1 . 天然气、石油钻探过程会释放出、等气体。
Ⅰ.某种将和共活化的工艺涉及反应如下:
①
②
③
④
恒压密闭容器中,反应物的平衡转化率、部分生成物的选择性与温度关系如图所示。
已知:ⅰ.和的初始物质的量相等;
ⅱ.COS的选择性,的选择性;
ⅲ.产率=转化率×选择性。回答下列问题:
(1)_______ 。
(2)温度高于时,的转化率大于,原因是_______ 。
(3)达到平衡时,反应体系中_______ 。
(4)催化剂对反应②具有高选择性,通过理论计算得到反应的主要路径如下图。请在答题纸对应区域绘出 过渡态的示意图_______ 。Ⅱ.我国科学家设计了一种协同转化装置,实现对天然气中和的高效去除,其中电极分别为石墨烯(石墨烯包裹的)和石墨烯。过程如图所示:(5)出口气体组成为_______ 。
(6)阳极区发生反应为:
①;
②_______ 。
(7)工作时,石墨烯电极区的基本保持不变,原因是_______ 。
Ⅰ.某种将和共活化的工艺涉及反应如下:
①
②
③
④
恒压密闭容器中,反应物的平衡转化率、部分生成物的选择性与温度关系如图所示。
已知:ⅰ.和的初始物质的量相等;
ⅱ.COS的选择性,的选择性;
ⅲ.产率=转化率×选择性。回答下列问题:
(1)
(2)温度高于时,的转化率大于,原因是
(3)达到平衡时,反应体系中
(4)催化剂对反应②具有高选择性,通过理论计算得到反应的主要路径如下图。
(6)阳极区发生反应为:
①;
②
(7)工作时,石墨烯电极区的基本保持不变,原因是
您最近半年使用:0次
2 . 研发二氧化碳的利用技术,将二氧化碳转化为能源是减轻环境污染和解决能源问题的方案之一、回答下列问题:
(1)利用CO2合成二甲醚有两种工艺。
工艺1:
涉及以下主要反应:
反应Ⅰ.甲醇的合成:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0kJ/mol
反应Ⅱ.逆水汽变换:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.0kJ/mol
反应Ⅲ.甲醇脱水:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H3=-23.5kJ/mol
工艺2:反应Ⅳ.2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H
①△H=___________ kJ/mol,反应Ⅳ在___________ (填“低温”“高温”或“任意温度”)下自发进行。
②反应Ⅳ的活化能Ea(正)___________ (填“>”“<"或“=”)Ea(逆)。
③在恒温恒容的密闭容器中,下列说法能判断反应Ⅳ达到平衡的是___________ (填标号)。
A.气体物质中碳元素与氧元素的质量比不变
B.容器内CH3OCH3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)在不同压强下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料合成甲醇(反应Ⅰ),实验测得CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如图甲、乙所示。①下列说法正确的是___________ (填标号)。
A.图甲纵坐标表示CH3OH的平衡产率
B.p1<p2<p3
C.为了同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,应选择低温、高压条件
D.一定温度、压强下,提高CO2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)在T1温度下,将3molCO2和7molH2充人2L的恒容密闭容器中发生反应Ⅰ和Ⅳ,达到平衡状态时CH3OH(g)和CH3OCH3(g)的物质的量分别为1mol和0.5mol。
①反应经过10min达到平衡,0~10min内CO2的平均反应速率v(CO2)=___________ mol/(L·min)。
②T1温度时反应Ⅰ的平衡常数K=___________ 。
(1)利用CO2合成二甲醚有两种工艺。
工艺1:
涉及以下主要反应:
反应Ⅰ.甲醇的合成:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0kJ/mol
反应Ⅱ.逆水汽变换:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.0kJ/mol
反应Ⅲ.甲醇脱水:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H3=-23.5kJ/mol
工艺2:反应Ⅳ.2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H
①△H=
②反应Ⅳ的活化能Ea(正)
③在恒温恒容的密闭容器中,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CH3OCH3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)在不同压强下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料合成甲醇(反应Ⅰ),实验测得CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如图甲、乙所示。①下列说法正确的是
A.图甲纵坐标表示CH3OH的平衡产率
B.p1<p2<p3
C.为了同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,应选择低温、高压条件
D.一定温度、压强下,提高CO2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)在T1温度下,将3molCO2和7molH2充人2L的恒容密闭容器中发生反应Ⅰ和Ⅳ,达到平衡状态时CH3OH(g)和CH3OCH3(g)的物质的量分别为1mol和0.5mol。
①反应经过10min达到平衡,0~10min内CO2的平均反应速率v(CO2)=
②T1温度时反应Ⅰ的平衡常数K=
您最近半年使用:0次
解题方法
3 . 通过不同方式转化为高附加值化学品有利于实现“双碳目标”,其中加氢转化为二甲醚()是常见的一种方式,其反应过程如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)加氢制反应的热化学方程式为___________ 。
(2)进料比时,不同压强下平衡转化率随温度的变化关系如图所示。①四条曲线对应压强、、和由大到小的顺序为___________ ,判断依据是___________ 。②压强为时,平衡转化率随温度升高先减小后增大,原因是___________ 。(3)上图中,当反应温度高于350℃时几条曲线重合,说明此时的转化率不受压强影响,原因是___________ 。
(4)反应Ⅱ和反应Ⅲ的平衡常数()随温度变化关系如图2所示,表示反应Ⅱ的曲线为___________ (填“a”或“b”)。恒温恒压条件下,向体系中通入和,达到平衡时转化率为50%,为0.07mol,该条件下生成的CO可以忽略不计,则的物质的量为___________ mol,加氢制的反应用摩尔分数表示的平衡常数___________ (列出计算式)。(已知反应的,物质i的摩尔分数。)
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)加氢制反应的热化学方程式为
(2)进料比时,不同压强下平衡转化率随温度的变化关系如图所示。①四条曲线对应压强、、和由大到小的顺序为
(4)反应Ⅱ和反应Ⅲ的平衡常数()随温度变化关系如图2所示,表示反应Ⅱ的曲线为
您最近半年使用:0次
今日更新
|
367次组卷
|
3卷引用:河南省周口市2024届高三二模理综-化学试题
4 . 氮、碳化合物转化是环境科学研究热点课题之一。“双碳”目标大背景下,采取高效经济方式利用CO2对人类社会发展具有重要意义。
(1)CO2催化加氢可合成乙烯,反应为2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H4(g)+4H2O(g) ΔH<0,在恒压密闭容器中,起始充入2molCO2(g)和6molH2(g)发生反应,不同温度下达到平衡时各组分的体积分数随温度的变化如图所示。①a、b、c三点的平衡常数由大到小为:_______ (用Ka、Kb、Kc表示)。
②表示C2H4体积分数随温度变化的曲线是_______ (填“k”“l”“m”“n”)。
③若d表示240℃时某时刻H2的体积分数,保持温度不变,则反应向_______ (填“正”或“逆”)反应方向进行。
(2)低碳烯烃是基础有机化工原料,工业上可利用合成气间接或直接制取。其间接制取的主要反应方程式如下:
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(l) ΔH1=-116kJ·mol-1
2CH3OH(l)⇌C2H4(g)+2H2O(l) ΔH2=-35kJ·mol-1
H2O(g)⇌H2O(l) ΔH3=-44kJ·mol-1
①写出用CO(g)和H2(g)直接制取低碳烯烃C2H4(g)和H2O(g)的热化学方程式:_______ 。
②将He、CO和H2以体积比为1∶1∶2充入密闭容器中直接制取乙烯,CO的平衡转化率与温度的关系如图所示,则p1_______ p2(填“>”“<”或“=”),M点的正反应速率_______ N点的逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。在500K,压强为p1的条件下,该反应的Kp=_______ (列出计算式)。
(1)CO2催化加氢可合成乙烯,反应为2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H4(g)+4H2O(g) ΔH<0,在恒压密闭容器中,起始充入2molCO2(g)和6molH2(g)发生反应,不同温度下达到平衡时各组分的体积分数随温度的变化如图所示。①a、b、c三点的平衡常数由大到小为:
②表示C2H4体积分数随温度变化的曲线是
③若d表示240℃时某时刻H2的体积分数,保持温度不变,则反应向
(2)低碳烯烃是基础有机化工原料,工业上可利用合成气间接或直接制取。其间接制取的主要反应方程式如下:
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(l) ΔH1=-116kJ·mol-1
2CH3OH(l)⇌C2H4(g)+2H2O(l) ΔH2=-35kJ·mol-1
H2O(g)⇌H2O(l) ΔH3=-44kJ·mol-1
①写出用CO(g)和H2(g)直接制取低碳烯烃C2H4(g)和H2O(g)的热化学方程式:
②将He、CO和H2以体积比为1∶1∶2充入密闭容器中直接制取乙烯,CO的平衡转化率与温度的关系如图所示,则p1
您最近半年使用:0次
5 . 加热分解可以制备活性。
已知:热分解反应如下:
①
②
③
回答下列问题:
(1)___________ (用、、表示)。
(2)在空气中热失重图像如图1所示(、、对应的物质为纯净物且、对应的是氧化物),段固体分解产生的气体是___________ (填电子式);段的化学方程式为___________ 。(3)某温度下,在真空密闭容器中投入足量的,发生反应①,时,温度不变,将容器体积缩小为原来的四分之一后保持体积不变,再次达到平衡状态,如图2所示,A点可能移动到___________ (填“B”“C”或“D”)点,判断依据是___________ 。(4)一定温度下,在恒容密闭容器中投入足量的粉末发生反应①,下列情况表明反应已达到平衡状态的是___________ (填标号)。
a.气体密度不随时间变化 b.气体相对分子质量不随时间变化
c.固体质量不随时间变化 d.浓度不随时间变化
(5)已知:
①几种物质相对能量如下:
则该反应___________ 。
②在密闭容器中充入足量和,发生上述反应。测得平衡体系中体积分数与压强、温度关系如图所示,___________ (填“>”“<”或“=”)。温度下,点平衡常数为___________ (用表示)。提示:用分压计算的平衡常数为,分压总压物质的量分数。
已知:热分解反应如下:
①
②
③
回答下列问题:
(1)
(2)在空气中热失重图像如图1所示(、、对应的物质为纯净物且、对应的是氧化物),段固体分解产生的气体是
a.气体密度不随时间变化 b.气体相对分子质量不随时间变化
c.固体质量不随时间变化 d.浓度不随时间变化
(5)已知:
①几种物质相对能量如下:
物质 | ||||
相对能量 | -894 | 0 | -959 | -393.5 |
②在密闭容器中充入足量和,发生上述反应。测得平衡体系中体积分数与压强、温度关系如图所示,
您最近半年使用:0次
6 . 某团队报道了高温富水环境下,催化丙烷氧化脱氢原理,涉及反应如下:
i.
ii.
回答下列问题:
(1)上述反应过程中涉及的C、N、O元素可以组成多种配体,如CO、、等,CO、的配位原子是C,而的配位原子是N,简述其原因___________ 。
(2)已知:丙烷、丙烯的燃烧热分别为、。18g液态水变为吸收热量44kJ。则___________ 。下列关于反应i自发性判断正确的是___________ (填标号)。
A.任何温度都能自发进行 B.任何温度都不能自发进行
C.在较高温度下能自发进行 D.在较低温度下能自发进行
(3)已知反应i速率方程为(k为速率常数只与温度、催化剂有关;α、β、γ、δ为反应级数,可以为正数、负数或分数)。
①一定温度下,反应速率与浓度()关系如下表所示:
根据数据计算,α+β+γ+δ=___________ 。
②速率常数与温度、活化能关系式为(R、C为常数,T为温度,为活化能且不随温度变化而变化)。在不同催化剂Cat1、Cat2作用下,Ink与关系如图:催化效率较大的催化剂是___________ (填“Cat1”或“Cat2”)。
(4)在密闭容器中充入和,仅发生上述反应i和ii,测得丙烷的平衡转化率与温度、压强关系如图所示:①随着温度升高,不同压强下丙烷转化率趋向相等,其主要原因可能是___________ 。
②下,A点丙烯的选择性为80%(选择性等于丙烯的物质的量与丙烷转化的总物质的量之比)。B点时,反应ii的压强平衡常数___________ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(5)在熔融碳酸钠中,丙烷-空气燃料电池的放电效率高。该燃料电池放电时,负极的电极反应式为___________ 。
i.
ii.
回答下列问题:
(1)上述反应过程中涉及的C、N、O元素可以组成多种配体,如CO、、等,CO、的配位原子是C,而的配位原子是N,简述其原因
(2)已知:丙烷、丙烯的燃烧热分别为、。18g液态水变为吸收热量44kJ。则
A.任何温度都能自发进行 B.任何温度都不能自发进行
C.在较高温度下能自发进行 D.在较低温度下能自发进行
(3)已知反应i速率方程为(k为速率常数只与温度、催化剂有关;α、β、γ、δ为反应级数,可以为正数、负数或分数)。
①一定温度下,反应速率与浓度()关系如下表所示:
序号 | v | ||||
Ⅰ | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | k |
Ⅱ | 0.2 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 4k |
Ⅲ | 0.2 | 0.4 | 0.1 | 0.1 | 8k |
Ⅳ | 0.4 | 0.1 | 0.2 | 0.1 | 8k |
Ⅴ | 0.4 | 0.4 | 0.1 | 0.2 | 16k |
②速率常数与温度、活化能关系式为(R、C为常数,T为温度,为活化能且不随温度变化而变化)。在不同催化剂Cat1、Cat2作用下,Ink与关系如图:催化效率较大的催化剂是
(4)在密闭容器中充入和,仅发生上述反应i和ii,测得丙烷的平衡转化率与温度、压强关系如图所示:①随着温度升高,不同压强下丙烷转化率趋向相等,其主要原因可能是
②下,A点丙烯的选择性为80%(选择性等于丙烯的物质的量与丙烷转化的总物质的量之比)。B点时,反应ii的压强平衡常数
(5)在熔融碳酸钠中,丙烷-空气燃料电池的放电效率高。该燃料电池放电时,负极的电极反应式为
您最近半年使用:0次
名校
7 . 中国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成,CO2的捕集、利用与封存成为科学家研究的重要课题。
以CO2、C2H6为原料合成C2H4涉及的主要反应如下:
I.CO2(g)+C2H6(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g) ΔH=+177kJ·mol-1 (主反应)
II.C2H6(g)CH4(g)+H2(g)+C(s) ΔH=+9kJ·mol-1 (副反应)
(1)反应I的反应历程可分为如下两步:
i. C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) ΔH1 (反应速率较快)
ii. H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) ΔH2=+44kJ·mol-1 (反应速率较慢)
①∆H1=_______
②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)对反应I速率影响更大,原因是_______ 。
(2)向恒压密闭容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,发生主反应,温度对催化剂K-Fe-Mn/Si-2性能的影响如图所示,工业生产综合各方面的因素,反应选择800℃的原因是_______ 。(3)工业上也可用甲烷催化法制取乙烯,只发生反应如下:2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g) ΔH>0,温度T时,向2L的恒容反应器中充入2molCH4,仅发生上述反应,反应过程中CH4的物质的量随时间变化如图所示:实验测得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4)c2(H2),k正、k逆为速率常数,只与温度有关,T温度时,____ (用含有x的代数式表示);当温度升高时,k正增大m倍,k逆增大n倍,则m_____ n(填“>”、“<”或“=”)。
以CO2、C2H6为原料合成C2H4涉及的主要反应如下:
I.CO2(g)+C2H6(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g) ΔH=+177kJ·mol-1 (主反应)
II.C2H6(g)CH4(g)+H2(g)+C(s) ΔH=+9kJ·mol-1 (副反应)
(1)反应I的反应历程可分为如下两步:
i. C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) ΔH1 (反应速率较快)
ii. H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) ΔH2=+44kJ·mol-1 (反应速率较慢)
①∆H1=
②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)对反应I速率影响更大,原因是
(2)向恒压密闭容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,发生主反应,温度对催化剂K-Fe-Mn/Si-2性能的影响如图所示,工业生产综合各方面的因素,反应选择800℃的原因是
您最近半年使用:0次
解题方法
8 . 利用和合成甲醇(),在催化剂作用下涉及以下反应:
反应ⅰ
反应ⅱ
反应ⅲ
回答下列问题:
(1)反应ⅲ在______ (填“高温”、“低温”或“任意温度”)条件下能自发进行。
(2)反应ⅲ的反应历程如下图所示,图中数据表示微粒数目以及微粒的相对总能量,其中吸附在催化剂表面的物质用*标注,决定该过程的总反应速率的基元反应方程式为______ 。(3)对于上述和合成涉及的三个反应,下列说法正确的是______(填标号)。
(4)在恒压密闭容器中,按照投料发生反应ⅰ和反应ⅱ。
Ⅰ.反应达平衡时,测得转化率和甲醇的选择性随温度的变化如图1所示。①温度选择______ K(填“473”、“513”或“553”)时,反应体系内甲醇的产量最高。
②的平衡转化率随温度升高而增大的原因是______ 。
Ⅱ.用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数,随温度的倒数()的变化关系如图2所示。(已知:分压=总压×该气体的物质的量分数;压强的单位为kPa)③反应ⅱ的变化关系对应图2中______ (填“m”或“n”)。
④通过调整温度可调控平衡时的分压比值,A点对应温度下,平衡时,则______ kPa。
⑤当体系总压为10kPa时,B点对应温度下体系达到平衡时的转化率为80%,反应i的______ (用分数表示)。
反应ⅰ
反应ⅱ
反应ⅲ
回答下列问题:
(1)反应ⅲ在
(2)反应ⅲ的反应历程如下图所示,图中数据表示微粒数目以及微粒的相对总能量,其中吸附在催化剂表面的物质用*标注,决定该过程的总反应速率的基元反应方程式为
A.减小的浓度有利于提高的转化率 |
B.当气体的平均相对分子质量保持不变时,说明反应体系已达平衡 |
C.体系达平衡后,若压缩体积,则反应ⅰ平衡正向移动,反应ⅱ平衡不移动 |
D.选用合适的催化剂可以提高在单位时间内的产量 |
(4)在恒压密闭容器中,按照投料发生反应ⅰ和反应ⅱ。
Ⅰ.反应达平衡时,测得转化率和甲醇的选择性随温度的变化如图1所示。①温度选择
②的平衡转化率随温度升高而增大的原因是
Ⅱ.用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数,随温度的倒数()的变化关系如图2所示。(已知:分压=总压×该气体的物质的量分数;压强的单位为kPa)③反应ⅱ的变化关系对应图2中
④通过调整温度可调控平衡时的分压比值,A点对应温度下,平衡时,则
⑤当体系总压为10kPa时,B点对应温度下体系达到平衡时的转化率为80%,反应i的
您最近半年使用:0次
解题方法
9 . 二甲醚既是一种有机燃料,又是一种重要的有机化工原料。利用催化氢化制备二甲醚反应原理如下:
I.;
II.;
III.。
回答下列问题:
(1)_______ 。
(2)向初始温度为的某绝热恒容容器中充入,只发生反应III,平衡时的转化率为。
①下列事实能说明反应III已经达到平衡的是_______ (填选项字母)。
a.混合气体密度不再发生变化
b.容器内压强不再发生变化
c.的消耗速率等于的消耗速率
d.的体积分数不再发生变化
②若向该容器中充入和各,平衡时的转化率为,其中_______ (填“>”“=”或“<”)1。
③在催化剂条件下反应III的反应过程如图所示,“*”表示吸附在催化剂上。该催化过程的决速步骤为_______ (填“第一步”或“第二步”),判断的理由是_______ 。(3)向压强恒定为的某密闭容器中按物质的量比投入CO2和,发生催化氢化制备二甲醚系列反应。平衡转化率随温度变化如图所示:①图中能表示随温度变化的曲线是_______ (填“”或“”),原因为_______ 。
②已知温度下平衡时,的体积分数为。则平衡时的体积分数为_______ (保留三位有效数字);下反应的分压平衡常数_______ (用含的代数式表示)。
I.;
II.;
III.。
回答下列问题:
(1)
(2)向初始温度为的某绝热恒容容器中充入,只发生反应III,平衡时的转化率为。
①下列事实能说明反应III已经达到平衡的是
a.混合气体密度不再发生变化
b.容器内压强不再发生变化
c.的消耗速率等于的消耗速率
d.的体积分数不再发生变化
②若向该容器中充入和各,平衡时的转化率为,其中
③在催化剂条件下反应III的反应过程如图所示,“*”表示吸附在催化剂上。该催化过程的决速步骤为
②已知温度下平衡时,的体积分数为。则平衡时的体积分数为
您最近半年使用:0次
10 . 将催化转化成CO是实现资源化利用的关键步骤,发生的反应有
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ: ,0.1MPa,在密闭容器中按投料,平衡时各组分的摩尔分数[物质i的摩尔分数:,未计入]随温度的变化如图。下列说法不正确 的是
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ: ,0.1MPa,在密闭容器中按投料,平衡时各组分的摩尔分数[物质i的摩尔分数:,未计入]随温度的变化如图。下列说法
A.低温下有利于反应Ⅱ正向进行 | B.曲线b为 |
C.P点时反应Ⅰ的约为 | D.900℃时,适当增大体系压强,保持不变 |
您最近半年使用:0次