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

TiO2/Cu2Al2O4為催化劑,可以將CO2CH4直接轉(zhuǎn)化為乙酸,請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:____。在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率的關(guān)系如圖所示。在溫度為____時,催化劑的活性最好,效率最高。請解釋圖中250400℃時乙酸生成速率變化的原因:250300℃時___300400℃時___。

【答案】CO2+CH4CH3COOH 250 催化劑效率下降是影響乙酸生成速率的主要原因 溫度升高是影響乙酸生成速率的主要原因

【解析】

CO2CH4在催化作用下生成CH3COOH,方程式為CO2+CH4CH3COOH,由圖象可知,當(dāng)溫度低于250℃時,催化劑的催化效率和乙酸的生成速率為溫度的升高而增大,250℃時均達到最大值,當(dāng)溫度高于250℃時,催化劑的催化效率和乙酸的生成速率為溫度的升高而降低,溫度高于300℃時,催化劑的催化效率繼續(xù)降低,乙酸的生成速率卻隨溫度的升高而增大。

CO2CH4在催化作用下生成CH3COOH,方程式為CO2+CH4CH3COOH,由圖象可知,當(dāng)溫度低于250℃時,催化劑的催化效率和乙酸的生成速率為溫度的升高而增大,250℃時均達到最大值,當(dāng)溫度高于250℃時,催化劑的催化效率和乙酸的生成速率為溫度的升高而降低,溫度高于300℃時,催化劑的催化效率繼續(xù)降低,乙酸的生成速率卻隨溫度的升高而增大,因此在250-300℃之間,催化劑是影響反應(yīng)速率的主要因素,催化效率的降低,導(dǎo)致反應(yīng)速率也降低;在300-400℃時,催化效率降低且變化程度較小,反應(yīng)速率增加明顯,因此過程中溫度是影響反應(yīng)速率的主要因素,溫度越高,反應(yīng)速率越快。

條件

原則

從化學(xué)反應(yīng)速率分析

既不能過快,又不能太慢

從化學(xué)平衡移動分析

既要注意外界條件對速率和平衡影響的一致性,又要注意二者影響的矛盾性

從原料的利用率分析

增加易得廉價原料,提高難得高價原料的利用率,從而降低生產(chǎn)成本

從實際生產(chǎn)能力分析

如設(shè)備承受高溫、高壓能力等

從催化劑的使用活性分析

注意催化劑的活性對溫度的限制

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】

教材插圖具有簡潔而又內(nèi)涵豐富的特點。請回答以下問題:

1)第三周期的某主族元素,其第一至第五電離能數(shù)據(jù)如圖1所示,則該元素對應(yīng)的原子有_____種不同運動狀態(tài)的電子。

2)如圖2所示,每條折線表示周期表ⅣA ~A 中的某一族元素氫化物的沸點變化。每個小黑點代表一種氫化物,其中a點代表的是___________。判斷依據(jù)是____________。

3CO2在高溫高壓下所形成的晶體其晶胞如圖3所示。則該晶體的類型屬于_____________晶體。

4)第一電離能介于Al、P之間的第三周期元素有____種。 GaCl3中中心原子的雜化方式為_________,寫出與GaCl3結(jié)構(gòu)相同的一種等電子體(寫離子)______________。

5)冰、干冰、碘都是分子晶體,冰的結(jié)構(gòu)具有特殊性,而干冰、碘的晶體具有相似的結(jié)構(gòu)特征,干冰分子中一個分子周圍有__________個緊鄰分子。 D的醋酸鹽晶體局部結(jié)構(gòu)如圖,該晶體中含有的化學(xué)鍵是_____________(填字母標(biāo)號)。

a.極性鍵 b.非極性鍵 c.配位鍵 d.金屬鍵

6Fe的一種晶體如甲、乙所示,若按甲虛線方向切乙得到的A~D圖中正確的是_____(填字母標(biāo)號)。

鐵原子的配位數(shù)是____________,假設(shè)鐵原子的半徑是r cm,該晶體的密度是ρg/cm3 ,則鐵的相對原子質(zhì)量為________________(設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法錯誤的是

A.1CsCl晶胞中含有1Cs+

B.SO2在水中的溶解度比CO2在水中的溶解度要大

C.X、Y元素同周期,且電負性XY,第一電離能可能Y大于X

D.根據(jù)電子排布的特點,CuGa在周期表中都屬于d區(qū)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】煤炭燃燒過程中會釋放出大量的SO2,嚴重破壞生態(tài)環(huán)境。采用一定的脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO4的形式固定,從而降低SO2的排放。但是煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的CO又會與CaSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng),降低脫硫效率。相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:

CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) ΔH1=218.4kJ·mol-1(反應(yīng)Ⅰ)

CaSO4(s)+4CO(g)CaS(s)+4CO2(g) ΔH2=-175.6kJ·mol1(反應(yīng)Ⅱ)

請回答下列問題:

通過監(jiān)測反應(yīng)體系中氣體濃度的變化判斷反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ是否同時發(fā)生,理由是___。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】二甲醚(CH3OCH3)是一種應(yīng)用前景廣闊的清潔燃科,以CO和氫氣為原料生產(chǎn)二甲醚主要發(fā)生以下三個反應(yīng):

編號

熱化學(xué)方程式

化學(xué)平衡常數(shù)

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1

K1

2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-24kJ/mol

K2

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41kJ/mol

K3

回答下列問題:

工藝中反應(yīng)①和反應(yīng)②分別在不同的反應(yīng)器中進行,無反應(yīng)③發(fā)生。該工藝中反應(yīng)③的發(fā)生提高了CH3OCH3的產(chǎn)率,原因是___。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】利用原電池原理,在室溫下從含低濃度銅的酸性廢水中回收銅的實驗裝置如圖所示,下列說法錯誤的是

A. X、Y依次為陽離子、陰離子選擇性交換膜

B. 負極的電極反應(yīng)式:BH4-8OH-8e-B(OH)4-4H2O

C. 2室流出的溶液中溶質(zhì)為Na2SO4K2SO4

D. 電路中每轉(zhuǎn)移1mol電子,電極2上有32gCu析出

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鈷(Co)是一種重要的戰(zhàn)略金屬,鈷及其合金廣泛應(yīng)用于電機、機械、化工、航空和航天等領(lǐng)域。鈷在化合物中通常以+2、+3的形式存在。

1)寫出基態(tài)Co原子的核外電子排布式___________________

2Co2+Co3+都能與CN-形成配位數(shù)為6的配離子。CN-中碳原子的雜化方式為_____;1mol HCN分子中σ鍵的數(shù)目為_________。

3Co的一種氧化物的晶胞如圖所示(其中黑球代表Co),則該氧化物的化學(xué)式為_______,在該晶體中與一個氧離子等距離且最近的Co離子所形成的空間構(gòu)型為___________。

4)用KCN處理含Co2+的鹽溶液,有紅色的Co(CN)2析出,將它溶于過量的KCN溶液后,可生成紫色的[Co(CN)6]4-,該配離子是一種相當(dāng)強的還原劑,在加熱時能與水反應(yīng)生成[Co(CN)6]3-,寫出該反應(yīng)的離子方程式__________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】據(jù)報導(dǎo),我國已研制出可充室溫鈉二氧化碳電池,電極材料為鈉金屬片和碳納米管,電解液為高氯酸鈉四甘醇二甲醚,電池總反應(yīng)為:4Na+3CO22Na2CO3+C,生成固體Na2CO3沉積在碳納米管上。下列敘述不正確的是

A. 放電時鈉金屬片發(fā)生氧化反應(yīng)

B. 放電時吸收CO2,充電時釋放CO2

C. 放電時Na+向碳納米管移動

D. 放電時的負極反應(yīng)為2Na-2e-+CO32-=Na2CO3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)有一種鋰離子二次電池,其工作原理如圖。放電時生 成的Li2CO3固體和碳儲存于碳納米管中。下列說法錯誤的是

A. 該電池中的有機溶劑不能含活性較大的氫

B. 充電時,Y為陽極,Li+X電極移動

C. 放電時,負極反應(yīng)為2Li+CO32-—2e-===Li2CO3

D. 放電時,電池總反應(yīng)為3CO2+4Li===2Li2CO3+C

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