名校
解题方法
1 . 两种方法对某工业废气(主要成分为)进行回收利用。
(1)自驱动光电催化法,原理如图,步骤如下:
Ⅰ.常温下,左池中的电解液是稀硫酸和少量KI的混合溶液,右池中的是稀硫酸。
Ⅱ.持续光照条件下,表面会产生光生空穴()和光生电子,光生空穴会氧化:
左池溶液逐渐由无色变为棕色时,通入工业废气,溶液突然褪色变混,停止通气,滤出固体,待溶液由无色再次变棕时,再次通入工业废气,并不断循环。
Ⅲ.实验过程中,右池持续通入。
①结合化学用语解释Ⅱ中溶液颜色变化的原因:_________ 。
②结合化学用语分析实验中右池溶液pH的变化趋势并说明理由:_________ 。
③装置中总反应的化学方程式是_________ 。
④实验中S的产率和电解效率接近100%。但的电解效率明显偏小,可能的原因有_________ (写出两点)。电解效率的定义:
(2)热解法制。将和的混合气体导入石英管反应器热解(一边进料,另一边出料),发生反应:。
①该反应可看成由反应Ⅰ和反应Ⅱ分两步进行,并且第Ⅱ步是决速步。画出由反应原料经两步生成产物的反应过程能量示意图_________ 。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
②常压下,按体积之比投料,不同温度时,其他条件不变,反应相同时间后,测得和体积分数()如下表:
ⅰ.1150℃时,的体积分数是_________ 。
ⅱ.在950℃~1150℃范围内,的体积分数随温度升高会发生变化,写出该变化规律并分析原因_________ 。
(3)对比上述两种方法,说明哪种方法更具优势并说明理由:_________ 。
(1)自驱动光电催化法,原理如图,步骤如下:
Ⅰ.常温下,左池中的电解液是稀硫酸和少量KI的混合溶液,右池中的是稀硫酸。
Ⅱ.持续光照条件下,表面会产生光生空穴()和光生电子,光生空穴会氧化:
左池溶液逐渐由无色变为棕色时,通入工业废气,溶液突然褪色变混,停止通气,滤出固体,待溶液由无色再次变棕时,再次通入工业废气,并不断循环。
Ⅲ.实验过程中,右池持续通入。
①结合化学用语解释Ⅱ中溶液颜色变化的原因:
②结合化学用语分析实验中右池溶液pH的变化趋势并说明理由:
③装置中总反应的化学方程式是
④实验中S的产率和电解效率接近100%。但的电解效率明显偏小,可能的原因有
(2)热解法制。将和的混合气体导入石英管反应器热解(一边进料,另一边出料),发生反应:。
①该反应可看成由反应Ⅰ和反应Ⅱ分两步进行,并且第Ⅱ步是决速步。画出由反应原料经两步生成产物的反应过程能量示意图
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
②常压下,按体积之比投料,不同温度时,其他条件不变,反应相同时间后,测得和体积分数()如下表:
温度/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 |
0.5 | 1.5 | 3.6 | 5.5 | 8.5 | |
0.0 | 0.0 | 0.1 | 0.4 | 1.8 |
ⅱ.在950℃~1150℃范围内,的体积分数随温度升高会发生变化,写出该变化规律并分析原因
(3)对比上述两种方法,说明哪种方法更具优势并说明理由:
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名校
2 . 二氧化锰是化学工业中常用的氧化剂和催化剂。我国主要以贫菱锰矿(有效成分为MnCO3)为原料,通过热解法进行生产。
(1)碳酸锰热解制二氧化锰分两步进行:
i.MnCO3(s)MnO(s)+CO2(g) ΔH1=+a kJ·mol−1
ii.2MnO(s)+O2(g)2MnO2(s) ΔH2=+b kJ·mol−1
①反应i的化学平衡常数表达式K=_________ 。
②焙烧MnCO3制取MnO2的热化学方程式是_________ 。
(2)焙烧(装置如图1)时持续通入空气,并不断抽气的目的是_________ 。
(3)在其他条件不变时,某科研团队对影响MnCO3转化率的生产条件进行了研究,结果如图2、图3所示。
①图2是在常压(0.1 MPa)下的研究结果,请在图2中用虚线画出10 MPa下MnCO3转化率与反应温度的关系图_________ 。
②常压下,要提高MnCO3的转化率,应选择的生产条件是_________ 焙烧6~8h。
(1)碳酸锰热解制二氧化锰分两步进行:
i.MnCO3(s)MnO(s)+CO2(g) ΔH1=+a kJ·mol−1
ii.2MnO(s)+O2(g)2MnO2(s) ΔH2=+b kJ·mol−1
①反应i的化学平衡常数表达式K=
②焙烧MnCO3制取MnO2的热化学方程式是
(2)焙烧(装置如图1)时持续通入空气,并不断抽气的目的是
(3)在其他条件不变时,某科研团队对影响MnCO3转化率的生产条件进行了研究,结果如图2、图3所示。
①图2是在常压(0.1 MPa)下的研究结果,请在图2中用虚线画出10 MPa下MnCO3转化率与反应温度的关系图
②常压下,要提高MnCO3的转化率,应选择的生产条件是
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2022-12-05更新
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99次组卷
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3卷引用:北京市第四十三中学2021-2022学年高二上学期12月月考化学试题
3 . 依据图示关系,下列说法不正确 的是
A.石墨燃烧是放热反应 |
B.C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) △H=△H1-△H2 |
C.1 mol C(石墨)和1 mol CO分别在足量O2中燃烧,全部转化为CO2,前者放热多 |
D.化学反应的△H,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关 |
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2022-12-05更新
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244次组卷
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2卷引用:北京市第四十三中学2021-2022学年高二上学期12月月考化学试题
4 . 二氧化碳捕获技术用于去除气流中的二氧化碳或者分离出二氧化碳作为气体产物,其中CO2催化合成甲醇是一种很有前景的方法。如图所示为该反应在无催化剂及有催化剂时的能量变化。
(1)从图可知,有催化剂存在的是过程_______ (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(2)写出图中CO2催化合成甲醇的热化学方程式:_______ 。
(3)已知:1mol液态甲醇完全气化需吸热37.4kJ,1mol液态水完全气化需吸热44.0kJ,由CO2合成1mol液态甲醇和1mol液态水将_______ (填“吸收”或“放出”)_______ kJ热量。
(4)关于CO2催化合成甲醇的反应,下列说法中,合理的是_______(填字母序号)。
(1)从图可知,有催化剂存在的是过程
(2)写出图中CO2催化合成甲醇的热化学方程式:
(3)已知:1mol液态甲醇完全气化需吸热37.4kJ,1mol液态水完全气化需吸热44.0kJ,由CO2合成1mol液态甲醇和1mol液态水将
(4)关于CO2催化合成甲醇的反应,下列说法中,合理的是_______(填字母序号)。
A.该反应中所有原子都被用于合成甲醇 |
B.该反应可用于CO2的转化,有助于缓解温室效应 |
C.使用催化剂可以降低该反应的ΔH,从而使反应放出更多热量 |
D.降温分离出液态甲醇和水,将剩余气体重新通入反应器,可以提高CO2与H2的利用率 |
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解题方法
5 . 某工厂使用石油热裂解的副产物CH4来制取H2,其生产流程如图所示:
(1)第II步反应为CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g) ΔH<0,其平衡常数随温度的变化如表:
在830℃下,若开始时向恒容密闭容器中充入CO与H2O均为1 mol,则达到平衡后CO的转化率为_______ 。
(2)在一个不传热的固定容积的容器中,判断第II步反应达平衡的标志是_______ (填序号)。
①体系的压强不再发生变化 ②混合气体的平均相对分子质量不变
③各组分的物质的量浓度不再改变 ④体系的温度不再发生变化
(3)若400℃时,第Ⅱ步反应生成l mol H2的热量为 33.2kJ, 第Ⅰ步反应的热化学方程式为CH4(g)+H2O(g)3H2(g)+CO(g) ∆H=-103.3 kJ·mol-1。则400℃时,CH4和水蒸气反应生成CO2和H2的热化学方程式为_______ 。
(1)第II步反应为CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g) ΔH<0,其平衡常数随温度的变化如表:
温度T/℃ | 400 | 500 | 830 | 1000 |
平衡常数K | 10 | 9 | 1 | 0.6 |
(2)在一个不传热的固定容积的容器中,判断第II步反应达平衡的标志是
①体系的压强不再发生变化 ②混合气体的平均相对分子质量不变
③各组分的物质的量浓度不再改变 ④体系的温度不再发生变化
(3)若400℃时,第Ⅱ步反应生成l mol H2的热量为 33.2kJ, 第Ⅰ步反应的热化学方程式为CH4(g)+H2O(g)3H2(g)+CO(g) ∆H=-103.3 kJ·mol-1。则400℃时,CH4和水蒸气反应生成CO2和H2的热化学方程式为
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6 . 我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,主要过程如图所示。
已知: ; ;
。下列说法不正确 的是
已知: ; ;
。下列说法
A.过程Ⅱ放出能量 |
B.若分解2 mol H2O(g),估算出反应吸收482 kJ能量 |
C.催化剂能减小水分解反应的焓变 |
D.催化剂能降低反应的活化能,增大反应物分子中活化分子的百分数 |
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2022-12-03更新
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240次组卷
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22卷引用:北京市西城区2020-2021学年高二上学期期末考试化学试题
北京市西城区2020-2021学年高二上学期期末考试化学试题北京师范大学附属中学2021-2022学年高二上学期期末考试化学试题北京市西城职业学校2021-2021学年高二上学期期中测试化学试题北京市第四十三中学2021-2022学年高二上学期期中考试化学试题北京市育才学校2023-2024学年高二上学期10月月考化学试题北京师范大学第二附属中学2023-2024学年高二上学期10月月考化学试题北京市回民学校2021-2022学年高二上学期期中考试化学试题湖南省长沙市明德中学 2021-2022学年高二上学期12月月考化学试题北京师范大学第二附属中学未来科技城学校2021-2022学年高二上学期期中考试化学试题吉林省长春希望高中2021-2022学年高二上学期期末考试化学试题山东省泰安市第一中学2021-2022学年高二上学期期中考试化学试题广东省揭阳华侨高级中学2021-2022学年高二上学期第三次阶段考试化学试题北京市师范大学亚太实验学校2021-2022学年高二上学期期中考试化学试题河南省宋基信阳实验中学2022-2023学年高三上学期11月月考化学试题 山东省济宁市泗水县2022-2023学年高二上学期期中考试化学试题湖南省株洲市第二中学2022-2023学年高三上学期第四次月考化学试题江西省永丰县永丰中学2022-2023学年高二上学期1月期末期末化学(A班)试题北京市清华大学附属中学2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题湖南省长沙市第一中学2023-2024学年高三上学期月考卷(四)化学试题北京市第十一中学2022-2023学年高二上学期期中考试化学试卷北京市第五十中学2023-2024学年高二上学期12月月考化学试题湖北省武汉市新洲区部分学校2023-2024学年高三上学期期末考试化学试题
7 . 氢能源是最具应用前景的能源之一,高纯氢的制备是目前的研究热点。
(1)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一
①反应器中初始反应的生成物为和,其物质的量之比为4:1,甲烷和水蒸气反应的方程式是_______ 。
②已知反应器中还存在如下反应:
i.
ii.
iii.
……
iii为积炭反应,利用和计算时,还需要利用_______ 反应的△H。
③反应物投料比采用,大于初始反应的化学计量数之比,目的是_______ (选填字母序号)。
a.促进转化 b.促进CO转化为 c.减少积炭生成
④用CaO可以去除。体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如下图所示。从时开始,体积分数显著降低,单位时间CaO消耗率_______ (填“升高”“降低”或“不变”)。此时CaO消耗率约为35%,但已失效结合化学方程式解释原因:_______ 。
(2)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢,工作示意图如下。通过控制开关连接或,可交替得到和。
①制时,连接_______ 。
②改变开关连接方式,可得,产生的电极反应式是_______
③结合①和②中电极3的电极反应式,说明电极3的作用:_______ 。
(1)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一
①反应器中初始反应的生成物为和,其物质的量之比为4:1,甲烷和水蒸气反应的方程式是
②已知反应器中还存在如下反应:
i.
ii.
iii.
……
iii为积炭反应,利用和计算时,还需要利用
③反应物投料比采用,大于初始反应的化学计量数之比,目的是
a.促进转化 b.促进CO转化为 c.减少积炭生成
④用CaO可以去除。体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如下图所示。从时开始,体积分数显著降低,单位时间CaO消耗率
(2)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢,工作示意图如下。通过控制开关连接或,可交替得到和。
①制时,连接
②改变开关连接方式,可得,产生的电极反应式是
③结合①和②中电极3的电极反应式,说明电极3的作用:
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解题方法
8 . 氢能是一种极具发展潜力的清洁能源,催化重整是目前大规模制取氢气的重要方法。
(1)催化重整:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
①提高平衡转化率的条件是_______ 。
a.增大压强 b.加入催化剂 c.增大水蒸气浓度
②、催化重整生成、的热化学方程式是_______ 。
③在密闭容器中,将2.0 mol CO与8.0 mol 混合加热到800℃发生反应Ⅱ,达到平衡时CO的转化率是80%,其平衡常数为_______ 。
(2)实验发现,其他条件不变,相同时间内,向催化重整体系中投入一定量的CaO可以明显提高的百分含量。做对比实验,结果如图所示:
①投入CaO时,百分含量增大的原因是:_______ 。
②投入纳米CaO时,百分含量增大的原因是:_______ 。
(3)反应中催化剂活性会因积炭反应而降低,相关数据如下表:
①研究发现,如果反应Ⅰ不发生积炭过程,则反应Ⅱ也不会发生积炭过程。因此,若保持催化剂的活性,应采取的条件是_______ 。
②如果Ⅰ、Ⅱ均发生了积炭反应,可将催化剂取出,并与过量水蒸气反应,使催化剂再生,反应的化学方程式是_______ 。
(1)催化重整:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
①提高平衡转化率的条件是
a.增大压强 b.加入催化剂 c.增大水蒸气浓度
②、催化重整生成、的热化学方程式是
③在密闭容器中,将2.0 mol CO与8.0 mol 混合加热到800℃发生反应Ⅱ,达到平衡时CO的转化率是80%,其平衡常数为
(2)实验发现,其他条件不变,相同时间内,向催化重整体系中投入一定量的CaO可以明显提高的百分含量。做对比实验,结果如图所示:
①投入CaO时,百分含量增大的原因是:
②投入纳米CaO时,百分含量增大的原因是:
(3)反应中催化剂活性会因积炭反应而降低,相关数据如下表:
反应 | Ⅰ | Ⅱ |
+75 | -173 |
②如果Ⅰ、Ⅱ均发生了积炭反应,可将催化剂取出,并与过量水蒸气反应,使催化剂再生,反应的化学方程式是
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9 . 已知:①
②氢气燃烧的能量变化示意图:
下列说法正确的是
②氢气燃烧的能量变化示意图:
下列说法正确的是
A.1 mol C(s)完全燃烧放出110 kJ的热量 |
B. |
C. |
D.欲分解2 mol ,至少需要提供的热量 |
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名校
10 . 将富集、活化、转化为具有高附加值的化学品对实现碳中和有重要意义。
(1)一种富集烟气中的方法示意图如下:
写出“解吸”过程产生的化学方程式:_______ 。
(2)性质稳定,使其活化是实现转化的重要前提。
①使用过渡金属作催化剂,提供空轨道接受_______ (填“C”或“O”)原子的孤电子对,破坏的结构使其活化。
②采用电化学、光化学等手段,使_______ (填“提供”或“接受”)电子转化为
(3)与在催化剂作用下可转化为,体系中发生的主要反应如下:
i.
ii.
研究表明,CO与也能生成,写出该反应的热化学方程式:_______ 。
(4)在催化剂作用下,将1mol、3mol投入反应器,反应温度对平衡转化率、选择性的影响如下。
已知:
①随温度升高逐渐增大、随温度升高逐渐减小的原因是_______ 。
②在240℃达到平衡时,体系_______ (填“吸收”或“放出”)的热量为_______ kJ(除了反应ⅰ和ⅱ不考虑其他反应)。
(1)一种富集烟气中的方法示意图如下:
写出“解吸”过程产生的化学方程式:
(2)性质稳定,使其活化是实现转化的重要前提。
①使用过渡金属作催化剂,提供空轨道接受
②采用电化学、光化学等手段,使
(3)与在催化剂作用下可转化为,体系中发生的主要反应如下:
i.
ii.
研究表明,CO与也能生成,写出该反应的热化学方程式:
(4)在催化剂作用下,将1mol、3mol投入反应器,反应温度对平衡转化率、选择性的影响如下。
已知:
①随温度升高逐渐增大、随温度升高逐渐减小的原因是
②在240℃达到平衡时,体系
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215次组卷
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3卷引用:北京市第十四中学2023-2024学年高三上学期期中考试化学试题