1 . 环氧乙烷(,简称)是有机合成常用的试剂。常温下易燃易爆,其爆炸极限为。工业上常用乙烯、氧气、氮气混合气投料的乙烯氧化法制备。涉及反应有:
主反应:副反应:
(1)主反应的活化能(正)
(2)已知,则的燃烧热为
(3)在温度为T,压强为的环境下,欲提高乙烯的平衡转化率,理论上需
(4)以Ag为催化剂的反应机理如下:
反应I: 慢
反应Ⅱ: 快
反应Ⅲ: 快
①一定能够提高主反应反应速率的措施有
A.移出 B.增大浓度 C.降低温度 D.增大浓度
②加入二氯乙烷会发生反应。一定条件下,反应经过一定时间后,产率及选择性[]与二氯乙烷浓度关系如图。1,2-二氯乙烷能使产率先增加后降低的原因可能是
(5)一定温度下,假定体系内只发生主反应,设的平衡分压为p,的平衡转化率为x,用含p和x的代数式表示主反应的
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2024-04-29更新
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53次组卷
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2卷引用:湖北省黄冈市2023-2024学年高二上学期期末调研考试化学试题
解题方法
2 . SO2既是大气主要的污染物之一,又是工业制备硫酸的重要中间物质,研究SO2无害化处理,对治理大气污染、合理利用资源和建设生态文明具有重要意义。
Ⅰ.已知:①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH = akJ/mol
②2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH = bkJ/mol
(1)NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH=__________ kJ/mol(用a、b的代数式表示)。
(2)在一定温度下,将NO2和SO2以体积比1:2置于恒容容器中发生反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)。下列能说明反应达到平衡状态的是______填字母)。
Ⅱ.在一定条件下,SO2与O2发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) 。
ⅰ.在不同温度下,一定量的SO2与O2在恒容容器发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ,SO3的体积分数随时间变化如图:
(3)该反应的ΔH______ 0 (填“>”“<”或“=”),判断依据是__________ 。
(4)若T1、T2时该反应的化学平衡常数分别为K1、K2,则K1_______ K2(填“>”“<”或“=”)。
(5)在T℃时,向体积为1L的密闭容器中,通入2molSO2和1molO2,反应一段时间达到平衡,此时SO2的转化率为90%,则T℃时该反应的平衡常数K=__________ 。
ⅱ.硫酸工业中,在接触室发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。
(6)生产中需要通入过量的空气,目的是__________ 。
Ⅰ.已知:①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH = akJ/mol
②2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH = bkJ/mol
(1)NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH=
(2)在一定温度下,将NO2和SO2以体积比1:2置于恒容容器中发生反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)。下列能说明反应达到平衡状态的是______填字母)。
A.体系压强保持不变 |
B.混合气体的密度保持不变 |
C.混合气体的颜色保持不变 |
D.每生成1molSO3消耗1molNO2 |
Ⅱ.在一定条件下,SO2与O2发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) 。
ⅰ.在不同温度下,一定量的SO2与O2在恒容容器发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ,SO3的体积分数随时间变化如图:
(3)该反应的ΔH
(4)若T1、T2时该反应的化学平衡常数分别为K1、K2,则K1
(5)在T℃时,向体积为1L的密闭容器中,通入2molSO2和1molO2,反应一段时间达到平衡,此时SO2的转化率为90%,则T℃时该反应的平衡常数K=
ⅱ.硫酸工业中,在接触室发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。
(6)生产中需要通入过量的空气,目的是
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3 . 草酸锰晶体()是一种常见的化工产品,其在生产、生活中均有一定的运用。回答下列问题:
已知:①
②
③
(1)___________ 。(用含a、b、c的代数式表示)
(2)在时,向密闭真空容器中加入足量粉末,只发生反应③,达到平衡时测得浓度为。保持温度不变,将容器体积变为原来的2倍并保持体积不变,达到新平衡时测得,浓度等于___________(填标号)。
(3)草酸锰在不同催化剂(和)作用下分解速率与温度的关系如图所示。已知:速率常数与温度的关系式为(为活化能)。
催化效率较高的是___________ (填“”或“”),判断的依据是___________ 。
(4)下,向恒容密闭容器中加入足量的粉末及充入氧气,起始压强为,发生反应: ,经达到平衡,此时测得混合气体平均相对分子质量为41。
①内O2分压变化率为___________ 。
②此温度下,该反应的压强平衡常数___________ 。
提示:用分压计算的平衡常数叫压强平衡常数,分压=总压×物质的量分数。
(5)研究发现,碳酸盐分解机理如下:①,②,稳定性强弱决定分解温度,即越稳定,越容易发生反应②,分解温度越低。已知:、的半径依次为、,、的分解温度依次为、。试用结构理论解释的分解温度远低于的原因:___________ 。
(6)一定质量的在空气中灼烧,固体质量与温度的关系如图。
①e点对应的固体为纯净物,它的化学式为___________ 。
②de段的化学方程式为___________ 。
已知:①
②
③
(1)
(2)在时,向密闭真空容器中加入足量粉末,只发生反应③,达到平衡时测得浓度为。保持温度不变,将容器体积变为原来的2倍并保持体积不变,达到新平衡时测得,浓度等于___________(填标号)。
A. | B. | C. | D. |
(3)草酸锰在不同催化剂(和)作用下分解速率与温度的关系如图所示。已知:速率常数与温度的关系式为(为活化能)。
催化效率较高的是
(4)下,向恒容密闭容器中加入足量的粉末及充入氧气,起始压强为,发生反应: ,经达到平衡,此时测得混合气体平均相对分子质量为41。
①内O2分压变化率为
②此温度下,该反应的压强平衡常数
提示:用分压计算的平衡常数叫压强平衡常数,分压=总压×物质的量分数。
(5)研究发现,碳酸盐分解机理如下:①,②,稳定性强弱决定分解温度,即越稳定,越容易发生反应②,分解温度越低。已知:、的半径依次为、,、的分解温度依次为、。试用结构理论解释的分解温度远低于的原因:
(6)一定质量的在空气中灼烧,固体质量与温度的关系如图。
①e点对应的固体为纯净物,它的化学式为
②de段的化学方程式为
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4 . 是生产金属钛及其化合物的重要中间体。工业上以高钛渣(主要成分是)为原料生产的反应原理为:。回答下列问题:
(1)已知:,的燃烧热为,则表示燃烧热的热化学方程式为_______ 。
(2)时,将足量的和C加入一恒容密闭容器中,并通入一定量的和的混合气体,不参与化学反应。容器中只发生反应:,测得容器中的总压强(p总压)与的转化率()随时间的变化关系如图所示:
①时,该反应的平衡常数_______ (分压=总压×物质的量分数)。
②保持温度和起始总压相同,若向恒容密闭容器中通入的不含,与含相比,的平衡转化率将_______ (填“>”“=”或“<”),其原因是_______ 。
(3)利用制得,焙烧可得纳米。书写用溶液制备反应的化学方程式:_______ 。
(4)电解法生产钛的原理如图所示,电解过程中,被还原的进一步还原得到钛。其中,直流电源a为_______ (填“正”或“负”)极,用化学用语表示制钛的过程:_______ 、_______ 。石墨电极需要定期更换的原因是_______ 。
(1)已知:,的燃烧热为,则表示燃烧热的热化学方程式为
(2)时,将足量的和C加入一恒容密闭容器中,并通入一定量的和的混合气体,不参与化学反应。容器中只发生反应:,测得容器中的总压强(p总压)与的转化率()随时间的变化关系如图所示:
①时,该反应的平衡常数
②保持温度和起始总压相同,若向恒容密闭容器中通入的不含,与含相比,的平衡转化率将
(3)利用制得,焙烧可得纳米。书写用溶液制备反应的化学方程式:
(4)电解法生产钛的原理如图所示,电解过程中,被还原的进一步还原得到钛。其中,直流电源a为
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解题方法
5 . 我国的能源以煤炭为主,燃煤烟气中、等有害气体的排放会污染环境,用还原脱除将其转化为单质硫,对工业生产具有重要的意义。
(1)与的反应为
已知:
则________
(2)在某温度时,进行还原脱除:。
①若在刚性容器中进行,下列说法一定能确定反应达到平衡状态的是________ 。
A. B.与的浓度之比不再改变
C.容器内的压强不再改变 D.的值不再改变
②若控制进料比(物质的量)为,反应达平衡时,混合气体中的体积分数为,则该反应在此温度下的平衡常数为___________ 。
(3)在600℃时,发生如下系列反应(、、为平衡常数),测得不同进料比(物质的量)下平衡体系各物质分布如图所示(图中SO2起始投料固定为)。
反应I:
反应II:
反应III:
①该条件下,为减少有毒物质的产生,同时脱除SO2,实际生产中应控制进料比为___________ 。
②根据图中曲线,可判断___________ (填“>”“=”或“<”)。
(4)SO2—空气质子交换膜燃料电池也可用于处理SO2,其原理如下图。
①写出a极的电极反应式___________ 。
②若用该电池处理标准状况下SO2含量为20%的燃煤烟气3.36L,则理论上电路中转移电子数为_______ (表示阿伏伽德罗常数的值)。
(1)与的反应为
已知:
则
(2)在某温度时,进行还原脱除:。
①若在刚性容器中进行,下列说法一定能确定反应达到平衡状态的是
A. B.与的浓度之比不再改变
C.容器内的压强不再改变 D.的值不再改变
②若控制进料比(物质的量)为,反应达平衡时,混合气体中的体积分数为,则该反应在此温度下的平衡常数为
(3)在600℃时,发生如下系列反应(、、为平衡常数),测得不同进料比(物质的量)下平衡体系各物质分布如图所示(图中SO2起始投料固定为)。
反应I:
反应II:
反应III:
①该条件下,为减少有毒物质的产生,同时脱除SO2,实际生产中应控制进料比为
②根据图中曲线,可判断
(4)SO2—空气质子交换膜燃料电池也可用于处理SO2,其原理如下图。
①写出a极的电极反应式
②若用该电池处理标准状况下SO2含量为20%的燃煤烟气3.36L,则理论上电路中转移电子数为
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解题方法
6 . 汽车尾气中含有、,排气管内的催化转化器可实现将污染性气体转化为和。
(1)已知:①
②
③
则与反应生成和的热化学方程式为___________ 。该反应在___________ (填“高温”或“低温”)下可自发进行。
(2)的反应历程如图(图中所有物质均为气态)。
该反应的决速步骤是反应___________ (填对应序号);总反应的中间产物的化学式为___________ 。
(3)一定温度下,起始时向2L的恒容密闭容器中充入、,仅发生反应,起始气体总压强为180kPa,20min时反应达到平衡,此时气体总压强为起始压强的,
①0~20min内,___________ ,NO转化率为___________ (保留三位有效数字)。
②此温度下,该反应的平衡常数___________ 。
(1)已知:①
②
③
则与反应生成和的热化学方程式为
(2)的反应历程如图(图中所有物质均为气态)。
该反应的决速步骤是反应
(3)一定温度下,起始时向2L的恒容密闭容器中充入、,仅发生反应,起始气体总压强为180kPa,20min时反应达到平衡,此时气体总压强为起始压强的,
①0~20min内,
②此温度下,该反应的平衡常数
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7 . Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题:
(1)已知C、CO的燃烧热分别为393.5kJ/mol和283.0kJ/mol,写出碳不完全燃烧生成CO的热化学方程式___________ 。
(2)Na、Mg、C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为___________ 。
(3)钠在火焰上灼烧产生的黄光是一种___________ (填字母)。
A.原子吸收光谱 B.原子发射光谱
(4)钢铁发生吸氧腐蚀时正极的电极反应式为:___________ 。为防止钢铁输水管的腐蚀,可用导线将其与镁块连接,这种防护方法为___________ 。(电化学保护法中的一种)
(5)基态原子最高能层的原子轨道形状为___________ ,其价电子轨道表示式为___________ 。
(6)用琥珀酸亚铁片是用于缺铁性贫血的预防和治疗的常见药物,临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收,避免生成,从结构角度来看,易被氧化成的原因是___________ 。
(1)已知C、CO的燃烧热分别为393.5kJ/mol和283.0kJ/mol,写出碳不完全燃烧生成CO的热化学方程式
(2)Na、Mg、C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为
(3)钠在火焰上灼烧产生的黄光是一种
A.原子吸收光谱 B.原子发射光谱
(4)钢铁发生吸氧腐蚀时正极的电极反应式为:
(5)基态原子最高能层的原子轨道形状为
(6)用琥珀酸亚铁片是用于缺铁性贫血的预防和治疗的常见药物,临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收,避免生成,从结构角度来看,易被氧化成的原因是
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8 . 选择性还原是有效利用二氧化碳资源的途径之一,是减少二氧化碳的一种比较有效实际的方法。
(1)和在催化剂作用下能选择性合成甲烷,已知:
ⅰ.
ⅱ.
则ⅲ.__________ 。
(2)在一定温度下,将和充入容积为2L的恒容密闭容器中,仅发生反应ⅱ,10min时达到平衡,此时测得混合气体中的物质的量分数为30%,则10min内的平均反应速率__________ ,CO的平衡转化率为__________ 。
(3)以的比例向恒容密闭容器中通入、的混合气体使之仅发生反应ⅲ,起始压强为101kPa。相同时间内测得容器中的转化率与温度的关系如图所示。①A点时__________ (填“>”“<”或“=”,下同);平衡常数:__________ 。
②试分析从A点至C点的转化率增大的可能原因:__________ 。
③平衡时,若保持温度和压强不变,向容器中充入一定量的(不参与化学反应),此时的转化率__________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(1)和在催化剂作用下能选择性合成甲烷,已知:
ⅰ.
ⅱ.
则ⅲ.
(2)在一定温度下,将和充入容积为2L的恒容密闭容器中,仅发生反应ⅱ,10min时达到平衡,此时测得混合气体中的物质的量分数为30%,则10min内的平均反应速率
(3)以的比例向恒容密闭容器中通入、的混合气体使之仅发生反应ⅲ,起始压强为101kPa。相同时间内测得容器中的转化率与温度的关系如图所示。①A点时
②试分析从A点至C点的转化率增大的可能原因:
③平衡时,若保持温度和压强不变,向容器中充入一定量的(不参与化学反应),此时的转化率
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56次组卷
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2卷引用:湖北省十堰市2023-2024学年高二上学期期末考试化学试题
9 . 氮氧化物排放到大气中会严重危害人体健康。技术是去除NOx最为有效的技术之一,在催化剂条件下,以将尾气中NOx还原为从而降低污染。
(1)反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
则:ΔH3=_______ kJ/mol
(2)用去除尾气中的NOx,当时,可发生“快速反应”,其有利于增大NOx脱除率。该反应的化学方程式为___________ 。
(3)研究发现加入臭氧会发生反应:,对技术去除NOx有一定的辅助作用。时,脱除率较高,原因是___________ 。
(4)一定温度下,向恒容密闭容器中充入和,仅发生反应Ⅱ,起始压强为,反应过程中的物质的量如下表所示:
内,该反应的平均反应速率___________ 。该反应的平衡常数___________ (列出计算式)。
(5)利用隔膜电解法脱除废气中的的装置如图所示。
电解池中阴极的电极反应式为___________ 。当处理的物质的量为时,阳极区电解质溶液的质量减少___________ 。
(1)反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
则:ΔH3=
(2)用去除尾气中的NOx,当时,可发生“快速反应”,其有利于增大NOx脱除率。该反应的化学方程式为
(3)研究发现加入臭氧会发生反应:,对技术去除NOx有一定的辅助作用。时,脱除率较高,原因是
(4)一定温度下,向恒容密闭容器中充入和,仅发生反应Ⅱ,起始压强为,反应过程中的物质的量如下表所示:
0 | 5 | 10 | 20 | 30 | 40 | |
1 | 0.8 | 0.7 | 0.6 | 0.6 | 0.6 |
(5)利用隔膜电解法脱除废气中的的装置如图所示。
电解池中阴极的电极反应式为
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解题方法
10 . 探究甲醇对丙烷制丙烯的影响。丙烷制烯烃过程主要发生的反应有
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
已知:为用气体分压表示的平衡常数,分压=物质的量分数×总压。在下,丙烷单独进料时,平衡体系中各组分的体积分数见下表。
(1)比较反应自发进行(∆G=∆H-T∆S<0)的最低温度,反应ⅰ_____ 反应 ⅱ(填“>”或“<”)。
(2)①从初始投料到达到平衡,反应 ⅰ、ⅱ、ⅲ 的丙烷消耗的平均速率从大到小的顺序为:_____ 。
②平衡体系中检测不到,可认为存在反应:,下列相关说法正确的是_____ (填标号)。
a.
b.
c.使用催化剂,可提高丙烯的平衡产率
d.平衡后再通入少量丙烷,可提高丙烯的体积分数
③由表中数据推算:丙烯选择性_____ (列出计算式)。
(3)丙烷甲醇共进料时,还发生反应:ⅳ.,在下,平衡体系中各组分体积分数与进料比的关系如图所示。
①进料比n(丙烷):n(甲醇)时,体系总反应:______ 。
②随着甲醇投料增加,平衡体系中丙烯的体积分数降低的原因是______ 。
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
已知:为用气体分压表示的平衡常数,分压=物质的量分数×总压。在下,丙烷单独进料时,平衡体系中各组分的体积分数见下表。
物质 | 丙烯 | 乙烯 | 甲烷 | 丙烷 | 氢气 |
体积分数(%) | 21 | 23.7 | 55.2 | 0.1 | 0 |
(1)比较反应自发进行(∆G=∆H-T∆S<0)的最低温度,反应ⅰ
(2)①从初始投料到达到平衡,反应 ⅰ、ⅱ、ⅲ 的丙烷消耗的平均速率从大到小的顺序为:
②平衡体系中检测不到,可认为存在反应:,下列相关说法正确的是
a.
b.
c.使用催化剂,可提高丙烯的平衡产率
d.平衡后再通入少量丙烷,可提高丙烯的体积分数
③由表中数据推算:丙烯选择性
(3)丙烷甲醇共进料时,还发生反应:ⅳ.,在下,平衡体系中各组分体积分数与进料比的关系如图所示。
①进料比n(丙烷):n(甲醇)时,体系总反应:
②随着甲醇投料增加,平衡体系中丙烯的体积分数降低的原因是
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