1 . 甲醛(HCHO)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)_______ ,HCHO的空间结构为_______ 形。
(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2L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:①图中表示收率的是曲线_______ (填“I”或“II”),判断的依据是_______ 。
②℃,反应进行到10min时达到平衡,此时的转化率为_______ ,_______ ,反应I的平衡常数_______ 。
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 | -725.8 | -563.6 | -283.0 | -285.8 |
(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2L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:①图中表示收率的是曲线
②℃,反应进行到10min时达到平衡,此时的转化率为
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173次组卷
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3卷引用:河北省保定市名校协作体2024届高三下学期三模化学试题
解题方法
2 . 某研究学习小组把一定量的固体X放入容积为2L的真空密闭容器中,在下分解:时达到化学平衡,随时间t变化曲线(时间段)如图所示.下列说法错误的是
A.在时间内该化学反应速率 |
B.T℃时,该反应的化学平衡常数K的值为0.0005 |
C.Z的体积分数不变证明该分解反应已经达到平衡 |
D.若其他条件不变,时将容器体积压缩到1L,时达到新的平衡,c(Z)在时间内的变化曲线如上图所示 |
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108次组卷
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2卷引用:河北省衡水市2024届高三下学期高考预测卷化学试题
名校
解题方法
3 . 研究含氮元素物质的反应对生产、生活、科研等方面具有重要的意义。
.回答下列问题。
(1)汽车在行驶过程中有如下反应发生:
写出表示CO燃烧热的热化学方程式为___________ 。
(2)空燃比是机动车内燃机气缸通入空气与燃料质量的比值。[设汽油的成分为辛烷(),空气的平均相对分子质量为29,氧气在空气中的体积分数为21%]计算汽油的最佳空燃比为___________ (保留三位有效数字)。若实际空燃比大于此值,则该汽车尾气的主要污染物为___________ 。
(3)在汽车上安装三元催化转化器可实现反应: <0,减少汽车尾气污染。T℃时,在恒容的密闭容器中通入一定量的CO和NO,能进行上述反应,测得不同时间的CO和NO的浓度如表:
该反应在1~4s内的平均反应速率为___________ 。反应达平衡时压强为100kPa,求压强平衡常数___________ 。(用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)
.工业合成氨以铁触媒作催化的反应机理如图(*表示吸附态,中间部分表面反应过程未标出):已知:的吸附分解反应活化能高、速率慢,决定了合成氨的整体反应速率。
(4)研究表明,合成氨的速率与相关物质的浓度关系为,k为速率常数。以下说法正确的是___________。
(5)实际工业生产中,原料气中和物质的量之比按1∶2.8加入。请说明原料气中过量的理由:(从两种不同的角度分析)___________ 。
(6)在氨气催化氧化制硝酸过程中,发现(<0)反应的速率随温度的升高而减小。某化学小组查阅资料得知该反应的反应历程分两步:
①(快)
②(慢)
根据化学反应原理解释升高温度该反应速率减小的原因可能是___________ 。
.回答下列问题。
(1)汽车在行驶过程中有如下反应发生:
写出表示CO燃烧热的热化学方程式为
(2)空燃比是机动车内燃机气缸通入空气与燃料质量的比值。[设汽油的成分为辛烷(),空气的平均相对分子质量为29,氧气在空气中的体积分数为21%]计算汽油的最佳空燃比为
(3)在汽车上安装三元催化转化器可实现反应: <0,减少汽车尾气污染。T℃时,在恒容的密闭容器中通入一定量的CO和NO,能进行上述反应,测得不同时间的CO和NO的浓度如表:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
1.50 | 1.15 | 0.75 | 0.62 | 0.55 | 0.50 | 0.50 | |
3.00 | 2.65 | 2.25 | 2.12 | 2.05 | 2.00 | 2.00 |
.工业合成氨以铁触媒作催化的反应机理如图(*表示吸附态,中间部分表面反应过程未标出):已知:的吸附分解反应活化能高、速率慢,决定了合成氨的整体反应速率。
(4)研究表明,合成氨的速率与相关物质的浓度关系为,k为速率常数。以下说法正确的是___________。
A.合成氨的反应在任意温度下都能自发进行 |
B.增大、或的浓度都能提高合成氨速率 |
C.若反应气中混有水蒸气,Fe催化剂可能中毒 |
D.使用催化剂可提高单位时间内原料气的转化率 |
(6)在氨气催化氧化制硝酸过程中,发现(<0)反应的速率随温度的升高而减小。某化学小组查阅资料得知该反应的反应历程分两步:
①(快)
②(慢)
根据化学反应原理解释升高温度该反应速率减小的原因可能是
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4 . 将CO或CO2转化为高附加值化学品是颇具前景的合成路线。
(1)工业上用CO2和H2反应合成二甲醚。
已知: ;
。
写出和转化为和的热化学方程式:_______________ ,该反应在________ (填“高温”或“低温”)条件下能自发进行。
(2)CO2催化加氢合成乙醇的反应原理为 ,设m为起始时的投料比,即。①图1左图中m1、m2、m3从大到小的顺序为________________ 。
②图1右图表示在总压为5MPa的恒压条件下,且m=3时,平衡状态下各物质的物质的量分数与温度的关系,则曲线d代表的物质为________ (填化学式)。
(3)一种利用焦炉气中的H2和工业废气捕获的CO2生产绿色燃料甲醇的原理为、。
在研究该反应历程时发现,反应气中水蒸气含量会影响CH3OH的产率。为了研究水分子对该反应机制的内在影响,科学家利用计算机模拟,研究添加适量水蒸气前后对能垒较大的反应历程能量变化的影响,如图3所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)。①写出有水参与时的化学方程式:________________ 。
②资料显示:水也可以使催化剂活化点位减少。结合资料、上图及学过的知识推测,在反应气中添加水蒸气将如何影响甲醇产率及产生这种影响的原因:________________ (任答两点)。
(4)一定条件下,利用CO2和H2还可制得甲烷:,主要副反应为。一定温度下,向恒容密闭容器中充入CO2和H2(物质的量之比为1:4)发生反应,容器内气体的压强随时间的变化如表所示:
①用单位时间内气体分压的变化表示反应的速率,则前120min内CH4的平均反应速率________ 。
②该温度下,平衡时CO的体积分数为8%,反应的平衡常数________ (为以分压表示的平衡常数,保留小数点后2位)。
(1)工业上用CO2和H2反应合成二甲醚。
已知: ;
。
写出和转化为和的热化学方程式:
(2)CO2催化加氢合成乙醇的反应原理为 ,设m为起始时的投料比,即。①图1左图中m1、m2、m3从大到小的顺序为
②图1右图表示在总压为5MPa的恒压条件下,且m=3时,平衡状态下各物质的物质的量分数与温度的关系,则曲线d代表的物质为
(3)一种利用焦炉气中的H2和工业废气捕获的CO2生产绿色燃料甲醇的原理为、。
在研究该反应历程时发现,反应气中水蒸气含量会影响CH3OH的产率。为了研究水分子对该反应机制的内在影响,科学家利用计算机模拟,研究添加适量水蒸气前后对能垒较大的反应历程能量变化的影响,如图3所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)。①写出有水参与时的化学方程式:
②资料显示:水也可以使催化剂活化点位减少。结合资料、上图及学过的知识推测,在反应气中添加水蒸气将如何影响甲醇产率及产生这种影响的原因:
(4)一定条件下,利用CO2和H2还可制得甲烷:,主要副反应为。一定温度下,向恒容密闭容器中充入CO2和H2(物质的量之比为1:4)发生反应,容器内气体的压强随时间的变化如表所示:
时间/min | 0 | 60 | 120 | 180 | 240 | 300 | 360 |
压强/kPa | 100 | 93.8 | 88.0 | 83.4 | 79.4 | 75.0 | 75.0 |
②该温度下,平衡时CO的体积分数为8%,反应的平衡常数
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解题方法
5 . 金属氧化物催化氧化制备苯甲醛是近年来的研究热点。以为催化剂,苯乙烯、为原料制备苯甲醛涉及的主要反应有:
(1)反应iii的_______ 。
(2)根据阿累尼乌斯方程(A为指前因子,为活化能),与呈线性关系。据图1可知反应i的活化能_______ 反应ⅱ的活化能。(填“>”“=”或“<”)(3)实验测得苯乙烯的转化率与温度的关系如图2所示。温度高于,苯乙烯的转化率下降,可能的原因是_______ 。
(4)的催化反应机理如下图所示:以上转化过程中,属于氧化还原反应的是_______ 。(填序号)
(5)在催化下,甲苯可以实现气相氧化制备苯甲醛。
(8)
时,向密闭容器中充入甲苯蒸气和,起始压强为后反应达平衡时容器内气体总物质的量为,甲苯的转化率为。则甲苯的平均反应速率为_______ ,主反应的_______ (为平衡分压代替平衡浓度的平衡常数,气体平衡分压=总压×该气体物质的量分数,计算结果保留三位有效数字)。
反应i:(l)+2H2O2(l)→(l)+HCHO(l)+2H2O(l)
反应ii:(l)+H2O2(l)→(l)+H2O(l)
反应iii:(l)+H2O2(l)→(l)+HCHO(l)+H2O(l)
回答下列问题:(1)反应iii的
(2)根据阿累尼乌斯方程(A为指前因子,为活化能),与呈线性关系。据图1可知反应i的活化能
(4)的催化反应机理如下图所示:以上转化过程中,属于氧化还原反应的是
(5)在催化下,甲苯可以实现气相氧化制备苯甲醛。
(6)主反应:+O2→+H2O
副反应:2+O2→2
(7)(8)
时,向密闭容器中充入甲苯蒸气和,起始压强为后反应达平衡时容器内气体总物质的量为,甲苯的转化率为。则甲苯的平均反应速率为
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解题方法
6 . 某温度下,向恒容密闭容器中充入等物质的量浓度的X(g)和Y(g),同时发生两个反应:①,②。反应①的速率可表示为,反应②的速率可表示为(、为速率常数)。反应体系中组分X(g)、W(g)的物质的量浓度c随时间的变化情况如图所示。下列说法正确的是
A.10min时,Y(g)的反应速率为0.025 |
B.体系中W和M的浓度之比保持不变,说明反应已平衡 |
C.平衡时,反应②的平衡常数 |
D.反应②的活化能比反应①的活化能更大 |
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解题方法
7 . 将和充入恒容密闭容器中发生反应:
Ⅰ. (慢反应)
Ⅱ. (快反应)
测得相同时间内、与温度的关系如图所示,下列说法错误的是
Ⅰ. (慢反应)
Ⅱ. (快反应)
测得相同时间内、与温度的关系如图所示,下列说法错误的是
A.前,加入催化剂可使a线转化为b线 |
B.时,M点对应的反应体系中, |
C.时,若时达到平衡,则 |
D.后,温度对正反应速率的影响比浓度大 |
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解题方法
8 . 已知某条件下反应的速率方程为,
在钨表面分解的实验数据如表所示。
已知:①为速率常数,只与温度、催化剂有关,与浓度无关。
②时,反应为0级反应,时,反应为1级反应,以此类推。可以为整数,也可以为分数。
③浓度消耗一半所用的时间叫半衰期。
下列说法错误的是
在钨表面分解的实验数据如表所示。
已知:①为速率常数,只与温度、催化剂有关,与浓度无关。
②时,反应为0级反应,时,反应为1级反应,以此类推。可以为整数,也可以为分数。
③浓度消耗一半所用的时间叫半衰期。
0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | |
0.100 | 0.080 | 0.060 | 0.020 | 0 |
A.表格中 |
B.该反应为2级反应 |
C.该反应速率与的浓度无关,可能因为催化剂表面吸附的已达到饱和 |
D.保持其他条件不变,若起始浓度为,则半衰期为 |
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名校
解题方法
9 . 以下实验目的、方法和相关解释都正确的是
选项 | 实验目的 | 实验方法 | 相关解释 |
A | 电解熔融氯化钠 | 该装置阳极反应为2Cl--2e-=Cl2 | |
B | 金属防腐 | 该图采用的是外加电流法对铁管道进行保护 | |
C | 测量锌粒和不同浓度的硫酸溶液反应速率的快慢 | 该实验用到的实验仪器有恒压滴液漏斗、锥形瓶、双孔塞、注射器 | |
D | 验证分子极性 | 该实验是用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近和,由图中现象可知为非极性分子,为极性分子 |
A.A | B.B | C.C | D.D |
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2024-04-05更新
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266次组卷
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4卷引用:2024届河北省雄安新区雄安部分高中高三下学期一模化学试题
10 . 一氯甲烷广泛用作溶剂、提取剂、推进剂、制冷剂、甲基化试剂,用于生产农药、医药等。600K时,和作用生成,可继续反应生成。反应原理如下:
①
②
(1)已知反应①中相关化学键的键能数据如表:
则___________ 。
上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的是___________ (填标号)。
A.升高温度反应①正向移动,反应②逆向移动
B.加入反应①的催化剂,可以降低反应的活化能及反应热
C.增大水蒸气浓度有利于提高的产量
D.及时分离出可以使反应①的正反应速率增大
(2)对于反应②,反应速率与浓度之间存在如下关系:,,、为速率常数,只受温度影响,k和温度的关系为(为活化能,k为速率常数,R、A为常数)。右图中两条直线分别表示和与的关系,表示的是___________ (填“a”或“b”),温度为时,反应②的平衡常数K=___________ 。
(3)在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中,充入和发生反应,甲醇的物质的量随时间变化如图所示:
时,水的体积分数为65%,则的转化率为___________ ,反应①的平衡常数___________ [对于反应,,x为物质的量分数]。
(4)甲醇也可通过电化学方法由甲烷直接制得,装置如图所示:
已知,电解生成甲醇的过程分3步:
①通电时,氯离子先转化成高活性的原子氯(Cl·);②Cl·与吸附在电极上的反应生成HCl和;③在碱性电解液中,转化为目标产物。当步骤①有2molCl·生成时,外电路中转移的电子数为___________ (用含的代数式表示)。阴极的电极反应为___________ 。
①
②
(1)已知反应①中相关化学键的键能数据如表:
化学键 | C-Cl | C-H | C-O | H-Cl | H-O |
键能 | 331 | 414 | 343 | 429 | 460 |
上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的是
A.升高温度反应①正向移动,反应②逆向移动
B.加入反应①的催化剂,可以降低反应的活化能及反应热
C.增大水蒸气浓度有利于提高的产量
D.及时分离出可以使反应①的正反应速率增大
(2)对于反应②,反应速率与浓度之间存在如下关系:,,、为速率常数,只受温度影响,k和温度的关系为(为活化能,k为速率常数,R、A为常数)。右图中两条直线分别表示和与的关系,表示的是
(3)在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中,充入和发生反应,甲醇的物质的量随时间变化如图所示:
时,水的体积分数为65%,则的转化率为
(4)甲醇也可通过电化学方法由甲烷直接制得,装置如图所示:
已知,电解生成甲醇的过程分3步:
①通电时,氯离子先转化成高活性的原子氯(Cl·);②Cl·与吸附在电极上的反应生成HCl和;③在碱性电解液中,转化为目标产物。当步骤①有2molCl·生成时,外电路中转移的电子数为
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