1 . 回答下列问题。
(1)甲醛是一种重要的化工产品,可利用甲醇催化脱氢制备。甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是___________ (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)在、下,甲醇燃烧生成和液态水时放热。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为:___________ 。
(3)
;
则___________ (填“>”、“<”或“=”)。
(4)已知拆开键、键、键分别需要的能量是,则与反应生成的热化学方程式为:___________ 。
(5)白磷与氧可发生如下反应:。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为如图。
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的___________ 。
(6)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂反应生成和水蒸气。
已知:①;
②;
写出肼和反应的热化学方程式___________ 。
(1)甲醛是一种重要的化工产品,可利用甲醇催化脱氢制备。甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是
(2)在、下,甲醇燃烧生成和液态水时放热。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为:
(3)
;
则
(4)已知拆开键、键、键分别需要的能量是,则与反应生成的热化学方程式为:
(5)白磷与氧可发生如下反应:。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为如图。
化学键 | |||||
键能 |
(6)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂反应生成和水蒸气。
已知:①;
②;
写出肼和反应的热化学方程式
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2 . 将CO2转化为有机碳酸酯CH3OCOOCH3(g)(DMC),可有效减少碳排放。CO2转化为DMC的总反应为3CO2(g)+6H2(g)CH3OCOOCH3(g)+3H2O(g) K总,可通过I、Ⅱ两步反应完成:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) K1。
Ⅱ.CO2(g)+2CH3OH(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g) K2。
请回答下列问题:
(1)CH3OCOOCH3的名称为_______ ,1molCH3OH中含有的σ键类型为_______ 。
(2)反应的反应机理如图所示。该反应的催化剂是_______ ,该物质还有另一个作用是提高DMC的平衡产率,结合反应机理图分析其中的原因:_______ 。
(3)一定温度范围内lgK-T的线性关系如图。①对于反应Ⅱ,活化能E正_______ (填“>”或“<”)E逆。
②K总=K2时,该温度下K1=_______ 。某温度下,在5L恒容密闭容器中充入5molCO2和10molH2,发生反应Ⅰ、Ⅱ,反应经10min达到平衡,此时n(CH3OCOOCH3)=1mol,n(CH3OH)=1mol,则K2=_______ 。
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) K1。
Ⅱ.CO2(g)+2CH3OH(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g) K2。
请回答下列问题:
(1)CH3OCOOCH3的名称为
(2)反应的反应机理如图所示。该反应的催化剂是
(3)一定温度范围内lgK-T的线性关系如图。①对于反应Ⅱ,活化能E正
②K总=K2时,该温度下K1=
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3 . 我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一、该重整反应体系主要涉及以下反应:
a) CH4(g)+CO2(g) ⇌ 2CO(g)+2H2(g) ∆H1
b) CO2(g)+H2(g) ⇌ CO(g)+H2O(g) ∆H2
c) CH4(g) ⇌ C(s)+2H2(g) ∆H3
d) 2CO(g) ⇌ CO2(g)+C(s) ∆H4
e) CO(g)+H2(g) ⇌ H2O(g)+C(s) ∆H5
(1)根据盖斯定律,反应a的∆H1=___________ (写出一个代数式即可)。
(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有___________。
(3)一定条件下,CH4分解形成碳的反应历程如图1所示。该历程分___________ 步进行,其中,第___________ 步的正反应活化能最大。(4)设K为相对压力平衡常数,其表达式写法: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(单位为kPa)除以p0(p0=100kPa)。反应a、c、e的ln K随(温度的倒数)的变化如图2所示。
①反应a、c、e中,属于吸热反应的有___________ (填字母)。
②反应c的相对压力平衡常数表达式为K=___________ 。
(5)CO2用途广泛,写出基于其物理性质的一种用途:___________ 。
a) CH4(g)+CO2(g) ⇌ 2CO(g)+2H2(g) ∆H1
b) CO2(g)+H2(g) ⇌ CO(g)+H2O(g) ∆H2
c) CH4(g) ⇌ C(s)+2H2(g) ∆H3
d) 2CO(g) ⇌ CO2(g)+C(s) ∆H4
e) CO(g)+H2(g) ⇌ H2O(g)+C(s) ∆H5
(1)根据盖斯定律,反应a的∆H1=
(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有___________。
A.增大CO2与CH4的浓度,反应a、b、c的正反应速率都增加 |
B.移去部分C(s),反应c、d、e的平衡均向右移动 |
C.加入反应a的催化剂,可提高CH4的平衡转化率 |
D.降低反应温度,反应a~e的正、逆反应速率都减小 |
(3)一定条件下,CH4分解形成碳的反应历程如图1所示。该历程分
①反应a、c、e中,属于吸热反应的有
②反应c的相对压力平衡常数表达式为K=
(5)CO2用途广泛,写出基于其物理性质的一种用途:
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解题方法
4 . 硅和碳及其化合物多是新型无机非金属材料。
(1)金刚石属于___________ 晶体,C₆₀属于___________ 晶体,它们都是碳元素的___________ 。
(2)石墨烯是只由一层碳原子所构成的平面薄膜,富勒烯以C₆₀为代表,结构如下图。
从石墨中剥离得到石墨烯需克服的作用是___________ ;在石墨烯中,每个六元环占有___________ 个C原子。
(3)碳化硅(化学式:SiC)与晶体硅(化学式:Si)和金刚石(化学式:C)相比较,三者熔点从高到低的顺序(用化学式和“>”表示):___________ 。
(4)氮化硅是一种高温陶瓷材料,已知氮化硅的晶体结构中,原子间都以单键相连,且N原子和N原子,Si原子与 Si原子不直接相连,同时每个原子都满足8电子稳定结构,请写出氮化硅的化学式:___________ 。
(5)已知化学键的键能数据如下表:
已知反应热:△H=反应物的总键能之和-生成物的总键能之和。则反应 )的△H=___________ kJ/mol。
(1)金刚石属于
(2)石墨烯是只由一层碳原子所构成的平面薄膜,富勒烯以C₆₀为代表,结构如下图。
从石墨中剥离得到石墨烯需克服的作用是
(3)碳化硅(化学式:SiC)与晶体硅(化学式:Si)和金刚石(化学式:C)相比较,三者熔点从高到低的顺序(用化学式和“>”表示):
(4)氮化硅是一种高温陶瓷材料,已知氮化硅的晶体结构中,原子间都以单键相连,且N原子和N原子,Si原子与 Si原子不直接相连,同时每个原子都满足8电子稳定结构,请写出氮化硅的化学式:
(5)已知化学键的键能数据如下表:
化学键 | Si-Cl | H-H | H-Cl | Si-Si |
键能 kJ/mol | 360 | 436 | 431 | 176 |
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解题方法
5 . 甲醇是一种重要的化工原料,广泛应用于化工生产,也可以直接用作燃料。已知:
CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g) ΔH1=﹣443.64kJ•mol﹣1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=﹣566.0kJ•mol﹣1
下列说法或热化学方程式正确的是
CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g) ΔH1=﹣443.64kJ•mol﹣1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=﹣566.0kJ•mol﹣1
下列说法或热化学方程式正确的是
A.CO的燃烧热为﹣566.0kJ•mol﹣1 |
B.2molCO和1molO2的总能量比2molCO2的总能量低 |
C.完全燃烧20g甲醇,生成二氧化碳和水蒸气时放出的热量为908.3kJ |
D.2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=﹣1453.28kJ•mol﹣1 |
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6 . 丙烯是重要的有机原料之一,可通过多种途径制备。回答下列问题:
Ⅰ.由丙烷直接脱氢法制备:
(1)已知键能:;生成碳碳键放出的能量为,则________ 。
(2)在一定温度下,保持总压为,将和的混合气体分别按为和向密闭容器中投料,发生脱氢反应,测得的转化率与时间的关系如图1所示(已知时反应处于平衡状态)。m点对应的投料方式为____ ,原因是_______________ 。内,曲线_________ (填“”“”)对应的平均反应速率最快。n点对应的平衡常数_____ (以分压表示,分压=总压×物质的量分数,保留一位小数)。Ⅱ.由丙烷氧化脱氢法制备。主要涉及反应:;
(3)在一定条件下,将物质的量之比为的和匀速通入体积可变的反应容器中发生上述反应,使总压强恒定为。在不同温度下反应相同时间,测得丙烷和氧气的转化率与温度倒数的关系如图2所示。若对应的点均处于平衡状态,保持其他条件不变,仅将容器更换为恒容的刚性容器,则图示点中,与新的转化率点可能依次是________ (填代号);M点丙烷的分压________ (保留两位有效数字)。
Ⅰ.由丙烷直接脱氢法制备:
(1)已知键能:;生成碳碳键放出的能量为,则
(2)在一定温度下,保持总压为,将和的混合气体分别按为和向密闭容器中投料,发生脱氢反应,测得的转化率与时间的关系如图1所示(已知时反应处于平衡状态)。m点对应的投料方式为
(3)在一定条件下,将物质的量之比为的和匀速通入体积可变的反应容器中发生上述反应,使总压强恒定为。在不同温度下反应相同时间,测得丙烷和氧气的转化率与温度倒数的关系如图2所示。若对应的点均处于平衡状态,保持其他条件不变,仅将容器更换为恒容的刚性容器,则图示点中,与新的转化率点可能依次是
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7 . 烯烃是一种应用广泛的化学原料。烯烃之间存在下列三个反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
在压强为pkPa的恒压密闭容器中,反应达到平衡时,三种组分的物质的量分数x随温度T的变化关系如图所示。下列说法错误的是
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
在压强为pkPa的恒压密闭容器中,反应达到平衡时,三种组分的物质的量分数x随温度T的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.反应Ⅲ的 |
B.700K时反应Ⅱ的平衡常数 |
C.欲提高的物质的量分数,需研发低温条件下活性好且耐高压的催化剂 |
D.超过700K后曲线a下降的原因可能是随着温度升高反应Ⅰ逆向移动,反应Ⅱ正向移动 |
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2024-06-02更新
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138次组卷
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2卷引用:江西省九校联考2023-2024学年高三下学期3月月考化学试题
8 . Kvisle等人使用MgO=SiO2催化剂研究乙醇转化为1,3-丁二烯的反应机理如下。
②pA(g)+qB(g)⇌mC(g)+nD(g) 100kPa
回答下列问题:
(1)已知:在一定条件下,C2H5OH(g)、CH3CHO(g )⋅CH2=CH2 (g)和CH2=CHCH=CH2 (g)的燃烧热或摩尔燃烧焓(ΔH)分别为akJ⋅mol-1、bkJ⋅mol-1、ckJ⋅mol-1和d kJ⋅mol-1,则ΔH ₃=___________ kJ·mol-1,从体系能否自发进行的角度分析,反应Ⅰ在___________ (填“高温”或“低温”)下有利于其自发进行。
(2)向恒温恒容密闭容器中充入等物质的量的C2H5OH(g)和 N2,控制温度为T₁℃、起始压强为10 MPa下发生上述三个反应,反应进行 2 h 达到平衡,测得容器内压强为14 MPa,CH3CHO(g)、CH2=CH2 (g)和CH2=CHCH=CH2 (g)的压强满足以下关系。p(CH3CHO):p(CH2=CH2): p(CH2=CHCH=CH2)=1:3:2,,则1,3-丁二烯的产率为___________ ,反应Ⅲ的平衡常数 ___________
(3)在T2℃、15 MPa反应条件下,向 A、B、C三个容器中通入 分别为1:1、1:3、1:7的混合气体,若只发生反应Ⅰ,测得C2H5OH(g)转化率随时间的变化如表所示。
①当反应进行到20 min时,三个容器中平均反应速率 从大到小的顺序是___________ 。根据表格中数据可得出的结论是___________ 。
反应I: ΔH1=+48kJ/mol
反应II: ΔH2=-98kJ/mol
反应III: ΔH3
已知:①H2O(g)⇌ H2O(l) ΔH=-44kJ/mol②pA(g)+qB(g)⇌mC(g)+nD(g) 100kPa
回答下列问题:
(1)已知:在一定条件下,C2H5OH(g)、CH3CHO(g )⋅CH2=CH2 (g)和CH2=CHCH=CH2 (g)的燃烧热或摩尔燃烧焓(ΔH)分别为akJ⋅mol-1、bkJ⋅mol-1、ckJ⋅mol-1和d kJ⋅mol-1,则ΔH ₃=
(2)向恒温恒容密闭容器中充入等物质的量的C2H5OH(g)和 N2,控制温度为T₁℃、起始压强为10 MPa下发生上述三个反应,反应进行 2 h 达到平衡,测得容器内压强为14 MPa,CH3CHO(g)、CH2=CH2 (g)和CH2=CHCH=CH2 (g)的压强满足以下关系。p(CH3CHO):p(CH2=CH2): p(CH2=CHCH=CH2)=1:3:2,,则1,3-丁二烯的产率为
(3)在T2℃、15 MPa反应条件下,向 A、B、C三个容器中通入 分别为1:1、1:3、1:7的混合气体,若只发生反应Ⅰ,测得C2H5OH(g)转化率随时间的变化如表所示。
10 min | 20 min | 30 min | 40 min | 50 min | |
A | 4.1% | 7.8% | 10.9% | 13.8% | 13.8% |
B | 4.7% | 8.9% | 12.9% | 16.8% | 20.3% |
C | 5.0% | 9.5% | 13.8% | 17.9% | 21.9% |
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解题方法
9 . 回答下列问题:
(1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示。1molN2和1molO2完全反应生成NO会_______ (填“吸收”或“放出”)_______ kJ能量。(2)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应:。已知增大催化剂的比表面积可提高反应速率。为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,如表所示。
①表中a=_______ 。
②能验证温度对化学反应速率影响规律的是实验_______ (填实验编号)。
③实验I和实验II中,NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如图所示,其中表示实验II的是曲线_______ (填“甲”或“乙”)。(3)在容积固定的绝热容器中发生反应:,不能说明该反应已达到平衡状态的是_______(填字母)。
(1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示。1molN2和1molO2完全反应生成NO会
实验编号 | T/℃ | NO初始浓度/() | CO初始浓度/() | 催化剂的比表面积/() |
I | 280 | 82 | ||
II | 280 | 124 | ||
III | 350 | a | 82 |
②能验证温度对化学反应速率影响规律的是实验
③实验I和实验II中,NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如图所示,其中表示实验II的是曲线
A.容器内温度不再变化 |
B.容器内的气体压强保持不变 |
C.2v逆(NO)=v正(N2) |
D.容器内混合气体的密度保持不变 |
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10 . 由硫铁矿“烧渣”(主要成分:、和FeO)制备绿矾())的流程如图:已知:(S的化合价为-1)难溶于水。
(1)①中加入的酸为___________ 。①中(烧渣的主要成分之一)与酸反应的离子方程式为___________ 。
(2)关于制备流程中含铁微粒的描述,错误的是___________。
(3)反应②需在高温高压下进行,且随着反应温度的升高,硫铁矿烧渣酸浸液中的还原率增加。已知滤渣2的成分中仅有,请你写出反应②的离子方程式___________ 。
(4)通过③得到绿矾晶体的实验操作:加热浓缩、___________ 过滤、洗涤、干燥。
(5)绿矾纯度测定:称量2.920g样品于锥形瓶中,溶解后加稀酸化,用溶液滴定,消耗溶液20.00mL。该样品的纯度为___________ %(保留一位小数)。
(6)长期放置的溶液易被氧化而变质,实验室用绿矾配制溶液时为了防止溶液变质,经常向其中加入___________ ,其原因是___________ (用离子方程式表示)。
(7)可转化为,在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。已知
则:4FeCO3(s)+O2(g)2Fe2O3(s)+4CO2(g) ΔH=___________ 。
(8)用一氧化碳还原氮氧化物,可防止氮氧化物污染。已知:
①2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH1=-221kJ•mol-1
②N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH2=+181kJ•mol-1
③2CO(g)+2NO(g)=2CO2(g)+N2(g) ΔH3=-747kJ•mol-1
则C(s)的燃烧热为___________ 。
(1)①中加入的酸为
(2)关于制备流程中含铁微粒的描述,错误的是___________。
A.步骤①,硫酸酸溶后溶液中主要有、等正离子 |
B.步骤①后可依次用KSCN溶液和酸性溶液来检测溶液中铁元素的价态 |
C.Fe元素位于周期表的第ⅥB族 |
D.步骤②中加入硫铁矿的目的是将还原为 |
(3)反应②需在高温高压下进行,且随着反应温度的升高,硫铁矿烧渣酸浸液中的还原率增加。已知滤渣2的成分中仅有,请你写出反应②的离子方程式
(4)通过③得到绿矾晶体的实验操作:加热浓缩、
(5)绿矾纯度测定:称量2.920g样品于锥形瓶中,溶解后加稀酸化,用溶液滴定,消耗溶液20.00mL。该样品的纯度为
(6)长期放置的溶液易被氧化而变质,实验室用绿矾配制溶液时为了防止溶液变质,经常向其中加入
(7)可转化为,在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。已知
则:4FeCO3(s)+O2(g)2Fe2O3(s)+4CO2(g) ΔH=
(8)用一氧化碳还原氮氧化物,可防止氮氧化物污染。已知:
①2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH1=-221kJ•mol-1
②N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH2=+181kJ•mol-1
③2CO(g)+2NO(g)=2CO2(g)+N2(g) ΔH3=-747kJ•mol-1
则C(s)的燃烧热为
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