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解析
| 共计 8 道试题
1 . 2024年上海国际碳中和技术博览会以“中和科技、碳素未来”为主题,重点聚焦二氧化碳的捕捉、利用与封存(CCUS)等问题。回答下列问题:
Ⅰ.是典型的温室气体,Sabatier反应可实现转化为甲烷,实现的资源化利用。合成过程中涉及如下反应:
甲烷化反应(主反应):①   
逆变换反应(副反应):②     
(1)反应③   ___________,该反应在___________(填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
(2)下列叙述中能说明反应①达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.断裂4mol 的同时断裂1mol              
B.恒温恒容条件下,体系压强不再变化
C.恒温恒容条件下,气体的密度不再变化                    
D.
E.绝热恒容条件下,不再变化
(3)科研小组按进行投料,下面探究影响选择性的一些因素。
①若在恒容容器中进行反应(初始压强为0.1MPa),平衡时各气体的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。图中表示的物质的量分数随温度变化的曲线是___________(填“曲线1”“曲线2”或“曲线3”)。曲线1和曲线3交叉点处的平衡分压为___________MPa(该空忽略副反应逆变换反应)。

②积碳会使催化剂的活性降低,从而影响甲烷的选择性,各积碳反应的平衡常数与温度关系如下表所示:
温度℃
80021.600.1360.133
85033.940.0580.067
90051.380.0270.036
反应a:   
反应b:   
反应c:   
由表中数据可知,积碳反应主要由反应___________引起(填“a”“b”或“c”)。
Ⅱ.完成下列问题
(4)一定条件下,向4L恒容密闭容器中充入2mol 和6mol ,发生反应。已知容器内起始压强为240kPa,反应达平衡时容器内压强为150kPa,该温度下反应的标准平衡常数___________。(该反应标准平衡常数的表达式为,其中p为分压,分压=总压×物质的量分数,)
2 . 甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气(主要成分为)在催化剂作用下合成甲醇,主要发生的反应有:
反应Ⅰ.      
反应Ⅱ.      
反应Ⅲ.      
回答下列问题:
(1)_______(填“低温”“高温”或“任意温度”)有利于反应Ⅰ自发进行,反应Ⅰ的_______(用含的代数式表示),_______(用含的代数式表示)。
(2)在某一密闭容器中充入,同时发生上述三个反应,且平衡转化率与温度和压强的关系如图所示。

①反应速率:_______(填“”“”或“”)
②氧元素的物质的量分数:_______(填“”“”或“”)点。
平衡转化率随温度升高而降低,其原因_______
点时,测得体系中,则此时的物质的量为_____,该温度下点反应Ⅲ的平衡常数____(分压物质的量分数总压)。
2024-05-11更新 | 72次组卷 | 1卷引用:湖南省长沙市第一中学、长沙市一中城南中学等多校2023-2024学年高二下学期期中考试化学试题

3 . 主要成分为的工业废气的回收利用有重要意义。

Ⅰ.可利用热分解制备


(1)已知下列反应的热化学方程式:

   

   

   

计算热分解反应④   ________

Ⅱ.可利用与反应制备


(2)根据文献,将的混合气体导入石英管反应器热解,发生反应:

反应Ⅰ:

反应Ⅱ:

总反应:

投料按体积之比,并用稀释;甲烷和硫化氢的混合气体以一定流速通过石英管;常压、不同温度下反应相同时间后,测得和体积分数如下表:

温度/℃

950

1000

1050

1100

1150

/V(%)

0.5

1.5

3.6

5.5

8.5

/V(%)

0.0

0.0

0.1

0.4

1.8

在1000℃、常压下,保持通入体积分数不变,提高投料比的转化率不变,其原因是________________________________


(3)实验测定,在950~1150℃范围内(其他条件不变),的体积分数随温度升高先增大而后减小,其原因可能是________________________________
(4)理论计算表明,在压强为1.1MPa,原料初始组成,只发生反应:,达到平衡时四种组分的物质的量分数随温度T的变化如下图所示。

①图中表示变化的曲线分别是________________

②800℃时,反应________

Ⅲ.可利用间接制备单质硫


(5)先用足量溶液吸收气体,再将吸收后的溶液用如下图所示的装置电解,碱性条件下,被氧化生成。取阳极区电解后的溶液,加入硫酸可得到单质硫。

①图中隔膜应使用________(填“阳”或“阴”)离子交换膜。

②阳极电极反应式为________________________________

2024-03-27更新 | 158次组卷 | 1卷引用:湖南省衡阳市第八中学2024届高三模拟预测信息卷(一)化学试题
4 . Ⅰ.三甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂,对臭氧层无破坏作用。
(1)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
   
   
   
总反应:=______。一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的平衡转化率,下列选项中可以采取的措施是______(填字母)。
a.高温高压       b.加入催化剂       c.减少CO2的浓度       d.分离出二甲醚
(2)已知上述(1)中反应②在某温度下的平衡常数为100。此温度下在10L密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得容器中各组分的物质的量如下:

物质

物质的量/mol

4.0

6.0

6.0

①比较此时正、逆反应速率的大小:______(填“>”“<”或“=”)。
②若在此密闭容器中开始时加入21molCH3OH,则达到平衡时c(CH3OH)=______
Ⅱ.化学反应:常用于精盐中碘含量测定。
(3)某同学利用上述反应探究浓度对反应速率的影响。实验时均加入1mL淀粉溶液作指示剂,若不经计算,直接通过褪色时间的长短判断浓度与反应速率的关系,下列试剂中应选择______(填序号)。
①1mL0.01mol/L的碘水
②1mL0.001mol/L的碘水
③4mL0.01mol/L的Na2S2O3溶液
④4mL0.001mol/L的Na2S2O3溶液
(4)若某同学选取(3)中试剂①③进行实验,测得褪色时间为2s,则______(结果保留两位有效数字)。
Ⅲ.工业废水中常含有一定量的,它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理,
常用的处理方法有两种。
方法1:还原沉淀法
该法的工艺流程为
(5)流程第①步存在平衡,能说明第①步反应达平衡状态的是______(填字母)。
A.的浓度相同
B.
C.溶液的颜色不变
(6)流程第③步生成的在溶液中存在沉淀溶解平衡:。常温下的溶度积,当降至时溶液的pH为______
方法2:电解法
该法用Fe做电极电解含的酸性废水,随着电解的进行,阴极附近溶液pH升高,产生沉淀。请用电极反应方程式解释下列问题:
(7)用Fe作电极的原因是______,阴极附近溶液pH升高的原因是______
2024-03-07更新 | 40次组卷 | 1卷引用:湖南省邵阳市第二中学2023-2024学年高二下学期入学考试化学试题
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5 . NOx储存还原技术法(NSR)利用催化剂消除汽车尾气中的NOx,其原理:H
(1)已知:①H1;②H2;用含△H1和△H2的代数式表示△H=___________kJmol-1.汽车发动机工作时,会引发反应①,其能量变化如图所示。则△H1=___________kJmol-1

(2)NSR反应机理及相对能量如下图(TS表示过渡态):

反应过程中,决速步骤的热化学方程式为___________
(3)在一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入等物质的量的NO和CO模拟NSR反应,反应过程中c(NO)随时间变化的曲线如下图所示。

线a和b中,表示在该温度下使用NSR催化技术的是曲线_________(选填“a”或“b”)。线a中前5min内CO的平均反应速率v(CO)=________;此温度下该反应的平衡常数K=_________
(4)保持其他条件不变,平衡后再向容器中充入CO和N2各0.8mol,则此时v(正)________v(逆)(选填“>”“<”或“=”)。
(5)若保持其他条件不变,15min时将容器的体积压缩至1L,20min时反应重新达到平衡,NO的物质的量浓度对应的点可能是点___________(选填“A”“B”“C”“D”或“E”)。
2024-02-24更新 | 31次组卷 | 1卷引用:湖南省 邵阳市第二中学2023-2024学年高二上学期1月期末化学试题
6 . 当今世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此,研发二氧化碳利用技术,降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。其中用为原料合成甲醇()过程主要涉及以下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
(1)根据盖斯定律,反应Ⅰ的_______
(2)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了/Cu催化剂表面生成的部分反应历程,如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。

反应历程中反应速率最快一步的能垒(活化能)的_______eV。并写出该历程的化学方程式_______
(3)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_______(填字母)。
A.升高温度,反应Ⅱ正向移动,反应Ⅲ逆向移动
B.加入反应Ⅰ的催化剂,可以降低反应的活化能及反应热
C.增大的浓度,有利于提高的平衡转化率
D.及时分离出,可以使得反应Ⅰ的正反应速率增大

(4)加压,甲醇产率将_______(填“升高”“不变”“降低”或“无法确定”);若原料二氧化碳中掺混一氧化碳,随一氧化碳含量的增加,甲醇产率将_______(填“升高”“不变”“降低”或“无法确定”)。
(5)加入新催化剂使1mol 和3mol 在1L密闭容器中只发生反应Ⅰ、Ⅱ,平衡转化率和甲醇选择率(甲醇选择率是指转化生成甲醇的物质的量分数)与温度的变化趋势如图所示。

①由图可知,达到平衡时,最适宜的反应温度是_______(填“473K”“513K”或“553K”)。
②553K时,若反应后体系的总压为p,反应Ⅰ的_______(列出计算式)。(为压强平衡常数,其表达式写法:在浓度平衡常数表达式中用气体分压代替浓度,气体的分压等于总压乘以物质的量分数。)
7 . 甲烷—二氧化碳重整和甲烷水蒸气—二氧化碳双重整技术(CSCRM)均能将温室气体转化为高附加值的合成气,在环保、经济等方面均具有重大意义。
回答下列问题:
Ⅰ.甲烷—二氧化碳重整:重整的催化转化原理如图1所示。

(1)已知相关反应的能量变化如图2所示。

则过程i的热化学方程式为_______
(2)过程ii的总反应可表示为_______
(3)向一刚性密闭容器中,充入物质的量比为,总压为,加热到一定温度使其发生过程i的反应。
①达到平衡后测得体系压强是起始时的1.76倍,则该反应的平衡常数的计算式为_______(用各物质的分压代替物质的量浓度计算)。
②其他条件不变,在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,反应进行相同时间后,的转化率随反应温度的变化如图3所示。a点所代表的状态_______(填“是”或“不是”)平衡状态;b点的转化率高于c点,原因是_______

Ⅱ.甲烷水蒸气—二氧化碳双重整技术(CSCRM):在原料气中通入水蒸气来缓解积碳,发生的主要反应的与温度关系如图4,已知各反应原理如下,其中为积碳反应。

      
      
      
      
      
      
(4)_______0(填“>”或“<”)。
(5)已知,综合分析进料气时制备合成气的最佳温度为_______;通入水蒸气能缓解积碳的原因为_______
8 . 某科研组对气体深入研究,发现很不稳定,经过实践提出如下反应机理:

回答下列问题
(1)___________
(2)①已知,起始时为35.8,分解的反应速率。恒温恒容时,测得体系中,则此时的分解的反应速率___________
②T温度时,向2L密闭容器中加入完全分解,体系达平衡状态,气体压强是反应前的2倍,则该温度下的平衡常数K=___________
,在体积均为的容器中,不同温度下二氧化氮浓度变化与反应时间的关系如图所示,下列说法错误的是___________(填标号)。

A.
B.a点逆反应速率小于c点正反应速率
c。℃ 10时二氧化氮速率为0.05
D.℃ 20时改变的条件可能是充入一定量的
(3)①氯气和硝酸银在无水环境中可制得,同时得到一种气态单质A,该反应的化学方程式是___________
②Peter提出了一种用惰性电极作阳极硝酸电解脱水法制备,其原理如下图所示。阳极制得和A,其电极反应式为___________。每生成1,两极共产生气体___________L(标准状况下)。
共计 平均难度:一般