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1 . 碳氧化物、氮氧化物处理与利用是世界各国研究的热点问题。
(1)消除汽车尾气中的,有利于减少的排放。
已知:I.
Ⅱ.
①___________ 。
②在催化剂作用下和转化为无毒气体,写出反应的热化学方程式___________ 。一定条件下,单位时间内不同温度下测定的氮氧化物转化率如下图所示。温度高于时,随温度的升高氮氧化物转化率降低的原因可能是___________ 。
(2)消除燃煤烟气中的(主要成分为、的混合物)可以采用溶液吸收脱除。水解的离子方程式是___________ 。
溶液吸收的主要过程如下:
i.,
ⅱ.,
转化为的热化学方程式是___________ 。
研究对脱除率的影响。调节溶液的初始,的脱除率如下:
影响脱除率的原因是___________ 。
(1)消除汽车尾气中的,有利于减少的排放。
已知:I.
Ⅱ.
①
②在催化剂作用下和转化为无毒气体,写出反应的热化学方程式
(2)消除燃煤烟气中的(主要成分为、的混合物)可以采用溶液吸收脱除。水解的离子方程式是
溶液吸收的主要过程如下:
i.,
ⅱ.,
转化为的热化学方程式是
研究对脱除率的影响。调节溶液的初始,的脱除率如下:
初始 | 3.5 | 4.5 | 5.5 | 6.5 | 7.5 |
脱除率 |
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解题方法
2 . 是一种丰富的碳资源,将清洁转化为高附加值化学品以实现资源利用是研究热点。
I.合成甲醇
在的加氢反应器中,主要反应有:
反应i
反应ii
反应iii
(1)______ KJ/mol。
(2)同时也存在副反应iv:,反应器进行一段时间后要间歇降到室温,可提高甲醇的产率。对比反应iii、iv,解释其原因______ 。(已知的沸点为的沸点为)
Ⅱ.甲醇的综合利用:以和甲醇为原料直接合成碳酸二甲酯。
反应v
(3)在不同的实验条件下,测定甲醇的转化率。温度的数据结果为图a,压强的数据结果在图b中未画出。
①反应的______ 0(填“>”或“<”)。
②在之间,随着温度升高,甲醇转化率增大的原因是______ 。
③在图b中绘制出压强和甲醇转化率之间的关系(作出趋势即可)______ 。
I.合成甲醇
在的加氢反应器中,主要反应有:
反应i
反应ii
反应iii
(1)
(2)同时也存在副反应iv:,反应器进行一段时间后要间歇降到室温,可提高甲醇的产率。对比反应iii、iv,解释其原因
Ⅱ.甲醇的综合利用:以和甲醇为原料直接合成碳酸二甲酯。
反应v
(3)在不同的实验条件下,测定甲醇的转化率。温度的数据结果为图a,压强的数据结果在图b中未画出。
①反应的
②在之间,随着温度升高,甲醇转化率增大的原因是
③在图b中绘制出压强和甲醇转化率之间的关系(作出趋势即可)
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3 . 工业中可用碘硫循环法处理气体(如下图所示),同时实现零碳排放制氢和硫。下列说法正确的是
已知:
已知:
A.反应物B是 |
B.反应①方程式为 |
C.等压条件下,反应①②③反应热之和小于直接分解的反应热 |
D.碘硫循环法总反应热化学方程式为 |
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4 . 直接排放含SO2的烟气会危害环境。利用工业废碱渣(主要成分Na2CO3)可吸收烟气中的SO2并制备无水Na2SO3,其流程如图1。
已知:H2SO3、HSO、SO在水溶液中的物质的量分数随pH的分布如图2,Na2SO3·7H2O和Na2SO3的溶解度曲线如图3。
(1)Na2CO3溶液显碱性,用离子方程式解释其原因:_______ 。
(2)吸收烟气
①为提高NaHSO3的产率,应控制吸收塔中的pH为_______ 。
②NaHSO3溶液中c(SO)>c(H2SO3),结合方程式解释其原因:_______ 。
③已知下列反应:
吸收塔中Na2CO3溶液吸收SO2生成HSO的热化学方程式是_______ 。
④吸收塔中的温度不宜过高,可能的原因是_______ (写出1种即可)。
已知:H2SO3、HSO、SO在水溶液中的物质的量分数随pH的分布如图2,Na2SO3·7H2O和Na2SO3的溶解度曲线如图3。
(1)Na2CO3溶液显碱性,用离子方程式解释其原因:
(2)吸收烟气
①为提高NaHSO3的产率,应控制吸收塔中的pH为
②NaHSO3溶液中c(SO)>c(H2SO3),结合方程式解释其原因:
③已知下列反应:
吸收塔中Na2CO3溶液吸收SO2生成HSO的热化学方程式是
④吸收塔中的温度不宜过高,可能的原因是
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解题方法
5 . 将清洁转化为高附加值化学品以实现资源利用是“碳中和”研究的热点。
I.利用合成甲醇
在的加氢反应器中,主要反应有:
反应i:
反应ii:
反应iii:
(1)反应ⅲ的焓变___________ ;反应iii能自发进行的温度条件是___________ (填“高温”或“低温”或“任何温度”)。
(2)该反应条件下,同时存在副反应ⅳ:。已知:的沸点为,的沸点为。反应进行一段时间后间歇降到室温,可提高甲醇的产率,结合反应iii、iv,解释可能的原因___________ 。
II.利用和甲醇合成碳酸二甲酯
反应v:
(3)在不同的温度、压强下,一定反应时间内,测定反应ⅴ中甲醇的转化率。甲醇转化率与温度的关系为图a,与压强的关系为图b(曲线未画出)。
①根据图a判断,反应ⅴ的___________ 0(填“>”或“<”)。
②在之间,随着温度升高,甲醇转化率增大的原因可能是___________ 。
③在图b中绘制出甲醇转化率与压强的关系曲线___________ (表示出变化趋势即可)。
I.利用合成甲醇
在的加氢反应器中,主要反应有:
反应i:
反应ii:
反应iii:
(1)反应ⅲ的焓变
(2)该反应条件下,同时存在副反应ⅳ:。已知:的沸点为,的沸点为。反应进行一段时间后间歇降到室温,可提高甲醇的产率,结合反应iii、iv,解释可能的原因
II.利用和甲醇合成碳酸二甲酯
反应v:
(3)在不同的温度、压强下,一定反应时间内,测定反应ⅴ中甲醇的转化率。甲醇转化率与温度的关系为图a,与压强的关系为图b(曲线未画出)。
①根据图a判断,反应ⅴ的
②在之间,随着温度升高,甲醇转化率增大的原因可能是
③在图b中绘制出甲醇转化率与压强的关系曲线
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6 . 根据下图所得判断正确的是
已知:
已知:
A.图1反应为吸热反应 |
B.图1反应使用催化剂时,会改变其 |
C.图2中若的状态为液态,则能量变化曲线可能为① |
D.断裂和中化学键需要吸收的能量大于断裂和中化学键需要吸收的能量 |
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2023-12-13更新
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169次组卷
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2卷引用:北京市清华大学附属中学朝阳学校2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题
7 . 的资源化利用是实现我国“双碳”目标的有效途径之一
(1)杭州第19届亚洲运动会开幕式主火炬创新使用“零碳”甲醇燃料,综合利用焦炉气中的与工业尾气中合成绿色甲醇,实现了循环内零碳排放。
①制备甲醇的主反应:该过程中还存在一个生成的副反应,结合反应: 写出该副反应的热化学方程式:___________ 。
②将和按物质的量比混合,以固定流速通过盛放催化剂的反应器,在相同时间内,不同温度下的实验数据如图所示。
已知:CH3OH产率=
i.催化剂活性最好的温度为___________ 。(填字母序号)
a. 483 K b. 503 K c. 523 K d. 543 K
ii.温度升高时的平衡转化率降低,解释原因:___________ 。
iii.温度由升到543K,CH3OH的实验产率降低,解释原因:___________ 。
(2)近年研究发现,电催化和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素,有助于实现碳中和及解决含食废水污染问题。向一定浓度的溶液通至饱和,在电极上反应生成,电解原理如图所示。
①电极b是电解池的___________ 极。
②电解过程中生成尿素的电极反应式是___________ 。
(1)杭州第19届亚洲运动会开幕式主火炬创新使用“零碳”甲醇燃料,综合利用焦炉气中的与工业尾气中合成绿色甲醇,实现了循环内零碳排放。
①制备甲醇的主反应:该过程中还存在一个生成的副反应,结合反应: 写出该副反应的热化学方程式:
②将和按物质的量比混合,以固定流速通过盛放催化剂的反应器,在相同时间内,不同温度下的实验数据如图所示。
已知:CH3OH产率=
i.催化剂活性最好的温度为
a. 483 K b. 503 K c. 523 K d. 543 K
ii.温度升高时的平衡转化率降低,解释原因:
iii.温度由升到543K,CH3OH的实验产率降低,解释原因:
(2)近年研究发现,电催化和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素,有助于实现碳中和及解决含食废水污染问题。向一定浓度的溶液通至饱和,在电极上反应生成,电解原理如图所示。
①电极b是电解池的
②电解过程中生成尿素的电极反应式是
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8 . 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下图所示。
(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,则该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K=,若在此温度下,向1L的恒容密闭容器中,充入0.03mol、0.16mol,和0.03mol,则反应开始时正反应速率___________ (填“>”、“=”或“<”)逆反应速率。
(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,则该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K=,若在此温度下,向1L的恒容密闭容器中,充入0.03mol、0.16mol,和0.03mol,则反应开始时正反应速率
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9 . 在国家“双碳”战略目标的背景下,如何实现碳资源有效利用,成为研究前沿问题。
(1)一碳化学的研究为实际转化提供理论依据和指导。其中关于的催化氢化涉及到的热化学反应方程式如下:
已知:
CO的催化氢化对应的热化学方程式为___________ 。
(2)L、M可分别表示温度或压强,进行CO的催化氢化时,根据检测数据绘制CO的平衡转化率关系如图所示:
①L为___________ 。
②比较和的大小,并解释做出判断的原因:___________ 。
(3)工业上生产新能源二甲醚()的制备原理之一为:。
①相同温度下,在两个容器中进行上述反应,某时刻测得各组分浓度及容器内反应状态如下表汇总(表中所以数据均为mol/L)
填写表中空白处反应状态:___________ 。(填“正向进行”、“达到平衡”或“逆向进行”),结合必要数据写出判断过程:___________ 。
②二甲醚()中O为-2价,二甲醚可被设计为空气燃料电池,如图所示。写出酸性环境下负极的电极反应式___________ 。
(1)一碳化学的研究为实际转化提供理论依据和指导。其中关于的催化氢化涉及到的热化学反应方程式如下:
已知:
CO的催化氢化对应的热化学方程式为
(2)L、M可分别表示温度或压强,进行CO的催化氢化时,根据检测数据绘制CO的平衡转化率关系如图所示:
①L为
②比较和的大小,并解释做出判断的原因:
(3)工业上生产新能源二甲醚()的制备原理之一为:。
①相同温度下,在两个容器中进行上述反应,某时刻测得各组分浓度及容器内反应状态如下表汇总(表中所以数据均为mol/L)
容器 | 反应状态 | ||||
Ⅰ | 达到平衡 | ||||
Ⅱ | _______ |
②二甲醚()中O为-2价,二甲醚可被设计为空气燃料电池,如图所示。写出酸性环境下负极的电极反应式
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10 . CO2减排能有效降低温室效应,同时,CO2也是一种重要的资源,因此CO2捕集与转化技术研究备受关注。
Ⅰ.CO2催化加氢制甲醇
(1)已知:①
②
则CO2催化加氢制甲醇的热化学方程式为___________ 。若反应①为慢反应(活化能高),下列图中能体现上述能量变化的是___________ 。
Ⅱ.离子液体聚合物捕集CO2
(2)已知离子液体聚合物在不同温度和不同CO2流速下,CO2吸附容量随时间的变化如下图1和图2
结合图1和图2分析:
①离子液体聚合物捕集CO2的反应为___________ (填“吸热”或“放热”)反应。
②离子液体聚合物捕集CO2的有利条件是___________ 。
(3)CO2捕集过程中水分子的数目对反应有重要影响。图3是离子液体聚合物与1个H2O和2个H2O捕集CO2的反应路径(CO2等部分物质已省略)。结合图3中的反应路径,CO2捕集过程中H2O的作用是___________ 。
Ⅰ.CO2催化加氢制甲醇
(1)已知:①
②
则CO2催化加氢制甲醇的热化学方程式为
Ⅱ.离子液体聚合物捕集CO2
(2)已知离子液体聚合物在不同温度和不同CO2流速下,CO2吸附容量随时间的变化如下图1和图2
结合图1和图2分析:
①离子液体聚合物捕集CO2的反应为
②离子液体聚合物捕集CO2的有利条件是
(3)CO2捕集过程中水分子的数目对反应有重要影响。图3是离子液体聚合物与1个H2O和2个H2O捕集CO2的反应路径(CO2等部分物质已省略)。结合图3中的反应路径,CO2捕集过程中H2O的作用是
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