1.

黄铁矿(主要成分为二硫化亚铁)是重要的含硫矿物,常用于生产硫酸或硫磺。

I.《天工开物》中记载,将黄铁矿、木炭和适量空气混合加热可得硫磺,反应如下:

反应i:   

(1)该反应自发进行的条件为___________。

A. 高温B. 低温C. 任意温度D. 不自发

(2)对于此反应的说法正确的是___________。

A. 加热的作用主要是使硫单质以气态存在
B. 加入木炭,可与反应供能
C. 为保持足够的反应温度,需鼓入过量空气
D. 此反应条件下,稳定性高于

Ⅱ.反应i所得气体经冷凝回收后,尾气中还含有CO和。将尾气通过催化剂进行处理,发生反应ii,同时发生副反应iii。

反应ii:   

反应iii:   

理论分析及实验结果表明,600~1000K范围内,平衡转化率接近。其他条件相同,不同温度下,、COS平衡产率和10min时产率如图。

(3)10min时,的产率高于平衡产率,说明反应ii的活化能________(填“>”或“<”)反应iii。

(4)600~1000K范围内,温度升高,的平衡产率增大,分析其原因。________。

(5)1000K下,的产率在10min达最大值,在下图中画出产率在0-40min内随时间变化的曲线________。

Ⅲ.将一定量硫蒸气冷却至473K,发生反应 , 达到平衡时,的分压的分压

(6)该反应在473K时的平衡常数(用各物质的分压表示)为________。

【考点】
焓变和熵变; 化学平衡常数; 化学平衡转化过程中的变化曲线;
【答案】

您现在未登录,无法查看试题答案与解析。 登录
综合题 普通
能力提升
变式训练
拓展培优
换一批
2. 为了有效减少碳排放,我们可利用CO2制备“合成气”(CO、H2)、甲醇、二甲醚等产品,进行资源化应用,利用CO2合成二甲醚有两种工艺。

工艺一:涉及以下主要反应:

Ⅰ.甲醇的合成:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)   ∆H1<0;

Ⅱ.逆水汽变换:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)   ∆H2>0;

Ⅲ.甲醇脱水:2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)   ∆H3>0。

工艺二:利用CO2直接加氢合成CH3OCH3(反应Ⅳ)。

(1) ①反应Ⅳ的热化学方程式:2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g)   ∆H4=。(用上述反应的∆H表示)。

②恒温恒容条件下,下列说法能判断反应Ⅳ达到平衡的是(填字母)。

A.气体物质中碳元素与氧元素的质量比不变

B.容器内压强不变

C.容器内气体密度不变

D.混合气体的平均摩尔质量不变

(2) 工艺一需先合成甲醇。在不同压强下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料合成甲醇,实验测定CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如甲图所示,CO2的平衡转化率随温度的变化关系如乙图所示。

①下列说法正确的是

A.P1>P2>P3

B.为了同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,应选择低温、高压条件

C.一定温度、压强下,提高CO2的平衡转化率的主要方向是寻找活性更高的催化剂

②图乙中,某温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是

(3) 对于反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)   ∆H2>0,反应速率υ=υ正—υ逆=k正p(CO2)p(H2)—k逆p(CO)p(H2O),其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,p为气体的分压(分压=总压×物质的量分数)。

①升高温度,k正—k逆(填“增大”“减小”或“不变”)。

②在T1、刚性容器条件下,按照n(CO2):n(H2)=1:1投料,Kc= , 反应达到平衡时CO2转化率为

③在T2、101kPa条件下,按照n(CO2):n(H2)=1:1投料,CO2转化率为20%时,= , 用气体分压表示的平衡常数Kp=

(4) 利用电化学装置可实现将两种分子转化为常见化工原料,瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨—液氧燃料电池示意图如图所示:

①电极1发生的电极反应为

②电池工作一段时间后停止,溶液pH值(变大,变小,不变)。

综合题 普通
3. 合理利用温室气体是当前能源与环境研究的热点。催化加氢可缓解对温室效应的影响,其原理为:

反应Ⅰ:   kJ⋅mol-1

反应Ⅱ:   

(1) 反应Ⅰ的0(填“>”、“<”或“=”),说明理由
(2) 反应Ⅰ中, , 其中分别为正、逆反应速率,分别为正、逆反应速率常数,仅受温度影响。请在下图中画出随T的变化斜线。( , T表示温度)

(3) 在0.1MPa下,将1mol和4mol充入2L刚性密闭容器中,假设只发生反应Ⅰ,当CO平衡产率为40%时,此时总压为P,计算该温度下反应Ⅰ的平衡常数。(计算结果用分数表示)
(4) 某实验室控制初始投料比为1∶2.2,经过相同时间测得如下四组实验数据:

反应序号

T/K

催化剂

转化率/%

甲醇选择性/%

543

Cu/ZnO纳米棒

12.3

42.3

543

Cu/ZnO纳米片

10.9

72.7

553

Cu/ZnO纳米棒

15.3

39.1

553

Cu/ZnO纳米片

12.0

71.6

结合实验数据,选择Cu/ZnO(填“纳米棒”或“纳米片”)更有利于提高甲醇产率。

(5) 下图为在某催化剂M表面发生反应Ⅱ得到单分子甲醇的反应历程(*表示吸附态),   kJ⋅mol-1(“eV”表示电子伏特,指一个电子的电位差加速后所获得的动能,leVJ,mol-1)。

(6) 对于反应Ⅱ,下列说法正确的是___________。 A. 低温、高压有利于提高转化为甲醇的平衡转化率 B. 增大的初始投料比,有利于提高转化为甲醇的平衡转化率 C. 使用催化剂M生成甲醇的反应历程中,是该反应的决速步 D. 及时分离出水可加快上述反应的反应速率
综合题 普通