(14分)下图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:(1)已知该产业链中某反应的平衡表达式为:K=,它所对应的化学反应为:           

(14分)下图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:(1)已知该产业链中某反应的平衡表达式为:K=,它所对应的化学反应为:           

题型:不详难度:来源:
(14分)下图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:

(1)已知该产业链中某反应的平衡表达式为:K=,它所对应的化学反应为:                    
(2)已知在一定温度下,各反应的平衡常数如下:
C(s)+C02(g) 2C0(g),K1         ①
CO(g)+H20(g) H2(g)+C02(g),K2      ②
C(s)+H20(g) CO(g)+H2(g),K3       ③
K1、K2、K3,之间的关系是:       ,反应①的平衡常数K随温度的升高而    (增大/减小/不变)。
一定温度下,在三个容积均为2L的容器中均进行着③反应,各物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示。请填写表中相应的空格。

简述理由:                            
(3)该产业链中氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如N0、N02、N204等。对反应N2O4(g) 2N02(g) △H>O,在温度为T1、T2时,平衡体系中N02的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是(    )

A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
D.由状态B到状态A,可以用加热的方法
(4)如果(3)中的反应达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N204、N02的量),反应速率v与时间t关系如图所示。图中t4时引起平衡移动的条件可能是            ;图中表示平衡混合物中N02的含量最高的一段时间是    
答案


解析

举一反三
下列说法正确的是(  )
A 活化分子的每一次碰撞都能够发生化学反应
B 反应物用量增加后,有效碰撞次数增多,反应速率增大
C 能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子   
D 加入催化剂对化学反应速率无影响
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H2O由液态变为气态的过程可以用下式来表示:
H2O(l) H2O(g)。我们也可以用平衡移动原理来解释这一变化中的一些问题,如:H2O的汽化是吸热过程,所以温度升高,平衡向生成更多的H2O(g)的方向移动。请回答下面两个问题:
(1)减小压强,平衡向      移动。所以高山上由于空气稀薄,水的沸点比平地上
      (填高或低)。高压锅中水的沸点比普通锅中水的沸点      (填高或低)。
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下列说法正确的是       (   )
A.常温下,反应4Fe(OH)2(s)+2H2O(1)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)能自发进行,则该反应的△H<0
B.浑浊的苯酚试液中加入饱和Na2CO3溶液变澄清,则酸性:苯酚>碳酸
C.同一可逆反应使用不同的催化剂时,高效催化剂可增大平衡转化率
D.等体积、等物质的量浓度的HA与NaA(ttA为弱酸)混合,所得混合液的酸碱性取决于Ka(HA)的大小
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(14分)二甲醚(CH3OCH。)和甲醇(CH3OH)被称为21世纪的新型燃料,具有清洁、高效等优良的性能。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下:

(1)催化反应室B中CO与H2合成二甲醚的化学方程式为          .
(2)催化反应室A中发生的反应为:
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)……(I)、CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)……(Ⅱ)催化反应室C中发生的反应为:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)……(Ⅲ)、CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)……(Ⅳ)
①已知:原子利用率=×100%,试求反应(Ⅳ)的原子利用率为       
②反应(Ⅳ)的△S         0(填“>”、“=”或“<”)。
③在压强为5MPa,体积为VL的反应室c中,amol CO与20mol H2在催化剂作用下发生反应(Ⅲ)生成甲醇,CO的转化率与温度的关系如右图。则该反应的△H     0(填“>”、“=”或“<”)。300℃时该反应的平衡常数K=         (用含字母的代数式表示)。

(3)我国某科研所提供一种碱性“直接二甲醚燃料电池”。
该燃料电池负极的电极反应式为:
CH3OCH3一12e+16OH=2CO2-3+11H2O。有人提出了一种利用氯碱工业产品治理含二氧化硫(体积分数为x)废气的方法如下:
①将含SO2的废气通人电解饱和食盐水所得溶液中,得NaHSO3溶液;
②将电解饱和食盐水所得气体反应后制得盐酸;
③将盐酸加入NaHSO3溶液中得SO2气体回收。
用上述碱性“直接二甲醚燃料电池”电解食盐水来处理标准状况下VL的废气,计算消耗二甲醚的质量。
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燃煤废气、汽车尾气中的氮氧化物(NOx)、一氧化碳等有害气体,常用下列方法处理,以减少对环境的污染。
(1)对燃煤废气进行脱硝处理时,常利用甲烷催化还原氮氧化物,如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)  △H=-1160 kJ·mol-1
则1molCH4将NO2还原为N2的反应热为     
(2)除氮氧化物及CO外,汽车尾气中还含有碳氢化合物等污染物,下图是汽车尾气转化研究的示意图:表示的是Pt/Al2O3/Ba表面吸附与解吸作用的机理,氮氧化物是NO2,碳氢化合物是CxHy,写出两者反应的化学方程式:     ,Pt/Al2O3/Ba的作用是     

(3)平衡常数K的数值大小,是衡量化学反应进行程度的标志,K的数值越大,化学反应的限度越大,反应物反应的越充分。在25℃时,下列反应的平衡常数如下:
N2(g)+O2(g)2NO(g)                   K1=1×1030  ㈠
2H2(g)+O2(g)2H2O(g)        K2=2×1081   ㈡
2CO2 (g)2CO(g)+O2(g)        K3=4×1092  ㈢
①常温下,反应2H2O(g)    2H2(g)+O2(g) 平衡常数K     
②关于以上反应,下列说法正确的是     
A.常温下,NO,H2O,CO2三种化合物分解放出氧气的倾向大小顺序:NO>H2O>CO2
B.若升高温度,反应㈢的平衡常数K3将增大
C.若只增加压强,且反应物、生成物状态不变,反应㈠平衡不发生移动,平衡常数不变;反应㈡平衡朝正向移动,平衡常数增大
D.若增加汽车发动机空气的进气量,可同时减少氮氧化物和一氧化碳的排放
③基于环保法规,要求改装汽车尾气处理装置,达到使氮氧化物(NO)、一氧化碳转化为无污染、可排放的气体的目的。改装的方法主要是加入有效催化剂,请你根据以上有关数据分析,在不改变其它条件的情况下,可使用催化剂除污染气体的原因:     
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