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解题方法
1 . CH3OH、CO、CH4等都是重要的能源,也是重要的化工原料。
(1)为倡导“节能减排”和“低碳经济”,降低大气中CO2的含量,有效地开发利用CO2,工业上可以用CO2来生产甲醇燃料。在体积为2 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。经测得CH3OH和CO2的物质的量随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=____ 。
②达到平衡时,H2的浓度为____ mol/L。
(2)工业上也可以用CO和H2为原料制备CH3OH,反应方程式为:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),在一体积固定的密闭容器中投入一定量的CO和H2进行上述反应。下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是____ 。
(3)某种甲烷燃料电池的工作原理如图所示氧气通入的一极为电源的____ 极,a电极反应式:____ ,b电极反应式:____ 。
(4)当电路中累计有2 mol电子通过时,消耗的甲烷体积为(在标准状况下)____ L。
(1)为倡导“节能减排”和“低碳经济”,降低大气中CO2的含量,有效地开发利用CO2,工业上可以用CO2来生产甲醇燃料。在体积为2 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。经测得CH3OH和CO2的物质的量随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=
②达到平衡时,H2的浓度为
(2)工业上也可以用CO和H2为原料制备CH3OH,反应方程式为:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),在一体积固定的密闭容器中投入一定量的CO和H2进行上述反应。下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是
A.反应中CO与CH3OH的物质的量之比为1:1 |
B.混合气体的压强不随时间的变化而变化 |
C.单位时间内每消耗1 mol CO,同时生成1 mol CH3OH |
D.CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变 |
(4)当电路中累计有2 mol电子通过时,消耗的甲烷体积为(在标准状况下)
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2022-05-12更新
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440次组卷
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3卷引用:河南省南阳市2021-2022学年高一下学期期中质量评估化学试题
名校
解题方法
2 . t℃时,将1mol气体A和1mol气体B充入容积为2L的恒容密闭容器中,发生反应:,测得4min时体系中有0.4molB和C。请回答下列问题:
(1)______ ,0~4min内用A(g)表示的平均反应速率为______ 。
(2)下列表述能说明上述反应已经达到平衡状态的是______ (填字母)。
a.相同时间内,消耗A(g)和生成C(g)的物质的量之比为1:2
b.物质B(g)的质量分数不再发生变化
c.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
d.混合气体的密度不再发生变化
(3)某化学兴趣小组的同学为了研究上述反应的反应速率,将A(g)、B(g)在一定条件下反应,测得C(g)的反应速率随时间的变化如图所示。该反应是______ (填“放热”或“吸热”)反应,后测得速率为0的原因是______ 。
(4)已知:1molA(g)、B(g)、C(g)中的化学键全部断裂形成气态原子所需要的能量如下表所示。
上述反应在6min时达到平衡,此时测得A的物质的量浓度为。
①A的平衡转化率为______ ()。
②根据表中数据计算出该反应达到平衡过程中的能量变化为______ kJ(用含x、y、z的代数式表示)。
(1)
(2)下列表述能说明上述反应已经达到平衡状态的是
a.相同时间内,消耗A(g)和生成C(g)的物质的量之比为1:2
b.物质B(g)的质量分数不再发生变化
c.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
d.混合气体的密度不再发生变化
(3)某化学兴趣小组的同学为了研究上述反应的反应速率,将A(g)、B(g)在一定条件下反应,测得C(g)的反应速率随时间的变化如图所示。该反应是
(4)已知:1molA(g)、B(g)、C(g)中的化学键全部断裂形成气态原子所需要的能量如下表所示。
物质 | A | B | C |
能量/() | x | y | z |
①A的平衡转化率为
②根据表中数据计算出该反应达到平衡过程中的能量变化为
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3 . 甲醇(CH3OH)是一种重要的化工原料。已知
CH3OH(1) + O2(g) = CO(g) + 2H2O(g) ; △H = -443.64 kJ·mol-1
2CO (g) + O2(g) = 2CO2(g) ; △H = -566.00 kJ·mol-1
H2O(1) = H2O (g) ; △H = +44.00 kJ·mol-1
(1)试写出能表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式:_______ 。
(2)800℃时A、B、C三种气体在恒容密闭容器中反应时的浓度变化如图所示,分析图像,回答下列问题:
①该反应的方程式为_______ 。
②2min内,用B表示的反应速率为_______ 。
③下列能说明该反应达到平衡状态的是_______ 。
A.体系压强保持不变 B.容器中气体密度保持不变 C.混合气体平均摩尔质量保持不变 D.每消耗2mol A的同时生成1mol C E.A、B、C浓度之比为2:2:1 F.混合气体中A的质量分数保持不变
④为加快该反应的反应速率,可采取的措施是_______ 。
A.恒容通入He B.分离出B C.选择高效的催化剂 D.适当升高体系温度
CH3OH(1) + O2(g) = CO(g) + 2H2O(g) ; △H = -443.64 kJ·mol-1
2CO (g) + O2(g) = 2CO2(g) ; △H = -566.00 kJ·mol-1
H2O(1) = H2O (g) ; △H = +44.00 kJ·mol-1
(1)试写出能表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式:
(2)800℃时A、B、C三种气体在恒容密闭容器中反应时的浓度变化如图所示,分析图像,回答下列问题:
①该反应的方程式为
②2min内,用B表示的反应速率为
③下列能说明该反应达到平衡状态的是
A.体系压强保持不变 B.容器中气体密度保持不变 C.混合气体平均摩尔质量保持不变 D.每消耗2mol A的同时生成1mol C E.A、B、C浓度之比为2:2:1 F.混合气体中A的质量分数保持不变
④为加快该反应的反应速率,可采取的措施是
A.恒容通入He B.分离出B C.选择高效的催化剂 D.适当升高体系温度
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4 . 习近平总书记在党的二十大报告中指出“实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革”。其中研发的利用技术,将转化为能源是缓解温室效应和解决能源问题的方案之一。请回答下列问题:
(1)某科研小组用电化学方法将转化为实现再利用,转化的基本原理如图甲所示。
①M极发生的电极反应式为_______ ;该电池电流流向为_______ (填“M→N”或“N→M”)。
②工作一段时间后,N电极室中的溶液_______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)由和制备合成气(、),再由合成气制备的反应转化关系如图乙所示,制备合成气的反应中,若生成,反应Ⅰ和Ⅱ中共转移电子的物质的量为_______ 。
(3)科学家提出以TO2为催化剂, 光热化学循环分解法,达到减少大气中CO2含量的目的,反应机理和相关数据入图丙所示,全过程的热化学方程式为_______ 。
(4)已知以、为原料合成涉及的反应如下:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
一定温度和催化剂条件下,一定量的、和(已知不参与反应)在总压强为的密闭容器中进行上述反应,平衡时的转化率、和的选择性随温度的变化曲线如图丁所示。
①图丁中曲线b表示物质_______ 的变化(填“”“”或“”)。
②某温度下,反应到达平衡,测得容器中的体积分数为12.5%。此时用的分压表示内的反应速率_______ 。
(1)某科研小组用电化学方法将转化为实现再利用,转化的基本原理如图甲所示。
①M极发生的电极反应式为
②工作一段时间后,N电极室中的溶液
(2)由和制备合成气(、),再由合成气制备的反应转化关系如图乙所示,制备合成气的反应中,若生成,反应Ⅰ和Ⅱ中共转移电子的物质的量为
(3)科学家提出以TO2为催化剂, 光热化学循环分解法,达到减少大气中CO2含量的目的,反应机理和相关数据入图丙所示,全过程的热化学方程式为
物质的量 | 物质 | 完全断键所需吸收的总能量 |
1mol | 1598kJ | |
1mol | 1072kJ | |
1mol | 496kJ |
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
一定温度和催化剂条件下,一定量的、和(已知不参与反应)在总压强为的密闭容器中进行上述反应,平衡时的转化率、和的选择性随温度的变化曲线如图丁所示。
①图丁中曲线b表示物质
②某温度下,反应到达平衡,测得容器中的体积分数为12.5%。此时用的分压表示内的反应速率
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2023-10-24更新
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147次组卷
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2卷引用:湘豫名校联考2023-2024学年高三上学期一轮诊断化学试题
5 . 氮及其化合物在生产生活中有广泛的应用,按要求回答下列问题:
(1)工业合成氨的反应是一个可逆反应,反应条件是高温、高压,并且需要合适的催化剂。已知断裂相应化学键需要的能量如下。若反应生成,可_____ (填“吸收”或“放出”)热量_____ 。
(2)恒温下,将1molN2和3molH2置于体积为2L的密闭容器中进行反应。若5min时测得氢气浓度为0.9mol/L,则用氨气表示5min内的化学反应速率为_____ mol/(L·min),5min时反应过程体系总压强与初始时的总压强之比为_____
(3)消除NO污染物,可在一定条件下,用CO与NO反应生成CO2和N2,在恒容密闭容中充入4molCO和4molNO发生2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)反应。为提高此反应的速率,下列措施可行的是_____(填字母)。
(4)汽车尾气中含有的是造成城市空气污染的主要因素之一,通过传感器可监测汽车尾气中含量,其工作原理如图所示:
电极为_____ (填“正极”或“负极”),电极上发生的电极反应式为_____ 。
(1)工业合成氨的反应是一个可逆反应,反应条件是高温、高压,并且需要合适的催化剂。已知断裂相应化学键需要的能量如下。若反应生成,可
化学键 | |||
能量 |
(2)恒温下,将1molN2和3molH2置于体积为2L的密闭容器中进行反应。若5min时测得氢气浓度为0.9mol/L,则用氨气表示5min内的化学反应速率为
(3)消除NO污染物,可在一定条件下,用CO与NO反应生成CO2和N2,在恒容密闭容中充入4molCO和4molNO发生2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)反应。为提高此反应的速率,下列措施可行的是_____(填字母)。
A.充入氦气 | B.降低温度 | C.使用适合催化剂 | D.移出CO2 |
(4)汽车尾气中含有的是造成城市空气污染的主要因素之一,通过传感器可监测汽车尾气中含量,其工作原理如图所示:
电极为
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6 . 已知有以下有机反应(图1)与反应装置(图2):其中A,B,C,D的百分含量随着X的变化如下表所示:
下列说法不正确的是
物质A | 40% | 30% | 10% | 5% | 4% | 2% | 0% |
物质B | 40% | 30% | 10% | 5% | 4% | 2% | 0% |
物质C | 15% | 30% | 65% | 60% | 40% | 20% | 1% |
物质D | 5% | 10% | 15% | 30% | 52% | 76% | 99% |
A.物质D相比于物质C在该反应中更稳定 |
B.反应1的活化能小于反应2的活化能 |
C.增大B气流的流速,处的比值不变 |
D.若需提高物质C的产率,可将管道的出口设计相对更远 |
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2024-02-03更新
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377次组卷
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3卷引用:河南省南阳市邓州市第六高级中学校2023-2024学年高二下学期开学测试化学试题
河南省南阳市邓州市第六高级中学校2023-2024学年高二下学期开学测试化学试题 浙江省义乌中学2024届高三上学期首考适应性考试化学试题(已下线)专题06 化学反应速率与化学平衡-【好题汇编】2024年高考化学一模试题分类汇编(全国通用)
7 . 煤的气化和液化是工业上获得清洁能源的重要手段。
I.煤的气化的重要反应为 。
(1)下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填序号)。
II.煤的液化主要产品是甲醇等,甲醇是一种重要的基础化工原料,工业上可通过多种途径合成甲醇。
(2)二氧化碳和氢气在一定条件下也可合成甲醇: 。将和充入1L恒容密闭容器中,在一定条件下合成甲醇,测得的平衡转化率与温度的关系如图所示:
①___________ 0(填“>”或“<”)。
②1150K下,若2min时反应达到平衡,则0~2min内,___________ 。
③已知c点时容器内的压强为p,则在1150K下该反应的压强平衡常数___________ (是用气体的分压替代浓度计算的平衡常数,气体分压=总压物质的量分数)。
I.煤的气化的重要反应为 。
(1)下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填序号)。
A.单位时间内生成的同时生成 |
B.混合气体中组分的质量百分含量: |
C.反应速率 |
D.在恒温恒容密闭容器中,混合气体的密度不变 |
II.煤的液化主要产品是甲醇等,甲醇是一种重要的基础化工原料,工业上可通过多种途径合成甲醇。
(2)二氧化碳和氢气在一定条件下也可合成甲醇: 。将和充入1L恒容密闭容器中,在一定条件下合成甲醇,测得的平衡转化率与温度的关系如图所示:
①
②1150K下,若2min时反应达到平衡,则0~2min内,
③已知c点时容器内的压强为p,则在1150K下该反应的压强平衡常数
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解题方法
8 . 合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是目前最有效的工业固氮方法,解决数亿人口生存问题。
(1)反应历程中各步势能变化如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。
该历程中反应速率最慢的步骤的方程式为________ 。
(2)在T℃、压强为0.9MPa条件下,向一恒压密闭容器中通入=3的混合气体,体系中各气体的含量与时间变化关系如图所示:
①以下叙述不能 说明该条件下反应达到平衡状态的是_________ (填字母)。
a.氨气的体积分数保持不变
b.容器中保持不变
c.气体平均相对分子质量保持不变
d.气体密度保持不变
e.3v(H2)=v(N2)
②反应20min时达到平衡,则0~20min内v(H2)=________ MPa•min-1,该反应的Kp=_______ MPa-2(保留小数点后两位)。(Kp为以分压表示的平衡常数)
③若起始条件相同,在恒容容器中发生反应,则达到平衡时H2的含量符合图中_________ 点(填“d”“e”“f”或“g”)。
(3)氨化脱硝过程发生反应4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) △H<0,分析420℃的脱硝效率低于390℃的脱硝效率可能的原因_________ 。
(4)25℃用甲酸吸收氨气可得到HCOONH4溶液。已知:25℃时甲酸的Ka=1.75×10-5,NH3•H2O的Kb=2×10-5。则反应NH3•H2O+HCOOHHCOO-+NH+H2O的平衡常数K=________ 。
(5)化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,其工作原理示意图NH3如图。电极a上的电极反应式为:________ 。
(1)反应历程中各步势能变化如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。
该历程中反应速率最慢的步骤的方程式为
(2)在T℃、压强为0.9MPa条件下,向一恒压密闭容器中通入=3的混合气体,体系中各气体的含量与时间变化关系如图所示:
①以下叙述
a.氨气的体积分数保持不变
b.容器中保持不变
c.气体平均相对分子质量保持不变
d.气体密度保持不变
e.3v(H2)=v(N2)
②反应20min时达到平衡,则0~20min内v(H2)=
③若起始条件相同,在恒容容器中发生反应,则达到平衡时H2的含量符合图中
(3)氨化脱硝过程发生反应4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) △H<0,分析420℃的脱硝效率低于390℃的脱硝效率可能的原因
(4)25℃用甲酸吸收氨气可得到HCOONH4溶液。已知:25℃时甲酸的Ka=1.75×10-5,NH3•H2O的Kb=2×10-5。则反应NH3•H2O+HCOOHHCOO-+NH+H2O的平衡常数K=
(5)化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,其工作原理示意图NH3如图。电极a上的电极反应式为:
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2023-10-17更新
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209次组卷
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3卷引用:河南省南阳市第一中学校2023-2024学年高三上学期第三次月考化学试题
9 . 2021年全国两会上“碳达峰”和“碳中和”被首次写入政府工作报告,的回收和利用越来越受到国际社会的重视。
I.利用合成甲醇。
(1)___________ 。
(2)加氢制甲醇,甲醇与CO是主要产物,发生的平行反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
①对于反应,,其中分别为正逆反应速率常数,为气体分压。则升高温度,___________ (填“变大”“变小”或“不变”);
②温度对该反应平衡体系中CO、的百分含量影响如图甲所示,曲线a、b、c对应物质的化学式分别为___________ 、___________ 、___________ ;
③某温度下,向压强为p的恒容密闭容器中按进行投料,若平衡时的产率为0.6,的物质的量为1.0mol,则平衡时容器内压强为___________ 。
Ⅱ.利用合成二甲醚
(3)合成二甲醚反应:,将2mol通入容积为2L的恒容密闭容器中合成二甲醚,200℃时容器内的物质的量随时间的变化如图乙所示:
①30~40min内,消耗的平均反应速率为___________ ;
②能说明反应已达平衡状态的是___________ (填标号)。
a.
b.断裂2个H-H键,同时断裂2个H-O键
c.密闭容器内压强不变
d.混合气体的密度不变
(4)向一恒容密闭容器中充入3mol和6mol ,开始测得气体的总压为4.5MPa,在一定温度下合成二甲醚,10min后达到平衡,测得的转化率为50%,该反应的平衡常数___________ (保留2位有效数字,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
I.利用合成甲醇。
物质 | |||
燃烧热 |
(2)加氢制甲醇,甲醇与CO是主要产物,发生的平行反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
①对于反应,,其中分别为正逆反应速率常数,为气体分压。则升高温度,
②温度对该反应平衡体系中CO、的百分含量影响如图甲所示,曲线a、b、c对应物质的化学式分别为
③某温度下,向压强为p的恒容密闭容器中按进行投料,若平衡时的产率为0.6,的物质的量为1.0mol,则平衡时容器内压强为
Ⅱ.利用合成二甲醚
(3)合成二甲醚反应:,将2mol通入容积为2L的恒容密闭容器中合成二甲醚,200℃时容器内的物质的量随时间的变化如图乙所示:
①30~40min内,消耗的平均反应速率为
②能说明反应已达平衡状态的是
a.
b.断裂2个H-H键,同时断裂2个H-O键
c.密闭容器内压强不变
d.混合气体的密度不变
(4)向一恒容密闭容器中充入3mol和6mol ,开始测得气体的总压为4.5MPa,在一定温度下合成二甲醚,10min后达到平衡,测得的转化率为50%,该反应的平衡常数
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解题方法
10 . 甲烷、甲醇()、甲醛(HCHO)等含有一个碳原子的物质称为“一碳”化合物,广泛应用于化工、医药、能源等方面,研究“一碳”化合物的化学称为“一碳”化学。
(1)已知:①
②
根据盖斯定律,反应的___________ ,反应能在___________ (填“高温”或“低温”)自发进行。
(2)工业上合成甲醇的反应:,在一个密闭容器中,充入1molCO和发生反应,测得平衡时的体积分数与温度、压强的关系如图所示。压强___________ (填“大于”或“小于”),该反应达到平衡的标志是___________ (填标号)。
A.反应速率
B.容器内CO和物质的量之比为
C.混合气体的质量不再变化
D.混合气体的平均摩尔质量不再变化
(3)我国科学家制备了一种催化剂,实现高选择性合成。气相催化合成过程中,转化率(x)及选择性(s)随温度的变化曲线如图。据此回答:
①生成的最佳温度约为___________ 。
②温度升高,转化率升高,但产物含量降低的原因:___________ 。
(4)对于气体参与的反应如反应④[,],可以用某组分的压强(Pa)变化来表示化学反应速率,在温度和体积不变的密闭容器中充入一定量的发生反应④,在10分钟内,容器的压强由xkPa升高到ykPa,则这段时间该反应的化学反应速率___________ 。该反应的速率方程式为,,、表示速率常数,与温度、活化能有关。升高温度,的变化程度___________ (填“大于”、或“等于”)的变化程度。
(1)已知:①
②
根据盖斯定律,反应的
(2)工业上合成甲醇的反应:,在一个密闭容器中,充入1molCO和发生反应,测得平衡时的体积分数与温度、压强的关系如图所示。压强
A.反应速率
B.容器内CO和物质的量之比为
C.混合气体的质量不再变化
D.混合气体的平均摩尔质量不再变化
(3)我国科学家制备了一种催化剂,实现高选择性合成。气相催化合成过程中,转化率(x)及选择性(s)随温度的变化曲线如图。据此回答:
①生成的最佳温度约为
②温度升高,转化率升高,但产物含量降低的原因:
(4)对于气体参与的反应如反应④[,],可以用某组分的压强(Pa)变化来表示化学反应速率,在温度和体积不变的密闭容器中充入一定量的发生反应④,在10分钟内,容器的压强由xkPa升高到ykPa,则这段时间该反应的化学反应速率
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2023-08-06更新
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470次组卷
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3卷引用:河南省兰考县第一高级中学2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题