1 . 甲醇既是重要的化工原料,可用于制备甲醛、醋酸等产品,又可作为清洁燃料。利用与合成甲醇涉及的主要反应如下:
I.
II.
回答下列问题:
(1)已知,则___________
(2)向刚性容器中充入一定量的和,在不同催化剂下反应相同时间,的转化率和甲醇的选择性[甲醇的选择]随温度的变化如图所示:
①由上图可知,催化效果___________ (填“>”、<”或“=”)。
②在210-270℃间,的选择性随温度的升高而下降,请写出一条可能原因___________ 。
③有利于提高甲醇平衡产率的条件是___________ (填标号)。
A.高温高压 B.低温高压 C.高温低压 D.低温低压
(3)若将和充入密闭容器中发生反应:,如下图表示压强为和下的平衡转化率随温度的变化关系。
①a、b两点化学反应速率分别用、表示,则___________ (填“大于”“小于”或“等于”)。
②b点对应的平衡常数___________ (是以平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
I.
II.
回答下列问题:
(1)已知,则
(2)向刚性容器中充入一定量的和,在不同催化剂下反应相同时间,的转化率和甲醇的选择性[甲醇的选择]随温度的变化如图所示:
①由上图可知,催化效果
②在210-270℃间,的选择性随温度的升高而下降,请写出一条可能原因
③有利于提高甲醇平衡产率的条件是
A.高温高压 B.低温高压 C.高温低压 D.低温低压
(3)若将和充入密闭容器中发生反应:,如下图表示压强为和下的平衡转化率随温度的变化关系。
①a、b两点化学反应速率分别用、表示,则
②b点对应的平衡常数
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解题方法
2 . 肼()常用于火箭或原电池的燃料。已知:
①
②
③
回答下列问题:
(1)反应___________ kJ/mol
(2)一定温度下,将与以体积比1:1置于10L密闭容器中发生上述反应:,下列选项不能说明反应达到平衡状态的是________ (填编号)。
a.混合气体密度保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.与体积之比保持不变 d.体系压强保持不变
(3)在10L的密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的物质的量变化如下表:
①前2min内的平均反应速率为___________ 。该温度下反应的平衡常数K=___________ 。
②反应在6min时改变了条件,改变的条件可能是___________ (填选项字母)。
A.使用催化剂 B.升高温度 C.减小压强 D.增大的量
①
②
③
回答下列问题:
(1)反应
(2)一定温度下,将与以体积比1:1置于10L密闭容器中发生上述反应:,下列选项不能说明反应达到平衡状态的是
a.混合气体密度保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.与体积之比保持不变 d.体系压强保持不变
(3)在10L的密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的物质的量变化如下表:
物质的量(mol) 时间 | |||
开始 | 0.8 | 1.6 | 0 |
2min末 | 0.6 | a | 0.3 |
5min末 | 0.4 | 1.2 | 0.6 |
6min末 | 0.4 | 1.2 | 0.6 |
10min末 | 0.6 | 1.4 | 0.3 |
②反应在6min时改变了条件,改变的条件可能是
A.使用催化剂 B.升高温度 C.减小压强 D.增大的量
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2021-11-17更新
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163次组卷
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3卷引用:湖北省蕲春县2021-2022学年高二上学期期中考试化学试题
名校
3 . “氯碱工业”电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品,氯气是实验室和工业上的常用气体。请回答:
(1)下列说法不正确的是___________。
(2)在一定温度下,氯气溶于水的过程及其平衡常数为: ; ,其中p为的平衡压强,为Cl2在水溶液中的平衡浓度。
①的焓变___________ 0。(填“>”、“=”或“<”)
②平衡常数K2的表达式为K2=___________ 。氯气在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)为c,则c=___________ 。(用平衡压强p和上述平衡常数表示,忽略HClO的电离)
(3)工业上常采用“加碳氯化”的方法以高钛渣(主成分)为原料生产,相应化学方程式为:
Ⅰ. ,
Ⅱ. ,
结合数据说明氯化过程中加碳的理由___________ 。
(4)在一定温度下,以为催化剂,氯苯和在中发生平行反应,分别生成邻二氯苯和对二氯苯,两产物浓度之比与反应时间无关。反应物起始浓度均为0.5mol/L,反应30min测得氯苯15%转化为邻二氯苯,25%转化为对二氯苯。保持其他条件不变,若要提高产物中邻二氯苯的比例,可采用的最佳措施是___________ 。
(1)下列说法不正确的是___________。
A.可采用碱石灰干燥氯气 |
B.可通过排饱和食盐水法收集氯气 |
C.常温下,可通过加压使氯气液化而储存于钢瓶中 |
D.工业上,常用氢气和氯气反应生成的氯化氢溶于水制取盐酸 |
①的焓变
②平衡常数K2的表达式为K2=
(3)工业上常采用“加碳氯化”的方法以高钛渣(主成分)为原料生产,相应化学方程式为:
Ⅰ. ,
Ⅱ. ,
结合数据说明氯化过程中加碳的理由
(4)在一定温度下,以为催化剂,氯苯和在中发生平行反应,分别生成邻二氯苯和对二氯苯,两产物浓度之比与反应时间无关。反应物起始浓度均为0.5mol/L,反应30min测得氯苯15%转化为邻二氯苯,25%转化为对二氯苯。保持其他条件不变,若要提高产物中邻二氯苯的比例,可采用的最佳措施是
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4 . 2020年9月22日,中国国家主席习近平在第七十五届联合国大会上庄严宣布,中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。研究CO2的转化及高值化利用具有重要意义。
I.已知CO2溶于水的过程及其平衡常数可表示为:
,表示CO2的平衡压强,,,
(1)天然雨水的pH<7,用电离方程式解释其原因___________ 。
(2)将CO2通入NaClO水溶液中,发生的主要反应为。写出该反应的平衡常数表达式:K=___________ [用、和的式子表示]
(3)根据平衡常数计算说明 CO2通入NaClO水溶液中,主要反应并非: :___________ 。
II.在双功能催化剂作用下。由CO2加氢可以合成二甲醚。涉及以下主要反应。
反应1(甲醇合成):
反应2(甲醇脱水):
反应3(逆水汽变换):
相关物质变化的焓变示意图如下:
(4)写出反应3的热化学方程式___________ 。由CO2加氢可以合成二甲醚的热化学方程式___________ 。
(5)双功能催化剂通常由甲醇合成活性中心和甲醇脱水活性中心组成。在一定条件下,将CO2与H2以1:3体积比通过双功能催化剂,下列说法正确的是___________。
I.已知CO2溶于水的过程及其平衡常数可表示为:
,表示CO2的平衡压强,,,
(1)天然雨水的pH<7,用电离方程式解释其原因
(2)将CO2通入NaClO水溶液中,发生的主要反应为。写出该反应的平衡常数表达式:K=
(3)根据平衡常数
II.在双功能催化剂作用下。由CO2加氢可以合成二甲醚。涉及以下主要反应。
反应1(甲醇合成):
反应2(甲醇脱水):
反应3(逆水汽变换):
相关物质变化的焓变示意图如下:
(5)双功能催化剂通常由甲醇合成活性中心和甲醇脱水活性中心组成。在一定条件下,将CO2与H2以1:3体积比通过双功能催化剂,下列说法正确的是___________。
A.为提高工业生产效率,合成二甲醚的适宜条件是高温高压 |
B.可通过监测反应体系中CH3OCH3和H2O浓度比判断是否达到平衡 |
C.反应达平衡时,若缩小容器体积,反应3平衡不发生移动 |
D.一定温度、压强下,寻找活性更高的催化剂,是提高CO2平衡转化率的研究方向 |
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名校
5 . 二甲醚(CH3OCH3)被称为“21世纪的清洁燃料”。以CO2、H2为原料制备二甲醚涉及的主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)反应的=___________ 。
(2)在压强、和的起始投料一定的条件下,发生反应Ⅰ、Ⅱ,实验测得平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。
已知:的选择性=×100%,其中表示平衡时的选择性的是曲线___________ (填“①”或“②”);温度高于300℃时,曲线②随温度升高而升高的原因是___________ ;为同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性,应选择的反应条件为___________ (填标号)。
a.低温、低压b.高温、高压
c.高温、低压d.低温、高压
(3)也可以利用甲醇脱水制备二甲醚:。已知:,其中Kp为以分压表示的平衡常数,T为热力学温度。
①为提高的平衡产率,可以采取的措施有___________ (任写一条)。
②473K时,在密闭容器中加入一定量,采用合适的催化剂进行反应,达到平衡时体系中的物质的量分数为___________ (填标号)。
a.b.c.d.
(4)对于反应,反应速率v=v正-v逆=k正p(CO2)·p(H2)-k逆p(CO)·p(H2O),其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,p为气体的分压(分压=总压×物质的量分数)。
①降低温度,k正:k逆___________ (填“增大”、“减小”或“不变”);
②在T K、101kPa下,按照投料,转化率为50%时,v正:v逆=4:5,用气体分压表示的平衡常数Kp=___________ 。
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)反应的=
(2)在压强、和的起始投料一定的条件下,发生反应Ⅰ、Ⅱ,实验测得平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。
已知:的选择性=×100%,其中表示平衡时的选择性的是曲线
a.低温、低压b.高温、高压
c.高温、低压d.低温、高压
(3)也可以利用甲醇脱水制备二甲醚:。已知:,其中Kp为以分压表示的平衡常数,T为热力学温度。
①为提高的平衡产率,可以采取的措施有
②473K时,在密闭容器中加入一定量,采用合适的催化剂进行反应,达到平衡时体系中的物质的量分数为
a.b.c.d.
(4)对于反应,反应速率v=v正-v逆=k正p(CO2)·p(H2)-k逆p(CO)·p(H2O),其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,p为气体的分压(分压=总压×物质的量分数)。
①降低温度,k正:k逆
②在T K、101kPa下,按照投料,转化率为50%时,v正:v逆=4:5,用气体分压表示的平衡常数Kp=
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507次组卷
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2卷引用:湖北省华中师范大学第一附属中学2021-2022学年高二上学期期中检测化学试题
解题方法
6 . 工业废气中含有和,对其进行治理是当前重要的研究方向之一。某科研小组设计通过硫循环完成二者的综合治理。已知:
①
②
③
回答下列问题:
(1)_______ (用含、的代数式表示),_______ (用含、的代数式表示)。
(2)在反应①中,还原剂为_______ (填化学式,下同),氧化产物为_______ 。
(3)在反应③中,反应时形成的化学键类型为_______ (填“极性共价键”、“非极性共价键”或“极性共价键和非极性共价键”)。每生成(标准状况下),转移的电子数为_______ 。
(4)对于反应②,下列说法正确的是_______ (填标号).
a.若形成键的同时断裂键,则该反应达到平衡
b.及时移除部分,则平衡常数增大
c.加入合适的催化剂,的转化率保持不变
d.增大压强,有利于反应朝正反应方向进行
①
②
③
回答下列问题:
(1)
(2)在反应①中,还原剂为
(3)在反应③中,反应时形成的化学键类型为
(4)对于反应②,下列说法正确的是
a.若形成键的同时断裂键,则该反应达到平衡
b.及时移除部分,则平衡常数增大
c.加入合适的催化剂,的转化率保持不变
d.增大压强,有利于反应朝正反应方向进行
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2021-11-13更新
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142次组卷
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3卷引用:湖北省部分名校联考2021-2022学年高二上学期期中考试化学试题
名校
解题方法
7 . 乙酸制氢具有重要意义,发生的反应如下:
热裂解反应:CH3COOH(g) = 2CO(g)+2H2(g) ΔH=+203.7 kJ·mol-1
脱羧基反应:CH3COOH(g) = CH4(g)+CO2(g) ΔH=-33.5 kJ·mol-1
(1)请写出CO与H2甲烷化的热化学方程式:___________ 。
(2)在密闭容器中,利用乙酸制氢,选择的压强为___________ (填“高压”或“常压”)。其中温度与气体产率的关系如图:
①约650℃之前,脱羧基反应活化能低,速率快,故氢气产率低于甲烷;650℃之后氢气产率高于甲烷,理由是___________ ,同时热裂解反应正向进行,而脱羧基反应逆向进行。
②保持其他条件不变,在乙酸气中掺杂一定量水,氢气产率显著提高而CO的产率下降,请分析原因(用化学方程式表示):___________ 。
(3)若利用合适的催化剂控制其他副反应,温度为T℃时达到平衡,总压强为p kPa,热裂解反应消耗乙酸30%,脱羧基反应消耗乙酸50%,H2体积分数为___________ ;脱羧基反应的平衡常数Kp为___________ kPa(Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×体积分数,计算结果用最简式表示)。
热裂解反应:CH3COOH(g) = 2CO(g)+2H2(g) ΔH=+203.7 kJ·mol-1
脱羧基反应:CH3COOH(g) = CH4(g)+CO2(g) ΔH=-33.5 kJ·mol-1
(1)请写出CO与H2甲烷化的热化学方程式:
(2)在密闭容器中,利用乙酸制氢,选择的压强为
①约650℃之前,脱羧基反应活化能低,速率快,故氢气产率低于甲烷;650℃之后氢气产率高于甲烷,理由是
②保持其他条件不变,在乙酸气中掺杂一定量水,氢气产率显著提高而CO的产率下降,请分析原因(用化学方程式表示):
(3)若利用合适的催化剂控制其他副反应,温度为T℃时达到平衡,总压强为p kPa,热裂解反应消耗乙酸30%,脱羧基反应消耗乙酸50%,H2体积分数为
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2021-11-11更新
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224次组卷
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2卷引用:湖北省“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟” 2021-2022学年高二上学期期中联考化学试题
解题方法
8 . 我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。利用反应:,可减少CO2排放,并合成清洁能源。
(1)该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①
②
总反应的=___________ kJ/mol;原料CO2可通过捕获技术从空气或工业尾气中获取,下列物质能作为CO2捕获剂的是___________ (填标号)。
a. NaOH溶液 B.浓氨水 C. CH3CH2OH D. NH4Cl溶液
若反应①为慢反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___________ (填标号)。
A. B.
C. D.
(2)向恒温恒容的密闭容器中充入一定量的CO2和H2,发生反应:,下列叙述能说明此反应一定达到平衡状态的是___________
(3)350℃时,在容积为2L的密闭容器中充入6molCO2和8molH2,发生反应:,测得t=10min时,反应达到平衡,此时。从反应开始到平衡,H2的平均反应速率v(H2)= ___________ ;该可逆反应的平衡常数为___________ ;达到平衡时,若再向容器中加入CO2(g)和CH3OH(g)各2mol,则平衡___________ 移动。(填“正向”、“逆向”或“不”)。
(1)该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①
②
总反应的=
a. NaOH溶液 B.浓氨水 C. CH3CH2OH D. NH4Cl溶液
若反应①为慢反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是
A. B.
C. D.
(2)向恒温恒容的密闭容器中充入一定量的CO2和H2,发生反应:,下列叙述能说明此反应一定达到平衡状态的是___________
A.混合气体的平均相对分子质量保持不变 |
B.CO2和H2的转化率相等 |
C.混合气体的密度保持不变 |
D.1molCO2生成的同时有3molH-H键断裂 |
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名校
解题方法
9 . 苯催化加氢制备环己烷是化工生产中的重要工艺,一定条件下,发生如下反应:
Ⅰ:主反应:(g) + 3H2(g)⇌(g) ∆H1<0
Ⅱ:副反应:(g)⇌(g) ∆H2>0
回答下列问题:
(1)已知:Ⅲ:2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ∆H3
Ⅳ:2 (g)+15O2(g)⇌12CO2(g)+6H2O(l) ∆H4
Ⅴ: (g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) ∆H5
则∆H1=_______ (用∆H3、∆H4和∆H5表示)。
(2)有利于提高平衡体系中环己烷体积分数的措施有_______。
(3) 和 的燃烧热较大的是_______ 。
(4)反应Ⅰ在管式反应器中进行,实际投料往往在n(H2):n(C6H6)=3:1的基础上适当增大H2用量,其目的是_______ 。
(5)氢原子和苯分子吸附在催化剂表面活性中心时,才能发生反应,机理如图。下列说法不正确的是_______
(6)当H2中混有微量H2S或CO等杂质时,会导致反应Ⅰ的产率降低,推测其可能原因为_______ 。
Ⅰ:主反应:(g) + 3H2(g)⇌(g) ∆H1<0
Ⅱ:副反应:(g)⇌(g) ∆H2>0
回答下列问题:
(1)已知:Ⅲ:2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ∆H3
Ⅳ:2 (g)+15O2(g)⇌12CO2(g)+6H2O(l) ∆H4
Ⅴ: (g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) ∆H5
则∆H1=
(2)有利于提高平衡体系中环己烷体积分数的措施有_______。
A.适当升温 | B.适当降温 | C.适当加压 | D.使用高效催化剂 |
(4)反应Ⅰ在管式反应器中进行,实际投料往往在n(H2):n(C6H6)=3:1的基础上适当增大H2用量,其目的是
(5)氢原子和苯分子吸附在催化剂表面活性中心时,才能发生反应,机理如图。下列说法不正确的是_______
A.此反应(苯催化加氢制备环己烷)的原子利用率为100% |
B.反应过程中,有H—H、C=C键的断裂和C—H键的生成 |
C.载体可以增大金属催化剂的表面积,提高催化效率 |
D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率 |
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120次组卷
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2卷引用:湖北省沙市中学2021-2022学年高二上学期期中考试化学试题
名校
解题方法
10 . 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=-90.7kJ·mol-1 K1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5kJ·mol-1 K2
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2kJ·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CH3OH产率的有___________。
(3)一定温度下,将0.2mol CO和0.1mol H2O(g)通入2L恒容密闭容器中,发生反应③,5min后达到化学平衡,平衡后测得H2的体积分数为0.1,则0~5min内v(H2O)=___________ ,CO的转化率α(CO)=___________ 。
(4)将合成气以=2通入1L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Cu-Mn的合金),利用CO和H2制备二甲醚(DME)。观察图,当约为___________ 时最有利于二甲醚的合成。
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1=-90.7kJ·mol-1 K1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5kJ·mol-1 K2
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2kJ·mol-1 K3
回答下列问题:
(1)反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=
(2)下列措施中,能提高①中CH3OH产率的有___________。
A.使用过量的CO | B.升高温度 | C.增大压强 | D.使用催化剂 |
(4)将合成气以=2通入1L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所示,下列说法正确的是
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Cu-Mn的合金),利用CO和H2制备二甲醚(DME)。观察图,当约为
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575次组卷
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7卷引用:湖北省石首市2021-2022学年高二上学期期中考试化学试题