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解析
| 共计 44 道试题
1 . “双碳”目标大背景下,采取高效经济方式利用对人类社会发展具有重要意义。二氧化碳加氢合成甲醇是重要途径。以为原料合成甲醇主要发生反应I和反应II(不考虑其他反应):
I.   
II.   
回答以下问题:
(1)已知:   ,则反应I的_______
(2)有利于提高平衡转化率的措施有_______(填标号)。
A.增大投料比B.增大压强
C.使用高效催化剂D.及时将分离

(3)实验测得平衡转化率(曲线)和平衡时的选择性(曲线)随温度变化如图所示。(已知:的选择性)

加氢制时,温度选择的原因为_______
时,往恒容密闭容器中按充入,若平衡时容器内,则反应的平衡常数_______(列计算式)。
(4)在某催化剂表面合成甲醇的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注,“TS”表示过渡状态。

①气体在催化剂表面的吸附是_______(填“吸热”或“放热”)过程。
②该反应历程中反应速率最快步骤的化学方程式为_______
(5)甲醇脱水可制得二甲醚:   。实验测得:为速率常数。温度下,向2L恒容密闭容器中加入,起始压强为时该反应达到平衡。此时测得的体积分数为,则平衡时的转化率_______:当温度改变为时,,则_______(填“<”、“>”或“=”)。
2 . 采取高效经济方式利用对人类社会发展具有重要意义。以为原料合成甲醇主要发生反应Ⅰ和反应Ⅱ(不考虑其他反应):
Ⅰ.
Ⅱ.
回答以下问题:
(1)已知: ,则反应Ⅰ的___________
(2)有利于提高平衡转化率的措施有___________(填标号)。
A.增大投料比B.增大压强
C.使用高效催化剂D.及时将分离
(3)在催化剂作用下,测得平衡转化率(曲线Y)和平衡时的选择性(曲线X)随温度变化如图所示。(已知:的选择性)

加氢制时,温度选择的原因为___________
②510K时,往恒容密闭容器中按充入,若平衡时容器内,则反应Ⅰ的平衡常数___________(列计算式即可)。
(4)在某催化剂表面合成甲醇(反应Ⅰ)的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注,“TS”表示过渡状态。

①气体在催化剂表面的吸附是___________(填“吸热”或“放热”)过程。
②该反应历程中反应速率最快步骤的化学方程式为___________
(5)甲醇催化制取丙烯()的过程中发生如下反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
反应Ⅰ的Arrhenius经验公式的实验数据如图所示,已知Arrhenius经验公式为(为活化能,为速率常数,R和C为常数)。当改变外界条件时,实验数据由图中直线a变为直线b,则实验可能改变的外界条件是___________
2024-02-01更新 | 75次组卷 | 1卷引用:福建省三明第一中学2023-2024学年高三上学期12月月考化学试题
3 . 甲醇是重要的化工基础原料和清洁液体燃料,在加氢合成的体系中,同时发生下列竞争反应:
(ⅰ)       
(ⅱ)       
由CO也能直接加氢合成甲醇:(ⅲ)       
(1)_____kJ/mol。
(2)反应(ⅱ)的正、逆反应平衡常数随温度变化曲线如图所示。

下列分析正确的是______
A.曲线甲为K(逆),曲线乙为K(正)             B.a点时,一定有       C.c点时,x=0.5
(3)催化剂M、N对反应进程的能量影响如下图(a)所示,两种催化剂对应的关系如下图(b)所示(已知;,其中为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。

①使用催化剂M时,逆反应的活化能为______kJ/mol。
②催化剂N对应曲线是图(b)中的______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)
(4)为进一步研究反应制的过程中原料气组成对反应速率的影响,分别向三个压强恒定为P的密闭容器(装有等量催化剂,且在实验温度范围内催化剂活性变化不大)中通入相同碳氢比的三种混合气,相同时间内。测得生成甲醇的速率与温度的关系如图所示。

①三个容器中,甲醇的生成速率达峰值后均随温度升高而下降的原因是_______
②结合研究目的,参照图中三条曲线,你可得出的结论是____(写一条)。
(5)恒温下,在压强恒定为P的装置中,按加入反应物,发生反应(ⅰ)、(ⅱ)。达到平衡时,若转化率为20%,甲醇的选择性为50%。列出反应(ⅰ)的平衡常数计算式:______(不必化简)。(已知:的选择性为用分压代替浓度的平衡常数。)
(6)是一种贮氢的金属氢化物,可通过氢化镁和镍单质球磨制成。晶胞形状为如图立方体。边长为a nm,Ni原子占据顶点和面心,处于八个小立方体的体心。

①Ni原子的价电子排布式为______
位于Ni原子形成的______(填“八面体空隙”或“四面体空隙”)。
③该晶体的密度为_____(用含a、代数式表示)。
2024-01-30更新 | 108次组卷 | 1卷引用:福建省泉州第一中学2023-2024学年高三上学期12月月考化学试题
4 . 将玉米秸秆进行热化学裂解可制备出以CO、CO2、H2、N2为主要成分的生物质原料气,对原料气进行预处理后,可用于生产甲醇、乙醇等燃料。
(1)已知:几种常见物质的燃烧热如表所示。
燃料CO(g)CH3OH(g)H2(g)
燃烧热/(kJ•mol-1)-283-766.51-285.8
由此可估算反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的焓变H=______kJ•mol-1
(2)某科研小组探究在其他条件不变的情况下,改变起始物CO与H2的物质的量对合成CH3OH的平衡体积分数的影响如图1所示。图像中T1和T2的关系是T1______(填“>”、“<”、“=”或“无法确定”)T2。T1时,在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物H2的转化率最大的是______(填字母)点。

(3)控制起始时容器中只有amol•L-1和bmol•L-1H2,测得平衡时混合气体中CH3OH的物质的量分数[φ(CH3OH)]与温度(T)、压强(p)之间的关系如图2所示。

①该反应在一定条件下的密闭容器中达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施有_____(任写一点)。
②若恒温恒容条件下,起始时a=b=2,则下列叙述不能说明反应达到化学平衡状态的是_____(填标号)。
A.混合气体的密度不再随时间的变化而变化
B.混合气体的平均摩尔质量不再随时间的变化而变化
C.CO、H2的物质的量浓度之比不再随时间的变化而变化
D.若将容器改为绝热恒容容器,平衡常数K不随时间变化而变化
③压强为p1kPa,温度为T1和T2时对应的平衡常数分别为K1、K2,则K1______(填“>”、“<”或“=”)K2,若恒温(T1)恒容条件下,起始时a:b=1:2,测得平衡时混合气体的压强为p1kPa,则时该反应的压强平衡常数Kp=_____kPa-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,用含p1的代数式表示)。
5 . 工业上常用合成尿素,反应可分两步进行:
    kJmol
    kJmol
(1)以为原料生产尿素的总反应热化学方程式为_______
(2)反应①为快反应,需在高压冷凝器中进行,采用高压冷凝的原因为_______
(3)一定温度下,将按2∶1的物质的量之比充入一容积恒为10 L的密闭容器中发生总反应。20 min时达到平衡,各物质的浓度变化曲线如图所示。

①能说明体系达到平衡状态的是_______(填字母)。
A.混合气体的平均相对分子质量不再变化       B.容器内固体质量不再变化
C.的转化率相等       D.水蒸气的浓度不再变化
②25 min时再向容器中充入2 mol的和1.5 mol ,在45 min时重新达到平衡。45 min时的总转化率为_______(精确至0.1%);再次平衡时总反应的平衡常数为_______
③请在图中画出25~50 min内的浓度变化曲线_______
(4)用尿素溶液吸收氮氧化物,可用于处理汽车尾气。NO和不同配比混合气通入尿素溶液中,总氮还原率与配比关系如下图。

①用尿素水溶液吸收体积比为1∶1的NO和混合气,可将N元素转变为对环境无害的气体。该反应的化学方程式_______
②随着NO和配比的提高,总氮还原率降低的主要原因是_______
2023-05-31更新 | 148次组卷 | 1卷引用:福建省龙岩市一级校2022-2023学年高三上学期期末联考化学试题
6 . “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 | 89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
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 . 甲醚(CH3OCH3)具有优良的燃烧性能,被称为21世纪的“清洁能源”。一步法合成二甲醚是以合成气(CO/H2)为原料,在一定温度、压强和催化剂作用下进行,反应器中发生了下列反应:
①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) H1=-90.7kJ·mol-1
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) H2=-23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) H3=-41.2kJ·mol-1
(1)一种新合成二甲醚的方法为一定条件下:2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g),该反应的H=_______kJ·mol-1;在体积恒定的密闭容器中,下列能作为该反应达到化学平衡状态的依据是_______(填序号)。
A.v(CO2):v(H2)=1:3
B.容器内CH3OCH3体积分数不变
C.容器内压强保持不变
D.单位时间内断裂6molH-H键,同时断裂3molH-O键
(2)可采用CO和二甲醚催化合成乙醇。
反应i:CH3OCH3(g)+CO(g) CH3COOCH3(g) H1
反应ii:CH3COOCH3(g)+2H2(g) CH3OH(g)+C2H5OH(g) H2

①压强为pkPa时,温度对二甲醚和乙酸甲酯平衡转化率的影响如图甲所示,则H1_______(填“>”或“<”)0。
②温度对平衡体系中乙酸甲酯的含量和乙醇的影响图乙所示,在300~600K范围内,乙酸甲酯的含量逐渐增大,而乙醇的百分含量逐渐减小的原因是_______
③若压强为pkPa、某温度时,向2L恒容密闭容器中充入1molCH3OCH3和1molCO只发生反应i,二甲醚的转化率为90%,2min时达到平衡,则前2min内CH3COOCH3的平均生成速率为_______,该条件下反应i的平衡常数K=_______,此时容器内的压强为_______(用p表示)。
2022-04-06更新 | 81次组卷 | 1卷引用:福建省晋江市第一中学2021-2022学年高三上学期第三次阶段考化学试题
9 . 近年来CO2变废为宝,改善环境是科学研究的重要课题,对于实现废气资源的再利用及碳循环经济技术的发展都具有重要意义。
I.已知CO2、C2H6为原料合成C2H4涉及的主要反应如下:
①C2H6(g) CH4(g)+H2(g)+C(s) H1=+9kJ·mol-1
②C2H4(g)+H2(g) C2H6(g) H2=-136 kJ·mol-1
③H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g) H3=+41 kJ·mol-1
④CO2(g)+C2H6(g) C2H4(g)+H2O(g)+CO(g) H4
(1)H4=_____,0.1MPa 时向密闭容器中充入CO2和C2H6,发生反应④,温度对催化剂K- Fe-Mn/Si 性能的影响如图:

工业生产综合各方面的因素,根据图中的信息判断反应的最佳温度是______ °C。
(2)在800°C时,n(CO2):n(C2H6)=1: 3,充入一定体积的密闭容器中,在有催化剂存在的条件下,发生反应④,初始压强为p0,一段时间后达到平衡,产物的总物质的量与剩余反应物的总物质的量相等,则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,用最简分式表示)。
II.CO2和H2制备CH3OH,可实现CO2的资源化利用,涉及的反应如下:
主反应: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H <0
副反应: CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) H>0
将反应物混合气体按进料比n(CO2): n(H2)=1: 3通入反应装置中,选择合适的催化剂,发生上述反应。
(3)不同温度下,CO2的平衡转化率如图①所示,温度高于503K时,CO2 的平衡转化率随温度的升高而增大的原因是___________。 实际生产中,保持压强不变,相同反应时间内不同温度下CH3OH的产率如图②所示,由图可知,523K时CH3OH的产率最大,可能的原因是___________


III.捕碳技术(主要指捕获CO2在降低温室气体排放中具有重要的作用。
(4)已知: NH3·H2O的Kb=1.7 ×10-5, H2CO3的Ka1=4.3 ×10-7, Ka2 =5.6 ×10-11。工业生产尾气中的CO2捕获技术之一是氨水溶液吸收技术,工艺流程是将烟气冷却至20°C后用氨水吸收过量的CO2。吸收反应的化学反应方程式为___________,所得溶液离子浓度由大到小的顺序是___________(不考虑二氧化碳的溶解)。
10 . 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________
共计 平均难度:一般