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1 . 完成下列问题
(1)已知:①
②
则___________ 。
(2)已知:①
②
则表示氨气燃烧热的热化学方程式为___________ ,该反应可设计为碱性条件下的燃料电池,负极电极反应式为___________ 。
(3)已知几种化学键的键能和热化学方程式如下:
,则a=___________ 。
(4)4种不饱和烃分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷()的能量变化如图所示。根据图示判断4种有机反应物中最稳定的是___________ ;反应(l)=(l)的___________ 。
(1)已知:①
②
则
(2)已知:①
②
则表示氨气燃烧热的热化学方程式为
(3)已知几种化学键的键能和热化学方程式如下:
化学键 | |||||
键能/() | 391 | 193 | 243 | a | 432 |
(4)4种不饱和烃分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷()的能量变化如图所示。根据图示判断4种有机反应物中最稳定的是
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解题方法
2 . 载人飞船中通过如下过程实现再生:
①
②
下列说法错误的是
①
②
下列说法错误的是
A.的燃烧热 |
B.反应 |
C.反应 |
D.反应 |
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3 . 甲醇和水蒸气催化重整制取氢气的原理为.重整过程中的主要反应为:
反应1:
反应2:
反应3:
(1)反应的______________ .
(2)在时,密闭容器中发生反应1、2、3.随温度的升高,平衡时容器中的浓度先增大后减小.过程中浓度减小的原因是______________ .
(3)选择膜反应器可提高重整效率.膜反应器中金属膜允许通过,而气体等不能通过.膜反应器的作用是______________ .
(4)在催化剂表面上甲醇与水蒸气重整的机理如图所示.
其中“*”表示该微粒吸附在催化剂表面,为带有一定电性的吸附位点.表示微粒从催化剂表面脱附.
①用替换,生成氢气的化学式是______________ .
②从电负性的角度分析,均通过原子吸附在催化剂位点上的原因是______________ .
③从化学键断裂和形成以及微粒吸附与脱附的角度,步骤Ⅳ的反应过程可描述为______________ .
反应1:
反应2:
反应3:
(1)反应的
(2)在时,密闭容器中发生反应1、2、3.随温度的升高,平衡时容器中的浓度先增大后减小.过程中浓度减小的原因是
(3)选择膜反应器可提高重整效率.膜反应器中金属膜允许通过,而气体等不能通过.膜反应器的作用是
(4)在催化剂表面上甲醇与水蒸气重整的机理如图所示.
其中“*”表示该微粒吸附在催化剂表面,为带有一定电性的吸附位点.表示微粒从催化剂表面脱附.
①用替换,生成氢气的化学式是
②从电负性的角度分析,均通过原子吸附在催化剂位点上的原因是
③从化学键断裂和形成以及微粒吸附与脱附的角度,步骤Ⅳ的反应过程可描述为
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4 . 捕集并转化CO2可以有效实现碳达峰、碳中和。
Ⅰ.工业上利用两种温室气体CH4和CO2催化重整制取H2和CO,主要反应为:
反应①:
过程中还发生三个副反应:
反应②:
反应③:
反应④: △H4
将CH4与CO2(体积比为1∶1)的混合气体以一定流速通过催化剂,产物中H2与CO的物质的量之比、CO2的转化率与温度的关系如图所示:
(1)△H4=___________ kJ·mol-1。
(2)500℃时,比较小,此时发生的副反应以___________ (选填②、③、④中一种)为主。升高温度,产物中H2与CO的物质的量之比增大的原因是___________ 。
Ⅱ.光催化CH4和CO2生成CO和H2催化反应机理如图所示:
(3)上述反应机理中表现出氧化性的粒子有___________ 。
Ⅲ.用光电化学法将CO2还原为有机物实现碳资源的再生利用,其装置如左图所示,其他条件一定时,恒定通过电解池的电量,电解得到的部分还原产物的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如右图所示:
,其中,Qx=nF,n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量,F表示法拉第常数。
(4)当电解电压为u1V时,阴极生成HCHO的电极反应式为___________ 。
(5)当电解电压为u2V时,电解生成的HCOOH和HCHO的物质的量之比为5:6,生成HCHO的法拉第效率m为___________ 。
Ⅰ.工业上利用两种温室气体CH4和CO2催化重整制取H2和CO,主要反应为:
反应①:
过程中还发生三个副反应:
反应②:
反应③:
反应④: △H4
将CH4与CO2(体积比为1∶1)的混合气体以一定流速通过催化剂,产物中H2与CO的物质的量之比、CO2的转化率与温度的关系如图所示:
(1)△H4=
(2)500℃时,比较小,此时发生的副反应以
Ⅱ.光催化CH4和CO2生成CO和H2催化反应机理如图所示:
(3)上述反应机理中表现出氧化性的粒子有
Ⅲ.用光电化学法将CO2还原为有机物实现碳资源的再生利用,其装置如左图所示,其他条件一定时,恒定通过电解池的电量,电解得到的部分还原产物的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如右图所示:
,其中,Qx=nF,n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量,F表示法拉第常数。
(4)当电解电压为u1V时,阴极生成HCHO的电极反应式为
(5)当电解电压为u2V时,电解生成的HCOOH和HCHO的物质的量之比为5:6,生成HCHO的法拉第效率m为
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解题方法
5 . 碳中和作为一种新型环保形式,目前已经被越来越多的大型活动和会议采用。回答下列有关问题:
(1)利用合成二甲醚有两种工艺。
工艺1:涉及以下主要反应:
Ⅰ.甲醇的合成:
Ⅱ.逆水汽变换:
Ⅲ.甲醇脱水:
工艺2:利用直接加氢合成(反应Ⅳ)
①据上述信息可知反应Ⅳ的热化学方程式为___________ ,反应Ⅰ低温___________ 自发进行(填“能”、“不能”)。
②恒温恒容情况下,下列说法能判断反应Ⅳ达到平衡的是___________ 。
A.气体物质中碳元素与氧元素的质量比不变
B.容器内浓度保持不变
C.容器内气体密度不变
D.容器内气体的平均摩尔质量不变
(2)工艺1需先合成甲醇。在不同压强下,按照投料合成甲醇,实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如下图甲、乙所示。
①下列说法正确的是___________ 。
A.图甲纵坐标表示的平衡产率
B.
C.为了同时提高的平衡转化率和的平衡产率,应选择低温、高压条件
D.一定温度压强下,提高的平衡转化率的主要方向是寻找活性更高的催化剂
②图乙中,某温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是___________ 。
(3)对于合成甲醇的反应: ,一定条件下,单位时间内不同温度下测定的转化率如图丙所示。温度高于时,随温度的升高转化率降低的原因可能是___________ 。
(4)和都是比较稳定的分子,科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化,其原理如图丁所示,两电极均为惰性电极。
图丁
①电极M为电源的___________ 极;
②电极R上发生的电极反应为___________ 。
(1)利用合成二甲醚有两种工艺。
工艺1:涉及以下主要反应:
Ⅰ.甲醇的合成:
Ⅱ.逆水汽变换:
Ⅲ.甲醇脱水:
工艺2:利用直接加氢合成(反应Ⅳ)
①据上述信息可知反应Ⅳ的热化学方程式为
②恒温恒容情况下,下列说法能判断反应Ⅳ达到平衡的是
A.气体物质中碳元素与氧元素的质量比不变
B.容器内浓度保持不变
C.容器内气体密度不变
D.容器内气体的平均摩尔质量不变
(2)工艺1需先合成甲醇。在不同压强下,按照投料合成甲醇,实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如下图甲、乙所示。
①下列说法正确的是
A.图甲纵坐标表示的平衡产率
B.
C.为了同时提高的平衡转化率和的平衡产率,应选择低温、高压条件
D.一定温度压强下,提高的平衡转化率的主要方向是寻找活性更高的催化剂
②图乙中,某温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是
(3)对于合成甲醇的反应: ,一定条件下,单位时间内不同温度下测定的转化率如图丙所示。温度高于时,随温度的升高转化率降低的原因可能是
(4)和都是比较稳定的分子,科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化,其原理如图丁所示,两电极均为惰性电极。
图丁
①电极M为电源的
②电极R上发生的电极反应为
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6 . NO催化生成的过程由以下三步基元反应构成:
第1步: ;
第2步: ;
第3步:
第1步: ;
第2步: ;
第3步:
下列说法正确的是。
A.第2步是总反应的决速步 |
B.三步基元反应都是放热反应 |
C.该过程共有两种中间产物 |
D.总反应的焓变为 |
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2023-07-31更新
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473次组卷
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7卷引用:江苏省淮安市2022-2023学年高二上学期期末考试化学试题
江苏省淮安市2022-2023学年高二上学期期末考试化学试题(已下线)专题07 化学能与热能、电能-【好题汇编】备战2023-2024学年高二化学上学期期末真题分类汇编(江苏专用)江苏省苏州震泽中学2023~2024学年高二上学期10月月考化学试题江苏省苏州市吴江市高级中学2023-2024学年高二上学期10月月考化学试题福建省莆田第七中学、第十一中学、第十五中学等校2023-2024学年高二上学期期末联考化学试题福建省福州高新区第一中学(闽侯县第三中学)2023-2024学年高二上学期12月月考化学试题福建省福州市闽 闽侯县第一中学2023-2024学年高二上学期12月月考化学试题
7 . CO2循环再利用制备甲烷、甲醇等有机燃料,变废为宝历来是化学重要的研究领域。为了减少CO2的排放,可用下列方法把CO2转化成燃料,试回答下列问题:
反应I:
反应II:
反应III:
(1)计算可知___________ 。
(2)某温度下,在固定容积为2.0L的密闭容器中充入0.8mol的CO2和2.4mol的H2,按反应I进行反应,测得CO2和CH3OH的物质的量随时间变化如图1:
①0~2min内,用CH3OH表示的反应速率为___________ ,该反应达到最大限度时H2的转化率为___________ ,此时CH3OH在平衡混合物中的体积分数为___________ 。
②下列措施可以提高该化学反应速率的是___________ (填选项序号)。
A.升高温度 B.容器体积不变,充入He
C.增大容器的体积 D.容器体积不变,充入更多的H2(g)
③下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是___________ 。
A.反应中CO2与CH3OH的物质的量之比为1:1
B.
C.混合气体的压强不随时间的变化而变化
D.混合气体的密度不再改变
(3)H2还原CO电化学法制备甲醇(见反应III)的工作原理如图2所示:电池工作过程中H+通过质子膜向___________ (填“左”或者“右”)移动,通入CO的一端发生的电极反应式为___________ 。
反应I:
反应II:
反应III:
(1)计算可知
(2)某温度下,在固定容积为2.0L的密闭容器中充入0.8mol的CO2和2.4mol的H2,按反应I进行反应,测得CO2和CH3OH的物质的量随时间变化如图1:
①0~2min内,用CH3OH表示的反应速率为
②下列措施可以提高该化学反应速率的是
A.升高温度 B.容器体积不变,充入He
C.增大容器的体积 D.容器体积不变,充入更多的H2(g)
③下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是
A.反应中CO2与CH3OH的物质的量之比为1:1
B.
C.混合气体的压强不随时间的变化而变化
D.混合气体的密度不再改变
(3)H2还原CO电化学法制备甲醇(见反应III)的工作原理如图2所示:电池工作过程中H+通过质子膜向
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8 . 氢能是一种绿色能源,目前有多种方法可以制氢或储氢。
(1)基催化剂可用于甲烷水蒸气重整制氢,反应过程如图1。
①由如图1可知,该制氢的过程用文字描述为___________ 。
②Pistonesi等对反应过程提出了以下反应机理,写出Ⅱ的转化过程。
I. Ⅱ.___________
Ⅲ. Ⅳ.
V. Ⅵ.
注:*表示催化剂或者微粒吸附在催化剂上。
(2)镁铝合金是一种潜在的贮氢材料。
①该合金在一定条件下完全吸氢生成中的化合价为___________ 。
②是一种单层的二维材料,二维晶胞如图2所示,虚线之间夹角为或,距离每个○距离最近的有___________ 个。
(3)甘油、水蒸气、氧气自热式催化重整制氢时无需加热,主要反应如下:
反应I:
反应Ⅱ:
①___________ 。
②反应I、Ⅱ消耗的总量一定时,反应Ⅱ的比例过多、过少都不利于制氢,原因是___________ 。
③除外,可能还会产生等副产物,为了提高原子利用率,最要抑制的生成,原因是___________ 。
(1)基催化剂可用于甲烷水蒸气重整制氢,反应过程如图1。
①由如图1可知,该制氢的过程用文字描述为
②Pistonesi等对反应过程提出了以下反应机理,写出Ⅱ的转化过程。
I. Ⅱ.
Ⅲ. Ⅳ.
V. Ⅵ.
注:*表示催化剂或者微粒吸附在催化剂上。
(2)镁铝合金是一种潜在的贮氢材料。
①该合金在一定条件下完全吸氢生成中的化合价为
②是一种单层的二维材料,二维晶胞如图2所示,虚线之间夹角为或,距离每个○距离最近的有
(3)甘油、水蒸气、氧气自热式催化重整制氢时无需加热,主要反应如下:
反应I:
反应Ⅱ:
①
②反应I、Ⅱ消耗的总量一定时,反应Ⅱ的比例过多、过少都不利于制氢,原因是
③除外,可能还会产生等副产物,为了提高原子利用率,最要抑制的生成,原因是
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解题方法
9 . 回收利用含硫烟气有利于节约资源、保护环境。
Ⅰ.含的烟气回收
(1)将一部分含的烟气在空气中燃烧,将燃烧所得产物与剩余烟气混合,冷却后可回收得到硫磺()。该工艺中涉及反应如下:
反应1:;
反应2:;
反应3:;
①反应的_______ 。
②相同条件下需控制反应1与反应2中的烟气体积比为的原因是_______ 。
Ⅱ.含的烟气回收
(2)以为催化剂,用还原制S。其他条件一定,改变起始时与的比例,反应相同时间,测得S的产率随温度的变化关系如图所示。500℃,时硫的产率比时小的原因可能是_______ 。
(3)以炭基材料为催化剂,在炭表面被氧气催化氧化为,再转化为硫酸盐等。
①炭基材料脱硫涉及反应:,下列关于该反应的说法正确的是_______ (填字母序号)
a.通入过量空气,可提高的平衡转化率
b.当时,可判断反应达到平衡
c.使液化从平衡体系中分离,能加快正反应速率,增大转化率
②450℃、在催化下,和的反应过程是按照如下两步完成的:
反应Ⅰ:_______(快反应)
反应Ⅱ:(慢反应)
请补充上述反应Ⅰ的化学方程式_______ ,决定总反应速率快慢的是反应_______ (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
Ⅰ.含的烟气回收
(1)将一部分含的烟气在空气中燃烧,将燃烧所得产物与剩余烟气混合,冷却后可回收得到硫磺()。该工艺中涉及反应如下:
反应1:;
反应2:;
反应3:;
①反应的
②相同条件下需控制反应1与反应2中的烟气体积比为的原因是
Ⅱ.含的烟气回收
(2)以为催化剂,用还原制S。其他条件一定,改变起始时与的比例,反应相同时间,测得S的产率随温度的变化关系如图所示。500℃,时硫的产率比时小的原因可能是
(3)以炭基材料为催化剂,在炭表面被氧气催化氧化为,再转化为硫酸盐等。
①炭基材料脱硫涉及反应:,下列关于该反应的说法正确的是
a.通入过量空气,可提高的平衡转化率
b.当时,可判断反应达到平衡
c.使液化从平衡体系中分离,能加快正反应速率,增大转化率
②450℃、在催化下,和的反应过程是按照如下两步完成的:
反应Ⅰ:_______(快反应)
反应Ⅱ:(慢反应)
请补充上述反应Ⅰ的化学方程式
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解题方法
10 . 通过反应Ⅰ:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g),可将有机氯化工业的副产品HCl转化为Cl2。在0.2MPa、反应物起始物质的量比=2条件下,不同温度时HCl转化率如图所示(图中虚线表示相同条件下HCl的平衡转化率随温度的变化)。向反应体系中加入CuCl2,能加快反应速率。
反应Ⅱ:2CuCl2(s)+O2(g)=2CuO(s)+2Cl2(g) △H=125.6kJ•mol-1
反应Ⅲ:CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) △H=-120.0kJ•mol-1
下列说法正确的是
反应Ⅱ:2CuCl2(s)+O2(g)=2CuO(s)+2Cl2(g) △H=125.6kJ•mol-1
反应Ⅲ:CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) △H=-120.0kJ•mol-1
下列说法正确的是
A.反应Ⅰ的△H=5.6kJ•mol-1 |
B.230至300℃时,HCl转化率降低是因为温度升高,平衡向逆反应方向移动 |
C.保持其他条件不变,400℃时,使用CuCl2,能使HCl转化率从X点的值升至Y点的值 |
D.在0.2MPa、400℃条件下,若起始<2条件下,HCl的转化率可能达到Y点的值 |
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