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解析
| 共计 35 道试题
1 . 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 | 42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
2 . 中国“长征二号F”遥八运载火箭于北京时间11月1日清晨5时58分07秒在酒泉卫星发射中心载人航天发射场点火发射,火箭的第三级使用的推进剂是液氢和液氧。
已知下面在298K时的热化学方程式:
   
   
   
根据上面的热化学方程式完成下列问题;
(1)通过计算说明等质量的、C完全燃烧时放出热量最多的是_______,等物质的量、C完全燃烧时放出热量最多的是_______
(2)根据以上反应,则的焓变_______
(3)已知   ,试写出甲烷燃烧生成二氧化碳和水蒸气的热化学方程式_______
(4)若混合物的总物质的量为3mol,且完全燃烧放出2066.4kJ的能量,则_______
2022-09-07更新 | 185次组卷 | 1卷引用:山西省晋中市平遥县第二中学校2022-2023学年高二上学期8月质检化学试题
3 . 二甲醚又称甲醚,是一种十分重要的化工原料,在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独特的用途。一定条件下,利用合成气(CO、H2)合成二甲醚,其中主要包括以下三个相互联系的反应:
i.合成气合成甲醇:CO(g) +2H2 (g) CH3OH(g);
ii.甲醇脱水生成二甲醚:2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+ H2O(g);
iii.水煤气变换反应:CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+ H2(g)。
请回答下列问题:
(1)已知相关物质变化的焓变如图1所示,写出CO直接加氢合成二甲醚的热化学方程式: _______

(2)有研究者在催化剂(CuO/ZnO/Al2O3)、压强为5.0 MPa的条件下,由CO和H2直接制备二甲醚,结果如图2所示,其中CO转化率随温度升高而降低的原因是_______

(3)实验室模拟上述合成过程,在1 L恒容密闭容器中充入6 mol CO和6 mol H2,连续发生以上i、ii、iii反应,2 h后达到平衡,测得混合体系中各组分浓度如下表:
物质H2CH3OHH2OCO2
物质的量浓度/(mol·L-1)l.440. 780. 120.84
①平衡后,整个过程中CO的转化率为_______;v(CH3OCH3)=_______mol· L-1· h-1
②反应ii的K=_______(保留两位小数)。
(4)合成气可做燃料电池的燃料。一种熔融盐燃料电池的工作原理如图所示,电极A上H2参与的电极反应为 _______,假设催化炉产生的CO与H2的物质的量之比为2:1,电极A处产生的CO2有部分参与循环利用,其利用率为_______
2022-06-07更新 | 266次组卷 | 1卷引用:山西省晋中市2022届高三下学期第二次模拟考试理综化学试题
2022·江苏南通·模拟预测
解答题-原理综合题 | 较难(0.4) |
名校
解题方法
4 . 有效去除烟气中的是环境保护的重要课题。
(1)O3能将NO和NO2转化成绿色硝化剂N2O5。已知下列热化学方程式:



则反应_______
(2)一种通过的相互转化脱除的原理如图1所示。脱除的总反应为_______

(3)NH3在催化剂作用下能与烟气(主要为空气,含少量NOx)中的NOx反应,实现NOx的脱除。常见的催化剂有V2O5等。反应的催化剂附在载体的表面,该载体为Ti的氧化物,其有两种晶体类型,分别如图2(a)、(b)所示,其中晶体a比表面积大,附着能力强,可用作载体,一定温度下可转化为晶体b。在V2O5催化下,NOx的脱除机理如图3所示。

①晶体b的化学式为_______
②转化Ⅳ中,V元素化合价的变化为_______
③脱除NOx时须控制反应的温度,实验发现,其他条件一定,当温度过高时,NOx的脱除率会降低,原因除高温下不利于NH3的吸附、催化剂本身活性降低外,还可能的原因是______________
2022-04-21更新 | 964次组卷 | 6卷引用:山西省晋中市祁县中学2022-2023学年高三上学期10月月考化学试题
5 . 清洁能源的综合利用可有效降低碳排放,是实现“碳中和、碳达峰”的重要途径。
(1)以环己烷为原料通过芳构化反应生产苯,同时可获取氢气。图甲是该反应过程中几种物质间的能量关系。

芳构化反应:(g)→(g)+3H2(g) _______kJ/mol。

(2)合成乙醇反应为:。将等物质的量的充入一刚性容器中,测得平衡时的体积分数随温度和压强的关系如图乙。

①压强P1_______P2(填“>”“=”或“<”,下同),a、b两点的平衡常数Ka_______Kb。
②已知Arrhenius经验公式为(为活化能,k为速率常数,RC为常数),为探究m、n两种催化剂的催化效能,进行了实验探究,依据实验数据获得图丙曲线。

在m催化剂作用下,该反应的活化能_______J/mol。从图中信息获知催化效能较高的催化剂是_______(填“m”或“n”),判断理由是_______
(3)和CO合成甲烷反应为:。T℃将等物质的量CO和H2充入恒压(200kPa)的密闭容器中。已知逆反应速率,其中p为分压,该温度下。反应达平衡时测得v=。CO的平衡转化率为_______,该温度下反应的Kp=_______(用组分的分压计算的平衡常数)。
2022-04-14更新 | 1557次组卷 | 10卷引用:山西省晋中市平遥县第二中学校2021-2022学年高二下学期升级化学试题
6 . 碳中和目标背景下,我国加快低碳技术的发展和应用推广,其中二氧化碳碳捕集、利用与封存技术已经成为近期化学研究的热点,回答下列问题:
(1)已知常温常压下下列反应的能量变化如图所示:

写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式:_______
(2)CO2催化加氢制取甲醇,反应如下:
主反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H1=-49.5kJ·mol-1
副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H2=+41.2kJ·mol-1
①在一定条件下,向某1L恒容密闭容器中充入1molCO2和amolH2发生主反应。图中能表示该反应的平衡常数K与温度T之间的变化关系的是曲线_______(填“m”或“n”),判断依据是_______

②副反应的反应速率v=v-v=kc(CO2)·c(H2)kcm(CO)·cn(H2O),其中k、k分别为正、逆反应速率常数。该反应的平衡常数K=,则m=_______,升高温度时k-k_______(填“增大”减小”或“不变”)。
③在一定温度下,①中的起始总压强为21.2MPa。实验测得CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性随温度变化如图所示:

已知:CH3OH的选择性=×100%。图中表示平衡时CH3OH的选择性的曲线为_______(填“X”或“Y”),温度高于280°C时,曲线Y随温度升高而升高的原因是_______。240℃时,反应20min容器内达平衡状态,副反应的K,初始充入H2的物质的量a=_______mol,主反应的平衡常数Kp=_______(MPa)-2(①用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数;②计算结果保留1位小数)。
2022-03-14更新 | 653次组卷 | 1卷引用:山西省晋中市2022届高三下学期3月第一模拟考试理科综合化学试题
7 . 2021年11月2日,第四届世界顶尖科学家碳大会——通往“双碳目标”的科技之路论坛在上海召开。我国科学家刘科提到了绿色甲醇技术,将CO2转化为甲醇是实现碳达峰、碳中和的一种非常重要的路径。回答下列问题:
(1)已知H2(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为285.8kJ·mol-1、726.5kJ·mol-1,则CO2与H2反应生成液态甲醇和液态水的热化学方程式为_____
(2)最近科学家采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒,在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇方向取得重要进展,反应历程如图所示:

①反应容易得到的副产物有CO和CH2O,其中相对较少的副产物为_____
②上述合成甲醇的反应速率较慢,要使反应速率加快,主要降低下列变化中_____(填字母)的能量变化。
A.*CO+*OH→*CO+*H2O B.*CO+*H2O→*CO
C.*OCH2→*OCH3 D.*OCH3→*CH3OH
(3)一定条件下,在1L恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),温度对CO2平衡转化率及催化剂的催化效率影响如图所示:

①下列说法能说明该反应达到化学平衡状态的是_____(填字母)。
A.混合气体的密度不再变化
B.混合气体的平均相对分子质量不再变化
C.CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1∶3∶1∶1
D.H2O(g)和CO2(g)的生成速率之比为1∶1
②反应速率:v(M)_____(填“大于”“小于”“等于”或“无法判断”,下同)v(N),化学平衡常数:KM_____KN
③M点甲醇的体积分数为_____,该温度下,反应的平衡常数K=_____
④已知:反应速率v=v-v=kc(CO2)·c3(H2)-kc(CH3OH)·c(H2O),k、k分别为正、逆反应速率常数,则Q点时=_____(保留2位小数)。
2022-02-08更新 | 227次组卷 | 1卷引用:山西省晋中市2021-2022学年高三上学期期末调研理科综合化学试题
8 . 我国提出争取在2030年前实现碳峰值,2060年实现碳中和,这对改善环境、实现绿色发展至关重要。以含碳物质为原料的“碳-化学”将处于化学产业的核心,成为科学家研究的重要课题。请回答下列问题:
(1)已知CO、H2的燃烧热分别为:。则反应:_______
(2)在一容积可变的密闭容器中充入,发生反应,CO的平衡转化率()与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。

则压强_______(填“<”“=”或“>”);A、B、C三点的平衡常数的大小关系为_______(用“<”“=”或“>”表示)。
(3)经催化加氢可合成低碳烯烃:。在时,按投料,如图所示为不同温度(T)下,平衡时四种气态物质的物质的量(n)关系。

则:
①该反应的_______(填“>”或“<”)0。
②曲线c表示的物质为_______
(4)在下,将按物质的量之比1∶3通入一密闭容器中发生反应:,达到平衡时,测得的平衡转化率为50%,则该反应条件下的平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
2022-01-23更新 | 97次组卷 | 1卷引用:山西省晋中市2021-2022学年高二上学期期末调研测试化学试题
9 . 捕获技术用于去除气流中的或者分离出作为气体产物,其中催化合成甲醇是一种很有前景的方法。如图所示为该反应在无催化剂及有正催化剂时的能量变化(该反应为可逆反应)。

(1)温度为523 K时,测得上述反应中生成放出的热量为12.3 kJ。反应的热化学方程式为___________
(2)从图可知,有催化剂存在的是过程___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(3)一定温度下(各物质均为气态),向体积为2 L的恒容密闭容器中充入,加入合适催化剂进行反应。某时刻测得,此时反应___________(填“正向移动”、“逆向移动”或“达到平衡)。已知该温度下反应的化学平衡常数值为1/40.
(4)关于催化合成甲醇的反应,下列说法中合理的是___________(填字母序号)。
A.该反应原子转化率为100%
B.该反应可用于的转化,有助于缓解温室效应
C.使用催化剂可以降低该反应的,从而使反应放出更多热量
D.降温分离液态甲醇和水,将剩余气体重新通入反应器,可提高的利用率
(5)制备过程中存在副反应:将混合气按进料比通入反应装置,选择合适催化剂发生反应。不同温度和压强下,平衡产率和平衡转化率分别如图1、图2。

①图1中,压强___________(填“>”“=”或“<”),推断的依据是___________
②图2中,压强为,温度高于503 K后,平衡转化率随温度升高而增大的原因是___________
10 . 李克强总理在十三届全国人民代表大会第四次会议上作政府工作报告时指出:优化产业结构和能源结构,扎实做好碳达峰、碳中和各项工作。碳中和是指一个组织在一年内的二氧化碳排放通过二氧化碳去除技术达到平衡。
(1)科研人员借助太阳能用二氧化碳制备甲醇等燃料的催化转化是迄今为止最接近光合作用的方法,并且实现了二氧化碳的循环(如图所示),下列说法错误的是___________(填字母)。

A.图中能量转化形式有两种
B.使用催化剂可以提高单位时间内反应物的转化率
C.利用太阳能开发甲醇等液态燃料有利于环境保护
D.该工艺中的H2目前只能由电解水获得
(2)CO2加氢还可制备甲酸(HCOOH)。
①工业上利用甲酸的能量关系转换图如图所示:

反应CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)的焓变H=___________kJ·mol-1
②温度为T1℃时,将等物质的量的CO2和H2充入体积为1L的密闭容器中发生反应:CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)   K=2。
实验测得:v=kc(CO2)·c(H2),v=kc(HCOOH),k、k为速率常数。T1℃时,k=___________k
③温度为T2℃时,k=1.9k,则T2℃时平衡压强___________(填“>”“<”或“=”)T1℃时平衡压强,理由是___________
(3)工业上常用氨水吸收含碳燃料燃烧时产生的温室气体CO2,其产物之一是NH4HCO3。已知常温下碳酸的电离常数Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.7×10-11,NH3·H2O的电离常数Kb=1.8×10-5,写出NH4HCO3水解反应的化学方程式:___________,选用上述数据计算该反应的平衡常数Kh=___________(保留三位有效数字)。
(4)某光电催化反应器如图所示,A极是Pt/CNT电极,B极是TiO2电极。写出A极由CO2制异丙醇的电极反应式:___________
2021-05-11更新 | 709次组卷 | 4卷引用:山西省晋中市2021届高三下学期5月统一模拟考试(三模) 理综化学试题
共计 平均难度:一般