名校
1 . 催化加氢制甲醇,并进一步生产低碳烯烃,可一定程度上减少我国对原油进口的依赖,对促进国家能源安全具有重大现实意义。催化加氢制甲醇的反应历程如图所示,首先在“”表面解离成2个,随后参与到的转化过程。下列说法正确的是
A.“”能改变总反应的焓变 |
B.是反应历程的中间产物之一 |
C.反应历程中存在非极性键的断裂和形成 |
D.理论上反应历程消耗的与生成的甲醇的物质的量之比为 |
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2024-02-15更新
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349次组卷
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2卷引用:河南省周口市项城市四校2023-2024学年高三上学期1月期末素质测评试卷-化学试题
名校
2 . 减少排放并实现的有效转化是科研的热点。以下几种为常见的利用方法,回答下列问题:
I.利用干重整反应不仅可以对天然气资源综合利用,还可以缓解温室效应对环境的影响。该反应一般认为通过如下步骤来实现:
i.
ii.[为吸附活性炭]
反应过程的能量变化如图所示:
(1)干重整反应的总热化学方程式为___________ ,其反应速率由反应ⅰ决定,则反应ⅱ的逆反应活化能应小于___________ 。
II.以氧化铟()作催化剂,可实现催化加氢制甲醇。
已知:①催化剂中时具有活性,而时无活性。
②与在活化的催化剂表面同时发生如下反应:
反应iii:主反应
反应iv:副反应
(2)工业上以原料气通过催化剂表面的方法生产甲醇,是造成催化剂失活的重要原因,为了减少催化剂的失活,可以采用的方法是___________ 。
(3)反应iii、iv的平衡常数的随的变化曲线如图所示:
由图可知,代表反应iii的曲线是___________ (填“”或“”),原因是___________ ;升高温度,反应iv的平衡常数___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)在恒温恒容密闭容器中,按物质的量比加入和,发生反应iii和反应iv,初始压强为。相同时间内的转化率、甲醇的产率在不同温度下的变化如图所示(不考虑温度对催化剂的影响):
①在以上,升高温度,甲醇的产率降低的原因是___________ 。
②时,反应已处于平衡状态,此时容器内压强为,则反应ⅳ的平衡常数___________ (结果用分数表示)。
I.利用干重整反应不仅可以对天然气资源综合利用,还可以缓解温室效应对环境的影响。该反应一般认为通过如下步骤来实现:
i.
ii.[为吸附活性炭]
反应过程的能量变化如图所示:
(1)干重整反应的总热化学方程式为
II.以氧化铟()作催化剂,可实现催化加氢制甲醇。
已知:①催化剂中时具有活性,而时无活性。
②与在活化的催化剂表面同时发生如下反应:
反应iii:主反应
反应iv:副反应
(2)工业上以原料气通过催化剂表面的方法生产甲醇,是造成催化剂失活的重要原因,为了减少催化剂的失活,可以采用的方法是
(3)反应iii、iv的平衡常数的随的变化曲线如图所示:
由图可知,代表反应iii的曲线是
(4)在恒温恒容密闭容器中,按物质的量比加入和,发生反应iii和反应iv,初始压强为。相同时间内的转化率、甲醇的产率在不同温度下的变化如图所示(不考虑温度对催化剂的影响):
①在以上,升高温度,甲醇的产率降低的原因是
②时,反应已处于平衡状态,此时容器内压强为,则反应ⅳ的平衡常数
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2024-02-08更新
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406次组卷
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3卷引用:河南省濮阳市油田第一中学2023-2024学年高三上学期第五次考试理科综合试题-高中化学
名校
解题方法
3 . 废旧铅酸蓄电池中含60%以上铅和铅的化合物,对其实施有效回收可实现铅资源的综合有效利用,减少环境污染。回答下列问题:
Ⅰ.火法炼铅:对废旧铅酸蓄电池进行拆解处理,然后用NaOH溶液对铅膏中的预脱硫,将得到的PbO固体与淀粉在700℃下共热得到粗铅。
(1)“预脱硫”反应的化学方程式为___________ ,淀粉的作用为___________ 。
Ⅱ.电化学回收:废旧铅酸蓄电池拆解得到的Pb阴极、阳极和膏熔炼获得铅电极,通过如图甲所示装置制备高纯铅。(2)该装置的能量转化形式为___________ 。
(3)该离子交换膜应选择___________ ,M极的电极反应为___________ 。
Ⅲ.湿法炼铅:用溶液浸泡废铅膏,再用冰醋酸处理制得溶液,经结晶法获得晶体,然后在空气氛围中焙烧醋酸铅获得超细氧化铅产品。
(4)若不考虑碳酸的分解,已知、、、和,则用冰醋酸处理的K=___________ (用含a、b、c、d、e的式子表示)。
Ⅳ.利用铅膏中的制备:以铅膏()、和NaOH为原料,通过混合后进行沉淀转化可制得。
已知:ⅰ.的产率(η)随pH的变化如图乙所示。
ⅱ.。(5)加入NaOH的作用为___________ 。
(6)加入NaOH不能过量的原因为___________ 。
Ⅰ.火法炼铅:对废旧铅酸蓄电池进行拆解处理,然后用NaOH溶液对铅膏中的预脱硫,将得到的PbO固体与淀粉在700℃下共热得到粗铅。
(1)“预脱硫”反应的化学方程式为
Ⅱ.电化学回收:废旧铅酸蓄电池拆解得到的Pb阴极、阳极和膏熔炼获得铅电极,通过如图甲所示装置制备高纯铅。(2)该装置的能量转化形式为
(3)该离子交换膜应选择
Ⅲ.湿法炼铅:用溶液浸泡废铅膏,再用冰醋酸处理制得溶液,经结晶法获得晶体,然后在空气氛围中焙烧醋酸铅获得超细氧化铅产品。
(4)若不考虑碳酸的分解,已知、、、和,则用冰醋酸处理的K=
Ⅳ.利用铅膏中的制备:以铅膏()、和NaOH为原料,通过混合后进行沉淀转化可制得。
已知:ⅰ.的产率(η)随pH的变化如图乙所示。
ⅱ.。(5)加入NaOH的作用为
(6)加入NaOH不能过量的原因为
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4 . 探究甲醇对丙烷制丙烯的影响。丙烷制烯烃过程主要发生的反应有
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
已知:为用气体分压表示的平衡常数,分压=物质的量分数×总压。在下,丙烷单独进料时,平衡体系中各组分的体积分数见下表。
(1)比较反应自发进行(∆G=∆H-T∆S<0)的最低温度,反应 ⅰ_____ 反应 ⅱ(填“>”或“<”)。
(2)①在该温度下,Kp2远大于 Kp1,但φ(C3H6)和φ(C2H4)相差不大,说明反应 ⅲ 的正向进行有利于反应 ⅰ 的__________ 反应和反应 ⅱ 的_________ 反应(填“正向”或“逆向”)。
②从初始投料到达到平衡,反应 ⅰ、ⅱ、ⅲ 的丙烷消耗的平均速率从大到小的顺序为:__________ 。
③平衡体系中检测不到,可认为存在反应:,下列相关说法正确的是_______ (填标号)。
a.
b.
c.使用催化剂,可提高丙烯的平衡产率
d.平衡后再通入少量丙烷,可提高丙烯的体积分数
④由表中数据推算:丙烯选择性_______ (列出计算式)。
(3)丙烷甲醇共进料时,还发生反应:
ⅳ.
在下,平衡体系中各组分体积分数与进料比的关系如图所示。
①进料比n(丙烷)(甲醇)时,体系总反应:_______
②随着甲醇投料增加,平衡体系中丙烯的体积分数降低的原因是_______ 。
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
已知:为用气体分压表示的平衡常数,分压=物质的量分数×总压。在下,丙烷单独进料时,平衡体系中各组分的体积分数见下表。
物质 | 丙烯 | 乙烯 | 甲烷 | 丙烷 | 氢气 |
体积分数(%) | 21 | 23.7 | 55.2 | 0.1 | 0 |
(2)①在该温度下,Kp2远大于 Kp1,但φ(C3H6)和φ(C2H4)相差不大,说明反应 ⅲ 的正向进行有利于反应 ⅰ 的
②从初始投料到达到平衡,反应 ⅰ、ⅱ、ⅲ 的丙烷消耗的平均速率从大到小的顺序为:
③平衡体系中检测不到,可认为存在反应:,下列相关说法正确的是
a.
b.
c.使用催化剂,可提高丙烯的平衡产率
d.平衡后再通入少量丙烷,可提高丙烯的体积分数
④由表中数据推算:丙烯选择性
(3)丙烷甲醇共进料时,还发生反应:
ⅳ.
在下,平衡体系中各组分体积分数与进料比的关系如图所示。
①进料比n(丙烷)(甲醇)时,体系总反应:
②随着甲醇投料增加,平衡体系中丙烯的体积分数降低的原因是
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2023-11-16更新
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3354次组卷
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2卷引用:河南省信阳高级中学2023-2024学年高三上学期12月月考化学试题
名校
5 . 烷烃裂化的研究是石油化工中的重要课题。其中正丁烷的裂化反应如下:
反应ⅰ:
反应Ⅱ:
已知:部分物质的燃烧热如表
回答下列问题:
(1)反应ⅰ的反应热_____ ;已知,随温度变化的三种趋势如图甲中线条所示,能用来表示反应ⅰ的变化趋势的线条为_____ (填“a”“b”或“c”)。
(2)一定条件下,实验测得反应Ⅱ的反应速率关系为,,其中、为速率常数;CHI3CH2CH2CH3(g)与CH3CH=CH2(g)平衡时的体积分数随温度、压强(分别为p1、p2且p1<p2)的变化关系如图乙所示。
①反应ⅱ的平衡常数K=_____ (用含和的表达式表示),随着温度的升高,会逐渐_____ (填“增大”或“减小”)。
②在p1压强下,CH3CH=CH2(g);平衡时的体积分数随温度变化的曲线为_____ (填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”)。
③a、b、c三点反应ⅱ的平衡常数、、的大小关系为_____ 。
(3)一定温度下,向某刚性密闭容器中充入一定量CH3CH2CH2CH3(g),同时发生反应ⅰ和反应ⅱ。若初始时容器内压强为p0kPa,tmin时达到平衡,此时测得C2H6(g)和CH4(g)的分压分别为0.30p0kPa、0.50p0kPa.则:
①0~tmin内,_____ 。
②反应ⅱ的压强平衡常数_____ 。
反应ⅰ:
反应Ⅱ:
已知:部分物质的燃烧热如表
化合物 | 正丁烷 | 乙烷 | 乙烯 |
燃烧热/() | 2878.0 | 1560.8 | 1411.0 |
(1)反应ⅰ的反应热
(2)一定条件下,实验测得反应Ⅱ的反应速率关系为,,其中、为速率常数;CHI3CH2CH2CH3(g)与CH3CH=CH2(g)平衡时的体积分数随温度、压强(分别为p1、p2且p1<p2)的变化关系如图乙所示。
①反应ⅱ的平衡常数K=
②在p1压强下,CH3CH=CH2(g);平衡时的体积分数随温度变化的曲线为
③a、b、c三点反应ⅱ的平衡常数、、的大小关系为
(3)一定温度下,向某刚性密闭容器中充入一定量CH3CH2CH2CH3(g),同时发生反应ⅰ和反应ⅱ。若初始时容器内压强为p0kPa,tmin时达到平衡,此时测得C2H6(g)和CH4(g)的分压分别为0.30p0kPa、0.50p0kPa.则:
①0~tmin内,
②反应ⅱ的压强平衡常数
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解题方法
6 . 研究氮氧化物转化的机理对环境保护具有重要意义。请回答下列问题:
(1)是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,还原处理的原理为。
①写出硝酸生产中氨发生催化氧化的化学方程式:____________________ 。
②在作用下,反应的能量变化如图所示:则的__________ 。
(2)处理汽车尾气的原理为。将体积比为1∶1的和混合气体以相同流速通过两种不同的催化剂I、Ⅱ,发生上述反应(不考虑其他反应),相同时间内尾气脱氮率(即转化率)与温度的关系如图所示。①M点脱氮率大于N点的原因可能是____________________ 。
②下列能说明该反应处于化学平衡状态的是__________ (填字母)。
A.的质量分数保持不变
B.容器中与的百分含量之比保持不变
C.
D.容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变
③若Q点反应已达平衡,体系总压强为,则该温度下__________ (为用分压代替浓度计算的平衡常数,分压=总压×物质的量分数,用含a的代数式表示)。
(1)是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,还原处理的原理为。
①写出硝酸生产中氨发生催化氧化的化学方程式:
②在作用下,反应的能量变化如图所示:则的
(2)处理汽车尾气的原理为。将体积比为1∶1的和混合气体以相同流速通过两种不同的催化剂I、Ⅱ,发生上述反应(不考虑其他反应),相同时间内尾气脱氮率(即转化率)与温度的关系如图所示。①M点脱氮率大于N点的原因可能是
②下列能说明该反应处于化学平衡状态的是
A.的质量分数保持不变
B.容器中与的百分含量之比保持不变
C.
D.容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变
③若Q点反应已达平衡,体系总压强为,则该温度下
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2023-01-10更新
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311次组卷
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3卷引用:河南天一大联考2022-2023学年高二上学期期末考试化学试题
名校
解题方法
7 . 在绿色低碳技术的研发体系中,实现的减排和利用技术日益受到重视。回答下列问题:
(1)RWGS反应 △H可实现的减排。已知:部分化学键的键能如表所示:
则_________ ,该反应的正活化能和逆活化能中较大的是_________ (填“正活化能”或“逆活化能”)。
(2)甲烷化反应: 可有效降低空气中的含量。已知,(、分别为正逆反应的速率常数)。
①加入催化剂,该反应的将_________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
②实验测得、随温度变化的曲线如图所示,则表示随温度变化的曲线为_________ (填“L1或L2”),原因为_________ 。
(3)科学家将甲烷化反应设计成如图的原电池装置来实现的减排和利用。
电极A为原电池的_________ (填“正极”或“负极”),该电极的反应式为_________ 。
(1)RWGS反应 △H可实现的减排。已知:部分化学键的键能如表所示:
化学键 | C=O | C-H | H-H | O-H | |
键能(kJ/mol) | 997 | 800 | 414 | 436 | 499 |
(2)甲烷化反应: 可有效降低空气中的含量。已知,(、分别为正逆反应的速率常数)。
①加入催化剂,该反应的将
②实验测得、随温度变化的曲线如图所示,则表示随温度变化的曲线为
(3)科学家将甲烷化反应设计成如图的原电池装置来实现的减排和利用。
电极A为原电池的
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2022-11-30更新
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223次组卷
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2卷引用:河南省部分重点中学2022-2023学年高二上学期11月份联考化学试题
名校
解题方法
8 . 伴随经济的高速发展,燃料的消耗量逐年增长,大气中的CO、、、等污染物的排放量也迅速增长。节能减排、低碳经济关系到国计民生。
(1)已知:① kJ⋅mol
② kJ⋅mol
③ kJ⋅mol
科学家设想用还原生成无毒、无污染的气体和液态水来消除的污染。写出该反应的热化学方程式_______ 。
(2)在容积为2 L的密闭容器中,由和合成甲醇(),在其他条件不变的情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:、均大于300℃)。
①下列说法正确的是_______ (填字母序号)。
A.该反应为放热反应
B.该反应在时的平衡常数比时的大
C.处于A点的反应体系从变到,达到平衡时增大
D.温度下,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为 mol⋅L⋅min
②保持温度为,将1 mol 和3 mol 充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若转化率为,则容器内的压强与起始压强之比为_______ 。
(3)由和CO直接制备二甲醚的热化学方程式为 kJ⋅mol。根据化学反应原理,分析增大压强(压缩体积)对直接制备二甲醚反应的影响:_______ 。
(4)在一定温度下的恒容容器中,发生反应。碘蒸气能大幅度提高的分解速率,反应历程为:
第一步: (快速平衡)
第二步: (慢反应)
第三步: (快反应)
实验表明,含碘时分解速率方程(k为速率常数)。
下列描述正确的是________(填字母序号)
(5)采用一定的脱硫技术可以把硫元素以的形式固定,从而降低的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与发生化学反应,降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下:
kJ⋅mol(反应Ⅰ)
kJ-1⋅mol(反应Ⅱ)
请回答下列问题:
①反应Ⅰ能够自发进行的反应条件是_______ (填“高温”或“低温”)。
②假设某温度下,反应Ⅰ的速率()大于反应Ⅱ的速率(),则下列反应过程能量变化示意图正确的是_______ (填字母序号)。
A. B. C. D.
(1)已知:① kJ⋅mol
② kJ⋅mol
③ kJ⋅mol
科学家设想用还原生成无毒、无污染的气体和液态水来消除的污染。写出该反应的热化学方程式
(2)在容积为2 L的密闭容器中,由和合成甲醇(),在其他条件不变的情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:、均大于300℃)。
①下列说法正确的是
A.该反应为放热反应
B.该反应在时的平衡常数比时的大
C.处于A点的反应体系从变到,达到平衡时增大
D.温度下,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为 mol⋅L⋅min
②保持温度为,将1 mol 和3 mol 充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若转化率为,则容器内的压强与起始压强之比为
(3)由和CO直接制备二甲醚的热化学方程式为 kJ⋅mol。根据化学反应原理,分析增大压强(压缩体积)对直接制备二甲醚反应的影响:
(4)在一定温度下的恒容容器中,发生反应。碘蒸气能大幅度提高的分解速率,反应历程为:
第一步: (快速平衡)
第二步: (慢反应)
第三步: (快反应)
实验表明,含碘时分解速率方程(k为速率常数)。
下列描述正确的是________(填字母序号)
A.第一步对总反应速率起决定作用 |
B.第二步活化能比第三步大 |
C.第二步中与的碰撞仅部分有效 |
D.增大浓度,分解速率加快 |
kJ⋅mol(反应Ⅰ)
kJ-1⋅mol(反应Ⅱ)
请回答下列问题:
①反应Ⅰ能够自发进行的反应条件是
②假设某温度下,反应Ⅰ的速率()大于反应Ⅱ的速率(),则下列反应过程能量变化示意图正确的是
A. B. C. D.
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名校
解题方法
9 . 研究氮氧化物()的还原处理方法是环保领域的主要方向之一,回答下列问题:
(1)CO还原NO的反应机理及相对能量如图(TS表示过渡态):
①反应过程中速率最慢步骤的热化学方程式为_______ ,活化能最小_______ 。
②为提高NO的平衡转化率可采用的措施为_______ (填标号)。
A.升高温度 B.增大压强 C.增大NO浓度 D.使用催化剂
(2)用还原NO的反应为。为研究和NO的起始投料比对NO平衡转化率的影响,分别在不同温度下,向三个体积均为a L的刚性密闭容器中加入一定量和NO发生反应,实验结果如图。
①应温度、、从大到小的关系为_______ 。
②温度下,充入、NO分别为3mol、3mol,容器内的压强为w Pa,反应进行到10min时达平衡,0~10min内的平均反应速率为_______ 。该反应的平衡常数_______ (写出计算表达式,以分压表示的平衡常数为,分压=总压×物质的量分数)。
③该反应的正反应速率方程可表示为,下测得有关数据如下表:
则_______ ,_______ 。
(1)CO还原NO的反应机理及相对能量如图(TS表示过渡态):
①反应过程中速率最慢步骤的热化学方程式为
②为提高NO的平衡转化率可采用的措施为
A.升高温度 B.增大压强 C.增大NO浓度 D.使用催化剂
(2)用还原NO的反应为。为研究和NO的起始投料比对NO平衡转化率的影响,分别在不同温度下,向三个体积均为a L的刚性密闭容器中加入一定量和NO发生反应,实验结果如图。
①应温度、、从大到小的关系为
②温度下,充入、NO分别为3mol、3mol,容器内的压强为w Pa,反应进行到10min时达平衡,0~10min内的平均反应速率为
③该反应的正反应速率方程可表示为,下测得有关数据如下表:
NO/mol | v正/mol·L-1·min-1 | |
1 | 1 | 4.14k |
1 | 4 | 16.56k |
2 | 1 | 16.56k |
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2022-11-16更新
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155次组卷
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2卷引用:河南省商丘名校联盟2022-2023学年高二上学期期中考试化学试题
名校
10 . 2007年诺贝尔化学奖授予埃特尔以表彰其对于合成氨反应机理的研究,氮气和氢气分子在催化剂表面的部分变化过程如下图所示。下列说法不正确 的是
A.图①→②过程吸热,图②→③过程放热 |
B.温度、压强、催化剂都能改变反应的 |
C.在反应过程中三键均发生断裂 |
D.反应过程中存在-NH-、-NH2等中间产物 |
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407次组卷
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4卷引用:河南省郑州市回民高级中学2022-2023学年高二上学期期中考试化学试题