【題目】大氣中CO2含量的增加會(huì)加劇溫室效應(yīng),為減少其排放,需將工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的CO2分離出來進(jìn)行儲(chǔ)存和利用。

(1)CO2NH3反應(yīng)可合成化肥尿素[化學(xué)式為CO(NH2)2],反應(yīng)2NH3(g)CO2(g)CO(NH2)2(l)H2O(g)在合成塔中進(jìn)行。如圖1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三條曲線為合成塔中按不同氨碳比[]和水碳比[]投料時(shí)二氧化碳轉(zhuǎn)化率的情況。

①曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水碳比的數(shù)值范圍分別為0.60.711.11.51.61,則生產(chǎn)中應(yīng)選用水碳比的數(shù)值范圍為____。

②請(qǐng)推測(cè)生產(chǎn)中氨碳比控制在4.0左右還是控制在4.5左右比較適宜,并簡(jiǎn)述你的理由_____。

(2)CO2H2也可用于合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。在體積可變的恒壓密閉容器中,該反應(yīng)在不同溫度、不同投料比時(shí),CO2的平衡轉(zhuǎn)化率如圖2所示。

①該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式為_____

②該反應(yīng)的ΔS___0,ΔH___0(“>”“<”)。

700K投料比[]=2時(shí),H2的平衡轉(zhuǎn)化率為_____。

【答案】0.60.7 4.0比較適宜;氨碳比在4.5時(shí),NH3的量增大較多,而CO2轉(zhuǎn)化率增加不大,提高了生產(chǎn)成本 K= < < 45%

【解析】

(1)①依據(jù)反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的大小分析,結(jié)合圖象分析判斷;

②氨碳比在4.5時(shí)氨氣量增大對(duì)二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增加不大;

(2)①根據(jù)平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積進(jìn)行書寫;

②根據(jù)反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量大小判斷S,根據(jù)溫度對(duì)平衡的影響分析H;

③由圖可知,在700K,投料比[n(H2)n(CO2)]=2時(shí),二氧化碳轉(zhuǎn)化率為 30%,假設(shè)CO2H2的起始物質(zhì)的量分別為1mol、2mol,轉(zhuǎn)化的二氧化碳為 0.3mol,根據(jù)方程式可知轉(zhuǎn)化的氫氣為0.9mol,進(jìn)而計(jì)算H2的轉(zhuǎn)化率。

(1)①氨碳比相同時(shí)曲線Ⅰ二氧化碳的轉(zhuǎn)化率大,所以生產(chǎn)中選用水碳比的數(shù)值為0.60.7;

②氨碳比在4.5時(shí),需要氨氣較多,但依據(jù)圖象分析二氧化碳轉(zhuǎn)化率增大不多,工業(yè) 合成氨生成工藝較復(fù)雜,提高生產(chǎn)成本,所以氨碳比應(yīng)該控制在4.0左右;

(2)①平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積,所以平衡常數(shù)K=;

②因?yàn)樵摲磻?yīng)為氣體減小的反應(yīng),則S<0,因?yàn)闇囟仍礁撸?/span>CO2轉(zhuǎn)化率越小,說明升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則該反應(yīng)正方向?yàn)榉艧岱磻?yīng),即H<0;

③由圖可知,在700K,投料比[n(H2)n(CO2)]=2時(shí),二氧化碳轉(zhuǎn)化率為 30%,假設(shè)CO2、H2的起始物質(zhì)的量分別為1mol、2mol,轉(zhuǎn)化的二氧化碳為 0.3mol,根據(jù)方程式可知轉(zhuǎn)化的氫氣為0.9mol,進(jìn)而計(jì)算H2的轉(zhuǎn)化率= 0.9mol 2mol ×100%=45%

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖為Zn-Cu原電池的示意圖,請(qǐng)回答:

1)鋅片為原電池的_____極,銅片為原電池的____極(填“正”或“負(fù)”)

2)鋅電極反應(yīng)式是_______,屬于______反應(yīng)(填“氧化”或“還原”);銅電極反應(yīng)式是______,屬于______反應(yīng)(同上)。

3______(填“電子”或“電流”)從鋅片通過導(dǎo)線流向銅片,溶液中H+______(填“鋅片”或“銅片”)獲得電子。

4)若鋅片減輕0.1mol,則另一極放出氣體的物質(zhì)的量為_____mol。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】A、B、CD、E、F六種物質(zhì)有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系,E為淡黃色粉末,通常用在呼吸面具中作為氧氣的來源。

1AC、E、F的化學(xué)式:

A______C______,E______F______。

2)向飽和的C的溶液中通入足量CO2,會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象是_____,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。

3)鑒別CF溶液應(yīng)選用的試劑是_____,有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為_____

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】室溫下,0.1 mol·L1的某二元酸H2A溶液中,可能存在的含A粒子(H2A、HA、A2)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨pH變化的關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是(  )

A. H2A的電離方程式:H2AH+HA

B. pH=5時(shí),NaHANa2A的混合溶液中:c(HA):c(A2)=1:100

C. 等物質(zhì)的量濃度的NaHANa2A溶液等體積混合, 離子濃度大小關(guān)系為:c(Na)>c(HA)>c(A2)

D. Na2A溶液必存在c(OH)=c(H)+c(HA)+ 2c(H2A),各粒子濃度均大于0

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】過氧化氫是重要的氧化劑、還原劑,它的水溶液又稱為雙氧水。某化學(xué)興趣小組取一定量的過氧化氫溶液,準(zhǔn)確測(cè)定了過氧化氫的含量。請(qǐng)回答下列問題:

(1)移取10.00 mL密度為ρg·mL1的過氧化氫溶液至250mL______(填儀器名稱)中,加水稀釋至刻度,搖勻。移取稀釋后的過氧化氫溶液25.00 mL至錐形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸餾水稀釋,作被測(cè)試樣。

(2)用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定被測(cè)試樣,請(qǐng)寫出其反應(yīng)的離子方程式_______

(3)滴定時(shí),將高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液注入_______(酸式堿式”)滴定管中。滴定到達(dá)終點(diǎn)的現(xiàn)象是________。

(4)重復(fù)滴定三次,平均耗用c mol·L1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL,則原過氧化氫溶液中過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_________

(5)若滴定前滴定管尖嘴中有氣泡,滴定后氣泡消失,則測(cè)定結(jié)果_______(偏高”“偏低不變”)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】13g Zn放入足量的鹽酸中,Zn完全反應(yīng)。計(jì)算:

(1)13g Zn的物質(zhì)的量___________

(2)參加反應(yīng)的HCl的物質(zhì)的量___________

(3)生成H2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)___________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】對(duì)于反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g),下列各數(shù)據(jù)表示不同條件下的反應(yīng)速率,其中反應(yīng)進(jìn)行得最快的是

A.v(A)=0.01 mol/(Ls) B.v(C)=1.0mol/(Lmin)

C.v(B)=0.60mol/(Lmin) D.v(B)=0.04 mol/(Ls)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(1)光束通過Fe(OH)3膠體,可看到光亮的通路,這種現(xiàn)象叫__________________

(2)19g某二價(jià)金屬的氯化物ACl2中含有0.4mol Cl離子,求ACl2的摩爾質(zhì)量________

(3)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,測(cè)得4.2g氣體A的體積是3360mL,則A可能是什么氣體________

(4)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下15 g COCO2的混合氣體,體積為11.2L。則:CO2CO的體積之比是_____________

(5)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,將224 L HCl氣體溶于635 mL(水的密度看作1g/mL)中,所得鹽酸的密度為1.18 g·cm3。所得鹽酸物質(zhì)的量濃度是___________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某城市對(duì)大氣進(jìn)行監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)該市首要污染物為可吸入顆粒物PM2.5(直徑小于等于2.5μm的懸浮顆粒物),其主要來源為燃煤、機(jī)動(dòng)車尾氣等。因此,對(duì)PM2.5、SO2、NOx等進(jìn)行研究具有重要意義。請(qǐng)回答下列問題:

(1)PM2.5分散在空氣中形成的分散系________(填“屬于”或“不屬于”)膠體。

(2)將PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測(cè)試樣。若測(cè)得該試樣所含水溶性無機(jī)離子的化學(xué)組分及其平均濃度如下表:

離子

K

Na

NH4+

SO42-

NO3-

Cl

濃度/ mol·L1

4×106

6×106

2×105

4×105

3×105

2×105

根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷待測(cè)試樣為________(填“酸”或“堿”)性,表示該試樣酸堿性的c(H)或c(OH)=________mol·L1

(3)為減少SO2的排放,可用某些溶液洗滌含SO2的煙氣。以下物質(zhì)可做洗滌劑的是__________________________(填字母)。

a.Ca(OH)2  b.Na2CO3  c.CaCl2  d.NaHSO3

(4)汽車尾氣中NOxCO的生成及轉(zhuǎn)化。

①汽車啟動(dòng)后,汽缸溫度越高,單位時(shí)間內(nèi)NO排放量越大,寫出汽缸中生成NO的化學(xué)方程式:_____________________________。

②汽車燃油不完全燃燒時(shí)產(chǎn)生CO,目前,在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器可減少CONO的污染,其化學(xué)反應(yīng)方程式為__________________________

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