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解析
| 共计 535 道试题
1 . 党的二十大报告中指出:积极稳妥推进碳达峰碳中和,立足我国能源资源禀赋,坚持先立后破,有计划分步骤实施碳达峰行动。因此CO2的捕集和利用成了研究的重点。
(1)一种从空气中捕获CO2的转化原理如图所示。
   
已知图中涉及的四步反应中,H1=-193.7kJ•mol-1H3=+179.2kJ•mol-1H4=-64.5kJ•mol-1,则H2=_____kJ•mol-1。(四步反应中相同物质的状态相同)
(2)CH4-CO2催化重整对温室气体的减排具有重要意义。T1℃时,在体积为10L的恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的CH4(g)和CO2(g),同时进行反应:
I.CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) H=+246.9kJ•mol-1
II.CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) H=-205.7kJ•mol-1
体系中各组分的物质的量随时间的变化如图所示,H2O(g)的物质的量变化情况如曲线D所示。
      
①图中表示两种组分的是曲线_____(填标号),曲线B表示的物质为_____(填化学式)。
②CH4-CO2催化重整的目的主要是获得更多的合成气(CO和H2),则反应I更适宜的条件是_____(填标号)。
A.高温、高压          B.高温、低压          C.低温、高压            D.低温、低压
③T1℃时,用CH4表示从开始到5min时的平均反应速率v(CH4)=_____mol•L-1•min-1。反应I的平衡常数K=_____
(3)利用固体氧化物电解池可将CO2和H2O转化为合成气并生产高纯度O2,原理如图3所示。a极为_____(填“阴极”或“阳极”),写出b极上参加反应的CO2和H2O(物质的量比1:1)发生的电极反应:_____
   
2 . 氨的用途十分广泛,是现代工业、农业生产最基础的化工原料之一。
I.以氨为原料可生产尿素:2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(l)+H2O(g) ΔH, 其反应分两步进行:
①2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(l) ΔH1=−117kJ·mol−1
②NH2COONH4(l) CO(NH2)2(l)+H2O(g) ΔH2=+15kJ·mol−1
(1)生产尿素的决速步骤是第二步,可判断活化能较小的是_______(填“①”或“②”)。
(2)总反应的ΔH=_______
Ⅱ.传统的“哈伯法”合成氨原理为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol−1 ΔS=−200J·K−1·mol−1
(3)上述反应在常温下_______(填“能”或“不能”)自发进行。
(4)一定条件下,在恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和H2发生反应生成NH3下列状态能说明反应达到平衡的是_______(填标号)。
A.容器内气体的平均摩尔质量不变B.N2的体积分数不变
C.混合气体的颜色不再改变D.3v(NH3)=2v(H2)
(5)科研小组模拟不同条件下的合成氨反应,向体积可变的密闭容器中充入6mol N2和10mol H2,不同温度下平衡时氨气的体积分数与总压强(p)的关系如图所示。
   
①T1、T2、T3由小到大的顺序为_______
②在T2、60MPa条件下,平衡时N2的转化率为_______%;平衡常数Kp=_______(保留两位有效数字)。(用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压x物质的量分数)
2023-05-23更新 | 155次组卷 | 1卷引用:湖北省恩施州高中教育联盟2022-2023学年高二下学期期中考试化学试题
3 . 含氨污染物的有效去除和含碳资源的充分利用是重要研究课题。回答下列问题:
(1)利用尾气反应制备新型硝化剂,过程中见下表,其中x、y、z为常数。
过程反应焓变平衡常数K与温度T关系
①反应Ⅲ的活化能(正)______(逆)(填“>”或“<”).
的数值范围是_____。 (填标号)
A.<-2       B. -2~0       C.0~2       D. >2
(2)重整是利用的研究热点之一。该重整反应体系有以下反应:
Ⅰ.   
Ⅱ.   
Ⅲ.   (只在高温下自发进行)
①在一定压强和催化剂的条件下,将等物质的㫫的通入重整反应器中,平衡时,的物质的量分数及转化率随温度变化的关系如图所示。平衡时的物质的量分数随温度变化的曲线是______(填标号)。温度高于后,曲线超过曲线的可能原因为________________

②在时,将按物质的量之比为充入密闭容器中,分别在无催化剂和催化下反应相同时间,所得的转化率与温度的关系如图所示。转化率相等的原因是___________
③设为相对压力平衡常数,用相对分压代替浓度即可得相对压力平衡常数的表达式[气体的相对分压等于其分压(单位为)除以标准压强]。现向恒容密闭容1器中按充入原料气,初始总压为,发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,体系达到平衡时的分压为,此温度下反应Ⅲ,则的平衡转化率为______
2023-05-20更新 | 111次组卷 | 1卷引用:湖北省襄阳市第五中学2023届高三下学期5月适应性考试化学试题
4 . 乙二醇在生产、生活中有着广泛的用途,某传统工艺制取乙二醇所涉及的反应如下:
Ⅰ:   
Ⅱ:   
Ⅲ:   
回答下列问题:
(1)则___________;该工艺中制备乙二醇的缺点是___________(填写1点即可)。
(2)在压强一定的条件下,将按一定比例、流速通过装有催化剂的反应管,同时发生的反应Ⅰ、反应Ⅲ。测得的转化率与的选择性【】随温度变化的关系如下图所示:
   
①表示的转化率随温度变化的曲线是___________(填“a”“b”或“c”)。
②试分析190~198℃范围内,温度升高,的值___________(填“增大”“减小”或“不变”)
③由X、Y点可推断反应中___________
(3)工业生产中,“反应Ⅲ”的体系压强控制在2.3~2.5MPa的原因是___________
(4)在日常生活中乙二醇的用途是___________
2023-05-18更新 | 203次组卷 | 1卷引用:湖北省武汉市武昌区2022-2023学年高三下学期5月质量检测化学试卷
5 . 为促进碳中和,科研工作者利用化学链技术将CO2转化为燃料CO,回答下列问题:
(1)化学链技术分为两个过程:
过程一:还原器中,低价态金属氧化物(FeO,Ce2O3、NbO2)载氧体将CO2,还原为CO,选用FeO作还原剂时,可能发生的反应有:
反应I:3FeO(s)+CO2(g)=Fe3O4(s)+CO(g) ΔH1=-9.8kJ·mol-1
反应Ⅱ:6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) ΔH2=-189.0kJ·mol-1
反应Ⅲ:C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH3
根据盖斯定理,计算ΔH3=___________kJ·mol-1
过程二:再生反应器中,可能发生以下两种路径(仅表示转化过程):
直接再生:MOy→MOx+O2
间接再生:MOy+C→MOx+CO
压强101kPa下,不同金属氧化物直接再生路径和间接再生路径的ΔG随温度变化如图1和图2所示,则在研究温度内,直接再生路径不可行的主要原因是___________
   
(2)间接再生时,化学平衡常数随温度变化见图3,则间接再生反应均为___________(填“吸热”或“放热”)反应,根据图3,化学链技术将CO2还原为CO的最优载氧体系为Fe3O4/FeO,其主要原因是___________
   
(3)为确定过程一的最佳反应温度,在还原器中按n(FeO):n(CO2)=3:1投料,达平衡时各组分的物质的量如图4所示。
   
①结合(1)中过程一的反应分析,800℃之前,n(CO))随温度升高而增大的原因是_____________
②800℃之后的高温条件下,n(CO2)和n(CO)趋于稳定,说明温度对反应I、Ⅱ、Ⅲ的平衡影响不大,但n(FeO)仍在增大,则主要发生的化学方程式为___________
③800℃达平衡时,容器内总压为pkPa.n(CO2)=0.66mol。n(CO)=0.33mol,则消碳反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)的平衡常数Kp=___________kPa(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
6 . 的资源化利用有利于碳中和目标的实现。回答下列问题:
(1)将催化加氢转化为是资源化利用的途径之一,适当温度下,在催化剂存在的加氢反应器中,主要反应有:
ⅰ.               
ⅱ.                 
ⅲ.              
______________________(用含的式子表示)。
②将1mol 、3mol 充入2L的刚性容器中,测得反应进行到10min时,的转化率与催化剂(X、Y、Z)、温度(T)间关系如图所示:
   
则三种催化剂条件下的反应中,温度下活化能最小的是___________(填“Ⅰ”、“Ⅱ”、“Ⅲ”),a点对应反应的________;转化率的原因可能是_______(填选项字母)。
A.b点平衡后升温平衡逆向移动
B.温度过高导致催化剂Y催化活性降低,c点时反应还没有达到平衡
C.b点不是平衡态c点是平衡态
(2)也可用于制备甲醇:。TK时,向压强为9MPa的恒压容器中充入3mol 和7mol ,达到平衡时,的体积分数为
①写出能提高产率的两种方法:___________
的平衡转化率之比为___________;TK时,该反应的平衡常数___________(以分压表示,分压=总压×气体物质的量分数,保留两位有效数字)。
2023-05-12更新 | 177次组卷 | 1卷引用:湖北省2023届高三5月联考化学试题
7 . 我国力争于2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。CO2催化加氢合成二甲醚是一种实现“碳中和”理想的CO2转化方法。该过程中涉及的反应如下:
主反应:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)
副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
回答下列问题:
(1)主反应通过以下步骤来实现:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
Ⅱ.2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)
则主反应的=_______
(2)在恒压、CO2和H2的起始量一定时,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如下图所示,CH3OCH3的选择性=%。

①CO2平衡转化率随温度升高而增大的原因是_______
②420℃时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后,测得CH3OCH3的选择性约为50%。不改变反应时间,一定能提高CH3OCH3选择性的措施有_______(填标号)。
A.升高温度B.增大压强C.增大c(CO2)D.更换适宜的催化剂
(3)在温度为543K、原料组成为=1:3、初始总压为4MPa的恒容密闭容器中进行反应,体系达到平衡时CO2的转化率为30%,二甲醚的选择性为50%,则氢气的转化率=_______;副反应的压强平衡常数=_______(保留两位有效数字)。
(4)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高、能量密度大等优点。若电解质溶液呈碱性,二甲醚直接燃料电池的负极反应为_______,该电池的理论输出电压为1.20V,能量密度E=_______(精确到小数点后1位。能量密度=电池输出电能/燃料质量,J,电子电量为1.6×10-19库伦,阿伏伽德罗常数为6.02×1023)。
2023-05-12更新 | 92次组卷 | 1卷引用:湖北省沙市中学2022-2023学年高二下学期5月月考化学试题
8 . 油气开采、石油化工、煤化工等行业产生的废气普遍含有硫化氢,需要回收处理并加以利用。回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式:
 
 
则反应③___________:下列叙述中能说明反应③达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.断裂2molC—H的同时生成1molC=S       B.恒容条件下,体系压强不再变化
C.恒容条件下,气体的密度不再变化             D.
(2)对于上述反应①,在不同温度、压强为100kPa、进料的物质的量分数为0.1%~20%(其余为Ar)的条件下,的平衡转化率如图1所示。的大小关系为___________的物质的量分数越大,的平衡转化率越小的原因是___________

(3)上述反应①和③的随温度的变化如图2所示,已知(R为常数,T为温度,K为平衡常数),则在1000K时,反应的自发趋势:①___________③(选填“>”“<”或“=”)。在1000K、100kPa条件下,的混合气发生反应,达到平衡时接近于0,其原因是___________
(4)在1000K、100kPa条件下,的混合气发生反应,上述反应③达到平衡时,的分压与的分压相同。则反应③的___________
2023-05-08更新 | 814次组卷 | 6卷引用:湖北省名校2023届高三下学期5月适应性考试化学试题
9 . 异丁烯()是一种重要的化工原料,利用异丁烷()催化脱氢制备。回答下列问题:
(1)已知的燃烧热如下表所示:
物质
-2877-2718-286
则异丁烷催化脱氢反应___________。有利于提高异丁烷平衡转化率的条件是___________(填标号)。
a.高温低压             B.高温高压             C.低温高压                    D.低温低压
(2)在温度和压强相同条件下,相同流速的异丁烷通过不同的催化剂反应相同的时间,异丁烷的转化率与异丁烯的选择性[选择性=]如下表所示,则催化剂催化效果最好的是___________
催化剂的种类异丁烷的转化率/%异丁烯的选择性/%
a35%90%
b50%65%
c44%75%
(3)在温度和压强相同条件下,不同流速的异丁烷通过催化剂反应相同的时间,异丁烷的转化率随着流速的增大而减小,其原因可能是___________
(4)在高温条件下,异丁烷容易发生裂解产生积碳,沉积在催化剂的表面导致异丁烯的产率降低。若在相同条件下,向反应体系中通入,异丁烯的产率会提高,请利用方程式说明原因___________
(5)在一定温度T℃和压强p条件下,假设异丁烷脱氢只发生副反应:;达到平衡时,异丁烷的转化率为80%,异丁烯的分压是乙烯分压的3倍,则异丁烯的选择性为___________;异丁烷催化脱氢制异丁烯反应的___________
2023-05-07更新 | 412次组卷 | 2卷引用:湖北省2023届高三5月国都省考模拟测试化学试题
10 . 对的高效利用不仅能缓解大气变暖,对日益枯竭的石油资源也有一定的补充作用。临氧耦合重整的反应有:
反应I:
反应II:
(1)写出表示燃烧热的热化学方程式:_______
(2)在两个体积均为的恒容密闭容器中,起始时按表中相应的量加入物质。在相同温度下进行反应II:(不发生其他反应),的平衡转化率如表所示。
容器起始物质的量/的平衡转化率
X0.10.10050%
Y0.10.10.20.2
①下列条件能说明反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
A.
B.容器内各物质的浓度满足
C.容器内混合气体的总压强不再变化
D.容器内混合气体的密度保持不变
②达到平衡时,容器X、Y内的物质的量关系满足_______(填“>”,“<”或“=”)
(3)还可以通过催化加氢合成乙醇:。设m为起始时的投料比,即。通过实验得到下列图像:
   
①若图1中m相同,则温度从高到低排序为_______
②图2中从大到小排序为_______
③图3表示在总压为的恒压条件下,时,平衡状态各物质的物质的量分数与温度的关系,则d曲线表示的是_______的物质的量分数。
④由图3可得,温度下,该反应压强平衡常数的计算式为_______。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,带入数据,不用计算)
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