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| 共计 21 道试题
2022高三·全国·专题练习
1 . 自发热材料在生活中的应用日益广泛。某实验小组为探究“”体系的发热原理,在隔热装置中进行了下表中的五组实验,测得相应实验体系的温度升高值()随时间(t)的变化曲线,如图所示。
实验编号反应物组成
a粉末
b
c
饱和石灰水
d
石灰乳
e
粉末

回答下列问题:
(1)已知:



___________
(2)温度为T时,,则饱和溶液中___________(用含x的代数式表示)。
(3)实验a中,基本不变,原因是___________
(4)实验b中,的变化说明粉与在该条件下___________(填“反应”或“不反应”)。实验c中,前有变化,其原因是___________基本不变,其原因是___________微粒的量有限。
(5)下列说法不能解释实验d在内温度持续升高的是___________(填标号)。
A.反应②的发生促使反应①平衡右移
B.反应③的发生促使反应②平衡右移
C.气体的逸出促使反应③向右进行
D.温度升高导致反应速率加快
(6)归纳以上实验结果,根据实验e的特征,用文字简述其发热原理___________
2022-07-12更新 | 6637次组卷 | 11卷引用:2022年湖北省高考真题变式题16-19
2 . 氮氧化物气体是危害最大、最难处理的大气污染物之一。控制氮氧化物废气排放的技术措施主要分两大类:一类是源头控制;另一类是尾部控制,即烟气脱硝。烟气脱硝的方法有以下几种,回答相关问题:
I.氨气催化还原氮氧化物
(1)已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H1=-94.4kJ·mol-1
2NO(g)N2(g)+O2(g) H2=-180kJ·mol-1
H2O(l)H2O(g) H3=+44kJ·mol-1
且氢气的燃烧热为285.8kJ·mol-1,请写出4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) H=____
(2)①在有氧条件下:NH3+O→NH2+OH,NH2与NO发生还原反应:NH2+NO→N2+H2O,NH2在还原NO的同时还会被氧化为NO,氮氧化物去除率与氧气的含量及温度关系图象如图所示,当反应气体中O2含量低于6%时,氮氧化物去除率上升的主要原因:____。当反应气体中O2含量高于6%时,氮氧化物去除率随O2含量升高而降低的原因:____

②氮氧化物去除率随着氨氮比及温度的变化图象如图所示,应选择最佳的氨氮比为:____、氨还原氮氧化物的最佳温度:____

II.氢气还原氮氧化物
(3)①在催化剂表面H2还原NO的基元反应及活化能Ea(kJ·mol-1)如图所示。

写出氢气还原NO的总反应化学方程式:____;基元反应慢反应决定总反应速率,决定NO被还原成N2速率的是基元反应____(填相应序号)。
②若对总反应初始速率与NO、H2的初始浓度的关系为v=kcx(H2)cy(NO),k为速率常数,只受温度影响。在某温度时测得的相关数据如表所示。
H2的初始压强P0(H2)=53.3kPaNO的初始压强P0(NO)=53.3kPa
P0(NO)/kPav/(kPa•s-1)P0(H2)/kPav/(kPa•s-1)
47.820.038.421.3
39.913.727.314.6
20.23.3319.610.5
关系式中x=____、y=____;由此,____(填“H2”或“NO”)的浓度对速率影响程度更大。
③300℃下将等物质的量H2、NO置于刚性密闭容器中,在催化剂的作用下只发生以上反应,达到平衡后压强为P,此时NO的转化率为80%,用气体的平衡分压代替物质的量浓度,表示的压强平衡常数Kp=____
2022-05-25更新 | 366次组卷 | 5卷引用:T19-原理综合题
3 . 氨及其化合物是重要的化工原料,按要求回答下列问题:
(1)已知反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
若某反应转化的反应平衡常数表达式为,则该反应的热化学方程式为_______
(2)可在一定条件下发生反应,该反应的,(为速率常数),且速率与浓度关系如图所示

条件下,该反应的平衡常数为_______
条件下,一定容积容器中充入一定量,平衡时测得,则平衡时NO的体积分数为_______,平衡后_______(写出表达式)
(3)NO在催化剂条件下可被还原为无害物质,反应为,在密闭容器中按充入,反应结果如图:

①提高NO平衡转化率的措施有_______
A.增大投料                    B.降低反应温度
C.减小容器体积                                     D.充入水蒸气增大压强
②若不用催化剂,M点平衡转化率是否会降至O点,并简述理由_______后,催化效率降低的原因_______
(4)物质进行化学反应自由能变化可以对外做功。化学热力学规定室温下反应标准吉布斯自由能计为,且。若。用与氧气在熔融的氧化钇锆电解质中构成燃料电池(如图)

则该电池室温下理论上产生电压为_______V。(其中法拉第常数,计算结果保留三位小数)
4 . 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:
主反应:Ⅰ.
副反应:Ⅱ.
回答下列问题:
(1)由上述反应可知,CO(g)和H2(g)直接转化为CH3OCH3(g)和水蒸气的热化学方程式为:_______。该反应在_______(填“低温”或“高温”)条件下能自发进行。在容积为1L的恒容密闭容器中,分别在不同温度下由H2和1molCO合成CH3OCH3,CO的平衡转化率与温度和初始投入n(H2)的关系如图所示。下列说法正确的是_______(填序号)。

A.a、b、c三点H2的转化率:
B.三种温度之间的关系:
C.c点状态下,再通入1molCO和4molH2,再次达到平衡时H2的体积分数减小
D.a点状态下,再通入0.5molCO和0.75mol CH3OCH3,平衡不移动
(2)恒压条件下,保持CO2和H2的起始投料一定,发生反应Ⅰ和Ⅱ,实验测得CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图所示

已知:,其中表示平衡时CH3OCH3的选择性的是曲线_______(填“①”或“②”);为同时提高CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3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)在一定温度下,向刚性容器中充入投料比为1∶3的CO2和H2,发生反应Ⅰ和Ⅱ,达到平衡时CO2的转化率为80%,CH3OCH3的选择性为75%,则H2的转化率α(H2)=_______;反应Ⅱ的压强平衡常数Kp=_______
(4) CH3OCH3、空气-NaOH溶液电池,工作时负极的电极反应式为_______
5 . 工业上,以煤炭为原料,通入一定比例的空气和水蒸气,经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。
请回答:
(1)在C和的反应体系中:
反应1     
反应2     
反应3     
_______
②设,反应1、2和3的y随温度的变化关系如图所示。图中的线条b对应的是反应_______

③一定压强下,随着温度的升高,气体中的物质的量之比_______
A.不变       B.增大       C.减小       D.无法判断
(2)一氧化碳变换反应:
①一定温度下,反应后测得各组分的平衡压强(已知温度相同时气体压强之比等于浓度之比):,则反应的平衡常数K的数值为_______
②维持与题①相同的温度和总压,提高水蒸气的比例,使的平衡转化率提高到,则原料气中水蒸气和的物质的量之比为_______
③生产过程中,为了提高变换反应的速率,下列措施中不合适的是_______
A.反应温度愈高愈好       B.适当提高反应物压强       C.选择合适的催化剂       D.通入一定量的氮气
④以固体催化剂M催化变换反应,反应历程分两步完成,能量-反应过程如下图所示,写出步骤Ⅱ的反应方程式。

步骤Ⅰ:
步骤Ⅱ:_______
从图中可以看出使用催化剂能加快化学反应速率的原因是_______
6 . 2021年10月16日6时56分,神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。中国空间站开启有人长期驻留时代。空间站的水气整合系统利用“萨巴蒂尔反应”,将CO2转化为CH4和水蒸气,配合O2生成系统可实现O2的再生。回答下列问题:
Ⅰ. 萨巴蒂尔反应为:CO2(g)+ 4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)△H1
(1)常温常压下,已知:①的燃烧热()分别为-285.5 kJ/mol和-890.0 kJ/mol;
△H2=+44.0 kJ/mol。则=___________ kJ/mol。
(2)在某一恒容密闭容器中加入CO2、H2,其分压分别为15kPa、 30kPa, 加入催化剂并加热使其发生萨巴蒂尔反应。研究表明CH4的反应速率v(CH4)= 1.2×10-6p(CO2)p4(H2) (kPa﹒s-1), 某时刻测得H2O(g)的分压为10kPa,则该时刻v(H2)=___________
(3)研究发现萨巴蒂尔反应的历程,前三步历程如图所示。其中吸附在Pt/SiO2催化剂表面用“﹒”标注,Ts 表示过渡态。从物质吸附在催化剂表面到形成过渡态的过程会___________(填“放出热量”或“吸收热量”);反应历程中最小能垒(活化能)步骤的化学方程式为___________

Ⅱ.某研究团队经实验证明,CO2在一定条件下与H2O发生氧再生反应:
CO2(g)+ 2H2O(g) CH4(g)+2O2(g)△H1=
(4)恒压条件时,按投料,进行氧再生反应,测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度的关系如图。

350℃时,A点的平衡常数为______(填计算结果)。为提高CO2的转化率,除改变温度外,还可采取的措施为____________
(5)氧再生反应可以通过酸性条件下半导体光催化转化实现;反应机理如图所示:

①光催化CO2转化为CH4的阴极方程式为__________________
②催化剂的催化效率和CH4的生成速率随温度的变化关系如图所示。300℃到400℃之间,CH4生成速率加快的原因是_____________
2022-05-02更新 | 1454次组卷 | 9卷引用:2022年湖北省高考真题变式题16-19
7 . 我国力争于2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。催化加氢合成二甲醚是一种实现“碳中和”理想的转化方法:该过程中涉及的反应如下:
主反应:   
副反应:   ΔH'=
回答下列问题:
(1)主反应通过以下步骤来实现:
Ⅰ.   
Ⅱ.   
则主反应的_______
(2)在恒压、的起始量一定时,平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如下图所示,的选择性

平衡转化率随温度升高而增大的原因是_______
②420℃时,在催化剂作用下反应一段时间后,测得的选择性约为50%。不改变反应时间,一定能提高选择性的措施有_______(填标号)。
A.升高温度       B.增大压强       C.增大       D.更换适宜的催化剂
(3)在温度为543K、原料组成为、初始总压为4MPa的恒容密闭容器中进行反应,体系达到平衡时的转化率为30%,二甲醚的选择性为50%,则氢气的转化率_______;主反应的压强平衡常数_______(列出计算式)。
(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=)。
2022-04-29更新 | 583次组卷 | 6卷引用:原理综合题
8 . 回答下列问题:
(1)已知稀溶液中,1mol H2SO4与2mol NaOH恰好完全反应时,放出114.6kJ热量,写出该反应表示中和热的热化学方程式:_______
(2)利用甲烷的还原性,可以对大气中的氮氧化合物进行处理。已知一定条件下:
①4NO(g)=2NO2(g)+N2(g) ∆H1= -293kJ·mol-l
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ∆H2= -1160kJ·mol-1
则CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ∆H=_______kJ·mol-1,该反应能在_______下自发进行。(选填“低温”、“高温”或“任何温度”)
(3)①恒温恒容的密闭容器中,发生反应CO (g) +H2S (g)COS (g) +H2 (g), 若反应前只充10mol CO和x mol H2S,达到平衡时CO的物质的量为8mol,且化学平衡常数为0.1,则x=_______mol。
②恒温恒容时,能表明Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)达平衡状态的是_______ ( 填字母)。
A.单位时间内生成n mol CO同时消耗n mol CO2
B. c(CO)不随时间改变
C. CO2的体积分数不变
D. Fe 的浓度不变
(4)某种新工艺装置是氯碱工业装置和另一种电化学装置组合而成,相关物料的传输与转化关系如图所示,其中电极未标出,所用的离子交换膜都只允许阳离子通过。

图中物质Y的电子式_______, 图中b%_______a%(填“<”或“>”或“=”),通入除去CO2的空气一极的电极反应式为_______
2022-04-14更新 | 208次组卷 | 2卷引用:2022年湖北省高考真题变式题16-19
9 . 利用磷石膏废渣(主要成分为)生产硫酸可实现硫资源的循环利用.回答下列问题:
硫黄分解磷石膏工艺涉及的主要反应为:
(I)   
(II)   
(1)对于反应(I),下列化学反应速率最大的是______
A.                           B.
C.                    D.
(2)反应= ______
(3)在恒温恒容密闭容器中只进行反应(I),能说明其已达到平衡状态的是______ (填字母).
A.                                 B.气体中含硫原子总数不随时间变化
C.容器内固体总质量不再随时间变化             D.容器内气体总压强不再随时间变化
(4)在恒温恒容密闭容器中进行的反应(II)达到平衡时,向容器中(均足量)再充入少量,达到新平衡后,与原平衡相比____(填“增大”“减小”或“不变”),原因为_____
2021-10-28更新 | 341次组卷 | 3卷引用:2022年湖北省高考真题变式题16-19
10 . 将二氧化碳还原转化为有用的化学物质是目前研究的热点之一、
(1)1945年Ipatieff等首次提出可在铜铝催化剂上用加氢合成甲醇。已知发生的主要反应的热化学方程式如下:
   
   
   
则:①___________

②如图1所示,关闭K,向A中充入,向B中充入,起始时,在相同条件下,两容器中只发生反应:
,达到平衡时,则B中的转化率为___________。打开K,过一段时间重新达平衡,此时B的体积为___________L(用含a的代数式表示,连通管中气体体积不计)。
以物质的量之比为1:3通入某密闭容器中,只发生反应的平衡转化率与温度、气体的总压强的关系如图2所示,则___________(填“>”、“<”或“=”)。已知,则a点压强平衡常数___________(是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(2)利用微生物燃料电池技术可将转化为甲烷(如图3所示),则阴极的电极反应式为___________。该技术将有机废水中的碳元素最终转化为___________(填分子式)。
2021-07-09更新 | 288次组卷 | 2卷引用:2022年湖北省高考真题变式题16-19
共计 平均难度:一般