解题方法
1 . 燃煤脱硫是科研工作者的重要研究课题,石灰法是其中之一,相关反应如下:
请回答下列问题:
(1)、、之间的关系为___________ (用含、的代数式表示);图中能表示随变化的直线为___________ (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。(2)在某密闭容器中按一定比例充入、,并加入足量的,总压强保持8MPa不变的条件下仅发生上述反应ⅲ,测得在两种温度下的平衡转化率与混合气体的投料比之间的关系如图所示。①温度,理由是___________ 。
②在温度下,该反应的平衡常数___________ (用分数表示,是用平衡分压代替平衡浓度计算的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
③其他条件不变,若向M点反应体系中充入一定量的(不参与反应),则的平衡转化率___________ (填“增大”“减小”或“不变”),原因是___________ 。
相关反应 | 平衡常数() | ||
ⅰ | |||
ⅱ | |||
ⅲ |
(1)、、之间的关系为
②在温度下,该反应的平衡常数
③其他条件不变,若向M点反应体系中充入一定量的(不参与反应),则的平衡转化率
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解题方法
2 . 燃煤会产生CO2、CO、SO2等大气污染物。燃煤脱硫的相关反应的热化学方程式如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
(1)一定温度下,向某恒容密闭容器中加入CaSO4(s)和1molCO,若只发生反应Ⅰ,下列能说明该反应已达到平衡状态的是________ (填字母)。
a.容器内的压强不发生变化 b.
c.容器内气体的密度不发生变化 d.
(2)一定温度下,体积为1L的容器中加入CaSO4(s)和1molCO,若只发生反应Ⅱ,测得CO2的物质的量随时间变化如图中曲线A所示:①在02min内的平均反应速率________ 。
②曲线B表示过程与曲线A相比,改变的反应条件可能为________ (答出一条即可)。
③若要提高反应体系中CO2的体积分数,可采取的措施为________ 。
(3)以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
________ kJmol-1。
Ⅰ.
Ⅱ.
(1)一定温度下,向某恒容密闭容器中加入CaSO4(s)和1molCO,若只发生反应Ⅰ,下列能说明该反应已达到平衡状态的是
a.容器内的压强不发生变化 b.
c.容器内气体的密度不发生变化 d.
(2)一定温度下,体积为1L的容器中加入CaSO4(s)和1molCO,若只发生反应Ⅱ,测得CO2的物质的量随时间变化如图中曲线A所示:①在02min内的平均反应速率
②曲线B表示过程与曲线A相比,改变的反应条件可能为
③若要提高反应体系中CO2的体积分数,可采取的措施为
(3)以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
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解题方法
3 . 船舶柴油机发动机工作时,反应产生的尾气是空气主要污染物之一,研究的转化方法和机理具有重要意义。
已知:;;
(1)氧化脱除的总反应是_______ 。
(2)该反应过程有两步:,反应中各物质浓度变化如图所示。则速率常数_______ (填“”、“”或“”),原因是 _______ 。 (3)已知:的反应历程分两步:
①则反应Ⅰ与反应Ⅱ的活化能:_______ (填“”“”或“”)。反应的平衡常数_______ (用、、、表示)。
②在、初始压强为的恒温刚性容器(体积为VL)中,按通入和一定条件下发生反应。达平衡时转化率为转化率为____________ 。
(4)某研究小组将、和一定量的充入密闭容器中,在催化剂表面发生反应的转化率随温度的变化情况如图所示: 内温度从升高到,此时段内的平均反应速率_______ (保留位有效数字)。
②无氧条件下,生成的转化率较低,原因可能是_______ 。
已知:;;
(1)氧化脱除的总反应是
(2)该反应过程有两步:,反应中各物质浓度变化如图所示。则速率常数
步骤 | 反应 | 活化能 | 正反应速率方程 | 逆反应速率方程 |
Ⅰ | (快) | |||
Ⅱ | (慢) |
②在、初始压强为的恒温刚性容器(体积为VL)中,按通入和一定条件下发生反应。达平衡时转化率为转化率为
(4)某研究小组将、和一定量的充入密闭容器中,在催化剂表面发生反应的转化率随温度的变化情况如图所示: 内温度从升高到,此时段内的平均反应速率
②无氧条件下,生成的转化率较低,原因可能是
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4 . 研发二氧化碳的利用技术,将二氧化碳转化为能源是减轻环境污染和解决能源问题的方案之一、回答下列问题:
(1)利用CO2合成二甲醚有两种工艺。
工艺1:
涉及以下主要反应:
反应Ⅰ.甲醇的合成:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0kJ/mol
反应Ⅱ.逆水汽变换:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.0kJ/mol
反应Ⅲ.甲醇脱水:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H3=-23.5kJ/mol
工艺2:反应Ⅳ.2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H
①△H=___________ kJ/mol,反应Ⅳ在___________ (填“低温”“高温”或“任意温度”)下自发进行。
②反应Ⅳ的活化能Ea(正)___________ (填“>”“<"或“=”)Ea(逆)。
③在恒温恒容的密闭容器中,下列说法能判断反应Ⅳ达到平衡的是___________ (填标号)。
A.气体物质中碳元素与氧元素的质量比不变
B.容器内CH3OCH3浓度保持不变
C.容器内气体密度不变
D.容器内气体的平均摩尔质量不变
(2)在不同压强下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料合成甲醇(反应Ⅰ),实验测得CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如图甲、乙所示。①下列说法正确的是___________ (填标号)。
A.图甲纵坐标表示CH3OH的平衡产率
B.p1<p2<p3
C.为了同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,应选择低温、高压条件
D.一定温度、压强下,提高CO2的平衡转化率的主要方向是寻找活性更高的催化剂
②图乙中,某温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是___________ 。
(3)在T1温度下,将3molCO2和7molH2充入2L的恒容密闭容器中发生反应Ⅰ和Ⅳ,达到平衡状态时CH3OH(g)和CH3OCH3(g)的物质的量分别为1mol和0.5mol。
①反应经过10min达到平衡,0~10min内CO2的平均反应速率v(CO2)=___________ mol/(L·min)。
②T1温度时反应Ⅰ的平衡常数K=___________ 。
(1)利用CO2合成二甲醚有两种工艺。
工艺1:
涉及以下主要反应:
反应Ⅰ.甲醇的合成:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0kJ/mol
反应Ⅱ.逆水汽变换:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.0kJ/mol
反应Ⅲ.甲醇脱水:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H3=-23.5kJ/mol
工艺2:反应Ⅳ.2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H
①△H=
②反应Ⅳ的活化能Ea(正)
③在恒温恒容的密闭容器中,下列说法能判断反应Ⅳ达到平衡的是
A.气体物质中碳元素与氧元素的质量比不变
B.容器内CH3OCH3浓度保持不变
C.容器内气体密度不变
D.容器内气体的平均摩尔质量不变
(2)在不同压强下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料合成甲醇(反应Ⅰ),实验测得CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如图甲、乙所示。①下列说法正确的是
A.图甲纵坐标表示CH3OH的平衡产率
B.p1<p2<p3
C.为了同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,应选择低温、高压条件
D.一定温度、压强下,提高CO2的平衡转化率的主要方向是寻找活性更高的催化剂
②图乙中,某温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是
(3)在T1温度下,将3molCO2和7molH2充入2L的恒容密闭容器中发生反应Ⅰ和Ⅳ,达到平衡状态时CH3OH(g)和CH3OCH3(g)的物质的量分别为1mol和0.5mol。
①反应经过10min达到平衡,0~10min内CO2的平均反应速率v(CO2)=
②T1温度时反应Ⅰ的平衡常数K=
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5 . 环氧乙烷(,简称)是有机合成常用的试剂。常温下易燃易爆,其爆炸极限为。工业上常用乙烯、氧气、氮气混合气投料的乙烯氧化法制备。涉及反应有:
主反应:副反应:
(1)主反应的活化能(正)
(2)已知,则的燃烧热为
(3)在温度为T,压强为的环境下,欲提高乙烯的平衡转化率,理论上需
(4)以Ag为催化剂的反应机理如下:
反应I: 慢
反应Ⅱ: 快
反应Ⅲ: 快
①一定能够提高主反应反应速率的措施有
A.移出 B.增大浓度 C.降低温度 D.增大浓度
②加入二氯乙烷会发生反应。一定条件下,反应经过一定时间后,产率及选择性[]与二氯乙烷浓度关系如图。1,2-二氯乙烷能使产率先增加后降低的原因可能是
(5)一定温度下,假定体系内只发生主反应,设的平衡分压为p,的平衡转化率为x,用含p和x的代数式表示主反应的
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2024-04-29更新
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61次组卷
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2卷引用:湖北省黄冈市2023-2024学年高二上学期期末调研考试化学试题
6 . 甲醇既可用于基本有机原料,又可作为燃料用于替代矿物燃料。
(1)以下是工业上合成甲醇的反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H,下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)
由表中数据判断反应为___________ 热反应(填“吸”或“放”);某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为___________ ,此时的温度为___________ (从表中选择)。
(2)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H1kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l) △H3kJ/mol
则CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) △H=___________ kJ/mol(用△H1、△H2、△H3表示)
(3)现以甲醇燃料电池,采用电解法来处理酸性含铬废水(主要含有)时,实验室利用如图装置模拟该法:N电极的电极反应式为___________ 。
(4)处理废水时,最后Cr3+以Cr(OH)3形式除去,当c(Cr3+)=1×10-5mol·L-1时,Cr3+沉淀完全,此时溶液的pH=___________ 。(已知,Ksp=6.4×10-31,lg2=0.3)
(1)以下是工业上合成甲醇的反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H,下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
(2)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H1kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l) △H3kJ/mol
则CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) △H=
(3)现以甲醇燃料电池,采用电解法来处理酸性含铬废水(主要含有)时,实验室利用如图装置模拟该法:N电极的电极反应式为
(4)处理废水时,最后Cr3+以Cr(OH)3形式除去,当c(Cr3+)=1×10-5mol·L-1时,Cr3+沉淀完全,此时溶液的pH=
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7 . 科学家在直接转化制备的研究中取得重要进展,制备原理为,已知部分化学键的键能数据如下:
下列说法错误的是
共价键 | |||||
键能 | 413 | 497 | 462 | 351 | 348 |
A.该反应的反应热: |
B.该反应原子利用率 |
C.高温高压有利于该反应进行 |
D.若设计成原电池,则正极反应为 |
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8 . 回答下列问题。
(1)已知下列热化学方程式:
Ⅰ.
Ⅱ.
在相同条件下,的正反应的活化能为,则逆反应的活化能为___________ 。
(2)查阅资料得知,反应在含有少量I2的溶液中分两步进行:
第Ⅰ步反应为(慢反应);
第Ⅱ步为快反应。
增大I2的浓度___________ (填“能”或“不能”)明显增大总反应的平均速率,理由为___________ 。
(3)氯化铜晶体()常用作玻璃、陶瓷着色剂和饲料添加剂等。工业上用粗氧化铜粉(含杂质FeO和SiO2)制备无水氯化铜,制取流程如下:
___________ (填字母,下同)。
a.KMnO4溶液 b.氯水 c.溴水 d.H2O2溶液
②溶液C中加入试剂y可以调节溶液pH,从而除去而不引入杂质。试剂y可选用下列物质中的___________ 。
a.Cu b.CuO c. d.NaOH
③SOCl2与水反应的化学方程式为___________ 。
④SOCl2与混合并加热,可得到无水CuCl2的原因是___________ 。
(1)已知下列热化学方程式:
Ⅰ.
Ⅱ.
在相同条件下,的正反应的活化能为,则逆反应的活化能为
(2)查阅资料得知,反应在含有少量I2的溶液中分两步进行:
第Ⅰ步反应为(慢反应);
第Ⅱ步为快反应。
增大I2的浓度
(3)氯化铜晶体()常用作玻璃、陶瓷着色剂和饲料添加剂等。工业上用粗氧化铜粉(含杂质FeO和SiO2)制备无水氯化铜,制取流程如下:
开始沉淀的pH | 1.9 | 7.0 | 4.7 |
沉淀完全的pH | 3.2 | 9.0 | 6.7 |
已知:氯化亚砜()熔点-105℃,沸点78.8℃,易水解。
①为避免引入杂质,试剂x可选用a.KMnO4溶液 b.氯水 c.溴水 d.H2O2溶液
②溶液C中加入试剂y可以调节溶液pH,从而除去而不引入杂质。试剂y可选用下列物质中的
a.Cu b.CuO c. d.NaOH
③SOCl2与水反应的化学方程式为
④SOCl2与混合并加热,可得到无水CuCl2的原因是
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名校
9 . 甲烷是重要的资源,通过下列过程可实现由甲烷到氢气的转化。(1)500℃时,与重整主要发生下列反应:
已知 。向重整反应体系中加入适量多孔CaO,其优点是________ 。
(2)与重整的主要反应的热化学方程式为
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
①在与重整体系中通入适量,可减少C(s)的生成,反应3的________ 。
②下,将的混合气体置于密闭容器中,不同温度下重整体系中和的平衡转化率如图1所示。800℃下平衡转化率远大于600℃下平衡转化率,其原因是________ 。________ ,图2所示机理的步骤(i)中,元素Cu、Ce化合价发生的变化为________ 。
②图2所表示的总反应为________ 。
③当催化氧化温度超过150℃时,催化剂的催化活性下降,其可能原因是________ 。
已知 。向重整反应体系中加入适量多孔CaO,其优点是
(2)与重整的主要反应的热化学方程式为
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
①在与重整体系中通入适量,可减少C(s)的生成,反应3的
②下,将的混合气体置于密闭容器中,不同温度下重整体系中和的平衡转化率如图1所示。800℃下平衡转化率远大于600℃下平衡转化率,其原因是
(3)利用铜-铈氧化物(,Ce是活泼金属)催化氧化可除去中少量CO,催化氧化过程中Cu、Ce的化合价均发生变化,可能机理如图2所示。将的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应器,CO的转化率随温度变化的曲线如图3所示。
①基态Ce原子核外电子排布式为,基态Cu原子核外电子排布式为
②图2所表示的总反应为
③当催化氧化温度超过150℃时,催化剂的催化活性下降,其可能原因是
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10 . 化学反应伴随能量变化,获取反应能量变化有多种途径。
(1)下列反应中,属于吸热反应的是___________(填字母)。
(2)获取能量变化的途径
①通过化学键的键能计算。已知:
则2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=___________ kJ·mol-1。
②通过物质所含能量计算。
已知反应A+B=C+D中A、B、C、D所含能量依次可表示为EA、EB、EC、ED,该反应ΔH=___________ 。
③通过盖斯定律计算。已知在25℃、101kPa时:
Ⅰ.2Na(s)+O2(g)=Na2O(s)ΔH=-414kJ·mol-1
Ⅱ.2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)ΔH=-511kJ·mol-1
写出Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式:___________ 。
④利用实验装置测量。测量盐酸与NaOH溶液反应的热量变化的过程中,若取50mL0.50mol·L-1盐酸,则还需加入___________ (填字母)。
A.50mL0.50mol·L-1NaOH溶液
B.50mL0.55mol·L-1NaOH溶液
C.1.0gNaOH固体
(1)下列反应中,属于吸热反应的是___________(填字母)。
A.Na2O与水反应 | B.甲烷的燃烧反应 | C.CaCO3受热分解 | D.锌与盐酸反应 |
①通过化学键的键能计算。已知:
化学键 | H—H | O=O | O—H |
键能/(kJ·mol-1) | 436 | 498 | 463.4 |
②通过物质所含能量计算。
已知反应A+B=C+D中A、B、C、D所含能量依次可表示为EA、EB、EC、ED,该反应ΔH=
③通过盖斯定律计算。已知在25℃、101kPa时:
Ⅰ.2Na(s)+O2(g)=Na2O(s)ΔH=-414kJ·mol-1
Ⅱ.2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)ΔH=-511kJ·mol-1
写出Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式:
④利用实验装置测量。测量盐酸与NaOH溶液反应的热量变化的过程中,若取50mL0.50mol·L-1盐酸,则还需加入
A.50mL0.50mol·L-1NaOH溶液
B.50mL0.55mol·L-1NaOH溶液
C.1.0gNaOH固体
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