解题方法
1 . 我国力争于2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,因此的综合利用成为研究热点。
(1)通过捕捉空气中的和电解水产生的H2可以合成“零碳甲醇”。已知H2(g)的燃烧热为286,的燃烧热为726,反应的_______ 。
(2)利用电喷雾电离等方法可得,与反应能高选择性地生成甲醇,反应机理如下图所示:已知参与化学键变化的元素替换成更重的同位素时,反应速率会变慢,则与反应的能量变化曲线为_______ (填“c”或“d”),写出与反应生成的氘代甲醇的结构简式:_______ 或_______ 。
(3)氢气和碳氧化物反应生成甲烷,涉及反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应皿:
T℃时,向恒容密闭容器中充入一定量的和1mol ,平衡时和CO的转化率及和的物质的量随变化的情况如图所示。①图中表示变化的曲线是_______ (填“a”、“b”、“c”或“d”);_______ ;的选择性_______ 。
②已知起始充入1mol和1mol进行上述反应时,起始压强为。反应Ⅰ的分压平衡常数_______ (用含的代数式表示)。
(1)通过捕捉空气中的和电解水产生的H2可以合成“零碳甲醇”。已知H2(g)的燃烧热为286,的燃烧热为726,反应的
(2)利用电喷雾电离等方法可得,与反应能高选择性地生成甲醇,反应机理如下图所示:已知参与化学键变化的元素替换成更重的同位素时,反应速率会变慢,则与反应的能量变化曲线为
(3)氢气和碳氧化物反应生成甲烷,涉及反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应皿:
T℃时,向恒容密闭容器中充入一定量的和1mol ,平衡时和CO的转化率及和的物质的量随变化的情况如图所示。①图中表示变化的曲线是
②已知起始充入1mol和1mol进行上述反应时,起始压强为。反应Ⅰ的分压平衡常数
您最近半年使用:0次
名校
解题方法
2 . 我国科学家根据在HZSM-5载体上的单层分散行为设计催化剂用于选择性还原。回答下列问题:
已知:① kJ⋅mol()
② kJ⋅mol()
(1)______ kJ⋅mol。
(2)向恒容密闭容器中充入0.4 mol和0.6 mol,只发生反应①。下列叙述正确的是______(填标号)。
(3)一定温度下,起始投料不变,单位时间内氮氧化物转化率、表面活泼氧量比与催化剂组成类型的关系如下图所示。催化效能最佳的催化剂组成是______ (填具体催化剂名称)。(4)向恒容密闭容器中充入1 mol 、2 mol 和4 mol ,在不同组成的催化剂作用下,单位时间内氮氧化物的转化率与温度的关系如下图所示。①最佳反应温度为______ 。
②a→b段氮氧化物转化率变化的原因是____________ 。
③M点反应______ (填“达到”或“未达到”)平衡状态,判断依据是______ ,M→N段氮氧化物转化率变化的原因可能是____________ 。
(5)一定温度下,向体积为1 L的恒容密闭容器中充入1 mol 和2 mol,在催化剂作用下发生反应:①:②达到平衡时,NO转化率为70%,的选择性为50%[的选择性]该温度下,反应①的平衡常数______ mol·L(列出计算式即可)。
已知:① kJ⋅mol()
② kJ⋅mol()
(1)
(2)向恒容密闭容器中充入0.4 mol和0.6 mol,只发生反应①。下列叙述正确的是______(填标号)。
A.恒温条件下,压强不随时间变化时反应达到平衡状态 |
B.平衡时温度不变,再充入1 mol 时平衡常数减小 |
C.反应达到平衡时放出的热量为0.1a kJ |
D.加入高效催化剂,反应达到平衡时NO的转化率增大 |
(3)一定温度下,起始投料不变,单位时间内氮氧化物转化率、表面活泼氧量比与催化剂组成类型的关系如下图所示。催化效能最佳的催化剂组成是
②a→b段氮氧化物转化率变化的原因是
③M点反应
(5)一定温度下,向体积为1 L的恒容密闭容器中充入1 mol 和2 mol,在催化剂作用下发生反应:①:②达到平衡时,NO转化率为70%,的选择性为50%[的选择性]该温度下,反应①的平衡常数
您最近半年使用:0次
名校
解题方法
3 . 与生产、环境有着密切的关系,回答下列问题:
(1)接触法制硫酸生产中的关键工序是的催化氧化:,钒催化剂参与反应的能量变化如图所示,与反应生成和的热化学方程式为:___________ 。(2)上述的催化氧化反应在不同压强下进行,平衡转化率随温度的变化如图所示,___________ (填>或),判断的依据是___________ 。(3)将置入抽空的刚性容器中升高温度发生分解反应可得到。平衡时-T的关系如下图所示。①时,该反应的平衡常数___________ 。随反应温度升高而___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
②提高温度,上述容器中进一步发生反应,平衡时___________ [用表示]。在时,总,则___________ 。
(1)接触法制硫酸生产中的关键工序是的催化氧化:,钒催化剂参与反应的能量变化如图所示,与反应生成和的热化学方程式为:
②提高温度,上述容器中进一步发生反应,平衡时
您最近半年使用:0次
4 . 氢气是一种清洁能源,研究制氢技术具有重要意义。
(1)一种高温固体氧化物电解水制氢原理如图所示。通过施加高温下的电压,使电解质中的从阴极一侧迁移到阳极一侧,同时氧化为。①电解时阴极发生的电极反应为___________ (用电极反应式表示)。
②电解质常选用铈()的氧化物,晶胞结构如图所示,其化学式为___________ 。③当进入氧化物晶格后(取代部分),电解效率显著提升,其原因是___________ 。
(2)乙醇-水催化重整可获得。其主要反应为:
在、时,若仅考虑上述反应,平衡时和的转化率随温度的变化如图所示。①反应的___________ 。
②平衡时,的产率随温度的变化为___________ 。
(3)在“”催化作用下,乙醇-水催化重整中部分物种变化路径如图所示。i.不含的催化剂几乎没有催化活性的原因可能是___________ 。
ii.若用标记乙醇,最终产物中含的物质化学式为___________ 。
(1)一种高温固体氧化物电解水制氢原理如图所示。通过施加高温下的电压,使电解质中的从阴极一侧迁移到阳极一侧,同时氧化为。①电解时阴极发生的电极反应为
②电解质常选用铈()的氧化物,晶胞结构如图所示,其化学式为
(2)乙醇-水催化重整可获得。其主要反应为:
在、时,若仅考虑上述反应,平衡时和的转化率随温度的变化如图所示。①反应的
②平衡时,的产率随温度的变化为
(3)在“”催化作用下,乙醇-水催化重整中部分物种变化路径如图所示。i.不含的催化剂几乎没有催化活性的原因可能是
ii.若用标记乙醇,最终产物中含的物质化学式为
您最近半年使用:0次
名校
解题方法
5 . 亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂,可通过如下反应获得:。
(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酸氯,涉及如下反应:
①
②
③
则__________ ;
(2)若向绝热恒容密闭容器中充入物质的量之比为2:1的NO和Cl2进行反应能判断反应已达到化学平衡状态的是__________ (填序号):
a. b.气体的平均相对分子质量保持不变
c.NO和Cl2的体积比保持不变 d.体系温度不变
(3)在催化剂作用下,亚硝酰氯(ClNO)的合成原料NO可以转化为无毒气体: ,一定条件下,单位时间内不同温度下测定的氮氧化物转化率如图1所示。温度高于710K时,随温度的升高氮氧化物转化率降低的原因可能是____________ 。
(4)按投料比2:1把NO和Cl2加入到一恒压密闭容器中发生反应,平衡时NO的转化率与温度T、压强p(总压)的关系如图2所示:①该反应的____________ (填“>”“<”或“=”)0,在____________ (填“高温”或“低温”)下能自发进行。
②在p压强条件下,M点时容器内NO的体积分数为__________ 。
③若反应一直保持在p压强条件下进行,则M点的分压平衡常数___________ (用含p的表达式表示,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×体积分数)。
(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酸氯,涉及如下反应:
①
②
③
则
(2)若向绝热恒容密闭容器中充入物质的量之比为2:1的NO和Cl2进行反应能判断反应已达到化学平衡状态的是
a. b.气体的平均相对分子质量保持不变
c.NO和Cl2的体积比保持不变 d.体系温度不变
(3)在催化剂作用下,亚硝酰氯(ClNO)的合成原料NO可以转化为无毒气体: ,一定条件下,单位时间内不同温度下测定的氮氧化物转化率如图1所示。温度高于710K时,随温度的升高氮氧化物转化率降低的原因可能是
(4)按投料比2:1把NO和Cl2加入到一恒压密闭容器中发生反应,平衡时NO的转化率与温度T、压强p(总压)的关系如图2所示:①该反应的
②在p压强条件下,M点时容器内NO的体积分数为
③若反应一直保持在p压强条件下进行,则M点的分压平衡常数
您最近半年使用:0次
名校
6 . 甲醇是一种理想的储氢载体,我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料舍成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该计划利用太阳能电解水产生氢气,然后将二氧化碳与氢气转化为甲醇,以实现“碳中和”的目的。生产甲醇的过程主要发生以下反应:
①
②
③
(1)反应③的活化能E(正)_______ E(逆)(填“>”“<”或“=”),该反应在_______ (填“高温”或“低温”)条件下自发进行。
(2)当只发生以上反应时,单位时间内反应物的投料与的转化率、的产率之间关系如下表。
甲醇的选择率。若单纯从选择率角度看,上表中氢气与二氧化碳的最佳投料比应为_______(填字母)。
(3)工业生产对催化剂进行选择的时候,除了要考虑催化剂的效率以外,催化剂的稳定性也是很重要的参考条件,一般工业生产所用催化剂更换间隔为半年到一年,请根据下图信息,选出最适合的催化剂为_______(填字母)。
(4)在恒温密闭容器中,往容器中注入一定量和发生以上反应,若反应达到平衡时CO和的浓度相等,则平衡时的浓度为_______ 。
(5)通过设计燃料电池(如图),可以将甲醇中蕴藏的能量释放出来,在酸性电解质溶液中,甲醇在电极上反应产生碳氧化物。请写出燃料电池的负极反应式:_______ 。
①
②
③
(1)反应③的活化能E(正)
(2)当只发生以上反应时,单位时间内反应物的投料与的转化率、的产率之间关系如下表。
2:1 | 3:1 | 5:1 | 7:1 | |
的转化率% | 11.6 | 13.7 | 15.9 | 18.7 |
的产率% | 3.0 | 4.1 | 5.3 | 6.9 |
A.2:1 | B.3:1 | C.5:1 | D.7:1 |
(3)工业生产对催化剂进行选择的时候,除了要考虑催化剂的效率以外,催化剂的稳定性也是很重要的参考条件,一般工业生产所用催化剂更换间隔为半年到一年,请根据下图信息,选出最适合的催化剂为_______(填字母)。
A. | B.(200℃) |
C.(240℃) | D. |
(4)在恒温密闭容器中,往容器中注入一定量和发生以上反应,若反应达到平衡时CO和的浓度相等,则平衡时的浓度为
(5)通过设计燃料电池(如图),可以将甲醇中蕴藏的能量释放出来,在酸性电解质溶液中,甲醇在电极上反应产生碳氧化物。请写出燃料电池的负极反应式:
您最近半年使用:0次
名校
解题方法
7 . 长征五号B运载火箭是中国近地轨道运载能力最大的新一代运载火箭,承担中国空间站舱段发射任务.采用液氧、液氢作为推进剂.回答下列问题:
(1)与偏二甲肼、四氧化二氨推进剂相比,液氢、液氧推进剂的优点是___________ ;
(2)已知:;
;
;
。
请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式:______________ ,氢气的燃烧热________ ;
(3)如果长征五号B运载火箭所携带的燃料为液氢、液氢,且液氢、液氧恰好完全反应生成气态水,总共释放能量________ (保留3位有效数字);
(4)光催化制氢是能源研究热点.一种光催化水分解制取氢气的机理如图所示.________ (填字母)。
A.OH- B. C. D.紫外线
(1)与偏二甲肼、四氧化二氨推进剂相比,液氢、液氧推进剂的优点是
(2)已知:;
;
;
。
请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式:
(3)如果长征五号B运载火箭所携带的燃料为液氢、液氢,且液氢、液氧恰好完全反应生成气态水,总共释放能量
(4)光催化制氢是能源研究热点.一种光催化水分解制取氢气的机理如图所示.
①该转化过程中,
A.OH- B. C. D.紫外线
您最近半年使用:0次
名校
8 . 空间站处理的一种重要方法是对进行收集和再生处理,重新生成可供人体呼吸的氧气。其技术路线可分为以下三步:
Ⅰ.固态胺吸收与浓缩
在水蒸气存在下固态胺吸收反应生成酸式碳酸盐(该反应是放热反应),再解吸出的简单方法是加热。
Ⅱ.的加氢甲烷化
还原制的部分反应如下:
i.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
ii.CO(g)+3H2CH4(g)+H2O(g)
(1)反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)的___________ 。
(2)向恒容绝热的密闭容器中充入amolCO与2amolH2,进行反应ii,下列能判断反应已达化学平衡状态的是___________ ;
a.容器中混合气体密度不变 b.混合气体中与之比不变
c. d.容器内温度不变
Ⅲ.和合成甲烷也是资源化利用的重要方法。对于上述(1)的反应,催化剂的选择是甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂条件下反应相同时间,测得转化率和生成选择性随温度变化的影响如下图所示:___________ 。
(4)对比上述两种催化剂的催化性能,工业上应选择的催化剂是___________ ,使用的合适温度为___________ 。
(5)控制起始时,P=1atm,恒容条件下,若只发生反应i、ii,平衡时各物质的量分数随温度的变化如图所示:①随投料比增大,CO2的转化率如何变化___________ (填增大,减小或者不变)。
②图中代表的曲线是___________ (填“a”、“b”或“c”);温度低于500℃时,CO的物质的量分数约为0,说明此条件下,反应___________ (填“i”或“ii”)化学平衡常数大,反应完全。
③反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)的平衡常数___________ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压物质的量分数)。
Ⅰ.固态胺吸收与浓缩
在水蒸气存在下固态胺吸收反应生成酸式碳酸盐(该反应是放热反应),再解吸出的简单方法是加热。
Ⅱ.的加氢甲烷化
还原制的部分反应如下:
i.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
ii.CO(g)+3H2CH4(g)+H2O(g)
(1)反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)的
(2)向恒容绝热的密闭容器中充入amolCO与2amolH2,进行反应ii,下列能判断反应已达化学平衡状态的是
a.容器中混合气体密度不变 b.混合气体中与之比不变
c. d.容器内温度不变
Ⅲ.和合成甲烷也是资源化利用的重要方法。对于上述(1)的反应,催化剂的选择是甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂条件下反应相同时间,测得转化率和生成选择性随温度变化的影响如下图所示:
(3)高于320℃后,以Ni为催化剂,转化率仍在上升,其原因是
(4)对比上述两种催化剂的催化性能,工业上应选择的催化剂是
(5)控制起始时,P=1atm,恒容条件下,若只发生反应i、ii,平衡时各物质的量分数随温度的变化如图所示:①随投料比增大,CO2的转化率如何变化
②图中代表的曲线是
③反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)的平衡常数
您最近半年使用:0次
7日内更新
|
374次组卷
|
4卷引用:宁夏石嘴山市光明中学2024届高三第一次模拟考试理综化学试题
宁夏石嘴山市光明中学2024届高三第一次模拟考试理综化学试题(已下线)题型11 反应原理综合题(25题)-2024年高考化学常考点必杀300题(新高考通用)(已下线)提升练09 化学反应原理综合-【查漏补缺】2024年高考化学复习冲刺过关(新高考专用)湖南省衡阳市衡阳县第一中学2023-2024学年高三下学期4月月考化学试题
名校
9 . I.已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据如表所示,回答下列问题:
(1)CO的空间结构是_______ 。
(2)溶液呈_______ (填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(3)物质的量浓度均为0.1mol·L−1的下列四种溶液:pH由小到大 排列的顺序是_______ 。(填序号)
①CH3COONa②Na2CO3③NaClO④NaHCO3
(4)写出向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式:_______ 。
II.为实现“双碳”目标,用二氧化碳制备甲醇可实现二氧化碳资源化利用、降低碳排放。回答下列问题:
已知:反应1:
反应2:
(5)则反应3:催化加氢制取的热化学方程式为_______ 。
(6)反应2的反应历程如下图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。图中决速步骤反应的方程式是_______ 。
III.为了探究电解池的工作原理,某研究性学习小组用下图所示的装置进行实验。实验时该小组同学发现两极均有气体产生,且Y极处溶液逐渐变成紫红色;停止实验观察到铁电极明显变细,电解液仍然澄清。查阅资料知,高铁酸根()在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及所查信息,回答下列问题:
(7)电解过程中,Y极发生的电极反应为_______ 、_______ 。
化学式 | CH3COOH | H2CO3 | HClO |
电离平衡常数 | Ka=1.810−5 | Kal=4.310−7、Ka2=5.610−11 | Ka=3.010−8 |
(2)溶液呈
(3)物质的量浓度均为0.1mol·L−1的下列四种溶液:pH
①CH3COONa②Na2CO3③NaClO④NaHCO3
(4)写出向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式:
II.为实现“双碳”目标,用二氧化碳制备甲醇可实现二氧化碳资源化利用、降低碳排放。回答下列问题:
已知:反应1:
反应2:
(5)则反应3:催化加氢制取的热化学方程式为
(6)反应2的反应历程如下图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。图中决速步骤反应的方程式是
III.为了探究电解池的工作原理,某研究性学习小组用下图所示的装置进行实验。实验时该小组同学发现两极均有气体产生,且Y极处溶液逐渐变成紫红色;停止实验观察到铁电极明显变细,电解液仍然澄清。查阅资料知,高铁酸根()在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及所查信息,回答下列问题:
(7)电解过程中,Y极发生的电极反应为
您最近半年使用:0次
解题方法
10 . 甲烷干重整(DRM)是利用和在催化剂的作用下制备合成气,作为可持续替代燃料。DRM的主要反应为:
Ⅰ.
Ⅱ.
该过程中还伴随积碳反应的发生。
(1)一定压强下,由最稳定单质生成化合物的焓变为该物质的摩尔生成焓。已知、的摩尔生成焓分别为、。则的摩尔生成焓为_______ 。
(2)甲烷和二氧化碳的起始物质的量均为,实验测得在下,平衡时各组分的量随温度变化如图所示。①625℃达到平衡时,积碳的物质的量为_______ mol,反应Ⅱ的压强平衡常数_______ 。
②为了消除积碳带来的影响,反应选择在_______ (填“高温”或“低温”)下进行。
(3)在不同压强下,按照投料,假设只发生反应Ⅰ和Ⅱ。的平衡转化率随温度的变化关系如图所示。①A、B、C三点,反应Ⅰ对应的平衡常数分别为、、,三者由大到小顺序为________ 。
②压强、、、由小到大的顺序为________ 。
③,四条曲线几乎交于一点的原因是________ 。
Ⅰ.
Ⅱ.
该过程中还伴随积碳反应的发生。
(1)一定压强下,由最稳定单质生成化合物的焓变为该物质的摩尔生成焓。已知、的摩尔生成焓分别为、。则的摩尔生成焓为
(2)甲烷和二氧化碳的起始物质的量均为,实验测得在下,平衡时各组分的量随温度变化如图所示。①625℃达到平衡时,积碳的物质的量为
②为了消除积碳带来的影响,反应选择在
(3)在不同压强下,按照投料,假设只发生反应Ⅰ和Ⅱ。的平衡转化率随温度的变化关系如图所示。①A、B、C三点,反应Ⅰ对应的平衡常数分别为、、,三者由大到小顺序为
②压强、、、由小到大的顺序为
③,四条曲线几乎交于一点的原因是
您最近半年使用:0次