2024高三下·全国·专题练习
1 . 氢能作为清洁能源是题佳碳中和能源载体,为应对气候变化全球掀起了氢能发展热潮,制备氢气有多种途径。
I.甲醇产生氢气的反应为:
(1)已知相关物质的标准熵数值如表:
该反应能自发进行的最低温度为_______ K。(精确至)
Ⅱ.乙酸制氢过程发生如下反应:
反应I:
反应Ⅱ:
(2)已知反应:
①由图1可得,_______ 。②恒温恒容下发生上述反应,下列说法正确的是_______ 。
A.混合气体密度不变时,反应达到平衡 B.加入,可提高的转化率
C.加入催化剂,可提高的平衡产率 D.充入Ar,对的产率不产生影响
(3)在容积相同的密闭容器中,加入等量乙酸蒸气(只发生反应I和Ⅱ),在相同时间测得温度与气体产率的关系如图2所示。约650℃之前,氢气产率低于甲烷的可能原因是_______ 。(答出一点即可)(4)在一定条件下,投入一定量的乙酸,发生反应I和反应Ⅱ。设达到平衡时体系总压强为p,乙酸体积分数为20%,反应I消耗的乙酸占投入量的20%,则反应Ⅱ的平衡常数为_______ 。(用平衡分压代替平衡浓度计算)
Ⅲ.热分解也可制氢,其原理是:。
(5)不同温度和压强下,的平衡转化率变化如图。生成物的状态为_______ (填“气态”或“非气态”),_______ (填“>”或“<”)。
I.甲醇产生氢气的反应为:
(1)已知相关物质的标准熵数值如表:
化学式 | |||
标准熵 |
Ⅱ.乙酸制氢过程发生如下反应:
反应I:
反应Ⅱ:
(2)已知反应:
①由图1可得,
A.混合气体密度不变时,反应达到平衡 B.加入,可提高的转化率
C.加入催化剂,可提高的平衡产率 D.充入Ar,对的产率不产生影响
(3)在容积相同的密闭容器中,加入等量乙酸蒸气(只发生反应I和Ⅱ),在相同时间测得温度与气体产率的关系如图2所示。约650℃之前,氢气产率低于甲烷的可能原因是
Ⅲ.热分解也可制氢,其原理是:。
(5)不同温度和压强下,的平衡转化率变化如图。生成物的状态为
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2 . 某实验小组进行酯化反应的改进,创新性地利用草酸(乙二酸)的自催化而不需外加浓硫酸即可实现草酸和1—丁醇合成草酸二丁酯。主要实验步骤如下:①向三颈烧瓶中依次加入草酸、1—丁醇和环己烷、三颗沸石。在三颈烧瓶中间瓶口连接分水器及仪器A,搭建如图甲所示的装置(部分装置已省略)。
②回流反应:加热,升温至溶液沸腾并回流,将温度稳定在,待分水器全部被水充满后继续回流,即可停止反应。
③后处理:移去热源,待温度降至左右时,将反应液缓慢转移至烧杯中,边搅拌边加入溶液B直至无气泡产生,水洗,将上层油状液体转移至锥形瓶中,加入无水硫酸镁,后,用短颈漏斗快速滤入圆底烧瓶中进行蒸馏,获得纯净的草酸二丁酯,并称重收集产物。
请回答下列问题:
(1)仪器的名称为_______ 。
(2)写出该合成反应的化学方程式:_______ 。
(3)后处理环节中,溶液B为_______ ,加入无水硫酸镁的作用是_______ 。
(4)该实验制得的草酸二丁酯的产率为_______ (保留3位有效数字)。
(5)该实验小组分别深入探究反应温度、带水剂(环己烷)用量对草酸二丁酯产率的影响。实验设计与结果如下。
Ⅰ.温度:在、反应时间为条件下,反应温度对酯产率的影响如图乙所示。Ⅱ.带水剂(环己烷)用量:在、反应时间为、反应温度在内,带水剂(环己烷)用量对酯产率的影响如图丙所示。①在内,酯产率随温度升高而升高的主要原因是_______ 。
②,当在内,酯产率随着带水剂(环己烷)用量的增加而增加的原因是_______ 。
②回流反应:加热,升温至溶液沸腾并回流,将温度稳定在,待分水器全部被水充满后继续回流,即可停止反应。
③后处理:移去热源,待温度降至左右时,将反应液缓慢转移至烧杯中,边搅拌边加入溶液B直至无气泡产生,水洗,将上层油状液体转移至锥形瓶中,加入无水硫酸镁,后,用短颈漏斗快速滤入圆底烧瓶中进行蒸馏,获得纯净的草酸二丁酯,并称重收集产物。
请回答下列问题:
(1)仪器的名称为
(2)写出该合成反应的化学方程式:
(3)后处理环节中,溶液B为
(4)该实验制得的草酸二丁酯的产率为
(5)该实验小组分别深入探究反应温度、带水剂(环己烷)用量对草酸二丁酯产率的影响。实验设计与结果如下。
Ⅰ.温度:在、反应时间为条件下,反应温度对酯产率的影响如图乙所示。Ⅱ.带水剂(环己烷)用量:在、反应时间为、反应温度在内,带水剂(环己烷)用量对酯产率的影响如图丙所示。①在内,酯产率随温度升高而升高的主要原因是
②,当在内,酯产率随着带水剂(环己烷)用量的增加而增加的原因是
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3 . 布洛芬是我们生活中常见的镇痛、抗炎、解热药物,其中一种合成路线如下(部分反应条件已经简化)。
(1)分子中官能团的名称是_______ ,1个分子中含有_______ 个手性碳原子。
(2)的反应类型是_______ 。
(3)的化学方程式:_______ 。
(4)能否直接用酸性溶液氧化得到,并说明理由_______ 。
(5)分子中原子的杂化方式为_______ 。
(6)满足下列条件的有机物的芳香族同分异构体有_______ 种(不考虑立体异构)。
①含有一个能发生银镜反应的官能团,且直接连在苯环上;
②苯环上有三个取代基,其中一个取代基为乙基。
(7)结合题中有关信息,设计由乙炔制备乙腈的合成路线(无机试剂任选)_______ 。
已知:;为。
请回答下列问题:(1)分子中官能团的名称是
(2)的反应类型是
(3)的化学方程式:
(4)能否直接用酸性溶液氧化得到,并说明理由
(5)分子中原子的杂化方式为
(6)满足下列条件的有机物的芳香族同分异构体有
①含有一个能发生银镜反应的官能团,且直接连在苯环上;
②苯环上有三个取代基,其中一个取代基为乙基。
(7)结合题中有关信息,设计由乙炔制备乙腈的合成路线(无机试剂任选)
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解题方法
4 . 氟化工被称为“黄金产业”,在国民经济和社会发展中占有重要地位。我国某公司利用萤石(主要成分为,及少量、等)制备无水氟化铝的主要工艺流程如下所示。已知:①的熔点,沸点;
③常温下,。
请回答下列问题:
(1)在进入回转窑前,需要将萤石粉碎,其目的是_______ 。
(2)“回转窑反应”的温度控制在之间,写出在回转窑获得的化学方程式:_______ 。
(3)在回转窑中的炉渣里还含有,将该物质在热分解,可获得两种气体(其中一种为),用多元醇选择性吸收产生的气体,经过一系列工艺得到高纯。则多元醇能从两种气体中选择性吸收的原理是_______ 。
(4)经冷凝、精馏、脱气后的与在流化床、多级气流床中,在条件下进行一系列反应,由和制备无水的反应的_______(填标号)。
(5)常温下,向的溶液中加入固体充分反应后可得,测得溶液中的浓度为,则加入的固体的物质的量为_______ 。
(6)已知萤石立方晶胞参数,结构如图所示,该的晶体密度为_______ (列出计算式,设阿伏加德罗常数的值为)。
③常温下,。
请回答下列问题:
(1)在进入回转窑前,需要将萤石粉碎,其目的是
(2)“回转窑反应”的温度控制在之间,写出在回转窑获得的化学方程式:
(3)在回转窑中的炉渣里还含有,将该物质在热分解,可获得两种气体(其中一种为),用多元醇选择性吸收产生的气体,经过一系列工艺得到高纯。则多元醇能从两种气体中选择性吸收的原理是
(4)经冷凝、精馏、脱气后的与在流化床、多级气流床中,在条件下进行一系列反应,由和制备无水的反应的_______(填标号)。
A.大于0 | B.小于0 | C.等于0 | D.无法确定 |
(5)常温下,向的溶液中加入固体充分反应后可得,测得溶液中的浓度为,则加入的固体的物质的量为
(6)已知萤石立方晶胞参数,结构如图所示,该的晶体密度为
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5 . 回答下列问题:
(1)已知时在某恒容密闭容器中加入足量的和发生如下几个反应:
①写出基态原子的价层电子排布图:_______ 。
②_______ (用含、代数式表示)。
③若上述反应达到平衡后的转化率为,经检测体系中含有,则得到_______ 金属铁。若再加入一定量的,再次达到平衡后,的值将_______ (填标号)。
A.增大 B.减小 C.不变 D.无法确定
(2)通过下列反应可实现的再转化,合成、:
①
②
在密闭容器中通入一定量的和,分别在压强为和下进行反应。实验中对平衡体系的三种物质(、、)进行分析,其中温度对和在三种物质中的体积分数影响如图所示。表示时平衡体积分数随温度变化关系的曲线是_______ (填“a”“b”“o”或“d”中的一种)。简述理由:_______ 。
(3)有一个经验规则可以用于估算基元反应的活化能:
(BE:反应中断掉的化学键的键能之和)
①反应中没有化学键断裂的反应;②自由基与分子的放热反应;③反应中化学键不完全断裂(如协同反应)的反应;④反应中化学键完全断裂的反应。
根据上述经验规则,估算氢气与氯气生成氯化氢的反应历程中第ⅱ步基元反应的活化能_______ ,并与实验值比较。
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
ⅳ.
;;
上述反应历程中决定整个反应的速率是第_______ (填标号)步反应。
(1)已知时在某恒容密闭容器中加入足量的和发生如下几个反应:
①写出基态原子的价层电子排布图:
②
③若上述反应达到平衡后的转化率为,经检测体系中含有,则得到
A.增大 B.减小 C.不变 D.无法确定
(2)通过下列反应可实现的再转化,合成、:
①
②
在密闭容器中通入一定量的和,分别在压强为和下进行反应。实验中对平衡体系的三种物质(、、)进行分析,其中温度对和在三种物质中的体积分数影响如图所示。表示时平衡体积分数随温度变化关系的曲线是
(3)有一个经验规则可以用于估算基元反应的活化能:
反应类型 | ① | ② | ③ | ④ |
与BE的比值 | 0 | 0.05 | 0.3 | 1 |
①反应中没有化学键断裂的反应;②自由基与分子的放热反应;③反应中化学键不完全断裂(如协同反应)的反应;④反应中化学键完全断裂的反应。
根据上述经验规则,估算氢气与氯气生成氯化氢的反应历程中第ⅱ步基元反应的活化能
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
ⅳ.
;;
上述反应历程中决定整个反应的速率是第
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解题方法
6 . 二甲醚既是一种有机燃料,又是一种重要的有机化工原料。利用催化氢化制备二甲醚的反应原理如下:
.
.
.
回答下列问题:
(1)___________ 。
(2)向初始温度为T℃的某恒容绝热容器中投入2mol 只发生反应,平衡时的转化率为。
①下列叙述能说明反应已经达到平衡的是___________ (填选项字母)。
a.混合气体密度不再发生变化
b.容器内压强不再发生变化
c.的消耗速率等于的消耗速率
d.的体积分数不再发生变化
②相同条件下,若向该容器中加入和各1mol,平衡时的转化率为。则___________ 1(填“>”“=”或“<”)。
③在催化剂条件下反应的反应过程如图甲所示,“*”表示吸附在催化剂上。 甲
该催化过程的决速步骤为___________ (填“第一步”或“第二步”),判断的理由是___________ 。
(3)向压强恒定为p kPa的某密闭容器中按投入和,发生催化氢化制备二甲醚系列反应和。平衡转化率随温度的变化情况如图乙。 乙
①图中能表示随温度变化的曲线是___________ (填“”或“”),原因为___________ 。
② K时,的平衡体积分数为10%。则平衡时的体积分数为___________ (保留3位有效数字); K时反应的压强平衡常数___________ (用含p的代数式表示,列出计算式即可)。
.
.
.
回答下列问题:
(1)
(2)向初始温度为T℃的某恒容绝热容器中投入2mol 只发生反应,平衡时的转化率为。
①下列叙述能说明反应已经达到平衡的是
a.混合气体密度不再发生变化
b.容器内压强不再发生变化
c.的消耗速率等于的消耗速率
d.的体积分数不再发生变化
②相同条件下,若向该容器中加入和各1mol,平衡时的转化率为。则
③在催化剂条件下反应的反应过程如图甲所示,“*”表示吸附在催化剂上。 甲
该催化过程的决速步骤为
(3)向压强恒定为p kPa的某密闭容器中按投入和,发生催化氢化制备二甲醚系列反应和。平衡转化率随温度的变化情况如图乙。 乙
①图中能表示随温度变化的曲线是
② K时,的平衡体积分数为10%。则平衡时的体积分数为
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96次组卷
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4卷引用:2024届陕西省安康市汉滨区高三下学期联考模拟预测(四)理综试题-高中化学
2024届陕西省安康市汉滨区高三下学期联考模拟预测(四)理综试题-高中化学(已下线)押题卷01(14+4题型)-2024高考化学考点必杀300题(新高考通用)河南省青桐鸣联考2023-2024学年高二下学期3月月考化学试题(已下线)压轴题13?化学反应原理综合题(5大题型+方法总结+压轴题速练)-2024年高考化学压轴题专项训练(新高考通用)
解题方法
7 . 水煤气是一种优质燃料和重要的化工原料,其制备方法是将水蒸气与焦炭在高温下混合反应,然后投入固体进行处理。
I.在温度下将高温水蒸气通入炽热的焦炭中,其中可能发生的一些反应如下:
(1)已知反应的焓变,近似认为反应焓变不随温度变化,则焦炭的燃烧热______ 。
(2)在温度下体系达到化学平衡,将这一时刻记为,然后将可压缩的恒温反应容器突然压缩至原来体积的一半。将压缩之后这一瞬间的时刻记为,重新达到平衡时的时刻记为,则______(填标号)。
(3)反应②的平衡常数很小,若近似忽略生成的反应,在一个体积固定的恒温容器内投入足量焦炭与一定量的水蒸气,在温度下达到平衡时水蒸气的转化率为,下图的三条曲线分别代表了达到平衡时不同的转化率对应的水蒸气分压、分压、体系的总压,则代表分压的曲线是______ (填标号)。欲使平衡转化率为,则初始充入水蒸气的压强应为______ (结果保留两位有效数字)。Ⅱ.投入固体可吸收反应产生的,生成。除了以外,钙还有多种氧化物。
(4)在大约的高压条件下还可以进一步与反应得到由和构成的另一种钙的氧化物,预测的VSEPR模型名称是______ .
(5)反应生成的在自然界中会被溶解有的雨水溶蚀,该过程的离子方程式为______ 。已知,碳酸的(碳酸浓度以形式计算)、某雨水恰好能够溶解,此时该雨水中的浓度为,忽略固体溶解产生的体积变化,则此时该雨水的为______ 。
I.在温度下将高温水蒸气通入炽热的焦炭中,其中可能发生的一些反应如下:
反应方程式 | 焓变 | 压强平衡常数 |
① | ||
② |
(1)已知反应的焓变,近似认为反应焓变不随温度变化,则焦炭的燃烧热
(2)在温度下体系达到化学平衡,将这一时刻记为,然后将可压缩的恒温反应容器突然压缩至原来体积的一半。将压缩之后这一瞬间的时刻记为,重新达到平衡时的时刻记为,则______(填标号)。
A.时,反应①的正反应速率比时增大 | B.时,反应②的逆反应速率比时减小 |
C.时,反应①的压强平衡常数比时增大 | D.时,水蒸气的转化率比时减小 |
(3)反应②的平衡常数很小,若近似忽略生成的反应,在一个体积固定的恒温容器内投入足量焦炭与一定量的水蒸气,在温度下达到平衡时水蒸气的转化率为,下图的三条曲线分别代表了达到平衡时不同的转化率对应的水蒸气分压、分压、体系的总压,则代表分压的曲线是
(4)在大约的高压条件下还可以进一步与反应得到由和构成的另一种钙的氧化物,预测的VSEPR模型名称是
(5)反应生成的在自然界中会被溶解有的雨水溶蚀,该过程的离子方程式为
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297次组卷
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3卷引用:河北省重点高中2023-2024学年高三下学期5月高考模拟化学试题(二)
河北省重点高中2023-2024学年高三下学期5月高考模拟化学试题(二)(已下线)压轴题13?化学反应原理综合题(5大题型+方法总结+压轴题速练)-2024年高考化学压轴题专项训练(新高考通用)湖南省新高考教学教研联盟2023-2024学年高三下学期第二次联考化学试题
2024·广东·二模
8 . 含硫化合物在能源、材料及环境等工业领域均有广泛的应用。
Ⅰ.工业废气分解可制取。
(1)已知热化学方程式:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
热分解反应的___________ (用含、、的式子表示)。
(2)一定温度下,2mol 在体积为VL的恒容密闭容器中发生上述分解反应,ts时的产率为40%,则0~ts内的平均分解速率为___________ ;充分分解达到平衡时,容器中和的分压相等,则该温度下的平衡常数___________ 。
Ⅱ.KSCN可用于镀铬工业。常温下,用KSCN配制电镀液,溶液中与发生第一、二步络合的反应如下:
ⅳ.
ⅴ.
(3)根据以上络合反应,下列说法正确的有___________(填字母)。
(4)常温下,某研究小组配制了起始浓度、不同的系列溶液,测得平衡时、、的浓度(含铬微粒)随的变化曲线如图所示,平衡后其他含铬微粒(3≤x≤6,图中未画出)总浓度为amol/L。①时,图中含铬微粒按浓度由大到小的顺序为___________ ;A点时,溶液中的平衡浓度为___________ (列出计算式即可)。
②在某电镀工艺中,的浓度需要在以上,结合计算判断C点所对应的溶液能否用于该电镀工艺________ (写出计算过程)。
Ⅰ.工业废气分解可制取。
(1)已知热化学方程式:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
热分解反应的
(2)一定温度下,2mol 在体积为VL的恒容密闭容器中发生上述分解反应,ts时的产率为40%,则0~ts内的平均分解速率为
Ⅱ.KSCN可用于镀铬工业。常温下,用KSCN配制电镀液,溶液中与发生第一、二步络合的反应如下:
ⅳ.
ⅴ.
(3)根据以上络合反应,下列说法正确的有___________(填字母)。
A.加水稀释后,溶液中离子的总数减少 |
B.加入少量固体,溶液中含铬微粒总数不变 |
C.反应的平衡常数 |
D.溶液中减小,与浓度的比值减小 |
(4)常温下,某研究小组配制了起始浓度、不同的系列溶液,测得平衡时、、的浓度(含铬微粒)随的变化曲线如图所示,平衡后其他含铬微粒(3≤x≤6,图中未画出)总浓度为amol/L。①时,图中含铬微粒按浓度由大到小的顺序为
②在某电镀工艺中,的浓度需要在以上,结合计算判断C点所对应的溶液能否用于该电镀工艺
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名校
9 . 某温度下,利用CO2生产甲醇主要涉及以下两个反应。
反应I._______
反应Ⅱ.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)已知CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3=–90.6kJ·mol-1。反应I的转化原理如图所示。该反应的热化学方程式为_______ ,在_______ 条件下反应I可自发发生。(2)若在恒压条件下密闭容器中发生反应I和Ⅱ,平衡后再充入惰性气体,反应Ⅱ平衡将_______ 移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
(3)将1molCO2(g)和3molH2(g)充入密闭容器发生反应I和Ⅱ,并达到平衡状态。相同温度下,在不同压强下测得CO2的平衡转化率、CH3OH(g)的选择性和CO的选择性随压强变化曲线如图所示。图中表示CO2的平衡转化率的曲线是_______ (填“m”、“n”或“p”),A点时H2的转化率为_______ ,CH3OH的平衡分压为_______ MPa(保留两位有效数字)。(4)研究表明,CO催化变换反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH=–41.2kJ·mol-1。此反应的速率方程为,式中x(CO)、x(H2O)、x(CO2)、x(H2)分别表示各组分的物质的量分数。Kp为平衡常数,k为反应的速率常数,温度升高时k值增大。在气体组成和催化剂一定的情况下,反应速率随温度变化的曲线如图所示。温度升高时,CO催化变换反应的Kp_______ (填“增大”、“减小”或“不变”)。根据速率方程分析,T>Tm时v逐渐减小的原因是_______ 。
反应I._______
反应Ⅱ.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)已知CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3=–90.6kJ·mol-1。反应I的转化原理如图所示。该反应的热化学方程式为
(3)将1molCO2(g)和3molH2(g)充入密闭容器发生反应I和Ⅱ,并达到平衡状态。相同温度下,在不同压强下测得CO2的平衡转化率、CH3OH(g)的选择性和CO的选择性随压强变化曲线如图所示。图中表示CO2的平衡转化率的曲线是
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10 . 用于治疗消化道疾病的药物的合成路线如图:回答下列问题:
(1)按照系统命名法,化合物A的名称为___________ 。
(2)物质C的结构简式为___________ 。
(3)物质中官能团的名称为___________ 。
(4)合成路线中生成药物的化学方程式为___________ 。
(5)分析相关物质的结构可知,的反应可能分两步进行,且第一步为加成反应,则第二步的反应类型为___________ ,中间产物为___________ 。
(6)有机物为D的同分异构体,其分子具有二取代苯结构,且具有一个与苯环直接相连的硝基,该物质苯环上的一氯代物只有两种,则的结构可能有___________ 种(不考虑立体异构)。其中,核磁共振氢谱峰面积之比为的同分异构体结构简式为___________ 。
(7)以苯甲醛为主要原料(无机试剂任选),设计合成药物的路线:___________ 。
(1)按照系统命名法,化合物A的名称为
(2)物质C的结构简式为
(3)物质中官能团的名称为
(4)合成路线中生成药物的化学方程式为
(5)分析相关物质的结构可知,的反应可能分两步进行,且第一步为加成反应,则第二步的反应类型为
(6)有机物为D的同分异构体,其分子具有二取代苯结构,且具有一个与苯环直接相连的硝基,该物质苯环上的一氯代物只有两种,则的结构可能有
(7)以苯甲醛为主要原料(无机试剂任选),设计合成药物的路线:
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