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解析
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1 . 合成氨的工艺流程一般分三步:第一步为原料气的制备,将天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气;第二步为净化,主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程;第三步为氨合成,将纯净的氢氮混合气压缩,增大压强,在催化剂的作用下合成氨。

已知几种物质的燃烧热如表所示:
物质
燃烧热-285.5-890.3-283-393.5
回答下列问题:
(1)的汽化热()为+44 kJ·mol,则“一次转化”过程中生成CO的热化学方程式为_________
(2)“二次转化”时进口处混合气的温度在1200℃左右,随后混合气开始急剧升温,而在出口处混合气的温度降到1000℃左右,试解释其原因:_________
(3)整个流程图中有两处循环,一处是循环,还有一处循环,请在流程图上标出循环方向和循环物质_________
(4)合成氨反应过程中的能量变化如图所示,图中A、C分别表示__________________,E的大小对该反应的反应热_________(填“有”或“无”)影响。该反应常用铁作催化剂,其反应机理可能为在催化剂表面反应生成,接着催化剂吸附的氢气不断与作用,最后生成,该催化循环机理的化学方程式可表示为_________
2 . 甲烷及其衍生物在国民经济中有着重要的作用。回答下列问题:
(1)研究表明在催化剂存在下可发生反应制得合成气:   
已知:①   
   
   
则上述制取合成气反应的_______,利于反应自发进行的条件是_______(填“高温”或“低温”)。
(2)在T℃,向VL体积恒定的密闭容器中,充入10mol和15mol发生反应
①为了加快该反应的速率,下列措施可行的是_______(填字母)。
A.按原比例充入       B.缩小容器体积
C.增大反应物与催化剂的接触面积       D.移出产物CO、
②起始时容器内的总压强为25kPa,测得t min后反应达到平衡,的平衡转化率为60%。则从起始到平衡反应的平均速率_______,在该温度下反应的平衡常数_______(为以分压表示的平衡常数,气体分压=气体总压×体积分数)。
(3)下列能说明反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
A.混合气体的密度保持不变
B.的物质的量保持不变
C.容器内混合气体原子总数不变
D.每生成1molCO的同时消耗1mol
(4)甲醇是重要的化工原料。利用CO与合成甲醇,其反应的化学方程式为。在一容积可变的密闭容器中按一定的投料比充入CO与,在催化剂作用下发生反应生成甲醇。CO的平衡转化率(a)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。

①该反应平衡常数大小:_______(填“>”或“<”)。
②图中压强_______(填“>”或“<”)。
2022-11-10更新 | 74次组卷 | 1卷引用:山西省吕梁市孝义市2022-2023学年高二上学期期中考试化学试题
3 . 参考下列图表和有关要求回答问题:

                              图Ⅰ
(1)图Ⅰ是1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1的变化是_______,ΔH的变化是_______(填“增大”、“减小”、“不变”)。请写出NO2和CO反应的热化学方程式:_______
(2)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:,其化学平衡常数K和温度t的关系如表所示:
t/℃70080083010001200
K0.60.91.01.72.6
①该反应的化学平衡常数表达式为K=_______
②该反应为反应_______(填“吸热”或“放热)。
③某温度下,平衡浓度符合下式:,试判断此时的温度为_______℃。
④在800℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为,则下一时刻,反应向_______(填“正向”、“逆向”或“平衡”)进行。
(3)已知常温时红磷比白磷稳定,比较下列反应中的大小:_______(填“>”或“<”)。
   
   
4 . 锆(Zr)是一种适用于霰弹枪的金属燃烧剂,在一定温度下,锆能与氧气、氮气、水蒸气等发生反应。已知一些反应如下:
①Zr(s)+O2(g)=ZrO2(s)       △H1
②2Zr(s)+N2(g)=2ZrN(s)       △H2
③Zr(s)+2H2O(g)=ZrO2(s)+2H2(g)       △H3
则2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)分解的焓变为
A.△H1+△H2-△H3B.△H1-△H3C.△H1-△H2+△H3D.△H3-△H1
5 . 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)。
6 . 二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”,由合成气制备二甲醚的主要原理如下:
①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH1=-90.7 kJ·mol-1 K1
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5 kJ·mol-1 K2
③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2 kJ·mol-1 K3
回答下列问题:
(1)反应3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=___________kJ·mol-1;该反应的平衡常数K=___________(用K1、K2、K3表示)。
(2)下列措施中,能提高(1)中CH3OCH3产率的有___________
A.使用过量的CO       B.升高温度       C.增大压强
(3)一定温度下,将0.2 mol CO和0.1 mol H2O(g)通入2 L恒容密闭容器中,发生反应③,5 min后达到化学平衡,平衡后测得H2的体积分数为0.1.则0~5 min内v(H2O)=___________,CO的转化率α(CO)=___________
(4)将合成气以=2通入1 L的反应器中,一定条件下发生反应:4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH,其中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图1所示,下列说法正确的是___________(填字母)。

   

A.ΔH<0       B.p1>p2>p3        C.若在p3和316 ℃时,起始时=3,则平衡时,α(CO)小于50%
(5)采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu­Mn的合金),利用CO和H2制备二甲醚(DME)。观察图2,当约为___________时最有利于二甲醚的合成。

7 . Ⅰ.在氮及其化合物的化工生产中,对有关反应的反应原理进行研究有着重要意义。
(1)一定温度下,将2 mol N2和6 mol H2置于1 L的恒容密闭容器中发生如下反应:,测得不同温度、不同时间段内合成氨反应中N2的转化率,数据如下:
1小时2小时3小时4小时
T130%50%80%80%
T235%60%ab

①上表中T1_______T2(用含“>”“<”“=”的关系式表示),其中a、b、80%三者的大小关系是_______(用含“>”“<”“=”的关系式表示)。
②研究表明,合成氨的速率与相关物质的浓度关系为,k为速率常数。以下说法正确的是_______(填字母序号)。
A.升高温度,k值增大
B.T2℃时若容器内混合气体平均相对分子质量为12且保持不变,则反应达到平衡状态
C.一定温度下将原容器中的NH3及时分离出来可使v减小
D.合成氨达到平衡后,增大c(N2)可使正反应速率在达到新平衡的过程中始终增大
③已知某温度下该反应达平衡时各物质均为1 mol,容器容积为1 L,保持温度和压强不变,又充入3 mol N2后,平衡_______(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)。
Ⅱ.甲醚(CH3OCH)是重要的化工原料,可用CO和H2制得,总反应的热化学方程式如为。该过程可分为以下两步反应完成:
甲醇合成反应:_______。
甲醇脱水反应:
(2)起始时向容器中投入2 mol CO和4 mol H2,测得某时刻上述总反应中放出的热量为51.5 kJ,此时CO的转化率为_______
(3)请写出甲醇合成反应的热化学方程式:_______
(4)在一定条件下,将CO和H2按体积比1:2充入恒容密闭容器中,反应生成CH3OCH3(g)和H2O(g)。下列能说明该反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
a.混合气体的总物质的量保持不变
b.混合气体的密度保持不变
c.CH3OCH3(g)和H2O(g)的物质的量之比保持不变
d.每生成1 mol CH3OCH3(g),同时生成2 mol CO
2022-12-07更新 | 40次组卷 | 1卷引用:山西省晋中市平遥县第二中学校2021-2022学年高二上学期期中考试化学试题
8 . 已知:与不足量的反应时,生成S和。根据以下三个热化学方程式:

   
   
三者大小关系正确的是
A.B.
C.D.
2023-12-03更新 | 479次组卷 | 24卷引用:山西省怀仁市2021-2022学年高二上学期期中化学试题
9 . “一碳化学”的研究对象为含有一个碳原子的物质,如CO、CO2、CH4等,“一碳化学”在消除二氧化碳排放、有效降低全球变暖风险中具有十分广泛的应用。请完成下列各题:。
(1)CH4与CO2反应可获得应用广泛的合成气(CO和H2):CH4+CO2=2CO+2H2
已知:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-820kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41kJ·mol-1
③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3=-566kJ·mol-1
则反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的ΔH=_______kJ·mol-1。其正反应的活化能为EakJ·mol-1,则逆反应的活化能为_______kJ·mol-1。该反应自发进行的条件是_______(填“高温”“低温”或“任意条件”)。
(2)一定条件下,将CO2与H2的混合气体通过催化剂可实现将CO2转变为二甲醚(CH3OCH3)(g),同时有H2O(g)生成。在某压强下,在不同温度、不同投料比时,CO2与H2反应生成二甲醚的反应中,CO2的平衡转化率如图甲所示:

①写出该反应的化学方程式:_______
②T1温度下,在2L密闭容器中充入18mol原料气,5min后反应达到D点,则0~5min内的平均反应速率v(CH3OCH3)=_______
③若T1<T2,则反应的ΔH_______(填“<”“>”或“=”)0;T1温度下D点所对应反应的平衡常数为_______(保留两位小数);KA、KB、KC三者之间的大小关系为_______
(3)中国科学家首次用CO2高效合成乙酸,其反应路径如图乙所示:

①根据图示,写出总反应的化学方程式:_______
②原料中的CH3OH可通过电解法由CO2制取,用稀硫酸作电解质溶液,写出生成CH3OH的电极反应式:_______
2022-08-20更新 | 103次组卷 | 1卷引用:山西省怀仁市第一中学2021-2022学年高二上学期期中理科综合化学试题
10 . 造成大气污染的NOx、SO2主要来自于汽车尾气及工厂废气的排放,对其进行处理是我们研究的重要课题。
(1)某汽车安装的尾气净化装置工作原理如图所示。下列叙述错误的是_______(填字母)。
A.Pd-Pore催化剂可提高尾气净化反应的平衡转化率
B.NOx的生成主要是与汽油燃烧不充分有关
C.在此变化过程中,NOx被还原
D.在催化剂的作用下,CO、NOx、C3H8都转化为无毒的物质
(2)已知:2C(s)+O2(g)2CO(g)     ΔH1=-221.0kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)2NO(g)     ΔH2=+180.5kJ·mol-1
2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH3=-746.0kJ·mol-1
则用焦炭还原NO生成无污染气体的热化学方程式为_______
(3)我国科学家在天然气脱硫研究方面取得了新进展,利用如图装置可发生反应:H2S+O2=H2O2+S↓。

①装置中H+_______池迁移。
②写出乙池溶液中发生反应的离子方程式_______
(4)铈元素(Ce)常见有+3、+4两种价态。NO可以被含Ce4+的溶液吸收,生成含有Ce3+的吸收液,反应的离子方程式为_______;现采用电解法将上述吸收液中的转化为无毒物质,同时再生Ce4+,其原理如图所示。

①Ce4+从电解槽的_______(填字母代号)口流出。
②写出阴极的电极反应式:_______
共计 平均难度:一般