1. 综合题 | 详细信息 |
乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题: (1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H)。再水解生成乙醇。乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是:___。 (2)如图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中n(H2O)︰n(C2H4)=1︰1) ①图中压强P1、P2、P3、P4的大小顺序为:___,理由是:___。 ②气相直接水合法党采用的工艺条件为:磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度290℃,压强6.9MPa,n(H2O)︰n(C2H4)=0.6︰1。乙烯的转化率为5℅。若要进一步提高乙烯的转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有:___、___。 |
2. 填空题 | 详细信息 |
三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题: 对于反应2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。 在343K下:要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是___;要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有___、___。 |
3. 填空题 | 详细信息 | ||||||||||||
煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题: 在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度为323K,NaClO2溶液浓度为5×10−3mol·L−1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如表。
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4. 填空题 | 详细信息 | ||||||||||||||||||||
催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一,研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,CO2和H2可发生两个平行反应,分别生成CH3OH和CO,反应的热化学方程式如下: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-53.7kJ•mol-1 I CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2 II 某实验室控制CO2和H2初始投料比为1︰2.2,在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据:
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5. 填空题 | 详细信息 |
甲醇是重要的化工原料,又可称为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下: ①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1 ②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2 ③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3 回答下列问题: (1)反应①的化学平衡常数K的表达式为___;图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为___(填曲线标记字母),其判断理由是___。 (2)合成气的组成=2.60时,体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图2所示。α(CO)值随温度升高而___(填“增大”或“减小”),其原因是___。图2中的压强由大到小为___,其判断理由是___。 |
6. 填空题 | 详细信息 |
乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:+H2(g)。 工业上,通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1︰9),控制反应温度600℃,并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下,乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如图: ①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率,解释说明该事实___。 ②控制反应温度为600℃的理由是___。 |
7. 填空题 | 详细信息 |
在容积为1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。回答下列问题: (1)100℃时达到平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.0020mol·L-1·s-1的平均速率降低,经10s又达到平衡。T___100℃(填“大于”“小于”),判断理由是___。 (2)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,平衡向___(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是___。 |
8. 填空题 | 详细信息 |
NH3经一系列反应可以得到HNO3,如图所示。 II中,2NO(g)+O22NO2(g)。在其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(P1、P2)下温度变化的曲线(如图)。 ①比较P1、P2的大小关系:___。 ②随温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是___。 |
9. 填空题 | 详细信息 |
NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。 在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。 ①NH3与NO2生成N2的反应中,当生成1molN2时,转移的电子数为___mol。 ②将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体,匀速通入装有催化剂M的反应器中反应(装置见图)。 反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图所示,在50~250 ℃范围内随着温度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是___;当反应温度高于380℃时,NOx的去除率迅速下降的原因可能是___。 |
10. 填空题 | 详细信息 | |||||||||||||||
CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2),还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题: 反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。 相关数据如下表:
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11. 填空题 | 详细信息 |
丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题: (1)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂),出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势,其降低的原因是___。 (2)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线,副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590℃之前随温度升高而增大的原因可能是___、___;590℃之后,丁烯产率快速降低的主要原因可能是__。 |
12. 填空题 | 详细信息 |
用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染, 新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性, 在上述实验中若压缩体积使压强增大,画出相应aHCl—T曲线的示意图,并简要说明理由___。 |
13. 填空题 | 详细信息 |
煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2,严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定,从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下: CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) ΔH1=218.4kJ·mol-1(反应Ⅰ) CaSO4(s)+4CO(g)CaS(s)+4CO2(g) ΔH2=-175.6kJ·mol-1(反应Ⅱ) 请回答下列问题: 通过监测反应体系中气体浓度的变化判断反应Ⅰ和Ⅱ是否同时发生,理由是___。 |
14. 填空题 | 详细信息 |
用CaSO4代替O2与燃料CO反应,既可以提高燃烧效率,又能得到高纯CO2,是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术,反应①为主反应,反应②和③为副反应。 ①1/4CaSO4(s)+CO(g)1/4CaS(s)+CO2(g) △H1=-47.3kJ/mol ②CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+ CO2(g)+ SO2(g) △H2=+210.5kJ/mol ③CO(g)1/2C(s)+1/2CO2(g) △H3=-86.2kJ/mol 反应①~③的平衡常数的对数lgK随反应温度T的变化曲线见图,结合各反应的△H,归纳lgK~T曲线变化规律: a)___;b)___。 |
15. 填空题 | 详细信息 | ||||||||||||
二甲醚(CH3OCH3)是一种应用前景广阔的清洁燃科,以CO和氢气为原料生产二甲醚主要发生以下三个反应:
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16. 填空题 | 详细信息 |
氮的氧化物(NOx)是大气主要污染物,有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。 在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2,将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体匀速通入装有催化剂M的反应器中反应,反应相同时间,NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图所示。 ①在50℃~150℃范围内随温度升高,NOx的去除率迅速上升的原因是___。 ②当反应温度高于380℃时,NOx的去除率迅速下降的原因可能是___。 |
17. 填空题 | 详细信息 |
大气中CO2含量的增加会加剧温室效应,为减少其排放,需将工业生产中产生的CO2分离出来进行储存和利用。 以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化为乙酸,请写出该反应的化学方程式:____。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图所示。在温度为____时,催化剂的活性最好,效率最高。请解释图中250~400℃时乙酸生成速率变化的原因:250~300℃时___;300~400℃时___。 |
18. 填空题 | 详细信息 | ||||||||||||||||
汽车发动机工作时会产生包括CO、NOx等多种污染气体,涉及到如下反应: ①N2(g)+O2(g)2NO(g) ②2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ③NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g) 弄清上述反应的相关机理,对保护大气环境意义重大,回答下列问题: 科学家研究出了一种高效催化剂,可以将CO和NO2两者转化为无污染气体,反应方程式为:2NO2(g)+4CO(g)=4CO2(g)+N2(g) △H<0 某温度下,向10L密闭容器中分别充入0.1molNO2和0.2molCO,发生上述反应,随着反应的进行,容器内的压强变化如表所示:
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19. 填空题 | 详细信息 |
二氧化碳的有效回收利用,既能缓解能源危机,又可减少温室效应的影响,具有解决能源问题及环保问题的双重意义。Zn/ZnO热化学循环还原CO2制CO的原理如图所示,回答下列问题: (1)①Zn/ZnO在反应中循环使用,其作用是___。 (2)二甲醚是主要的有机物中间体,在一定条件下利用CO2与H2可直接合成二甲醚:2CO2(g) +6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g),=3时,实验测得CO2的平衡转化率随温度及压强变化如图所示。 合成二甲醚过程中往往会生成一氧化碳,合成时选用硅铝化合物做催化剂,硅铝比不同时,生成二甲醚或一氧化碳的物质的量分数不同。硅铝比与产物选择性如图所示。图中A点和B点的化学平衡常数比较:KA___KB(填“>、<、=”)。根据以上两条曲线,写出其中一条变化规律:___。 |
20. 综合题 | 详细信息 |
为更有效处理工业废气中排放的氮氧化物(NOx)、SO2等,减少大气污染。科学家不断对相关反应进行研究尝试。 (1)脱硝反应机理如图,Cu+的作用是___,C2H4参与的反应方程式__。 (2)选择性催化还原技术(SCR)是目前较为成熟的烟气脱硝技术,其反应原理主要为:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g);ΔH=-1627kJ•mol-1 ①该方法应控制反应温度在315~400℃之间,反应温度不宜过高的原因是__。 ②氨氮比n(NH3)/n(NO)会直接影响该方法的脱硝率。如图为350℃时,只改变氨气的投放量,NO的百分含量与氨氮比的关系图。当>1.0时,烟气中NO含量反而增大,主要原因是___。 (3)烟气脱硫、脱硝一体化技术是大气污染防治研究的热点。ClO2及NaClO2均是性能优良的脱硫脱硝试剂。 某研究小组用ClO2进行单独脱除SO2实验时,测得SO2的脱除率随溶液pH变化如图所示。当3<pH<7时,随pH的增大,SO2脱除率逐渐降低,其原因是___;在pH约7.8之后,随pH的增大,SO2脱除率又开始升高,其原因是___。 |
21. 填空题 | 详细信息 |
硒(Se)是第四周期ⅥA族元素,是人体内不可或缺的微量元素,其氢化物H2Se是制备新型光伏太阳能电池、半导体材料和金属硒化物的基础原料。 T℃时,向一恒容密闭容器中加入3molH2和lmolSe,发生反应H2(g)+Se(s)H2Se(g)。 ①当反应达到平衡后,将平衡混合气体通入气体液化分离器使H2Se气体转化为液体H2Se,并将分离出的H2再次通入发生反应的密闭容器中继续与Se反应时,Se的转化率会提高。请用化学平衡理论解释___。 |
22. 综合题 | 详细信息 |
运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。 I.CO还原NO的脱硝反应:2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g) △H (1)已知:CO(g)+NO2(g) ⇌CO2(g)+NO(g) △H1=-226kJ·mol-1 N2(g)+2O2(g)⇌2NO2(g) △H2=+68kJ·mol-1 N2(g)+O2(g)⇌2NO(g) △H3=+183kJ·mol-1 脱硝反应△H=___,有利于提高NO平衡转化率的条件是___(写出两条)。 (2)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,对CO、NO催化转化进行研究,测得NO转化为N2的转化率随温度、CO混存量的变化情况如图所示。 若不使用CO,温度超过775℃,发现NO的分解率降低,其可能的原因为____。 |
23. 填空题 | 详细信息 |
工业废气、汽车尾气中含有的NOx、SO2等,是形成雾霾的主要物质,其综合治理是当前重要的研究课题。 某研究小组探究催化剂对CO、NO转化的影响。将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中的NO含量,从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率),结果如图所示。 若温度低于200℃,图中曲线脱氯率随温度升高而变化不大的主要原因是___;判断a点对应的脱氮率是否为对应温度下的平衡脱氮率,并说明其理由:____。 |
24. 填空题 | 详细信息 | ||||||||||||||||
氮氧化物是评价空气质量的控制标准之一,作为空气污染物的氮氧化物(NOx)常指NO和NO2。 T1℃时,在刚性反应器中以投料比为1:3的NO(g)与O2(g)反应,其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示[t=∞时,NO(g)完全反应]。
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