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解析
| 共计 42 道试题
1 . 二氧化碳转化为甲醇有利于实现碳中和。
(1)二氧化碳合成甲醇经历以下两步:
   

则合成总反应_______
(2)时,在体积为的刚性容器中,投入,合成总反应达到平衡时,的平衡转化率为
①该反应的平衡常数K=_______(保留1位小数)。
②有利于提高平衡转化率的是_______(填标号)。
A.降低温度       B.继续通入       C.及时将分离       D.使用合适催化剂
(3)我国科学家制备了一种催化剂,实现高选择性合成。气相催化合成过程中,转化常选择性随温度及投料比的变化曲线如图。

①生成的最佳条件是_______(填标号)。
A.       B.
C.       D.
②温度升高,转化率升高,但产物含量降低的原因:_______
(4)甲醇进一步合成天然淀粉的路线如图,其中为生物酶。

①合成天然淀粉过程中加入过氧化氢酶的作用是_______
②以为原料人工合成淀粉,为1个周期,每克催化剂能生产淀粉;自然界中玉米合成淀粉的效率为。该方法生产淀粉的效率是玉米的_______倍(保留1位小数)。
2022-01-21更新 | 559次组卷 | 3卷引用:福建省四地市2022届高三上学期第一次质量检测化学试题
2 . 近年碳中和理念成为热门,通过“→合成气→高附加值产品”的工艺路线,可有效实现的资源化利用。请回答下列问题:
(1)加氢制合成气(CO、)时发生下列反应:
已知:①   
   
   _______
(2)经催化加氢可合成烯烃:   。在0.1MPa时,按投料,如图所示为不同温度(T)下,平衡时四种气态物质的物质的量(n)关系。

①在一个恒温恒容的密闭容器中,该可逆反应达到平衡的标志是_______(填字母)。
A.容器内各物质的浓度不随时间变化       B.
C.容器内压强不随时间变化       D.混合气体的密度不再改变
②该反应的_______0(填“>”或“<”)。
③曲线c表示的物质为_______(用化学式表示)。
④要提高的转化率并同时提高反应速率,可以采取什么措施_______(写出2种)。
(3)由反应合成甲醇:   。某温度下将1mol和3mol充入体积不变的2L密闭容器中,初始总压为8MPa,发生上述反应,测得不同时刻反应后与反应前的压强关系如表:
时间/h12345
0.920.850.790.750.75
该条件下的分压平衡常数_______平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)电催化制备燃料可实现资源综合利用。如图所示装置工作时,阳极的电极反应式为_______。当阴极只生成HCOOH时,每转移2mol电子,阴极室溶液质量增加_______g。
2022-11-10更新 | 143次组卷 | 2卷引用:福建省福州第三中学2022-2023学年高三第三次质量检测化学试题
3 . Ⅰ.我国科学家利用CO2矿化反应释放能量设计出CO2矿化电池。不仅减碳发电,还能获得高附加值产品,其工作原理如图所示(Q是有机物;反应物和产物分别经过其它通道进入或排出电池容器)。

(1)通过离子交换膜的离子是___,正极区的电极反应式为:Q+2CO2+2H2O+2Na++2e=2NaHCO3+QH2,在电极区溶液中可循环利用的物质是___,则电池的总反应方程式为____
Ⅱ.以CO2为原料加氢合成二甲醚、甲醇有利于促进实现“碳中和”。在二氧化碳加氢制取二甲醚的合成塔中发生以下3个反应:
i.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H=—49.01kJ·mol-1
ii.2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H=—24.52kJ·mol-1
iii.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H=+41.17kJ·mol-1
(2)2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)的H=___kJ·mol-1
(3)在压强3.0MPa、=4条件下,CO2的平衡转化率和产物的选择性与温度的关系如图所示(选择性是指生成某物质消耗的CO2占CO2消耗总量的百分比)。
①当温度超过290℃,CO2的平衡转化率随温度升高而增大的原因是___。除改变温度外,能提高二甲醚选择性的措施为____(写一种即可)。
②根据图中的数据计算300℃上述反应达到平衡时CH3OCH3的物质的量分数为____(保留三位有效数字)。

(4)在=3时,反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇物质的量分数为x(CH3OH),在t=250℃下的x(CH3OH)~P、在P=5×105Pa下的x(CH3OH)~t如图所示。当CO2的平衡转化率为时,反应条件可能为____
4 . 近年,甲醇的制取与应用在全球引发了关于“甲醇经济”的广泛探讨。以下是两种制取过程:
一、利用CO2制取甲醇
当原料组成为n(CO2):n(H2)=1:3通入某密闭容器,合成CH3OH的反应体系中主要包含以下反应:
反应①:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
反应②:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.2kJ/mol
(1)已知反应②的v=kc(CO2)·c(H2),v=kc(H2O)·c(CO)(k、k为速率常数,与温度、催化剂有关)。若平衡后升高温度,则___________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)维持压强为6.4MPa,测得不同温度下,反应经过相同时间时CO2的转化率、甲醇的选择性如图所示[CH3OH的选择性=×100%]。
   
①ΔH1___________0(填“<”或“>”),判断的依据是___________
②T1K时,若反应从开始到达到a点所用时间为5min,则v(CH3OH)=___________MPa·min-1,反应②的Kp=___________(Kp指用平衡分压代替平衡浓度进行计算的平衡常数,A的平衡分压=p×A的物质的量分数,计算结果保留2位有效数字)。
二、利用烯烃催化制取甲醇
制取过程中发生如下反应:
反应I:C3H6(g)+3H2O(g)3CH3OH(g) ΔH2
反应Ⅱ:C2H4(g)+2H2O(g)2CH3OH(g) ΔH3
反应Ⅲ:3C2H4(g)2C3H6(g) ΔH4
(3)反应I、Ⅲ的vantHoff实验数据如图所示(vantHoff经验公式RInK=-+C,为标准焓变,K为平衡常数,R和C为常数)。根据图判断:ΔH3=___________(用含ΔH2和ΔH4的计算式表示),反应Ⅲ的___________kJ·mol-1
   
2023-05-30更新 | 71次组卷 | 1卷引用:福建省德化一中、永安一中、漳平一中三校协作2023届高三下学期5月适应性考试化学试题
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5 . “低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。其中技术固碳是化学家不断探索的方向,主要应用碳捕集、利用与封存技术。下面是一些利用为原料制备物质的反应,根据所学知识回答下列问题:
Ⅰ.合成尿素的反应为    kJ⋅mol-1,如图是上述反应合成尿素的机理及能量变化(单位:kJ/mol),TS表示过渡态。

(1)若 kJ⋅mol-1,则___________kJ/mol。
(2)分别向等温等容、绝热等容(起始温度相同)的密闭容器中加入0.2 mol的和0.1 mol的,若达平衡时等温等容容器中百分含量为a%,绝热等容容器中百分含量为b%,则a___________b(填“大于”“小于”或“等于”),理由是___________
Ⅱ.在一定条件下主要发生以下反应:
    kJ⋅mol-1
    kJ⋅mol-1
向恒压密闭容器中充入物质的量之比为1∶4的,发生上述反应,实验测得平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。(已知:的选择性)

(3)其中表示平衡时的选择性的曲线是___________(填“①”或“②”);A点时的转化率为___________(保留小数点后一位)
(4)若在一定温度下,投料比例相同(充入物质的量之比为1∶4的),通入恒容密闭容器中,发生上述反应达到平衡,测得反应前容器内压强为,平衡时压强为,甲烷压强为。则甲烷的选择性为___________(用中相关字母表示,下同),反应②的压强平衡常数的值为___________
2023-12-30更新 | 88次组卷 | 1卷引用:福建省泉州市培元中学、永春一中、季延中学、石光中学2023-2024学年高三上学期11月期中考试化学试题
6 . 我国提出“碳达峰”目标是在2030年前达到最高值,2060年前达到“碳中和”。因此,二氧化碳的综合利用尤为重要。
(1)通过使用不同新型催化剂,实现二氧化碳加氢合成转化为二甲醚(CH3OCH3)也有广泛的应用。
反应I: 
反应Ⅱ: 
反应Ⅲ: 
①结合计算分析反应的自发性:_____
②恒压、投料比的情况下,不同温度下CO2的平衡转化率和产物的选择性(选择性是指生成某物质消耗的CO2占CO2消耗总量的百分比)如下图所示:

当温度超过290℃,CO2的平衡转化率随温度升高而增大的原因是_____
③工业实际设计温度一般在230∼270℃范围内变化,不能过高的原因是_____
(2)研究表明,在电解质水溶液中,CO2气体可被电化学还原。
①CO2在碱性介质中电还原为正丙醇(CH3CH2CH2OH)的电极反应方程式为_____
②在电解质水溶液中,三种不同催化剂(a、b、c)上CO2电还原为CO的反应进程中(H+被还原为H2的反应可同时发生),相对能量变化如图。由此判断,CO2电还原为CO从易到难的顺序为_____(用a、b、c字母排序)。

(3)CO2参与的乙苯脱氢机理如图所示(α、β表示乙苯分子中C或H原子的位置;A、B为催化剂的活性位点,其中A位点带部分正电荷,B1、B2位点带部分负电荷)。

图中所示反应机理中步骤I可描述为:乙苯α-H带部分正电荷,被带部分负电荷的B1位点吸引,随后解离出H+并吸附在B1位点上;步骤Ⅱ可描述为:_____
2024-03-23更新 | 186次组卷 | 1卷引用:福建省宁德市福古霞三校2024届高三3月份适应性检测化学试题
7 . 丙烯是重要的有机合成原料。由丙烷制备丙烯是近年研究的热点,主要涉及如下反应:
反应 i:2C3H8(g)+O2(g) 2C3H6(g)+2H2O(g) △H1=-235 kJ·mol-1
反应 ii:2C3H8(g)+7O2(g) 6CO(g)+8H2O(g) △H2=-2742 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)反应:2C3H6(g)+6O2(g) 6CO(g)+6H2O(g) △H3=________
(2)在刚性绝热容器中发生反应 i,下列能说明已达到平衡状态的有_______(填标号)。
A.每断裂 1 mol O=O 键,同时生成4molO-H 键
B.容器内温度不再变化
C.混合气体的密度不再变化
D.n(C3H8)=n(C3H6)
(3)在压强恒定为 100 kPa 条件下,按起始投料n(C3H8)∶n(O2)=2∶1,匀速通入装有催化剂的反应器中发生反应 i 和反应 ii,其中不同温度下丙烷和氧气的转化率如图所示。
   
①曲线_______(填“L1”或“L2”)表示丙烷的转化率。
②温度高于 T1 K 后曲线 L2随温度升高而降低的原因为_______
③当温度高于_______(填“T1”或“T2”)时,可判断反应 ii 不再发生,a 点对应的温度下,丙烯的分压 p(C3H6)=_______kPa(保留 3 位有效数字,下同),反应i的标准平衡常数 K=_______(已知:分压=总压×该组分物质的量分数,对于反应:dD(g)+eE(g) gG(g)+hH(g),K=;其中 p=100 kPa ,pG、pH、pD、pE为各组分的平衡分压)。
2023-08-02更新 | 71次组卷 | 1卷引用:福建省漳州第一中学2023届高三下学期毕业班质检考化学试题
8 . 在化工生产中有重要作用.天然气法合成相关反应如下:
反应I   
反应Ⅱ
(1)随温度变化不大。温度不同时,反应体系中不同。合成总反应随温度T变化如图。

   ________
②为提高平衡转化率,控制温度范围在________(填标号),理由是________
A.             B.             C.             D.以上
(2)合成总反应中硫蒸气达到饱和时,反应时间t与初始浓度转化率满足关系,式中k为速率常数。
时,测得,则________
时,计划在内转化率达,应控制初始浓度大于________
(3)利用工业废气替代硫磺矿生产的反应为。反应物投料比采用,维持体系压强为,反应达到平衡时,四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图。

①图中表示的曲线是________(填“a”“b”“c”或“d”)。
时,该反应的________(以分压表示,分压总压物质的量分数)。
③相比以硫磺矿为原料,使用的优点是________,缺点是________
9 . 甲醚是重要的有机合成原料,甲醇制备甲醚的反应:;工业上常用CO2或CO催化氢化法合成CH3OH。回答下列问题:
(1)CO2和H2在某催化剂表面合成CH3OH:,反应历程如图甲所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。该反应历程中活化能最小步骤的化学方程式为___________。已知(△H、△S随温度的变化不大),随温度的变化关系如图乙所示,图中表示该反应的直线是___________(填代号)。

(2)CO催化加氢法合成CH3OH,进而制备CH3OCH3的过程中涉及如下反应:
反应I:
反应II:
反应III:
①在298K,101kPa时,CO(g)、H2(g)、CH3OH(g)的摩尔燃烧焓如下表:
物质CO(g)H2(g)CH3OH(g)
摩尔燃烧焓(△H)/(kJ·mol-1)-283.0-285.8-726.5
则△H2=___________
②一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入2molCO(g)和4molH2(g)制备,初始压强为p0Pa,5min达到平衡时CO(g)的转化率为70%,c(CH3OH)=2c(CH3OCH3),且c(H2)=0.9molL-1.则0~5min内,v(CO)=___________mol。L-1.min-1;反应I的平衡常数Kp=___________(用p0表示);平衡后,保持温度和容器体积不变,向容器中再充入1molCO(g)和2molH2(g),重新达到平衡后,CH3OCH3(g)的物质的量分数___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
2024-01-11更新 | 202次组卷 | 1卷引用: 福建省龙岩第一中学2023-2024学年高三上学期第三次月考化学试题
10 . 捕集转化为合成气(),再转化为烃类及含氧化合物等高附加值化学品(即费-托合成),有利于实现碳循环利用。
(1)捕集涉及下列反应:
   
   
有关物质能量变化如图1所示,设稳定单质的焓(H)为0,则_______

(2)保持总压恒定,初始的物质的量之比,发生上述①②反应,不同温度下平衡组分物质的量分数如图2,在600℃以下时,含量高于的原因为_______;某温度下,平衡体系中的物质的量分数均为10%,则反应①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)。

(3)在恒温恒压条件下,按一定体积比投料,通过费-托合成反应生成甲烷和气态水,假设副反应忽略不计。
(ⅰ)反应的热化学方程式为_______
(ⅱ)下列措施可以增大平衡转化率的是_______(填标号)。
A.适当升高温度
B.降低温度
C.增大原料气中的体积分数
D.选择更高效的催化剂
(ⅲ)反应达平衡时,的转化率为,则反应的平衡常数_______(写出含有的计算式;对于反应,x为体积分数)。
2023-02-01更新 | 709次组卷 | 2卷引用:福建省七地市(厦门、福州、莆田、三明、龙岩、宁德、南平)2023届高中毕业班1月第一次质量检测化学试题
共计 平均难度:一般