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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 . 我国是世界上最大的PO (环氧丙烷,C3H6O)生产国,环氧丙烷是一种高价值化工中间体,广泛用于化工、农药汽车、纺织等行业。回答下列问题:
(1)“丙烯与氧气直接环氧化法”是最经济和绿色的PO生产途径,有关反应为2CH2=CH-CH3(g)+O2(g)→2 (g),该反应的△H=_______。【已知:丙烯、环氧丙烷(C3H6O)的燃烧热(△H)分别为-2049 kJ/mol、-1887.6 kJ/mol。]
(2)在以上直接环氧化过程中,丙烯易被氧气部分氧化为丙烯醛,并进而被深度氧化为CO2.图(a)为丙烯反应速率(用★表示)、产物选择性与温度的关系曲线(以c-Cu2O纳米晶为催化剂)。
注:产物(X)选择性=×100%

若在实际生产中选择110℃左右作为“丙烯与氧气直接环氧化法”的反应温度,其原因是_______
(3)在KCl修饰的FeOx/SBA-15催化剂作用下,丙烯也可以被N2O氧化为环氧丙烷,该反应为CH2=CH-CH3(g)+N2O(g)   (g)+N2(g)。
①已知在325℃时,该催化剂中的钾铁比对以上反应中丙烯转化率和PO选择性的影响如图(b)所示,当钾铁比=2.5时,丙烯的转化率_______(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡转化率,判断理由是_______
②350℃下,在一恒容密闭容器进行上述反应,已知起始压强为p(C3H6)=2.5kPa,p(N2O)=25.3kPa.忽略其他副反应,丙烯的平衡转化率为α,则平衡时的p(PO)=_______kPa(用含a的代数式表示,下同),以上反应用平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数Kp=_______(列出计算式,分压=总压×物质的量分数)。
2023-11-25更新 | 19次组卷 | 1卷引用:山西省太原市第二十一中学校2023-2024学年高二上学期期中考试化学试卷
3 . 化学反应产生的巨大能量能把火箭送入太空,研究火箭推进剂的放热原理意义重大。回答下列问题:
(1)①已知16.0g气态肼()在氧气中完全燃烧生成氮气和气态水,放出272kJ热量,完全燃烧的热化学方程式是___________
②已知断裂1mol共价键所需能量如下表:
化学键N≡NO=ON―NN―HO―H
断裂1mol共价键所需能量(kJ/mol)x497193391463
结合①,表中___________
(2)已知:①   
   
   
根据反应①②,1mol完全反应生成和水蒸气时放出的热量为___________kJ,火箭推进剂使用的主要优点是___________
(3)Ⅰ.已知部分物质的相对能量如图所示,则表示的燃烧热的热化学方程式为___________

热值是火箭燃料的另一个指标,它是指单位质量的燃料完全燃烧放出的热量,单位为,有高热值(氢元素产物为液态水)与低热值(氢元素产物为气态水)之分。三类火箭燃料中煤油的低热值高达,氢气的低热值为___________
Ⅱ.三种催化剂催化甲烷脱氢制备的过程能量变化如图。

三种催化剂催化甲烷脱氢过程的脱氢速率分别为,则脱氢速率由大到小的顺序为___________
催化甲烷脱氢过程中,速率最快的基元反应的方程式是___________
2023-11-15更新 | 93次组卷 | 1卷引用:山西省大同市2023-2024学年高二上学期11月期中考试化学试题
4 . 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“=”)。
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5 . 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。
6 . 合成气是一种重要的化工原料气,甲烷、二氧化碳自热重整制合成气的主要反应有:
Ⅰ.CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH1=+247.3kJ·mol-1
Ⅱ.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH2=+206.1kJ·mol-1
Ⅲ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3
回答下列问题:
(1)ΔH3=___________kJ·mol-1
(2)一定条件下,向VL恒容密闭容器中通入2molCH4(g)、1molCO2(g)、1molH2O(g)发生上述反应,达到平衡时,容器中CH4(g)为amol,CO2(g)为bmol,此时CO(g)的浓度为___________mol·L-1,反应Ⅲ的平衡常数为___________。(用含字母的代数式表示)
(3)不同温度下,向VL密闭容器中按照n(CO2)∶n(CH4)∶n(H2O)=1∶1∶1投料,实验测得平衡时n(H2)∶n(CO)随温度的变化关系如图所示:
   
①压强P1、P2、P3由大到小的顺序为___________,判断的依据是___________
②压强为P2时,随着温度升高,n(H2)∶n(CO)先增大后减小。解释温度Tm前后,随着温度升高n(H2)∶n(CO)变化的原因分别是___________
(4)通过电化学方法可有效实现以CO2和水为原料合成甲酸,其原理示意图如下:
   
则A极的电极反应式为:___________
2023-09-24更新 | 58次组卷 | 1卷引用:山西大学附属中学校2022-2023学年高三上学期11月期中考试化学试题
7 . 氮氧化物对环境有着巨大的危害,一种利用尿素[CO(NH2)2]脱硝的反应原理为       △H<0,回答下列问题:
(1)T℃时,往2L的恒容密闭容器中加入5molCO(NH2)2(s)和3 mol NO(g),容器内混合气体总物质的量随时间的变化如图所示。
   
①20min末,容器内N2的物质的量为_______mol;0~20min内,NO的平均反应速率为_______mol·L-l·min-l
②a点时v_______(填“>”、“<”或“=”)v,此时NO的转化率为_______%;平衡时与初始时容器内的压强比为_______
(2)向恒温恒容的密闭容器中,加入一定量的CO(NH2)2(s)和NO(g),能够说明该反应达到平衡的是_______(填标号)。
A.混合气体的密度不再改变B.不再改变
C.混合气体中,H2O的物质的量分数不再改变D.3v(NO)=v(CO2)
(3)汽车尾气中含有CO和NO等有害气体,三元催化转化器可将汽车尾气中的CO和NO转化为CO2和N2,每生成14gN2,反应放出373kJ热量,该反应的热化学方程式为_______
8 . 氮的氧化物是造成大气污染的主要成分之一,降低氮氧化物的排放可改善大气质量。
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) H1=+181kJ•mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) H2=-221kJ•mol-1
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) H3=-747kJ•mol-1
碳完全燃烧时的热化学方程式为______
(2)向密闭反应器中按n(NO):n(CO)=1:1投料,发生(1)中的反应③。不同温度下,反应达到平衡时,NO的平衡转化率随压强的变化曲线如图所示。

①曲线a、b对应温度较低的是______(填“曲线a”或“曲线b”)。
②M点时混合气体的平均相对分子质量为______(结果保留两位小数)。
(3)一定温度下,向恒容密闭容器中通入1molNO、1molCO,发生(1)中的反应③。测得容器中混合气体的压强(p)随时间(t)的变化关系如表所示。
t/min012345
p/kPa200185173165160160
①反应开始到刚达平衡状态的时间段内,v(CO)=______kPa·min-1,该反应条件下的平衡常数Kp=_____(kPa)-1(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。该反应中正反应速率v=k·p2(NO)·p2(CO),逆反应速率v=k·p(N2)·p2(CO2),则该温度下,该反应的k_____ (填“>”“<”或“=”)k
②能判断反应已达到化学平衡状态的是______(填字母序号)。
A.N2和CO2的浓度比保持不变       B.容器中熵值保持不变
C.2v(NO)=v(N2) D.气体的密度保持不变
(4)工业上利用电化学方法处理NO的原理如图所示。正极的电极反应式为______
9 . 近年来,改善环境是科学研究的重要课题,对实现碳循环及废气资源的再利用技术的发展都具有重要意义。
(1)以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1 K1
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2 K2
Ⅲ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3 K3
则△H2=______(用含△H1、△H3的代数式表示),K2=______(用含K1、K3的代数式表示)。
(2)一定条件下,CH4和H2O(g)发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H,设起始=Z,在恒压下,反应达到平衡时CH4的体积分数与Z和T(温度)的关系如图所示。下列说法正确的是______(填标号)。
A.若氢气的物质的量分数不再随时间而改变,则该反应达到平衡
B.加入合适的催化剂,该反应的平衡转化率和△H的值均增大
C.当混合气体的平均相对分子质量不再随时间而改变时,该反应达到平衡
D.a>3>b
(3)在T1℃时,往10L的某恒容密闭容器中充入3molCH4(g)和5molH2O(g),发生反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),5min后该反应达到平衡,此时测得混合气体的总压强为起始压强的1.5倍,则:
①0~5min内,v(H2)=______mol•L-1•min-1,H2O(g)的平衡转化率为______%。
②该反应的平衡常数K=______(mol•L-1)2
③反应达到平衡时,再充入1molH2O(g)和2molCO(g),此时v______(填“>”、“<”或“=”)v
(4)CH4和CO2都是比较稳定的分子,科学家利用化学装置实现两种分子的耦合转化,其原理如图所示。若生成乙烯和乙烷的体积比为7∶3,则消耗CH4和CO2的体积比为______
10 . 燃煤烟气中含有大量和NO是大气主要污染物,需要经过净化处理后才能排放。
(1)尿素可用于和NO的吸收。
①已知:

,反应___________
②尿素可将NO转化为而除去,该反应的化学方程式为___________
(2)利用电化学联合处理法可实现和NO同时除去,工作原理如图所示。

①阳极的电极反应式为___________
②若工作前后阴极室成分不变,被处理的和NO在相同条件下的体积比___________
2023-03-14更新 | 61次组卷 | 1卷引用:山西省大同市浑源中学2021-2022学年高二下学期期中考试化学试题
共计 平均难度:一般