解题方法
1 . I.含碳化合物甲烷、等是重要的化工原料,可生产氢气、甲醇、烯烃等物质。回答下列问题:
(1)一种甲烷催化氧化的反应历程如图所示,“*”表示微粒吸附在催化剂表面。下列叙述错误的是___________(填标号)。
Ⅱ.以氧化铟作催化剂,可实现催化加氢制甲醇。
已知:ⅰ.催化剂活化:(无活性)(有活性);
ⅱ.与在活化的催化剂表面同时发生如下反应:
反应①
反应②
反应③:
(2)反应③中___________ 。
(3)工业上以原料气通过催化剂表面的方法生产甲醇,是造成催化剂失活的重要原因,请用化学方程式表示催化剂失活的原因:___________ 。为了减少催化剂的失活,可以采用的方法是___________ 。
(4)按时只发生反应①,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为,在t=250℃条件下的、在条件下的(温度)如图所示。i.图中对应等温过程的曲线是___________ (填“a”或“b”),判断理由是___________ 。
ii.A、B、C、D、E、F中可能表示220℃时的平衡状态的点是___________ 。
(5)将和按物质的量之比1:3混合通入刚性密闭容器中,在催化剂作用下只发生反应①和反应②。230℃时,容器内压强随时间的变化如下表所示:
反应①的速率可表示为(为常数),平衡时,已知在时的转化率为,则反应①的正向反应在时的___________ (用含的式子表示)。
(1)一种甲烷催化氧化的反应历程如图所示,“*”表示微粒吸附在催化剂表面。下列叙述错误的是___________(填标号)。
A.的过程中,放出能量 |
B.产物从催化剂表面脱附的速率慢会降低总反应速率 |
C.适当提高分压会降低的反应速率 |
D.与反应生成均涉及极性键、非极性键的断裂和生成 |
Ⅱ.以氧化铟作催化剂,可实现催化加氢制甲醇。
已知:ⅰ.催化剂活化:(无活性)(有活性);
ⅱ.与在活化的催化剂表面同时发生如下反应:
反应①
反应②
反应③:
(2)反应③中
(3)工业上以原料气通过催化剂表面的方法生产甲醇,是造成催化剂失活的重要原因,请用化学方程式表示催化剂失活的原因:
(4)按时只发生反应①,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为,在t=250℃条件下的、在条件下的(温度)如图所示。i.图中对应等温过程的曲线是
ii.A、B、C、D、E、F中可能表示220℃时的平衡状态的点是
(5)将和按物质的量之比1:3混合通入刚性密闭容器中,在催化剂作用下只发生反应①和反应②。230℃时,容器内压强随时间的变化如下表所示:
时间/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
压强/MPa |
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解题方法
2 . 一氧化碳和氮的氧化物都是大气污染物,如何有效处理它们是科学家长期研究的课题.
(1)CO还原的反应为: .
①研究者发现在气相中催化CO与反应的历程有两步:
第一步:
则第二步的热化学方程式为________________ ;
②在恒温恒容密闭容器中,反应一段时间后,以下能说明反应达到平衡状态的是________ (填字母);
A. B.混合气体的密度保持不变
C.的体积分数保持不变 D.容器的压强保持不变
(2)在密闭容器中发生反应: .一段时间后达到平衡;
①恒温恒压下,再向该容器中注入氩气,NO的平衡转化率煘小,其原因是________ ;
②一定温度下,在恒容密闭容器中,加入和各,反应过程中部分物质的体积分数()随时间(t)的变化如图1所示.曲线b代表的是________ (填化学式)体积分数随时间的变化:内,用表示的平均反应速率为________ ;该温度下的平衡常数为________ ;
①a电极的电极反应式为________________ ;
②电池工作一段时间,反应消耗了标准状况下,理论上负极区溶液增加的质量为________ g。
(1)CO还原的反应为: .
①研究者发现在气相中催化CO与反应的历程有两步:
第一步:
则第二步的热化学方程式为
②在恒温恒容密闭容器中,反应一段时间后,以下能说明反应达到平衡状态的是
A. B.混合气体的密度保持不变
C.的体积分数保持不变 D.容器的压强保持不变
(2)在密闭容器中发生反应: .一段时间后达到平衡;
①恒温恒压下,再向该容器中注入氩气,NO的平衡转化率煘小,其原因是
②一定温度下,在恒容密闭容器中,加入和各,反应过程中部分物质的体积分数()随时间(t)的变化如图1所示.曲线b代表的是
(3)用电化学方法处理NO的装置如图2所示(酸性电解质);
①a电极的电极反应式为
②电池工作一段时间,反应消耗了标准状况下,理论上负极区溶液增加的质量为
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3 . 回收利用合成化工制成品是实现碳中和重要途径之一、利用二氧化碳合成二甲醚(DMC)的主要反应有:
Ⅰ.
Ⅱ.
(1)和为原料制备气态和水蒸气的热化学方程式是_______ 。
(2)对于基元反应,若升高反应温度,平衡常数K_______ (填“增大”、“减小”或“不变”);_______ (填“>”、“<”或“=”)。
已知:阿伦尼乌斯经验公式为,其中:为正、逆反应的活化能,k为正、逆反应速率常数,R和C为常数。某实验小组依据实验数据获得如图曲线。曲线中表示正反应速率的是_______ (填“m”或“n”)。(3)T℃时,向体积为2L的密闭容器中通入、,同时发生上述两个反应,装置中压强p随着时间t变化如下表:
①0~2min,反应Ⅱ的化学反应速率_______ ,若其他条件不变,向该体系中充入,则_______ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②平衡时测得水蒸气分压,反应Ⅱ生成的选择性为_______ (选择性,保留1位小数)。
③计算反应Ⅰ的压强平衡常数_______ (写计算表达式)。
(4)“直接二甲醚()燃料电池”被称为绿色电源,其工作原理如图所示,写出A电极的电极反应式_______ 。
Ⅰ.
Ⅱ.
(1)和为原料制备气态和水蒸气的热化学方程式是
(2)对于基元反应,若升高反应温度,平衡常数K
已知:阿伦尼乌斯经验公式为,其中:为正、逆反应的活化能,k为正、逆反应速率常数,R和C为常数。某实验小组依据实验数据获得如图曲线。曲线中表示正反应速率的是
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
16 | 13.4 | 12.8 | 12.4 | 12.2 | 12 | 12 |
②平衡时测得水蒸气分压,反应Ⅱ生成的选择性为
③计算反应Ⅰ的压强平衡常数
(4)“直接二甲醚()燃料电池”被称为绿色电源,其工作原理如图所示,写出A电极的电极反应式
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解题方法
4 . 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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5 . 酯化反应可用通式表示为。在酸性条件下,,。假设整个过程中无环酯生成,不出现分层现象。
将投入反应容器中,发生如下反应:
二聚:
n聚:
聚:以上反应中每一步的速率常数近似认为相同,记平衡常数。
Ⅰ.反应平衡体系分析
(1)按系统命名法命名为______ 。
(2)定义反应程度,其中为时刻t时反应体系中-OH或者-COOH的数目,为初始反应体系中-OH或-COOH的数目。若,则______ 。
(3)最终产物中存在多种聚合度的缩聚产物,平均聚合度与平衡常数K的关系______ 。
(4)为了使平均聚合度增大,下列方法可行的是______ (填标号)。
A.及时移去 B.升高温度()
C.提高浓度 D.提高浓度
E.先将单体预聚合成低聚物,然后将低聚物进一步聚合
Ⅱ.在实际生产过程中,通常会将反应生成的水及时移去。
(5)加入少量催化与不加入催化两种情况下,初始阶段酯基的生成速率v与c(-COOH)的理论关系如图[图示为与的关系]。
a、b两条曲线的理论斜率之比更接近______ 。A. B. C. D.
当温度升高时,b线斜率将______ (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(6)加入少量催化时,实验测得反应过程中平均聚合度与反应时间t的关系为:,其中为反应初始时浓度,k为常数。0~t时,酯基生成的平均速率______ (用k、、t表示,忽略移去水对溶液体积的影响)。
将投入反应容器中,发生如下反应:
二聚:
n聚:
聚:以上反应中每一步的速率常数近似认为相同,记平衡常数。
Ⅰ.反应平衡体系分析
(1)按系统命名法命名为
(2)定义反应程度,其中为时刻t时反应体系中-OH或者-COOH的数目,为初始反应体系中-OH或-COOH的数目。若,则
(3)最终产物中存在多种聚合度的缩聚产物,平均聚合度与平衡常数K的关系
(4)为了使平均聚合度增大,下列方法可行的是
A.及时移去 B.升高温度()
C.提高浓度 D.提高浓度
E.先将单体预聚合成低聚物,然后将低聚物进一步聚合
Ⅱ.在实际生产过程中,通常会将反应生成的水及时移去。
(5)加入少量催化与不加入催化两种情况下,初始阶段酯基的生成速率v与c(-COOH)的理论关系如图[图示为与的关系]。
a、b两条曲线的理论斜率之比更接近
当温度升高时,b线斜率将
(6)加入少量催化时,实验测得反应过程中平均聚合度与反应时间t的关系为:,其中为反应初始时浓度,k为常数。0~t时,酯基生成的平均速率
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6 . 用还原可合成。回答下列问题:
(1)利用光解水制具有重要的经济价值,原理如图所示。表面发生的电极反应式为_____ 。(2)已知相关化学键的键能如下表:
写出还原生成和的热化学方程式:_____ 。
(3)一定条件下,向某恒容密闭容器中充入2和3反应生成和,起始时压强为,测得在相同时间内不同温度下的转化率如图所示。①a、b、c三点处于平衡状态的是_____ 。
②K时,该反应的平衡常数_____ (列出计算式即可,不必化简。以分压代替浓度,分压=总压×物质的量分数)。
(4)为了探究浓度对反应速率的影响,473K时,向某恒容密闭容器中充入和进行实验,实验数据如下表所示:
该反应速率的通式为,(、是只与温度有关的速率常数)。由表中数据可确定反应速率通式中_____ 、_____ 。实验发现,当实验1中时达到平衡,请计算该温度下此反应的_____ 。
(1)利用光解水制具有重要的经济价值,原理如图所示。表面发生的电极反应式为
共价键 | |||||
键能/() | 464 | 358 | 799 | 432 | 411 |
(3)一定条件下,向某恒容密闭容器中充入2和3反应生成和,起始时压强为,测得在相同时间内不同温度下的转化率如图所示。①a、b、c三点处于平衡状态的是
②K时,该反应的平衡常数
(4)为了探究浓度对反应速率的影响,473K时,向某恒容密闭容器中充入和进行实验,实验数据如下表所示:
实验 | 起始浓度/() | 初始速率/() | |
1 | 0.25 | 1.00 | 0.45 |
2 | 0.25 | 2.00 | 3.60 |
3 | 2.00 | 1.00 | 3.6 |
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名校
解题方法
7 . 氮及其化合物在生产、生活中有重要应用价值。工业上用氮气制取硝酸的流程如图所示:回答下列问题:
(1)反应1为合成氨反应。
①该反应在298K时:△H=-92.2kJmol-1,△S=-198.2J·K-1·mol-1,该反应在298K时_______ (填“能”或“不能”)正向自发进行。
②在合成氨工业中,原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前需经过铜氨液处理,目的是除去其中的CO,其反应为△H<0.则铜氨液吸收CO适宜的生产条件有_______ (填序号)。
a.适当降低温度 b.适当减小压强
c.减小[Cu(NH3)2]+浓度 d.增大NH3浓度
吸收生成的[Cu(NH3)3CO]+中配体为_______ (写化学式)。
(2)反应2为氨的催化氧化,该过程中生成的NO还会与NH3发生副反应生成N2,副反应的反应方程式为_______ 。
(3)取氨催化氧化后得到的气体,其起始成分为2.8molNO、1.2molN2、1.45molO2,恒容条件下继续发生反应3:,生成的NO2会发生二聚:,达到平衡时气体的总压强为0.5MPa,体系中N2O4、O2均为0.1mol,则反应3的平衡常数Kp=_______ MPa-1。
(4)N2O5是硝酸的酸酐,一定温度下,在N2O5的四氯化碳溶液中发生分解反应:。在不同时刻测量放出的O2体积,换算成N2O5浓度如下表:
在600~1200s内,用NO2浓度变化表示该反应的平均速率为_______ 。
(5)利用数字化色度传感器探究压强对化学平衡的影响。色度传感器能感受被分辨物体的色度,并转换成可输出信号由计算机自动记录透射率的变化,颜色越深,透射率越小。在注射器中收集一定量的NO2,存在反应,利用色度传感器记录注射器活塞移动时混合气体的透射率变化,结果如图所示。①A→B段为_______ (填“压缩”或“扩大”)注射器内气体的体积,F→G段化学平衡_______ (填“正”或“逆”)向移动。
②N2O4分子为平面结构,存在一个大π键,可表示为_______ (分子中的大π键可用符号表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数,如苯分子中的大π键可表示为)。
(1)反应1为合成氨反应。
①该反应在298K时:△H=-92.2kJmol-1,△S=-198.2J·K-1·mol-1,该反应在298K时
②在合成氨工业中,原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前需经过铜氨液处理,目的是除去其中的CO,其反应为△H<0.则铜氨液吸收CO适宜的生产条件有
a.适当降低温度 b.适当减小压强
c.减小[Cu(NH3)2]+浓度 d.增大NH3浓度
吸收生成的[Cu(NH3)3CO]+中配体为
(2)反应2为氨的催化氧化,该过程中生成的NO还会与NH3发生副反应生成N2,副反应的反应方程式为
(3)取氨催化氧化后得到的气体,其起始成分为2.8molNO、1.2molN2、1.45molO2,恒容条件下继续发生反应3:,生成的NO2会发生二聚:,达到平衡时气体的总压强为0.5MPa,体系中N2O4、O2均为0.1mol,则反应3的平衡常数Kp=
(4)N2O5是硝酸的酸酐,一定温度下,在N2O5的四氯化碳溶液中发生分解反应:。在不同时刻测量放出的O2体积,换算成N2O5浓度如下表:
t/s | 0 | 600 | 1200 | 1710 | 2220 | 2820 | ······ |
c(N2O5)/(mol·L-1) | 1.40 | 0.96 | 0.66 | 0.48 | 0.35 | 0.24 | ······ |
(5)利用数字化色度传感器探究压强对化学平衡的影响。色度传感器能感受被分辨物体的色度,并转换成可输出信号由计算机自动记录透射率的变化,颜色越深,透射率越小。在注射器中收集一定量的NO2,存在反应,利用色度传感器记录注射器活塞移动时混合气体的透射率变化,结果如图所示。①A→B段为
②N2O4分子为平面结构,存在一个大π键,可表示为
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16次组卷
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2卷引用:云南省昆明市云南师范大学附属中学2023-2024学年高三下学期适应性月考(九)理综试卷-高中化学
名校
解题方法
8 . 甲烷是重要的燃料和化工原料,一种利用CO2制备CH4的反应为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)。T℃下,在2L的恒容密闭容器中通入2molCO2和2molH2,发生上述反应,容器内两种气体的物质的量随时间变化的关系如图所示。回答下列问题:(1)曲线a表示的物质为___________ ;5~10min内,用H2O(g)表示的平均反应速率v(H2O)=___________ mol/(L·min);下列措施能加快上述反应的正反应速率的是___________ (填标号)。
A.升高温度 B.通入He C.通入CO2 D.分离出CH4
(2)下列情况能说明上述反应已达到平衡状态的是___________ (填标号);反应达到平衡时,H2的转化率为___________ ,平衡时的压强与初始压强的比值为___________ (填最简整数比)。
a.混合气体的密度不再改变
b.n(CO2)∶n(H2)的值不再改变
c.CO2、H2、CH4、H2O同时存在
d.c(CH4):c(H2O)的值不再改变
e.消耗22gCO2的同时生成18gH2O
f.断裂1个H-H键的同时断裂1个C-H键
(3)T℃时,上述反应中相关物质的能量如图所示,若该条件下,反应放出33kJ能量,则共消耗___________ L(换算成标准状况下)H2,生成___________ gCH4。
A.升高温度 B.通入He C.通入CO2 D.分离出CH4
(2)下列情况能说明上述反应已达到平衡状态的是
a.混合气体的密度不再改变
b.n(CO2)∶n(H2)的值不再改变
c.CO2、H2、CH4、H2O同时存在
d.c(CH4):c(H2O)的值不再改变
e.消耗22gCO2的同时生成18gH2O
f.断裂1个H-H键的同时断裂1个C-H键
(3)T℃时,上述反应中相关物质的能量如图所示,若该条件下,反应放出33kJ能量,则共消耗
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名校
9 . T℃时,某化学兴趣小组将1.0mL0.015mol/LKMnO4和1.5mol/LH2SO4的混合溶液与1.0mL0.15mol/L乙醛(CH3CHO)溶液混合后,得到c()随时间变化的关系如图,已知反应原理为+CH3CHO+H+→Mn2++CH3COOH+H2O(未配平)。下列说法正确的是
A.可用浓盐酸和KMnO4配制成酸性KMnO4溶液 |
B.30.0~50.0s内,的平均速率为0.54mol/(L·h) |
C.0~30s的平均反应速率大于30~50s的原因是0~30s内生成物的浓度更小 |
D.该实验中反应的离子方程式为2+5CH3CHO+6H+=2Mn2++5CH3COOH+3H2O |
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10 . 常温下,往烧杯中加入10mL1mol/LFeCl3溶液和10mL2mol/LKI溶液,c(I-)随时间变化如图所示,不考虑溶液混合时体积的改变。下列说法正确的是
A.c0=2 |
B.3~8min内,Fe3+的平均反应速率为0.08mol/(L·min) |
C.8min时,往烧杯中滴加KSCN溶液,溶液不变红 |
D.烧杯中发生反应的离子方程式为2Fe3++2I-2Fe2++I2 |
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