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1 . 在一定温度下发生的可逆反应。下列能说明该反应达到化学平衡的是
A.反应停止了 | B.单位时间内生成n mol A的同时生成2n mol C |
C.容器内A、B、C的浓度相等 | D.用A、B、C表示的反应速率之比为1:3:2 |
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2 . 在一定温度下,4 L恒容密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图所示。回答下列问题:(1)根据题中数据写出该反应的化学方程式___________ ,0~t1时刻,N的平均反应速率为___________ 。
(2)t1、t2、t3三个时刻中,处于平衡状态的为___________ (填 “t1”“t2” 或“t3”),t3后的某一时刻给体系升高温度,v(正)将___________ (填 “增大”或“减小”或“不变”)。
(3)平衡后容器中气体的压强和反应前气体的压强之比为___________ ,平衡时N的转化率为___________ 。
(4)可用电化学原理处理SO2制备硫酸,装置图如下图,电极为多孔材料,M极的电极反应式___________ 。
(2)t1、t2、t3三个时刻中,处于平衡状态的为
(3)平衡后容器中气体的压强和反应前气体的压强之比为
(4)可用电化学原理处理SO2制备硫酸,装置图如下图,电极为多孔材料,M极的电极反应式
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3 . 氟化学在现代无机化学中占有相当重要的地位。请回答下列问题:
(1)1886年法国化学家莫瓦桑首次通过电解熔融的氟氢化钾()制备,两极均有气体产生。装置如图所示,钢电极与电源的_____ (填“正极”或“负极”)相连,阳极反应式为______ ,两极产生的气体产物必须隔开的原因是________ 。(2)已知: ;F-Cl(ClF中)的键能为248kJ/mol,F-Cl(中)的键能为172kJ/mol,F-F的键能为157kJ/mol。计算:Cl-Cl的键能为_______ kJ/mol。
(3)氟单质的氧化性很强,可与稀有气体氙(Xe)同时发生如下三个反应。
已知:分压=总压×该组分物质的量分数,对于反应,,其中kPa,、、、为各组分的平衡分压。
①在恒温、恒容条件下,向密闭容器中通入一定量的Xe和,下列有关说法不正确的是_______ (填序号)。
A.当混合气体的密度不变时,体系达到平衡
B.当Xe与的投料比为1∶1时,的平衡转化率大于Xe
C.达到平衡后将从体系中移除,反应ⅰ、ⅱ、ⅲ均正向移动
D.反应ⅰ、ⅱ、ⅲ均为放热反应
②在600K条件下,向体积为2L的密闭容器中通入30.0mol Xe和60.0mol ,10min时,产物的物质的量(n)如表所示。10min内,Xe的平均反应速率为_____ ,的转化率为______ 。
③523K时,以Xe和制取。反应达到平衡时,欲使产物,的分压为______ kPa。
(1)1886年法国化学家莫瓦桑首次通过电解熔融的氟氢化钾()制备,两极均有气体产生。装置如图所示,钢电极与电源的
(3)氟单质的氧化性很强,可与稀有气体氙(Xe)同时发生如下三个反应。
标准平衡常数 | (523K) | (673K) |
ⅰ. | ||
ⅱ. | ||
ⅲ. | 36 |
①在恒温、恒容条件下,向密闭容器中通入一定量的Xe和,下列有关说法不正确的是
A.当混合气体的密度不变时,体系达到平衡
B.当Xe与的投料比为1∶1时,的平衡转化率大于Xe
C.达到平衡后将从体系中移除,反应ⅰ、ⅱ、ⅲ均正向移动
D.反应ⅰ、ⅱ、ⅲ均为放热反应
②在600K条件下,向体积为2L的密闭容器中通入30.0mol Xe和60.0mol ,10min时,产物的物质的量(n)如表所示。10min内,Xe的平均反应速率为
物质 | |||
n/mol | 3.6 | 17.4 | 0.4 |
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4 . 减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容。合理应用和处理氮及其化合物,在生产生活中有重要意义。
Ⅰ.雾霾严重影响人们的生活,雾霾的形成与汽车排放的等有毒气体有关。
(1)通过活性炭对汽车尾气进行处理,相关原理为C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。下列情况能说明该反应达到平衡状态的是_____ 。
A. B.混合气体中的体积分数保持不变
C.单位时间内断裂1个同时生成1个C=O D.恒温、恒容条件下,混合气体的密度保持不变
E.恒温、恒压条件下,混合气体的平均摩尔质量保持不变
(2)在催化转化器中,汽车尾气中的CO和NO可发生反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g),若在容积为10L的密闭容器中进行该反应,起始时充入0.4molCO、0.2molNO,反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图所示。①实验b从开始至平衡时的反应速率v(CO)=______ 。
②实验a中NO的平衡转化率为______ 。
③与实验b相比,实验c改变的条件是_______ 。
Ⅱ.为减少汽车尾气的污染,逐步向着新能源汽车发展。肼—空气燃料电池是一种碱性电池,无污染,能量高,有广泛的应用前景,其工作原理如图所示,
(3)回答下列问题:①该燃料电池负极发生的反应式为______ 。
②电池工作时,移向______ 电极(填“a”或“b”)。
③当电池放电转移10mol电子时,至少消耗燃料肼_____ g。
Ⅰ.雾霾严重影响人们的生活,雾霾的形成与汽车排放的等有毒气体有关。
(1)通过活性炭对汽车尾气进行处理,相关原理为C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。下列情况能说明该反应达到平衡状态的是
A. B.混合气体中的体积分数保持不变
C.单位时间内断裂1个同时生成1个C=O D.恒温、恒容条件下,混合气体的密度保持不变
E.恒温、恒压条件下,混合气体的平均摩尔质量保持不变
(2)在催化转化器中,汽车尾气中的CO和NO可发生反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g),若在容积为10L的密闭容器中进行该反应,起始时充入0.4molCO、0.2molNO,反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图所示。①实验b从开始至平衡时的反应速率v(CO)=
②实验a中NO的平衡转化率为
③与实验b相比,实验c改变的条件是
Ⅱ.为减少汽车尾气的污染,逐步向着新能源汽车发展。肼—空气燃料电池是一种碱性电池,无污染,能量高,有广泛的应用前景,其工作原理如图所示,
(3)回答下列问题:①该燃料电池负极发生的反应式为
②电池工作时,移向
③当电池放电转移10mol电子时,至少消耗燃料肼
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5 . 工业生产中常常产生硫的氧化物和氮的氧化物,对环境产生重大影响,为减少对环境的污染,科学工作者采用“O3氧化法”和“光催化氧化法”对工业烟气脱硫、脱硝,原理如下。回答下列问题:
I.O3氧化法
(1)用O3氧化烟气中的SO2时,体系中存在以下反应:
a)SO2(g)+O3(g)⇌SO3(g)+O2(g) △H1=-241.6kJ/mol K1
b)2O3(g)⇌3O2(g) △H2=-286.6kJ/mol K2
c)2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) △H3 K3
根据盖斯定律,△H3=_______ ,K3=_______ (用含K1、K2的式子表示)。
(2)在密闭容器中充入1molN2O4和1molO3,发生以下反应:
d)N2O4(g)⇌2NO2(g) △H4=+57kJ/mol
e)N2O4(g)+O3(g)⇌N2O5(g)+O2(g) △H5
不同压强(P)下,N2O4平衡转化率α(N2O4)随反应温度(T)的变化关系如图1所示。①由图1可知,△H5_______ 0(填“>”或“<”),若缩小体积增大压强,B点可能向_______ 点移动(填“A”或“C”)。
②下列有关该反应体系的说法正确的是_______ (填标号)。
A.恒压下,混合气体的密度保持不变时,说明反应体系已达到平衡
B.任意时刻,存在n(NO2)+n(N2O4)+n(N2O5)>1mol
C.恒容下,升高温度,该体系中气体颜色变浅
D.恒容下,增大N2O4的浓度,反应d的正反应速率增大,e的正反应速率减小
③某温度下,t分钟后达到平衡,此时N2O4的物质的量分数为1/3,且NO2与O2的物质的量分数相等,v(O2)=_______ mol/min
Ⅱ.光催化氧化法
光照条件下,催化剂TiO2表面产生电子(e-)和空穴(h+)。电子与O2作用生成离子自由基(·O),空穴与水电离出的OH-作用生成羟基自由基(·OH),·O-和·OH分别与NO反应生成NO。变化过程如图2所示。(3)一定范围内,NO脱除速率随烟气湿度的增大而增大,结合催化剂的作用机理,分析可能的原因_______ 。
(4)已知该过程中生成的HNO2可继续与·OH发生反应:HNO2+2·OH=H++NO+H2O;该反应可分两步进行,请补充反应i:
i:_______ ;
ii.NO2+·OH=H++NO。
I.O3氧化法
(1)用O3氧化烟气中的SO2时,体系中存在以下反应:
a)SO2(g)+O3(g)⇌SO3(g)+O2(g) △H1=-241.6kJ/mol K1
b)2O3(g)⇌3O2(g) △H2=-286.6kJ/mol K2
c)2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) △H3 K3
根据盖斯定律,△H3=
(2)在密闭容器中充入1molN2O4和1molO3,发生以下反应:
d)N2O4(g)⇌2NO2(g) △H4=+57kJ/mol
e)N2O4(g)+O3(g)⇌N2O5(g)+O2(g) △H5
不同压强(P)下,N2O4平衡转化率α(N2O4)随反应温度(T)的变化关系如图1所示。①由图1可知,△H5
②下列有关该反应体系的说法正确的是
A.恒压下,混合气体的密度保持不变时,说明反应体系已达到平衡
B.任意时刻,存在n(NO2)+n(N2O4)+n(N2O5)>1mol
C.恒容下,升高温度,该体系中气体颜色变浅
D.恒容下,增大N2O4的浓度,反应d的正反应速率增大,e的正反应速率减小
③某温度下,t分钟后达到平衡,此时N2O4的物质的量分数为1/3,且NO2与O2的物质的量分数相等,v(O2)=
Ⅱ.光催化氧化法
光照条件下,催化剂TiO2表面产生电子(e-)和空穴(h+)。电子与O2作用生成离子自由基(·O),空穴与水电离出的OH-作用生成羟基自由基(·OH),·O-和·OH分别与NO反应生成NO。变化过程如图2所示。(3)一定范围内,NO脱除速率随烟气湿度的增大而增大,结合催化剂的作用机理,分析可能的原因
(4)已知该过程中生成的HNO2可继续与·OH发生反应:HNO2+2·OH=H++NO+H2O;该反应可分两步进行,请补充反应i:
i:
ii.NO2+·OH=H++NO。
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6 . 合成甲醇的绿色新途径是利用含有的工业废气为碳源,涉及的主要反应如下:
Ⅰ. kJ⋅mol
Ⅱ. kJ⋅mol
Ⅲ. ___________
(1)已知,写出反应Ⅲ的热化学方程式:___________ ;、与分别为反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数,其关系为___________ 。
(2)在恒容密闭容器中通入与,使其物质的量浓度均为1.0 mol⋅L,在一定条件下发生反应:。测得平衡时的体积分数与温度及压强的关系如图所示。回答下列问题:①该反应的___________ (填“<”“>”或“=”)0。
②压强、、由大到小的顺序为___________ ;压强为时,b点处___________ (填“>”“<”或“=”)。
(3)工业上可利用甲烷还原NO减少氮氧化物的排放。向2 L恒容密闭容器中通入2 mol 、4 mol ,一定条件下发生反应:,测得的物质的量随时间变化的关系如表。
①下列措施能够加快该反应速率的是___________ (填标号)。
A.使用催化剂 B.升高温度 C.及时分离水 D.充入He增大体系压强
②0~20min内,用NO表示该反应的平均速率为___________ mol⋅L⋅min。
③平衡时,的体积分数为___________ 。
④若反应体系中的初始压强为3p,则该反应的压强平衡常数___________ (只列算式不计算出结果)(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
Ⅰ. kJ⋅mol
Ⅱ. kJ⋅mol
Ⅲ. ___________
(1)已知,写出反应Ⅲ的热化学方程式:
(2)在恒容密闭容器中通入与,使其物质的量浓度均为1.0 mol⋅L,在一定条件下发生反应:。测得平衡时的体积分数与温度及压强的关系如图所示。回答下列问题:①该反应的
②压强、、由大到小的顺序为
(3)工业上可利用甲烷还原NO减少氮氧化物的排放。向2 L恒容密闭容器中通入2 mol 、4 mol ,一定条件下发生反应:,测得的物质的量随时间变化的关系如表。
时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
/mol | 0 | 0.6 | 1.0 | 1.3 | 1.5 | 1.5 |
A.使用催化剂 B.升高温度 C.及时分离水 D.充入He增大体系压强
②0~20min内,用NO表示该反应的平均速率为
③平衡时,的体积分数为
④若反应体系中的初始压强为3p,则该反应的压强平衡常数
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7 . 甲醇是一种可再生的清洁能源,以甲醇为原料制备氢气的原理为。
(1)已知相关物质的标准燃烧热(25℃,101kPa)如表所示,则上述反应的_____ 。
(2)中国石油大学陈玉教授团队研究了在催化剂Pd/MgO(100)表面的催化反应机理,其部分反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用“*”标注,过渡态用TS表示):图示历程中最大能垒为_____ eV,决速步骤的化学方程式为_____ 。
(3)一定温度下,维持100kPa,将与Ar(g)以一定比例投料发生上述反应,测得的平衡转化率及的分压随x的变化关系如图所示:已知:为用气体分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数。
①图中表示的平衡转化率随x变化的曲线为_____ (填“A”或“B”),判断理由是_____ 。
②当x=1时,平衡体系中_____ kPa.
③若正、逆反应速率方程分别为、,、分别为正、逆反应的速率常数,则该反应的平衡常数_____ (用、表示),当x=5,时,_____ 。
(1)已知相关物质的标准燃烧热(25℃,101kPa)如表所示,则上述反应的
物质 | |||
标准燃烧热() |
(2)中国石油大学陈玉教授团队研究了在催化剂Pd/MgO(100)表面的催化反应机理,其部分反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用“*”标注,过渡态用TS表示):图示历程中最大能垒为
(3)一定温度下,维持100kPa,将与Ar(g)以一定比例投料发生上述反应,测得的平衡转化率及的分压随x的变化关系如图所示:已知:为用气体分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数。
①图中表示的平衡转化率随x变化的曲线为
②当x=1时,平衡体系中
③若正、逆反应速率方程分别为、,、分别为正、逆反应的速率常数,则该反应的平衡常数
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2024-04-16更新
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310次组卷
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4卷引用:2024届四川省雅安市天全中学高三下学期模拟预测化学试题
2024届四川省雅安市天全中学高三下学期模拟预测化学试题福建省漳州市2024届高三下学期毕业班第三次质量检测三模化学试题(已下线)压轴题13?化学反应原理综合题(5大题型+方法总结+压轴题速练)-2024年高考化学压轴题专项训练(新高考通用)(已下线)T13-原理综合题
8 . Haber法是工业上常使用的合成氨技术,对该技术的改进一直是科学家探索的重要课题,其反应原理为: 。回答下列问题:
(1)已知:
1molN―H键断裂吸收的能量等于_______ kJ(保留一位小数),合成氨反应在常温(T=298K)下_______ (填“能”或“不能”)自发进行。
(2)将1.00mol和3.00mol充入到容积为3L的恒容密闭容器中模拟反应,测得数据如下图所示。
①图甲中反应达到平衡时的平均反应速率_______ 。
②图乙的平衡体系中A、B、C三点的平衡常数、、间的大小关系是_______ 。
(3)针对反应速率与平衡产率之间的矛盾,我国科学家研究发现采用M―LiH(M表示金属)复合催化剂能在较低的温度下合成,可有效缓解这一矛盾。300℃时,实验测得不同催化剂反应速率(用单位时间内每克催化剂所获得的的物质的量表示)如图所示:
①无LiH,催化效率最高的金属是_______ 。
②有LiH,反应速率明显增大。文献报道了M―LiH可能的催化历程经如下三步完成。
第ⅰ步:(在M表面解离)
第ⅱ步:
第ⅲ步:_______ 。
(4)工业上需考虑多种因素提高合成氨产率,其措施有:加入合适的催化剂、调控适宜温度、_______ 、_______ 。
(1)已知:
1molN―H键断裂吸收的能量等于
(2)将1.00mol和3.00mol充入到容积为3L的恒容密闭容器中模拟反应,测得数据如下图所示。
①图甲中反应达到平衡时的平均反应速率
②图乙的平衡体系中A、B、C三点的平衡常数、、间的大小关系是
(3)针对反应速率与平衡产率之间的矛盾,我国科学家研究发现采用M―LiH(M表示金属)复合催化剂能在较低的温度下合成,可有效缓解这一矛盾。300℃时,实验测得不同催化剂反应速率(用单位时间内每克催化剂所获得的的物质的量表示)如图所示:
①无LiH,催化效率最高的金属是
②有LiH,反应速率明显增大。文献报道了M―LiH可能的催化历程经如下三步完成。
第ⅰ步:(在M表面解离)
第ⅱ步:
第ⅲ步:
(4)工业上需考虑多种因素提高合成氨产率,其措施有:加入合适的催化剂、调控适宜温度、
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9 . 为了降低大气中NO的排放量,可在NH3的作用下,通过催化剂将NO转化为无毒无害的。向2L的恒容密闭容器中加入一定量的NH3、NO、NO2,测得NH3、N2、H2O的浓度随时间的变化情况如图所示。下列说法正确的是
A.曲线①表示N2的浓度随时间的变化情况 |
B.时, |
C.a点时, |
D.内,用NO表示的平均反应速率为 |
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2024-04-02更新
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469次组卷
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3卷引用:四川省雅安市部分学校2023-2024学年高二下学期入学联考化学试题
10 . 研究二氧化碳的转化与减排具有重要的社会意义。用还原的反应过程如下:
①
②
回答下列问题:
(1)_______ 。
(2)同时提高与的平衡转化率和速率的措施是_______ 。
(3)在密闭容器中分别充入0.1mol与0.3mol。
①保持密闭容器体积为10L,只发生①②反应,经10min反应达到平衡,测定出和均为0.05mol。10min内的平均反应速率为____ ;该条件下,反应②的平衡常数为_____ 。
②在150℃时,改变密闭容器的体积,测得和平衡转化率随压强变化如图所示。平衡转化率随压强增大而减小的主要原因是____ ;后平衡转化率随压强增大而减小缓慢甚至增大,可能的原因是_______ 。(4)在刚性密闭容器中按体积比1∶3投入和,加入催化剂,仅发生反应①②。经实验测出两步反应过程的能量变化示意图如下:①在较低温度时,反应物转化率较高,但体系中体积分数很低,主要原因是活化能_______ (填“>”、“<”或“=”)。
②随温度升高,的体积分数变化趋势为先增后减小,其可能原因是_______ 。
①
②
回答下列问题:
(1)
(2)同时提高与的平衡转化率和速率的措施是
(3)在密闭容器中分别充入0.1mol与0.3mol。
①保持密闭容器体积为10L,只发生①②反应,经10min反应达到平衡,测定出和均为0.05mol。10min内的平均反应速率为
②在150℃时,改变密闭容器的体积,测得和平衡转化率随压强变化如图所示。平衡转化率随压强增大而减小的主要原因是
②随温度升高,的体积分数变化趋势为先增后减小,其可能原因是
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