1 . 科学家利用多种催化剂，实现甲烷和
的超干重整，获得富
产物。装置示意图及反应原理如下。
，先通
和混合气，分离水蒸气；再通惰性气体，获得富产物。各催化剂表面发生的反应为：
①
表面：
（反应①）、
（反应②）
②
表面：
（反应③）、
（反应④）
③
表面：
（反应⑤）
请回答：
(1)已知反应①的
且
的燃烧热为
，则
_______ 2（选填“>”“<”或“=”）。
(2)催化下，研究单独使用对反应②的影响：
。
①该反应的反应速率与浓度关系可表示为：
、
，其中
、
为速率常数。则
_______ （用含各物质的浓度的表达式表示）。
②某温度下该反应的平衡常数
，将等物质的量的和
通入含
的反应器中，平衡后
，则的转化率为_______ 
（结果保留一位小数）。
(3)下列说法正确的是_______。
(4)一般情况下，催化剂并不能提高产物的平衡产率。但在该设计中，CO的平衡产率明显高于反应①单独进行时的平衡产率，原因是_______ 。
的超干重整，获得富产物。装置示意图及反应原理如下。
，先通和混合气，分离水蒸气；再通惰性气体，获得富产物。各催化剂表面发生的反应为：①
表面：（反应①）、（反应②）②
表面：（反应③）、（反应④）③
表面：（反应⑤）请回答：
(1)已知反应①的
且的燃烧热为，则(2)
催化下，研究单独使用对反应②的影响：。①该反应的反应速率与浓度关系可表示为：
、，其中、为速率常数。则②某温度下该反应的平衡常数
，将等物质的量的和通入含的反应器中，平衡后，则的转化率为（结果保留一位小数）。(3)下列说法正确的是_______。
| A．获得等量，该技术的能耗小于单独用反应①的能耗 |
B．原料气中与的物质的量之比必须控制为 |
| C．该技术利用暂存了，利用暂存了还原性 |
D．须严格控制温度，防止吸收水蒸气变成 |
平衡产率，原因是
您最近一年使用：0次
2 . 一种太空生命保障系统利用电解水供氧，生成的氢气与宇航员呼出的二氧化碳在催化剂作用下生成水和甲烷，水可循环使用。
(1)已知与
的燃烧热分别为
，
；
，写出
与
生成
和
的热化学方程式_________________ 。
(2)一定温度下，在恒容密闭容器中与反应生成和。
①能说明该反应达到平衡状态的是_________________ （填字母）。
A.
B.容器内压强一定
C.气体平均相对分子质量一定 D.混合气体密度一定
②已知容器的容积为
，初始加入
，和
，反应平衡后测得的转化率为
，则该反应的平衡常数为_________________ 。
③温度不变，往②平衡状态中再加入
各
，则此时反应速率
_________________ 
。（填“
”“
”或“
"）
(3)工业上在一定条件下利用与可直接合成有机中间体二甲醚：
。
当
时，实验测得的平衡转化率随温度及压强变化如图所示：
_________________ （填“”或“”）0。
②图中压强
由大到小的顺序是_________________ 。
(1)已知
与的燃烧热分别为，；，写出与生成和的热化学方程式(2)一定温度下，在恒容密闭容器中
与反应生成和。①能说明该反应达到平衡状态的是
A.
B.容器内压强一定C.气体平均相对分子质量一定 D.混合气体密度一定
②已知容器的容积为
，初始加入，和，反应平衡后测得的转化率为，则该反应的平衡常数为③温度不变，往②平衡状态中再加入
各，则此时反应速率。（填“”“”或“"）(3)工业上在一定条件下利用
与可直接合成有机中间体二甲醚：。当
时，实验测得的平衡转化率随温度及压强变化如图所示：
”或“”）0。②图中压强
由大到小的顺序是
您最近一年使用：0次
名校
3 . Ⅰ、CO2催化加氢制CH3OH的反应体系中，发生的主要反应有：
①
②
③
(1)③___________ (填“高温自发”“低温自发”或“任何温度下都自发”)，该反应中活化能
___________ 
。(填“>”或“<”)
(2)反应①
，
，(
、
只是温度的函数)。若该温度下的平衡常数K=10，则___________ 。升高温度，增大的倍数___________ (填“大于”“小于”或“等于”)增大的倍数。
(3)一定压强下，往某密闭容器中按投料比
充入H2和CO2，反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。___________ 。
A．恒温恒压时充入氦气，反应①、③的平衡均逆向移动，反应②不移动
B．增大
的比值，H2的平衡转化率增大
C．图中X、Y分别代表CO、H2O
D．体系中的CO2的物质的量分数随温度变化不大，原因是温度变化，反应①、②的平衡移动方向相反
②在一定温度下，向恒容密闭容器中充入lnolCO2和3molH2，仅发生反应①。实验测得CH3OH的平衡分压与起始投料比[
]的关系如图。起始时容器内气体的总压强为8pkPa，则b点时反应的平衡常数Kp=___________ 
(用含p的表达式表示)。(已知：用气体分压计算的平衡常数为Kp，分压=总压×物质的量分数)。
(4)我国学者探究了BiIn合金催化剂电化学还原CO2生产HCOOH的催化性能及机理，并通过DFT计算催化剂表面该还原过程的物质的相对能量，如图所示(带“*”表示物质处于吸附态)，试从图分析，采用BiIn合金催化剂优于中金属Bi和单金属In催化剂的原因分别是___________ 。
①
②
③
(1)③
。(填“>”或“<”)(2)反应①
，，(、只是温度的函数)。若该温度下的平衡常数K=10，则。升高温度，增大的倍数增大的倍数。(3)一定压强下，往某密闭容器中按投料比
充入H2和CO2，反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。
A．恒温恒压时充入氦气，反应①、③的平衡均逆向移动，反应②不移动
B．增大
的比值，H2的平衡转化率增大C．图中X、Y分别代表CO、H2O
D．体系中的CO2的物质的量分数随温度变化不大，原因是温度变化，反应①、②的平衡移动方向相反
②在一定温度下，向恒容密闭容器中充入lnolCO2和3molH2，仅发生反应①。实验测得CH3OH的平衡分压与起始投料比[
]的关系如图。起始时容器内气体的总压强为8pkPa，则b点时反应的平衡常数Kp=(用含p的表达式表示)。(已知：用气体分压计算的平衡常数为Kp，分压=总压×物质的量分数)。
(4)我国学者探究了BiIn合金催化剂电化学还原CO2生产HCOOH的催化性能及机理，并通过DFT计算催化剂表面该还原过程的物质的相对能量，如图所示(带“*”表示物质处于吸附态)，试从图分析，采用BiIn合金催化剂优于中金属Bi和单金属In催化剂的原因分别是
您最近一年使用：0次
7日内更新
|
285次组卷
|
2卷引用：2024届辽宁省实验中学高三下学期考前模拟训练（五模）化学试卷
4 . 杭州第19届亚运会主火炬首次使用甲醇作燃料。已知：
I．
Ⅱ．
Ⅲ．
回答下列问题：
(1)
______ 
，反应Ⅱ自发进行的条件是______ 。
(2)一定温度下，在恒容密闭容器中充入
和
只发生反应I。下列叙述正确的是______（填标号）。
(3)科学家对反应Ⅱ机理进行计算模拟，反应过程中能量变化如图所示。______ 步反应，总反应的最大能垒是______ 。催化剂主要降低第______ 步能垒。
(4)一定温度下，在甲、乙两个体积相同的反应容器中分别充入
和
，发生反应
和Ⅲ，其中一个容器使用水分子膜分离技术。实验测得平得转化率与压强关系如图所示（已知：
点
选择性为
）。平衡转化率增大的原因是______ 。采用水分子膜分离技术的是______ （填“甲”或“乙”）。
②该温度下，点对应的反应Ⅲ平衡常数
______ （结果保留两位有效数字）。提示：用气体分压计算的平衡常数为压强平衡常数
，气体分压总压
气体物质的量分数；的选择性
。
I．
Ⅱ．
Ⅲ．
回答下列问题：
(1)
，反应Ⅱ自发进行的条件是(2)一定温度下，在恒容密闭容器中充入
和只发生反应I。下列叙述正确的是______（填标号）。A．达到平衡时最多生成 |
| B．体积分数不变时达到平衡状态 |
C．平衡后再充入 平衡转化率增大 |
| D．升温，反应速䆥增大，平衡常数减小 |
(3)科学家对反应Ⅱ机理进行计算模拟，反应过程中能量变化如图所示。
。催化剂主要降低第(4)一定温度下，在甲、乙两个体积相同的反应容器中分别充入
和，发生反应和Ⅲ，其中一个容器使用水分子膜分离技术。实验测得平得转化率与压强关系如图所示（已知：点选择性为）。
平衡转化率增大的原因是②该温度下，
点对应的反应Ⅲ平衡常数，气体分压总压气体物质的量分数；的选择性。
您最近一年使用：0次
名校
5 . 水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。
水煤气变换反应：
该反应分两步完成：
请回答：
(1)
_____________ 。
(2)恒定总压1.70MPa和水碳比[
]投料，在不同条件下达到平衡时和的分压（某成分分压＝总压×该成分的物质的量分数）如下表：
①在条件1下，水煤气变换反应的平衡常数K＝___________ 。
②对比条件1，条件2中产率下降是因为发生了一个不涉及的副反应，写出该反应方程式___________ 。
(3)下列说法正确的是 。
(4)水煤气变换反应是放热的可逆反应，需在多个催化剂反应层间进行降温操作以“去除”反应过程中的余热（如图1所示），保证反应在最适宜温度附近进行。_____________ 。
C．通过热交换器换热
②若采用喷入冷水（蒸气）的方式降温，在图3中作出CO平衡转化率随温度变化的曲线_____________ 。________________ 。
水煤气变换反应：
该反应分两步完成：
请回答：
(1)
。(2)恒定总压1.70MPa和水碳比[
]投料，在不同条件下达到平衡时和的分压（某成分分压＝总压×该成分的物质的量分数）如下表：
|
|
| |
条件1 | 0.40 | 0.40 | 0 |
条件2 | 0.42 | 0.36 | 0.02 |
/MPa
/MPa
/MPa②对比条件1，条件2中
产率下降是因为发生了一个不涉及的副反应，写出该反应方程式(3)下列说法正确的是 。
A．通入反应器的原料气中应避免混入 |
B．恒定水碳比[ ]，增加体系总压可提高的平衡产率 |
C．通入过量的水蒸气可防止 被进一步还原为Fe |
| D．通过充入惰性气体增加体系总压，可提高反应速率 |
(4)水煤气变换反应是放热的可逆反应，需在多个催化剂反应层间进行降温操作以“去除”反应过程中的余热（如图1所示），保证反应在最适宜温度附近进行。
C．通过热交换器换热
②若采用喷入冷水（蒸气）的方式降温，在图3中作出CO平衡转化率随温度变化的曲线
您最近一年使用：0次
6 . 我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一、该重整反应体系主要涉及以下反应：
a) CH4(g)+CO2(g) ⇌ 2CO(g)+2H2(g) ∆H1
b) CO2(g)+H2(g) ⇌ CO(g)+H2O(g) ∆H2
c) CH4(g) ⇌ C(s)+2H2(g) ∆H3
d) 2CO(g) ⇌ CO2(g)+C(s) ∆H4
e) CO(g)+H2(g) ⇌ H2O(g)+C(s) ∆H5
(1)根据盖斯定律，反应a的∆H1=___________ (写出一个代数式即可)。
(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有___________。
(3)一定条件下，CH4分解形成碳的反应历程如图1所示。该历程分___________ 步进行，其中，第___________ 步的正反应活化能最大。
为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以p0(p0=100kPa)。反应a、c、e的ln K随
(温度的倒数)的变化如图2所示。
①反应a、c、e中，属于吸热反应的有___________ (填字母)。
②反应c的相对压力平衡常数表达式为K=___________ 。
(5)CO2用途广泛，写出基于其物理性质的一种用途：___________ 。
a) CH4(g)+CO2(g) ⇌ 2CO(g)+2H2(g) ∆H1
b) CO2(g)+H2(g) ⇌ CO(g)+H2O(g) ∆H2
c) CH4(g) ⇌ C(s)+2H2(g) ∆H3
d) 2CO(g) ⇌ CO2(g)+C(s) ∆H4
e) CO(g)+H2(g) ⇌ H2O(g)+C(s) ∆H5
(1)根据盖斯定律，反应a的∆H1=
(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有___________。
| A．增大CO2与CH4的浓度，反应a、b、c的正反应速率都增加 |
| B．移去部分C(s)，反应c、d、e的平衡均向右移动 |
| C．加入反应a的催化剂，可提高CH4的平衡转化率 |
| D．降低反应温度，反应a~e的正、逆反应速率都减小 |
(3)一定条件下，CH4分解形成碳的反应历程如图1所示。该历程分
为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以p0(p0=100kPa)。反应a、c、e的ln K随(温度的倒数)的变化如图2所示。①反应a、c、e中，属于吸热反应的有
②反应c的相对压力平衡常数表达式为K
=(5)CO2用途广泛，写出基于其物理性质的一种用途：
您最近一年使用：0次
解题方法
7 . 甲醛(
)在化工、医药、农药等方面有广泛的应用。利用甲醇一定条件下直接脱氢可制甲醛，涉及的反应如下：
反应I：
反应Ⅱ：
已知：①平衡状态下，甲醛选择性
；甲醛的收率
。
②几种物质的燃烧热(
)如下表：
回答下列问题：
(1)
___________ ，反应I的正反应活化能
___________ (填“>”或“<”)逆反应活化能
。
(2)反应I、反应Ⅱ的反应历程可表示为：
历程i：……
历程ii：
历程iii：
历程iV：
写出历程i的反应方程式：___________ 。
(3)将
加入容积为
的刚性密闭容器中，温度对平衡状态下
的选择性和收率的影响如图所示。___________ (填“I”或“Ⅱ”)，判断的依据是___________ 。
②
，反应进行到
时达到平衡，此时
的转化率为___________ ，
___________ ，反应I的平衡常数
___________ 
。
)在化工、医药、农药等方面有广泛的应用。利用甲醇一定条件下直接脱氢可制甲醛，涉及的反应如下：反应I：
反应Ⅱ：
已知：①平衡状态下，甲醛选择性
；甲醛的收率。②几种物质的燃烧热(
)如下表：| 物质 | | |  |  |
燃烧热 |  |  |  |  |
(1)
。(2)反应I、反应Ⅱ的反应历程可表示为：
历程i：……
历程ii：
历程iii：
历程iV：
写出历程i的反应方程式：
(3)将
加入容积为的刚性密闭容器中，温度对平衡状态下的选择性和收率的影响如图所示。
②
，反应进行到时达到平衡，此时的转化率为。
您最近一年使用：0次
名校
8 . 还原CO2是实现“双碱”经济的有效途径之一，涉及反应如下：
Ⅰ：
Ⅱ：
回答下列问题：
(1)物质的标准生成焓是指在标态和某温度下，由元素最稳定的单质生成1mol纯净物时的焓变。一些物质298K时的标准生成焓（
）
______
(2)有利于提高CO平衡产率的条件是______（填标号）。
(3)反应Ⅰ的正、逆反应速率方程为：
、
，、符合阿伦尼乌斯公式
（
为活化能：T为温度：R、c为常数），实验测得的实验数据如图所示，则正反应的活化能
______ ，升高温度
的值______ （填“增大”“减小”或“不变”）。
而产生积碳，从而导致催化剂活性降低。若向容器中通入过量水蒸气可以清除积碳．反应的化学方程式为______ ，
的值______ （填“增大”“减小”或“不变”）。
(5)在101kPa时，工业上按投料
加入刚性密闭容器中，只发生Ⅰ、Ⅱ两个反应，
和
的平衡转化率与温度的关系如图所示．温度高于1200 K时，和的平衡转化率趋于相等的原因可能是______ ；计算1000 K时反应Ⅱ的压强平衡常数______ （计算结果保留3位有效数字，用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数）。
还原CO2是实现“双碱”经济的有效途径之一，涉及反应如下：Ⅰ：
Ⅱ：
回答下列问题：
(1)物质的标准生成焓是指在标态和某温度下，由元素最稳定的单质生成1mol纯净物时的焓变。一些物质298K时的标准生成焓（
） 物质 |
|
|
|
|
|
| -74.8 | -110 | -393.5 | -286 | 0 |
(2)有利于提高CO平衡产率的条件是______（填标号）。
| A．低温低压 | B．低温高压 | C．高温低压 | D．高温高压 |
(3)反应Ⅰ的正、逆反应速率方程为：
、，、符合阿伦尼乌斯公式（为活化能：T为温度：R、c为常数），实验测得的实验数据如图所示，则正反应的活化能，升高温度的值
而产生积碳，从而导致催化剂活性降低。若向容器中通入过量水蒸气可以清除积碳．反应的化学方程式为的值(5)在101kPa时，工业上按投料
加入刚性密闭容器中，只发生Ⅰ、Ⅱ两个反应，和的平衡转化率与温度的关系如图所示．温度高于1200 K时，和的平衡转化率趋于相等的原因可能是
您最近一年使用：0次
2024-06-02更新
|
205次组卷
|
3卷引用：2024届山东省菏泽市高三下学期二模化学试题
9 . 异丁烯（
）是重要的化工生产原料，可由异丁烷（
）催化脱氢制备，反应如下：
主反应：
副反应：
纯物质的热效应被称为该物质的摩尔生成焓。上述物质的摩尔生成焓如下表：| 气态物质 |
|
| C2H4 | CH4 |
摩尔生成焓 | -134.5 | 20.4 | 52.3 | -74.8 |
(1)
(2)有利于提高异丁烷平衡转化率的条件是
A.低温 B.高温 C.低压 D.高压 E.催化剂
(3)其他条件相同，在恒压
密闭容器中充入异丁烷和
各（作惰性气体），经过相同时间测得相关数据如图1和图2所示。[
空速（GHSV）表示单位时间通过单位体积催化剂的气体量]（不考虑温度对催化剂活性的影响，异丁烷分子在催化剂表面能较快吸附）
时异丁烯产率为②下列说法错误的是
A.由图1可知，温度越高，异丁烷的转化率越大，丙烯的产率越小
B.混入
的目的之一是减小异丁烷的吸附速率，同时带走催化剂局部多余的热量，从而抑制催化剂的积碳C.图2中，空速增加，异丁烷转化率降低的原因可能是原料气在催化剂中停留时间过短
D.图2中，空速增加，异丁烯选择性升高的原因可能是原料气将产物迅速带走，抑制了副反应的发生
③图1中，随着温度升高，异丁烷转化率升高而异丁烯选择性下降的原因可能是
④温度为
，反应
后达到平衡，此时异丁烷的转化率为
，异丁烯的选择性为，
内，的分压平均变化率为
；该条件下，主反应的平衡常数
。
您最近一年使用：0次
2024-05-30更新
|
160次组卷
|
3卷引用：河北省保定市九校2024届高三下学期二模化学试题
名校
10 . 在推进碳达峰、碳中和的大背景下，可以通过多种手段实现的减排和资源化利用。请回答下列问题：
(1)科学家设想，二氧化碳加氢还原转化为推进剂甲烷，以实现星际旅行的愿望。其中涉及的主要反应如下：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
①已知：
，则反应
的______ （用含
、、的代数式表示）。
②反应Ⅰ的
与温度的关系如图1所示。已知反应Ⅰ的速率方程为
，
，其中、为速率常数，只受温度影响。
曲线的是______ （填“MH”或“NG”）；反应Ⅰ的
（浓度平衡常数）与速率常数之间的关系为______ （用含、的代数式表示）。
③向某恒压密闭容器中充入5 mol CO2、和20mol、和在不同温度下同时发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ，平衡时两种含碳物质的物质的量
与温度T的关系如图2所示。______ （填含碳物质的分子式）的物质的量与温度的关系变化曲线；800K时，若平衡时容器内总压为p，图2中缺少的含碳物质平衡时为1.0 mol，则反应Ⅱ的压强平衡常数_____ （结果保留两位有效数字，为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数）。
(2)二氧化碳加氢制甲醇发生的主要化学反应如下：
①
kJ⋅mol
②
kJ⋅mol
控制压强为
Pa、
，其他条件相同时，在密闭容器中发生上述反应①、②，反应温度对的平衡转化率及的平衡选择性的影响如图3、4所示[的选择性可表示为
]。的平衡转化率随温度升高而降低的原因是____________ 。
(3)金红石型
，可用于催化氢化，其立方晶胞结构如图所示，设阿伏加德罗常数的值为
。______ 中心（填字母）。
A.三角形 B.四面体 C.六面体 D.八面体
②该晶体的密度为______ g·cm（用含a、b、的代数式表示）。
的减排和资源化利用。请回答下列问题：(1)科学家设想，二氧化碳加氢还原转化为推进剂甲烷，以实现星际旅行的愿望。其中涉及的主要反应如下：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
①已知：
，则反应的、、的代数式表示）。②反应Ⅰ的
与温度的关系如图1所示。已知反应Ⅰ的速率方程为，，其中、为速率常数，只受温度影响。
曲线的是（浓度平衡常数）与速率常数之间的关系为、的代数式表示）。③向某恒压密闭容器中充入5 mol CO2、和20mol
、和在不同温度下同时发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ，平衡时两种含碳物质的物质的量与温度T的关系如图2所示。
为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数）。(2)二氧化碳加氢制甲醇发生的主要化学反应如下：
①
kJ⋅mol②
kJ⋅mol控制压强为
Pa、，其他条件相同时，在密闭容器中发生上述反应①、②，反应温度对的平衡转化率及的平衡选择性的影响如图3、4所示[的选择性可表示为]。
的平衡转化率随温度升高而降低的原因是(3)金红石型
，可用于催化氢化，其立方晶胞结构如图所示，设阿伏加德罗常数的值为。
A.三角形 B.四面体 C.六面体 D.八面体
②该晶体的密度为
（用含a、b、的代数式表示）。
您最近一年使用：0次
