已知甲烷隔绝空气在不同温度下有可能发生如下两个裂解反应:
①
②
某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度,在图书馆查到如下热力学数据:
② 平衡常数K2
③ 平衡常数K3
写出K1表达式K1=;K1、K2、K3之间的关系是K3=;下列措施中能加快反应③速率,且增大H2产率的是。
A.向体系中加入碳 B.恒容充入惰性气体 C.恒压充入惰性气体 D.充入水蒸气
温度/℃
400
500
800
平衡常数/K
9.94
9
1
(1)①请你归纳非金属元素氢化物的稳定性与氢化物的生成热∆H的关系:。
②硒化氢在上述条件下发生分解反应的热化学方程式为。(已知该条件下除硒是固体,其余都是气体。)
(2)在25℃、101kPa下,已知SiH4气体在氧气中完全燃烧后恢复至原状态,平均每转移1mol电子放热190kJ,该反应的热化学方程式是。
(3)根据图乙写出反应的热化学方程式:。
(4)由金红石()制取单质Ti的步骤为:Ti
已知:I.
II.
III.
①的∆H=。
②反应在Ar气氛中进行的理由是。
中国科学院科研人员在实验室里首次实现了以二氧化碳为原料,不依赖植物光合作用,用一种类似“搭积木”的方式,构建了11步反应的人工合成淀粉,在未来,“空气”做馒头,“西北风”当饭“吃”可能不再是做梦。
Ⅰ.人工合成淀粉前两步涉及的反应如图1所示。
(1)已知 , 则反应的(用、、表示)。
Ⅱ.11步反应,每一步反应条件的选择和调控都很重要,以第一步反应为例,向一定温度下的恒容密闭容器中充入、和催化剂,发生反应:。
(2)反应历程如下(TS表示过渡态,加*表示吸附在催化剂表面)。该合成甲醇的反应0(填“>”、“<”或“=”),在(填“高温”或“低温”)下可自发进行,生成(填“”、“”或“”)的步骤为该反应的决速步骤。
(3)在恒容密闭容器中,使用两种不同催化剂进行实验,相同时间内的转化率与温度、催化剂(Catl、Cat2为两种不同的催化剂)的关系如图3所示。
a点时速率比较:(填“>”、“<”或“=”,下同);催化效率:Cat2Catl;
(4)已知催化加氢的主要反应如下:
主反应Ⅰ:
副反应Ⅱ:
①下列措施一定能提高反应速率和甲醇产率的是(填标号)。
A.升高温度 B.通入He C.不改变投料比,增大反应物浓度
②在压强分别为、时,将的混合气体置于恒容密闭容器中反应,不同温度下平衡时体系中转化率和、CO选择性如图所示。
已知:(或CO)的选择性。代表的选择性曲线是(填“a”、“b”、“c”或“d”),(填“>”、“<”或“=”)。温度高于250℃,曲线b上升的原因是。
I.
Ⅱ.
Ⅲ.___________
图A中随着投料比的增大,增大的原因是。根据图B分析甲醇产率呈如图所示变化的原因是。
其中催化效能较高的是(填“X”或“Y”)。
实验编号
反应物组成
a
粉末
b
粉
c
饱和石灰水
d
石灰乳
e
回答下列问题:
③
则的。
在某温度下达到平衡,测得密闭系统中各组分浓度分别为、、 , 计算该温度下的平衡常数K=。
Ⅰ
Ⅱ
总反应:
Ⅲ
投料按体积之比 , 并用稀释;常压、不同温度下反应相同时间后,测得和的体积分数如下表:
温度/
950
1000
1050
1100
1150
0.5
1.5
3.6
5.5
8.5
0.0
0.1
0.4
1.8
请回答:
①反应Ⅲ能自发进行的条件是。
②下列说法正确的是。
A.其他条件不变时,用替代作稀释气体,对实验结果几乎无影响
B.其他条件不变时,温度越高,的转化率越高
C.由实验数据推出中的键强于中的键
D.恒温恒压下,增加的体积分数,的浓度升高
③若将反应Ⅲ看成由反应Ⅰ和反应Ⅱ两步进行,画出由反应原料经两步生成产物的反应过程能量示意图。
④在、常压下,保持通入的体积分数不变,提高投料比 , 的转化率不变,原因是。
⑤在范围内(其他条件不变),的体积分数随温度升高发生变化,写出该变化规律并分析原因。
①完成化学方程式: 。
② 催化丙烷脱氢过程中,部分反应历程如图1, 过程的焓变为(列式表示)。
③ 可用于 的催化氧化。设计从 出发经过3步反应制备 的路线(用“→”表示含氮物质间的转化);其中一个有颜色变化的反应的化学方程式为。
(ⅰ)
(ⅱ)
①下列有关 溶液的说法正确的有。
A.加入少量硫酸,溶液的pH不变
B.加入少量水稀释,溶液中离子总数增加
C.加入少量 溶液,反应(ⅰ)的平衡逆向移动
D.加入少量 固体,平衡时 与 的比值保持不变
② 时, 溶液中 随pH的变化关系如图2。当 时,设 、 与 的平衡浓度分别为x、y、z ,则x、y、z之间的关系式为 ;计算溶液中 的平衡浓度(写出计算过程,结果保留两位有效数字)。
③在稀溶液中,一种物质对光的吸收程度(A)与其所吸收光的波长( )有关;在一定波长范围内,最大A对应的波长( )取决于物质的结构特征;浓度越高,A越大。混合溶液在某一波长的A是各组分吸收程度之和。为研究pH对反应(ⅰ)和(ⅱ)平衡的影响,配制浓度相同、 不同的 稀溶液,测得其A随 的变化曲线如图3。波长 、 和 中,与 的 最接近的是;溶液 从a变到b的过程中, 的值(填“增大”“减小”或“不变”)。