1 . 天然气、石油钻探过程会释放出、等气体。
Ⅰ.某种将和共活化的工艺涉及反应如下:
①
②
③
④
恒压密闭容器中,反应物的平衡转化率、部分生成物的选择性与温度关系如图所示。
已知:ⅰ.和的初始物质的量相等;
ⅱ.COS的选择性,的选择性;
ⅲ.产率=转化率×选择性。回答下列问题:
(1)_______ 。
(2)温度高于时,的转化率大于,原因是_______ 。
(3)达到平衡时,反应体系中_______ 。
(4)催化剂对反应②具有高选择性,通过理论计算得到反应的主要路径如下图。请在答题纸对应区域绘出 过渡态的示意图_______ 。Ⅱ.我国科学家设计了一种协同转化装置,实现对天然气中和的高效去除,其中电极分别为石墨烯(石墨烯包裹的)和石墨烯。过程如图所示:(5)出口气体组成为_______ 。
(6)阳极区发生反应为:
①;
②_______ 。
(7)工作时,石墨烯电极区的基本保持不变,原因是_______ 。
Ⅰ.某种将和共活化的工艺涉及反应如下:
①
②
③
④
恒压密闭容器中,反应物的平衡转化率、部分生成物的选择性与温度关系如图所示。
已知:ⅰ.和的初始物质的量相等;
ⅱ.COS的选择性,的选择性;
ⅲ.产率=转化率×选择性。回答下列问题:
(1)
(2)温度高于时,的转化率大于,原因是
(3)达到平衡时,反应体系中
(4)催化剂对反应②具有高选择性,通过理论计算得到反应的主要路径如下图。
(6)阳极区发生反应为:
①;
②
(7)工作时,石墨烯电极区的基本保持不变,原因是
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解题方法
2 . 某化学兴趣小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。
(1)如图,为某化学兴趣小组依据氧化还原反应:___________ (用离子方程式表示)设计的原电池装置,当导线中通过0.5mol电子的电量时,理论上石墨电极上产生气体体积为___________ L(标准状况下)。
(2)该实验小组的同学发现,用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中,滴加几滴酚酞试剂,溶液变红,针对这一现象,某同学的假设是:铁电极材料不纯(材料中含有碳杂质),所以发生了___________ 腐蚀(填“吸氧”或“析氢”),试写出使酚酞溶液变红的电极反应式为___________ 。
(3)如图其他条件不变,若将盐桥换成n型铜丝,一段时间后,乙装置中石墨为___________ 极(填“正”、“负”、“阴”或“阳”),乙装置中总反应的离子方程式为___________ ,该反应为___________ (填“自发”或“非自发”)的氧化还原反应。(4)如图其他条件不变,若将盐桥换成铜丝与石墨相连成n型,一段时间后,乙装置中与铜丝相连的石墨电极上发生的电极反应式为___________ ,产物常用___________ 检验,一段时间后,乙装置中溶液pH___________ (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(1)如图,为某化学兴趣小组依据氧化还原反应:
(2)该实验小组的同学发现,用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中,滴加几滴酚酞试剂,溶液变红,针对这一现象,某同学的假设是:铁电极材料不纯(材料中含有碳杂质),所以发生了
(3)如图其他条件不变,若将盐桥换成n型铜丝,一段时间后,乙装置中石墨为
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解题方法
3 . 以次氯酸盐为有效成分的消毒剂应用广泛。电解溶液制备溶液的装置示意如下。【制备】
(1)产生
①生成的反应包括:、、___________ 。
②测所得溶液,试纸先变蓝后褪色,说明溶液具有的性质是___________ 。
(2)相同温度下,在不同初始下电解溶液,对浓度影响如下所示。推测浓度在为3或13时较小的原因:
Ⅰ.时,的溶解度减小
Ⅱ.时,___________
①根据化学平衡移动原理,推测Ⅰ合理。依据的化学平衡是___________ 。
②补全猜想Ⅱ,经过检验,推测Ⅱ成立___________ 。
根据上述实验,说明电解法制备溶液,初始不宜过小或过大。
(3)用同样方法电解溶液制备,电解难以持续,推测原因:___________ 。
【测量】
(4)取所得样液,加水稀释。依次加入溶液、稀。析出的用标准溶液滴定至浅黄色时,滴加2滴淀粉溶液,继续滴定至终点,共消耗溶液。(已知:)样液中___________ 。
(1)产生
①生成的反应包括:、、
②测所得溶液,试纸先变蓝后褪色,说明溶液具有的性质是
(2)相同温度下,在不同初始下电解溶液,对浓度影响如下所示。推测浓度在为3或13时较小的原因:
Ⅰ.时,的溶解度减小
Ⅱ.时,___________
①根据化学平衡移动原理,推测Ⅰ合理。依据的化学平衡是
②补全猜想Ⅱ,经过检验,推测Ⅱ成立
根据上述实验,说明电解法制备溶液,初始不宜过小或过大。
(3)用同样方法电解溶液制备,电解难以持续,推测原因:
【测量】
(4)取所得样液,加水稀释。依次加入溶液、稀。析出的用标准溶液滴定至浅黄色时,滴加2滴淀粉溶液,继续滴定至终点,共消耗溶液。(已知:)样液中
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4 . 国家主席习近平提出了中国应对气候变化的两个目标:二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,于2060年前实现碳中和。杭州亚运会火炬使用的燃料为“零碳甲醇”,是利用焦炉气中的H2与从工业尾气中捕集的二氧化碳反应合成,实现废碳再生、循环内零碳排放。
(1)已知:某温度下物质的相对能量如下图1所示,在In2O3催化下用CO2(g)和H2(g)制备CH3OH(g)的反应原理如图2。___________ 。
①该反应在___________ (填“高温”或“低温”)下能自发进行。
②向一绝热恒容密闭容器中充入等物质的量的H2和CO2进行反应,下面不能判断该反应已达到平衡状态的是___________ 。
A混合气体的密度保持不变 B.总压强不变
C.平衡常数不变 D.H2的转化率保持不变
(2)煤制甲醇的生产工艺中,由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)可直接制备甲醇,主要包括以下三个反应:
ⅰ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1=+41.1kJ/mol
ⅱ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=+90.1kJ/mol
ⅲ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H3
t℃、100kPa下,将3molH2(g)、1molCO2(g)和6molKr(g)投入一恒容密闭容器中发生反应。反应达到平衡时,测得容器中CH3OH(g)为0.5mol、CO(g)为0.2mol。
①CO2的平衡转化率为___________ 。
②反应ⅱ的平衡常数Kx=___________ (保留位小数)[对于反应aM(g)+bN(g)cZ(g)+dQg),Kx=,x为物质的量分数]。
(3)2023年11月20日,福岛核电站第三批次核污水排放结束,从8月24日正式开启排污,不到三个月的时间,己有超2.3万吨核污水流入太平洋,引发了国际社会的广泛关注和担忧。铀(U)可用作核燃料,核废料中+6价的铀[]可以通过电化学还原法处理,+6价的铀被还原为U4+的电化学装置如图所示:①阴极的电极反应为:___________ 。
②阴极上可能发生副反应:+3H++2e-=HNO2+H2O、2HNO2+U4+=+2NO↑+2H+,为了减少副反应造成的影响,可向阴极区溶液中加入N2H5NO3,发生的反应为:2HNO2+=N2O↑+N2↑+3H2O+H+,溶液中加入N2H5NO3的具体作用是___________ 。
③电还原处理+6价的铀转移1rnole-,阴极区H+减少___________ mol(不考虑副反应)。
(1)已知:某温度下物质的相对能量如下图1所示,在In2O3催化下用CO2(g)和H2(g)制备CH3OH(g)的反应原理如图2。
请写出制备甲醇的热化学方程式为:
①该反应在
②向一绝热恒容密闭容器中充入等物质的量的H2和CO2进行反应,下面不能判断该反应已达到平衡状态的是
A混合气体的密度保持不变 B.总压强不变
C.平衡常数不变 D.H2的转化率保持不变
(2)煤制甲醇的生产工艺中,由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)可直接制备甲醇,主要包括以下三个反应:
ⅰ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1=+41.1kJ/mol
ⅱ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=+90.1kJ/mol
ⅲ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H3
t℃、100kPa下,将3molH2(g)、1molCO2(g)和6molKr(g)投入一恒容密闭容器中发生反应。反应达到平衡时,测得容器中CH3OH(g)为0.5mol、CO(g)为0.2mol。
①CO2的平衡转化率为
②反应ⅱ的平衡常数Kx=
(3)2023年11月20日,福岛核电站第三批次核污水排放结束,从8月24日正式开启排污,不到三个月的时间,己有超2.3万吨核污水流入太平洋,引发了国际社会的广泛关注和担忧。铀(U)可用作核燃料,核废料中+6价的铀[]可以通过电化学还原法处理,+6价的铀被还原为U4+的电化学装置如图所示:①阴极的电极反应为:
②阴极上可能发生副反应:+3H++2e-=HNO2+H2O、2HNO2+U4+=+2NO↑+2H+,为了减少副反应造成的影响,可向阴极区溶液中加入N2H5NO3,发生的反应为:2HNO2+=N2O↑+N2↑+3H2O+H+,溶液中加入N2H5NO3的具体作用是
③电还原处理+6价的铀转移1rnole-,阴极区H+减少
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5 . 某电化学锂富集装置如图,工作步骤如下:Ⅰ.向MnO2所在腔室通入海水,启动电源乙,使海水中进入MnO2结构形成;Ⅱ.关闭电源乙和海水通道,启动电源甲,同时向电极a上通入O2.下列说法错误的是
A.电极b与电源乙的正极相连 |
B.步骤Ⅰ时,腔室2中的进入MnO2所在腔室 |
C.步骤Ⅱ时,阳极的电极反应式为 |
D.在电极a上每消耗5.6 L O2(换算成标准状况),腔室1质量增加7 g |
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597次组卷
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5卷引用:东北三省2024届高三下学期三校二模联考化学试题
东北三省2024届高三下学期三校二模联考化学试题黑龙江省哈尔滨市三校联考2024届高三二模化学试题江西省南昌十九中2023-2024学年高三下学期第一次模拟考试化学试卷 东北三省2024届高三下学期三校二模联考化学试题(已下线)题型8 反应热 电化学的综合考查(25题)-2024年高考化学常考点必杀300题(新高考通用)
解题方法
6 . 如图所示,甲、乙两池电极材料都是铁棒和碳棒,请回答下列问题:(1)若两池中电解质溶液均为溶液,则反应一段时间后:
①乙池中阳极的电极反应式是_______ 。
②若要保护金属铁,可将甲池中的C棒换成棒,则该防护方法称为_______ 。
(2)若两池中电解质溶液均为饱和溶液:
①写出乙池中总反应的离子方程式_______ 。
②甲池中碳极上电极反应式是_______ 。
③若乙池转移后停止实验,池中电解质溶液体积是,则室温下溶液混合均匀后的_______ 。
①乙池中阳极的电极反应式是
②若要保护金属铁,可将甲池中的C棒换成棒,则该防护方法称为
(2)若两池中电解质溶液均为饱和溶液:
①写出乙池中总反应的离子方程式
②甲池中碳极上电极反应式是
③若乙池转移后停止实验,池中电解质溶液体积是,则室温下溶液混合均匀后的
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解题方法
7 . 据报道,最近有科学家设计了一种在常压下运行的集成基质子陶瓷膜反应器(),将与质子陶瓷燃料电池相结合进行电化学法合成氨的原理如图所示,下列说法正确的是
A.阳极的电极反应式为 |
B.阴极可能发生副反应 |
C.质子()通过交换膜由阳极区向阴极区移动 |
D.理论上电路中通过电子时阴极最多产生 |
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解题方法
8 . 在“碳达峰”、“碳中和”的发展背景下,利用生产高能燃料和高附加值化学品,有利于实现碳资源的有效循环。
I.催化加氢合成甲醇是重要的碳捕获利用与封存技术,该过程主要发生下列反应:
反应①
反应②
回答下列问题:
(1)继续加氢生成气态甲醇的热化学方程式为_______ 。
(2)在密闭容器中,维持压强和投料比不变,平衡时和在含碳产物中物质的量分数及的转化率随温度的变化如图所示。①图中代表的物质的量分数随温度变化的曲线为_______ (填“I”或“Ⅱ”)。
②150~250℃范围内转化率随温度升高而降低的原因是_______ 。
③在压强为p的恒温恒压密闭容器中加入1和3反应,达到平衡状态时的转化率为20%,生成的物质的量为0.1,则甲醇(g)的选择性为_______ %[甲醇选择性],。在该温度下的压强平衡常数=_______ (列出计算式,分压=总压×物质的量分数)。
Ⅱ.2021年9月,《科学》杂志发表论文,介绍人类首次以二氧化碳为原料,不依赖植物光合作用,直接经过11步路径人工合成淀粉。前两步,是先将二氧化碳还原为甲醛。(3)写出前两步总反应的化学方程式_______ 。
Ⅲ.近年,科学家发现,可用光电化学法将还原为有机物实现碳资源的再生利用,其装置如左图所示,其他条件一定时,恒定通过电解池的电量,电解得到的部分还原产物的法拉第效率()随电解电压的变化如图所示:
其中,,n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量,F表示法拉第常数。
(4)当电解电压为V时,阴极生成的电极反应式为_______ 。
(5)当电解电压为V时,电解生成的和的物质的量之比为2∶3,则图中生成的法拉第效率为_______ 。
I.催化加氢合成甲醇是重要的碳捕获利用与封存技术,该过程主要发生下列反应:
反应①
反应②
回答下列问题:
(1)继续加氢生成气态甲醇的热化学方程式为
(2)在密闭容器中,维持压强和投料比不变,平衡时和在含碳产物中物质的量分数及的转化率随温度的变化如图所示。①图中代表的物质的量分数随温度变化的曲线为
②150~250℃范围内转化率随温度升高而降低的原因是
③在压强为p的恒温恒压密闭容器中加入1和3反应,达到平衡状态时的转化率为20%,生成的物质的量为0.1,则甲醇(g)的选择性为
Ⅱ.2021年9月,《科学》杂志发表论文,介绍人类首次以二氧化碳为原料,不依赖植物光合作用,直接经过11步路径人工合成淀粉。前两步,是先将二氧化碳还原为甲醛。(3)写出前两步总反应的化学方程式
Ⅲ.近年,科学家发现,可用光电化学法将还原为有机物实现碳资源的再生利用,其装置如左图所示,其他条件一定时,恒定通过电解池的电量,电解得到的部分还原产物的法拉第效率()随电解电压的变化如图所示:
其中,,n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量,F表示法拉第常数。
(4)当电解电压为V时,阴极生成的电极反应式为
(5)当电解电压为V时,电解生成的和的物质的量之比为2∶3,则图中生成的法拉第效率为
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9 . 从废旧锌锰电池处理后的废料[含、、、Fe等]制备Zn和的一种工艺流程如图:已知:Mn的金属活动性强于Fe,在pH大于5.5时易被氧化。
下列说法不正确的是
下列说法不正确的是
A.“还原焙烧”的主要作用是还原锰元素,有利于“酸浸”时溶出 |
B.“酸浸”过程得到的滤渣主要成分为炭黑 |
C.“净化”时应该先通氧气氧化亚铁离子,后加入调节溶液的pH小于5.5,使沉淀 |
D.“电解”时阳极反应式为 |
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解题方法
10 . 某学生欲完成2HCl+2Ag=2AgCl+H2↑反应,设计了下列四个实验,你认为可行的实验是
A. | B. | C. | D. |
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