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1 . 二硫化碳用于制造人造丝、杀虫剂、促进剂等,也用作溶剂。回答下列问题:
(1)下列反应的焓变及平衡常数如下:
(Ⅰ)
(Ⅱ)
(Ⅲ)
(Ⅳ)
①反应(Ⅳ)自发进行的条件是_______ (填字母)。
A.高温 B.低温 C.任意温度
②_______ ;_______ 。
(2)硫化氢替代硫黄生产二硫化碳的原理为,起始时,。在100 kPa压强下测得不同温度时的平衡组成如图1所示,在不同压强下测得的平衡组成如图2所示:
①该反应的_______ 0(填“>”或“<”);图2中a、d代表的物质分别是_______ 、_______ 。
②图1中,X点H2S的转化率为_______ %。
③为提高该反应中H2S的平衡转化率,除改变温度和压强外,还可采取的措施是_______ 。
(1)下列反应的焓变及平衡常数如下:
(Ⅰ)
(Ⅱ)
(Ⅲ)
(Ⅳ)
①反应(Ⅳ)自发进行的条件是
A.高温 B.低温 C.任意温度
②
(2)硫化氢替代硫黄生产二硫化碳的原理为,起始时,。在100 kPa压强下测得不同温度时的平衡组成如图1所示,在不同压强下测得的平衡组成如图2所示:
①该反应的
②图1中,X点H2S的转化率为
③为提高该反应中H2S的平衡转化率,除改变温度和压强外,还可采取的措施是
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2023-08-14更新
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130次组卷
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3卷引用:海南省海口市等5地琼中黎族苗族自治县琼中中学等2校2022-2023学年高三上学期12月期末化学试题
2 . 与主要发生反应:① ;② 。其他条件一定时,和反应达到平衡时,的体积分数随温度的变化关系如图所示:
(1)反应的还原产物与温度密切相关,则570~740℃主要发生的反应是___________ (填“①”或“②”),若740℃时CO的平衡体积分数为40%。该温度下反应①的平衡常数___________ 。反应的焓变___________ (用含、的代数式表示)。
(2)若控制温度在600℃以上,改变外界条件,反应速率v随时间t的变化关系如图所示,则时刻改变的一个条件可能是___________ ,时刻改变的一个条件可能是___________ 。
(3)若 。在T℃、恒容密闭容器甲、乙和丙中,分别按下表所示加入物质,反应经过一段时间后达到平衡。
T℃时,若甲容器中CO的平衡转化率为20%,则平衡时,乙容器中CO的体积分数为___________ ,甲容器和丙容器中气体的压强之比为___________ ,该反应的平衡常数的负对数值随着温度的升高而___________ (填“增大”或“减小”)。
(1)反应的还原产物与温度密切相关,则570~740℃主要发生的反应是
(2)若控制温度在600℃以上,改变外界条件,反应速率v随时间t的变化关系如图所示,则时刻改变的一个条件可能是
(3)若 。在T℃、恒容密闭容器甲、乙和丙中,分别按下表所示加入物质,反应经过一段时间后达到平衡。
甲 | 2.0 | 2.0 | 1.0 | 0 |
乙 | 2.0 | 2.0 | 1.0 | 1.0 |
丙 | 4.0 | 3.5 | 1.5 | 1.5 |
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名校
3 . 是主要的温室气体。利用制甲烷()、甲醇()、CO等燃料,可实现能源再生和的资源化利用。
Ⅰ.利用太阳能分解水获得氢气,再通过加氢制甲醇,反应如下:
①
②
(1)反应①的平衡常数表达式_______ ;
(2)催化加氢制取和的热化学方程式是_______ 。
Ⅱ.利用与氢气反应制取甲烷。对于反应,不同温度下经过相同反应时间转化率的变化曲线如图所示。
(3)请描述曲线(转化率随着温度)变化趋势:_______ ,该反应是_______ 反应(填“吸热”或“放热”)。
Ⅲ.甲烷的温室效应约为的25倍,利用重整技术能将二者同时转化为合成气CO和而广受关注。该重整技术涉及的主要反应为: 。
(4)为提高的平衡转化率,可采取的措施为_______ (写出一条即可)。
(5)某温度下,向恒容容器中通入等物质的量的和,初始总压强为p,反应达到平衡后,总压强变为1.6p,则该条件下的平衡常数_______ (以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
Ⅰ.利用太阳能分解水获得氢气,再通过加氢制甲醇,反应如下:
①
②
(1)反应①的平衡常数表达式
(2)催化加氢制取和的热化学方程式是
Ⅱ.利用与氢气反应制取甲烷。对于反应,不同温度下经过相同反应时间转化率的变化曲线如图所示。
(3)请描述曲线(转化率随着温度)变化趋势:
Ⅲ.甲烷的温室效应约为的25倍,利用重整技术能将二者同时转化为合成气CO和而广受关注。该重整技术涉及的主要反应为: 。
(4)为提高的平衡转化率,可采取的措施为
(5)某温度下,向恒容容器中通入等物质的量的和,初始总压强为p,反应达到平衡后,总压强变为1.6p,则该条件下的平衡常数
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2023-07-16更新
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129次组卷
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2卷引用:福建省宁德市区域性学业质量检测2022-2023学年高二上学期2月期末考试化学试题
4 . 研发二氧化碳的碳捕捉和碳利用有着十分重要的现实意义。一定条件下能发生:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g) △H。
(1)已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H1=-802.3kJ•mol-1
C(s)+2H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H2=+131.3kJ•mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H3=-393.5kJ•mol-1
则上述反应体系的反应热△H=_______ kJ•mol-1。
(2)对于上述反应体系,下列说法正确的是_______ 。
(3)在恒容密闭容器中通入CH4与CO2,使其物质的量浓度均为1.0mol•L-1,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。
①压强p1、p2、p3、p4由小到大的关系为______ 。
②压强为p4时,在b点:v正_______ v逆(填“<”或“=”或“>”)。
③若p4=3MPa,则1100℃时,该反应的平衡常数Kp=______ (MPa)2。
(4)科学家利用电化学装置实现CH4和CO2两种分子的耦合转化来达到减碳的目的,其原理如图所示:
①电极B上的电极反应式为______ 。
②若生成乙烷和乙烯的物质的量之比为2:1,则消耗CH4和CO2的物质的量之比为______ 。
(1)已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H1=-802.3kJ•mol-1
C(s)+2H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H2=+131.3kJ•mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H3=-393.5kJ•mol-1
则上述反应体系的反应热△H=
(2)对于上述反应体系,下列说法正确的是
A.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率也增大 |
B.恒容密闭容器中,当气体密度不变时,反应达到平衡状态 |
C.加入合适催化剂,可提滴CH4的平衡转化率 |
D.v正(H2)=2v逆(CH4)时,反应体系处于平衡状态 |
①压强p1、p2、p3、p4由小到大的关系为
②压强为p4时,在b点:v正
③若p4=3MPa,则1100℃时,该反应的平衡常数Kp=
(4)科学家利用电化学装置实现CH4和CO2两种分子的耦合转化来达到减碳的目的,其原理如图所示:
①电极B上的电极反应式为
②若生成乙烷和乙烯的物质的量之比为2:1,则消耗CH4和CO2的物质的量之比为
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5 . I.一定条件下,利用CO2合成甲烷的反应如下:
①CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ∆H1=-156.9kJ•mol-1
研究表明该反应过程会有副反应:
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H2=+41.1kJ•mol-1
(1)已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H3=-483.6kJ•mol-1,写出表示CO燃烧热的热化学方程式_______ 。
(2)①反应的平衡常数表达式为K=______ ,结合反应分析提高甲烷产率选择性的因素有:______ 。
Ⅱ.丙烷(C3H8)一定条件下可制取丙烯(C3H6),反应如下:C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) ∆H=+124kJ•mol-1
(3)一定温度下,在刚性容器中充入C3H8,起始压强为10kPa,15min时反应恰好达到平衡,此时总压强为14kPa。用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率,即v=,则v(C3H8)=____ kPa•min-1,C3H8的平衡转化率为______ 。该反应的压强平衡常数Kp=_______ kPa。(分压=总压物质的量分数,计算结果小数点后保留2位)。
(4)总压分别为100kPa和10kPa时发生该反应,平衡体系中C3H8和C3H6的物质的量分数随温度变化关系如图所示。10kPa时C3H8和C3H6的物质的量分数随温度变化关系的曲线分别是______ 、______ 。
(5)高温下,丙烷生成丙烯的反应在初期阶段的速率方程为r=kc(C3H8),其中k为反应速率常数。对于处于初期阶段的该反应,下列说法正确的是______ (填字母)。
A. 增加丙烷浓度,r增大 B. 增加H2浓度,r增大
C. 降低反应温度,k减小 D. 丙烯的生成速率逐渐增大
①CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ∆H1=-156.9kJ•mol-1
研究表明该反应过程会有副反应:
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H2=+41.1kJ•mol-1
(1)已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H3=-483.6kJ•mol-1,写出表示CO燃烧热的热化学方程式
(2)①反应的平衡常数表达式为K=
Ⅱ.丙烷(C3H8)一定条件下可制取丙烯(C3H6),反应如下:C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) ∆H=+124kJ•mol-1
(3)一定温度下,在刚性容器中充入C3H8,起始压强为10kPa,15min时反应恰好达到平衡,此时总压强为14kPa。用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率,即v=,则v(C3H8)=
(4)总压分别为100kPa和10kPa时发生该反应,平衡体系中C3H8和C3H6的物质的量分数随温度变化关系如图所示。10kPa时C3H8和C3H6的物质的量分数随温度变化关系的曲线分别是
(5)高温下,丙烷生成丙烯的反应在初期阶段的速率方程为r=kc(C3H8),其中k为反应速率常数。对于处于初期阶段的该反应,下列说法正确的是
A. 增加丙烷浓度,r增大 B. 增加H2浓度,r增大
C. 降低反应温度,k减小 D. 丙烯的生成速率逐渐增大
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解题方法
6 . 完成下列问题
(1)在 25℃、101 kPa 下,已知 SiH4气体在氧气中完全燃烧后恢复至原状态,平均每转移1 mol 电子放出热量 a kJ,该反应的热化学方程式为___________ 。
(2)燃料的热值是指单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量,已知25℃、101kPa下C8H18(辛烷)的热值为b kJ/g,表示辛烷燃烧热的热化学方程式为___________ 。
(3)已知:H2O(l)= H2O(g) ΔH= +44.0kJ·mol-1,甲烷完全燃烧与不完全燃烧的热效应如下图所示。
①写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式:___________ 。
②CO的燃烧热ΔH=___________ kJ·mol-1
③已知氢气的燃烧热为-286kJ·mol-1,氧气中O=O键的键能为496kJ·mol-1,水蒸气中H-O键的键能为463kJ·mol-1,则氢气中H-H键的键能为___________ kJ·mol-1。
(1)在 25℃、101 kPa 下,已知 SiH4气体在氧气中完全燃烧后恢复至原状态,平均每转移1 mol 电子放出热量 a kJ,该反应的热化学方程式为
(2)燃料的热值是指单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量,已知25℃、101kPa下C8H18(辛烷)的热值为b kJ/g,表示辛烷燃烧热的热化学方程式为
(3)已知:H2O(l)= H2O(g) ΔH= +44.0kJ·mol-1,甲烷完全燃烧与不完全燃烧的热效应如下图所示。
①写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式:
②CO的燃烧热ΔH=
③已知氢气的燃烧热为-286kJ·mol-1,氧气中O=O键的键能为496kJ·mol-1,水蒸气中H-O键的键能为463kJ·mol-1,则氢气中H-H键的键能为
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解题方法
7 . 化学能可以与其他形式的能量发生相互转化。
Ⅰ.化学能与热能的相互转化
(1)在25℃和101 kPa下,和反应生成时,放出483.6 kJ的热量。
①断裂1 mol H—H键需要吸收436 kJ的能量,断裂1 mol H—O键需要吸收463 kJ的能量。中的化学键断裂需要吸收的能量为_______ 。
②已知 ,则的燃烧热的热化学方程式为_______ 。
(2)将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一。煤转化为水煤气的主要化学反应为 。
已知:
①和具有的总能量_______ (填“大于”“等于”或“小于”)和具有的总能量。
②理论上将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量_______ (填“大于”“等于”或“小于”)直接燃烧煤放出的热量。
Ⅱ.化学能与电能的相互转化
(3)实验室制作简单的氢氧燃料电池示意图如下图(a)所示。
①闭合,一段时间后,_______ (填“阳”或“阴”)极区附近的溶液变红。
②断开,闭合。电路中每通过2 mol电子,消耗氢气的体积为_______ (转换为标准状况下的体积)。
(4)离子膜电解法常用于制备金属氧化物或金属氧化物的前驱体。一种电解溶液制备难溶物的装置示意图如图(b)所示。
①为了获得更多的,应选用_______ (填“阳”或“阴”)离子交换膜。
②电极B的电极反应式为_______ 。
Ⅰ.化学能与热能的相互转化
(1)在25℃和101 kPa下,和反应生成时,放出483.6 kJ的热量。
①断裂1 mol H—H键需要吸收436 kJ的能量,断裂1 mol H—O键需要吸收463 kJ的能量。中的化学键断裂需要吸收的能量为
②已知 ,则的燃烧热的热化学方程式为
(2)将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一。煤转化为水煤气的主要化学反应为 。
已知:
①和具有的总能量
②理论上将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量
Ⅱ.化学能与电能的相互转化
(3)实验室制作简单的氢氧燃料电池示意图如下图(a)所示。
①闭合,一段时间后,
②断开,闭合。电路中每通过2 mol电子,消耗氢气的体积为
(4)离子膜电解法常用于制备金属氧化物或金属氧化物的前驱体。一种电解溶液制备难溶物的装置示意图如图(b)所示。
①为了获得更多的,应选用
②电极B的电极反应式为
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解题方法
8 . 和乙烷反应是实现碳减排目标、利用非常规能源的重要手段。涉及的反应如下:
(i)
(ii)
(1)反应的平衡常数可表示为,则_______ (用、表示)。
(2)在恒温恒容条件下,在密闭容器中发生反应(i)。下列说法中能表明反应体系已达平衡状态的有_______(填标号)。
(3)与反应(i)相比,加入发生反应(ii)后,的转化率明显增大,其原因为_______ 。
(4)在催化剂表面反应时有多种可能的路径,如图所示。其中最主要的路径为路径_______ (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”),该路径中的速控步为_______ (用方程式表示)。
(5)一定温度和压强下,向密闭容器中充入一定量的和进行模拟实验,部分物质的相关信息如下表:
达到平衡时,_______ ,的物质的量分数为_______ ,反应(ii)的化学平衡常数为_______ 。
(i)
(ii)
(1)反应的平衡常数可表示为,则
(2)在恒温恒容条件下,在密闭容器中发生反应(i)。下列说法中能表明反应体系已达平衡状态的有_______(填标号)。
A.混合气体的压强不再改变 |
B.混合气体的平均相对分子质量不变 |
C.每消耗的同时生成 |
D. |
(4)在催化剂表面反应时有多种可能的路径,如图所示。其中最主要的路径为路径
(5)一定温度和压强下,向密闭容器中充入一定量的和进行模拟实验,部分物质的相关信息如下表:
物质 | |||
n(投料)/mol | 1 | 1.5 | 0 |
n(平衡)/mol | 0.5 | x | 0.2 |
达到平衡时,
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解题方法
9 . 将转化为等燃料是有效的减排手段.已知与在倠化剂作用下合成甲醇的主要反应如下:
①
②
(1)反应__________ .
(2)若反应②正反应的活化能为.则其逆反应的活化能__________ .
(3)与在催化剂表面上的部分反应历程如图,其中吸附在催化剂表面上的物种用·标注,Ts表示过渡态.
该反应历程中决速步骤的化学方程式为________________ .
(4)在一体积为3 L的恒容密闭容器内充入和发生反应.测得反应过程中的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示。
①X表示____________ (填“温度”或“压强”)。
②______________ (填“>”、“<”或“=”,下同),反应速率____________ 。
③a、b、c三点的平衡常数由大到小的顺序是____________ 。
④b点所处状态下的平衡常数____________ 。
①
②
(1)反应
(2)若反应②正反应的活化能为.则其逆反应的活化能
(3)与在催化剂表面上的部分反应历程如图,其中吸附在催化剂表面上的物种用·标注,Ts表示过渡态.
该反应历程中决速步骤的化学方程式为
(4)在一体积为3 L的恒容密闭容器内充入和发生反应.测得反应过程中的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示。
①X表示
②
③a、b、c三点的平衡常数由大到小的顺序是
④b点所处状态下的平衡常数
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解题方法
10 . 有机物A、B、C、D、E、F的转化关系如图。已知A的产量是衡量一个国家石油化工水平的标志,E具有浓郁香味,F常用于制造食物保鲜膜。回答下列问题:
(1)C中官能团的名称为______ ;A→F的反应类型为_____ 。
(2)写出B+D→E的化学方程式:_______ 。
(3)A→B的反应过程中的能量变化如图所示。
写出A→B总反应的热化学方程式:_______ 。
(4)交警对司机“酒驾”进行呼气检测的化学原理是:经硫酸酸化处理的三氧化铬(CrO3)(与重铬酸钾原理类似)硅胶检查司机呼出的气体,根据硅胶颜色的变化(硅胶中的+6价铬能被B蒸气还原为+3价铬,颜色发生变化)判断司机是否饮酒,写出K2Cr2O7的酸性溶液与B反应生成D的离子方程式:______ 。
(5)研究发现,在酸性B燃料电池中加入硝酸,可使电池持续大电流放电,其工作原理如图所示:
则硝酸的作用为______ ,负极电极反应式为______ 。
(1)C中官能团的名称为
(2)写出B+D→E的化学方程式:
(3)A→B的反应过程中的能量变化如图所示。
写出A→B总反应的热化学方程式:
(4)交警对司机“酒驾”进行呼气检测的化学原理是:经硫酸酸化处理的三氧化铬(CrO3)(与重铬酸钾原理类似)硅胶检查司机呼出的气体,根据硅胶颜色的变化(硅胶中的+6价铬能被B蒸气还原为+3价铬,颜色发生变化)判断司机是否饮酒,写出K2Cr2O7的酸性溶液与B反应生成D的离子方程式:
(5)研究发现,在酸性B燃料电池中加入硝酸,可使电池持续大电流放电,其工作原理如图所示:
则硝酸的作用为
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