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1 . 氮是地球上含量丰富的一种元素,氮元素的单质及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。
(1)根据能量变化示意图,写出NO2和CO反应的热化学方程式___________ 。
(2)用NH3催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染。例如:
4NH3(g) + 3O2 (g) = 2N2 (g)+ 6H2O(g) ΔH1= -akJ/mol ①
N2(g) + O2(g) = 2NO(g) ΔH2= -bkJ/mol ②
若1mol NH3还原NO至N2,则该反应过程中的反应热 ΔH3 =___________ kJ/mol (用含 a、b 的式子表示)。
(3)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,
①该反应的平衡常数表达式:K=___________
②一定温度下,在2L密闭容器中充入1mol N2和3mol H2并发生反应。若容器容积恒定,10min达到平衡时,气体的总物质的量为原来的,则N2的转化率α(N2) =___________ ,以NH3 表示该过程的反应速率v(NH3)= ___________ 。
③下列选项不能证明合成氨反应达到化学平衡状态的是___________ 。
A. N2、H2和NH3的浓度不再变化
B. 单位时间内消耗n mol N2同时消耗3nmol H2
C. 1 mol氮氮三键断裂同时6molN-H键断裂
D. 恒容时容器内总压强不随时间而变化
E. 恒容时混合气体的密度保持不变
F. 混合气体的平均相对分子质量不再改变
(4)对反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0,在温度分别为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示,下列说法正确的是___________ 。
a.A、C两点的反应速率:A>C
b.A、C两点的化学平衡常数:A>C
c.A、C两点N2O4的转化率:A>C
d.由状态B到状态A,可以用降温的方法
(1)根据能量变化示意图,写出NO2和CO反应的热化学方程式
(2)用NH3催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染。例如:
4NH3(g) + 3O2 (g) = 2N2 (g)+ 6H2O(g) ΔH1= -akJ/mol ①
N2(g) + O2(g) = 2NO(g) ΔH2= -bkJ/mol ②
若1mol NH3还原NO至N2,则该反应过程中的反应热 ΔH3 =
(3)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,
①该反应的平衡常数表达式:K=
②一定温度下,在2L密闭容器中充入1mol N2和3mol H2并发生反应。若容器容积恒定,10min达到平衡时,气体的总物质的量为原来的,则N2的转化率α(N2) =
③下列选项不能证明合成氨反应达到化学平衡状态的是
A. N2、H2和NH3的浓度不再变化
B. 单位时间内消耗n mol N2同时消耗3nmol H2
C. 1 mol氮氮三键断裂同时6molN-H键断裂
D. 恒容时容器内总压强不随时间而变化
E. 恒容时混合气体的密度保持不变
F. 混合气体的平均相对分子质量不再改变
(4)对反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0,在温度分别为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示,下列说法正确的是
a.A、C两点的反应速率:A>C
b.A、C两点的化学平衡常数:A>C
c.A、C两点N2O4的转化率:A>C
d.由状态B到状态A,可以用降温的方法
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解题方法
2 . CO2资源化利用对缓解碳减排压力具有重要意义,使用镍氢催化剂可使CO2转化为CH4。反应体系中主要反应的热化学方程式为:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)将反应后气体通入___________ (填试剂),可证明反应Ⅱ发生。
(2)计算___________ (用和表示)。
(3)相同投料比时,体系内的平衡转化率与温度T和压强p的关系如图,温度从高到低的顺序为___________ 。
(4)镍氢催化剂活性会因为甲烷分解产生积碳而降低,同时二氧化碳可与碳发生消碳反应:
积碳反应:
消碳反应:
其他条件相同时,催化剂表面积碳量与温度的关系如图所示,℃之后,温度升高积碳量减小的主要原因是___________ 。
(5)向恒容、密闭容器中通入和,测得有关物质的物质的量随温度变化如下图。
①催化剂在较低温度时主要选择___________ (填“反应Ⅰ”或“反应Ⅱ”)。
②时的转化率为___________ ,反应Ⅰ的平衡常数___________ 。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)将反应后气体通入
(2)计算
(3)相同投料比时,体系内的平衡转化率与温度T和压强p的关系如图,温度从高到低的顺序为
(4)镍氢催化剂活性会因为甲烷分解产生积碳而降低,同时二氧化碳可与碳发生消碳反应:
积碳反应:
消碳反应:
其他条件相同时,催化剂表面积碳量与温度的关系如图所示,℃之后,温度升高积碳量减小的主要原因是
(5)向恒容、密闭容器中通入和,测得有关物质的物质的量随温度变化如下图。
①催化剂在较低温度时主要选择
②时的转化率为
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解题方法
3 . 碳是形成化合物种类最多的元素,其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质,请回答下列问题:
(1)知25℃和101KPa时,液态甲醇()的燃烧热。请写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式___________ 。
(2)资源化利用对缓解碳减排压力具有重要意义,使用镍氢催化剂可使转化为。反应体系中主要反应的热化学方程式为:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
①将反应后气体通入___________ (填试剂名称),可证明反应Ⅱ发生。
②计算___________ (用和表示)
③相同投料比时,体系内的平衡转化率与温度T和压强p的关系如图,温度从高到低的顺序为___________ 。
(3)镍氢催化剂活性因为甲烷分解产生积碳而降低,同时二氧化碳可与碳发生消碳反应:
积碳反应:
消碳反应:
其他条件相同时,催化剂表面积碳量与温度的关系如图所示,℃之后,温度升高积碳量减小的主要原因___________ 。
(1)知25℃和101KPa时,液态甲醇()的燃烧热。请写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式
(2)资源化利用对缓解碳减排压力具有重要意义,使用镍氢催化剂可使转化为。反应体系中主要反应的热化学方程式为:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
①将反应后气体通入
②计算
③相同投料比时,体系内的平衡转化率与温度T和压强p的关系如图,温度从高到低的顺序为
(3)镍氢催化剂活性因为甲烷分解产生积碳而降低,同时二氧化碳可与碳发生消碳反应:
积碳反应:
消碳反应:
其他条件相同时,催化剂表面积碳量与温度的关系如图所示,℃之后,温度升高积碳量减小的主要原因
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4 . 资源化利用对缓解碳减排压力具有重要意义,使用镍氢催化剂可使转化为。反应体系中主要反应的热化学方程式为:
反应I:
反应II:
(1)基态镍原子核外电子的轨道表示式为____________
(2)将反应后气体通入______ (填试剂名称),可证明反应II发生。
(3)计算______ (用和表示)
(4)相同投料比时,体系内的平衡转化率与温度T和压强p的关系如图,温度从高到低的顺序为________ 。
(5)向1 L恒压、密闭容器中通入1 mol 和4 mol ,测得有关物质的物质的量随温度变化如图。
①催化剂在较低温度时主要选择______ (填“反应I”或“反应II”)
②时的转化率为______ ,反应I的平衡常数______ 。
(6)镍氢催化剂活性会因为甲烷分解产生积碳而降低,同时二氧化碳可与碳发生消碳反应:
积碳反应: +75 kJ/mol
消碳反应: -173 kJ/mol
其他条件相同时,催化剂表面积碳量与温度的关系如图所示,℃之后,温度升高积碳量减小的主要原因是______ 。
反应I:
反应II:
(1)基态镍原子核外电子的轨道表示式为
(2)将反应后气体通入
(3)计算
(4)相同投料比时,体系内的平衡转化率与温度T和压强p的关系如图,温度从高到低的顺序为
(5)向1 L恒压、密闭容器中通入1 mol 和4 mol ,测得有关物质的物质的量随温度变化如图。
①催化剂在较低温度时主要选择
②时的转化率为
(6)镍氢催化剂活性会因为甲烷分解产生积碳而降低,同时二氧化碳可与碳发生消碳反应:
积碳反应: +75 kJ/mol
消碳反应: -173 kJ/mol
其他条件相同时,催化剂表面积碳量与温度的关系如图所示,℃之后,温度升高积碳量减小的主要原因是
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解题方法
5 . 工业上制硫酸的主要反应之一为:,反应过程中能量的变化如图所示。
(1)向反应体系中加入催化剂后,图中_______ (填“增大”、“减小”或“不变”,下同),_______ 。
(2)已知:
若与反应产生和,则反应的热化学方程式为_______ 。
(3)某温度下,反应的起始浓度,,达到平衡后,的转化率为50%,则此温度下该反应的平衡常数K的数值为_______ 。
(4)在温度时,该反应的平衡常数,若在此温度下,向的恒容密闭容器中,充入、和,则反应开始时正反应速率_______ (填“>”、“=”或“<”)逆反应速率。
(5)恒温恒容条件下,下列叙述能证明该反应已达化学平衡状态的是_______。(填字母)
(6)若以如图所示装置生产硫酸,将、以一定压强喷到活性电极上反应。负极的电极反应式为_______ 。
(1)向反应体系中加入催化剂后,图中
(2)已知:
若与反应产生和,则反应的热化学方程式为
(3)某温度下,反应的起始浓度,,达到平衡后,的转化率为50%,则此温度下该反应的平衡常数K的数值为
(4)在温度时,该反应的平衡常数,若在此温度下,向的恒容密闭容器中,充入、和,则反应开始时正反应速率
(5)恒温恒容条件下,下列叙述能证明该反应已达化学平衡状态的是_______。(填字母)
A.的体积分数不再发生变化 |
B.恒容时,容器内压强不再发生变化 |
C.容器内,气体原子总数不再发生变化 |
D.相同时间内消耗的同时生成 |
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2022-01-21更新
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283次组卷
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2卷引用:北京市丰台区2021~2022学年高二上学期期末考试化学试题
6 . 烟气脱硫脱硝技术是环境科学研究的热点。某小组模拟O3氧化结合(NH4)2SO3溶液吸收法同时脱除SO2和NO。气体反应器中的主要反应原理及相关数据如下表。
下列说法不正确 的是
反应 | 平衡常数 | 活化能/ |
24.6 | ||
3.17 | ||
58.17 |
A.已知:则 |
B.其他条件不变,在相同时间内,SO2和NO的转化率均随温度升高而降低 |
C.其他条件不变,在相同时间内,随O3浓度的升高,NO的转化率远远高于SO2的转化率 |
D.其他条件不变,在相同时间内,O3的浓度很低时,SO2的脱除率远高于NO的脱除率,因为反应c速率大于反应b |
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7 . 二氧化碳与氢气催化合成乙烯具有重要的意义。将和按物质的量之比1:3加入VL的密闭容器中,压强为0.1MPa,反应达到平衡状态时,各组分的物质的量分数x随温度T的变化如下图所示。已知:
下列说法不正确 的是
下列说法
A.与合成反应的热化学方程式: |
B.图中b、d分别表示、的变化曲线 |
C.570K、0.2MPa反应达到平衡状态时,M点显示的可能是的物质的量分数 |
D.与合成反应的 |
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解题方法
8 . 研究人员提出利用热化学硫碘循环实现硫化氢分解联产氢气和硫黄,转化过程如下,其中Y、Z代表I2或HI中的一种。下列说法不正确 的是
A.Y在Z溶液中比在H2SO4溶液中易溶 |
B.反应I中X的浓度与硫黄的产率无关 |
C.反应Ⅱ的化学方程式为SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI |
D.等压条件下,反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的反应热之和等于硫化氢直接分解的反应热 |
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9 . 和是两种造成温室效应的主要气体,高温下可发生干重整反应进行综合利用,反应过程的能量变化如图所示:
(1)干重整主反应的热化学方程式为_____ (用、、表示反应热),反应速率由反应决定_____ (填“ⅰ”或“ⅱ”)。
(2)反应器中还同时存在副反应:
①下图表示投料比为时,不同温度下的反应结果,下列说法中正确的是_____ 。(填字母)
A.加压有利于增大和反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率
B.,升温更有利于主反应,主反应先达到平衡
C.始终低于,与副反应有关
②体系中会发生积炭反应,为研究其热效应,还需要利用反应_____ 的。
③添加一定量的载氧剂,可避免积炭反应发生,增大的值,推测可能发生的反应,写出化学反应方程式_____ 。
(3)文献中指出和可以发生反应生成和,且反应进行程度较大,但干重整反应器中进行程度小。结合键能数据,从平衡角度阐明理由_____ 。
(1)干重整主反应的热化学方程式为
(2)反应器中还同时存在副反应:
①下图表示投料比为时,不同温度下的反应结果,下列说法中正确的是
A.加压有利于增大和反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率
B.,升温更有利于主反应,主反应先达到平衡
C.始终低于,与副反应有关
②体系中会发生积炭反应,为研究其热效应,还需要利用反应
③添加一定量的载氧剂,可避免积炭反应发生,增大的值,推测可能发生的反应,写出化学反应方程式
(3)文献中指出和可以发生反应生成和,且反应进行程度较大,但干重整反应器中进行程度小。结合键能数据,从平衡角度阐明理由
化学键 | ||||
键能 | 1072 | 436 | 413 | 464 |
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解题方法
10 . I.CO2相关转化的研究对解决环境、能源问题意义重大。
(1)CO2与CH4经催化重整可制得合成气:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g),按一定体积比加入CH4和CO2,在恒压下发生反应温度对CO和H2产率影响如图所示。生产中优选的温度范围是___________ (填字母序号)。
a.800℃~850℃ b.850℃~900℃ c.950℃~1000℃
Ⅱ.CO2与H2反应制取甲醇(CH3OH)
(2)CO2与H2反应的热化学方程式表示如下:
反应i:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-58kJ·mol﹣1
反应ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+42kJ·mol﹣1
写出CO(g)与H2(g)生成CH3OH(g)的热化学方程式___________ 。
(3)关于反应i和反应ⅱ的说法正确的是___________ 。
a.升高温度能使反应i的反应速率增大,平衡常数增大
b.增大压强能提高反应ⅱ中CO2的转化率
c.低温、高压有利于CO2催化加氢制取CH3OH
(4)某同学研究温度、压强对反应平衡的影响,得到上述反应i和反应ⅱ中CO2平衡转化率、甲醇选择性与温度、压强的关系如下图。已知:
结合上图,350℃、2MPa时,发生的主要反应是___________ (填“反应i”或“反应ii”)。此条件下,a mol/LCO2和a mol/LH2在恒容、密闭容器中充分反应达到平衡,写出所发生反应的化学平衡常数K的计算过程及结果___________ (结果用分数表示)。
Ⅲ.利用Al-CO2电池(工作原理如下图所示)能有效地将CO2转化成化工原料草酸铝Al2(C2O4)3。
(5)电池的负极反应式为___________ 。
(6)电池的正极反应式:2CO2+2e-=(草酸根)。正极反应过程分两步,其中O2起催化作用,催化过程可表示为:①6O2+6e-=6,②∙∙∙∙∙∙
写出反应②的离子方程式___________ 。
(7)若电池反应生成1molAl2(C2O4)3,则转移电子的物质的量为___________ 。
(1)CO2与CH4经催化重整可制得合成气:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g),按一定体积比加入CH4和CO2,在恒压下发生反应温度对CO和H2产率影响如图所示。生产中优选的温度范围是
a.800℃~850℃ b.850℃~900℃ c.950℃~1000℃
Ⅱ.CO2与H2反应制取甲醇(CH3OH)
(2)CO2与H2反应的热化学方程式表示如下:
反应i:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-58kJ·mol﹣1
反应ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+42kJ·mol﹣1
写出CO(g)与H2(g)生成CH3OH(g)的热化学方程式
(3)关于反应i和反应ⅱ的说法正确的是
a.升高温度能使反应i的反应速率增大,平衡常数增大
b.增大压强能提高反应ⅱ中CO2的转化率
c.低温、高压有利于CO2催化加氢制取CH3OH
(4)某同学研究温度、压强对反应平衡的影响,得到上述反应i和反应ⅱ中CO2平衡转化率、甲醇选择性与温度、压强的关系如下图。已知:
结合上图,350℃、2MPa时,发生的主要反应是
Ⅲ.利用Al-CO2电池(工作原理如下图所示)能有效地将CO2转化成化工原料草酸铝Al2(C2O4)3。
(5)电池的负极反应式为
(6)电池的正极反应式:2CO2+2e-=(草酸根)。正极反应过程分两步,其中O2起催化作用,催化过程可表示为:①6O2+6e-=6,②∙∙∙∙∙∙
写出反应②的离子方程式
(7)若电池反应生成1molAl2(C2O4)3,则转移电子的物质的量为
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