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解题方法
1 . Ⅰ.甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
工业上用CO为原料生产燃料甲醇,一定条件下发生反应
(1)由图甲可知该反应使用催化剂的途径是___________ (填写“a”或“b”),反应的热化学方程式是___________ 。
(2)图乙是反应中部分物质的浓度随时间t的变化情况,内,用表示的平均反应速率___________
(3)容积可变的密闭容器中充入和,发生反应,的平衡转化率随温度(T)、压强(ρ)的变化如图丙所示。
①___________ (填“>”“<”或“=”)。
②比较图丙中A、B、C三点平衡常数的大小:___________ (从大到小排列)。
③若达到化学平衡状态点A时,容器的体积为20L,T1℃时平衡常数___________ 。
Ⅱ.根据表中数据回答问题:
表1:25℃时浓度为两种溶液的
表2:25℃时两种酸的电离平衡常数
(4)①根据表1能不能判断出与的酸性强弱?___________ (填“能”或“不能”)。
②溶液中离子浓度由大到小的顺序为___________
③溶液和溶液反应的离子方程式为___________
(5)已知:t℃时,为白色沉淀,为砖红色沉淀,在时,向和浓度均为的混合溶液中逐滴加入溶液至过量且不断搅拌,实验现象为___________ 。
工业上用CO为原料生产燃料甲醇,一定条件下发生反应
(1)由图甲可知该反应使用催化剂的途径是
(2)图乙是反应中部分物质的浓度随时间t的变化情况,内,用表示的平均反应速率
(3)容积可变的密闭容器中充入和,发生反应,的平衡转化率随温度(T)、压强(ρ)的变化如图丙所示。
①
②比较图丙中A、B、C三点平衡常数的大小:
③若达到化学平衡状态点A时,容器的体积为20L,T1℃时平衡常数
Ⅱ.根据表中数据回答问题:
表1:25℃时浓度为两种溶液的
溶质 | ||
9.7 | 11.6 |
(4)①根据表1能不能判断出与的酸性强弱?
②溶液中离子浓度由大到小的顺序为
③溶液和溶液反应的离子方程式为
(5)已知:t℃时,为白色沉淀,为砖红色沉淀,在时,向和浓度均为的混合溶液中逐滴加入溶液至过量且不断搅拌,实验现象为
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2024-01-21更新
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341次组卷
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2卷引用:山东省泰安市2023-2024学年高二上学期第四次调研测试化学试题
2 . 常温下,某些弱电解质的电离常数如下表:
(1)草酸钠水解的化学方程式是___________ ,下列图像正确且能够说明草酸钠的水解反应达到平衡状态的是___________
(2)向溶液中加少量溶液,写出反应的离子方程式________
(3)常温下,则的电离平衡常数________ (精确到小数点后1位)。
(4)①②③④四种溶液中相等,则四种溶液的物质的量浓度由大到小的顺序是______ (填序号).
(5)能氧化,向溶液中通入至过量,下列图像符合溶液导电性(I)变化的是______ 。
弱电解质 | ||
电离常数 |
A | B | C | D |
溶液中与反应时间t的关系 | 的水解速率与反应时间t的关系 | 溶液的与反应时间t的关系 | 与反应时间t的关系 |
(3)常温下,则的电离平衡常数
(4)①②③④四种溶液中相等,则四种溶液的物质的量浓度由大到小的顺序是
(5)能氧化,向溶液中通入至过量,下列图像符合溶液导电性(I)变化的是
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3 . 请回答下列问题:
(1)下列措施可以增大化学反应速率的是___________ (填序号)。
①Al在氧气中燃烧生成,将Al片改成Al粉
②Fe与稀硫酸反应制取时,改用98%浓硫酸
③与溶液反应时,增大压强
④ ,升高温度
⑤Na与水反应时,增大水的用量
⑥反应中,加入少量
⑦与混合后光照
(2)工业上常使用“两步法”用甲醇合成丙烯,其热化学方程式如下:
反应Ⅰ:甲醇醚化反应(DME)
反应Ⅱ:含氧化合物制丙烯(OTP)
“两步法”中还存在副反应Ⅲ: ,
同时也会有芳香烃等副产品,其中丙烯和芳香烃选择性与不同温度下反应I进行的程度的关系如图所示。
要提高丙烯的选择性,可采取的措施是___________ ,当温度高于285℃后,丙烯的选择性降低,其原因是___________ 。
(3)还原是实现“双碳”经济的有效途径之一、恒压、750℃时,和反应经如下流程(主要产物已标出)可实现高效转化。
其中过程Ⅱ主要发生如下反应:
i.
ii.
iii.
过程Ⅱ平衡后通入He,反应ⅲ的化学平衡将___________ (填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”),重新平衡时,___________ (填“增大”、“减小”或“不变”),___________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(1)下列措施可以增大化学反应速率的是
①Al在氧气中燃烧生成,将Al片改成Al粉
②Fe与稀硫酸反应制取时,改用98%浓硫酸
③与溶液反应时,增大压强
④ ,升高温度
⑤Na与水反应时,增大水的用量
⑥反应中,加入少量
⑦与混合后光照
(2)工业上常使用“两步法”用甲醇合成丙烯,其热化学方程式如下:
反应Ⅰ:甲醇醚化反应(DME)
反应Ⅱ:含氧化合物制丙烯(OTP)
“两步法”中还存在副反应Ⅲ: ,
同时也会有芳香烃等副产品,其中丙烯和芳香烃选择性与不同温度下反应I进行的程度的关系如图所示。
要提高丙烯的选择性,可采取的措施是
(3)还原是实现“双碳”经济的有效途径之一、恒压、750℃时,和反应经如下流程(主要产物已标出)可实现高效转化。
其中过程Ⅱ主要发生如下反应:
i.
ii.
iii.
过程Ⅱ平衡后通入He,反应ⅲ的化学平衡将
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4 . 工业上,可以用还原NO,发生反应: 。回答下列问题:
(1)研究发现,总反应分两步进行:①;②。相对能量与反应历程如图所示。
加入催化剂,可降低___________ (填序号)反应的活化能。
(2)已知共价键的键能:
___________ 。
(3)的速率方程为(为速率常数,只与温度、催化剂有关)。一定温度下,不同初始浓度与正反应速率关系相关数据如下表。
①___________ ,___________ ,___________ 。
②已知:速率常数(k)与活化能()、温度(T)的关系式为(R为常数)。总反应在催化剂Cat1、Cat2作用下,与T关系如图所示。相同条件下,催化效能较高的是___________ ,简述理由:___________ 。
(4)体积均为的甲、乙反应器中都充入和,发生上述反应。测得的物质的量与反应时间的关系如图所示。
仅一个条件不同,相对于甲、乙改变的条件是________ 。甲条件下平衡常数_______ 。
(1)研究发现,总反应分两步进行:①;②。相对能量与反应历程如图所示。
加入催化剂,可降低
(2)已知共价键的键能:
共价键 | N=O | H—H | H—O | |
键能 | 607 | 436 | 946 | 463 |
(3)的速率方程为(为速率常数,只与温度、催化剂有关)。一定温度下,不同初始浓度与正反应速率关系相关数据如下表。
实验 | |||
a | 0.1 | 0.1 | v |
b | 0.2 | 0.1 | |
c | 0.1 | 0.2 | |
d | 0.2 | x |
②已知:速率常数(k)与活化能()、温度(T)的关系式为(R为常数)。总反应在催化剂Cat1、Cat2作用下,与T关系如图所示。相同条件下,催化效能较高的是
(4)体积均为的甲、乙反应器中都充入和,发生上述反应。测得的物质的量与反应时间的关系如图所示。
仅一个条件不同,相对于甲、乙改变的条件是
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解题方法
5 . 氢气是一种理想的绿色能源,有科学家预言,氢能将成为人类的主要能源。已知以水为原料通过下列途径均可制得氢气。
(i)太阳光催化分解水:
(ii)焦炭与水反应:
(iii)甲烷与水反应:
(1)反应i中主要的能量转化为___________ ;你认为通过此途径进行工业化生产的最突出优点是___________ 。
(2)相同温度压强下,若分别以i、ii反应生成,反应ii比i要少吸收___________ kJ热量;你认为ii反应需要吸热较小的原因可能是___________ (从角度考虑)。
(3)①写出反应的化学平衡常数的表达式:___________
②一定温度下,iii反应中使用催化剂后,下列物理量能保持不变的有___________ 。
A.焓变 B.反应活化能 C.活化分子百分比 D.平衡常数
(4)①利用上述热化学方程式,推测反应___________ ;
②键能也可以用于估算化学反应的反应热()。下表是部分化学键的键能数据:
已知白磷的标准燃烧热为-2378kJ/mol,白磷()的结构为正四面体,白磷完全燃烧的产物结构如图所示,则上表中___________ 。
(i)太阳光催化分解水:
(ii)焦炭与水反应:
(iii)甲烷与水反应:
(1)反应i中主要的能量转化为
(2)相同温度压强下,若分别以i、ii反应生成,反应ii比i要少吸收
(3)①写出反应的化学平衡常数的表达式:
②一定温度下,iii反应中使用催化剂后,下列物理量能保持不变的有
A.焓变 B.反应活化能 C.活化分子百分比 D.平衡常数
(4)①利用上述热化学方程式,推测反应
②键能也可以用于估算化学反应的反应热()。下表是部分化学键的键能数据:
化学键 | P-P | P-O | O=O | P=O |
键能() | 172 | 335 | 498 | X |
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2023-11-21更新
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324次组卷
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4卷引用:山东省泰安市部分学校2023-2024学年高二上学期期末调研化学试题
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6 . 一种可充电锌—空气电池放电时的工作原理如下图所示。已知:Ⅰ室溶液中,锌主要以的形式存在,并存在电离平衡。下列说法错误的是
A.放电时,Ⅰ室溶液中浓度增大 |
B.放电时,Ⅱ室中的通过阴离子交换膜进入Ⅰ室 |
C.充电时,电极的电极反应为 |
D.充电时,每生成,Ⅲ室溶液质量理论上减少 |
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2023-10-29更新
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1897次组卷
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7卷引用:山东省济宁市微山县第二中学2023-2024学年高三上学期第三次月考化学试题
山东省济宁市微山县第二中学2023-2024学年高三上学期第三次月考化学试题新疆生产建设兵团第三师图木舒克市第一中学2023-2024学年高三上学期12月月考化学试卷广西北海市2024届高三一模考试化学试题(已下线)热点14 电化学及其应用(已下线)专题05 化学反应与能量-【好题汇编】2024年高考化学一模试题分类汇编(全国通用)2024届广西2024年“贵百河”高三下学期4月新高考模拟二模化学试题海南省海口市海南中学2023-2024学年高二下学期4月期中考试化学试题
7 . 乙烯是一种重要的化工原料,具有开发和应用的广阔前景
Ⅰ.常温常压下:①
②
③
(1)表示摩尔燃烧焓的热化学方程式为___________ 。
Ⅱ.根据如图所示装置完成下列问题:
(2)乙烯燃料电池的负极反应方程式为___________ 。
(3)写出乙池中电解总反应的化学方程式:___________ 。
(4)甲池中消耗224mL(标准状况下)O2,此时丙池中理论上最多产生___________ g沉淀,此时乙池中溶液的体积为400mL,该溶液的___________ 。
(5)若以该乙烯燃料电池为电源,用石墨做电极电解200mL含有如下离子的溶液。
电解一段时间后,当两极收集到相同体积(相同条件)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象),电路中转移的电子的物质的量是___________ mol。
Ⅲ.利用CO2和H2合成乙烯:
(6)在恒容密闭容器中,起始压强相同,反应温度、投料比对CO2平衡转化率的影响如图所示。则___________ 0(填“>””或“<”,下同);M、N两点的化学平衡常数___________ 。
(7)300℃时,向1L恒容密闭容器中通入2molCO2、6molH2,平衡时CO2转化率为50%,K=___________ (结果保留二位有效数字)。
Ⅰ.常温常压下:①
②
③
(1)表示摩尔燃烧焓的热化学方程式为
Ⅱ.根据如图所示装置完成下列问题:
(2)乙烯燃料电池的负极反应方程式为
(3)写出乙池中电解总反应的化学方程式:
(4)甲池中消耗224mL(标准状况下)O2,此时丙池中理论上最多产生
(5)若以该乙烯燃料电池为电源,用石墨做电极电解200mL含有如下离子的溶液。
离子 | ||||
0.5 | 2 | 2 | 0.5 |
Ⅲ.利用CO2和H2合成乙烯:
(6)在恒容密闭容器中,起始压强相同,反应温度、投料比对CO2平衡转化率的影响如图所示。则
(7)300℃时,向1L恒容密闭容器中通入2molCO2、6molH2,平衡时CO2转化率为50%,K=
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8 . 合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径,其原理为: 。请回答下列问题:
(1)某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2L的密闭容器内充入1molN2和3molH2,加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在一定温度压强下开始反应,其气体总物质的量随时间变化如下表:
则从反应开始到25min时,以H2表示的平均反应速率=___________ 。
(2)合成氨反应,初始时氮气、氢气的体积比为1:3,在相同催化剂条件下平衡混合物中氨的体积分数与温度、压强的关系如图1所示。p1、p2、p3由大到小排序___________ ; A、B两点的化学反应速率较大的是___________ (填“A点”或“B点”)。
(3)在合成氨工业中,要使氨的平衡产率增大,同时又能提高反应速率,可采取的措施有___________ (填编号)。
①使用催化剂
②恒温恒容,增大原料气N2和H2充入量
③升高温度④恒温恒容,充入惰性气体Ar使压强增大
(4)工业上可以利用氨气生产氢氰酸(HCN)的反应为:,在其他条件一定,该反应达到平衡时NH3转化率随外界条件Y变化的关系如图2所示,Y代表___________ (填字母代号)。
A.原料中CH4与NH3的体积比 B.温度 C.压强
(5)NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中的NH3可通过催化氧化为N2除去。将一定比例的NH3、O2和N2的混合气体以一定流速经过装有催化剂的反应管,NH3的转化率、N2的选择性与温度的关系如图3。其他条件不变,在175~300℃范围内升高温度,出口处氮氧化物的量___________ (填“增大”或“减小”),NH3的平衡转化率___________ (填“增大”或“减小”)。
(1)某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2L的密闭容器内充入1molN2和3molH2,加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在一定温度压强下开始反应,其气体总物质的量随时间变化如下表:
反应时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
气体总物质的量/mol | 4 | 3.52 | 3.3 | 3.16 | 3.06 | 3 | 3 |
(2)合成氨反应,初始时氮气、氢气的体积比为1:3,在相同催化剂条件下平衡混合物中氨的体积分数与温度、压强的关系如图1所示。p1、p2、p3由大到小排序
(3)在合成氨工业中,要使氨的平衡产率增大,同时又能提高反应速率,可采取的措施有
①使用催化剂
②恒温恒容,增大原料气N2和H2充入量
③升高温度④恒温恒容,充入惰性气体Ar使压强增大
(4)工业上可以利用氨气生产氢氰酸(HCN)的反应为:,在其他条件一定,该反应达到平衡时NH3转化率随外界条件Y变化的关系如图2所示,Y代表
A.原料中CH4与NH3的体积比 B.温度 C.压强
(5)NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中的NH3可通过催化氧化为N2除去。将一定比例的NH3、O2和N2的混合气体以一定流速经过装有催化剂的反应管,NH3的转化率、N2的选择性与温度的关系如图3。其他条件不变,在175~300℃范围内升高温度,出口处氮氧化物的量
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解题方法
9 . Ⅰ.在“碳达峰”、“碳中和”的国家战略下,工业生产废气和汽车尾气中的NOx和CO的减排及有效处理,显得尤为重要。在汽车上安装三元催化转化器可将NO和CO转化为无污染的气体。
(1)已知:
则三元转化器转化的热化学方程式为:___________ ,该反应在___________ (填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
Ⅱ.环氧乙烷(,简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。出乙烯经电解制备EO的原理示意图如下。
(2)阳极室产生Cl2后发生的反应有:___________ 、。
(3)一定条件下,反应物按一定流速通过该装置。电解效率和选择性S的定义:,。
①若η(EO)=100%,则溶液b的溶质为___________ 。
②当乙烯完全消耗时,测得η(EO)≈70%,S(EO)≈97%,推测n(EO)≈70%的原因:
Ⅰ.阳极有H2O放电
Ⅱ.阳极有乙烯放电
Ⅲ.阳极室流出液中含有Cl2和HClO
i.检验电解产物,推测Ⅰ不成立。需要检验的物质是___________ 。
ii.假设没有生成EO的乙烯全部在阳极放电生成CO2,η(CO2)≈___________ %。经检验阳极放电产物没有CO2。
iii.实验证实推测Ⅲ成立,所用试剂及现象是___________ 。(可选试剂:AgNO3溶液、KI溶液、淀粉溶液、品红溶液。)
(1)已知:
则三元转化器转化的热化学方程式为:
Ⅱ.环氧乙烷(,简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。出乙烯经电解制备EO的原理示意图如下。
(2)阳极室产生Cl2后发生的反应有:
(3)一定条件下,反应物按一定流速通过该装置。电解效率和选择性S的定义:,。
①若η(EO)=100%,则溶液b的溶质为
②当乙烯完全消耗时,测得η(EO)≈70%,S(EO)≈97%,推测n(EO)≈70%的原因:
Ⅰ.阳极有H2O放电
Ⅱ.阳极有乙烯放电
Ⅲ.阳极室流出液中含有Cl2和HClO
i.检验电解产物,推测Ⅰ不成立。需要检验的物质是
ii.假设没有生成EO的乙烯全部在阳极放电生成CO2,η(CO2)≈
iii.实验证实推测Ⅲ成立,所用试剂及现象是
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10 . 中国科学家研发出铜基催化剂(),实现了高活性、高选择性还原制备甲酸盐,有助于实现碳中和。回答下列问题:
(1)某科研小组设计如图所示电解池,可利用和制备甲酸盐和水煤气,生成甲酸盐的电极反应式为________ ,当生成1mol甲酸根时,有4mol离子通过交换膜,两极共生成气体________ L(标况下)。
(2)已知25℃、101kPa下,在合成塔中,可通过二氧化碳和氢气合成甲醇,后续可制备甲酸。某反应体系中发生反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
①几种化学键的键能如图表所示,则a=________ 。
②反应Ⅰ的速率方程为,其中x表示相应气体的物质的量分数,为平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度计算),k为反应的速率常数。已知平衡后,此时反应Ⅱ的速率v=________ (用含k的代数式表示)。
(3)向体积均为1L的刚性密闭容器中通入、,发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,温度对CO和的物质的量分数影响如图所示。
图中表示物质的量分数的为________ (填“m”或“n”);已知起始压强为pkPa,在300℃时平衡转化率为60%,则此时反应Ⅰ的________ 。为提高的选择性,可采取的措施有________ (写出1条即可)。
(1)某科研小组设计如图所示电解池,可利用和制备甲酸盐和水煤气,生成甲酸盐的电极反应式为
(2)已知25℃、101kPa下,在合成塔中,可通过二氧化碳和氢气合成甲醇,后续可制备甲酸。某反应体系中发生反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
①几种化学键的键能如图表所示,则a=
化学键 | C-H | H-H | H-O | C=O |
键能 | 413 | 436 | 463 | a |
(3)向体积均为1L的刚性密闭容器中通入、,发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,温度对CO和的物质的量分数影响如图所示。
图中表示物质的量分数的为
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