1 . 我国科学家设计的化学链重整联合CO2捕集制H2系统如下图所示:
(1)空气反应器中发生___________ 反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)重整气中有H2、CO、CO2、CH4和H2O,燃料反应器中CH4和NiO反应的化学方程式有___________ 。
(3)CaO吸收反应器中还发生蒸汽变换反应(CO与水蒸气或CH4与水蒸气反应)
①1 mol CH4和水蒸气生成CO2和H2吸收热量165 kJ,1 mol CH4和水蒸气生成CO和H2吸收热量206 kJ,CO(g) + H2O (g) =H2(g) + CO2(g) ΔH =___________ 。
② 反应温度对H2产率()、CO2捕集率()及产品气组成的影响如下图所示:
结合化学方程式说明图1中温度升高CO2捕集率降低的原因___________ ;解释图2中温度升高H2体积分数降低的原因___________ 。
(4)燃料反应器和吸收反应器中加入水蒸气的作用___________ 。
(1)空气反应器中发生
(2)重整气中有H2、CO、CO2、CH4和H2O,燃料反应器中CH4和NiO反应的化学方程式有
(3)CaO吸收反应器中还发生蒸汽变换反应(CO与水蒸气或CH4与水蒸气反应)
①1 mol CH4和水蒸气生成CO2和H2吸收热量165 kJ,1 mol CH4和水蒸气生成CO和H2吸收热量206 kJ,CO(g) + H2O (g) =H2(g) + CO2(g) ΔH =
② 反应温度对H2产率()、CO2捕集率()及产品气组成的影响如下图所示:
结合化学方程式说明图1中温度升高CO2捕集率降低的原因
(4)燃料反应器和吸收反应器中加入水蒸气的作用
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解题方法
2 . 丙烯是应用广泛的化工原料,工业上两种利用丙烷制备丙烯的反应如下:
I.丙烷直接脱氢:
II.氧化丙烷脱氢:
回答下列问题:
(1)反应 ∆H=___________ kJ∙mol-1。
(2)一定条件下,向1L实验容器中充入1mol气态C3H8发生反应Ⅰ。其中主要副反应为:III.丙烷裂解:。下图为测得不同温度下C3H6的平衡产率:
温度高于T0,C3H6的平衡产率随温度升高而减小的原因是___________ 。
(3)运用丙烷直接脱氢法,在相同温度和催化剂条件下,体积均为0.5L的恒容密闭容器中只发生反应I,测得反应的有关数据如下:
①容器a达到平衡时C3H8(g)的平衡浓度为c(C3H8)=___________ ,平衡常数为___________ 。
②容器b经过5分钟达到平衡,则用C3H8(g)表示化学反应速率v(C3H8)=___________ ,反应吸收热量Q为___________ kJ。
③容器c达到平衡时,反应对外___________ (填吸收或放出)热量。
I.丙烷直接脱氢:
II.氧化丙烷脱氢:
回答下列问题:
(1)反应 ∆H=
(2)一定条件下,向1L实验容器中充入1mol气态C3H8发生反应Ⅰ。其中主要副反应为:III.丙烷裂解:。下图为测得不同温度下C3H6的平衡产率:
温度高于T0,C3H6的平衡产率随温度升高而减小的原因是
(3)运用丙烷直接脱氢法,在相同温度和催化剂条件下,体积均为0.5L的恒容密闭容器中只发生反应I,测得反应的有关数据如下:
容器 编号 | 起始时各物质物质的量/mol | 达平衡时体系的能量变化 | ||
C3H8(g) | C3H6(g) | H2(g) | ||
a | 0 | 1 | 1 | 放热32kJ |
b | 1 | 0 | 0 | 吸热QkJ |
c | 0.2 | 0.8 | 0.8 | ∆Hc |
②容器b经过5分钟达到平衡,则用C3H8(g)表示化学反应速率v(C3H8)=
③容器c达到平衡时,反应对外
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解题方法
3 . 已知:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.0 kJ/mol。以太阳能为热源分解Fe3O4,经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如下:
过程Ⅰ:2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g) ΔH=+313.2 kJ/mol
过程Ⅱ:…下列说法不正确的是
过程Ⅰ:2Fe3O4(s)=6FeO(s)+O2(g) ΔH=+313.2 kJ/mol
过程Ⅱ:…下列说法不正确的是
A.过程Ⅰ中每消耗232 g Fe3O4转移2 mol电子 |
B.过程Ⅱ的热化学方程式为3FeO(s)+H2O(l)=H2(g)+Fe3O4(s) ΔH=+128.9 kJ/mol |
C.过程Ⅰ、Ⅱ中能量转化的形式依次是太阳能→化学能→热能 |
D.铁氧化合物循环制H2具有成本低、产物易分离等优点 |
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2023-09-19更新
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355次组卷
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23卷引用:【区级联考】北京市石景山区2019届高三第一学期期末考试化学试题
【区级联考】北京市石景山区2019届高三第一学期期末考试化学试题辽宁省锦州市滨海实验中学2019-2020学年高三上学期期末考试化学试题海南省海南中学2019-2020学年高二上学期期末考试化学试题(已下线)《2020年新高考政策解读与配套资源》模拟试题10-2020年北京新高考化学模拟试题(已下线)专题九 化学能与热能(提分特训)-2020年高考二轮模块化复习之《化学基本原理》名师讲案与提分特训甘肃省天水市甘谷第一中学2019-2020学年高二下学期开学考试化学试题鲁科版(2019)选择性必修1第1章 化学反应与能量转化 第1节综合训练高中必刷题高二选择性必修1第一章 化学反应的热效应 第二节 反应热的计算 第二节综合训练河北省沧州市泊头市第一中学2020-2021学年高二上学期第一次月考化学试题山东省德州市夏津第一中学2020-2021学年高二上学期9月月考化学试题辽源市第五中学2019-2020学年高一下学期第二次月考化学试题湖南省中方一中2020-2021学年高二上学期期中考试化学试题河北省沧州市黄骅中学2020-2021学年高二上学期第三次月考化学试题河南省鹤壁市高级中学2020-2021学年高二上学期尖子生联赛调研二化学试题河北省安平中学2020-2021学年高一下学期第四次月考(期末)化学试题(已下线)模块七 化学反应与能量(模块检测)-2022年高考化学一轮复习小题多维练(全国通用)(已下线)第一单元培优练-2021-2022学年高二化学课后培优练(人教版2019选择性必修1)贵州省黔西南州赛文高级中学 2021-2022学年高二上学期期中考试化学试题河北省沧州市泊头市第一中学2021-2022学年高二上学期第一次月考化学试题天津市第二中学2022-2023学年高二上学期期中检测化学试题(已下线)第七章 化学反应速率与化学平衡 热点强化12 化学反应历程、机理的分析应用(已下线)章末综合评价(六)河南省洛阳市宜阳县第一高级中学清北园2023-2024学年高一上学期第七次能力达标测试化学试卷
4 . CO2催化加氢制CH4的反应为:。催化剂上反应过程示意如图1所示。其他条件不变时,CO2的转化率和CH4的选择性(CO2转化为甲烷的量/ CO2转化的总量)随温度变化如图2所示。下列说法不正确的是
A.催化剂改变了中O—C—O键的键角 |
B.150℃到350℃时,基本没有发生副反应 |
C.催化加氢制是一个吸热反应 |
D.结合下列热化学方程式,可以通过盖斯定律计算加氢制的反应热 、 |
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2023-03-17更新
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518次组卷
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2卷引用:北京市石景山区2022-2023学年高三下学期质量监控(零模)化学试题
5 . 以、为原料合成是工业上的成熟方法。我国科学家用人工合成淀粉时,第一步就需要将转化为(甲醇)。
(1)和制取的反应,一般认为通过如下步骤实现:
①
②
则_________ 。
(2)某温度的恒容密闭容器中,以和为原料制取,和的起始浓度分别为a和,转化为的平衡转化率为b,则平衡时_________ 。
(3)恒压下,和起始物质的量比为1∶3时,该反应在无分子筛膜和有分子筛膜时甲醇的平衡产率随温度的变化如图1所示,其中分子筛膜能选择性分离出。
①无分子筛膜时,甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因是_________ 。
②有分子筛膜时,随温度升高甲醇平衡产率先升高后降低的原因是_________ 。
(4)用稀硫酸作电解质溶液,电解也可制取,装置如图2所示,电极b为电解池的_________ 极(填“阴”或“阳”),生成的电极反应式是_________ 。
(1)和制取的反应,一般认为通过如下步骤实现:
①
②
则
(2)某温度的恒容密闭容器中,以和为原料制取,和的起始浓度分别为a和,转化为的平衡转化率为b,则平衡时
(3)恒压下,和起始物质的量比为1∶3时,该反应在无分子筛膜和有分子筛膜时甲醇的平衡产率随温度的变化如图1所示,其中分子筛膜能选择性分离出。
①无分子筛膜时,甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因是
②有分子筛膜时,随温度升高甲醇平衡产率先升高后降低的原因是
(4)用稀硫酸作电解质溶液,电解也可制取,装置如图2所示,电极b为电解池的
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解题方法
6 . 、下,①
②
下列说法不正确 的是
②
下列说法
A.液态水变为水蒸气破坏的是分子间作用力 |
B.水分解为氢气和氧气,断键吸收的总能量大于成键放出的总能量 |
C.标准状况下,水中含共用电子对总数约为 |
D.、下, |
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2023-01-05更新
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631次组卷
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4卷引用:北京市石景山区2022-2023学年高三上学期期末考试化学试题
7 . CO2分子结构稳定,难以给出电子,较容易接受电子,较难活化。采用CO2作为碳源,通过CO2催化加氢方式,不仅可以减少温室气体的排放,还可以将CO2转化为高附加值的化学产品,具有重要的战略意义。
(1)若活化CO2,通常需要采取适当的方式使CO2的分子结构从_______ (填分子的空间结构名称)变为弯曲型,便于下一步反应。
(2)一种CO2直接加氢的反应机理如图a所示。
①写出总反应的化学方程式_______ 。
②MgOCO2也可以写成MgCO3,写出CO的VSEPR模型名称_______ 。
(3)①已知:主反应CO2催化加氢制甲醇是放热反应
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1
2CH3OH(g)+3O2(g)=4H2O(g)+2CO2(g) ΔH2
写出CO2催化加氢制甲醇的热化学方程式_______ (ΔH用含ΔH1和ΔH2的代数式表示)。
②CO2催化加氢制甲醇过程中的主要竞争反应为:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=+41kJ/mol,在恒温密闭容器中,维持压强和投料不变,将CO2和H2按一定流速通过反应器,CO2转化率和CH3OH选择性[x(CH3OH)%=]随温度变化关系如图b所示,分析236℃以后,图b中曲线下降的原因_______ 。
③我国科学家设计了离子液体电还原CO2合成CH3OH工艺,写出碱性条件下CO2生成甲醇的电极反应式_______ 。
(1)若活化CO2,通常需要采取适当的方式使CO2的分子结构从
(2)一种CO2直接加氢的反应机理如图a所示。
①写出总反应的化学方程式
②MgOCO2也可以写成MgCO3,写出CO的VSEPR模型名称
(3)①已知:主反应CO2催化加氢制甲醇是放热反应
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1
2CH3OH(g)+3O2(g)=4H2O(g)+2CO2(g) ΔH2
写出CO2催化加氢制甲醇的热化学方程式
②CO2催化加氢制甲醇过程中的主要竞争反应为:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=+41kJ/mol,在恒温密闭容器中,维持压强和投料不变,将CO2和H2按一定流速通过反应器,CO2转化率和CH3OH选择性[x(CH3OH)%=]随温度变化关系如图b所示,分析236℃以后,图b中曲线下降的原因
③我国科学家设计了离子液体电还原CO2合成CH3OH工艺,写出碱性条件下CO2生成甲醇的电极反应式
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8 . 已知:C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ/mol
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-283kJ/mol
理论上2mol石墨不充分燃烧,生成等物质的量的CO(g)和CO2(g)放出的热量是
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-283kJ/mol
理论上2mol石墨不充分燃烧,生成等物质的量的CO(g)和CO2(g)放出的热量是
A.676.5kJ | B.504kJ | C.283kJ | D.110.5kJ |
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2022-01-17更新
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481次组卷
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6卷引用:北京市石景山区2021-2022学年高三上学期期末考试化学试题
北京市石景山区2021-2022学年高三上学期期末考试化学试题(已下线)二轮拔高卷3-【赢在高考·黄金20卷】备战2022年高考化学模拟卷(北京专用)河北省石家庄市第二中学2021-2022学年高一下学期期中考试化学试题北京市清华大学附属中学2022-2023学年高二上学期期中考试化学试题山东省临沂市沂水县2022-2023学年高二上学期学科素养(期中)检测化学试题(已下线)第02讲 反应热的计算-【暑假自学课】2023年新高二化学暑假精品课(人教版2019选择性必修1)
解题方法
9 . 合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,氨有广泛的应用。
已知:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH1=−akJ·mol-1
O2(g)+2H2(g)=2H2O(l) ΔH2=−bkJ·mol-1
(1)有研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在特殊催化剂表面与H2O反应可生成NH3。则由N2与H2O反应生成NH3的热化学方程式是___________ 。
(2)工业上主要以N2(g)、H2(g)为原料气合成NH3。
①将物质的量之比为1:3的N2和H2充入2L的密闭容器中,在一定条件下达到平衡,测得平衡时数据如下:
该条件下H2的转化率为___________ ,平衡常数K=___________ (可用分数表示)。
②若按以下浓度投料,其它反应条件与①相同,起始时反应进行的方向为___________ (填“正向”、“逆向”或“无法判断”)。
③L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时,合成氨反应中H2(g)的平衡转化率随X的变化关系。
i.X代表的物理量是___________ 。
ii.判断L1、L2的大小关系,并简述理由___________ 。
(3)电化学气敏传感器可用于检测环境中NH3的含量,其工作原理如图所示,则a极的电极反应式为___________ 。
已知:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH1=−akJ·mol-1
O2(g)+2H2(g)=2H2O(l) ΔH2=−bkJ·mol-1
(1)有研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在特殊催化剂表面与H2O反应可生成NH3。则由N2与H2O反应生成NH3的热化学方程式是
(2)工业上主要以N2(g)、H2(g)为原料气合成NH3。
①将物质的量之比为1:3的N2和H2充入2L的密闭容器中,在一定条件下达到平衡,测得平衡时数据如下:
物质 | N2 | H2 | NH3 |
平衡时物质的量/mol | 0.2 | 0.6 | 0.2 |
②若按以下浓度投料,其它反应条件与①相同,起始时反应进行的方向为
物质 | N2 | H2 | NH3 |
起始浓度(mol/L) | 0.5 | 1.5 | 0.5 |
i.X代表的物理量是
ii.判断L1、L2的大小关系,并简述理由
(3)电化学气敏传感器可用于检测环境中NH3的含量,其工作原理如图所示,则a极的电极反应式为
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10 . 火力发电厂释放出大量气体会造成环境污染。对燃煤废气进行处理,可实现绿色环保、废物利用等目的。
(1)CO可以与H2O(g)发生反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H<0,在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,起始时按照如表进行投料,在800℃时达到平衡状态,K=1.0。
①该反应的平衡常数表达式为___________ 。
②平衡时,丙容器中H2O的物质的量是___________ mol,甲容器中CO的转化率是 ___________ ,容器中CO的转化率:乙 ___________ 甲(填“>”、“=”或“<”)。
③丙容器中,其它条件不变时,温度___________ (填“升高”或“降低”),CO的平衡转化率升高。
(2)除去氮氧化物:
①利用甲烷催化还原NOx;
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=﹣574kJ•mol﹣1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=﹣1160kJ•mol﹣1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为___________ 。
②也可用氨气与之发生反应:NOx+NH3→N2+2H2O。现有NO2和NO的混合气体3.0L,和3.4L(同温同压下)NH3反应,恰好使其全部转化为氮气,则原混合气体中,NO2和NO的体积比是___________ 。
(1)CO可以与H2O(g)发生反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H<0,在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,起始时按照如表进行投料,在800℃时达到平衡状态,K=1.0。
起始物质的量 | 甲 | 乙 | 丙 |
n(H2O)/mol | 0.10 | 0.20 | 0.20 |
n(CO)/mol | 0.10 | 0.10 | 0.20 |
①该反应的平衡常数表达式为
②平衡时,丙容器中H2O的物质的量是
③丙容器中,其它条件不变时,温度
(2)除去氮氧化物:
①利用甲烷催化还原NOx;
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=﹣574kJ•mol﹣1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=﹣1160kJ•mol﹣1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为
②也可用氨气与之发生反应:NOx+NH3→N2+2H2O。现有NO2和NO的混合气体3.0L,和3.4L(同温同压下)NH3反应,恰好使其全部转化为氮气,则原混合气体中,NO2和NO的体积比是
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