1 . 乙醇被广泛应用于能源、化工、食品等领域,工业上可用以下两种方法制备乙醇。
I.。一定条件下,在一密闭容器中充入和发生该反应,如图表示不同压强下的平衡转化率与温度的关系。回答下列问题。(1)活化能(正)__________ (逆)(填“>”或“<”)。
(2)若在恒容绝热的容器中发生该反应,下列情况下反应一定达到平衡状态的是__________(填序号)。
Ⅱ.乙酸甲酯()催化加氢制取乙醇。包括以下主要反应:
①
②
(3)已知的燃烧热分别为,,,,__________ 。
(4)其他条件相同,将乙酸甲酯与氢气按一定流速通过固体催化剂表面,乙酸甲酯的转化率随氢酯比()的关系如图所示。已知固体催化剂作用下的反应速率与催化剂表面各反应物的吸附率有关。氢酯比为8附近,乙酸甲酯的转化率存在最大值的原因是_____________ 。(5)时在密闭容器内通入和,初始压强为,发生反应①和②,达到平衡时体系压强变成且的分压为分压的5倍,反应①的平衡常数__________ 。
(6)研究发现,在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸,可使电池持续大电流放电,工作原理如图。①负极的电极反应式为__________ 。
②当向正极通入且全部被消耗时,理论上正负极溶液质量变化的绝对值之差为______ g(保留两位小数)。
I.。一定条件下,在一密闭容器中充入和发生该反应,如图表示不同压强下的平衡转化率与温度的关系。回答下列问题。(1)活化能(正)
(2)若在恒容绝热的容器中发生该反应,下列情况下反应一定达到平衡状态的是__________(填序号)。
A.容器内和体积比不再改变 | B.容器内气体密度不再改变 |
C.容器内温度不再发生改变 | D.断开键与断开键的数目之比为 |
Ⅱ.乙酸甲酯()催化加氢制取乙醇。包括以下主要反应:
①
②
(3)已知的燃烧热分别为,,,,
(4)其他条件相同,将乙酸甲酯与氢气按一定流速通过固体催化剂表面,乙酸甲酯的转化率随氢酯比()的关系如图所示。已知固体催化剂作用下的反应速率与催化剂表面各反应物的吸附率有关。氢酯比为8附近,乙酸甲酯的转化率存在最大值的原因是
(6)研究发现,在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸,可使电池持续大电流放电,工作原理如图。①负极的电极反应式为
②当向正极通入且全部被消耗时,理论上正负极溶液质量变化的绝对值之差为
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解题方法
2 . 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。
.在催化加氢制的反应体系中,发生的主要反应如下:
反应a:
反应b:
反应c:
(1)已知反应b中相关化学键键能数据如下表:
计算:x=___________ ,___________ 。
(2)恒温恒容时,下列能说明反应a一定达到平衡状态的是___________(填标号)。
(3)在催化剂作用下,将物质的量之比为1:2的和的混合气体充入一恒容密闭容器中发生反应a、b,已知反应b的反应速率,,、为速率常数,x为物质的量分数。
①平衡时,转化率为60%,和的物质的量之比为1:1,若反应b的,则平衡___________ 。
②Arrhenius经验公式为,其中为活化能,T为热力学温度,k为速率常数,R和C为常数,则___________ (用含、、T、R的代数式表示)。
(4)其他条件相同时,反应温度对选择性的影响如下图所示。由图可知,温度相同时选择性的实验值略高于其平衡值,可能的原因是___________ 。(已知的选择性).利用甲醇分解制取烯烃,涉及如下反应:
a.
b.
c.
(5)恒压条件下,平衡体系中各物质的量分数随温度变化如图所示。已知650K时,,平衡体系总压强为p,则650K反应c的平衡常数___________ 。
.在催化加氢制的反应体系中,发生的主要反应如下:
反应a:
反应b:
反应c:
(1)已知反应b中相关化学键键能数据如下表:
化学键 | H-H | C=O | C≡O | H-O |
x | 803 | 1076 | 465 |
(2)恒温恒容时,下列能说明反应a一定达到平衡状态的是___________(填标号)。
A. |
B. |
C.混合气体的密度不再发生变化 |
D.混合气体中的百分含量保持不变 |
①平衡时,转化率为60%,和的物质的量之比为1:1,若反应b的,则平衡
②Arrhenius经验公式为,其中为活化能,T为热力学温度,k为速率常数,R和C为常数,则
(4)其他条件相同时,反应温度对选择性的影响如下图所示。由图可知,温度相同时选择性的实验值略高于其平衡值,可能的原因是
a.
b.
c.
(5)恒压条件下,平衡体系中各物质的量分数随温度变化如图所示。已知650K时,,平衡体系总压强为p,则650K反应c的平衡常数
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解题方法
3 . CO2的充分利用和转化为其他化学品,对于环境和能源等意义重大。回答下列问题:
(1)CO2可制备二甲醚(CH3OCH3),涉及热化学方程式如下:
Ⅰ.;
Ⅱ.;
Ⅲ.。
①反应Ⅰ的___________ ,该反应的活化能(正)___________ (填“大于”或“小于”)(逆)。
②对于反应Ⅱ、Ⅲ,在一定条件下,若反应Ⅱ中,CO2的转化率为98%、反应Ⅲ的转化率为40%,则CH3CH2OH的产率为___________ 。
(2)利用CO2与CH4反应可制备合成气。在恒容密闭容器中通入物质的量均为nmol的CH4与CO2,在一定条件下发生反应,测得CO2的平衡转化率与温度及压强的关系如图1所示。①据图可知,、、、由大到小的顺序为___________ ,理由是___________ 。
②在压强为、1100℃的条件下,X点平衡常数___________ (用含的代数式表示,其中用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(3)金属Cu/La复合电极材料电催化还原CO2制备甲醛和乙醇的可能机理如图2所示。研究表明,在不同电极材料上形成中间体的部分反应相对能量(活化能)如图3所示。①X为___________ 。
②与单纯的Cu电极相比,利用Cu/La复合电极材料电催化还原CO2的优点是___________ 。
(1)CO2可制备二甲醚(CH3OCH3),涉及热化学方程式如下:
Ⅰ.;
Ⅱ.;
Ⅲ.。
①反应Ⅰ的
②对于反应Ⅱ、Ⅲ,在一定条件下,若反应Ⅱ中,CO2的转化率为98%、反应Ⅲ的转化率为40%,则CH3CH2OH的产率为
(2)利用CO2与CH4反应可制备合成气。在恒容密闭容器中通入物质的量均为nmol的CH4与CO2,在一定条件下发生反应,测得CO2的平衡转化率与温度及压强的关系如图1所示。①据图可知,、、、由大到小的顺序为
②在压强为、1100℃的条件下,X点平衡常数
(3)金属Cu/La复合电极材料电催化还原CO2制备甲醛和乙醇的可能机理如图2所示。研究表明,在不同电极材料上形成中间体的部分反应相对能量(活化能)如图3所示。①X为
②与单纯的Cu电极相比,利用Cu/La复合电极材料电催化还原CO2的优点是
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4 . 应对雾霾污染、改善空气质量需要从多方面入手,如开发利用清洁能源。甲醇是一种可再生的清洁能源,具有广阔的开发和应用前景。
(1)已知反应:① ;
②。
则③中的_______ (用含的式子表示),_______ (用含的式子表示),该反应中每消耗,此时转移的电子数为_______ 。
(2)一定条件下用和合成。在恒容密闭容器中充入和,在催化剂作用下充分反应,平衡时混合物中的体积分数随温度变化的曲线如图所示:①下列有关反应的说法正确的是_______ (填标号)。
A.该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和
B.当混合气体的密度不再随时间改变时,该反应达到平衡
C.升高温度,有利于增大的平衡转化率
D.无论反应进行到何种程度,为某一定值
②平衡常数由大到小的顺序为_______ 。
③反应速率:_______ (填“>”“<”或“=”)。
④,b点的平衡常数_______ 。
(1)已知反应:① ;
②。
则③中的
(2)一定条件下用和合成。在恒容密闭容器中充入和,在催化剂作用下充分反应,平衡时混合物中的体积分数随温度变化的曲线如图所示:①下列有关反应的说法正确的是
A.该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和
B.当混合气体的密度不再随时间改变时,该反应达到平衡
C.升高温度,有利于增大的平衡转化率
D.无论反应进行到何种程度,为某一定值
②平衡常数由大到小的顺序为
③反应速率:
④,b点的平衡常数
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2024-05-04更新
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63次组卷
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2卷引用:江西省赣州市十八县(市)24校2023-2024学年高二下学期期中考试化学试题
5 . 硅是信息产业、太阳能电池光电转化的基础材料。
(1)碳和硅的有关化学键键能如下所示,简要分析和解释下列有关事实:
硅与碳同族,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是_______ 。
(2)锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法。还原的反应如下:
反应1:,
反应2:
反应3:
①对于上述三个反应,下列说法合理的是_______ 。
a.升高温度会提高的转化率 b.还原过程需在无氧的气氛中进行
c. d.Na、Mg可以代替还原
②实际制备过程选择“反应3”,选择的理由是_______ 。
(3)工业上也可用制备高纯硅。时,相关反应的热化学方程式和平衡常数如表:
①则该温度下,= _______________ ;K3=_______ (用K1和K2表示)。
②对于反应,采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在和时的转化率随时间变化的结果如图所示。则T1_____________ T2(填“大于”“小于”或“等于”),时平衡常数K=_______ (保留2位小数)。③在下,要提高转化率,可采取的措施是_______ 。
(1)碳和硅的有关化学键键能如下所示,简要分析和解释下列有关事实:
化学键 | ||||
键能 | 356 | 413 | 226 | 318 |
(2)锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法。还原的反应如下:
反应1:,
反应2:
反应3:
①对于上述三个反应,下列说法合理的是
a.升高温度会提高的转化率 b.还原过程需在无氧的气氛中进行
c. d.Na、Mg可以代替还原
②实际制备过程选择“反应3”,选择的理由是
(3)工业上也可用制备高纯硅。时,相关反应的热化学方程式和平衡常数如表:
热化学方程式 | 平衡常数 |
K1 | |
K2 | |
K3 |
②对于反应,采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在和时的转化率随时间变化的结果如图所示。则T1
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解题方法
6 . 尿素作为主要的化肥种类之一,也是一种重要的化工原料。合成尿素的反应为。
(1)时,将一定量与在恒温恒容密闭容器中发生上述反应,下列不能说明该反应达到平衡状态的是___________ (填标号)。
A.反应体系中气体分子的平均摩尔质量保持不变
B.反应体系中气体的密度保持不变
C.反应消耗同时生成
D.三种气体的物质的量之比为
E.的质量保持不变
(2)如图是上述反应合成尿素的机理及能量变化(单位:),表示过渡态。
①尿素分子中C原子的杂化方式为___________ 。
②该反应历程中,起决速步骤的方程式为___________ 。
若,则___________ 。(3)液相中,合成尿素的化学方程式为,在液相中,的平衡转化率与温度,初始氨碳比[用L表示,]、初始水碳比[用W表示,]关系如图所示。①曲线中,___________ (填“A”或“B”)的W较小,判断依据是___________ 。
②对于液相反应,常用某组分M达到平衡时的物质的量分数代替平衡浓度来计算平衡常数(记作)。时,的的值为___________ 。
(1)时,将一定量与在恒温恒容密闭容器中发生上述反应,下列不能说明该反应达到平衡状态的是
A.反应体系中气体分子的平均摩尔质量保持不变
B.反应体系中气体的密度保持不变
C.反应消耗同时生成
D.三种气体的物质的量之比为
E.的质量保持不变
(2)如图是上述反应合成尿素的机理及能量变化(单位:),表示过渡态。
①尿素分子中C原子的杂化方式为
②该反应历程中,起决速步骤的方程式为
若,则
②对于液相反应,常用某组分M达到平衡时的物质的量分数代替平衡浓度来计算平衡常数(记作)。时,的的值为
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7 . NOx是污染大气的主要成分之一,它主要来源于汽车尾气的排放和化石燃料的燃烧。回答下列问题:
(1)已知:①2C(s)+O2(g)2CO(g) H1=-221kJ/mol
②2NO(g)N2(g)+O2(g) H2=-180kJ/mol
③2NO(g)+C(s)CO2(g)+N2(g) H3=-573kJ/mol
则2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)的反应热H=___________ 。
(2)燃煤烟气脱硝的反应之一为2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g),在一定温度下,向1L恒容密闭容器中充入2.0molNO2和2.0molCO,测得相关数据如下:
①c值可能为___________ (填字母),其他条件不变,若不使用催化剂,则0~2min内NO2的转化率将___________ (填“变大”“变小”或“不变”)。
A.1.68 B.1.65 C.1.6 D.1.55
②维持其他条件不变,第9min时向容器中再充入1.0molNO2和1.0molN2,则v(正)___________ (填“>”或“<”)v(逆)。
(3)烟气脱硝的另一个反应为2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)。在T℃下,向密闭容器中加入足量的C和一定量的NO2气体,在不同压强下,相同时间内NO2的转化率与压强的关系如图所示。a、b、d三点中没有达到平衡状态的是___________ ,在T℃时,用此反应脱硝适宜的压强是___________ ,1100kPa时,该反应的化学平衡常数Kp=___________ kPa(用平衡分压代替平衡浓度,气体分压=气体总压×体积分数,结果保留两位小数)。
(4)利用电化学原理脱硝可获得电能,其工作原理如图所示:则负极发生的电极反应式为___________ 。
(1)已知:①2C(s)+O2(g)2CO(g) H1=-221kJ/mol
②2NO(g)N2(g)+O2(g) H2=-180kJ/mol
③2NO(g)+C(s)CO2(g)+N2(g) H3=-573kJ/mol
则2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)的反应热H=
(2)燃煤烟气脱硝的反应之一为2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g),在一定温度下,向1L恒容密闭容器中充入2.0molNO2和2.0molCO,测得相关数据如下:
时间 | 0min | 2min | 4min | 6min | 8min | 10min |
c(NO2)/mol·L-1 | 2.00 | 1.80 | c | 1.55 | 1.50 | 1.50 |
A.1.68 B.1.65 C.1.6 D.1.55
②维持其他条件不变,第9min时向容器中再充入1.0molNO2和1.0molN2,则v(正)
(3)烟气脱硝的另一个反应为2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)。在T℃下,向密闭容器中加入足量的C和一定量的NO2气体,在不同压强下,相同时间内NO2的转化率与压强的关系如图所示。a、b、d三点中没有达到平衡状态的是
(4)利用电化学原理脱硝可获得电能,其工作原理如图所示:则负极发生的电极反应式为
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8 . 和是两种常见的温室气体,利用和生成高附加值合成气和,以及甲烷部分催化裂解制备乙烯是目前研究的热点之一、回答下列问题:
(1)已知: ;
;
。
反应的___________ ;对于该反应,有利于提高平衡转化率的条件是___________ (填字母)。
A.高温高压 B.高温低压 C.低温高压 D.低温低压
(2)常用于工业冶炼金属,如图是在不同温度下还原三种金属氧化物达平衡后气体中与温度的关系曲线图。
①下列说法正确的是___________ (填字母)。
A.还原的反应
B.不适宜用于工业冶炼金属铬()
C.工业冶炼金属铜时较低的温度有利于提高的利用率
D.工业上可以通过增高反应装置来延长矿石和接触的时间,减少尾气中的含量
②某铜铬合金的立方晶胞结构如图所示。若合金的密度为,晶胞参数表达式为___________ (阿伏加德罗常数的值用表示)。
(3)甲烷部分催化裂解制备乙烯的反应原理为 。温度为,压强为时,向体积可变的密闭容器中加入,平衡时转化率为,若温度、压强和初始量不变,充入作为稀释气,平衡时转化率为,则充入的物质的量为___________ mol。
(4)一定温度下,将充入的固定容积容器中发生反应。实验测得容器内各气体分压与时间的关系如图所示。
①的平衡转化率为___________ 。
②反应的平衡常数___________ 。
③若在该温度下,向容器中再充入,达到平衡时,平衡混合物中的物质的量分数___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(1)已知: ;
;
。
反应的
A.高温高压 B.高温低压 C.低温高压 D.低温低压
(2)常用于工业冶炼金属,如图是在不同温度下还原三种金属氧化物达平衡后气体中与温度的关系曲线图。
①下列说法正确的是
A.还原的反应
B.不适宜用于工业冶炼金属铬()
C.工业冶炼金属铜时较低的温度有利于提高的利用率
D.工业上可以通过增高反应装置来延长矿石和接触的时间,减少尾气中的含量
②某铜铬合金的立方晶胞结构如图所示。若合金的密度为,晶胞参数表达式为
(3)甲烷部分催化裂解制备乙烯的反应原理为 。温度为,压强为时,向体积可变的密闭容器中加入,平衡时转化率为,若温度、压强和初始量不变,充入作为稀释气,平衡时转化率为,则充入的物质的量为
(4)一定温度下,将充入的固定容积容器中发生反应。实验测得容器内各气体分压与时间的关系如图所示。
①的平衡转化率为
②反应的平衡常数
③若在该温度下,向容器中再充入,达到平衡时,平衡混合物中的物质的量分数
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解题方法
9 . 、常用于制造农药等。磷在氯气中燃烧生成这两种卤化磷。请回答下列问题:
(1)的VSEPR模型是______ 。已知中P原子的d能级参与杂化,分子呈三角双锥形(如图甲),由此推知中P的杂化类型为______ (填标号)。A. B. C. D.
(2)已知,① kJ⋅mol,
② kJ⋅mol()。
则______ (用含a、b、c的式子表示)kJ⋅mol。
(3)实验测得的速率方程为(k为速率常数,只与温度、催化剂有关),速率常数k与活化能的经验关系式为(R为常数,为活化能,T为绝对温度)。①一定温度下,向密闭容器中充入适量和,实验测得在催化剂Cat1、Cat2下与的关系如图乙所示。催化效能较高的是______ (填“Cat1”或“Cat2”),判断依据是____________ 。
②将2n mol和n mol充入体积不变的密闭容器中,一定条件下发生上述反应,达到平衡时,为a mol,如果此时移走n mol和0.5n mol ,在相同温度下再达到平衡时的物质的量为x,则x为______ (填标号)。
A.mol B.mol C.mol D.0.5a molmol
(4)向恒容密闭容器中投入0.2 mol 和0.2 mol ,发生反应:,在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图丙所示。①相对曲线b,曲线a改变的条件可能是____________ ;曲线c改变的条件可能是____________ 。
②曲线b条件下,该反应平衡常数()为______ 。[提示:用分压计算的平衡常数为压强平衡常数,分压=总压×物质的量分数。]
(1)的VSEPR模型是
(2)已知,① kJ⋅mol,
② kJ⋅mol()。
则
(3)实验测得的速率方程为(k为速率常数,只与温度、催化剂有关),速率常数k与活化能的经验关系式为(R为常数,为活化能,T为绝对温度)。①一定温度下,向密闭容器中充入适量和,实验测得在催化剂Cat1、Cat2下与的关系如图乙所示。催化效能较高的是
②将2n mol和n mol充入体积不变的密闭容器中,一定条件下发生上述反应,达到平衡时,为a mol,如果此时移走n mol和0.5n mol ,在相同温度下再达到平衡时的物质的量为x,则x为
A.mol B.mol C.mol D.0.5a molmol
(4)向恒容密闭容器中投入0.2 mol 和0.2 mol ,发生反应:,在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图丙所示。①相对曲线b,曲线a改变的条件可能是
②曲线b条件下,该反应平衡常数()为
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2024-04-03更新
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703次组卷
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4卷引用:2024届江西省吉安市第一中学高三下学期一模化学试题
2024届江西省吉安市第一中学高三下学期一模化学试题2024届湘豫名校联考高三第二次模拟考试理综试题-高中化学(已下线)题型11 反应原理综合题(25题)-2024年高考化学常考点必杀300题(新高考通用)(已下线)化学(新七省高考卷01)(14+4模式)-2024年高考押题预测卷
解题方法
10 . 聚丙烯是生产N95口罩和医用无纺布口罩防护服材料,而丙烯是制造聚丙烯的单体。工业上,生成丙烯的方法有多种。
Ⅰ.以异丙醇为原料制备丙烯。已知:
① ;
② ;
③ 。
(1)为___________ 。
(2)反应③在___________ (填“较高”“较低”或“任意”)温度下能自发进行。
Ⅱ.近日,中国石油大学(华东)代鹏程副教授课题组开发富含硼氧活性位点的热稳定层柱状框架类材料助力丙烷氧化脱氢。有关反应如下:
反应1:
反应2: 。
(3)向密闭反应器中充入,发生上述反应1,测得平衡时的丙烯的体积分数与温度、压强的关系如图1所示。
①其他条件相同,增大压强,丙烯体积分数减小的原因是___________ 。
②已知G点为某条件下的平衡状态,若将G点对应反应容器降温同时缩小容器体积使体系压强增大,重新达到平衡状态可能是图中a、b、c、d中的___________ 点。
③下列物理量中,图中c点大于d点的是___________ (填字母)。
A.正反应速率 B.对应温度的平衡常数 C.逆反应速率 D.平均摩尔质量
(4)一定温度下,若向密闭反应器中充入,发生上述两个反应,达到平衡时,丙烯的体积分数为,丙烯、乙烯体积之比为,丙烷的平衡转化率为___________ (用百分数表示,结果保留3位有效数字)。
(5)一定温度下,总压保持为时,向反应器中充入和,发生上述两个反应。测得丙烷平衡转化率与投料比的关系如图2所示。
①向反应器充入的目的是___________ 。
②该温度下,点丙烯的选择性为,此时反应1的平衡常数为___________ 。
提示:(i)用分压计算的平衡常数为,分压总压物质的量分数;(ii)丙烯的选择性。
Ⅰ.以异丙醇为原料制备丙烯。已知:
① ;
② ;
③ 。
(1)为
(2)反应③在
Ⅱ.近日,中国石油大学(华东)代鹏程副教授课题组开发富含硼氧活性位点的热稳定层柱状框架类材料助力丙烷氧化脱氢。有关反应如下:
反应1:
反应2: 。
(3)向密闭反应器中充入,发生上述反应1,测得平衡时的丙烯的体积分数与温度、压强的关系如图1所示。
①其他条件相同,增大压强,丙烯体积分数减小的原因是
②已知G点为某条件下的平衡状态,若将G点对应反应容器降温同时缩小容器体积使体系压强增大,重新达到平衡状态可能是图中a、b、c、d中的
③下列物理量中,图中c点大于d点的是
A.正反应速率 B.对应温度的平衡常数 C.逆反应速率 D.平均摩尔质量
(4)一定温度下,若向密闭反应器中充入,发生上述两个反应,达到平衡时,丙烯的体积分数为,丙烯、乙烯体积之比为,丙烷的平衡转化率为
(5)一定温度下,总压保持为时,向反应器中充入和,发生上述两个反应。测得丙烷平衡转化率与投料比的关系如图2所示。
①向反应器充入的目的是
②该温度下,点丙烯的选择性为,此时反应1的平衡常数为
提示:(i)用分压计算的平衡常数为,分压总压物质的量分数;(ii)丙烯的选择性。
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