___________ ,反应过程中的最大转化率为___________ 。
(3)下图是以为电解质溶液的甲醇燃料电池示意图:,通入氧气的电极为燃料电池的___________ 极(填“正”或“负”),其电极反应式为___________ ,随着电池工作,电解质溶液的如何变化___________ 。
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
(1)能判断该反应已达化学平衡状态的标志是___________(填字母)。
A.CO2百分含量保持不变 | B.容器中H2浓度与CO2浓度之比为3:1 |
C.容器中混合气体的密度保持不变 | D.CO2的生成速率与CH3OH的生成速率相等 |
(2)现测得和的浓度随时间变化如图所示,回答下列问题:
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率
②平衡时甲醇的体积分数为
(3)下图是以为电解质溶液的甲醇燃料电池示意图:,通入氧气的电极为燃料电池的
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
绿色发展是必由之路,我国宣布二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。
I.以制备甲醇是实现“双碳”目标的重要途径。在体积为的密闭容器中,充入和,在、催化剂作用下反应得甲醇(沸点)和物质X,测得各物质物质的量随时间的部分变化图如图:(1)和制备甲醇的化学反应方程式为_______ 。
(2)生产甲醇反应的原子利用率为_______ 。
(3)内,甲醇的平均反应速率为_______ (保留两位有效数字)。
Ⅱ.与制备合成气,该反应也是综合利用的研究热点之一。
(4)已知:键能是指气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的馆量或气态原子形成化学键所放出的能量。结合下表中化学键的键能数值,试计算合成反应中消耗时_______ (填“吸收”或“放出”)的热量是_______ 。
(5)恒容条件下,下列描述能证明该反应达到平衡的是_______(填字母)。
Ⅲ.利用“”电池将变废为宝。我国科研人员研制出可充电“”电池,以钠箔和多壁碳纳米管为电极材放电料,总反应为:。放电时,该电池会“吸入”,且生成的和C全部沉积在电极表面。其工作原理如图所示。(6)在电池_______ 极(填“正”或“负”)被“吸入”。假设放电前两电极质量相等,当电路中转移电子时,两极的质量差为_______ g。
I.以制备甲醇是实现“双碳”目标的重要途径。在体积为的密闭容器中,充入和,在、催化剂作用下反应得甲醇(沸点)和物质X,测得各物质物质的量随时间的部分变化图如图:(1)和制备甲醇的化学反应方程式为
(2)生产甲醇反应的原子利用率为
(3)内,甲醇的平均反应速率为
Ⅱ.与制备合成气,该反应也是综合利用的研究热点之一。
(4)已知:键能是指气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的馆量或气态原子形成化学键所放出的能量。结合下表中化学键的键能数值,试计算合成反应中消耗时
化学键 | ||||
键能 | 413 | 745 | 436 | 1075 |
(5)恒容条件下,下列描述能证明该反应达到平衡的是_______(填字母)。
A.容器中气体密度不再改变 | B.不再改变 |
C.断裂同时断裂 | D.的体积分数不再改变 |
Ⅲ.利用“”电池将变废为宝。我国科研人员研制出可充电“”电池,以钠箔和多壁碳纳米管为电极材放电料,总反应为:。放电时,该电池会“吸入”,且生成的和C全部沉积在电极表面。其工作原理如图所示。(6)在电池
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