1 . 水煤合成气的生产和应用在化学工业中有极为重要的地位。回答下列问题:
(1)利用合成气(主要成分CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇,可能发生的反应有:
①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-63 kJ•mol-1
②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH2
③CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g) ΔH3
已知部分化学键键能数据如下表:
则ΔH3=_______ kJ•mol-1。
(2)CO2和CH4在一定条件下反应也可制得合成水煤气。在1.0 L密闭容器中充入1.0 mol CH4和1.0 mol CO2,在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如下图所示。
①比较压强大小:p1_______ p3(选填“>”、“<”或“=”)。
②若要提高CH4的平衡转化率,可采取的措施有_______ ,_______ 。(任写两条)
③若p4=2.0 MPa,则x点的平衡常数Kp=_______ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(3)化学家利用电化学原理回收CO2达到节能减排的目的,有一种实验设计的装置如下图所示。
已知在碱性条件下,卤素单质可以将乙醇氧化为乙醛。实验一段时间后,测得a电极周围有甲酸根离子HCOO-生成。回答:
①电极b为_______ 极;
②电解时a电极附近溶液的pH_______ (选填“降低”、“升高”、“不变”);
③e为_______ 交换膜;
④d电极周围除了发生电极反应外,还有_______ (用离子方程式表示)。
(1)利用合成气(主要成分CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇,可能发生的反应有:
①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-63 kJ•mol-1
②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH2
③CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g) ΔH3
已知部分化学键键能数据如下表:
化学键 | H-H | C=O | C≡O | O-H |
键能(kJ•mol-1) | 436 | 803 | 1076 | 465 |
(2)CO2和CH4在一定条件下反应也可制得合成水煤气。在1.0 L密闭容器中充入1.0 mol CH4和1.0 mol CO2,在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如下图所示。
①比较压强大小:p1
②若要提高CH4的平衡转化率,可采取的措施有
③若p4=2.0 MPa,则x点的平衡常数Kp=
(3)化学家利用电化学原理回收CO2达到节能减排的目的,有一种实验设计的装置如下图所示。
已知在碱性条件下,卤素单质可以将乙醇氧化为乙醛。实验一段时间后,测得a电极周围有甲酸根离子HCOO-生成。回答:
①电极b为
②电解时a电极附近溶液的pH
③e为
④d电极周围除了发生电极反应外,还有
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2022-11-05更新
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136次组卷
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2卷引用:海南省海口中学2023-2024学年高二上学期12月月考化学试题
2 . “水煤气(CO和)”是化学工业常用的原料气,请回答:
I.已知:焦炭、CO的标准燃烧热分别为、,氢气燃烧的热化学反应方程式:
(1)试写出由焦炭和水蒸气生成水煤气的热化学反应方程式:___________
(2)下列说法正确的是___________
II.合成氨工厂以“水煤气”为原料,采用两段间接换热式绝热反应器(反应器中的催化剂对原料气的吸附时间长短,对原料气的转化率会造成一定影响)在常压下进行转换合成氨,装置如图。
A反应器中主要发生的反应为:
B反应器中主要发生的反应为:
主反应:
副反应:
由进气口充入一定量含CO、、、的混合气体,在B中充分反应,在T℃下,反应达到平衡后,测得混合气体各组分的物质的量分别为CO0.2mol、、、、和。
已知标准平衡常数:,其中表示标准压强()、、、表示各组分的分压,如,为体系中CO的物质的量分数
(3)T℃时,主反应的压强平衡常数___________
(4)平衡时CO的转化率为___________
(5)进气空速对反应产品的收率有一定的影响,实验测得在不同进气空速下,测得平衡时的收率如下图所示
①曲线中A点到B点变化的原因是:___________
②若将绝热转换反应器改为恒温转换反应器,试在图中画出随进气空速变化的收率曲线___ 。
I.已知:焦炭、CO的标准燃烧热分别为、,氢气燃烧的热化学反应方程式:
(1)试写出由焦炭和水蒸气生成水煤气的热化学反应方程式:
(2)下列说法正确的是___________
A.将煤炭在空气中直接加强热进行干馏,制备生成水煤气的原料焦炭 |
B.水煤气可经过催化合成获得液体燃料、碳氢化合物和含氧有机物 |
C.水煤气也可采用高温下煤和水蒸气直接作用制得 |
D.在恒压反应釜中,利用焦炭与水蒸气高温制备水煤气时,适当加快通入水蒸气的流速,有利于水煤气的生成 |
II.合成氨工厂以“水煤气”为原料,采用两段间接换热式绝热反应器(反应器中的催化剂对原料气的吸附时间长短,对原料气的转化率会造成一定影响)在常压下进行转换合成氨,装置如图。
A反应器中主要发生的反应为:
B反应器中主要发生的反应为:
主反应:
副反应:
由进气口充入一定量含CO、、、的混合气体,在B中充分反应,在T℃下,反应达到平衡后,测得混合气体各组分的物质的量分别为CO0.2mol、、、、和。
已知标准平衡常数:,其中表示标准压强()、、、表示各组分的分压,如,为体系中CO的物质的量分数
(3)T℃时,主反应的压强平衡常数
(4)平衡时CO的转化率为
(5)进气空速对反应产品的收率有一定的影响,实验测得在不同进气空速下,测得平衡时的收率如下图所示
①曲线中A点到B点变化的原因是:
②若将绝热转换反应器改为恒温转换反应器,试在图中画出随进气空速变化的收率曲线
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2021-10-20更新
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635次组卷
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3卷引用:2021年海南高考化学试题变式题11-19
名校
解题方法
3 . Ⅰ.铁及铁的氧化物广泛应于生产、生活、航天、科研领域。
(1)铁的氧化物循环分解水制H2
已知:H2O(l)=H2(g)+1/2 O2(g) ΔH1=a kJ•mol-1
6FeO(s)+O2(g)=2Fe3O4(s) ΔH2=b kJ•mol-1
则:3FeO(s)+H2O(l)=H2(g)+Fe3O4(s) ΔH3=_______
(2)Fe2O3与CH4反应可制备“纳米级”金属铁。已知,恒温恒容时,加入Fe2O3与CH4发生反应:3CH4(g)+Fe2O3(s)⇌2Fe(s)+6H2(g)+3CO(g)
①此反应的化学平衡常数表达式为_______
②下列条件能判断该反应达到平衡状态的是_______
a.消耗1molFe2O3的同时,消耗3molCO
b.容器内气体的颜色不再改变
c.容器内压强不再改变
d.v正(CH4)=2v逆(H2)
Ⅱ.用CH4还原NO2的反应为CH4(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),向两个容积均为2L温度分别为T1、T2的恒温恒容密闭容器中分别加入1mol CH4和2mol NO2,测得各容器中n(NO2)随反应时间t的变化如图所示:
①T1_______ T2(填“>”或“<”)。
②T1时,40~80 min内,用N2的浓度变化表示的平均反应速率为v(N2)=_______
③T1下,200 min时,向容器中再加入CH4、NO2和H2O(g)各l mol,化学平衡_______ 移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
Ⅲ.CaSO4微溶于水和酸,可加入氢氧化钠并通入CO2使其转化为CaCO3,然后加酸浸泡除去,反应的离子方程式为CaSO4+CO=CaCO3+SO,室温下,该反应的化学平衡常数为_______ (室温下,Ksp(CaCO3)=3×10-9,Ksp(CaSO4)=9×10-6)。
(1)铁的氧化物循环分解水制H2
已知:H2O(l)=H2(g)+1/2 O2(g) ΔH1=a kJ•mol-1
6FeO(s)+O2(g)=2Fe3O4(s) ΔH2=b kJ•mol-1
则:3FeO(s)+H2O(l)=H2(g)+Fe3O4(s) ΔH3=
(2)Fe2O3与CH4反应可制备“纳米级”金属铁。已知,恒温恒容时,加入Fe2O3与CH4发生反应:3CH4(g)+Fe2O3(s)⇌2Fe(s)+6H2(g)+3CO(g)
①此反应的化学平衡常数表达式为
②下列条件能判断该反应达到平衡状态的是
a.消耗1molFe2O3的同时,消耗3molCO
b.容器内气体的颜色不再改变
c.容器内压强不再改变
d.v正(CH4)=2v逆(H2)
Ⅱ.用CH4还原NO2的反应为CH4(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),向两个容积均为2L温度分别为T1、T2的恒温恒容密闭容器中分别加入1mol CH4和2mol NO2,测得各容器中n(NO2)随反应时间t的变化如图所示:
①T1
②T1时,40~80 min内,用N2的浓度变化表示的平均反应速率为v(N2)=
③T1下,200 min时,向容器中再加入CH4、NO2和H2O(g)各l mol,化学平衡
Ⅲ.CaSO4微溶于水和酸,可加入氢氧化钠并通入CO2使其转化为CaCO3,然后加酸浸泡除去,反应的离子方程式为CaSO4+CO=CaCO3+SO,室温下,该反应的化学平衡常数为
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2021-06-27更新
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999次组卷
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8卷引用:2021年海南高考化学试题变式题11-19
2021年海南高考化学试题变式题11-19四川省广安市2019-2020学年高二下学期期末(零诊)化学试题(已下线)理综化学-2021年秋季高三开学摸底考试卷01(课标全国专用)(已下线)备战2022年高考化学精准检测卷【全国卷】08广东省湛江市第二十一中学2021—2022学年高三上学期11月月考化学试题四川省资中县球溪高级中学2022-2023学年高三上学期10月月考化学试题湖北省天门外国语学校2022-2023学年高二上学期12月月考化学试题四川省内江市威远中学校2022-2023学年高二下学期第二次阶段性考试理综化学试题
名校
4 . 氮肥厂的废水中氮元素以NH3∙H2O、NH3和的形式存在,对氨氮废水无害化处理已成为全球科学研究热点,下面是电化学氧化法除氨氮的方法。研究表明,以碳材料为阴极,O2可在阴极生成H2O2,并进一步生成氧化性更强的·OH,·OH可以将水中氨氮氧化为N2.阴极区加入Fe2+可进一步提高氨氮的去除率,原理如下图所示结合如图解释。则下列说法不正确的是
A.·OH的电子式为: |
B.写出·OH去除氨气的化学反应方程式为:6·OH+2NH3=N2+6H2O |
C.O2在阴极生成H2O2的电极反应式为:O2+2e-+2H+=H2O2 |
D.阴极区加入Fe2+可进一步提高氨氮的去除率的原因是生成的Fe3+起催化剂作用 |
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2021-06-04更新
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621次组卷
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4卷引用:海南省海南中学2023- 2024学年高三上学期第4次月考化学试题
名校
解题方法
5 . 下列关于各图象的解释或结论正确的是
A.由甲可知:热化学方程式是H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8kJ/mol |
B.由乙可知:对于恒温恒容条件下的反应2NO2(g)N2O4(g),A点为平衡状态 |
C.由丙可知:相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强 |
D.由丁可知:同温度、同物质的量浓度的HA溶液与HB溶液相比,其pH前者小于后者 |
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2020-01-17更新
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632次组卷
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2卷引用:海南省海南中学2019-2020学年高二上学期期末考试化学试题
名校
解题方法
6 . I.甲醛在木材加工、医药等方面有重要用途。甲醇直接脱氢是工业上合成甲醛的新方法,制备过程涉及的主要反应如下:
反应I:CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g) △H1=+85.2kJ/mol
反应II:CH3OH(g)+O2(g)⇌HCHO(g)+H2O(g) △H2
反应III:2H2(g)+O2(g)⇌2H2O(g) △H3=-483.6kJ/mol
(1)计算反应Ⅱ的反应热△H2=_____________________________ 。
(2)750K下,在恒容密闭容器中,发生反应CH3OH(g)⇌HCHO(g)+H2(g),若起始压强为P0,达到平衡转化率为α,则平衡时的总压强P平=___________ (用含P0和α的式子表示);当P0=101kPa,测得α=50.0%,计算反应平衡常数Kp=___________ kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,忽略其它反应)。
II.CO2既是温室气体,也是重要的化工原料,以CO2为原料可合成多种有机物。
(3)CO2用于生产乙烯,已知:2CO2(g)+6H2(g)⇌CH2=CH2(g)+4H2O(g) △H=QkJ/mol。一定条件下,按不同的投料比X[X=]向某容积可变的恒压密闭容器中充入CO2、H2,测得不同投料比时CO2的转化率与温度的关系如图所示。
①X1_____ X2(填“>”或“<”,后同),Q_____ 0。
②图中A、B、C三点对应的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为_____ 。
(4)常温下,用NaOH溶液作CO2捕捉剂不仅可以降低碳排放,而且可得到重要的化工产品Na2CO3。
①若某次捕捉后得到pH=10的溶液,则溶液中c(CO32-):c(HCO3-)=_____ [常温下K1(H2CO3)=4.4×10﹣7、K2(H2CO3)=5×10﹣11]。
②欲用5L Na2CO3溶液将23.3g BaSO4固体全都转化为BaCO3,则所用的Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为__________ 。[已知:常温下Ksp(BaSO4)=1×10﹣7、Ksp(BaCO3)=2.5×10﹣6]。(忽略溶液体积积的变化)
反应I:CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g) △H1=+85.2kJ/mol
反应II:CH3OH(g)+O2(g)⇌HCHO(g)+H2O(g) △H2
反应III:2H2(g)+O2(g)⇌2H2O(g) △H3=-483.6kJ/mol
(1)计算反应Ⅱ的反应热△H2=
(2)750K下,在恒容密闭容器中,发生反应CH3OH(g)⇌HCHO(g)+H2(g),若起始压强为P0,达到平衡转化率为α,则平衡时的总压强P平=
II.CO2既是温室气体,也是重要的化工原料,以CO2为原料可合成多种有机物。
(3)CO2用于生产乙烯,已知:2CO2(g)+6H2(g)⇌CH2=CH2(g)+4H2O(g) △H=QkJ/mol。一定条件下,按不同的投料比X[X=]向某容积可变的恒压密闭容器中充入CO2、H2,测得不同投料比时CO2的转化率与温度的关系如图所示。
①X1
②图中A、B、C三点对应的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为
(4)常温下,用NaOH溶液作CO2捕捉剂不仅可以降低碳排放,而且可得到重要的化工产品Na2CO3。
①若某次捕捉后得到pH=10的溶液,则溶液中c(CO32-):c(HCO3-)=
②欲用5L Na2CO3溶液将23.3g BaSO4固体全都转化为BaCO3,则所用的Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为
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2019-03-14更新
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741次组卷
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5卷引用:海南省琼海市嘉积第三中学2021-2022学年高三下学期第三次月考化学科试题
海南省琼海市嘉积第三中学2021-2022学年高三下学期第三次月考化学科试题 【校级联考】江西省重点中学盟校2019届高三上学期第一次联考化学试题(已下线)《2020年新高考政策解读与配套资源》2020年山东新高考化学全真模拟卷(三)山东省济南市大学城实验高级中学2021届高三1月阶段性考试化学试题云南民族大学附属中学2019-2020学年高二下学期期中考试化学试题
名校
7 . 在密闭容器中将2 mol NaHCO3(s)和一定量Na2O2混合,在加热条件下让其充分反应,150 ℃下所得气体仅含两种组分,反应后固体的物质的量(n)的取值范围是
A.n≥1 | B.1<n<2 | C.2≤n<4 | D.n≥4 |
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2018-09-04更新
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360次组卷
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4卷引用:海南省海口市华侨中学2019-2020学年高一(上)期末化学必修一期末复习试卷
海南省海口市华侨中学2019-2020学年高一(上)期末化学必修一期末复习试卷【全国百强校】黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学2019届高三上学期开学考试化学试题(已下线)2019年7月3日 《每日一题》2020年高考一轮复习-以物质的量为中心的化学计算安徽省六安市舒城育才学校2020-2021学年高二上学期期末考试化学试题
名校
8 . 下列图示与对应的叙述相符合的是
A.表示对某化学平衡体系改变温度后反应速率随时间的变化 |
B.表示反应物断键吸收的总能量大于生成物成键放出的总能量 |
C.表示0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1硫酸时溶液pH的变化 |
D.表示向Ba(OH)2溶液中滴加稀H2SO4至过量,溶液的导电性变化情况 |
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2018-02-07更新
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693次组卷
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7卷引用:【全国百强校】海南省海南中学2018届高三下学期第二次模拟考试化学试题
名校
解题方法
9 . 碳及其化合物与人类的生活、生产紧密联系。
(1)已知2g甲烷完全燃烧生成稳定的氧化物时放出Q kJ的热量,写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式:___________
(2)已知:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+130 kJ·mol-1,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-220 kJ·mol-1。断开1 mol H—H键、O===O键分别需要吸收436 kJ、496 kJ的热量,则断开1 mol O—H键需要吸收的热量为___________
A.332 kJ B.462 kJ C.118 kJ D.360 kJ
(3)以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原电池原理如图.
电极a为_____ (填“正”或“负”)极,电极b发生的电极反应式是:___________________ .
(1)已知2g甲烷完全燃烧生成稳定的氧化物时放出Q kJ的热量,写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式:
(2)已知:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+130 kJ·mol-1,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-220 kJ·mol-1。断开1 mol H—H键、O===O键分别需要吸收436 kJ、496 kJ的热量,则断开1 mol O—H键需要吸收的热量为
A.332 kJ B.462 kJ C.118 kJ D.360 kJ
(3)以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原电池原理如图.
电极a为
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名校
解题方法
10 . 臭氧是一种强氧化剂,常用于消毒、灭菌等。
(1)O3与KI溶液反应生成的两种单质是____ 和____ (填分子式)。
(2)已知①太阳光催化分解水制氢:2H2O(l)=2H2(g)+ O2(g) ΔH1=+571.6kJ·mol–1
②焦炭与水反应制氢:C(s)+ H2O(g) =CO(g)+ H2(g)ΔH2=+131.3kJ·mol–1
③甲烷与水反应制氢:CH4(g)+ H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH3=+206.1kJ·mol–1
则反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)的ΔH=_______________ kJ·mol–1
(3)O3在水中易分解,一定条件下,O3的浓度减少一半所需的时间(t)如表所示。已知:O3的起始浓度为 0.021 6 mol/L。
①pH增大能加速O3分解,表明对O3分解起催化作用的微粒是____ 。
②在30 ℃、pH=4.0条件下,O3的分解速率为_____ mol/(L·min)。
③据表中的递变规律,推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为_____ (填字母)。
a.40 ℃、pH=3.0 b.10 ℃、pH=4.0 c.30 ℃、pH=7.0
(4)O3可由臭氧发生器(原理如图)电解稀硫酸制得。
①图中阴极为____ (填“A”或“B”),其电极反应式为_________________________ 。
②若C处通入O2,则A极的电极反应式为_________ ,右室pH变化___________ (填升高、降低、不变)
(1)O3与KI溶液反应生成的两种单质是
(2)已知①太阳光催化分解水制氢:2H2O(l)=2H2(g)+ O2(g) ΔH1=+571.6kJ·mol–1
②焦炭与水反应制氢:C(s)+ H2O(g) =CO(g)+ H2(g)ΔH2=+131.3kJ·mol–1
③甲烷与水反应制氢:CH4(g)+ H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH3=+206.1kJ·mol–1
则反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)的ΔH=
(3)O3在水中易分解,一定条件下,O3的浓度减少一半所需的时间(t)如表所示。已知:O3的起始浓度为 0.021 6 mol/L。
pH t /min T/℃ | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 6.0 |
20 | 301 | 231 | 169 | 58 |
30 | 158 | 108 | 48 | 15 |
50 | 31 | 26 | 15 | 7 |
①pH增大能加速O3分解,表明对O3分解起催化作用的微粒是
②在30 ℃、pH=4.0条件下,O3的分解速率为
③据表中的递变规律,推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为
a.40 ℃、pH=3.0 b.10 ℃、pH=4.0 c.30 ℃、pH=7.0
(4)O3可由臭氧发生器(原理如图)电解稀硫酸制得。
①图中阴极为
②若C处通入O2,则A极的电极反应式为
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