名校
1 . 蚁酸甲酯是医药行业重要的原料,常利用脱氢反应制取[],回答下列问题。
(1)已知:①
②
③
则甲醇脱氢制蚁酸甲酯反应的___________ 。
(2)实际生产中还会发生副反应: 。保持压强为制备蚁酸甲酯,各组分平衡物质的量分数随温度的变化如图所示。①随着温度升高,甲醇的平衡物质的量分数降低,其主要原因是___________ 。
②时,甲醇的平衡转化率为___________ (小数点后保留1位数字),副反应的压强平衡常数___________ (用包含的代数式表示)。
(3)甲醇脱氢制蚁酸甲酯的反应机理如下(带“*”的物质表示自由基或原子,和为活化能,、、为平衡常数)。
步骤1:
步骤2:
步骤3:
步骤4:
①利用量子力学模拟计算,发现步骤1还有可能发生反应: ,但实际检测发现生成的量很少,试分析其原因___________ 。
②将步骤3发生的反应补充完整:________ 。
③反应的平衡常数___________ (用包含、、的式子表示)。
(1)已知:①
②
③
则甲醇脱氢制蚁酸甲酯反应的
(2)实际生产中还会发生副反应: 。保持压强为制备蚁酸甲酯,各组分平衡物质的量分数随温度的变化如图所示。①随着温度升高,甲醇的平衡物质的量分数降低,其主要原因是
②时,甲醇的平衡转化率为
(3)甲醇脱氢制蚁酸甲酯的反应机理如下(带“*”的物质表示自由基或原子,和为活化能,、、为平衡常数)。
步骤1:
步骤2:
步骤3:
步骤4:
①利用量子力学模拟计算,发现步骤1还有可能发生反应: ,但实际检测发现生成的量很少,试分析其原因
②将步骤3发生的反应补充完整:
③反应的平衡常数
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2024-03-08更新
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137次组卷
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4卷引用:陕西省延安市黄龙县中学2023-2024学年高三下学期开学考试理综试卷-高中化学
名校
解题方法
2 . 甲醇作为燃料,在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。
Ⅰ甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料
(1)汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18(l)]。已知:25℃,101KPa 时,1mol C8H18(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水,放出 5518kJ 热量。该反应的热化学方程式为:_____
(2)已知:25℃,101KPa 时,CH3OH(l)+ 3/2 O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-726.5 kJ·mol-1
相同质量的甲醇和辛烷分别燃烧时,放出热量最多的是_____ (填化学式)
(3)CH3OH(l)+ O2(g)=CO(g)+2H2O(g) ΔH=-393 kJ·mol-1该反应相关化学键键能数据如下表:
则 X=_____ 。
Ⅱ甲醇的合成
(4)以 CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇,反应的能量变化如图所示。
①补全上图:图中A 处应填入_____ 。
②该反应需要加入铜-锌基催化剂。加入催化剂后,该反应 ΔH_____ (填“变大”“变小”“不变”)。
③已知:
CO(g)+ 1/2 O2(g) = CO2(g) ΔH1=-283kJ·mol-1
H2(g)+ 1/2 O2(g) = H2O(g)ΔH2=-242kJ·mol-1
CH3OH(g)+ 3/2 O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH3=-676 kJ·mol-1
以 CO(g)和 H2(g)为原料合成甲醇的反应为 CO(g)+ 2H2(g) = CH3OH(g),该反应的 ΔH=_____ kJ·mol-1。
Ⅰ甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料
(1)汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18(l)]。已知:25℃,101KPa 时,1mol C8H18(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水,放出 5518kJ 热量。该反应的热化学方程式为:
(2)已知:25℃,101KPa 时,CH3OH(l)+ 3/2 O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-726.5 kJ·mol-1
相同质量的甲醇和辛烷分别燃烧时,放出热量最多的是
(3)CH3OH(l)+ O2(g)=CO(g)+2H2O(g) ΔH=-393 kJ·mol-1该反应相关化学键键能数据如下表:
化学键 | O=O | C-O | C=O | H-O | C-H |
E/( kJ·mol-1) | X | 343 | 1076 | 465 | 413 |
Ⅱ甲醇的合成
(4)以 CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇,反应的能量变化如图所示。
①补全上图:图中A 处应填入
②该反应需要加入铜-锌基催化剂。加入催化剂后,该反应 ΔH
③已知:
CO(g)+ 1/2 O2(g) = CO2(g) ΔH1=-283kJ·mol-1
H2(g)+ 1/2 O2(g) = H2O(g)ΔH2=-242kJ·mol-1
CH3OH(g)+ 3/2 O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH3=-676 kJ·mol-1
以 CO(g)和 H2(g)为原料合成甲醇的反应为 CO(g)+ 2H2(g) = CH3OH(g),该反应的 ΔH=
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2020-09-30更新
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113次组卷
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3卷引用:陕西省延安市第四中学(宝塔中学)2020-2021学年高一下学期期末考试化学试题
名校
解题方法
3 . 目前,处理烟气中 SO2常采用两种方法:碱液吸收法和水煤气还原法。
Ⅰ.碱液吸收法
25℃时,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5;H2SO3:Ka1=1.5×10-2,Ka2=1.0×10-7;Ksp(CaSO4)=7.1×10-5。
第1步:用过量的浓氨水吸收 SO2,并在空气中氧化;
第2步:加入石灰水,发生反应 Ca2++2OH-+2NH4++SO42-⇌CaSO4↓+2NH3·H2O K。
(1)25℃时,0.1 mol·L-1(NH4)2SO3溶液的 pH_____ (填“>”“<”或“=”)7。
(2)计算第2步中反应的 K=_____ 。
Ⅱ.水煤气还原法
已知:①2CO(g)+SO2(g)=S(l)+2CO2(g) ΔH1=-37.0 kJ·mol-1
②2H2(g)+SO2(g)=S(l)+2H2O(g) ΔH2=+45.4 kJ·mol-1
③CO 的燃烧热ΔH3=-283 kJ·mol-1
(3)表示液态硫(S)的燃烧热的热化学方程式为_________ 。
(4)反应②中,正反应活化能 E1_____ (填“>”“<”或“=”)ΔH2。
(5)在一定压强下,发生反应①。平衡时SO2的转化率α(SO2)与投料比的比值[=y]、温度 T 的关系如图所示。比较平衡时CO的转化率α(CO):N_____ M。逆反应速率:N_____ P(填“>”“<”或“=”)。
(6)某温度下,向10L恒容密闭容器中充入2molH2、2 molCO和2molSO2发生反应①、②,第5min时达到平衡,测得混合气体中CO2、H2O(g)的物质的量分别为1.6 mol、1.8 mol。
①该温度下,反应②的平衡常数K为_____ 。
②其他条件不变,在第 7 min 时缩小容器体积,SO2的平衡浓度_____ (填“增大”“减小”或“不变”)。
Ⅰ.碱液吸收法
25℃时,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5;H2SO3:Ka1=1.5×10-2,Ka2=1.0×10-7;Ksp(CaSO4)=7.1×10-5。
第1步:用过量的浓氨水吸收 SO2,并在空气中氧化;
第2步:加入石灰水,发生反应 Ca2++2OH-+2NH4++SO42-⇌CaSO4↓+2NH3·H2O K。
(1)25℃时,0.1 mol·L-1(NH4)2SO3溶液的 pH
(2)计算第2步中反应的 K=
Ⅱ.水煤气还原法
已知:①2CO(g)+SO2(g)=S(l)+2CO2(g) ΔH1=-37.0 kJ·mol-1
②2H2(g)+SO2(g)=S(l)+2H2O(g) ΔH2=+45.4 kJ·mol-1
③CO 的燃烧热ΔH3=-283 kJ·mol-1
(3)表示液态硫(S)的燃烧热的热化学方程式为
(4)反应②中,正反应活化能 E1
(5)在一定压强下,发生反应①。平衡时SO2的转化率α(SO2)与投料比的比值[=y]、温度 T 的关系如图所示。比较平衡时CO的转化率α(CO):N
(6)某温度下,向10L恒容密闭容器中充入2molH2、2 molCO和2molSO2发生反应①、②,第5min时达到平衡,测得混合气体中CO2、H2O(g)的物质的量分别为1.6 mol、1.8 mol。
①该温度下,反应②的平衡常数K为
②其他条件不变,在第 7 min 时缩小容器体积,SO2的平衡浓度
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2020-04-08更新
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324次组卷
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7卷引用:陕西省宜川中学2019-2020学年高三4月月考化学试题
解题方法
4 . 工业上用CO生产燃料甲醇。一定温度和容积条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。图1表示反应中的能量变化;图2表示一定温度下,在体积为1L的密闭容器中加入2mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化。
请回答下列问题:
(1)在“图1”中,曲线_________ (填“a”或“b”)表示使用了催化剂;没有使用催化剂时,在该温度和压强条件下反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的△H=_____________ 。
(2)下列说法正确的是__________ 。
A.起始充入的CO的物质的量为1mol
B.增加CO的浓度,H2的转化率会增大
C.容器中压强恒定时,反应达到平衡状态
(3)从反应开始到建立平衡,v(CO)=____________ ;达到平衡时,c(H2)=_________ ,该温度下CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的化学平衡常数为______________ 。达到平衡后若保持其它条件不变,将容器体积压缩为0.5L,则平衡___________ 移动 (填“正向”、“逆向”或“不”)(4)已知CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);ΔH=-193kJ/mol。又知H2O(l)= H2O(g)ΔH=+44 kJ/mol,请写出32g的CH3OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式___________________________________________________ 。
(5)已知白磷和PCl3的分子结构如图所示,现提供以下化学键的键能(kJ·mol-1):P—P:198,Cl—Cl :243,P—Cl:331。
则反应P4(白磷,s)+6Cl2(g)4PCl3(s)的反应热ΔH=____________________ 。
请回答下列问题:
(1)在“图1”中,曲线
(2)下列说法正确的是
A.起始充入的CO的物质的量为1mol
B.增加CO的浓度,H2的转化率会增大
C.容器中压强恒定时,反应达到平衡状态
(3)从反应开始到建立平衡,v(CO)=
(5)已知白磷和PCl3的分子结构如图所示,现提供以下化学键的键能(kJ·mol-1):P—P:198,Cl—Cl :243,P—Cl:331。
则反应P4(白磷,s)+6Cl2(g)4PCl3(s)的反应热ΔH=
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名校
解题方法
5 . 氮的氧化物种类较多,有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等,它们应用广泛。
(1)N2O是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。它可由NH4NO3在加热条件下分解产生,此反应的化学方程式为______________________________ 。
(2)N2O4可作火箭高能燃料N2H4的氧化剂。已知:2NO2(g)⇌N2O4(g)△H=﹣akJ•mol﹣1;N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=﹣bkJ•mol﹣1;N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+ckJ•mol﹣1;(a、b、c均大于0)。写出气态肼(N2H4)在气态(N2O4)中燃烧 生成氮气和气态水的热化学方程式________ 。
(3)平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示,即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压 × 物质的量分数[例如p(NO2)=p总×x(NO2)]。则反应2NO2(g)⇌N2O4(g)△H=﹣akJ•mol﹣1平衡常数Kp表达式为______ (用p总、和各气体物质的量分数x表示)。
(4)新型绿色硝化剂N2O5可以通过N2O4为原料用电解法制备,实验装置如图所示。则电极B接直流电源的___ 极,电解池中生成N2O5的电极反应式为______________ 。
(1)N2O是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。它可由NH4NO3在加热条件下分解产生,此反应的化学方程式为
(2)N2O4可作火箭高能燃料N2H4的氧化剂。已知:2NO2(g)⇌N2O4(g)△H=﹣akJ•mol﹣1;N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=﹣bkJ•mol﹣1;N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+ckJ•mol﹣1;(a、b、c均大于0)。写出气态肼(N2H4)在气态(N2O4)中
(3)平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示,即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压 × 物质的量分数[例如p(NO2)=p总×x(NO2)]。则反应2NO2(g)⇌N2O4(g)△H=﹣akJ•mol﹣1平衡常数Kp表达式为
(4)新型绿色硝化剂N2O5可以通过N2O4为原料用电解法制备,实验装置如图所示。则电极B接直流电源的
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2018-03-22更新
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88次组卷
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2卷引用:陕西省黄陵中学2017-2018学年高二(重点班)6月月考化学试题
6 . 尿素[CO(NH2)2]是含氮量最高的氮肥。
(1) 已知工业上合成尿素的反应分为如下两步:
第1步:2NH3(I)+CO2(g) H2NCOONH4(I) H1=-330.0kJ·mol-1
第2步:H2NCOONH4(I) H2O(I)+CO(NH2)2(I) H2=+226.3 kJ·mol-1
则下列各图能正确表示尿素合成过程中能量变化曲线的是___________ (填字母编号)。
(2)一定条件下工业合成尿素的总反应:CO2(g)+2HH3(g) CO(NH2)2(g)+H2O(g),t℃时,向容积恒定为2L的密闭容器中加入0.20molCO2和0.80molNH3,反应中CO2的物质的量随时间变化如下表所示:
①前40min内v(NH3)=_________ ,此温度下该反应的平衡常数为___________ 。
②30min时v正(CO2)________ 80min时v逆(H2O)(选填“>”、“=”、“<”)。
③在100min时,保持其它条件不变,再向容器中充入0.10molCO2和0.4molNH3,重新建立平衡后CO2的转化率与原平衡相比将________ (填“增大”、“不变”、“减小”)
④氨碳比[n(NH3)/n(CO2)]对合成尿素有影响,恒温恒容条件下将总物质的量为3mol的NH3和CO2的混合气体按不同氨碳比进行反应,结果如图1所示。a、b线分别表示CO2或NH3的转化率变化,c线表示平和体系中尿素的体积分数变化。[n(NH3)/n(CO2)]=______ 时,尿素产量最大,经计算图中y=_______ (精确到0.01)。
(3)工业生成中为提高尿素的产率可采取的措施有___________________ 。
(4)近期科学家发现微生物可将生产废水中的尿素直接转化为对环境友好的两种物质,其工作原理如图2所示。回答下列问题:
①N极为_________ 极(填“正”、“负”),M电极反应式________________ 。
②N极消耗标准状况下33.6L气体时,M极理论上处理的尿素的质量为__________ g。
(1) 已知工业上合成尿素的反应分为如下两步:
第1步:2NH3(I)+CO2(g) H2NCOONH4(I) H1=-330.0kJ·mol-1
第2步:H2NCOONH4(I) H2O(I)+CO(NH2)2(I) H2=+226.3 kJ·mol-1
则下列各图能正确表示尿素合成过程中能量变化曲线的是
(2)一定条件下工业合成尿素的总反应:CO2(g)+2HH3(g) CO(NH2)2(g)+H2O(g),t℃时,向容积恒定为2L的密闭容器中加入0.20molCO2和0.80molNH3,反应中CO2的物质的量随时间变化如下表所示:
时间/min | 0 | 40 | 70 | 80 | 100 |
n(CO2)/mol | 0.20 | 0.12 | 0.10 | 0.10 | 0.10 |
①前40min内v(NH3)=
②30min时v正(CO2)
③在100min时,保持其它条件不变,再向容器中充入0.10molCO2和0.4molNH3,重新建立平衡后CO2的转化率与原平衡相比将
④氨碳比[n(NH3)/n(CO2)]对合成尿素有影响,恒温恒容条件下将总物质的量为3mol的NH3和CO2的混合气体按不同氨碳比进行反应,结果如图1所示。a、b线分别表示CO2或NH3的转化率变化,c线表示平和体系中尿素的体积分数变化。[n(NH3)/n(CO2)]=
(3)工业生成中为提高尿素的产率可采取的措施有
(4)近期科学家发现微生物可将生产废水中的尿素直接转化为对环境友好的两种物质,其工作原理如图2所示。回答下列问题:
①N极为
②N极消耗标准状况下33.6L气体时,M极理论上处理的尿素的质量为
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7 . (1)反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH1,平衡常数为K1
反应Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) ΔH2,平衡常数为K2
在不同温度时K1、K2的值如下表:
反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH,平衡常数K,则ΔH=___________ (用ΔH1和ΔH2表示),K=___________ (用K1和K2表示),且由上述计算可知,反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)是________ 反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,发生反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH>0,CO2的浓度与时间的关系如图所示:
①该条件下反应的平衡常数为___________ ;若铁粉足量,CO2的起始浓度为2.0 mol·L-1,则平衡时CO2的浓度为____________ mol·L-1。
②下列措施中能使平衡时增大的是__________ (填序号) 。
A.升高温度 B.增大压强 C.再充入一定量的CO2 D.再加入一定量铁粉
③一定温度下,在一个固定容积的密闭容器中发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是________ (填字母)。
a. 容器中的压强不变 b.气体的密度不再改变
c. υ正(CO2)=υ逆(CO) d. c(CO2)=c(CO)
e. 容器内气体总物质的量不变
反应Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) ΔH2,平衡常数为K2
在不同温度时K1、K2的值如下表:
700 ℃ | 900 ℃ | |
K1 | 1.47 | 2.15 |
K2 | 2.38 | 1.67 |
反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH,平衡常数K,则ΔH=
(2)一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,发生反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH>0,CO2的浓度与时间的关系如图所示:
①该条件下反应的平衡常数为
②下列措施中能使平衡时增大的是
A.升高温度 B.增大压强 C.再充入一定量的CO2 D.再加入一定量铁粉
③一定温度下,在一个固定容积的密闭容器中发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是
a. 容器中的压强不变 b.气体的密度不再改变
c. υ正(CO2)=υ逆(CO) d. c(CO2)=c(CO)
e. 容器内气体总物质的量不变
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2016-12-09更新
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471次组卷
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2卷引用:陕西省延安市第一中学2019-2020学年高二下学期线上摸底考试化学试题