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解析
| 共计 32 道试题
1 . 甲醇和二甲醚是可再生能源,具有广泛的发展前景。相关的主要反应有:
制备合成气:I.              
制备甲醇和二甲醚:Ⅱ.                                  
Ⅲ.              
请回答:
(1)有利于制备合成气(反应I)的条件是___________
A. 低温低压       B. 低温高压       C. 高温低压       D. 高温高压
(2)一定条件下,相关物质的相对能量与反应过程如下图:

___________
②在某温度下,在体积为1L的恒容容器中,投料为1molCO和2molH2,仅发生反应Ⅱ和Ⅲ,在时达到平衡状态,请画出之间的变化趋势___________

(3)甲醇生成二甲醚的转化率可以根据冷凝液中的的相对百分含量来计算(忽略副反应和各物质的挥发)。冷凝液中的质量分数为的质量分数为,则甲醇的转化率___________。(用含的式子表示)
(4)制备合成气(反应I)时,还存在反应,该过程可用于热化学能的储存。已知:储能效率(是通过化学反应吸收的热量,是设备的加热功率)。反应物气体流速、转化率、储能效率()的影响,部分数据如下表:
序号加热温度/℃反应物气体流速/
180041:179.652.2
280061:164.261.9
380061:281.141.6
①下列说法不正确的是___________
A.反应I可以储能的原因是该反应是吸热反应,将热量储存在高热值物质CO、H2
B.其他条件不变,反应物气体流速越小,CH4转化率越大,有利于热化学能储存
C.其他条件不变,越小,CH4转化率越大
D.反应物气体流速越大,CH4转化率越低的可能原因是反应物与催化剂未充分接触
②在实验2和3中,经过相同的时间,混合气中CO2占比越低,储能效率越高,说明其可能的原因___________。(该条件下设备的加热功率视为不变)
2023-03-25更新 | 465次组卷 | 3卷引用:浙江省温州市普通高中2023届高三下学期第二次适应性考试化学试题
17-18高一下·江苏无锡·期末
2 . H2、CO、CH4、CH3OH等都是重要的能源,也是重要为化工原料。
(1)已知25℃,1.01×105Pa时,8.0g CH4完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出444.8kJ热量。写出该反应的热化学反应方程式:___________________________________________
(2)为倡导“节能减排”和“低碳经济”,降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,工业上可以用CO2来生产燃料甲醇。在体积为2L的密闭容器中,充入lmol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g)。经测得CO2和CH3OH(g)的物质的量随时间变化如图所示。

①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=___________________
②达到平衡时,H2的转化率为__________
③该反应的平衡常数K=___________________(表达式)。
④下列措施不能提高反应速率的是__________
A.升高温度            B.加入催化剂            C.增大压强            D.及时分离出CH3OH
(3)工业上也用CO和H2为原料制备CH3OH,反应方程式为:CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g),在一体积固定的密闭容器中投入一定量的CO和H2气体进行上述反应。下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是______
A.反应中CO与CH3OH的物质的量之比为1:1
B.混合气体的压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗1 mol CO,同时生成1 mol CH3OH
D.CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变
E.混合气体的密度保持不变
2018-07-24更新 | 326次组卷 | 4卷引用:【新东方】高中化学140
3 . “碳中和”目标如期实现的关键技术之一是CO2的再资源化利用。
(1)将二氧化碳转化为甲醇是目前研究的热点之一,在催化剂作用下主要发生以下反应:
Ⅰ.   
Ⅱ.   
Ⅲ.   
反应Ⅲ自发进行的条件及判断依据是__________
(2)保持压强,将起始的混合气体匀速通过装有催化剂的反应管,只发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ,测得出口处CO2的转化率和甲醇的选择性[%]与温度的关系如图1、图2所示。

①催化剂催化效率%,计算340℃时三种催化剂的催化效率之比__________
②随着温度的升高,CO2转化率增大,但甲醇选择性降低的原因是__________
(3)甲醇再应用:在催化剂作用下,工业用甲醇空气氧化法制甲醛。
       
该反应为下面两个基元反应的合并:
反应Ⅰ:       
反应Ⅱ:       
k、k1、k2为速率方程常数,分压p等于其物质的量分数乘以总压,为氧化态催化剂的物质的量分数;为还原态催化剂的物质的量分数;反应Ⅰ为决速步。
下列说法不正确的是__________。
A.改用更高效的催化剂可提高反应Ⅰ的平衡转化率
B.
C.Catred在体系中含量很低,升高温度会适当增加Catred在体系中的含量
D.若的分压增大相同倍数,对总反应速率的影响大
(4)处理CO2吸收液:用惰性电极电解吸收液(成分为饱和NaHCO3溶液),阴极区通入CO2共同电解,阴极产物为常见有机物,阳极气体产物吸收后再应用。
现用溶液吸收阳极逸出的气体,不考虑气体溶解残留,当电路中转移时,所得溶液中__________
(已知的电离常数
2024-04-26更新 | 83次组卷 | 1卷引用:浙江省五校联盟2023-2024学年高二下学期期中考试化学试卷
4 . I.电解法可处理氯化钙废液同时,吸收CO2,装置如图所示。

(1)阴极室发生的变化可视为两步,电极反应式:_______
II.工业含硫烟气污染大气,研究烟气脱硫具有重要意义。
方法一、H2还原脱硫:
(2)300℃,发生反应:①   
   
   
请用一个等式来表示三个反应的之间的关系_______
(3)反应③,在恒温、恒容的密闭容器中,充入,平衡常数,测得平衡时的浓度均为,则平衡时的值为_______
方法二、O2氧化脱硫:
(4)某同学探究活性炭吸附催化氧化,以N2作稀释剂,一定温度下,通入反应生成,其中不同温度下,在活性炭上的吸附情况如图,下列说法正确的是_______。

A.温度越低,SO2的吸附量越高,SO2氧化反应速率越快
B.已知:SO2的物理吸附过程能自发进行,可推断该过程是熵减、放热的过程,温度过高不利
C.原料中水蒸气的含量越大,脱硫速率一定越快
D.随着时间的推移,SO2吸附速率降低,可能是由于生成的占据了吸附位点没及时脱出导致

(5)在SO2与O2反应过程中掺入少量CH4有利于提高SO2转化成SO3,其中一种解释是甲烷参与氧化反应过程中存在如图机理。原料以一定流速通过反应容器,出口处测SO3的含量,结合机理说明甲烷体积分数增大,SO3体积分数也增大的理由_______

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5 . 氨气广泛应用于化肥、制药、合成纤维等领域。
Ⅰ.工业上可由氢气和氮气合成氨气。若用分别表示和催化剂,则在催化剂表面合成氨的过程如图所示:

(1)吸附后,能量状态最高的是___(填序号)。
(2)结合上述过程,一定温度下在固体催化剂表面进行NH3的分解实验,发现NH3的分解速率与浓度的关系如图所示。从吸附和解吸过程分析,c0前反应速率增加的原因可能是___;c0之后反应速率降低的原因可能是___

Ⅱ.利用NH3在催化剂(V2O5—WO3/TiO2)作用下将NOx还原为N2是目前应用最为广泛的氮氧化物NOx的净化方法,其原理是:
主反应:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH1
副反应:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH2
(3)根据盖斯定律可得:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) ΔH3,则ΔH3=____(用含ΔH1、ΔH2的式子表示)。
(4)催化剂V2O5—WO3/TiO2中的V2O5是活性组分。在反应器中以一定流速通过混合气[n(O2):n(NH3):n(NO)=71:1:1],在不同温度下进行该催化反应,V2O5的质量分数对单位时间内NO去除率的影响如图所示。

①从起始至对应A、B、C三点的平均反应速率由小到大的顺序为___
②V2O5的质量分数对该催化剂活性的影响是___
(5)一定温度下,向1L恒容密闭容器(含催化剂)中投入1molNH3和1.5molNO,发生反应4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)。达到平衡状态时,NO的转化率为60%,则平衡常数为___mol·L-1(列出计算式即可)。
2021-11-05更新 | 445次组卷 | 5卷引用: 浙江省湖州、衢州、丽水三地市2021-2022学年高三上学期11月教学质量检测化学试题
6 . 一定温度下,的氯化、溴化反应势能图及一段时间后产物的选择性如图,下列叙述不正确的是
A.以丙烷为原料合成丙醇时,“溴化反应”相比“氯化反应”更有利于提高2-丙醇的含量
B.平衡时升高温度,体系中n(1-氯丙烷):n(2-氯丙烷)的值增大
C.
D.由图可知,不同化学环境的相同化学键键能可能不同
2023-04-18更新 | 180次组卷 | 1卷引用:【2023】【高二下】【周考】【杭高钱江-4月】【高中化学】【廖汨平收集】
7 . CO2有效转化是研究“碳中和”的重要方向。
(1)CO2可用于人工合成淀粉,其中前两步的反应如图1所示。
   
已知   
____________(用表示)。
(2)一定条件下,利用CO2合成CH3OH的反应如下:
I.   ,研究发现,反应过程中会有副反应:II.   ,温度对CH3OH、CO产率的影响如图2所示。
   
下列说法不正确的是____________
A.
B.增大压强有利于加快合成CH3OH反应的速率
C.生产过程中,温度越高越有利于提高CH3OH的产率
D.生产过程中,通过使用合适的催化剂以提高CH3OH的选择性
(3)一定条件下使CO2、H2混合气体通过反应器,同时发生反应图2Ⅰ、Ⅱ,检测反应器出口气体的成分及其含量,计算CO2的转化率和CH3OH的选择性以评价催化剂的性能(选择性×100%)。
①220℃时,测得反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比为,则该温度下CO2转化率=_____
②其它条件相同时,反应温度对CO2的转化率和CH3OH的选择性的影响如图3所示:
   
由图3可知,CO2的转化率实验值低于其平衡值,而CH3OH选择性的实验值却略高于其平衡值,请说明理由___
(4)恒压下,CO2和H2以物质的量之比1:3投料合成甲醇(不考虑副反应Ⅱ),在有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图4所示,其中分子筛膜能选择性分离出H2O。请在图4中画出无分子筛膜时甲醇的平衡产率随温度的变化曲线_____
   
2023-06-25更新 | 200次组卷 | 1卷引用:浙江省温州市十校联合体2022-2023学年高二下学期期末联考化学试题
8 . 氢能作为清洁能源,对实现“碳达峰”和“碳中和”双碳目标具有广泛应用前景。甲烷水蒸气催化重整制备氢气也是工业上常用的制氢工艺。发生如下反应:
       
       
请回答:
(1)反应①自发进行的条件是_______。
A.高温B.高压C.低温D.低压
(2)研究表明,上述反应②在催化下进行,反应历程如下:
第1步:(慢)       
第2步:(快)       
_______kJ/mol
②请在图中画出CO和(g)在催化下反应历程的能量变化图_______

(3)恒压条件下,将(g)和(g)按照体积比1:3通入反应器中。平衡时各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。

的含量在700℃左右出现最小值的原因为_______
②下列说法不正确的是_______
A.某温度下,当气体密度不再变化时反应达到平衡状态
B.其他条件不变,温度升高,反应①增大,减小
C.其他条件不变,使用更高效的催化剂,可以提高原料的平衡转化率
D.其他条件不变,加入稀有气体,重新达到平衡时的物质的量增加
(4)500℃、恒压()条件下,1mol 和1mol (g)反应达平衡时,的转化率为0.5,的物质的量为0.25mol,则反应②的平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
2023-05-16更新 | 227次组卷 | 1卷引用:浙江省稽阳联谊学校2022-2023学年高三下学期4月联考化学试题
9 . 我国自主知识产权的首套煤基乙醇工业化项目生产过程:先用煤制得乙酸甲酯,再将乙酸甲酯转化为乙醇。在1 L密闭容器中充入1 mol乙酸甲酯,乙酸甲酯转化为乙醇涉及反应原理:
主反应:CH3COOCH3(g)+2H2(g)C2H5OH(g)+CH3OH(g) ΔH1=-23.61 kJ·mol·L-1
副反应:CH3COOCH3(g)+C2H5OH(g)CH3COOC2H5 (g)+CH3OH(g) ΔH2=0.99 kJ·mol·L-1
在催化剂作用下的反应历程为(*表示吸附态)
化学吸附:H2→2H*
表面反应:CH3COOCH3+4H*→CH3CH2OH*+CH3OH*
化学脱附:CH3CH2OH*→CH3CH2OH CH3OH*→CH3OH
已知:化学吸附的活化能大,决定主反应的反应速率。
(1)反应2CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3COOC2H5(g)+2CH3OH(g)自发进行的条件是:____
(2)能说明体系中主反应达到化学平衡状态的有____
A.CH3COOCH3的质量分数不再变化       B.v(C2H5OH)=v(CH3OH)
C.容器中气体密度不再变化                  D.体系的总压强不再变化
(3)乙酸甲酯的平衡转化率与温度和氢酯比(x)〖〗的关系如图。

①比较x1、x2、x3的大小关系,最大的是___________
②250℃、x1=5,C2H5OH的选择性为80%,则主反应的平衡常数为___________(保留2位有效数字)。
(4)其它条件相同,反应经过相同时间,乙酸甲酯的转化率与乙醇的选择性随氢酯比的关系如图所示。氢酯比(x)在2~9之间,乙醇的选择性逐渐增大的原因为___________

(5)若在未加催化剂的情况下主反应的能量反应历程示意图如图,请在图3中画出使用催化剂后该反应的能量反应历程示意图_______
2021-04-21更新 | 98次组卷 | 1卷引用:浙江省杭州市长征中学2020-2021学年高二下学期期中考试化学试题
10 . 氢气作为一种可再生能源,它的制备一直都是研究的热点。其中甲醇水蒸气重整制氢气包含以下两个反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
(1)①计算反应Ⅲ.___________
②某课题小组经计算得到三个反应的平衡常数对数值与温度的关系图如下:
   
反应Ⅰ的平衡常数与温度的关系曲线为___________
(2)恒压条件下,在铜基催化剂条件下探究水醇比以及当时温度对的选择性和物质的量分数的影响,结果分别如下:
   
①下列说法不正确的是___________
A.重整制氢的水醇比q一般控制在1,可能是要保证甲醇的转化率并控制有适量的CO的含量,有利于维持合适的温度
B.反应过程中,增大水醇比可以无需外界提供能量
C.反应不能由体系密度不变来判定达到平衡
D.选择铜基催化剂,在合适的温度下可以提高二氧化碳的选择性
②根据图3,当温度大于220℃时,选择性下降CO的含量上升可能的原因是:___________
(3)在某压强下,甲醇转化率随温度变化如下图所示
   
①请在图4中画出压强下,相同时间,甲醇转化率随温度变化图___________
②260℃时,压强下,充入等物质的量的甲醇和水,保持压强不变体系,达平衡时,,反应Ⅱ的___________
[对于气相反应,用某组分B的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示平衡常数,记作,P为体系总压,为平衡体系中B的物质的量分数]
2023-05-08更新 | 202次组卷 | 1卷引用:浙江省北斗联盟2022-2023学年高二下学期期中联考化学试题
共计 平均难度:一般