解题方法
1 . 一定温度下,分别将两种亚硫酸氢盐加热分解,达平衡时的压强分别为、。
ⅰ.
ⅱ.
在该温度下,将一定质量的与加入某密闭容器中,平衡时,三种固体均存在。下列说法不正确 的是
ⅰ.
ⅱ.
在该温度下,将一定质量的与加入某密闭容器中,平衡时,三种固体均存在。下列说法
A.平衡时,, |
B.保持恒温将容器体积压缩,再次平衡时各气体的浓度均减小 |
C.保持恒温、恒压,若再通入少量,再次平衡时容器内的物质的量不变 |
D.保持恒温、恒容,若再通入少量,再次平衡时体系的总压强不变 |
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2 . 化学反应速率及限度以及电化学等知识的研究对生产生活有着重要的意义,回答下列问题:
I.一定温度下,在2L的恒容密闭容器中,固体A、三种气态物质X、Y、Z的物质的量随时间变化曲线如图所示:(1)该反应的化学方程式是___________ 。
(2)平衡时容器内气体压强与初始时之比为___________ 。
(3)反应进行到5s时___________ (填“>”“<”或“=”)10s时。
(4)如该反应改为在恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器中进行,该反应达到平衡状态的标志是___________ (填字母)
A.混合气体的总质量保持不变
B.X、Z的反应速率比为1:2
C.容器内混合气体的压强保持不变
D.容器内混合气体的密度保持不变
E.容器内温度保持不变
Ⅱ.
(5)甲醇作为再生能源,可以做燃料电池的燃料,如图是以NaOH溶液为电解质溶液的甲醇燃料电池,电极a的电极反应式为___________ 。如该装置放电结束后,右池仍是纯净的氢氧化钠溶液,则中间使用___________ (填“阳离子”或“阴离子”)交换膜,当消耗1mol甲醇时,溶液中有___________ mol离子移向___________ (填“a”或“b”)极。
I.一定温度下,在2L的恒容密闭容器中,固体A、三种气态物质X、Y、Z的物质的量随时间变化曲线如图所示:(1)该反应的化学方程式是
(2)平衡时容器内气体压强与初始时之比为
(3)反应进行到5s时
(4)如该反应改为在恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器中进行,该反应达到平衡状态的标志是
A.混合气体的总质量保持不变
B.X、Z的反应速率比为1:2
C.容器内混合气体的压强保持不变
D.容器内混合气体的密度保持不变
E.容器内温度保持不变
Ⅱ.
(5)甲醇作为再生能源,可以做燃料电池的燃料,如图是以NaOH溶液为电解质溶液的甲醇燃料电池,电极a的电极反应式为
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3 . 新能源是未来能源发展的方向,积极发展氢能是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。
(1)工业上常利用合成二甲醚,其工艺流程如下:请写出直接加氢合成的热化学方程式:___________ 。
(2)通过加氢也可制得甲醇,其反应历程如图,下列说法正确的是___________ (填序号)。①Cu—ZnO—做催化剂,气体以一定的流速通过其表面,但对反应物的平衡转化率无影响
②该过程中,既有极性键和非极性键的断裂,也有极性键和非极性键的形成
③整个实验过程中原子的利用率达到了100%
④通过加氢制甲醇的反应式为
(3)将含有大量的空气吹入溶液中,再把从溶液中提取出来,并使之与在催化剂作用下生成可再生能源甲醇,相关反应如下:
反应I:
反应II:
①现使用一种催化剂(CZZA/rGO),按(总量为amol)投料于恒容密闭容器中进行反应,的平衡转化率和甲醇的选择率(甲醇的选择率为转化的中生成甲醇的物质的量分数)随温度的变化趋势如图所示(忽略温度对催化剂的影响)。在513K达平衡时,反应体系内甲醇的物质的量为___________ mol(列出计算式);随着温度的升高,的平衡转化率增加,但甲醇的选择率降低,请分析其原因:___________ 。②将和充入2L恒容密闭容器中,使其仅按反应I进行,在不同催化剂作用下,相同时间内的转化率随温度变化如图示。下列说法错误的是___________ (填字母)。A.根据图中曲线分析,催化剂I的催化效果最好
B.b点可能等于
C.a点转化率比c点高可能的原因是该反应为放热反应,升温平衡逆向移动,转化率降低
D.与的浓度比保持1∶3不再变化,说明该反应已达平衡状态
③若将密闭容器恒定为1L,温度为180℃,起始时充入和,使其仅按反应II进行。已知:反应速率,平衡转化率为60%。该温度下与的比值为___________ (保留两位有效数字)。
(1)工业上常利用合成二甲醚,其工艺流程如下:请写出直接加氢合成的热化学方程式:
(2)通过加氢也可制得甲醇,其反应历程如图,下列说法正确的是
②该过程中,既有极性键和非极性键的断裂,也有极性键和非极性键的形成
③整个实验过程中原子的利用率达到了100%
④通过加氢制甲醇的反应式为
(3)将含有大量的空气吹入溶液中,再把从溶液中提取出来,并使之与在催化剂作用下生成可再生能源甲醇,相关反应如下:
反应I:
反应II:
①现使用一种催化剂(CZZA/rGO),按(总量为amol)投料于恒容密闭容器中进行反应,的平衡转化率和甲醇的选择率(甲醇的选择率为转化的中生成甲醇的物质的量分数)随温度的变化趋势如图所示(忽略温度对催化剂的影响)。在513K达平衡时,反应体系内甲醇的物质的量为
B.b点可能等于
C.a点转化率比c点高可能的原因是该反应为放热反应,升温平衡逆向移动,转化率降低
D.与的浓度比保持1∶3不再变化,说明该反应已达平衡状态
③若将密闭容器恒定为1L,温度为180℃,起始时充入和,使其仅按反应II进行。已知:反应速率,平衡转化率为60%。该温度下与的比值为
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4 . 向刚性密闭容器中加入和一定量的,发生反应: 。不同温度下,的平衡转化率随起始的变化如图所示。下列说法错误的是
A.温度: |
B.A、B、C点对应的平衡常数: |
C.A、B、C点对应的气体的平均摩尔质量: |
D.A、B点对应的压强: |
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5 . 煤制天然气的关键步骤是从合成气中生产CH4.合成气转化为CH4的过程中涉及以下反应:
I.
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)煤的综合利用途径主要有干馏、气化和液化,煤的干馏属于___________ 变化(填“物理”或“化学”)。
(2)已知几种物质的燃烧热如下表:
结合上述数据,可知△H3=___________ kJ·mol-1。
(3)向添加了催化剂的管式反应器中以一定的气体流速通入合成气,,在一定温度下发生上述反应,在管式反应器的进、出口检测各成分的含量,并计算下列物理量:
CO转化率:
CH4选择性:
①对于反应I,下列说法正确的是___________ (填序号)。
A.混入N2能提高CO的平衡转化率
B.管式反应器的进、出口气体压强相同时,说明反应在反应器内已达平衡
C.在恒容密闭容器中反应达到平衡后,降低温度可使α(CO)增大
D.为了提高Y(CH4),需要使α(CO)增大的同时抑制反应Ⅰ以外的化学反应
②某次实验过程中测得如下数据:
此次实验中___________ (保留3位有效数字),氢气的转化率α(H2)=___________ 。
(4)利用太阳能电池在室温下能将CH4转化为CH3OH,工作原理如图所示:①电池工作一段时间后,电解质溶液的pH变为10,此时溶液中___________ 。
已知:H2CO3的,
②CH4转化为CH3OH的电极反应式为___________ 。
I.
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)煤的综合利用途径主要有干馏、气化和液化,煤的干馏属于
(2)已知几种物质的燃烧热如下表:
物质 | CO(g) | H2(g) | CH3OH(g) |
燃烧热ΔH/(kJ·mol-1) | -283.0 | -285.8 | -764.6 |
(3)向添加了催化剂的管式反应器中以一定的气体流速通入合成气,,在一定温度下发生上述反应,在管式反应器的进、出口检测各成分的含量,并计算下列物理量:
CO转化率:
CH4选择性:
①对于反应I,下列说法正确的是
A.混入N2能提高CO的平衡转化率
B.管式反应器的进、出口气体压强相同时,说明反应在反应器内已达平衡
C.在恒容密闭容器中反应达到平衡后,降低温度可使α(CO)增大
D.为了提高Y(CH4),需要使α(CO)增大的同时抑制反应Ⅰ以外的化学反应
②某次实验过程中测得如下数据:
物质 | ||||
n/mol | 1.00 | 0.87 | 0.02 | 0.01 |
(4)利用太阳能电池在室温下能将CH4转化为CH3OH,工作原理如图所示:①电池工作一段时间后,电解质溶液的pH变为10,此时溶液中
已知:H2CO3的,
②CH4转化为CH3OH的电极反应式为
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解题方法
6 . 甲醇水蒸气重整制氢转换条件温和、副产物少,成为了诸多富氢燃料的首选之一。甲醇水蒸气重整制氢过程中的化学反应如下:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
(1)______ ,若反应ⅰ正反应的活化能,则逆反应的活化能______ 。
(2)下图为含碳产物的选择性(CO的选择性是指反应生成CO的甲醇占转化的甲醇的百分比)及产氢率随水醇物质的量之比()的变化图像,曲线______ 是选择性曲线。由图可知,下列最优水醇物质的量之比是______ 。A.1.2 B.1.7 C.2.5
(3)若甲醇水蒸气重整反应是在吸附剂CaO存在的情况下进行的,产氢量随温度和之比的影响如下图所示。已知吸附剂CaO的碳酸化反应为: 。①当一定时,温度小于230℃,随温度升高产氢量增加;温度大于300℃时,产氢量随温度升高而降低,降低的原因______ 。
②在温度为T℃的恒容密闭的石英管中,加入碳酸钙,加热至反应完全后(碳酸钙始终有剩余),测得二氧化碳压强为a kPa。在相同温度下的恒容密闭石英管中按通入水蒸气和甲醇,并加入适量CaO,测得压强为,待反应达平衡后,测得二氧化碳的选择性为80%,氢气的分压为b kPa,若氧化钙对二氧化碳的吸收率为50%,则的平衡分压为______ kPa,反应ⅲ的______ 。若继续加入甲醇,则______ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
(1)
(2)下图为含碳产物的选择性(CO的选择性是指反应生成CO的甲醇占转化的甲醇的百分比)及产氢率随水醇物质的量之比()的变化图像,曲线
(3)若甲醇水蒸气重整反应是在吸附剂CaO存在的情况下进行的,产氢量随温度和之比的影响如下图所示。已知吸附剂CaO的碳酸化反应为: 。①当一定时,温度小于230℃,随温度升高产氢量增加;温度大于300℃时,产氢量随温度升高而降低,降低的原因
②在温度为T℃的恒容密闭的石英管中,加入碳酸钙,加热至反应完全后(碳酸钙始终有剩余),测得二氧化碳压强为a kPa。在相同温度下的恒容密闭石英管中按通入水蒸气和甲醇,并加入适量CaO,测得压强为,待反应达平衡后,测得二氧化碳的选择性为80%,氢气的分压为b kPa,若氧化钙对二氧化碳的吸收率为50%,则的平衡分压为
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157次组卷
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3卷引用:山东省德州市2024届高三下学期三模化学试题
7 . 一定温度下,在恒容密闭容器中发生可逆反应:,已知、、HI的起始浓度分别为0.1、0.3、0.2,当反应达到平衡时,下列数据合理的是
A. | B. |
C. | D. |
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8 . 温度时,向容积为的密闭容器中加入A(足量)和B,发生反应,第时,温度调整到(忽略调整温度时所用的时间且反应中没有使用催化剂)。测得各时刻B的物质的量如下表所示。下列说法正确的是
0 | |||||||
2.00 | 1.50 | 1.25 | 1.15 | 1.00 | 0.88 | 0.78 |
A.,用A表示该反应的平均化学反应速率为 |
B.混合气的平均相对分子质量不变时,该反应已达到平衡状态 |
C.由表中数据可知 |
D.若时反应达到平衡,B的转化率为 |
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9 . 已知:,温度时的平衡常数。温度时,在①、②、③、④四个相同体积的恒容容器中投料,起始浓度如下表所示。下列判断不正确 的是
温度 | 容器编号 | 起始浓度/ | |||
① | 0.1 | 0.1 | 0 | 0 | |
② | 0.2 | 0.1 | 0 | 0 | |
③ | 0.1 | 0.2 | 0.1 | 0.1 | |
④ | 0.04 | 0.04 | 0.06 | 0.06 |
A.容器①达到平衡,用表示的化学反应速率为: |
B.容器③中反应向正反应方向进行 |
C.容器④中反应向正反应方向进行,则 |
D.已知:,若的状态为液态,则能量变化曲线可能为图中① |
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10 . “液态阳光”即“清洁甲醇”,是指生产过程中碳排放极低或为零时制得的甲醇。
Ⅰ.利用太阳能光解水制备的与反应,即可制备清洁燃料甲醇,以助力“碳中和”。
加氢制备甲醇的体系中发生以下化学反应:
①合成甲醇反应:
②逆水煤气变换反应:
③CO合成甲醇反应:
(1)科学家研究表明,使用催化剂可以显著提高合成甲醇的效率。基态Cu核外电子的运动状态有___________ 种,Zn元素位于元素周期表___________ 区。
(2)由与合成甲醇的反应热___________ 。
(3)在不同压强下,按照与的物质的量比为进行投料,在容器中发生上述三个反应,平衡时,和在含碳产物(和CO)中物质的量分数及的转化率随温度的变化如图。①压强、、由小到大的顺序为___________ ,曲线___________ (填“m”或“n”)代表在含碳产物中物质的量分数。
②为同时提高转化率和甲醇的选择性,请写出一条可以采取的措施:___________ 。
(4)在温度为250℃,体积为2L的密闭容器中,通入和,只发生反应①和②,达到平衡时,容器中转化率为60%,CO浓度为,则逆水煤气变换反应的压强平衡常数___________ ,产物的选择性___________ 。[注:]。
(5)光催化也可以制备清洁燃料甲醇。铜基纳米光催化材料还原的机理如图所示,光照时低能价带发生:。JLAN光催化原理与电解原理类似,请写出高能导带的电极反应式:___________ 。
Ⅰ.利用太阳能光解水制备的与反应,即可制备清洁燃料甲醇,以助力“碳中和”。
加氢制备甲醇的体系中发生以下化学反应:
①合成甲醇反应:
②逆水煤气变换反应:
③CO合成甲醇反应:
(1)科学家研究表明,使用催化剂可以显著提高合成甲醇的效率。基态Cu核外电子的运动状态有
(2)由与合成甲醇的反应热
(3)在不同压强下,按照与的物质的量比为进行投料,在容器中发生上述三个反应,平衡时,和在含碳产物(和CO)中物质的量分数及的转化率随温度的变化如图。①压强、、由小到大的顺序为
②为同时提高转化率和甲醇的选择性,请写出一条可以采取的措施:
(4)在温度为250℃,体积为2L的密闭容器中,通入和,只发生反应①和②,达到平衡时,容器中转化率为60%,CO浓度为,则逆水煤气变换反应的压强平衡常数
(5)光催化也可以制备清洁燃料甲醇。铜基纳米光催化材料还原的机理如图所示,光照时低能价带发生:。JLAN光催化原理与电解原理类似,请写出高能导带的电极反应式:
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