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解析
| 共计 73 道试题
1 . 甲醇和乙醇都是清洁能源,也是重要的化工原料。回答下列问题:
(1)工业上利用合成气合成甲醇:
已知:①


上述反应中的___________
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中充入1molCO和1molH2,在固体催化剂作用下合成甲醇:,下列叙述错误的是___________(填字母)。
A.当CO体积分数不变时达到平衡状态
B.平衡后充入少量氩气,平衡不移动
C.平衡后再充入0.1molCO和0.1molH2,CO平衡转化率增大
D.增大催化剂质量,正、逆反应速率同倍数增大

(3)甲醇是一种潜在储氢材料。我国学者研究甲醇在钯基催化剂表面上分解制氢:,其反应历程如图a所示(吸附在催化剂表面的物种用“*”表示)。

该总反应在___________下(高温、低温、任意温度)自发进行;图示历程包括___________个基元反应;其中决速反应是反应___________(填序号),写出该步反应式:___________
(4)工业上,可以采用CO2催化还原制备CH3OH、CH3CH2OH.发生反应如下:
(主反应);
(主反应);
(副反应)。
一定温度下,在甲、乙体积相同的反应容器中分别充入1molCO2和3molH2,发生上述反应,其中一个容器使用水分子膜分离技术,另一个容器不使用水分子膜分离技术。实验测得CO2平衡转化率与压强关系如图b所示。其他条件相同,增大压强,CO2平衡转化率增大,其原因是___________;采用水分子膜分离技术的容器是___________(填“甲”或“乙”)。

(5)一定温度下,向总压强恒定为100kPa的反应器中充入1molCO2和3molH2,发生(4)中反应①②③,达到平衡时CO2转化率为60%,生成CH3CH2OH与CO各为0.1mol,则反应①的平衡常数___________。(写出数字表达式即可,分压=总压×物质的量分数)
2024-04-19更新 | 157次组卷 | 1卷引用:2024年辽宁省抚顺市普通高中高三下学期模拟考试化学试卷
2 . 2023年9月23日第19届亚运会在我国杭州正式开幕。开幕式主火炬首次使用了零碳甲醇燃料,充分体现了杭州亚运会“绿色、智能、节俭、文明”的办赛理念。已知一定条件下,催化加氢生产甲醇,发生如下反应:
反应
反应ii:
(1)反应体系中存在反应,则____________
(2)将通入密闭容器中进行反应,当改变某一外界条件(温度或压强)时,的体积分数变化趋势如图甲所示:

①平衡时,的体积分数为,则的转化率为____________。(计算结果保留三位有效数字)。
(2)轴上点的数值比____________(填“大”或“小”)。
(3)在不同压强下,按照进行投料,在容器中发生上述三个反应,平衡时,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乙所示:

①压强由大到小的顺序为____________
②曲线____________(填“”或“”)代表在含碳产物中的物质的量分数。
③在,压强为时,反应的浓度平衡常数____________(填含的表达式)。
(4)光催化制甲醇技术也是研究热点。如图丙铜基纳米光催化材料还原的机理为:光照时,低能价带失去电子并产生空穴(,具有强氧化性)。
①光催化原理与电解原理类似,写出高能导带的电极反应式:____________
②太阳光激发下,在导带和价带中除了产生电子和空穴外,还会生成____________(填写微粒名称)参与的还原再生。

3 . 甲烷的综合利用受到环境和能源领域的关注,是研究的重要课题。
(1)已知下列热化学方程式:
反应i:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)   △H1=-164.4kJ/mol
反应ii:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)   △H2=+41.5kJ/mol
反应iii:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)   △H3
则反应iii的△H3=_______kJ/mol,该反应在_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)对于反应iii机理,可认为该反应分两步进行。
第一步:CH4催化裂解生成H2和碳(或碳氢物种),其中碳(或碳氢物种)吸附在催化剂上;第二步:碳(或碳氢物种)和H2O反应生成CO和H2。反应过程和能量变化图如下:

整个过程中决速的步骤是_______(填Ⅰ或Ⅱ),其原因是_______
(3)在体积都为2L的多个恒容密闭容器中,分别充入1molCO2和4molH2发生上述反应i(忽略反应ii和iii),在不同温度下反应相同时间,测得lgk(lgk或lgk)、H2转化率与温度关系如图所示。已知该反应的速率方程为v=kc(CO2)∙c4(H2),v逆=kc(CH4)c2(H2O),其中、k、k为速率常数,只受温度影响。

①代表lgk曲线的是_______(填“X”或“Y”)。
②Z曲线上表示一定未达到化学平衡状态的点是_______
③假设T,温度下经过30s反应达到a点状态,H2的平均反应速率为_______,该温度下平衡常数计算式为_______
(4)利用某电化学装置可实现CH4和CO2的耦合转化,其原理如图所示。转化过程中阳极反应式为_______
2024-03-16更新 | 49次组卷 | 1卷引用:广西三新学术联盟2023-2024学年高三上学期11月月考化学试题
4 . 氢气和碳氧化物反应生成甲烷,有利于实现碳循环利用.涉及反应如下:
反应Ⅰ:CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)   =-206.2kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)   
反应Ⅲ:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)   =-165.0kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)_____________
(2)已知反应Ⅱ的速率方程为,其中分别为正、逆反应的速率常数。如图(lgk表示速率常数的对数:表示温度的倒数)所示a、b、c、d四条斜线中,能表示变化关系的是斜线__________(填标号)。

(3)温度时,在固定容积的容器中充入一定量的和1molCO,平衡时和CO的转化率(α)及的物质的量(n)随变化的情况如图所示。

①图中表示变化的曲线分别是____________________(填标号);_____________的选择性_____________
②已知起始充入1mol的CO和0.5mol的进行上述反应时,起始压强为。反应1的_____________(用表示):温度时,可能对应图中X、Y、Z、W四点中的__________(填标号)。
2024-03-15更新 | 356次组卷 | 4卷引用:山东省烟台市2024届高三一模化学试题
5 . CO2转化为高附加值化学品是科学家研究的重要课题。异丁烯[CH2=C(CH3)2]作为汽油添加剂的主要成分,可利用异丁烷与CO2反应来制备。
反应I:CH3CH(CH3)CH3(g)+CO2(g) CH2=C(CH3)2(g)+H2O(g)+CO(g)   ΔH1=+165.2kJ·mol1
反应II:CH3CH(CH3)CH3(g) CH2=C(CH3)2(g)+H2(g)   ΔH2
回答下列问题:
(1)已知:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)   ΔH=-41.2kJ·mol1,则ΔH2=___________
(2)向1.0L恒容密闭容器中加入1molCH3CH(CH3)CH3(g)和1molCO2(g),利用反应I制备异丁烯。已知正反应速率可表示为v=kc[CH3CH(CH3)CH3]·c(CO2),逆反应速率可表示为v=kc[CH2=c(CH3)2]·c(H2O)·c(CO),其中k、k为速率常数。
①图中能够代表k的曲线为_____(填“L1”“L2”“L3”或“L4”)。

②温度为T1时,该反应的化学平衡常数K=___________
(3)CH4-CO2重整技术是实现“碳中和”的一种理想的CO2利用技术,反应为:CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)。在pMPa时,将CO2和CH4按物质的量之比为1:1充入密闭容器中,分别在无催化剂及ZrO2催化下反应相同时间,测得CO2的转化率与温度的关系如图所示:

①a点CO2转化率相等的原因是________
②在pMPa、900°C、ZrO2催化条件下,将1molCO2、1molCH4、n molH2O充入密闭容器,CO2的平衡转化率为α,此时压强平衡常数Kp=_______(以分压表示,分压=总压×物质的量分数;写出含α、n、p的计算表达式)。
(4)利用电化学可以将CO2有效转化为HCOO,装置如图所示。

①在该装置中,左侧Pt电极上的电极反应式: _________
②装置工作时,阴极除有HCOO生成外,还可能生成副产物降低电解效率。阴极生成的副产物可能是________,标准状况下,当阳极生成O2的体积为224mL时,测得阴极区内的c(HCOO)=0.015mol/L,则电解效率_______。(忽略电解前后溶液体积的变化)已知:电解效率=100%。
2024-03-14更新 | 106次组卷 | 1卷引用:重庆市渝北中学校2023-2024学年高三下学期2月月考化学试题
6 . 工业合成氨对粮食增产、增加人口具重要价值。1913年,Haber-Bosch发明的催化合成氨技术实现了工业化生产:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),298K时反应相关数据如表所示:
ΔH(kJ·mol1)-92.2
ΔS(J·K1·mol1)-198.2
已知:化学反应吉布斯自由能变化量ΔG=ΔH -TΔS (通常温度区间,ΔH和ΔS可视为常量),ΔG与压力平衡常数Kp的关系为:lgKp = ,Kp为压力平衡常数;R为气体摩尔常数8.314 J·K1· mol1;T为热力学温度,单位:K。
(1)298K时,合成氨反应______(选填“能”或“不能”)自发进行,理由是___________
(2)实验研究表明,特定条件下,合成氨反应的速率与参与反应的物质浓度的关系式为: ν=kc(N2)·c1.5(H2)·c1(NH3),下列措施不能提高反应速率的是______
A.适度增加氮气的浓度                                                          B.适度增加氢气的浓度
C.及时将产物氨气分离出反应体系                                          D.适度提高反应温度
E.在低压下进行反应                                                              F.加入铁催化剂
(3)T℃下,设反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的平衡常数为K,反应NH3(g) N2(g)+ H2(g)的平衡常数为,则K与之间的关系是________。298K时,合成氨反应的压力平衡常数Kp(298K )=______(保留2位有效数字);向一恒定温度的刚性密闭容器中充入物质的量之比为1:1的N2和H2混合气体,初始压强为30MPa,在不同催化剂作用下反应,相同时间内H2的转化率随温度的变化如图所示,b点v_____v(填“>”、“<”或“=”)。图中a点混合气体平均相对分子质量为18.75,a点对应温度(T4)下反应的平衡常数Kp=______(保留两位有效数字,Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压物质的量分数),由此知T4______298K,(选填“>”、“<”或“=”)。

(4)格哈德·埃特尔证实氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意图如下:

下列关于合成氨反应的叙述中错误的是________。
A.过程表明在化学反应中存在化学键的断裂与形成
B.催化剂能改变化学反应的历程,使反应物化学键更易断裂,活化分子百分比增多
C.过程①③④会放出能量,过程②需吸收能量
D.常温下该反应难以进行,是因为常温下生成物的化学键难以形成

(5)合成氨工业中,原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前要经过铜氨溶液处理以除去 CO,反应为:[Cu(NH3)2]2++CO+NH3 [Cu(NH3)3CO]2+   ΔH<0。
①铜氨溶液吸收CO的适宜生产条件是_________
②吸收CO后的铜氨溶液经过适当处理再生,恢复其吸收 CO的能力,可循环使用,铜氨溶液再生的适宜条件是_________
2024-03-09更新 | 229次组卷 | 1卷引用:上海市金山中学2023-2024学年高三上学期期中化学试题
7 . 当前,实现碳中和已经成为全球的广泛共识,化学科学在此过程中发挥着至关重要的作用。
(1)已知煤的气化过程包含一系列化学反应,热化学方程式如下:
I.   
Ⅱ.   
Ⅲ.   
___________
(2)一定温度下,若向一恒容密闭容器中通入,发生反应IV:   
①下列情况表明反应已达到平衡状态的是___________(填标号)。
A.混合气体的密度保持不变       B.
C.混合气体的总压强保持不变       D.混合气体的平均摩尔质量保持不变
②已知表示各组分的分压(分压=总压×物质的量分数)。反应达到平衡时,,此时甲烷的转化率为80%。通过上述信息可知:______________________kPa;该温度下的分压平衡常数___________(列出计算式即可,用平衡分压代替平衡浓度计算)
(3)在其他条件相同,不同催化剂(Cat1、Cat2)作用下,使原料反应(该条件下发生的反应为反应Ⅳ),相同的时间,的产率随反应温度的变化如图。

①在催化剂Cat1、Cat2作用下,它们的正、逆反应活化能差值分别用(Cat1)和(Cat2)表示,则(Cat1)___________(填“>”、“<”或“=”)(Cat2)。
②y点对应的___________(填“>”“<”或“=”)z点对应的
③在催化剂作用下,有利于提高CO平衡产率的条件是___________。(任写一个)
2024-03-03更新 | 63次组卷 | 1卷引用:广西壮族自治区桂林市等3地2023-2024学年高三上学期10月月考化学试题
8 . “氢能源”的开发利用意义重大,乙醇与水催化重整制“氢”发生如下反应。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ的___________
(2)反应Ⅱ的速率,其中分别为正、逆反应速率常数。升高温度时___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)压强为100kPa下,发生上述反应,平衡时和CO的选择性、乙醇的转化率随温度的变化曲线如图。

[已知:CO的选择性
①表示CO选择性的曲线是___________(填标号);
②573K时,生成的物质的量为___________
③573K时,反应Ⅱ的标准平衡常数,其中为100kPa,为各组分的平衡分压,则反应Ⅲ的___________(列出计算式即可)。
(4)压强为100kPa,的平衡产率与温度、起始时的关系如图所示,每条曲线表示相同的平衡产率。

的平衡产率:Q点___________N点(填“>”、“=”或“<”);
②M、N两点的平衡产率相等的原因是___________
2024-03-01更新 | 584次组卷 | 2卷引用:2024届山东省日照市校际联合考试高三下学期一模化学试题
9 . H2S分解反应:H2S(g)⇌H2(g)+S2(g)   ΔH>0,在无催化剂及Al2O3催化下,H2S在反应器中不同温度下反应,间隔相同时间测定一次H2S的转化率,其转化率与温度的关系如图所示:

(1)在约1100℃时,无论有无Al2O3催化,H2S转化率几乎相等,这是因为_______
(2)在压强为p、温度为T、Al2O3催化条件下,将H2S(g)、Ar(g)按照物质的量之比为1∶n的比例进行混合,发生热分解反应:,S2平衡产率为α。掺入Ar能提高S2的平衡产率,解释说明该事实_______,平衡常数Kp=_______(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
2024-02-29更新 | 125次组卷 | 1卷引用:题型四 平衡图像原因解释-备战2024年高考化学答题技巧与模板构建
10 . 铁元素广泛存在于自然界中,铁及其化合物有着丰富的化学性质。
(1)铁粉与溶液反应,产生的体积(标准状况下)随时间变化如图。

反应平均速率_______
三点反应速率从大到小顺序是:_______
(2)常温下,溶液与溶液反应生成血红色配合物,反应方程式可表示为,下列说法正确的是_______。(填标号)
A.增大溶液的浓度,平衡常数增大
B.向上述平衡体系中加入适量固体,平衡不移动
C.加水稀释,平衡向左移动,且溶液的红色变浅
D.加入少量铁粉,减小

(3)反应在加入催化后,反应进程中的能量变化如下图所示。已知反应机理中有出现。

①写出速控步的热化学方程式:__________________________________________
②反应过程中由于浓度较低而不容易被检测到,请回答浓度较低的原因:____________________________________
(4)某些有色物质会吸收特定波长的光,吸光度与有色物质的浓度呈正比,这是分光光度法的基本原理,用公式表示为。溶液中与邻二氮菲(,一种双齿配体,其结构见下图)会生成橘黄色的配合物,反应为:;取的溶液,加入不同体积浓度均为溶液,充分反应后加水定容至,得到系列溶液,测其吸光度,结果如下表:

根据此数据,可以推断反应计量数,并计算值,且可利用分光光度法测定未知溶液中的浓度。
已知:1.为吸光度,无单位;为常数,单位为为有色物质的物质的量浓度,单位为吸光度近似为0)。

2.邻二氮菲的结构如图所示:

回答以下问题:
①使用该方法时,需要控制在2~9之间,其原因为:____________________
的配位数为_______。(填标号)
A.2       B.3       C.6       D.8
③该实验条件下值为______________
2024-02-24更新 | 316次组卷 | 2卷引用:广东省东莞中学、广州二中、惠州一中等六校联考2023-2024学年高三下学期(第六次)开学化学试题
共计 平均难度:一般