1 . 下列说法正确的是
已知
已知
A.H2(g)的燃烧热ΔH=-571.6kJ•mol-1 |
B. |
C. |
D.同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧,H2(g)放出的热量多 |
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2023-10-05更新
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63次组卷
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2卷引用:江苏省常州市前黄高级中学2022-2023学年高二上学期第二次阶段考试化学试题
解题方法
2 . 含N元素的部分物质对环境有影响。含NO、的废气会引起空气污染,含、、的废水会引起水体富营养化,都需要经过处理后才能排放。
(1)氢气催化还原含NO烟气:
主反应:
副反应:
①已知NO也能与反应生成,写出该反应的热化学方程式___________ 。
②某温度下的体积分数对还原NO反应的影响如图1所示。当的体积分数大于时,的体积分数呈下降趋势,原因是___________ 。
图1
(2)工业上用电解法治理亚硝酸盐对水体的污染,模拟工艺如图2所示,写出电解时铁电极的电极反应式___________ 。随后,铁电极附近有无色气体产生,写出有关反应的离子方程式___________ 。
图2
(3)工业上以钛基氧化物涂层材料为阳极,碳纳米管修饰的石墨为阴极,电解硝酸钠和硫酸钠混合溶液,可使转变为,后续再将反应除去。已知:电极(电催化剂)所处的环境对其催化活性起重要作用。
①若在酸性介质中电解混合溶液,将转变为的电极反应式为___________ ;其他条件不变,只改变混合溶液的pH,去除率如图3所示,pH越小,去除率上升可能原因是___________ 。
图3
②其他条件不变,只向混合溶液中投入一定量,后续去除的效果明显提高,溶液中氮元素含量显著降低。可能原因是___________ 。
(1)氢气催化还原含NO烟气:
主反应:
副反应:
①已知NO也能与反应生成,写出该反应的热化学方程式
②某温度下的体积分数对还原NO反应的影响如图1所示。当的体积分数大于时,的体积分数呈下降趋势,原因是
图1
(2)工业上用电解法治理亚硝酸盐对水体的污染,模拟工艺如图2所示,写出电解时铁电极的电极反应式
图2
(3)工业上以钛基氧化物涂层材料为阳极,碳纳米管修饰的石墨为阴极,电解硝酸钠和硫酸钠混合溶液,可使转变为,后续再将反应除去。已知:电极(电催化剂)所处的环境对其催化活性起重要作用。
①若在酸性介质中电解混合溶液,将转变为的电极反应式为
图3
②其他条件不变,只向混合溶液中投入一定量,后续去除的效果明显提高,溶液中氮元素含量显著降低。可能原因是
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2023-07-23更新
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159次组卷
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2卷引用:江苏省扬州市高邮市2022-2023学年高二上学期10月月考化学试题
解题方法
3 . 催化加氢合成二甲醚是一种转化方法,其过程中主要发生下列反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
在恒压、和的起始量一定的条件下,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),下列说法正确的是
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
在恒压、和的起始量一定的条件下,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),下列说法正确的是
A.曲线a代表平衡转化率 |
B.为提高选择性需研发高温条件下对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂 |
C.200~360℃范围内,体系中主要发生反应Ⅱ |
D.反应一段时间后,在220℃测得的选择性48%(图中A点),增大压强可能将的选择性提升到B点 |
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4 . 下列说法正确的是
A.已知 , ;, |
B.已知 ,则氢气与氟气反应生成液态氟化氢时放热大于 |
C.已知 ,则燃烧热为 |
D.已知中和热可表示为 ,则与完全反应放出的热量为 |
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名校
5 . 气态含氮化合物是把双刃剑,既是固氮的主要途径,也是大气污染物。气态含氮化合物及相关反应是新型科研热点。回答下列问题:
(1)还原法:①用催化还原可以消除氮氧化物的污染。已知:
ⅰ:
ⅱ:
写出还原至和水蒸气的热化学方程式_______ 。
②尿素水溶液热解产生的可去除尾气中的,流程如下:
a.尿素中氮元素的化合价为_______ 。
b.若氧化处理后的尾气中混有,此时催化剂表面会因为覆盖部分硫酸盐而导致催化剂中毒,降低的去除率。试分析硫酸盐的产生过程_______ 。
③某脱硝反应机理如图-1所示,参与Ⅰ的反应方程式为_______ 。
(2)氧化法:氧化性强于,能更有效地氧化。
Ⅰ:
Ⅱ:(活化能)
Ⅲ:(活化能)
可经处理后再用碱液吸收而实现脱除。为分析氧化时温度对脱除率的影响,将与混合反应一段时间,再用碱液吸收氧化后的气体。其他条件相同时,脱除率随与混合反应温度变化如图-2所示。试分析在范围内,随着温度的升高脱除率先几乎不变后下降的可能原因是_______ 。
(3)研究表明氮氧化物的脱除率除了与还原剂、氧化剂、催化剂相关外,还取决于催化剂表面氧缺位的密集程度。以(A、B均为过渡元素)为催化剂,用还原的机理如下:
第一阶段:(不稳定)低价态的金属离子(还原前后催化剂中金属原子的个数不变)
第二阶段:Ⅰ. Ⅱ.
Ⅲ. Ⅳ.
Ⅴ.
注:表示催化剂表面的氧缺位,g表示气态,a表示吸附态
第一阶段用氢气还原得到低价态的金属离子越多,第二阶段反应的速率越快,原因是_______ 。
(1)还原法:①用催化还原可以消除氮氧化物的污染。已知:
ⅰ:
ⅱ:
写出还原至和水蒸气的热化学方程式
②尿素水溶液热解产生的可去除尾气中的,流程如下:
a.尿素中氮元素的化合价为
b.若氧化处理后的尾气中混有,此时催化剂表面会因为覆盖部分硫酸盐而导致催化剂中毒,降低的去除率。试分析硫酸盐的产生过程
③某脱硝反应机理如图-1所示,参与Ⅰ的反应方程式为
(2)氧化法:氧化性强于,能更有效地氧化。
Ⅰ:
Ⅱ:(活化能)
Ⅲ:(活化能)
可经处理后再用碱液吸收而实现脱除。为分析氧化时温度对脱除率的影响,将与混合反应一段时间,再用碱液吸收氧化后的气体。其他条件相同时,脱除率随与混合反应温度变化如图-2所示。试分析在范围内,随着温度的升高脱除率先几乎不变后下降的可能原因是
(3)研究表明氮氧化物的脱除率除了与还原剂、氧化剂、催化剂相关外,还取决于催化剂表面氧缺位的密集程度。以(A、B均为过渡元素)为催化剂,用还原的机理如下:
第一阶段:(不稳定)低价态的金属离子(还原前后催化剂中金属原子的个数不变)
第二阶段:Ⅰ. Ⅱ.
Ⅲ. Ⅳ.
Ⅴ.
注:表示催化剂表面的氧缺位,g表示气态,a表示吸附态
第一阶段用氢气还原得到低价态的金属离子越多,第二阶段反应的速率越快,原因是
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2022-12-17更新
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562次组卷
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3卷引用:江苏省南京师范大学附属中学、天一中学、海安中学、海门中学2022-2023学年高三上学期12月联考化学试题
解题方法
6 . 黄铁矿(主要成分)的利用对资源和环境具有重要意义。
(1)空气氧化。Stumm和Morgan提出黄铁矿在空气中氧化的三步反应如图所示。
①基态核外电子排布式为_______ 。
②向黄铁矿与水形成的悬浊液中通入空气,测得浓度的增加先慢后快,其原因结合机理可描述为_______ 。
(2)燃煤脱硫。原理:利用羟基自由基(·OH,氧元素为价)将燃煤中的含硫物质(主要是)氧化除去,其装置示意图如图所示。
①利用羟基自由基除去煤中反应的离子方程式:_______ 。
②测得一定时间内随溶液起始pH的改变脱硫率(溶于水中的硫元素质量占燃煤中硫元素总质量的百分比)的变化如图所示。当pH大于1.5后脱硫率下降的可能原因:_______ 。
(3)尾气处理。工业上常用黄铁矿为原料接触法制硫酸。为减少尾气的排放,工业上常将转化为固定,但存在CO又会同时发生以下两个反应:
①反应:的_______ 。
②恒容、恒温条件下,反应体系中随时间t变化的总趋势如图所示。结合已知信息分析随时间t变化的原因_______ 。
(1)空气氧化。Stumm和Morgan提出黄铁矿在空气中氧化的三步反应如图所示。
①基态核外电子排布式为
②向黄铁矿与水形成的悬浊液中通入空气,测得浓度的增加先慢后快,其原因结合机理可描述为
(2)燃煤脱硫。原理:利用羟基自由基(·OH,氧元素为价)将燃煤中的含硫物质(主要是)氧化除去,其装置示意图如图所示。
①利用羟基自由基除去煤中反应的离子方程式:
②测得一定时间内随溶液起始pH的改变脱硫率(溶于水中的硫元素质量占燃煤中硫元素总质量的百分比)的变化如图所示。当pH大于1.5后脱硫率下降的可能原因:
(3)尾气处理。工业上常用黄铁矿为原料接触法制硫酸。为减少尾气的排放,工业上常将转化为固定,但存在CO又会同时发生以下两个反应:
序号 | 反应 | 活化能 | 平衡常数 |
1 | |||
2 |
②恒容、恒温条件下,反应体系中随时间t变化的总趋势如图所示。结合已知信息分析随时间t变化的原因
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解题方法
7 . 二甲醚催化还原法可用于治理空气中的NOx。
(1)工业利用CO2加氢制二甲醚的反应体系中,主要发生反应的热化学方程式为
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
在2 MPa,起始投料时,CO2的平衡转化率及CH3OCH3和CH3OH的平衡体积分数随温度变化如图-1所示。
① △H=_______
②从453-553℃,升高温度CO2平衡转化率降低的原因是_______ 。
③为提高单位时间内CH3OCH3产率。研发的催化剂需具备的特点是_______ 。
(2)在催化剂作用下,二甲醚还原NO的反应原理为 △H<0。在有氧和无氧的环境下,NO的去除率随温度变化如图-2所示。
①无氧环境下,在250~450℃范围内随着温度的升高,NO的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是_______ 。
②温度高于400℃时,NO去除率明显低于无氧环境的可能原因有_______ 。
(1)工业利用CO2加氢制二甲醚的反应体系中,主要发生反应的热化学方程式为
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
在2 MPa,起始投料时,CO2的平衡转化率及CH3OCH3和CH3OH的平衡体积分数随温度变化如图-1所示。
① △H=
②从453-553℃,升高温度CO2平衡转化率降低的原因是
③为提高单位时间内CH3OCH3产率。研发的催化剂需具备的特点是
(2)在催化剂作用下,二甲醚还原NO的反应原理为 △H<0。在有氧和无氧的环境下,NO的去除率随温度变化如图-2所示。
①无氧环境下,在250~450℃范围内随着温度的升高,NO的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是
②温度高于400℃时,NO去除率明显低于无氧环境的可能原因有
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解题方法
8 . 研究高效催化剂是解决汽车尾气中的NO和CO对大气污染的重要途径。
(1)已知:
则汽车尾气的催化转化反应属于反应______ (放热或吸热)。
(2)400℃时,在分别装有催化剂A和B的两个容积为2L的刚性密闭容器中,各充入物质的量均为的和发生上述反应。通过测定容器内总压强随时间变化来探究催化剂对反应速率的影响,数据如下表;
①由上表可以判断催化剂______ (填“A”或“B”)的效果更好。
②容器中的平衡转化率为______ 。
③汽车尾气排气管中使用催化剂可以提高污染物转化率,其原因是______ 。
(3)为研究气缸中的生成,在体积可变的恒压密闭容器中,高温下充入物质的量均为的氮气和氧气,发生反应。
①下列说法能表明该反应已经达到平衡状态的是______ (填序号)。
A. B.混合气体的平均相对分子质量不变
C. D.容器内气体的密度不再发生变化
②为减小平衡混合气中NO体积分数,可采取的措施是_____ 。(填升高温度或降低温度)
(4)对于气缸中的生成,化学家提出了如下反应历程:
第一步 慢反应
第二步 较快平衡
第三步 快速平衡
下列说法正确的是______(填标号)。
(1)已知:
则汽车尾气的催化转化反应属于反应
(2)400℃时,在分别装有催化剂A和B的两个容积为2L的刚性密闭容器中,各充入物质的量均为的和发生上述反应。通过测定容器内总压强随时间变化来探究催化剂对反应速率的影响,数据如下表;
时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | |
A容器内压强/kPa | 100.0 | 90.0 | 85.0 | 80.0 | 80.0 |
B容器内压强/kPa | 100.0 | 95.0 | 90.0 | 85.0 | 80.0 |
①由上表可以判断催化剂
②容器中的平衡转化率为
③汽车尾气排气管中使用催化剂可以提高污染物转化率,其原因是
(3)为研究气缸中的生成,在体积可变的恒压密闭容器中,高温下充入物质的量均为的氮气和氧气,发生反应。
①下列说法能表明该反应已经达到平衡状态的是
A. B.混合气体的平均相对分子质量不变
C. D.容器内气体的密度不再发生变化
②为减小平衡混合气中NO体积分数,可采取的措施是
(4)对于气缸中的生成,化学家提出了如下反应历程:
第一步 慢反应
第二步 较快平衡
第三步 快速平衡
下列说法正确的是______(填标号)。
A.N、O原子均为该反应的催化剂 |
B.第一步反应不从分解开始,是因为比稳定 |
C.三步反应中第一步反应活化能最小 |
D.三步反应的速率都随温度升高而增大 |
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9 . 氨气和甲醇都是重要的工业产品,试运用必要的化学原理解决有关问题。
(1)在密闭容器中,使和在一定条件下发生反应:。
①平衡后,和的转化率的比值_______ 1(填“>”“<”或“=”)。
②当达到平衡时,保持恒温,压缩容器体积,平衡_______ (填“正向”“逆向”或“不”)移动,化学平衡常数K_______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)水煤气在一定条件下可合成甲醇:。将和充入恒容密闭容器中,在一定条件下合成甲醇,反应相同时间()时测得不同温度下的转化率如图所示:
①温度在下,从反应开始至末,这段时间内的反应速率_______ 。
②由图可知,在温度低于时,的转化率随温度的升高而增大,原因是_______ 。
③已知c点时容器内气体的压强为P,则在下该反应的压强平衡常数为_______ (用含p的代数式表示,是用各气体的分压替代浓度来计算的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(3)探究合成反应化学平衡的影响因素,有利于提高的产率。以为原料合成涉及的主要反应如下:
I.
II.
III.
一定条件下,向体积为的恒容密闭容器中通入和发生上述反应,达到平衡时,容器中为,为,此时的浓度为_______ (用含a、b、V的代数式表示,可以不化简,下同),反应Ⅲ的平衡常数为_______ 。
(1)在密闭容器中,使和在一定条件下发生反应:。
①平衡后,和的转化率的比值
②当达到平衡时,保持恒温,压缩容器体积,平衡
(2)水煤气在一定条件下可合成甲醇:。将和充入恒容密闭容器中,在一定条件下合成甲醇,反应相同时间()时测得不同温度下的转化率如图所示:
①温度在下,从反应开始至末,这段时间内的反应速率
②由图可知,在温度低于时,的转化率随温度的升高而增大,原因是
③已知c点时容器内气体的压强为P,则在下该反应的压强平衡常数为
(3)探究合成反应化学平衡的影响因素,有利于提高的产率。以为原料合成涉及的主要反应如下:
I.
II.
III.
一定条件下,向体积为的恒容密闭容器中通入和发生上述反应,达到平衡时,容器中为,为,此时的浓度为
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2022-11-12更新
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165次组卷
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2卷引用:江苏省苏北三市2022-2023学年高二上学期阶段调研测试化学试题
名校
解题方法
10 . 已知:。以太阳能为热源分解,经热化学铁氧化合物循环分解水制的过程如下:
过程Ⅰ:
过程Ⅱ:……
下列说法正确的是
过程Ⅰ:
过程Ⅱ:……
下列说法正确的是
A.起催化剂的作用,在反应过程中化学性质不发生改变 |
B.过程Ⅰ中每消耗转移4mol电子 |
C.过程Ⅰ、Ⅱ中能量转化的形式依次是太阳能→化学能→热能 |
D.过程Ⅱ的热化学方程式为 |
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2022-11-05更新
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429次组卷
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6卷引用:江苏省扬州中学2022-2023学年高二上学期12月月考化学试题