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解析
| 共计 8 道试题
1 . 硫化氢((H₂S))为易燃危化品,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸,并且硫化氢有剧毒。石油与天然气开采、石油化工、煤化工等行业废气中普遍含有硫化氢,需要回收处理并加以利用。根据所学知识回答下列问题:
(1)已知:Ⅰ.kJ⋅mol
Ⅱ.kJ⋅mol
Ⅲ.
若反应Ⅲ中正反应的活化能为,逆反应的活化能为,则______(填含ab的代数式)kJ⋅mol;在某恒温恒容体系中仅发生反应Ⅲ,下列叙述能说明反应Ⅲ达到平衡状态的是______(填标号)。
A.体系压强不再变化
B.断裂1 mol 键的同时断裂1 mol
C.混合气体的密度不再变化
D.
(2)利用工业废气生产的反应为。向某容器中充入1 mol、2mol ,体系起始总压强为kPa,保持体系总压强不变,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。

①图中表示的曲线是______(填标号)。
℃时,该反应的______(列出表达式即可,用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)。
(3)工业中先将废气与空气混合,再通入的混合液中,其转化过程如图2所示。
已知:25℃时,。则25℃时过程Ⅱ中的反应______(填“能”或“不能”)进行完全。(已知:通常情况下,反应平衡常数时,认为反应已进行完全)
(4)某科研小组将微电池技术用于去除废气中的,其装置如图3,主要反应:(FeS难溶于水),室温时,的条件下,研究反应时间对的去除率的影响。

图3


①装置中NaCl溶液的作用是______,FeS在______(填“正”或“负”)极生成。
②一段时间后,电流减小,单位时间内的去除率降低,可能的原因是____________
2024-01-03更新 | 67次组卷 | 1卷引用:山西省忻州市名校2023-2024学年高三上学期联合质量检测化学试卷
2 . 将二氧化碳转化为绿色液体燃料甲醇(CH3OH)是实现碳中和的一个重要途径。
I.我国科学家在含铂高效催化剂作用下把二氧化碳高效转化为清洁液态燃料――甲醇。
(1)该法利用CO₂制取甲醇的有关化学反应如下:
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) =-178kJ/mol   
②2CO(g)+O2(g)2CO2(g) =-566kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)2H2O(g) =-483.6kJ/mol
_____
Ⅱ.甲醇的制备原理为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) =-178kJ/mol
(2)对于该反应,可以同时提高反应速率和CH3OH产率的措施有_____(填字母序号)。
A.升高反应温度B.使用高效催化剂
C.增大体系压强D.移走CH3OH

(3)为探究CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的反应原理,进行如下实验:在一恒温,体积为2L恒容密闭容器中,充入1molCO2和4molH2,初始压强为8MPa,进行该反应(不考虑其它副反应)。10min时测得体系的压强为6.4MPa且不再随时间变化。回答下列问题:
①反应开始到10min时,= _____
②10min时,体系中CH₃OH的物质的量分数为_____%。
③该温度下的压强平衡常数_____(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)某科研小组研究不同催化剂对反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的影响,按:n(CO2):n(H2)=1:3投料,不同催化剂作用下,反应tmin时,CH3OH的产率随温度的变化如图所示:

①催化剂效果最佳的是_____(填“催化剂I”、“催化剂Ⅱ”),理由是_____
②d点()_____a点()(填“>”、“<”或“=”)。
3 . 在“碳达峰、碳中和”的目标引领下,减少排放实现的有效转化成为科研工作者的研究热点。根据以下几种常见的利用方法,回答下列问题。
I.以作催化剂,采用“催化加氢制甲醇”方法将其资源化利用。反应历程如下:
i.催化剂活化:(无活性)(有活性);
ii.在活化的催化剂表面同时发生如下反应:
①主反应:   
②副反应:   
(1)某温度下,在恒容反应器中,能说明反应①达到平衡状态的是_______(填序号)。
A.分别用表示的速率之比为3:1
B.混合气体的平均摩尔质量不变
C.混合气体的密度不变
D.的分压之比不变
(2)a.选择性随气体流速增大而升高的原因可能是_______。(已知:选择性)
b.某温度下,的混合气体以不同流速通过恒容反应器。气体流速增大可减少产物中的积累,从而减少催化剂的失活,请用化学方程式表示催化剂失活的原因:_______
(3)反应①、②的(K代表化学平衡常数)随(温度的倒数)的变化如图所示。

升高温度,反应的化学平衡常数_______(填“增大”或“减小”或“不变”)。
(4)恒温恒压密闭容器中,加入2mol和4mol,只发生反应①和反应②,初始压强为
a.在230℃以上,升高温度的平衡转化率增大,但甲醇的产率降低,原因是_______
b.在300℃发生反应,反应达平衡时,的转化率为50%,容器体积减小20%。则反应②用平衡分压表示的平衡常数Kp=_______(保留两位有效数字)。
II.利用干重整反应不仅可以对天然气资源综合利用,还可以缓解温室效应对环境的影响。该反应一般认为通过如下步骤来实现:
i.
ii.
上述反应中为吸附活性炭,反应历程的能量变化如图1所示:

(5)干重整反应的速率由决定_______(填“反应i”或“反应ⅱ”),干重整反应的热化方程式为_______。(选取图1中表示反应热)。
2022-11-19更新 | 148次组卷 | 1卷引用:山西省运城市2022-2023学年高三上学期期中调研测试化学试题
4 . TiN具有良好的导电和导热性,可用于高温结构材料和超导材料。可利用化学气相沉积技术来制备氮化钛。请回答下列问题:
(1)已知1200℃下,三种制备氮化钛反应的热化学方程式:
(ⅰ)
(ⅱ)
(ⅲ)
①已知反应(ⅳ),则_______
②利用反应ⅰ和ⅱ两种方式制备TiN时。反应ⅱ的反应趋势远大于ⅰ,其原因是_______
(2)在1200℃、130kPa反应条件下,将以物质的量之比1∶1∶2加入反应容器进行反应ⅲ。20min后反应达到平衡状态,平衡时混合气中的分压相等,则平衡转化率为_______(保留三位有效数字),0~20min之间,以分压表示的平均反应速率为_______
(3)制备氮化钛的原料氨气的合成。将投入到某刚性反应容器中,测得反应过程中的体积分数和反应体系的总压p随着温度的升高而变化的曲线如图:

①对于该可逆反应过程,下列有关说法正确的是_______(填序号)。
A.a、b、c三点时,该反应均处于平衡状态
B.m→n过程中,该反应平衡逆向移动
C.混合气体的平均摩尔质量M(b)>M(c)>M(a)
D.混合气体的密度
②x、y、m三点对应温度下的平衡常数由大到小的顺序为_______
③当温度为,该反应达到平衡时,以气体分压表示的该反应的平衡常数_______(列出计算式即可)。
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5 . (1)一定温度下,某体积不变的密闭容器进行的可逆反应:,下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是_________
①B的百分含量保持不变②体系的压强不再发生变化
③混合气体的平均分子量不变④混合气体的密度不变
⑤生成2n摩尔B同时生成n摩尔C
(2)一定条件下,向2L恒容密闭容器中加入3molA和1molB,发生反应.2min末该反应达到平衡,生成,并测得C的浓度为0.4mol/L.请回答下列问题:
①x=____________
②A的平衡转化率为__________
(3)下列表格中的各种情况,能用图的曲线表示的是___________
反应纵坐标
相同质量的氨,在同一容器中氨气的转化率400℃500℃
等质量钾、钠分别与足量水反应质量
在体积可变的恒压容器中,体积比1:3的氨气的浓度活性高的催化剂活性一般的催化剂
,在相同温度物质的量2个大气压10个大气压
(4)氮的氧化物是大气污染物之一,用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物,可防止空气污染.
已知:


若某反应的平衡常数表达式为,请写出此反应的热化学方程式______________
(5)25℃时,在体积为2L的恒容密闭容器中通入发生反应,若反应开始与结束时温度相同,数字压强仪显示反应过程中压强(p)随时间(t)的变化如图I所示,则_____(填“>”“<”或“=”)0:图Ⅱ是甲、乙两同学描绘上述反应的平衡常数的对数值与温度的变化关系图,其中正确的曲线是_________(填“甲”或“乙”),a值为_______________
2020-11-17更新 | 96次组卷 | 1卷引用:山西省怀仁市2020-2021学年高二上学期期中化学试题
6 . CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2),还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题:
(1)CH4-CO2催化重整反应为:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。
已知:C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJ·mol−1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJ·mol−1
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH=-111 kJ·mol−1
该催化重整反应的ΔH=______kJ·mol−1。有利于提高CH4平衡转化率的条件是____(填标号)。
A.高温低压B.低温高压C.高温高压D.低温低压
某温度下,在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为_______mol2·L−2
(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。
相关数据如下表:
积碳反应
CH4(g)=C(s)+2H2(g)
消碳反应
CO2(g)+C(s)=2CO(g)
ΔH/(kJ·mol−1)75172
活化能/
(kJ·mol−1)
催化剂X3391
催化剂Y4372
①由上表判断,催化剂X____Y(填“优于”或“劣于”),理由是_________________。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时,下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是________填标号)。

A.K、K均增加B.v减小,v增加
C.K减小,K增加D.v增加的倍数比v增加的倍数大
②在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5(k为速率常数)。在p(CH4)一定时,不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示,则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为________________
2018-06-09更新 | 14120次组卷 | 23卷引用:【全国百强校】山西省平遥中学2018-2019学年高二上学期期中考试化学试题
7 . 碳、氮及其化合物在生产生活中有着重要作用。请回答下列问题:
(1)用CH4 催化还原NOx 可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g) + 4NO2(g) 4NO(g)+CO2(g) + 2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·mol-1
CH4(g) + 4NO(g) 2N2(g)+CO2(g) + 2H2O(g) ΔH2
2 mol CH4 还原NO2 N2,整个过程中放出的热量为1 734 kJ,则ΔH2=____
(2)据报道,科学家在一定条件下利用Fe2O3与甲烷反应可制取纳米级的金属铁。其反应为Fe2O3(s) + 3CH4(g)2Fe(s) + 3CO(g) +6H2(g) ΔH>0。
若该反应在恒温恒压容器中进行,能表明该反应达到平衡状态的是____(填字母)。
a.CH4的转化率等于CO的产率
b.混合气体的平均相对分子质量不变
c.v(CO)v(H2#)的比值不变
d.固体的总质量不变
该反应达到平衡时某物理量随温度的变化如图所示,当温度由T1升高到T2时,平衡常数KA___KB(“>”、“<”“=”)。纵坐标可以表示的物理量有哪些___________

a.H2的逆反应速率
b.CH4的体积分数
c.混合气体的平均相对分子质量
(3)若向20 mL 0.01 mol·L-l的弱酸HNO2溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液,测得混合溶液的温度变化如图所示,下列有关说法正确的是____(填字母)。

a.该烧碱溶液的浓度为0.02 mol·L-1
b.该烧碱溶液的浓度为0.01 mol·L-1
c.HNO2的电离平衡常数:b>a
d.b点到c点,混合溶液中一直存在:c(Na+)>c(NO2)>c(OH-)>c(H+)
2017-11-25更新 | 267次组卷 | 1卷引用:山西省康杰中学2017-2018学年高二上学期期中考试化学试题
8 . 研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
(1)将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用于炼铁等。
已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH1=+489.0 kJ·mol1
C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH2=+172.5 kJ·mol1
则CO还原Fe2O3的热化学方程式为___________________________
(2)某实验将CO2和H2充入一定体积的密闭容器中,在两种不同温度条件下反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol1
测得CH3OH的物质的量随时间变化如图所示,回答问题:

①该反应的平衡常数表达式K=_______________
②曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为:K_________K(填“>”、“=”或“<”)。
③下列措施中能增大CO2转化率的是____________。(填序号)
A.升高温度B.充入He(g)使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离D.再充入一定量CO2

④下列图象正确且能表明在t时刻反应一定处于平衡状态的是__________。(填序号)
共计 平均难度:一般