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解题方法
1 . 我国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。回答下列问题:
Ⅰ.以为催化剂的光热化学循环分解反应为温室气体减排提供了一个新途径,该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图1所示。(1)上述过程中,能量的变化形式是由______ 转化为______ 。
(2)二氧化碳催化加氢制甲醇[反应为],有利于减少温室气体二氧化碳排放。某温度下,向2L的恒容密闭容器充入6mol 和8mol ,测得物质的量随时间变化如图2所示。0~2min内的平均反应速率为______ ;4 min时,______ (填“>”“<”或“=”)。
(3)平衡时,的转化率为______ (保留一位小数)。
(4)下列能表明该反应已经达到平衡状态的是______(填字母)。
Ⅱ.二氧化碳催化加氢制得的甲醇()是优质的清洁燃料,可制作碱性燃料电池,工作原理如图3所示。(5)A电极为燃料电池的______ (填“正”或“负”)极,B电极的电极反应式为______ 。
(6)该燃料电池每消耗标准状况下11.2 L 时,外电路中通过电子的物质的量为______ mol。
Ⅰ.以为催化剂的光热化学循环分解反应为温室气体减排提供了一个新途径,该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图1所示。(1)上述过程中,能量的变化形式是由
(2)二氧化碳催化加氢制甲醇[反应为],有利于减少温室气体二氧化碳排放。某温度下,向2L的恒容密闭容器充入6mol 和8mol ,测得物质的量随时间变化如图2所示。0~2min内的平均反应速率为
(3)平衡时,的转化率为
(4)下列能表明该反应已经达到平衡状态的是______(填字母)。
A. | B.保持不变 |
C.压强保持不变 | D.容器中浓度与浓度之比为1∶1 |
Ⅱ.二氧化碳催化加氢制得的甲醇()是优质的清洁燃料,可制作碱性燃料电池,工作原理如图3所示。(5)A电极为燃料电池的
(6)该燃料电池每消耗标准状况下11.2 L 时,外电路中通过电子的物质的量为
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2024-04-26更新
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156次组卷
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2卷引用:河南省濮阳外国语学校2023-2024学年高一 下学期月考化学试卷
2 . 按要求回答下列问题:
(1)下列变化中属于吸热反应的是___________ 。
①铝片与稀盐酸的反应 ②将胆矾加热变为白色粉末 ③干冰汽化 ④氯酸钾分解制氧气
⑤甲烷在氧气中的燃烧反应 ⑥C与H2O(g)高温条件生成水煤气
(2)反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一个容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是___________ 。
①增加C的量 ②将容器的体积缩小一半
③保持体积不变,充入N2使体系压强增大 ④保持压强不变,充入N2使容器体积变大
(3)在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图:
①从3min到9min,v(CO2)=___________ (结果保留两位有效数字);a点时v(正) ___________ v(逆)(填>、<或=,下同);第9分钟时v逆(CH3OH) ___________ 第3分钟时v正(CH3OH)。
②若已知生成标准状况下2.24LCH3OH(g)时放出热量为4.9kJ,而上述反应的实际放热量总小于49kJ,其原因是___________ 。
(4)微生物燃料电池是指在微生物作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池工作原理如图所示。
①该微生物燃料电池,负极为___________ (填“a”或“b”)。
②该电池正极电极反应式为___________ 。
③当电路中有0.5mol电子发生转移,则有___________ mol的H+通过质子交换膜。
(1)下列变化中属于吸热反应的是
①铝片与稀盐酸的反应 ②将胆矾加热变为白色粉末 ③干冰汽化 ④氯酸钾分解制氧气
⑤甲烷在氧气中的燃烧反应 ⑥C与H2O(g)高温条件生成水煤气
(2)反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一个容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是
①增加C的量 ②将容器的体积缩小一半
③保持体积不变,充入N2使体系压强增大 ④保持压强不变,充入N2使容器体积变大
(3)在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图:
①从3min到9min,v(CO2)=
②若已知生成标准状况下2.24LCH3OH(g)时放出热量为4.9kJ,而上述反应的实际放热量总小于49kJ,其原因是
(4)微生物燃料电池是指在微生物作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池工作原理如图所示。
①该微生物燃料电池,负极为
②该电池正极电极反应式为
③当电路中有0.5mol电子发生转移,则有
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解题方法
3 . CH3OH是一种绿色燃料,工业上制备CH3OH发生如下反应:
反应1:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.5kJ/mol
反应2:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ/mol
(1)n起始(CO2)∶n起始(H2)=1∶3的混合气体发生反应1和反应2,恒压分别为1MPa、3MPa、5MPa下反应达到平衡时CO2的转化率(α)(曲线a、b、c)以及3MPa时生成CH3OH、CO选择性(S)的变化如图所示(选择性为目标产物在总产物中的比率)。①随着温度升高,a、b、c三条曲线接近重合的原因是___________ 。
②250℃时,反应2的平衡常数K=___________ 。
(2)恒压下,n起始(CO2)∶n起始(H2)=1∶3的混合气体以一定流速通入分子筛膜反应器(如图所示),反应相同时间,测得甲醇选择性随温度的变化如图所示。①随温度升高,平衡时CH3OH选择性降低的原因是___________ 。
②温度相同时,CH3OH选择性的实验值高于平衡值,其原因可能是___________ 。
③分子筛膜反应器可提高CO2转化率的原因是___________ 。
(3)某甲醇燃料电池的工作原理如图所示。负极的电极反应式为___________ 。
反应1:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.5kJ/mol
反应2:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ/mol
(1)n起始(CO2)∶n起始(H2)=1∶3的混合气体发生反应1和反应2,恒压分别为1MPa、3MPa、5MPa下反应达到平衡时CO2的转化率(α)(曲线a、b、c)以及3MPa时生成CH3OH、CO选择性(S)的变化如图所示(选择性为目标产物在总产物中的比率)。①随着温度升高,a、b、c三条曲线接近重合的原因是
②250℃时,反应2的平衡常数K=
(2)恒压下,n起始(CO2)∶n起始(H2)=1∶3的混合气体以一定流速通入分子筛膜反应器(如图所示),反应相同时间,测得甲醇选择性随温度的变化如图所示。①随温度升高,平衡时CH3OH选择性降低的原因是
②温度相同时,CH3OH选择性的实验值高于平衡值,其原因可能是
③分子筛膜反应器可提高CO2转化率的原因是
(3)某甲醇燃料电池的工作原理如图所示。负极的电极反应式为
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4 . 氨是化肥工业和有机化工的主要原料。合成氨工业在国民生产中有重要意义,已知合成氨反应: 。回答下列问题:
(1)该反应过程中部分气体分子化学键完全断裂时的能量变化如图1所示。键断裂吸收的能量约为___________ (保留1位小数);若该反应的熵变,则该反应在时___________ (填“能”或“不能”)自发进行。
(2)向容积可变的密闭容器中充入和,发生反应:。测得平衡时的物质的量随温度、压强的变化如图2所示。500K、压强为时,的平衡转化率为___________ ;压强:___________ (填“>”、“<”或“=”);该反应的平衡常数___________ (列出计算式,是用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(3)若在绝热恒容容器中进行该反应,则的平衡转化率相较于恒温恒容下的平衡转化率___________ (填“增大”“减小”或“无变化”),原因是___________ 。
(4)研究人员提出一种基于锂元素的电化学过程来合成氨,其反应原理如图所示。
①整个流程的总化学方程式为___________ 。
②已知第Ⅲ步为熔融电解,阳极的电极反应式为___________ 。
(1)该反应过程中部分气体分子化学键完全断裂时的能量变化如图1所示。键断裂吸收的能量约为
(2)向容积可变的密闭容器中充入和,发生反应:。测得平衡时的物质的量随温度、压强的变化如图2所示。500K、压强为时,的平衡转化率为
(3)若在绝热恒容容器中进行该反应,则的平衡转化率相较于恒温恒容下的平衡转化率
(4)研究人员提出一种基于锂元素的电化学过程来合成氨,其反应原理如图所示。
①整个流程的总化学方程式为
②已知第Ⅲ步为熔融电解,阳极的电极反应式为
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5 . 已知反应,若向该溶液中加入含的某溶液反应机理如图所示。下列有关该反应的说法不正确 的是
①
②
①
②
A.反应①比反应②所需活化能大 |
B.该反应可设计成原电池 |
C.向该溶液中滴加淀粉溶液,溶液变蓝,适当升温,蓝色变浅 |
D.是该反应的催化剂,降低了该反应的 |
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解题方法
6 . 电化学在工业生产和生活中有很多应用,利用下面电化学装置模拟不同场景的应用。
(1)模拟吸氧腐蚀。
将K与M相连,过一段时间,用胶头滴管从铁电极附近取少量溶液于试管中,再向试管中滴入2滴溶液,可观察到现象为_______ 。
(2)模拟氯碱工业。
①将K与N相连,向溶液中滴加几滴酚酞。一段时间后铁电极附近溶液变红,试从平衡角度解释铁电极附近溶液pH变化原因_______ ,电解总反应化学方程式为_______ 。
②通过调整电压可以得到新型消毒剂,写出阳极产生的电极反应式:_______ 。
(3)模拟酸性含铬废水(主要含有)处理。
将K与N相连,将饱和食盐水换成酸性含铬废水(主要含有),处理过程中发生反应:;最后以形式除去。
①此时b为电源______ 极。
②电路中每转移6mol电子,最多有_____ 被还原。
(1)模拟吸氧腐蚀。
将K与M相连,过一段时间,用胶头滴管从铁电极附近取少量溶液于试管中,再向试管中滴入2滴溶液,可观察到现象为
(2)模拟氯碱工业。
①将K与N相连,向溶液中滴加几滴酚酞。一段时间后铁电极附近溶液变红,试从平衡角度解释铁电极附近溶液pH变化原因
②通过调整电压可以得到新型消毒剂,写出阳极产生的电极反应式:
(3)模拟酸性含铬废水(主要含有)处理。
将K与N相连,将饱和食盐水换成酸性含铬废水(主要含有),处理过程中发生反应:;最后以形式除去。
①此时b为电源
②电路中每转移6mol电子,最多有
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解题方法
7 . 直接以为原料生产是目前的研究热点,我国科学家用人工合成淀粉时,第一步就需要将转化为。回答下列问题:
(1)已知:Ⅰ.
Ⅱ. :
Ⅲ. :
Ⅳ. 。
①反应①的自发条件是___________ (填“高温自发”“低温自发”或“任何温度下都自发”)。
②反应Ⅳ的=___________ 。
(2)以、为原料合成涉及的主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.。
①研究表明,在催化剂存在下,和只发生反应Ⅰ和Ⅱ,密闭容器保持恒温恒容,下列条件能表明该反应达到平衡状态的是___________ (填字母)。
A.当2个键断裂,同时断裂一个键
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.
E.体积分数保持不变
②一定条件下,向体积为VL的恒容密闭容器中通入1mol 和3mol ,发生上述反应,达到平衡时,容器中为amol,为bmol,此时的浓度为___________ (用含a、b、V的代数式表示,下同),反应Ⅱ的平衡常数为___________ 。
(3)甲醇燃料电池以甲醇为燃料,其工作原理如图所示:
b电极是___________ (填“正极”或“负极”),写出a极的电极反应式:___________ 。
(1)已知:Ⅰ.
Ⅱ. :
Ⅲ. :
Ⅳ. 。
①反应①的自发条件是
②反应Ⅳ的=
(2)以、为原料合成涉及的主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.。
①研究表明,在催化剂存在下,和只发生反应Ⅰ和Ⅱ,密闭容器保持恒温恒容,下列条件能表明该反应达到平衡状态的是
A.当2个键断裂,同时断裂一个键
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.
E.体积分数保持不变
②一定条件下,向体积为VL的恒容密闭容器中通入1mol 和3mol ,发生上述反应,达到平衡时,容器中为amol,为bmol,此时的浓度为
(3)甲醇燃料电池以甲醇为燃料,其工作原理如图所示:
b电极是
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2023-12-26更新
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319次组卷
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2卷引用:山西省吕梁市孝义市2023-2024学年高二上学期12月月考化学试题
8 . 甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料。利用二氧化碳催化加氢制甲醇,有利于减少温室气体二氧化碳,发生如下反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。
该反应一般认为通过如”下步骤来实现:
①CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1=+41kJ/mol
②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2=-90kJ/mol
(1)总反应的△H=_______ kJ/mol;上述反应能量变化关系如图1所示,则反应_______ (填序号)决定了该反应的快慢。(2)在直接以甲醇为燃料电池中,电解质溶液为酸性,负极的反应式为_______ 。
(3)反应②的化学平衡常数K的表达式为_______ ;图2中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为_______ (填曲线标记字母),其判断理由是_______ 。(4)在容积为2L的密闭容器中充入将1molCO2,和3molH2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如图3所示(注:T1、T2均大于300℃);①下列说法正确的是_______ (填序号)
A.温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=mol/(L·min)
B.该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
C.处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时增大
D.v正(H2)=3v逆(CH3OH)说明反应能达到化学平衡状态
②在T1温度时反应达到平衡后,若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为_______ 。
该反应一般认为通过如”下步骤来实现:
①CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1=+41kJ/mol
②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2=-90kJ/mol
(1)总反应的△H=
(3)反应②的化学平衡常数K的表达式为
A.温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=mol/(L·min)
B.该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
C.处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时增大
D.v正(H2)=3v逆(CH3OH)说明反应能达到化学平衡状态
②在T1温度时反应达到平衡后,若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为
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2023-12-15更新
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208次组卷
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4卷引用:云南省腾冲市2022-2023学年高三上学期期中教育教学质量监测理科综合试卷
云南省腾冲市2022-2023学年高三上学期期中教育教学质量监测理科综合试卷黑龙江省齐齐哈尔市第八中学校2024届高三1月大联考考后强化卷化学试题(已下线)T29-原理综合题(已下线)T16-原理综合题
9 . 随着人类社会的发展,氮氧化物的排放导致一系列环境问题。
(1)NO加速臭氧层被破坏,其反应过程如图所示:
①NO的作用是___________ 。
②已知:
反应1:
反应2:热化学方程式为___________ 。
(2)利用电解法处理高温空气中稀薄的NO(O2浓度约为NO浓度十倍),装置示意图如下,固体电解质可传导O2-
①阴极反应为___________ 。
②消除一定量的NO所消耗的电量远远大于理论计算量,可能的原因是(不考虑物理因素)___________ 。
③通过更换电极表面的催化剂可明显改善这一状况,利用催化剂具有___________ 性。
(3)利用FeSO4吸收工业尾气(主要含N2及少量NO、NO2)中的氮氧化物,实验流程示意图如下图所示。
已知:
①当观察到___________ 时,说明b中FeSO4溶液需要更换。
②吸收液再生的处理措施是___________ 。
(1)NO加速臭氧层被破坏,其反应过程如图所示:
①NO的作用是
②已知:
反应1:
反应2:热化学方程式为
(2)利用电解法处理高温空气中稀薄的NO(O2浓度约为NO浓度十倍),装置示意图如下,固体电解质可传导O2-
①阴极反应为
②消除一定量的NO所消耗的电量远远大于理论计算量,可能的原因是(不考虑物理因素)
③通过更换电极表面的催化剂可明显改善这一状况,利用催化剂具有
(3)利用FeSO4吸收工业尾气(主要含N2及少量NO、NO2)中的氮氧化物,实验流程示意图如下图所示。
已知:
①当观察到
②吸收液再生的处理措施是
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解题方法
10 . 氢能是一种非常清洁的能源,氨分解制备氢气是一种技术先进和经济可行的工艺。恒温恒容的密闭容器中,在某催化剂表面上发生氨的分解反应,测得不同起始浓度和催化剂表面积下的浓度随时间的变化如下表所示:
回答下列问题:
(1)已知、、的键能分别为436kJ/mol、946kJ/mol、391kJ/mol。则完全分解吸收的能量为_______ kJ。
(2)实验①中20~40min,_______ 。
(3)实验③达到平衡后,的体积分数约为_______ (保留三位有效数字)。
(4)下列能说明该反应达到平衡状态的是_______ (填序号)
a. b.保持不变
c.保持不变 d.容器内混合气体密度保持不变
e.容器内混合气体平均相对分子质量保持不变
(5)关于上述实验,下列说法正确的是_______ (填序号)
a.实验②,60min时处于平衡状态
b.相同条件下,增加氨气的浓度,反应速率增大
c.相同条件下,增加催化剂的表面积,反应速率增大
(6)有人设想以和为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图所示,电池正极的电极反应式为_______ ,A为_______ (填化学式)。
编号 | 时间min 表面积/ | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
① | a | 2.40 | 2.00 | 1.60 | 1.20 | 0.80 |
② | a | 1.20 | 0.80 | 0.40 | x | |
③ | 2a | 2.40 | 1.60 | 0.80 | 0.40 | 0.40 |
(1)已知、、的键能分别为436kJ/mol、946kJ/mol、391kJ/mol。则完全分解吸收的能量为
(2)实验①中20~40min,
(3)实验③达到平衡后,的体积分数约为
(4)下列能说明该反应达到平衡状态的是
a. b.保持不变
c.保持不变 d.容器内混合气体密度保持不变
e.容器内混合气体平均相对分子质量保持不变
(5)关于上述实验,下列说法正确的是
a.实验②,60min时处于平衡状态
b.相同条件下,增加氨气的浓度,反应速率增大
c.相同条件下,增加催化剂的表面积,反应速率增大
(6)有人设想以和为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图所示,电池正极的电极反应式为
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