名校
1 . 利用CH4与CO2进行催化重整,对温室气体的减排具有重要意义,催化重整时发生的反应:,得到合成气(CO和H2),为化工生产提供了廉价原料,同时,CH4、CO2的资源化利用也是实现“碳达峰”、“碳中和”的有效措施。请结合题意,回答下列问题:
(1)已知:
催化重整反应的______ 。
(2)某温度下,向1 L的密闭容器中充入0.2 mol CH4与0.2 mol CO2,发生催化重整反应,;10 min时达到平衡,测得平衡混合物中CH4(g)的体积分数为12.5%,则CO2的平衡转化率为______ ;用H2表示的反应速率为______ 。
(3)已知:常温下CH3COOH的电离常数。常温下,在三元弱酸H3R的水溶液中H3R、、、的分布分数δ(含R元素微粒占全部含R粒子的物质的量分数)随pH的变化如下图所示,其三级电离常数分别表示为:、、。则:Na2HR溶液显______ 性(选填“酸”或“碱”或“中”),常温下的数量级为______ 。(4)甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。用电喷雾电离等方法得到的(、、等)与O3反应可得。与CH4反应能高选择性地生成甲醇。总反应为:;。分别在300K和310K下(其他反应条件相同)进行反应,结果如下图(见下图1)所示。图中300K的曲线是______ (填“a”或“b”)。300K、60 s时的转化率为______ (列出算式)。(5)、和在水中达沉淀溶解平衡时的关系图(见上图2)(;可认为离子沉淀完全)。则:______ 。
(1)已知:
催化重整反应的
(2)某温度下,向1 L的密闭容器中充入0.2 mol CH4与0.2 mol CO2,发生催化重整反应,;10 min时达到平衡,测得平衡混合物中CH4(g)的体积分数为12.5%,则CO2的平衡转化率为
(3)已知:常温下CH3COOH的电离常数。常温下,在三元弱酸H3R的水溶液中H3R、、、的分布分数δ(含R元素微粒占全部含R粒子的物质的量分数)随pH的变化如下图所示,其三级电离常数分别表示为:、、。则:Na2HR溶液显
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2 . 研究碳氧化合物、氮氧化合物、硫氧化合物的处理对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
(1)已知:①碳的燃烧热为393.5
②
则的___________ 。
(2)用焦炭还原的反应为:,向两个容积均为、反应温度分别为、的恒温恒容密闭容器中分别加入足量的焦炭和一定量的,测得各容器中随反应时间的变化情况如图所示;①该反应的逆反应为___________ (填“放热”或“吸热”)反应。
②时,,用的浓度变化表示的平均反应速率为___________ ,时该反应的化学平衡常数___________ 。
③下,时,向容器中再加入焦炭和各,平衡向___________ (填“正”或“逆”)反应方向移动,再次达到平衡后,的转化率比原平衡___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)工业上除去氮氧化物的反应为:
①用该法除NO,投料比一定时提高NO平衡转化率的方法有___________ 、___________ 。
②反应温度过高,会发生以下副反应:;;某科研小组通过系列实验,分析得出脱硝率与氨氮比[表示氨氮比]、温度的关系如图所示,从下图可以看出,最佳氨氮比为2.0,理由是___________ 。
(1)已知:①碳的燃烧热为393.5
②
则的
(2)用焦炭还原的反应为:,向两个容积均为、反应温度分别为、的恒温恒容密闭容器中分别加入足量的焦炭和一定量的,测得各容器中随反应时间的变化情况如图所示;①该反应的逆反应为
②时,,用的浓度变化表示的平均反应速率为
③下,时,向容器中再加入焦炭和各,平衡向
(3)工业上除去氮氧化物的反应为:
①用该法除NO,投料比一定时提高NO平衡转化率的方法有
②反应温度过高,会发生以下副反应:;;某科研小组通过系列实验,分析得出脱硝率与氨氮比[表示氨氮比]、温度的关系如图所示,从下图可以看出,最佳氨氮比为2.0,理由是
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解题方法
3 . 含碳化合物的合成与转化具有重要的研究价值。
(1)热力学规定,在标准压强和指定温度下,由元素最稳定的单质生成化合物时的反应热称为该化合物的标准摩尔生成焓。常温下,、的标准摩尔生成焓分别为、,则表示标准摩尔生成焓的热化学反应方程式为___________ 。
(2)与在某催化剂作用下的反应如图所示:
该反应的热化学反应方程式为___________ 。
(3)汽车尾气中的和在催化转化器中可反应生成两种无毒无害的气体(该反应为放热反应),若该反应在恒温、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到时刻达到平衡状态的是___________(填标号)。
(4)与可发生反应:,2L密闭容器中通入和,在不同催化剂(A、B)作用下,进行相同时间后,的产率随反应温度的变化如图所示:①在催化剂A、B作用下,正、逆反应活化能差值分别用、表示,则___________ (填“>”“<”或“=”,下同)。
②y点对应的v(逆)___________ z点对应的v(正)。
③若w点的时间为5min,则的平均反应速率为___________ 。此温度下的化学平衡常数为___________ 。
(1)热力学规定,在标准压强和指定温度下,由元素最稳定的单质生成化合物时的反应热称为该化合物的标准摩尔生成焓。常温下,、的标准摩尔生成焓分别为、,则表示标准摩尔生成焓的热化学反应方程式为
(2)与在某催化剂作用下的反应如图所示:
化学键 | |||||
键能/() | 438 | 326 | 802 | 464 | 414 |
(3)汽车尾气中的和在催化转化器中可反应生成两种无毒无害的气体(该反应为放热反应),若该反应在恒温、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到时刻达到平衡状态的是___________(填标号)。
A. | B. |
C. | D. |
②y点对应的v(逆)
③若w点的时间为5min,则的平均反应速率为
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4 . 按要求回答下列问题:
(1)下列变化属于吸热反应的是______ (填序号)。
①钠与冷水的反应 ②氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应 ③蓝矾失水变为白色粉末 ④干冰升华
⑤固体溶于水
(2)强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol时的反应热。若用一定浓度的稀硫酸与含10gNaOH的稀碱溶液完全反应,反应放出的热量为______ 。(结果保留小数点后一位)
(3)已知1g完全燃烧生成液态水时放出热量142.9kJ,则氢气的燃烧热为______ ,试写出该反应的热化学方程式为______ 。
(4)试比较反应热的大小:
①
则______ (填“>”或“<”,下同)。
②已知常温时红磷比白磷稳定。
则______ 。
(5)已知:25℃、101kPa时,
①
②
③
则______ 。
(1)下列变化属于吸热反应的是
①钠与冷水的反应 ②氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应 ③蓝矾失水变为白色粉末 ④干冰升华
⑤固体溶于水
(2)强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol时的反应热。若用一定浓度的稀硫酸与含10gNaOH的稀碱溶液完全反应,反应放出的热量为
(3)已知1g完全燃烧生成液态水时放出热量142.9kJ,则氢气的燃烧热为
(4)试比较反应热的大小:
①
则
②已知常温时红磷比白磷稳定。
则
(5)已知:25℃、101kPa时,
①
②
③
则
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2024-05-17更新
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324次组卷
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2卷引用:福建省泉州中远学校2024届高三下学期5月模拟化学试题
名校
5 . 处理NO、是减少空气污染的重要途径。
已知:①
②
③
④
回答下列问题:
(1)___________ 。
(2)已知反应①的正反应活化能,则其逆反应活化能___________ 。
(3)向密闭反应器中按投料,发生反应④。同一时间段内,不同温度下,测得NO的转化率与催化剂Cat1、Cat2的关系如图1所示。①催化效率较高的是___________ (填“Cat1”或“Cat2”)。
②Cat1作用下,400℃时b点___________ (填“达到”或“未达到”)平衡状态,判断依据是___________ 。
③T>400℃,b→c的可能原因是___________ 。
(4)在甲、乙均为1L的恒容密闭容器中均充入2mol NO和2mol CO,在恒温和绝热两种条件下仅发生反应④,测得压强变化如图2所示。①由上述信息可知甲容器中的反应条件为___________ (填“恒温”或“绝热”)。
②乙容器中0~4min内的平均速率为___________ 。a点放出的热量为___________ kJ。
③甲容器中b点对应的平衡常数K___________ (填“大于”“小于”或“等于”)80。
已知:①
②
③
④
回答下列问题:
(1)
(2)已知反应①的正反应活化能,则其逆反应活化能
(3)向密闭反应器中按投料,发生反应④。同一时间段内,不同温度下,测得NO的转化率与催化剂Cat1、Cat2的关系如图1所示。①催化效率较高的是
②Cat1作用下,400℃时b点
③T>400℃,b→c的可能原因是
(4)在甲、乙均为1L的恒容密闭容器中均充入2mol NO和2mol CO,在恒温和绝热两种条件下仅发生反应④,测得压强变化如图2所示。①由上述信息可知甲容器中的反应条件为
②乙容器中0~4min内的平均速率为
③甲容器中b点对应的平衡常数K
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解题方法
6 . 氮氧化物是形成雾霾的重要原因之一,综合治理氮氧化物,还自然一片蓝天。回答下列问题:
(1)通常可采用氢气进行催化还原,消除NO造成的污染。
已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=akJ/mol;
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) H=bkJ/mol;
③H2O(g)=H2O(l) H=ckJ/mol
写出H2与NO反应生成N2和水蒸气的热化学方程式:___________ 。
(2)已知Cl2可与NO作用:2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) H<0,反应的速率方程式为:v正=k正·c2(NO)·c(Cl2),v逆=k逆·c2(ClNO),k正、k逆表示速率常数,与温度、活化能有关。
①升高温度,k正的变化程度___________ (填“大于”小于”或“等于”)k逆的变化程度。
②某温度条件下,向2L恒容密闭容器中加入2molNO和1molCl2,测得初始压强是平衡时压强的1.2倍。则该温度下平衡常数K=___________ 。若平衡时压强为p,则Kp=___________ (用p表示)。
(3)工业烟气中的氮氧化物可用NH3催化还原,发生反应:4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) H<0,研究表明不同氨氮比m=条件下测得NO的残留率与温度关系如图所示。①氨氮比m1、m2、m3由大到小的顺序是___________ 。
②随着温度不断升高,NO的残留率趋近相同,说明温度对NO残留率的影响___________ (填“大于”或“小于”)氨氮比的影响。
(4)工业烟气中的氮氧化物也可用C2H4脱硝。为研究温度、催化剂中Cu2+负载量对NO去除率的影响,控制其它条件一定,实验结果如图所示。为达到最高的NO去除率,应选择的反应温度约为___________ (填序号,下同),Cu2+负载量为___________ 。a.300℃ b.350℃ c.500℃ d.1% e.3% f.8%
(1)通常可采用氢气进行催化还原,消除NO造成的污染。
已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=akJ/mol;
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) H=bkJ/mol;
③H2O(g)=H2O(l) H=ckJ/mol
写出H2与NO反应生成N2和水蒸气的热化学方程式:
(2)已知Cl2可与NO作用:2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) H<0,反应的速率方程式为:v正=k正·c2(NO)·c(Cl2),v逆=k逆·c2(ClNO),k正、k逆表示速率常数,与温度、活化能有关。
①升高温度,k正的变化程度
②某温度条件下,向2L恒容密闭容器中加入2molNO和1molCl2,测得初始压强是平衡时压强的1.2倍。则该温度下平衡常数K=
(3)工业烟气中的氮氧化物可用NH3催化还原,发生反应:4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) H<0,研究表明不同氨氮比m=条件下测得NO的残留率与温度关系如图所示。①氨氮比m1、m2、m3由大到小的顺序是
②随着温度不断升高,NO的残留率趋近相同,说明温度对NO残留率的影响
(4)工业烟气中的氮氧化物也可用C2H4脱硝。为研究温度、催化剂中Cu2+负载量对NO去除率的影响,控制其它条件一定,实验结果如图所示。为达到最高的NO去除率,应选择的反应温度约为
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解题方法
7 . NO、NH3在催化剂表面可能发生的反应过程如图所示,该总反应是放热反应。下列说法错误的是
A.反应中生成物键能之和小于反应物键能之和 |
B.由图知,Fe3+是该反应的催化剂 |
C.催化剂可以降低反应的活化能,加快反应速率 |
D.图中总反应为4NH3+4NO+O24N2+6H2O |
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8 . 工业合成氨缓解了有限耕地与不断增长的人口对粮食大量需求之间的矛盾。
(1)N2分子通常条件下非常稳定,其本质原因是___________ ,工业上选择500℃主要出于两方面考虑,一是反应速率快;二是___________ 。
(2)将1mol气态分子断裂成气态原子所吸收的能量叫键能。相关键能数据如下表:
结合表中所给信息,下图中能正确表示合成氨反应过程中能量变化关系的是___________。
(3)一定条件下,氨与水的反应存在限度,氨水成弱碱性,用一个化学用语,表示氨与水反应及溶液显碱性的原因___________ 。
(1)N2分子通常条件下非常稳定,其本质原因是
(2)将1mol气态分子断裂成气态原子所吸收的能量叫键能。相关键能数据如下表:
共价键 | H-H | N≡N | N-H |
键能(kJ/mol) | 436 | 946 | 391 |
A. | B. | C. | D. |
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解题方法
9 . 工业生产和社会生活重要应用。
I.城市使用的燃料,现大多用煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气体,它由煤炭与水(蒸气)反应制得,故又称水煤气。将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一,煤转化为水煤气的主要学反应为:C+H2O(g) CO+H2。C、CO和H2燃烧热化学方程式分别为:
、
(1)请根据以上数据,写出碳与水蒸气反应的热化学方程式:___________ 。
(2)比较反应热数据可知,lmolCO(g)和1molH2(g)完全燃烧放出的热量之和,比1molC(s)完全燃烧放出的热量___________ (填“多”或“少”)。
甲同学据此认为:“煤炭燃烧时加少量水,可以使煤炭燃烧放出更多的热量”。乙同学根据盖斯定律作出了下列循环图:请你写出△H₁=△H2、△H3、△H4。之间存在的关系式___________
(3)乙同学据此认为:“将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量,最多与直接燃烧煤放出的热量相同。
请分析:甲、乙两同学的观点正确的是___________ (填“甲”或“乙”)同学,另一同学出现错误观点的原因是___________ 。
Ⅱ.CuSO4溶液是一种重要的铜盐试剂,在电镀、印染、颜料、农药等方面有广泛应用。某同学利用CuSO4溶液进行以下实验探究:
(4)以CuSO₄溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是___________(填字母)。
(5)下图中,I是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图,该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜:
①b处通入的是 ___________ (填“CH4”或“O2”),a处的电极反应式为___________ ;
②当铜电极的质量减轻6.4g,则消耗的CH4在标准状况下的体积为___________ 。
I.城市使用的燃料,现大多用煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气体,它由煤炭与水(蒸气)反应制得,故又称水煤气。将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一,煤转化为水煤气的主要学反应为:C+H2O(g) CO+H2。C、CO和H2燃烧热化学方程式分别为:
、
(1)请根据以上数据,写出碳与水蒸气反应的热化学方程式:
(2)比较反应热数据可知,lmolCO(g)和1molH2(g)完全燃烧放出的热量之和,比1molC(s)完全燃烧放出的热量
甲同学据此认为:“煤炭燃烧时加少量水,可以使煤炭燃烧放出更多的热量”。乙同学根据盖斯定律作出了下列循环图:请你写出△H₁=△H2、△H3、△H4。之间存在的关系式
(3)乙同学据此认为:“将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量,最多与直接燃烧煤放出的热量相同。
请分析:甲、乙两同学的观点正确的是
Ⅱ.CuSO4溶液是一种重要的铜盐试剂,在电镀、印染、颜料、农药等方面有广泛应用。某同学利用CuSO4溶液进行以下实验探究:
(4)以CuSO₄溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是___________(填字母)。
A.溶液中Cu²⁺向阳极移动 | B.粗铜接电源正极,发生还原反应 |
C.电解后(CuSO₄溶液的浓度减小 | D.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属 |
(5)下图中,I是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图,该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜:
①b处通入的
②当铜电极的质量减轻6.4g,则消耗的CH4在标准状况下的体积为
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10 . 我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。我国科学家研究加氢制备甲醇方面取得一定进展。在一定温度和压强下,加氢制备甲醇的过程中主要发生如下三个反应,请回答以下问题:
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
反应Ⅲ.
(1)反应Ⅱ的___________
(2)下列措施有利于提高甲醇平衡产率的是___________(填字母)。
(3)反应III的平衡常数,的变化关系应为下图的曲线___________ (填“①”或“②”)(4)时,往某密闭容器中按投料比充入和,反应达到平衡时,测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。①图中X代表___________ (填化学式)。
②体系中的物质的量分数受温度的影响变化不大,说明升高温度有利于反应Ⅱ的___________ 反应和反应Ⅲ的___________ 反应(填“正向”或“逆向”)。
(5)T℃时,将的混合气体充入压强为6MPa的恒压密闭容器中,在催化剂的作用下发生反应Ⅱ和反应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。)
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应达到平衡状态时,和的分压相等,甲醇的选择性(产率)是CO的2倍,则的平衡转化率为___________ ,反应Ⅲ的___________ (列出计算式即可)。
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
反应Ⅲ.
(1)反应Ⅱ的
(2)下列措施有利于提高甲醇平衡产率的是___________(填字母)。
A.加入适量CO | B.使用催化剂 |
C.循环利用原料气 | D.升高温度 |
(3)反应III的平衡常数,的变化关系应为下图的曲线
②体系中的物质的量分数受温度的影响变化不大,说明升高温度有利于反应Ⅱ的
(5)T℃时,将的混合气体充入压强为6MPa的恒压密闭容器中,在催化剂的作用下发生反应Ⅱ和反应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。)
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应达到平衡状态时,和的分压相等,甲醇的选择性(产率)是CO的2倍,则的平衡转化率为
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2024-05-03更新
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136次组卷
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3卷引用:2024届吉林省通化市梅河口市第五中学高三下学期二模化学试题