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1 . 甲基叔戊基醚(TAME,简写为T)常用作汽油添加剂。在催化剂作用下,通过甲醇(简写为M)与2-甲基-2-丁烯(简写为A)的液相反应制得。通过控制条件,体系中主要发生如下反应(B为2-甲基-1-丁烯的简写,不考虑其他副反应):
反应ⅰ:反应ⅱ:
反应ⅲ:
(1)磷钼酸()可作为制备TAME反应催化剂的浸渍试剂。已知钼元素位于第五周期第ⅥB族,核外电子排布与Cr相似。基态钼原子的价层电子排布式为
(2)比较
(3)我国学者团队对制备TAME反应的催化剂进行了研究。研究表明:用不同浓度(1~3%)的磷钼酸浸渍催化剂,浓度越大催化剂催化活性越好。用浓度分别为1%、2%、3%的磷钼酸浸渍催化剂进行了三组实验,得到随时间的变化曲线如图所示。①用3%的磷钼酸浸渍时,在4~6h内,T的平均生成速率为
②下列说法正确的有
A.三组实验中,反应速率都随反应进程一直增大
B.平衡后加入惰性溶剂四氢呋喃稀释,减小
C.催化剂可加快化学反应速率,提高甲醇的平衡转化率
D.降低温度,反应ⅰ和ⅱ的正、逆反应速率都减小
E.达到平衡后,加入M,不变
(4)研究团队继续研究其他条件不变时,不同醇烯比(甲醇M与烯烃A的起始物质的量浓度之比)对平衡的影响,当A起始浓度时,测得平衡时B和T的随的变化曲线如图。当时,计算反应i的平衡常数
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2 . 科学研究表明:存储能量的能力是的12000倍左右,在大气中的寿命可达740年,如表所示是几种化学键的键能(断裂或形成1mol化学键时吸收或释放的热量)
回答下列问题:
(1)①过程___________ (填“吸收”或“放出”)能量。
②反应 =___________ 。
(2)已知:
① ;
② 。
现有2mol由炭粉和氢气组成的悬浮气,在足量氧气中完全燃烧生成(g)和(l),共放出679.0kJ的热量,则2mol悬浮气中C与的物质的量之比为___________ 。
(3)电石()可通过下列反应制备:
① ;
② 。
若不考虑热量损耗,物料转化率均为100%,最终炉中出来的气体只有CO。则为了维持热量平衡,每生产64g ,投料的量为56g CaO及___________ mol C、___________ mol 。
化学键 | N≡N | F—F | N—F |
键能() | 946 | 154 | 283 |
(1)①过程
②反应 =
(2)已知:
① ;
② 。
现有2mol由炭粉和氢气组成的悬浮气,在足量氧气中完全燃烧生成(g)和(l),共放出679.0kJ的热量,则2mol悬浮气中C与的物质的量之比为
(3)电石()可通过下列反应制备:
① ;
② 。
若不考虑热量损耗,物料转化率均为100%,最终炉中出来的气体只有CO。则为了维持热量平衡,每生产64g ,投料的量为56g CaO及
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3 . 化学反应过程中都伴随能量变化,吸热或放热是化学反应中能量变化的重要形式。回答下列问题:
(1)化学反应中伴随热量变化的本质原因是反应过程中形成化学键___________ ,断裂化学键___________ 。
(2)已知拆开1mol H—H键、1mol Cl—Cl键、1mol H—Cl键分别需要的能量是436kJ、243kJ、432kJ,则反应的=___________ 。
(3)已知: ;
。
则(l)不完全燃烧生成CO和(l)的热化学方程式为___________ 。
(4)已知常温常压下,稀的强酸与稀的强碱溶液生成1mol (l)的反应热。
①表示稀硫酸与稀烧碱溶液生成1mol (l)的热化学方程式为___________ 。
②若用98%浓硫酸代替稀硫酸与稀烧碱溶液进行中和反应反应热测定,则所测得的___________ (填“偏大”或“偏小”)。
(1)化学反应中伴随热量变化的本质原因是反应过程中形成化学键
(2)已知拆开1mol H—H键、1mol Cl—Cl键、1mol H—Cl键分别需要的能量是436kJ、243kJ、432kJ,则反应的=
(3)已知: ;
。
则(l)不完全燃烧生成CO和(l)的热化学方程式为
(4)已知常温常压下,稀的强酸与稀的强碱溶液生成1mol (l)的反应热。
①表示稀硫酸与稀烧碱溶液生成1mol (l)的热化学方程式为
②若用98%浓硫酸代替稀硫酸与稀烧碱溶液进行中和反应反应热测定,则所测得的
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4 . 已知(g)和(l)的燃烧热分别是1411.0和1366.8,则反应的为
A. | B. | C. | D. |
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5 . 利用和合成甲醇(),在催化剂作用下涉及以下反应:
反应ⅰ
反应ⅱ
反应ⅲ
回答下列问题:
(1)反应ⅲ在______ (填“高温”、“低温”或“任意温度”)条件下能自发进行。
(2)反应ⅲ的反应历程如下图所示,图中数据表示微粒数目以及微粒的相对总能量,其中吸附在催化剂表面的物质用*标注,决定该过程的总反应速率的基元反应方程式为______ 。(3)对于上述和合成涉及的三个反应,下列说法正确的是______(填标号)。
(4)在恒压密闭容器中,按照投料发生反应ⅰ和反应ⅱ。
Ⅰ.反应达平衡时,测得转化率和甲醇的选择性随温度的变化如图1所示。①温度选择______ K(填“473”、“513”或“553”)时,反应体系内甲醇的产量最高。
②的平衡转化率随温度升高而增大的原因是______ 。
Ⅱ.用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数,随温度的倒数()的变化关系如图2所示。(已知:分压=总压×该气体的物质的量分数;压强的单位为kPa)③反应ⅱ的变化关系对应图2中______ (填“m”或“n”)。
④通过调整温度可调控平衡时的分压比值,A点对应温度下,平衡时,则______ kPa。
⑤当体系总压为10kPa时,B点对应温度下体系达到平衡时的转化率为80%,反应i的______ (用分数表示)。
反应ⅰ
反应ⅱ
反应ⅲ
回答下列问题:
(1)反应ⅲ在
(2)反应ⅲ的反应历程如下图所示,图中数据表示微粒数目以及微粒的相对总能量,其中吸附在催化剂表面的物质用*标注,决定该过程的总反应速率的基元反应方程式为
A.减小的浓度有利于提高的转化率 |
B.当气体的平均相对分子质量保持不变时,说明反应体系已达平衡 |
C.体系达平衡后,若压缩体积,则反应ⅰ平衡正向移动,反应ⅱ平衡不移动 |
D.选用合适的催化剂可以提高在单位时间内的产量 |
(4)在恒压密闭容器中,按照投料发生反应ⅰ和反应ⅱ。
Ⅰ.反应达平衡时,测得转化率和甲醇的选择性随温度的变化如图1所示。①温度选择
②的平衡转化率随温度升高而增大的原因是
Ⅱ.用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数,随温度的倒数()的变化关系如图2所示。(已知:分压=总压×该气体的物质的量分数;压强的单位为kPa)③反应ⅱ的变化关系对应图2中
④通过调整温度可调控平衡时的分压比值,A点对应温度下,平衡时,则
⑤当体系总压为10kPa时,B点对应温度下体系达到平衡时的转化率为80%,反应i的
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6 . 化学反应中均伴随有能量变化。回答下列问题:
(1)下列反应中,反应物的总能量小于生成物的总能量的是___________ (填选项字母)。
A.Na2O2与H2O反应 B.乙醇的燃烧反应 C.CaCO3受热分解
(2)已知25℃时,下列物质的相对能量如表所示:
①表示燃烧热的热化学方程式为___________ 。
②36g分解生成和___________ (填“吸收”或“放出”)___________ kJ的热量。
(3)已知反应:
写出氨气和氧气反应生成NO2和水蒸气的热化学方程式___________ (用、、、表示反应的)
(4)硅光电池作为电源已广泛应用于人造卫星、灯塔和无人气象站等,工业制备纯硅的反应为
,若将生成的HCl通入100mL1mol/L的NaOH溶液中恰好完全反应,则此制备纯硅反应过程___________ (填“吸收”或“放出”)的热量是___________ kJ。
(5)甲醇是一种新型的汽车动力燃料。
①以和为原料合成甲醇(CH3OH),反应的能量变化如下图所示,则图中A处应填写的内容为___________ 。
设CO以C≡O键构成,则工业制备甲醇的热化学方程式为___________ 。
(1)下列反应中,反应物的总能量小于生成物的总能量的是
A.Na2O2与H2O反应 B.乙醇的燃烧反应 C.CaCO3受热分解
(2)已知25℃时,下列物质的相对能量如表所示:
物质 | ||||
相对能量(kJ·mol-1) | 0 | 0 | -242 | -286 |
②36g分解生成和
(3)已知反应:
写出氨气和氧气反应生成NO2和水蒸气的热化学方程式
(4)硅光电池作为电源已广泛应用于人造卫星、灯塔和无人气象站等,工业制备纯硅的反应为
,若将生成的HCl通入100mL1mol/L的NaOH溶液中恰好完全反应,则此制备纯硅反应过程
(5)甲醇是一种新型的汽车动力燃料。
①以和为原料合成甲醇(CH3OH),反应的能量变化如下图所示,则图中A处应填写的内容为
②工业上利用CO和H2来制备甲醇(CH3OH,结构式为)气体。已知某些化学键的键能数据如下表:
化学键 | C-C | C-H | H-H | C-O | C≡O | H-O |
键能/kJ·mol-1 | 348 | 413 | 436 | 358 | 1072 | 463 |
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7 . 甲醇和乙醇都是清洁能源,也是重要的化工原料。回答下列问题:
(1)工业上利用合成气合成甲醇:
已知:①;
②;
③
上述反应中的___________ 。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中充入1molCO和1molH2,在固体催化剂作用下合成甲醇:,下列叙述错误的是___________(填字母)。
(3)甲醇是一种潜在储氢材料。我国学者研究甲醇在钯基催化剂表面上分解制氢:,其反应历程如图a所示(吸附在催化剂表面的物种用“*”表示)。该总反应在___________ 下(高温、低温、任意温度)自发进行;图示历程包括___________ 个基元反应;其中决速反应是反应___________ (填序号),写出该步反应式:___________ 。
(4)工业上,可以采用CO2催化还原制备CH3OH、CH3CH2OH.发生反应如下:
①(主反应);
②(主反应);
③(副反应)。
一定温度下,在甲、乙体积相同的反应容器中分别充入1molCO2和3molH2,发生上述反应,其中一个容器使用水分子膜分离技术,另一个容器不使用水分子膜分离技术。实验测得CO2平衡转化率与压强关系如图b所示。其他条件相同,增大压强,CO2平衡转化率增大,其原因是___________ ;采用水分子膜分离技术的容器是___________ (填“甲”或“乙”)。(5)一定温度下,向总压强恒定为100kPa的反应器中充入1molCO2和3molH2,发生(4)中反应①②③,达到平衡时CO2转化率为60%,生成CH3CH2OH与CO各为0.1mol,则反应①的平衡常数为___________ 。(写出数字表达式即可,分压=总压×物质的量分数)
(1)工业上利用合成气合成甲醇:
已知:①;
②;
③
上述反应中的
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中充入1molCO和1molH2,在固体催化剂作用下合成甲醇:,下列叙述错误的是___________(填字母)。
A.当CO体积分数不变时达到平衡状态 |
B.平衡后充入少量氩气,平衡不移动 |
C.平衡后再充入0.1molCO和0.1molH2,CO平衡转化率增大 |
D.增大催化剂质量,正、逆反应速率同倍数增大 |
(3)甲醇是一种潜在储氢材料。我国学者研究甲醇在钯基催化剂表面上分解制氢:,其反应历程如图a所示(吸附在催化剂表面的物种用“*”表示)。该总反应在
(4)工业上,可以采用CO2催化还原制备CH3OH、CH3CH2OH.发生反应如下:
①(主反应);
②(主反应);
③(副反应)。
一定温度下,在甲、乙体积相同的反应容器中分别充入1molCO2和3molH2,发生上述反应,其中一个容器使用水分子膜分离技术,另一个容器不使用水分子膜分离技术。实验测得CO2平衡转化率与压强关系如图b所示。其他条件相同,增大压强,CO2平衡转化率增大,其原因是
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8 . 我国科学家根据在HZSM-5载体上的单层分散行为设计催化剂用于选择性还原。回答下列问题:
已知:① kJ⋅mol()
② kJ⋅mol()
(1)______ kJ⋅mol。
(2)向恒容密闭容器中充入0.4 mol和0.6 mol,只发生反应①。下列叙述正确的是______(填标号)。
(3)一定温度下,起始投料不变,单位时间内氮氧化物转化率、表面活泼氧量比与催化剂组成类型的关系如下图所示。催化效能最佳的催化剂组成是______ (填具体催化剂名称)。(4)向恒容密闭容器中充入1 mol 、2 mol 和4 mol ,在不同组成的催化剂作用下,单位时间内氮氧化物的转化率与温度的关系如下图所示。①最佳反应温度为______ 。
②a→b段氮氧化物转化率变化的原因是____________ 。
③M点反应______ (填“达到”或“未达到”)平衡状态,判断依据是______ ,M→N段氮氧化物转化率变化的原因可能是____________ 。
(5)一定温度下,向体积为1 L的恒容密闭容器中充入1 mol 和2 mol,在催化剂作用下发生反应:①:②达到平衡时,NO转化率为70%,的选择性为50%[的选择性]该温度下,反应①的平衡常数______ mol·L(列出计算式即可)。
已知:① kJ⋅mol()
② kJ⋅mol()
(1)
(2)向恒容密闭容器中充入0.4 mol和0.6 mol,只发生反应①。下列叙述正确的是______(填标号)。
A.恒温条件下,压强不随时间变化时反应达到平衡状态 |
B.平衡时温度不变,再充入1 mol 时平衡常数减小 |
C.反应达到平衡时放出的热量为0.1a kJ |
D.加入高效催化剂,反应达到平衡时NO的转化率增大 |
(3)一定温度下,起始投料不变,单位时间内氮氧化物转化率、表面活泼氧量比与催化剂组成类型的关系如下图所示。催化效能最佳的催化剂组成是
②a→b段氮氧化物转化率变化的原因是
③M点反应
(5)一定温度下,向体积为1 L的恒容密闭容器中充入1 mol 和2 mol,在催化剂作用下发生反应:①:②达到平衡时,NO转化率为70%,的选择性为50%[的选择性]该温度下,反应①的平衡常数
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9 . I.化学反应在发生物质变化的同时伴随着能量变化,请回答下列问题:
(1)汽车发动机工作时会引发和反应,生成等污染大气,其中生成的能量变化如图所示,则图中三种分子最稳定的是___________ ,图中对应反应的热化学方程式为___________ 。(2)可转化为,在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。
已知25℃,101时:
则___________ 。
Ⅱ.某实验小组设计用0.55的溶液100与0.50的盐酸100置于如图所示的装置中进行测定中和反应反应热的实验。(3)该装置中缺少的一种玻璃仪器是___________ ,装置中还存在的错误有___________ ;大烧杯杯口若不盖泡沫塑料板,测得中和反应的反应热将___________ (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(4)实验中,所用稍过量的原因是___________ 。
(5)该实验小组做了三次实验,每次取盐酸和溶液各100,并记录原始数据:
已知盐酸、溶液密度均近似为1.00,中和后混合液,则该中和反应的反应热___________ 。(保留到小数点后1位)
(1)汽车发动机工作时会引发和反应,生成等污染大气,其中生成的能量变化如图所示,则图中三种分子最稳定的是
已知25℃,101时:
则
Ⅱ.某实验小组设计用0.55的溶液100与0.50的盐酸100置于如图所示的装置中进行测定中和反应反应热的实验。(3)该装置中缺少的一种玻璃仪器是
(4)实验中,所用稍过量的原因是
(5)该实验小组做了三次实验,每次取盐酸和溶液各100,并记录原始数据:
实验序号 | 起始温度/℃ | 终止温度/℃ | 温差/℃ | ||
盐酸 | 溶液 | 平均值 | |||
1 | 25.1 | 24.9 | 25.0 | 28.0 | 3.0 |
2 | 25.1 | 25.1 | 25.1 | 28.2 | 3.1 |
3 | 25.1 | 25.1 | 25.1 | 28.0 | 2.9 |
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10 . 资源化利用CO2,不仅可以减少温室气体的排放,还可以获得燃料或重要的化工产品。
(1)CO2的捕集:
①CO2属于___________ 分子(填“极性”或“非极性”),其晶体(干冰)属于__________ 晶体。
②用饱和溶液做吸收剂可“捕集”CO2。若所得溶液,溶液中c(HCO):c(CO)=_______ ;(室温下,的K1=4×10-7;K2=5×10-11)若吸收剂失效,可利用NaOH溶液使其再生,写出该反应的离子方程式_____ 。
③聚合离子液体是目前广泛研究的CO2吸附剂。结合下图 分析聚合离子液体吸附CO2的有利条件是____________ 。
(2)生产尿素:工业上以CO2、为原料生产尿素[CO(NH2)2],该反应分为二步进行:
第一步:
第二步:
写出上述合成尿素的热化学方程式_______ 。
(3)合成乙酸:中国科学家首次以、CO2和H2为原料高效合成乙酸,其反应路径如图所示:
①原料中的可通过电解法由制取,用稀硫酸作电解质溶液,写出生成的电极反应式:____________ 。
②根据图示 ,写出总反应的化学方程式:_______ 。
(1)CO2的捕集:
①CO2属于
②用饱和溶液做吸收剂可“捕集”CO2。若所得溶液,溶液中c(HCO):c(CO)=
③聚合离子液体是目前广泛研究的CO2吸附剂。
(2)生产尿素:工业上以CO2、为原料生产尿素[CO(NH2)2],该反应分为二步进行:
第一步:
第二步:
写出上述合成尿素的热化学方程式
(3)合成乙酸:中国科学家首次以、CO2和H2为原料高效合成乙酸,其反应路径如图所示:
①原料中的可通过电解法由制取,用稀硫酸作电解质溶液,写出生成的电极反应式:
②
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2024-04-04更新
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281次组卷
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3卷引用:辽宁省实验中学2024届高三高考适应性测试(二)化学试题