1 . 工业利用含镍废料(以镍铁钙合金为主)制取NiC2O4 (草酸镍),再经过高温煅烧NiC2O4制取Ni2O3的流程如图所示:
已知:NiC2O4、CaC2O4均难溶于水;Fe3+完全沉淀的pH约为3.2。
(1)“酸溶”时加快溶解速率的方法_______ (写一种即可)。
(2)加入H2O2发生的主要反应的离子方程式为_______ 。
(3)加入Na2CO3溶液调节pH至4.0~5.0,其目的为_______ 。
(4)加入NH4F溶液可将Ca2+转化为CaF2沉淀除去,已知25°C时Ksp(CaF2)= 1.6×10-10,要使溶液中Ca2+沉淀完全[c(Ca2+)≤1.0×10-5mol·L-1],则“除钙”时需控制混合溶液中F的浓度至少为_______ mol·L-1。
(5)隔绝空气高温煅烧NiC2O4可制得Ni2O3,NiC2O4受热分解的化学方程式为_______ 。
(6)Ni2O3还可用于制备合成氨的催化剂ConNi(1-n)Fe2O4,在其他条件相同时合成氨的相对初始速率随催化剂中n值变化的曲线如图:由图可知Co2+、Ni2+两种离子中催化效果更好的是_______ 。
(7)Ni位于第Ⅷ族,同位于第Ⅷ族的钌及其化合物在合成工业有广泛用途,下图是用钌(Ru)基催化剂催化合成甲酸的过程,每生成92g液态HCOOH放出62.4kJ的热量。下列说法正确的是_______ 。
a.反应的活化能为62.4 kJ·mol-1
b.图示中物质I为该反应的催化剂
c.图示中参与循环的物质只有CO2和H2
已知:NiC2O4、CaC2O4均难溶于水;Fe3+完全沉淀的pH约为3.2。
(1)“酸溶”时加快溶解速率的方法
(2)加入H2O2发生的主要反应的离子方程式为
(3)加入Na2CO3溶液调节pH至4.0~5.0,其目的为
(4)加入NH4F溶液可将Ca2+转化为CaF2沉淀除去,已知25°C时Ksp(CaF2)= 1.6×10-10,要使溶液中Ca2+沉淀完全[c(Ca2+)≤1.0×10-5mol·L-1],则“除钙”时需控制混合溶液中F的浓度至少为
(5)隔绝空气高温煅烧NiC2O4可制得Ni2O3,NiC2O4受热分解的化学方程式为
(6)Ni2O3还可用于制备合成氨的催化剂ConNi(1-n)Fe2O4,在其他条件相同时合成氨的相对初始速率随催化剂中n值变化的曲线如图:由图可知Co2+、Ni2+两种离子中催化效果更好的是
(7)Ni位于第Ⅷ族,同位于第Ⅷ族的钌及其化合物在合成工业有广泛用途,下图是用钌(Ru)基催化剂催化合成甲酸的过程,每生成92g液态HCOOH放出62.4kJ的热量。下列说法正确的是
a.反应的活化能为62.4 kJ·mol-1
b.图示中物质I为该反应的催化剂
c.图示中参与循环的物质只有CO2和H2
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2 . 硫酸钙是一种用途非常广泛的产品,可用于生产硫酸、漂白粉等一系列物质(见下图)。下列说法正确的是
A.漂白粉的有效成分是CaCl2和Ca(ClO)2 |
B.可用饱和NaHCO3溶液或KMnO4溶液除去CO2中的SO2气体 |
C.SO2氧化为SO3是可逆反应,提高O2浓度和使用适合的催化剂均可提高SO2的转化率 |
D.用CO合成CH3OH进而合成HCHO的两步反应,原子利用率均为100% |
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解题方法
3 . 甲醇是重要的化工原料,研究甲醇的制备及用途在工业上有重要的意义。
(1)一种重要的工业制备甲醇的反应为 △H
已知:①
②
试计算制备反应的△H=_______ 。
(2)在某恒温恒压容器中进行反应,达到平衡时容器容积为1 L。A、B、C、D的物质的量依次为3 mol、1 mol、1 mol、1 mol;若往容器中再通入6 mol A,此时平衡_______ (填“正向”“逆向”或“不”)移动,该反应的△H _______ (填“大于”或“小于”)0。
(3)对于反应,,。其中、分别为正、逆反应速率常数,p为气体分压(分压=物质的量分数×总压)。在540K下,按初始投料比、、,得到不同压强条件下的平衡转化率关系图:
①比较a、b、c各曲线所表示的投料比大小顺序为_______ (用字母表示)。
②点N在线b上,计算540 K的压强平衡常数Kp=_______ (用平衡分压代替平衡浓度计算)。
③540K条件下,某容器测得某时刻MPa,MPa,MPa,此时_______ 。
(4)甲醇催化可制取丙烯,反应为,反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示,已知Arrhenius经验公式为(Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。
①该反应的活化能Ea=_______ 。
②当使用更高效催化剂时,在图中画出与关系的示意图。_______
(1)一种重要的工业制备甲醇的反应为 △H
已知:①
②
试计算制备反应的△H=
(2)在某恒温恒压容器中进行反应,达到平衡时容器容积为1 L。A、B、C、D的物质的量依次为3 mol、1 mol、1 mol、1 mol;若往容器中再通入6 mol A,此时平衡
(3)对于反应,,。其中、分别为正、逆反应速率常数,p为气体分压(分压=物质的量分数×总压)。在540K下,按初始投料比、、,得到不同压强条件下的平衡转化率关系图:
①比较a、b、c各曲线所表示的投料比大小顺序为
②点N在线b上,计算540 K的压强平衡常数Kp=
③540K条件下,某容器测得某时刻MPa,MPa,MPa,此时
(4)甲醇催化可制取丙烯,反应为,反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示,已知Arrhenius经验公式为(Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。
①该反应的活化能Ea=
②当使用更高效催化剂时,在图中画出与关系的示意图。
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2022-05-10更新
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328次组卷
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4卷引用:湖南省娄底市2022届高三上学期第二次模拟考试化学试题
湖南省娄底市2022届高三上学期第二次模拟考试化学试题(已下线)专题15 化学反应原理综合题-三年(2020-2022)高考真题分项汇编湖南省株洲市北附高级中学2022-2023学年高三上学期第五次月考化学试题湖南省株洲市十三中2022-2023学年高三第五次月考化学试题
4 . 光气(COCl2)在工业上具有重要的用途。工业上采用高温活性炭催化CO与Cl2合成COCl2。
(1)已知有下列基元反应,其物质相对能量变化如图。
①CO与Cl2合成COCl2(g)的热化学方程式是_______ 。
②已知可以从实验中获得反应速率方程,科研工作中常用其推测反应机理决速步中的活化络合物。活化络合物分子中含有的原子数目等于反应速率方程的表达式中物质中的原子数与指数的积。以的历程为例,其反应速率方程为,可推测反应决速步中活化络合物的可能存在形式为或。已知的速率方程为,则反应中的活化络合物的可能存在形式为_______ (任写两个即可)。在上面三个基元反应中,活化能最大的是_______ (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(2)在100 kPa、恒压的密闭容器中,充入物质的量相同的CO、Cl2和适量的活性炭,发生反应,其压强平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)的对数与温度倒数呈线性关系,如图。
①随的增大而增大,原因是_______ 。
②图中Q点对应的,平衡混合气中的体积分数是_______ %。若保持温度不变,将该容器增压再次达到平衡,其状态可能为图中Q、M、N中的_______ 点,此时混合气中COCl2的体积分数是70%,则再次达到平衡状态的气体总压强是_______ kPa。
(1)已知有下列基元反应,其物质相对能量变化如图。
①CO与Cl2合成COCl2(g)的热化学方程式是
②已知可以从实验中获得反应速率方程,科研工作中常用其推测反应机理决速步中的活化络合物。活化络合物分子中含有的原子数目等于反应速率方程的表达式中物质中的原子数与指数的积。以的历程为例,其反应速率方程为,可推测反应决速步中活化络合物的可能存在形式为或。已知的速率方程为,则反应中的活化络合物的可能存在形式为
(2)在100 kPa、恒压的密闭容器中,充入物质的量相同的CO、Cl2和适量的活性炭,发生反应,其压强平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)的对数与温度倒数呈线性关系,如图。
①随的增大而增大,原因是
②图中Q点对应的,平衡混合气中的体积分数是
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解题方法
5 . 氢气在实验室和工业上有着广泛的用途。请回答:
(1)氢气可以与煤在催化剂作用下制备乙炔,已知部分反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ.
通过计算说明反应Ⅳ自发进行的条件_______ 。
(2)利用氢气与二氧化碳催化反应合成乙烯,是实现低碳转型的一条途径。在0.1MPa、120℃条件下,以的投料比充入体积固定的密闭容器中,发生反应:,平衡时水蒸气的物质的量百分数为50.0%。请回答:
①反应的平衡常数表达式为_______ 。
②达到平衡时,的转化率为_______ 。
(3)氢气可合成氨气,氨气与二氧化碳可以合成尿素,反应为: ,分为两步:
已知投料的组成为、和水蒸气(有助于分离尿素),一定条件下,氨基甲酸铵()物质的量与时间的关系图(图甲,t1后物质的量不再改变),以及不同氨碳比()与水碳比()投料时平衡转化率图象(图乙,a、b代表水碳比):
回答下列问题:
①已知反应I又可以分成两步:_______、,请写出第一步的化学方程式_______ 。
②下列叙述正确的是_______ 。
A.反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ,
B.增大氨碳比有利于提高尿素产率,原因之一是过量氨气与反应Ⅱ生成的水反应,促进平衡正移
C.实际生产中若选择曲线a,则氨碳比应控制在4.0左右
D.曲线a的水碳比大于曲线b,减小水碳比有利于尿素生成
③如果某催化剂可以同等程度地加速反应Ⅰ和Ⅱ,请在图甲中画出保持其他条件不变,加入该催化剂后从0h到t1时的氨基甲酸铵物质的量变化曲线_______ 。
(1)氢气可以与煤在催化剂作用下制备乙炔,已知部分反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ.
通过计算说明反应Ⅳ自发进行的条件
(2)利用氢气与二氧化碳催化反应合成乙烯,是实现低碳转型的一条途径。在0.1MPa、120℃条件下,以的投料比充入体积固定的密闭容器中,发生反应:,平衡时水蒸气的物质的量百分数为50.0%。请回答:
①反应的平衡常数表达式为
②达到平衡时,的转化率为
(3)氢气可合成氨气,氨气与二氧化碳可以合成尿素,反应为: ,分为两步:
反应步骤 | 反应方程式 |
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Ⅰ | 快速放热 | |
Ⅱ | 慢速吸热 |
已知投料的组成为、和水蒸气(有助于分离尿素),一定条件下,氨基甲酸铵()物质的量与时间的关系图(图甲,t1后物质的量不再改变),以及不同氨碳比()与水碳比()投料时平衡转化率图象(图乙,a、b代表水碳比):
回答下列问题:
①已知反应I又可以分成两步:_______、,请写出第一步的化学方程式
②下列叙述正确的是
A.反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ,
B.增大氨碳比有利于提高尿素产率,原因之一是过量氨气与反应Ⅱ生成的水反应,促进平衡正移
C.实际生产中若选择曲线a,则氨碳比应控制在4.0左右
D.曲线a的水碳比大于曲线b,减小水碳比有利于尿素生成
③如果某催化剂可以同等程度地加速反应Ⅰ和Ⅱ,请在图甲中画出保持其他条件不变,加入该催化剂后从0h到t1时的氨基甲酸铵物质的量变化曲线
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