1 . 金属钛()在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途。回答下列问题:
(1)目前生产钛的方法之一是将金红石()转化为,再进一步还原得到钛。转化为有直接氯化法和碳氯化法。在时反应的热化学方程式及其平衡常数如下:
直接氯化:,
碳氯化:,
运用以上数据分析,你认为以上两个方法更优越的是__________ ,理由是__________ 。
(2)已知,和类似,只取决于反应体系的始态和终态。根据如图回答问题。
①时,反应________ 自发进行(填“能”或“不能”)。
②时,________ 。
(3)钛酸锂是一种理想的嵌入型电极材料。某新型钛酸锂电池与普通石墨烯锂电池相比,电位比较高,安全性相较好,工作原理如图所示。
①电池的正极为______ (填“M”或“N”)
②放电时,通过隔膜向______ 极(填“M”或“N”)移动。
③放电时,电极N的电极反应式为______ 。
(1)目前生产钛的方法之一是将金红石()转化为,再进一步还原得到钛。转化为有直接氯化法和碳氯化法。在时反应的热化学方程式及其平衡常数如下:
直接氯化:,
碳氯化:,
运用以上数据分析,你认为以上两个方法更优越的是
(2)已知,和类似,只取决于反应体系的始态和终态。根据如图回答问题。
①时,反应
②时,
(3)钛酸锂是一种理想的嵌入型电极材料。某新型钛酸锂电池与普通石墨烯锂电池相比,电位比较高,安全性相较好,工作原理如图所示。
①电池的正极为
②放电时,通过隔膜向
③放电时,电极N的电极反应式为
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解题方法
2 . 回答问题
(1)分子可形成单斜硫和斜方硫,转化过程:S(s,单斜)S(s,斜方) ,则S(单斜)、S(斜方)相比,较稳定的是___________ (填“S(单斜)”或“S(斜方)”)。
(2)下表中的数据表示破坏1mol化学键需消耗的能量(即键能,单位为)
热化学方程式: ,则的键能为___________ 。
(3)标准状况下,在O2(g)中完全燃烧生成和,放出389.7kJ热量,请写出表示燃烧热的热化学方程式:___________
(4)已知:C(石墨)
计算C(石墨)与反应生成的为___________ (用含a,b,c的式子表示)。
(5)由和NO反应生成和的能量变化如图所示。则反应过程中,每生成理论上放出的热量为___________ 。
(6)化学能与电能的相互转换有着重要的用途。如图是一个化学过程的示意图,请回答下列问题。
①乙池是___________ 装置(填“原电池”或“电解池”),A电极的名称是___________ ;B(石墨)电极的电极反应为:___________ 。
②甲池中通入一极的电极反应式为:___________ 。
(1)分子可形成单斜硫和斜方硫,转化过程:S(s,单斜)S(s,斜方) ,则S(单斜)、S(斜方)相比,较稳定的是
(2)下表中的数据表示破坏1mol化学键需消耗的能量(即键能,单位为)
化学键 | H-H | H-Cl |
键能 | 436 | 431 |
热化学方程式: ,则的键能为
(3)标准状况下,在O2(g)中完全燃烧生成和,放出389.7kJ热量,请写出表示燃烧热的热化学方程式:
(4)已知:C(石墨)
计算C(石墨)与反应生成的为
(5)由和NO反应生成和的能量变化如图所示。则反应过程中,每生成理论上放出的热量为
(6)化学能与电能的相互转换有着重要的用途。如图是一个化学过程的示意图,请回答下列问题。
①乙池是
②甲池中通入一极的电极反应式为:
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3 . 氢能是发展中的新能源,它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题:
(1)与汽油相比,氢气作为燃料的优点是:(至少答出两点)_______ 。但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池,写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式:_______ 。
(2)氢气可用于制备H2O2。已知:
H2(g) + A(l) =B(l) ΔH1
O2(g) + B(l) =A(l) + H2O2(l) ΔH2
其中A、B为有机物,两反应均为自发反应,则H2(g) + O2(g)= H2O2(l)的ΔH=_______ (用含ΔH1、ΔH2的式子表示)。
(3)利用太阳能直接分解水制氢,是最具吸引力的制氢途径,其能量转化形式为_______ 。
(4)化工生产的副产品氢气,也是氢气的一种来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4,同时获得氢气:Fe + 2H2O + 2OH-FeO+ 3H2↑,工作原理如图1所示。装置通电后,铁电极附近生成紫红色的FeO,镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质。已知:Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原。
① 电解一段时间后,c(OH−)降低的区域在_______ (填“阴极室”或“阳极室”)。
② 电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因是_______ 。
③ c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2,任选M、N两点中的一点,分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因:_______ 。
(1)与汽油相比,氢气作为燃料的优点是:(至少答出两点)
(2)氢气可用于制备H2O2。已知:
H2(g) + A(l) =B(l) ΔH1
O2(g) + B(l) =A(l) + H2O2(l) ΔH2
其中A、B为有机物,两反应均为自发反应,则H2(g) + O2(g)= H2O2(l)的ΔH=
(3)利用太阳能直接分解水制氢,是最具吸引力的制氢途径,其能量转化形式为
(4)化工生产的副产品氢气,也是氢气的一种来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4,同时获得氢气:Fe + 2H2O + 2OH-FeO+ 3H2↑,工作原理如图1所示。装置通电后,铁电极附近生成紫红色的FeO,镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质。已知:Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原。
① 电解一段时间后,c(OH−)降低的区域在
② 电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因是
③ c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2,任选M、N两点中的一点,分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因:
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解题方法
4 . 甲醇有广泛的用途和广阔的应用前景,工业上利用CO2生产甲醇,再利用甲醇生产丙烯。回答下列问题:
(1)工业上在催化下利用CO2发生如下反应I生产甲醇,同时伴有反应II发生。
I.
II.
①已知:298 K时,相关物质的相对能量如图1,反应I的△H1为____ 。
②不同条件下,按照n(CO2):n(H2)=1:1投料,CO2的平衡转化率如图2所示。
压强p1、p2、p3由大到小的顺序是____ 。压强为p1时,温度高于300℃之后,随着温度升高CO2平衡转化率增大的原因____ 。
③在温度T时,在容积不变的密闭容器中,充入0.5 mol CO2(g)和1.0 mol H2(g),起始压强为p kPa,10 min达平衡时生成0.3 mol H2O(g),测得压强为p kPa。
若反应速率用单位时间内分压变化表示,则10 min内CH3OH的反应速率v(CH3OH)为_ 。则反应Ⅰ的平衡常数Kp=__ (写出Kp的计算式)。
(2)甲醇催化制取丙烯的过程中发生如下反应:
I.
II.
反应Ⅰ的经验公式的实验数据如图3中曲线a所示,已知经验公式为(为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。则该反应的活化能Ea=__ kJ/mol。当改变外界条件时,实验数据如图3中的曲线b所示,则实验可能改变的外界条件是_______ 。
(1)工业上在催化下利用CO2发生如下反应I生产甲醇,同时伴有反应II发生。
I.
II.
①已知:298 K时,相关物质的相对能量如图1,反应I的△H1为
②不同条件下,按照n(CO2):n(H2)=1:1投料,CO2的平衡转化率如图2所示。
压强p1、p2、p3由大到小的顺序是
③在温度T时,在容积不变的密闭容器中,充入0.5 mol CO2(g)和1.0 mol H2(g),起始压强为p kPa,10 min达平衡时生成0.3 mol H2O(g),测得压强为p kPa。
若反应速率用单位时间内分压变化表示,则10 min内CH3OH的反应速率v(CH3OH)为
(2)甲醇催化制取丙烯的过程中发生如下反应:
I.
II.
反应Ⅰ的经验公式的实验数据如图3中曲线a所示,已知经验公式为(为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。则该反应的活化能Ea=
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2021-04-30更新
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1171次组卷
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6卷引用:福建省厦门市外国语学校2022-2023学年高二上学期期中考化学试卷
福建省厦门市外国语学校2022-2023学年高二上学期期中考化学试卷山东省济宁市第一中学2022-2023学年高二上学期期末检测化学试题山东省潍坊市2021届高三4月第二次模拟考试化学试题江西省抚州市临川第一中学2021届高考5月模拟考试理综化学试题(已下线)专题15 化学反应原理综合-备战2022年高考化学真题及地市好题专项集训【山东专用】四川省成都市第七中学2022届高三10月月考理科综合化学试题
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解题方法
5 . 研究甲醇的合成方法和用途具有重要的价值。
Ⅰ.利用合成气(CO和H2)合成甲醇,发生如下反应:CO(g) + 2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH
(1)由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的反应热称为该化合物的标准摩尔生成焓(ΔHf)。几种物质的标准摩尔生成焓如下表,则ΔH=______ kJ·mol−1。
(2)800℃时,该反应平衡常数K=0.15.若某时刻c(CO)=0.1mol·L−1、c(H2)=0.2mol·L−1、c(CH3OH)=0.4mol·L−1,此时v正______ v逆(填“>”“<”、或“=”)。
(3)T℃时,在密闭的刚性容器中,按物质的量之比1∶1充入CO和H2,若平衡时容器内总压为pPa,H2 的转化率为50%。则T℃时,上述反应的平衡常数Kp=______ Pa−2(用含p的代数式表示,Kp为用分压表示的平衡常数)。
Ⅱ.甲醇也可以通过微生物电催化反应合成,装置如图所示。
(4)石墨电极上的电极反应式为______ ,当体系的温度升高到一定程度,电极反应的速率反而迅速下降,主要原因是______ 。
Ⅲ.甲醇催化脱水制二甲醚日益受到关注,反应方程式为:2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH<0,某催化反应的机理如下:
历程i:CH3OH(g)→CH3OH◎
历程ⅱ:CH3OH◎+CH3OH◎→CH3OCH3◎+H2O◎
历程ⅲ:……
历程iv:H2O◎→H2O(g)
上述历程中,“◎”代表分子吸附在催化剂表面上。
(5)为提高CH3OH的平衡转化率,可采用的措施是______ 。
A.容积不变,充入一定量He B.及时分离出H2O(g)
C.进一步改进催化剂 D.降低反应温度
(6)历程ⅲ:______ 。
Ⅰ.利用合成气(CO和H2)合成甲醇,发生如下反应:CO(g) + 2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH
(1)由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的反应热称为该化合物的标准摩尔生成焓(ΔHf)。几种物质的标准摩尔生成焓如下表,则ΔH=
物质 | H2(g) | CO(g) | CH3OH(g) |
ΔHf/kJ·mol-1 | 0 | -110.53 | -201.17 |
(2)800℃时,该反应平衡常数K=0.15.若某时刻c(CO)=0.1mol·L−1、c(H2)=0.2mol·L−1、c(CH3OH)=0.4mol·L−1,此时v正
(3)T℃时,在密闭的刚性容器中,按物质的量之比1∶1充入CO和H2,若平衡时容器内总压为pPa,H2 的转化率为50%。则T℃时,上述反应的平衡常数Kp=
Ⅱ.甲醇也可以通过微生物电催化反应合成,装置如图所示。
(4)石墨电极上的电极反应式为
Ⅲ.甲醇催化脱水制二甲醚日益受到关注,反应方程式为:2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH<0,某催化反应的机理如下:
历程i:CH3OH(g)→CH3OH◎
历程ⅱ:CH3OH◎+CH3OH◎→CH3OCH3◎+H2O◎
历程ⅲ:……
历程iv:H2O◎→H2O(g)
上述历程中,“◎”代表分子吸附在催化剂表面上。
(5)为提高CH3OH的平衡转化率,可采用的措施是
A.容积不变,充入一定量He B.及时分离出H2O(g)
C.进一步改进催化剂 D.降低反应温度
(6)历程ⅲ:
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2021-03-12更新
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284次组卷
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2卷引用:福建省连城县第一中学2020-2021学年高二下学期第一次月考化学试题
解题方法
6 . Ⅰ氮和氮的化合物在国防、工农业生产和生活中都有极其广泛的用途。请回答下列问题:
(1)亚硝酰氯(结构式为Cl﹣N=O)是有机合成中的重要试剂,它可由和NO在常温常压条件下反应制得,反应方程式为:。已知几种化学键的键能数据如表所示:
则=___________ kJ•mol﹣1。
(2)在一个恒容密闭容器中充入2molNO(g)和1 mol (g)发生(1)中的反应,在温度分别为T1℃、T2℃时测得NO的物质的量(单位:mol)与时间的关系如表所示:
①T1___________ T2(填“<”、“>”或“=”)。
②温度为T2℃时,起始时容器内的压强为P0,则该反应的平衡常数Kp=___________ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)(化为最简式)。
Ⅱ利用电化学原理,将和熔融制成燃料电池,模拟工业电解法精炼银,装置如下图所示。
(3)①甲池工作时,NO2转变成绿色硝化剂Y(N2O5),可循环使用,则石墨Ⅱ附近发生的电极反应方程式为___________ 。
②若用10A的电流电解50min后,乙中阴极得到21.6gAg,则该电解池的电解效率为___________ %。(保留小数点后一位)。通过一定电量时阴极上实际沉积的金属质量与通过相同电量时理论上应沉积的金属质量之比叫电解效率。法拉第常数为96500C•mol﹣1)
(1)亚硝酰氯(结构式为Cl﹣N=O)是有机合成中的重要试剂,它可由和NO在常温常压条件下反应制得,反应方程式为:。已知几种化学键的键能数据如表所示:
化学键 | Cl﹣Cl | Cl﹣N | N=O | N≡O |
键能/kJmol﹣1 | 243 | 200 | 607 | 630 |
(2)在一个恒容密闭容器中充入2molNO(g)和1 mol (g)发生(1)中的反应,在温度分别为T1℃、T2℃时测得NO的物质的量(单位:mol)与时间的关系如表所示:
0 | 5 | 8 | 13 | |
T1 | 2 | 1.5 | 1.3 | 1.0 |
T2 | 2 | 1.15 | 1.0 | 1.0 |
②温度为T2℃时,起始时容器内的压强为P0,则该反应的平衡常数Kp=
Ⅱ利用电化学原理,将和熔融制成燃料电池,模拟工业电解法精炼银,装置如下图所示。
(3)①甲池工作时,NO2转变成绿色硝化剂Y(N2O5),可循环使用,则石墨Ⅱ附近发生的电极反应方程式为
②若用10A的电流电解50min后,乙中阴极得到21.6gAg,则该电解池的电解效率为
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2020-12-28更新
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149次组卷
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2卷引用:福建省三明市四地四校2021-2022学年高二上学期期中联考协作卷化学试题
7 . (1)氨为重要化工原料,有广泛用途。合成氨中的氢气可由下列反应制取:
a.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+216.4KJ/mol
b.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41.2kJ/mol
则反应CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) △H=______
(2)乙醇是酒精饮料的主要成分,由葡萄糖发酵生成,反应的化学方程式为:C6H12O6(aq)→2C2H5OH(aq)+2CO2(g),当C6H12O6减少的速率为0.23mol•L-1•h-1时,C2H5OH增加的速率是__
(3)1mol CH4(l)完全燃烧生成CO2(g)与H2O(1),放出热量889.6kJ,写出反应的热化学方程式_________ 。
a.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+216.4KJ/mol
b.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41.2kJ/mol
则反应CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) △H=
(2)乙醇是酒精饮料的主要成分,由葡萄糖发酵生成,反应的化学方程式为:C6H12O6(aq)→2C2H5OH(aq)+2CO2(g),当C6H12O6减少的速率为0.23mol•L-1•h-1时,C2H5OH增加的速率是
(3)1mol CH4(l)完全燃烧生成CO2(g)与H2O(1),放出热量889.6kJ,写出反应的热化学方程式
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8 . NO、SO2是大气污染物但又有着重要用途。
I.已知:N2 (g) + O2(g) = 2NO (g) ΔH1= 180.5kJ·mol−1
C(s) + O2(g) = CO2(g) ΔH2 = −393.5kJ·mol−1
2C(s) + O2(g) =2CO(g) ΔH3 =−221.0kJ·mol−1
(1)NO污染可通过与CO催化转化成N2和CO2除去,其热化学方程式2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) ΔH =________ kJ·mol−1
(2)向绝热恒容密闭容器中充入等量的NO和CO进行反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是_______ (填序号)。
a.容器中的压强不变
b.2v正(CO)=v逆(N2)
c.气体的平均相对分子质量保持34.2不变
d.该反应平衡常数保持不变
e.NO和CO的体积比保持不变
Ⅱ.(3)SO2可用于制Na2S2O3,Na2S2O3溶液的pH=8用离子方程式表示Na2S2O3溶液具有碱性的原因___________ 。
(4)含SO2的烟气可用Na2SO3溶液吸收。可将吸收液送至电解槽再生后循环使用。再生电解槽如图所示。a电极上含硫微粒放电的反应式为_________________________ (任写一个)。离子交换膜______ (填标号)为阴离子交换膜。
(5)2SO3(g)2SO2(g)+O2(g),将一定量的SO3放入恒容的密闭容器中,测得其平衡转化率随温度变化如图所示。图中a点对应温度下,已知SO3的起始压强为P0,该温度下反应的平衡常数Kp=_______ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。在该温度下达到平衡,再向容器中加入等物质的量SO2和SO3,平衡将___________ (填“向正反应方向”或“向逆反应方向” “不”) 移动。
I.已知:N2 (g) + O2(g) = 2NO (g) ΔH1= 180.5kJ·mol−1
C(s) + O2(g) = CO2(g) ΔH2 = −393.5kJ·mol−1
2C(s) + O2(g) =2CO(g) ΔH3 =−221.0kJ·mol−1
(1)NO污染可通过与CO催化转化成N2和CO2除去,其热化学方程式2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) ΔH =
(2)向绝热恒容密闭容器中充入等量的NO和CO进行反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是
a.容器中的压强不变
b.2v正(CO)=v逆(N2)
c.气体的平均相对分子质量保持34.2不变
d.该反应平衡常数保持不变
e.NO和CO的体积比保持不变
Ⅱ.(3)SO2可用于制Na2S2O3,Na2S2O3溶液的pH=8用离子方程式表示Na2S2O3溶液具有碱性的原因
(4)含SO2的烟气可用Na2SO3溶液吸收。可将吸收液送至电解槽再生后循环使用。再生电解槽如图所示。a电极上含硫微粒放电的反应式为
(5)2SO3(g)2SO2(g)+O2(g),将一定量的SO3放入恒容的密闭容器中,测得其平衡转化率随温度变化如图所示。图中a点对应温度下,已知SO3的起始压强为P0,该温度下反应的平衡常数Kp=
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9 . 已知氨气在生活、生产、科研中有极广泛用途。
(1)已知反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)═NH2CO2NH4(s)△H=﹣159.5kJ/mol
反应Ⅱ:NH2CO2NH4(s)═CO(NH2)2 (s)+H2O(g)△H= + 116.5kJ/mol
反应Ⅲ:H2O(l)═H2O(g)△H= + 44.0kJ/mol
工业上以CO2、NH3为原料合成尿素和液态水 的热化学方程式为___________________ ,该反应在_________ 条件下可以自发进行(填“高温”、“低温”或“任何温度下”);
(2)查阅资料可知:常温下,K稳[Ag(NH3)2+]=1.00×107,Ksp[AgCl]=2.50×10﹣10.
①银氨溶液中存在平衡:Ag+(aq)+2NH3(aq)Ag(NH3)2+ (aq),该反应平衡常数的表达式为K稳=_______________ ;
②计算得到可逆反应AgCl (s)+2NH3(aq)Ag(NH3)2+ (aq)+Cl﹣(aq)的化学平衡常数K=_________________________ ;在1L浓度为1mol/L氨水中最多可以溶解AgCl为_______ mol(保留2位有效数字)。
(1)已知反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)═NH2CO2NH4(s)△H=﹣159.5kJ/mol
反应Ⅱ:NH2CO2NH4(s)═CO(NH2)2 (s)+H2O(g)△H= + 116.5kJ/mol
反应Ⅲ:H2O(l)═H2O(g)△H= + 44.0kJ/mol
工业上以CO2、NH3为原料合成尿素和
(2)查阅资料可知:常温下,K稳[Ag(NH3)2+]=1.00×107,Ksp[AgCl]=2.50×10﹣10.
①银氨溶液中存在平衡:Ag+(aq)+2NH3(aq)Ag(NH3)2+ (aq),该反应平衡常数的表达式为K稳=
②计算得到可逆反应AgCl (s)+2NH3(aq)Ag(NH3)2+ (aq)+Cl﹣(aq)的化学平衡常数K=
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196次组卷
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2卷引用:【全国百强校】福建省三明市第一中学2018-2019学年高二上学期第二次月考化学试题