2024高三下·全国·专题练习
1 . 近年来,我国大力加强温室气体氢化合成甲醇技术的工业化量产研究,实现可持续发展。在合适的催化剂作用下,二氧化碳可催化加氢制甲醇。
(1)已知:①
②
则反应③___________ 。
(2)在 MPa、原料气、合适催化剂的条件下发生反应,温度对转化率、产率、选择性的影响如图所示。已知:选择性。a.转化率随温度升高而增大的原因可能是___________ ;
b.选择性随温度升高而减小的原因可能是___________ ;
c.写出240℃时反应①的平衡常数的表达式:___________ 。
(3)除调控合适的温度外,使选择性增大的方法有___________ 。
(1)已知:①
②
则反应③
(2)在 MPa、原料气、合适催化剂的条件下发生反应,温度对转化率、产率、选择性的影响如图所示。已知:选择性。a.转化率随温度升高而增大的原因可能是
b.选择性随温度升高而减小的原因可能是
c.写出240℃时反应①的平衡常数的表达式:
(3)除调控合适的温度外,使选择性增大的方法有
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2 . 甲醇是重要的化工原料,可以使用多种方法制备甲醇。
(1)利用CO2和H2合成甲醇,在催化剂Cu/ZnO作用下可发生如下两个平行反应。
反应I:CO2(g)+3H2(g)→CH3OH(g)+H2O(g)
反应II:CO2(g)+H2(g)→CO(g)+H2O(g);
温度对CO2转化率及甲醇和CO产率的影响如图乙所示。①由图乙判断合成CH3OH最适宜的温度是___________ 。
②由图可知,温度升高CH3OH产率先升高后降低,降低的可能原因是___________ 。
③下列措施有利于提高CO2转化为CH3OH的平衡转化率的有___________ 。
A.增大体系压强
B.提高CO2和H2的投料比
C.体积和投料比不变,提高反应物浓度
(2)利用CH4与O2在催化剂的作用下合成甲醇。主反应:CH4(g)+O2(g)→CH3OH(g),副反应:CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g)。在温度为T℃、压强为PKPa条件下,向容器中充入2molCH4、1molO2和6molH2O,充分反应达平衡时CH4的转化率为50%,产物的选择性(如甲醇的选择性=)如图丙所示:①求平衡时O2的物质的量为___________
②主反应的相对压力平衡常数=___________ 。(用含P和p0的计算式表示。表达式写法:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压除以p0)
(1)利用CO2和H2合成甲醇,在催化剂Cu/ZnO作用下可发生如下两个平行反应。
反应I:CO2(g)+3H2(g)→CH3OH(g)+H2O(g)
反应II:CO2(g)+H2(g)→CO(g)+H2O(g);
温度对CO2转化率及甲醇和CO产率的影响如图乙所示。①由图乙判断合成CH3OH最适宜的温度是
②由图可知,温度升高CH3OH产率先升高后降低,降低的可能原因是
③下列措施有利于提高CO2转化为CH3OH的平衡转化率的有
A.增大体系压强
B.提高CO2和H2的投料比
C.体积和投料比不变,提高反应物浓度
(2)利用CH4与O2在催化剂的作用下合成甲醇。主反应:CH4(g)+O2(g)→CH3OH(g),副反应:CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g)。在温度为T℃、压强为PKPa条件下,向容器中充入2molCH4、1molO2和6molH2O,充分反应达平衡时CH4的转化率为50%,产物的选择性(如甲醇的选择性=)如图丙所示:①求平衡时O2的物质的量为
②主反应的相对压力平衡常数=
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解题方法
3 . I、的资源化可以推动经济高质量发展和生态环境质量的持续改善,回答下列问题:
(1)和都是主要的温室气体。发生催化重整反应
已知时,相关物质的燃烧热数据如下表:
反应的___________
(2)在恒温恒容装置中通入等体积和,发生上述反应,起始压强为p,的平衡转化率为。达平衡时,容器内总压为___________ 。该反应的平衡常数___________ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压×物质的量分数,用、表达,并化为最简式)。
(1)和都是主要的温室气体。发生催化重整反应
已知时,相关物质的燃烧热数据如下表:
物质 | |||
燃烧热 |
(2)在恒温恒容装置中通入等体积和,发生上述反应,起始压强为p,的平衡转化率为。达平衡时,容器内总压为
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解题方法
4 . 氨是最重要的化学品之一,我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题:
(1)在不同压强下,以两种不同组成进料,反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如下图所示。其中一种进料组成为,另一种为。(物质i的摩尔分数:)___________ ,判断的依据是___________ 。
②进料组成中含有惰性气体的图是___________ 。
③图3中,当、时,氮气的转化率___________ 。该温度时,反应的平衡常数___________ (化为最简式)。
(1)在不同压强下,以两种不同组成进料,反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如下图所示。其中一种进料组成为,另一种为。(物质i的摩尔分数:)
①图中压强由小到大的顺序为
②进料组成中含有惰性气体的图是
③图3中,当、时,氮气的转化率
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解题方法
5 . 合成氨厂和硝酸厂的烟气中含有大量的氮氧化物,脱硝是指将烟气中的氮氧化物转化为无毒无害物质的化学过程。回答下列问题:
(1)在一定条件下,向某反应容器中投入5molN2、15molH2在不同温度(T)下发生反应:,平衡体系中的质量分数随平衡时气体总压强变化的曲线如图所示。①T1、T2、T3中,温度最低的是___________ 。
②M点时,的转化率为___________ 。
③下列情况能说明反应达到平衡状态的是___________ (填标号)。
A.2v(NH3)=3v(H2)
B.混合气体的相对分子质量不再变化
C.N2体积分数不再变化
D.恒容容器中混合气体的密度保持不变
(1)在一定条件下,向某反应容器中投入5molN2、15molH2在不同温度(T)下发生反应:,平衡体系中的质量分数随平衡时气体总压强变化的曲线如图所示。①T1、T2、T3中,温度最低的是
②M点时,的转化率为
③下列情况能说明反应达到平衡状态的是
A.2v(NH3)=3v(H2)
B.混合气体的相对分子质量不再变化
C.N2体积分数不再变化
D.恒容容器中混合气体的密度保持不变
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解题方法
6 . 利用γ-丁内酯制备1,4-丁二醇,反应过程中伴有生成四氢呋喃和1-丁醇的副反应,涉及反应如下:已知:①反应Ⅰ为快速平衡,可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ的影响;②因反应Ⅰ在高压氛围下进行,故压强近似等于总压。回答下列问题:
(1)以或为初始原料,在的高压氛围下,分别在恒压容器中进行反应。达平衡时,以为原料,体系向环境放热,转化率为α;以为原料,体系从环境吸热,转化率为。忽略副反应,反应Ⅰ焓变_______ 与的数学关系为_______ 。
(2)初始条件同上。表示某物种i的物质的量与除外其它各物种总物质的量之比,和随时间t变化关系如图1所示。实验测得,则图中表示初始反应物为_______ (填“”或“”)时的变化关系;反应Ⅰ平衡常数_______ (保留两位有效数字)。以为原料时,时刻_______ ,产率=_______ (保留两位有效数字)。(3)三种条件下,以为初始原料,在相同体积的刚性容器中发生反应,反应物的转化率随时间t变化关系如图2所示。因反应在高压氛围下进行,可忽略压强对反应速率的影响。曲线a、b、c中,对应条件的是_______ (填代号);与曲线b相比,曲线c达到平衡所需时间更长,原因是_______ 。
(1)以或为初始原料,在的高压氛围下,分别在恒压容器中进行反应。达平衡时,以为原料,体系向环境放热,转化率为α;以为原料,体系从环境吸热,转化率为。忽略副反应,反应Ⅰ焓变
(2)初始条件同上。表示某物种i的物质的量与除外其它各物种总物质的量之比,和随时间t变化关系如图1所示。实验测得,则图中表示初始反应物为
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7 . 法国化学家Paul Sabatier研究得出在催化剂作用下能够转化为甲烷,即反应I: 。回答下列问题:
(1)已知反应I的正反应活化能,则逆反应的活化能为___________ ;反应I能够自发进行的条件是___________ 。
(2)关于反应I及其相关说法正确的是___________ (填序号)。
①转化为可削弱温室效应
②使用催化剂,可增加单位时间内活化分子有效碰撞次数
③增大压强有利于提高的平衡转化率
④及时将液化分离,有利于提高正反应速率
(3)时,某刚性容器中充入、充分反应达到平衡,可能存在下图所示函数关系。
①某学生认为C图像一定错误,判断的依据是___________ 。
②上述图示中,还存在错误的是___________ (填字母)。
(4)在压强始终为时,原料气按置于容器中引发反应同时还会发生副反应:。测得平衡时各物质的物质的量分数随温度的变化如图所示:
①到之间,的物质的量分数随温度升高而增大的原因是___________ 。
②若实验测得反应的正反应速率为,逆反应速率为,为速率常数,升高温度时,的变化量较大的是___________ (填“”或“”)
③,混合气体中几乎检测不出,则该温度下平衡常数___________ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压物质的量分数,结果保留整数)。
(1)已知反应I的正反应活化能,则逆反应的活化能为
(2)关于反应I及其相关说法正确的是
①转化为可削弱温室效应
②使用催化剂,可增加单位时间内活化分子有效碰撞次数
③增大压强有利于提高的平衡转化率
④及时将液化分离,有利于提高正反应速率
(3)时,某刚性容器中充入、充分反应达到平衡,可能存在下图所示函数关系。
①某学生认为C图像一定错误,判断的依据是
②上述图示中,还存在错误的是
(4)在压强始终为时,原料气按置于容器中引发反应同时还会发生副反应:。测得平衡时各物质的物质的量分数随温度的变化如图所示:
①到之间,的物质的量分数随温度升高而增大的原因是
②若实验测得反应的正反应速率为,逆反应速率为,为速率常数,升高温度时,的变化量较大的是
③,混合气体中几乎检测不出,则该温度下平衡常数
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2024·新疆塔城·二模
8 . CO在工农业生产及科学研究中有着重要应用。
(1)CO催化脱氮:在一定温度下,向2L的恒容密闭容器中充入和4.0molCO,在催化制作用下发生反应: ,测得相关数据如下:
①其他条件不变,若不使用催化剂,则0~5min内的转化率将________ 。(填“变大”、“变小”或“不变”)
②下列表述能说明该反应已达到平衡状态的是________ 。(填序号)
A.CO的消耗反应速率为消耗反应速率的4倍
B.气体的颜色不再变化
C.化学平衡常数K不再变化
D.混合气体的密度不再变化
③有利于提高该反应中平衡转化率的条件是________ 。(填序号)
A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压
(2)CO与Ni发生羰化反应形成的络合物可作为催化烯烃反应的催化剂,Ni的羰化反应为: 。温度下,将足量的Ni粉和3.7molCO加入到刚性密闭容器中,10min时反应达到平衡,测得体系的压强为原来的。则:
①0~10min内平均反应速率________ g/min。
②研究表明,正反应速率,逆反应速率(和分别表示正反应和逆反应的速率常数,x为物质的量分数),计算温度下的________ 。
(3)已知:
Ⅰ.
Ⅱ.
由合成的热化学方程式为________ 。
如果在不同压强下,和的起始物质的量比仍为1:3,测定的平衡转化率和的平衡产率随温度升高的变化关系,如图所示:已知:的平衡转化率,
的平衡产率。
①压强________ (填“>”或“<”),原因________ 。
②其中图中纵坐标表示平衡转化率的是图________ (填“甲”或“乙”)。
③图乙中温度时,两条曲线几乎交于一点,分析原因________ 。
(1)CO催化脱氮:在一定温度下,向2L的恒容密闭容器中充入和4.0molCO,在催化制作用下发生反应: ,测得相关数据如下:
时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 |
2.0 | 1.7 | 1.56 | 1.5 | 1.5 | |
0 | 0.15 | 0.22 | 0.25 | 0.25 |
②下列表述能说明该反应已达到平衡状态的是
A.CO的消耗反应速率为消耗反应速率的4倍
B.气体的颜色不再变化
C.化学平衡常数K不再变化
D.混合气体的密度不再变化
③有利于提高该反应中平衡转化率的条件是
A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压
(2)CO与Ni发生羰化反应形成的络合物可作为催化烯烃反应的催化剂,Ni的羰化反应为: 。温度下,将足量的Ni粉和3.7molCO加入到刚性密闭容器中,10min时反应达到平衡,测得体系的压强为原来的。则:
①0~10min内平均反应速率
②研究表明,正反应速率,逆反应速率(和分别表示正反应和逆反应的速率常数,x为物质的量分数),计算温度下的
(3)已知:
Ⅰ.
Ⅱ.
由合成的热化学方程式为
如果在不同压强下,和的起始物质的量比仍为1:3,测定的平衡转化率和的平衡产率随温度升高的变化关系,如图所示:已知:的平衡转化率,
的平衡产率。
①压强
②其中图中纵坐标表示平衡转化率的是图
③图乙中温度时,两条曲线几乎交于一点,分析原因
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9 . “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,和发生上述反应,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,、、和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。①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___________ 。
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
(3)压强为100kPa下,和发生上述反应,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
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,、、和为各组分的平衡分压,则反应Ⅲ的
(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。①的平衡产率:Q点
②M、N两点的平衡产率相等的原因是
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2024-03-01更新
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811次组卷
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3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
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(已下线)大题预测卷02 (新高考通用)-【大题精做】冲刺2024年高考化学大题突破+限时集训(新高考专用)江西省新余市2024届高三下学期第二次模拟考试化学试题
2024高三下·全国·专题练习
10 . 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)。
(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
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