解题方法
1 . 氨是人科学技术发史上的一项重大突,目前工业上用氢气和氨气直接合成氨。
(1)固氮一直是科学家致力研究的要课题,有关热力学数据如下:
常温下,大气固氮的倾向_______ 工业固氮(填“大于”或“小于”)
(2)N2(g)与H2(g) 反应的能量变化如图所示,则N2(g)与H2(g) 反应制备NH3(g) 的热化学方程式为:_______ ;
(3)T℃时,在2L恒容密闭容器中加入1.2mol N2和2mol H2模拟一定条件下工业固氮[N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)],体系中n(NH3)随时间的变化如图所示;
①前2分钟内的平均反应速率v(NH3)=_______ mol·L-1·min-1;
②有关工业固氮的说法正确的是_______ (选填序号) 。
A.使用化剂可提高反应物的转化率
B.循环使用N2、H2可提高NH3的产率
C.温度控制在500℃左右有利于反应向正方向行
D.增大压强有利于加快反应速率,所以压强大越好
③T℃时,该反应的平衡常数为_______ ;
(4)研究表明某些过渡金属催化剂可以加速氨气的分解,某温度下,用等质量的不同金属分别催化等浓度的氨气,测得氨气分解的初始速率(单位: mmol/min)与化剂的对应关系如表所示。
在不同催化剂的催化作用下,氨气分解反应中的活化能最大的催化剂是 _______ (填化学式)
(1)固氮一直是科学家致力研究的要课题,有关热力学数据如下:
反应 | 大气固氮N2(g)+O2(g) 2NO(g) | 工业固氮N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) | ||||
温度/℃ | 25 | 2000 | 25 | 350 | 400 | 450 |
平衡常数K | 3.84×10-31 | 0.1 | 5×108 | 1.847 | 0.504 | 0.152 |
(2)N2(g)与H2(g) 反应的能量变化如图所示,则N2(g)与H2(g) 反应制备NH3(g) 的热化学方程式为:
(3)T℃时,在2L恒容密闭容器中加入1.2mol N2和2mol H2模拟一定条件下工业固氮[N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)],体系中n(NH3)随时间的变化如图所示;
①前2分钟内的平均反应速率v(NH3)=
②有关工业固氮的说法正确的是
A.使用化剂可提高反应物的转化率
B.循环使用N2、H2可提高NH3的产率
C.温度控制在500℃左右有利于反应向正方向行
D.增大压强有利于加快反应速率,所以压强大越好
③T℃时,该反应的平衡常数为
(4)研究表明某些过渡金属催化剂可以加速氨气的分解,某温度下,用等质量的不同金属分别催化等浓度的氨气,测得氨气分解的初始速率(单位: mmol/min)与化剂的对应关系如表所示。
催化剂 | Fe | Pd | Ru | Rh | Pt | Ni |
初始速率 | 0.5 | 1.8 | 7.9 | 4.0 | 2.2 | 3.0 |
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解题方法
2 . 甲醇来源丰富、价格低廉,是一种重要的化工原料,有着重要的用途和应用前景。
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H = -570 kJ/mol
(1)计算2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H =_______ 。
(2)若在绝热恒容 的容器内进行反应2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g),初始加入2mol CH3OH和3mol O2下列不能 表示该反应达到平衡状态的有__________ (填字母序号)。
A.保持不变 B.容器中混合气体的密度不变化
C.2v正(H2O)=v逆(CO2) D.容器中混合气体的压强不变化
E. 平均相对分子量保持不变 F. K值保持不变_______ ,初始压强为P,该反应的压强平衡常数Kp=______ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)若再次向容器中充入0.5mol H2和0.5mol CO,则此时该反应v(正)_____ v(逆)(填“>”、“<”或“=”);
(5)某实验小组设计了甲醇以氢氧化钾为电解质溶液的燃料电池装置。该电池负极反应的离子方程式为______ 。
Ⅰ.工业生产甲醇的常用方法是:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H = -91 kJ/mol。
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H = -580kJ/mol;2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H = -570 kJ/mol
(1)计算2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H =
(2)若在
A.保持不变 B.容器中混合气体的密度不变化
C.2v正(H2O)=v逆(CO2) D.容器中混合气体的压强不变化
E. 平均相对分子量保持不变 F. K值保持不变
Ⅱ.制甲醇所需要的H2,可用下列反应制取:H2O(g)+CO(g)H2(g)+ CO2(g) △H<0,某温度下该反应,若起始时向2L容器中充入1 mol CO和1 mol H2O,5min达到平衡时,CO的转化率为60%,试回答下列问题:
(3)该温度下,反应进行一阶段时间后达平衡,用H2表示该反应的平均反应速率为(4)若再次向容器中充入0.5mol H2和0.5mol CO,则此时该反应v(正)
(5)某实验小组设计了甲醇以氢氧化钾为电解质溶液的燃料电池装置。该电池负极反应的离子方程式为
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解题方法
3 . 甲醇是一种重要的有机化工原料,可通过煤间接液化的方法制备,用途广泛。
I.一定温度下,在10L的恒容密闭容器中充入和,一定条件下发生反应:,2min时达到平衡状态,并测得容器内气体的总压强为初始压强的0.6倍,该反应过程中的能量变化如图所示。
(1)已知断开和中的化学键需要吸收的能量为,则断开中的化学键需要吸收___________ 能量。
(2)从反应开始至达到平衡,以CO表示该反应的平均反应速率___________ 。
(3)下列描述能说明上述达到平衡状态的是___________ (填字母)。
A.和三种物质的浓度相等
B.密闭容器中混合气体的密度不随时间的变化而变化
C.密闭容器中混合气体的压强不随时间的变化而变化
D.密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
E.单位时间内消耗的同时生成
(4)平衡时的转化率为___________ (写百分数,保留2位有效数字)。
Ⅱ.甲醇燃料电池能量利用率高,且符合绿色化学理念。若以酸性溶液做电解质溶液:
(5)应通入___________ 极(填“正”或“负”),
(6)写出甲醇所在电极的反应式:___________ 。
I.一定温度下,在10L的恒容密闭容器中充入和,一定条件下发生反应:,2min时达到平衡状态,并测得容器内气体的总压强为初始压强的0.6倍,该反应过程中的能量变化如图所示。
(1)已知断开和中的化学键需要吸收的能量为,则断开中的化学键需要吸收
(2)从反应开始至达到平衡,以CO表示该反应的平均反应速率
(3)下列描述能说明上述达到平衡状态的是
A.和三种物质的浓度相等
B.密闭容器中混合气体的密度不随时间的变化而变化
C.密闭容器中混合气体的压强不随时间的变化而变化
D.密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
E.单位时间内消耗的同时生成
(4)平衡时的转化率为
Ⅱ.甲醇燃料电池能量利用率高,且符合绿色化学理念。若以酸性溶液做电解质溶液:
(5)应通入
(6)写出甲醇所在电极的反应式:
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4 . 近年来甲醇用途日益广泛,越来越引起商家的关注。工业上甲醇的合成途径多种多样。现在实验室中模拟甲醇合成反应,在2 L密闭容器内,n(CO)和n(H2)按1:2 充入。在400 ℃时发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),体系中n(CO)随时间的变化如表:
(1)图甲中表示CH3OH的变化的曲线是_______ (填序号)。
(2)此反应在前2s,H2 的反应速率是_______
(3)下列措施不能提高反应速率的有_______(填序号)。
(4)下列叙述能说明反应达到平衡状态的是_______ (填序号)。
a.CO和H2的浓度保持不变
b.v(H2)=2v(CO)
c.CO的物质的量分数保持不变
d.容器内气体密度保持不变
e.每生成1 mol CH3OH的同时有2 mol H-H键断裂
(5)CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),此反应的平衡常数的表达式为:_____
(6)CH3OH与O2的反应可将化学能转化为电能,其工作原理如图乙所示,图中CH3OH从_______ (填“A”或“B”)处通入。
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 5 |
n(CO)(mol) | 0.020 | 0.011 | 0.008 | 0.007 | 0.007 |
(2)此反应在前2s,H2 的反应速率是
(3)下列措施不能提高反应速率的有_______(填序号)。
A.升高温度 |
B.加入催化剂 |
C.增大压强 |
D.及时分离出CH3OH |
a.CO和H2的浓度保持不变
b.v(H2)=2v(CO)
c.CO的物质的量分数保持不变
d.容器内气体密度保持不变
e.每生成1 mol CH3OH的同时有2 mol H-H键断裂
(5)CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),此反应的平衡常数的表达式为:
(6)CH3OH与O2的反应可将化学能转化为电能,其工作原理如图乙所示,图中CH3OH从
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5 . 近年来甲醇用途日益广泛,越来越引起商家的关注,工业上甲醇的合成途径多种多样。现有实验室中模拟甲醇合成反应,在2L密闭容器内,400℃时反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),体系中n(CO)随时间的变化如表:
(1)图中表示CH3OH的变化的曲线是_____ 。
(2)2s时正、逆反应速率大小:v(正)_____ v(逆)(填“>”“=”或“<”),用H2表示从0~2s内该反应的平均速率v(H2)=_____ 。
(3)下列措施能增大反应速率的是_____ (填字母)。
a.升高温度 b.扩大容器体积 c.充入一定量氦气 d.加入催化剂
(4)能说明该反应已达到平衡状态的是_____ 。
a.反应中CO与CH3OH的物质的量之比为1:1
b.容器内压强保持不变
c.2v逆(CO)=v正(H2)
d.单位时间内每消耗1molCO,同时生成1molCH3OH
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 5 |
n(CO)(mol) | 0.020 | 0.011 | 0.008 | 0.007 | 0.007 |
(2)2s时正、逆反应速率大小:v(正)
(3)下列措施能增大反应速率的是
a.升高温度 b.扩大容器体积 c.充入一定量氦气 d.加入催化剂
(4)能说明该反应已达到平衡状态的是
a.反应中CO与CH3OH的物质的量之比为1:1
b.容器内压强保持不变
c.2v逆(CO)=v正(H2)
d.单位时间内每消耗1molCO,同时生成1molCH3OH
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解题方法
6 . Ⅰ.CH3OH是一种无色有刺激性气味的液体,在生产生活中有重要用途,同时也是一种重要的化工原料。
(1)已知CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)的能量变化如图所示,下列说法正确的是_____ (填字母)。
a.CH3OH转变成H2的过程是一个吸收能量的过程
b.H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为1∶2
c.化学变化不仅有新物质生成,同时也一定有能量变化
d.1molH-O键断裂的同时2molC=O键断裂,则反应达最大限度
(2)某温度下,将5molCH3OH和2molO2充入2L的密闭容器中,经过4min反应达到平衡,测得c(O2)=0.2mol•L-1,4min内平均反应速率v(H2)=_____ ,则CH3OH的转化率为______ 。
(3)已知断开1molH-H键吸收的能量为436kJ,形成1molH-N键放出的能量为391kJ,根据化学方程式N2+3H2=2NH3,反应完1molN2放出的能量为92.4kJ,则断开1molN≡N键需吸收的能量是_____ kJ。
Ⅱ.将等物质的量的A和B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),5min后测得c(D)=0.5mol•L-1,c(A)∶c(B)=1∶2,C的反应速率是0.15mol•L-1•min-1。
(4)x=______ 。
(5)A在5min末的浓度是______ 。
(6)此时容器内的压强与开始时之比为______ 。
(1)已知CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)的能量变化如图所示,下列说法正确的是
a.CH3OH转变成H2的过程是一个吸收能量的过程
b.H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为1∶2
c.化学变化不仅有新物质生成,同时也一定有能量变化
d.1molH-O键断裂的同时2molC=O键断裂,则反应达最大限度
(2)某温度下,将5molCH3OH和2molO2充入2L的密闭容器中,经过4min反应达到平衡,测得c(O2)=0.2mol•L-1,4min内平均反应速率v(H2)=
(3)已知断开1molH-H键吸收的能量为436kJ,形成1molH-N键放出的能量为391kJ,根据化学方程式N2+3H2=2NH3,反应完1molN2放出的能量为92.4kJ,则断开1molN≡N键需吸收的能量是
Ⅱ.将等物质的量的A和B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),5min后测得c(D)=0.5mol•L-1,c(A)∶c(B)=1∶2,C的反应速率是0.15mol•L-1•min-1。
(4)x=
(5)A在5min末的浓度是
(6)此时容器内的压强与开始时之比为
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7 . 放热反应在生产、生活中用途广泛。回答下列问题:
(1)前期的火箭曾用液态肼()与双氧水反应来提供能量。已知0.4mol(l)与足量的双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出256.7kJ的热量。
①此反应的化学方程式为_____ 。
②16g液态肼与足量的双氧水发生上述反应,放出_____ kJ热量。
(2)甲烷可以消除氮氧化物污染:。温度为800℃的条件下,向恒容密闭的容器中通入(g)和(g),使,,在不同催化剂作用下进行反应,测得随时间的变化情况如下表:
实验1中,在10~20min内,_____ ,40min时v(正)_____ (填“大于”“小于”或“等于”)v(逆)。
(3)催化效率:实验1_____ (填“>”“<”或“=”)实验2.
(4)乙醇()应用于燃料电池,该电池采用可传导的固体氧化物为电解质,其工作原理如图所示。a极为原电池的_____ (填“正”或“负”)极;b极电极反应式为_____ 。
(5)乙醇在Cu作催化剂时与氧气反应的关系如图所示,整个反应中物质B属于_____ (填“催化剂”或“中间产物”)。
(1)前期的火箭曾用液态肼()与双氧水反应来提供能量。已知0.4mol(l)与足量的双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出256.7kJ的热量。
①此反应的化学方程式为
②16g液态肼与足量的双氧水发生上述反应,放出
(2)甲烷可以消除氮氧化物污染:。温度为800℃的条件下,向恒容密闭的容器中通入(g)和(g),使,,在不同催化剂作用下进行反应,测得随时间的变化情况如下表:
实验序号 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | |
1 | 800 | 0.80 | 0.67 | 0.57 | 0.50 | 0.50 |
2 | 800 | 0.60 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
(3)催化效率:实验1
(4)乙醇()应用于燃料电池,该电池采用可传导的固体氧化物为电解质,其工作原理如图所示。a极为原电池的
(5)乙醇在Cu作催化剂时与氧气反应的关系如图所示,整个反应中物质B属于
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83次组卷
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2卷引用:黑龙江省哈尔滨市2022-2023学年高一下学期学业质量检测化学试题
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8 . 甲醇是一种重要的化工原料,在生产生活中有重要用途。现在2L的恒容密闭容器中充入和,一定条件下发生反应:。测得CO和的物质的量变化如图1所示,反应过程中的能量变化如图2所示。
(1)从反应开始至达到平衡,以表示的反应的平均反应速率___________ ;下列措施能增大反应速率的是___________ 。
A.升高温度 B.降低压强 C.减小的浓度 D.加入合适的催化剂
(2)反应达到平衡状态时的转化率为___________ 。
(3)在相同条件下,若向该密闭容器中充入与,二者充分反应后,根据反应的特点推测,能够___________ (填放出或吸收)的热量___________ (填“>”“<”或“=”)。
(1)从反应开始至达到平衡,以表示的反应的平均反应速率
A.升高温度 B.降低压强 C.减小的浓度 D.加入合适的催化剂
(2)反应达到平衡状态时的转化率为
(3)在相同条件下,若向该密闭容器中充入与,二者充分反应后,根据反应的特点推测,能够
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497次组卷
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3卷引用:吉林省延边第二中学2022-2023学年高一下学期5月期中考试化学试题
解题方法
9 . 氨气具有广泛用途,工业上利用反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0合成氨,其基本合成过程如下:
(1)某小组为了探究外界条件对反应的影响,以c始mol∙L−1H2参加合成氨的反应,在a、b两种条件下分别达到平衡,测得H2的浓度与反应时间的关系如图所示。请回答下列问题:
①a条件下,O~t0的平均反应速率υ(N2)=_________ mol∙L−1∙min−1。
②相对a而言,b可能改变的条件是_________ 。
③在a条件下,t1时刻将容器容积压缩至原来的,t2时刻重新建立平衡状态。请在图中画出t1~t2时刻c(H2)的变化曲线_________ 。
(2)某小组向一恒温恒压容器中充入9molN2和23molH2,模拟合成氨的反应,图乙为不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(p)的关系图。若体系在T2、60MPa下达到平衡。
①此时N2的平衡分压为_________ MPa(分压=总压×物质的量分数)。
②列式计算此时的平衡常数Kp=_________ (MPa)-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,结果保留2位有效数字)。
(3)分离器中的过程对整个工业合成氨的意义是_________ 。
(1)某小组为了探究外界条件对反应的影响,以c始mol∙L−1H2参加合成氨的反应,在a、b两种条件下分别达到平衡,测得H2的浓度与反应时间的关系如图所示。请回答下列问题:
①a条件下,O~t0的平均反应速率υ(N2)=
②相对a而言,b可能改变的条件是
③在a条件下,t1时刻将容器容积压缩至原来的,t2时刻重新建立平衡状态。请在图中画出t1~t2时刻c(H2)的变化曲线
(2)某小组向一恒温恒压容器中充入9molN2和23molH2,模拟合成氨的反应,图乙为不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(p)的关系图。若体系在T2、60MPa下达到平衡。
①此时N2的平衡分压为
②列式计算此时的平衡常数Kp=
(3)分离器中的过程对整个工业合成氨的意义是
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解题方法
10 . CH3OH是一种无色有刺激性气味的液体,在生产生活中有重要用途,同时也是一种重要的化工原料。
(1)已知CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的能量变化如图所示,下列说法正确的是____ (填标号)。
a.化学变化不仅有新物质生成,同时也一定有能量变化
b.H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为1:2
c.CH3OH转变成H2的过程是一个吸收能量的过程
d.1molH—O键断裂的同时2molC=O键断裂,则反应达到平衡
(2)已知通常状况下3.2g甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水,放出72.65kJ的热量,写出甲醇燃烧的热化学方程式____ 。
(3)某温度下,将4molCH3OH和2molO2充入2L密闭容器中,经过4min反应达到平衡,测得c(O2)=0.2mol·L-1,4min内平均反应速率v(H2)=___ ,则CH3OH的转化率为____ 。
(4)CH3OH燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一,这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。其中负极反应式为CH3OH+8OH--6e-=CO+6H2O。则下列说法正确的是___ (填标号)。
①电池放电时通入空气的电极为负极;
②电池放电时电子由正极流向负极;
③电池放电时每消耗6.4gCH3OH转移1.2mol电子.
(1)已知CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的能量变化如图所示,下列说法正确的是
a.化学变化不仅有新物质生成,同时也一定有能量变化
b.H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为1:2
c.CH3OH转变成H2的过程是一个吸收能量的过程
d.1molH—O键断裂的同时2molC=O键断裂,则反应达到平衡
(2)已知通常状况下3.2g甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水,放出72.65kJ的热量,写出甲醇燃烧的热化学方程式
(3)某温度下,将4molCH3OH和2molO2充入2L密闭容器中,经过4min反应达到平衡,测得c(O2)=0.2mol·L-1,4min内平均反应速率v(H2)=
(4)CH3OH燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一,这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。其中负极反应式为CH3OH+8OH--6e-=CO+6H2O。则下列说法正确的是
①电池放电时通入空气的电极为负极;
②电池放电时电子由正极流向负极;
③电池放电时每消耗6.4gCH3OH转移1.2mol电子.
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