3．如圖所示.能適用于可逆反應3H2(g)+N2(g) 2NH3(g),ΔH＜0的是的是( ) 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

甲醇是基礎有機化工原料和新型清潔燃料，廣泛用于制造各種燃料電池。工業(yè)上以甲烷和水蒸氣為原料制備甲醇，反應過程如下。
反應Ⅰ：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H1
反應Ⅱ：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2
(1)如圖是反應1進行過程中的能量變化示意圖。根據(jù)圖象判斷，升高溫度，反應I的平衡常數(shù)將____________ （填“增大”、“減小”或“不變”）。反應I的逆反應的活化能為___________（用含E1、E2的表達式表示）
(2)已知在催化劑和一定壓強下，反應?能自發(fā)進行。若保持容器容積不變，下列措施可增加該反應中CO轉化率的是___________（填字母）。
A．適當降低溫度
B．將甲醇從反應體系中分離出來
C．充入He，使體系總壓強增大
D．按原比例再充入CO和H2
(3)一種甲醇燃料電池以多孔石墨為電極，一極通入甲醇蒸氣，另一極通入氧氣，電解質溶液為4L 1 moI/L的KOH溶液。當有3 mol甲醇放電時，電解質溶液中各種離子的濃度由大到小的順序為_________________
(4)下圖甲是一種甲醇燃料電池的結構示意圖，甲醇提供質子和電子，電子經(jīng)外電路到達另一極與氧氣反應，電池總反應為2CH3OH+3O22CO2+4H2O。
①M電極的電極反應式為______________________________。
②以上述電池做電源，用乙圖所示裝置，在實驗室中模擬鋁制品表面“鈍化”處理的過程中，發(fā)現(xiàn)Al電極附近逐漸變渾濁并有氣泡逸出，原因是（用離子方程式表示）：______________。Al電極應接燃料電池的___________（填“M”或“N”）極。

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氮是大氣中含量最多的氣體，研究氮及其化合物對人類有重要的意義．
（1）合成氨的原理為：N2（g）+3H2?2NH3△H=-92.4kJ/mol
①將一定量的N2（g）和H2（g）放入1L的密閉容器中，在500℃、2×107Pa下達到平衡，平衡時測得N2為0.1mol，H2為0.3mol，NH3為0.1mol．該條件下H2的轉化率為______．此溫度下該反應的平衡常數(shù)K=______
②欲提高H2的轉化率，下列措施可行的是______．
a．向容器中按原比例再充入原料氣
b．向容器中再充入惰性氣體
c．改變反應的催化劑
d．液化生成物分離出氨
（2）在2L密閉容器中，800℃時反應2NO（g）+O2（g）═2NO2（g）△H＜0體系中，各成分濃度隨時間的變化如圖1所示：
①用O2表示從0～2s內(nèi)該反應的平均速率v=______．
②能說明該反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是______．
a．v（NO2）=2v（O2）
b．容器內(nèi)壓強保持不變
c．v逆（NO）=2v正（O2）
d．容器內(nèi)的密度保持不變
③為使該反應的反應速率增大，且平衡向正反應方向移動的是______．
a．及時分離出NO2氣體
b．適當升高溫度
c．增大O2的濃度
d．選擇高效的催化劑
（3）汽車尾氣中含有CO、NO2等有毒氣體，對汽車加裝尾氣凈化裝置，可使有毒氣體相互反應轉化為無毒氣體
4CO（g）+2NO2（g）?4CO2（g）+N2（g）△H=-1200kJ?mol-1對于該反應，溫度不同（T2＞T1）、其他條件相同時，圖2中圖象（甲、乙、丙）正確的是______（填代號）

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利用太陽能分解水產(chǎn)生H2，在催化劑作用下H2與CO2反應合成CH3OH，并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池。已知：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=－285.8 kJ·mol－1、CH3OH(l)+ 3/2O2(g)= CO2 (g)+ 2H2O(l) ΔH=－726.5 kJ·mol－1、CO(g) +1/2O2(g)= CO2 (g) ΔH=－283.0 kJ·mol－1。
請回答下列問題：
⑴用太陽能分解18g水，需要消耗的能量為          kJ。
⑵ 液態(tài)CH3OH不完全燃燒生成CO和液態(tài)H2O的熱化學方程式為             。
⑶CO2合成燃料CH3OH是碳減排的新方向。在容積為2 L的密閉容器中，充2 mol CO2和6 mol H2，由CO2和H2合成甲醇，反應式：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，在其他條件不變的情況下，考察溫度對反應的影響，實驗結果如下圖所示(注：T1、T2均大于300 ℃)：

①下列說法正確的是           
A．溫度為T2時，從反應開始到平衡，生成甲醇的平均速率為:  v(CH3OH)＝nB/tB mol·(L·min)－1
B．T2＞T1，T2平衡時，甲醇產(chǎn)量變少，所以該反應為放熱反應
C．該反應在T2時的平衡常數(shù)比T1時的平衡常數(shù)大
D．處于A點的反應體系從T1變到T2，平衡逆向移動
②能判斷該反應已達化學反應限度標志的是        （填字母。
A．H2的百分含量保持不變
B．容器中CO2 濃度與H2濃度之比為1: 3
C．容器中混合氣體的密度保持不變
D．CO2消耗速率與CH3OH生成速率相等
⑷科學家致力于CO2的“組合轉化”技術研究，如將CO2和H2以體積比1∶4比例混合通入反應器，適當條件下，反應可獲得一種能源。完成以下化學方程式，就能知道該種能源。
CO2＋4H22H2O ＋         。
⑸ 在直接以甲醇為燃料的燃料電池中，電解質溶液為酸性，總反應式為：2CH3OH + 3O2＝2CO2＋4H2O，則正極的反應式為             ；負極的反應式為            。

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利用太陽能分解水產(chǎn)生H2，在催化劑作用下H2與CO2反應合成CH3OH，并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池。已知：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=－285.8 kJ·mol－1、CH3OH(l)+ 3/2O2(g)= CO2 (g)+ 2H2O(l) ΔH=－726.5 kJ·mol－1、CO(g) +1/2O2(g)= CO2 (g) ΔH=－283.0 kJ·mol－1。
請回答下列問題：
⑴用太陽能分解18g水，需要消耗的能量為          kJ。
⑵ 液態(tài)CH3OH不完全燃燒生成CO和液態(tài)H2O的熱化學方程式為             。
⑶CO2合成燃料CH3OH是碳減排的新方向。在容積為2 L的密閉容器中，充2 mol CO2和6 mol H2，由CO2和H2合成甲醇，反應式：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，在其他條件不變的情況下，考察溫度對反應的影響，實驗結果如下圖所示(注：T1、T2均大于300 ℃)：

①下列說法正確的是           
A．溫度為T2時，從反應開始到平衡，生成甲醇的平均速率為:  v(CH3OH)＝nB/tB mol·(L·min)－1
B．T2＞T1，T2平衡時，甲醇產(chǎn)量變少，所以該反應為放熱反應
C．該反應在T2時的平衡常數(shù)比T1時的平衡常數(shù)大
D．處于A點的反應體系從T1變到T2，平衡逆向移動
②能判斷該反應已達化學反應限度標志的是        （填字母。
A．H2的百分含量保持不變
B．容器中CO2 濃度與H2濃度之比為1: 3
C．容器中混合氣體的密度保持不變
D．CO2消耗速率與CH3OH生成速率相等
⑷科學家致力于CO2的“組合轉化”技術研究，如將CO2和H2以體積比1∶4比例混合通入反應器，適當條件下，反應可獲得一種能源。完成以下化學方程式，就能知道該種能源。
CO2＋4H22H2O ＋         。
⑸ 在直接以甲醇為燃料的燃料電池中，電解質溶液為酸性，總反應式為：2CH3OH + 3O2＝2CO2＋4H2O，則正極的反應式為             ；負極的反應式為            。

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火力發(fā)電廠產(chǎn)生大量的氮氧化物（NOx）、二氧化硫和二氧化碳等氣體會造成環(huán)境污染．對燃煤廢氣進行脫硝、脫硫和脫碳等處理，可實現(xiàn)綠色環(huán)保、節(jié)能減排、廢物利用等目的．
（1）脫硝．利用甲烷催化還原NOx：
CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574kJ?mol-1
CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2=-1160kJ?mol-1
甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學方程式為______．
（2）脫碳．將CO2轉化為甲醇的化學方程式為：
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CO2+3H2
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CH3OH（g）+H2O（g）
①取五份等體積CO2和H2的混合氣體（物質的量之比均為1：3），分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生上述反應，tmin后，測得甲醇的體積分數(shù)φ（CH3OH） 與反應溫度T的關系曲線如圖所示，則上述合成甲醇的反應的逆反應為______反應（填“放熱”或“吸熱”）．
②在一恒溫恒容密閉容器中充入1mol CO2和3mol H2，進行上述反應．測得CO2和CH3OH（g）的濃度
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隨時間變化如圖所示．下列說法正確的是______
A．10min后，向該容器中再充入1mol CO2和3mol H2，則再次達到平衡時c（CH3OH）=1.5mol?L-1
B．0～10min內(nèi)，氫氣的平均反應速率為0.075mol?L-1?min-1
C．達到平衡時，氫氣的轉化率為75%
D．該溫度下，反應的平衡常數(shù)的值為3/16
E．升高溫度將使n（CH3OH）/n（CO2）減小
③能說明CO2（g）+3H2（g）
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CH3OH（g）+H2O（g）達到平衡狀態(tài)的是______
A．生成甲醇的速率與生成水的速率相等
B．v（H2）=3v（CH3OH）
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C．恒容容器中，體系的壓強不再改變
D．恒容容器中，混合氣體密度不再發(fā)生改變
④右圖表示反應CO2（g）+3H2（g）
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CH3OH（g）+H2O（g）進行過程中能量（單位為kJ?mol-1）的變化．在體積為1L的恒容密閉容器中，充入1mol CO2和3mol H2，達到平衡后，采取下列措施中能使c（CH3OH）增大的是______．
A．使用新高效催化劑              B．充入He（g），使體系壓強增大
C．將H2O（g）從體系中分離出來   D．再充入1mol CO2和3mol H2
⑤甲醇燃料電池結構如圖所示，其工作時正極的電極反應式可表示為______．
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（3）脫硫．某種脫硫工藝中將廢氣經(jīng)處理后，與一定量的氨氣、空氣反應，生成硫酸銨和硝酸銨的混合物作為副產(chǎn)品化肥．  
硫酸銨溶液的pH＜7，其原因為：______（用離子方程式表示）；在一定物質的量濃度的硝酸銨溶液中滴加適量的NaOH溶液，使溶液的pH=7，則溶液中c（Na+）______c（NO3-）（選填“大于”、“等于”或“小于”）

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