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1 . 对和的高效利用能够有效缓解全球变暖。
(1)已知标准大气压下,、CO、的燃烧热分别为890.0kJ/mol、283.0kJ/mol、285.8kJ/mol,请计算反应的△H=___________ kJ/mol。
(2)在两个体积均为2L的恒容密闭容器中,在相同温度下进行反应:
(假设不发生其他反应),起始时按表中相应的量加入物质。的平衡转化率如表所示。
①该温度下,反应的平衡常数K=___________ 。
②下列条件能说明反应达到平衡状态的是___________ (填标号)。
A.
B.容器内混合气体的总压强不再变化
C.容器内混合气体的密度保持不变
D.容器内各物质的浓度满足
③达到平衡时,Y内的平衡转化率___________ 50%(填“>”,“<”或“=”)。判断理由是:___________ 。
(3)还可以通过催化加氢合成乙醇: △H<0,设m为起始时的投料比,即。通过实验得到下列图像:①若图1中m相同,则温度从高到低的顺序为___________ 。
②图2表示在m=3时,平衡状态各物质的物质的量分数与温度的关系,则a曲线表示的是___________ 的物质的量分数。恒压下,温度为时的平衡转化率为___________ (保留3位有效数字)。
(1)已知标准大气压下,、CO、的燃烧热分别为890.0kJ/mol、283.0kJ/mol、285.8kJ/mol,请计算反应的△H=
(2)在两个体积均为2L的恒容密闭容器中,在相同温度下进行反应:
(假设不发生其他反应),起始时按表中相应的量加入物质。的平衡转化率如表所示。
容器 | 起始物质的量/mol | 的平衡转化率 | |||
CO | |||||
X | 1 | 1 | 0 | 0 | 50% |
Y | 2 | 2 | 0 | 0 | — |
②下列条件能说明反应达到平衡状态的是
A.
B.容器内混合气体的总压强不再变化
C.容器内混合气体的密度保持不变
D.容器内各物质的浓度满足
③达到平衡时,Y内的平衡转化率
(3)还可以通过催化加氢合成乙醇: △H<0,设m为起始时的投料比,即。通过实验得到下列图像:①若图1中m相同,则温度从高到低的顺序为
②图2表示在m=3时,平衡状态各物质的物质的量分数与温度的关系,则a曲线表示的是
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2 . 利用化学反应原理分析指导工业生产具有重要的现实意义,回答下列问题。(1)如图是合成氨反应过程中能量变化示意图,请写出N2和H2反应的热化学方式:___________ 。
(2)合成氨的反应,T1℃时在容积为2L的恒容密闭容器中通入2molN2和5molH2发生反应。5min时反应达到平衡状态,达平衡时N2(g)的转化率为50%,求:
①0~5min内该反应的平均速率v(H2)=___________ mol/(L•min);平衡常数K=___________ 。___________ (填序号)。
a.升高温度 b.将平衡体系中的NH3(g)分离出来
c.减小容器的体积增大体系压强 d.加入合适的催化剂
(3)泡沫灭火器中通常装有NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液,请写出这两种溶液混合时的离子反应方程式___________ 。
(2)合成氨的反应,T1℃时在容积为2L的恒容密闭容器中通入2molN2和5molH2发生反应。5min时反应达到平衡状态,达平衡时N2(g)的转化率为50%,求:
①0~5min内该反应的平均速率v(H2)=
②相同条件下,改变反应物的起始通入量,某时刻测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、4mol、2mol,则此时反应达到平衡状态
a.升高温度 b.将平衡体系中的NH3(g)分离出来
c.减小容器的体积增大体系压强 d.加入合适的催化剂
(3)泡沫灭火器中通常装有NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液,请写出这两种溶液混合时的离子反应方程式
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3 . 含氮化合物是化工、能源、环保等领域的研究热点。
(1)工业上常用NH3和CO2合成尿素[CO(NH2)2],利用该反应可以在一定程度上减缓温室效应。该反应可分两步进行,其能量变化和反应历程如图所示①以NH3、CO2为原料生产尿素[CO(NH2)2]的热化学方程式为___________ ;
②合成尿素总反应自发进行的条件是___________ (填“高温”或“低温”)。
(2)一定温度下,将NH3和CO2按2:1的物质的量之比充入一容积恒为10L的密闭容器中发生总反应。15min时达到平衡,各物质的浓度变化曲线如图所示。①上述条件下,从反应开始至15min时,CO(NH2)2的平均生成速率为___________ gmin﹣1。
②下列叙述中能说明该反应达到平衡状态的是___________ (填选项字母)。
A.体系压强不再变化
B.NH3和CO2的浓度之比为2:1
C.气体平均摩尔质量不再变化
D.NH3的消耗速率和CO2的消耗速率之比为2:1
③25min时再向容器中充入2mol的NH3、1molCO2和2molH2O,则此时平衡___________ (填“正向移动”或“逆向移动”),再次平衡时总反应的平衡常数为 ___________ 。
(3)汽车尾气已成为许多大城市空气的主要污染源,其中存在大量NO。中国科学家在以H2为还原剂清除NO的研究方面取得了显著成果,其化学方程式为2NO(g)+2H2(g)⇌N2(g)+2H2O(g) ΔH<0。当固定比例的NO(g)和H2(g)的混合气体,以相同流速分别通过填充有两种催化剂的反应器,测得NO的转化率与温度的关系如图所示。①新型催化剂优于传统催化剂的理由为___________ 。
②M、N、P、Q四点中一定未达到平衡状态的是___________ (填字母)。
(1)工业上常用NH3和CO2合成尿素[CO(NH2)2],利用该反应可以在一定程度上减缓温室效应。该反应可分两步进行,其能量变化和反应历程如图所示①以NH3、CO2为原料生产尿素[CO(NH2)2]的热化学方程式为
②合成尿素总反应自发进行的条件是
(2)一定温度下,将NH3和CO2按2:1的物质的量之比充入一容积恒为10L的密闭容器中发生总反应。15min时达到平衡,各物质的浓度变化曲线如图所示。①上述条件下,从反应开始至15min时,CO(NH2)2的平均生成速率为
②下列叙述中能说明该反应达到平衡状态的是
A.体系压强不再变化
B.NH3和CO2的浓度之比为2:1
C.气体平均摩尔质量不再变化
D.NH3的消耗速率和CO2的消耗速率之比为2:1
③25min时再向容器中充入2mol的NH3、1molCO2和2molH2O,则此时平衡
(3)汽车尾气已成为许多大城市空气的主要污染源,其中存在大量NO。中国科学家在以H2为还原剂清除NO的研究方面取得了显著成果,其化学方程式为2NO(g)+2H2(g)⇌N2(g)+2H2O(g) ΔH<0。当固定比例的NO(g)和H2(g)的混合气体,以相同流速分别通过填充有两种催化剂的反应器,测得NO的转化率与温度的关系如图所示。①新型催化剂优于传统催化剂的理由为
②M、N、P、Q四点中一定未达到平衡状态的是
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解题方法
4 . Ⅰ.甲醇是一种高效清洁的新能源,已知在常温常压下:
(1)则___________ 。
Ⅱ.在恒温恒容的密闭容器中,工业上常用反应①:制备甲醇;其中的原料气常用反应②:来制备。根据题意完成下列各题:
(2)判断反应①达到平衡状态的标志是___________ (填字母)。
A.容器中气体的压强不变
B.CO和浓度相等
C.V消耗生成(CO)
D.容器中混合气体的密度保持不变
E.混合气体的平均相对分子质量不发生变化
(3)欲提高反应①中CO的转化率,下列措施可行的是___________(填字母)。
(4)一定条件下,反应②中的平衡转化率与温度的关系如图所示。则___________ 0(填“<”、“>”或“=”),在T°C时的10L密闭容器中,充入和发生反应②,经过5min达到平衡,此时的转化率为50%,则从开始到平衡,的平均反应速率为___________ 。若向此10L密闭容器中,加入、、、和发生反应②,若温度仍为T°C,此时V(正)___________ V(逆)(填“<”、“>”或“=”)。
(5)若某温度下,将和加入压强为200kPa的恒压密闭容器中发生反应②,正反应速率,逆反应速率,P为分压(分压=总压×物质的量分数),则该反应的压强平衡常数___________ (以、表示)。若,当消耗20%时,___________ (保留两位有效数字)
(1)则
Ⅱ.在恒温恒容的密闭容器中,工业上常用反应①:制备甲醇;其中的原料气常用反应②:来制备。根据题意完成下列各题:
(2)判断反应①达到平衡状态的标志是
A.容器中气体的压强不变
B.CO和浓度相等
C.V消耗生成(CO)
D.容器中混合气体的密度保持不变
E.混合气体的平均相对分子质量不发生变化
(3)欲提高反应①中CO的转化率,下列措施可行的是___________(填字母)。
A.减小容器容积 | B.升高温度 |
C.向装置中再充入He | D.向装置中再充入 |
(4)一定条件下,反应②中的平衡转化率与温度的关系如图所示。则
(5)若某温度下,将和加入压强为200kPa的恒压密闭容器中发生反应②,正反应速率,逆反应速率,P为分压(分压=总压×物质的量分数),则该反应的压强平衡常数
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5 . 峨眉金顶摄身崖又称舍身崖,因常现佛光而得名。“佛光”因摄入身之影像于其中,遂称“摄身光”,为峨眉胜景之一、摄身崖下土壤中富含磷矿,所以在无月的黑夜可见到崖下荧光无数。
(1)“荧光”主要成分是PH3,其中心原子的价层电子对数为____ ,下列有关PH3的说法错误 的是____ 。
A.PH3分子是极性分子
B.PH3分子稳定性低于 NH3分子,因为N−H键键能高
C.一个 PH3分子中,P原子核外有一对孤电子对
D.PH3沸点低于NH3沸点,因P−H键键能低
(2)“荧光”产生的原理是Ca3P2在潮湿的空气中剧烈反应,写出该反应的化学方程式_______ 。
(3)已知下列键能数据及P4(白磷)分子结构:
则反应4PH3(g)P4(g)+6H2(g) ΔH=______ kJ/mol。
(4)某温度下,向容积为2L的密闭容器中通入2molPH3发生(3)中反应,5min后反应达平衡,测得此时H2的物质的量为1.5 mol,则用PH3表示的这段时间内的化学反应速率v(PH3)=____ ;下列说法能表明该反应达到平衡状态的是____ 。
A.混合气体的密度不变 B.6v(PH3) = 4v(H2)
C.c(PH3):c(P4):c(H2) = 4:1:6 D.混合气体的压强不变
(1)“荧光”主要成分是PH3,其中心原子的价层电子对数为
A.PH3分子是极性分子
B.PH3分子稳定性低于 NH3分子,因为N−H键键能高
C.一个 PH3分子中,P原子核外有一对孤电子对
D.PH3沸点低于NH3沸点,因P−H键键能低
(2)“荧光”产生的原理是Ca3P2在潮湿的空气中剧烈反应,写出该反应的化学方程式
(3)已知下列键能数据及P4(白磷)分子结构:
化学键 | P−P | H−H | P−H | 分子结构 |
键能(kJ∙mol−1) | 213 | 436 | 322 |
(4)某温度下,向容积为2L的密闭容器中通入2molPH3发生(3)中反应,5min后反应达平衡,测得此时H2的物质的量为1.5 mol,则用PH3表示的这段时间内的化学反应速率v(PH3)=
A.混合气体的密度不变 B.6v(PH3) = 4v(H2)
C.c(PH3):c(P4):c(H2) = 4:1:6 D.混合气体的压强不变
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6 . Ⅰ.CO、的应用和治理是当今社会的热点问题。CO工业上可用于高炉炼铁,发生如下反应:,已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表:
(1)该反应的正反应为_______ 反应(填“放热”或“吸热”),欲提高CO的平衡转化率,促进的转化,可采取的措施是_______ (选填序号)。
a.及时吸收或移出 b.增大反应体系的压强
c.用更高效的催化剂 d.粉碎矿石,增大接触面积
(2)一定条件下,在容积一定的容器中,铁和发生反应: ,该反应的平衡常数表达式_______ 。下列措施中能使平衡时增大的是_______ (选填编号)。
a.升高温度 b.增大压强 c.充入和定量CO d.再加入一些铁粉
Ⅱ.合成尿素的反应为: 。一定条件下,在的恒容密闭容器中,充入和,反应经后达到平衡,测得容器中的浓度为。完成下列填空:
(3)内,平均反应速率=_______ ,_______ 。
(4)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是_______ (填序号)。
a. b.气体的平均相对分子质量不随时间而变化
c.和的比例保持不变 d.气体的压强不再发生变化
温度/℃ | 1000 | 1150 | 1300 |
平衡常数 | 4.0 | 3.7 | 3.5 |
a.及时吸收或移出 b.增大反应体系的压强
c.用更高效的催化剂 d.粉碎矿石,增大接触面积
(2)一定条件下,在容积一定的容器中,铁和发生反应: ,该反应的平衡常数表达式
a.升高温度 b.增大压强 c.充入和定量CO d.再加入一些铁粉
Ⅱ.合成尿素的反应为: 。一定条件下,在的恒容密闭容器中,充入和,反应经后达到平衡,测得容器中的浓度为。完成下列填空:
(3)内,平均反应速率=
(4)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是
a. b.气体的平均相对分子质量不随时间而变化
c.和的比例保持不变 d.气体的压强不再发生变化
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7 . I已知:① ;
② ;
③ 。
(1)则反应_____ 。
Ⅱ化学反应的速率和限度对人类生产生活有重要的意义。
(2)已知。甲同学通过测定该反应发生时溶液变浑浊的时间,研究外界条件对化学反应速率的影响,设计实验如表(所取溶液体积均为2mL):
①上述实验中溶液最先变浑浊的是_________ (填实验编号,下同)。
②控制变量是科学研究的重要方法,为探究浓度对化学反应速率的影响,应选择__________ 。
(3)在10L的密闭容器中,进行如下化学反应:,其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
请回答:
①该反应的化学平衡常数表达式为K=________ 。
②该反应为________ (填“吸热”或“放热”)反应。
③能说明该反应达到化学平衡状态的是_________ (填字母)。
a.容器中压强不变 b.混合气体中不变
c. d.
④某温度下,平衡浓度符合下式:,试判断此时的温度为_______ ℃。
② ;
③ 。
(1)则反应
Ⅱ化学反应的速率和限度对人类生产生活有重要的意义。
(2)已知。甲同学通过测定该反应发生时溶液变浑浊的时间,研究外界条件对化学反应速率的影响,设计实验如表(所取溶液体积均为2mL):
实验编号 | 温度/℃ | ||
I | 25 | 0.1 | 0.1 |
Ⅱ | 25 | 0.2 | 0.1 |
Ⅲ | 50 | 0.2 | 0.1 |
②控制变量是科学研究的重要方法,为探究浓度对化学反应速率的影响,应选择
(3)在10L的密闭容器中,进行如下化学反应:,其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
①该反应的化学平衡常数表达式为K=
②该反应为
③能说明该反应达到化学平衡状态的是
a.容器中压强不变 b.混合气体中不变
c. d.
④某温度下,平衡浓度符合下式:,试判断此时的温度为
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8 . 298K时,将10mL amol·L-1 Na3AsO3、10mL amol·L-1 I2和10mL NaOH溶液混合,发生反应:AsO(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)AsO(aq)+2I-(aq)+H2O(l),溶液中c(I-)与反应时间(t)的关系如图所示。下列不能判断反应达到平衡的是
A.溶液中OH-的浓度不再变化 | B.v正(I-)=2v逆(AsO) |
C.不再变化 | D.c(AsO)=2bmol·L-1 |
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9 . 甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1<0 K1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2<0 K2
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3<0 K3
(1)则反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=___________ (用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代数式表示),K=___________ (用含K1、K2、K3的代数式表示)。
(2)反应②达平衡后采取下列措施,能提高CH3OCH3产率的有___________ (填字母,下同)。
A.加入CH3OH B.升高温度 C.增大压强 D.移出H2O E.使用催化剂
(3)以下说法能说明反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的___________ 。
A.H2和CO2的浓度之比为3∶1
B.单位时间内断裂3个H—H同时断裂1个C=O
C.恒温恒容条件下,气体的密度保持不变
D.恒温恒压条件下,气体的平均摩尔质量保持不变
E.绝热体系中,体系的温度保持不变
(4)200 ℃时,向恒容密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)发生反应:
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),测得CH3OH(g)的浓度随时间(t)的变化如下表:
①10~30 min内,用CH3OCH3(g)表示该反应的平均速率为___________ 。
②反应达平衡时,容器内的压强为P0.该反应在200 ℃时的平衡常数Kp=___________ (以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
③200℃时,向该容器中投入三种成分的浓度如下:
该时刻,正、逆反应速率的大小关系为:v正(CH3OH)___________ v逆(CH3OH)(填“>”“<”或“=”)。
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1<0 K1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2<0 K2
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3<0 K3
(1)则反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=
(2)反应②达平衡后采取下列措施,能提高CH3OCH3产率的有
A.加入CH3OH B.升高温度 C.增大压强 D.移出H2O E.使用催化剂
(3)以下说法能说明反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的
A.H2和CO2的浓度之比为3∶1
B.单位时间内断裂3个H—H同时断裂1个C=O
C.恒温恒容条件下,气体的密度保持不变
D.恒温恒压条件下,气体的平均摩尔质量保持不变
E.绝热体系中,体系的温度保持不变
(4)200 ℃时,向恒容密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)发生反应:
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),测得CH3OH(g)的浓度随时间(t)的变化如下表:
t/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
c(CH3OH)/(mol·L-1) | 1.00 | 0.65 | 0.50 | 0.36 | 0.27 | 0.20 | 0.20 |
②反应达平衡时,容器内的压强为P0.该反应在200 ℃时的平衡常数Kp=
③200℃时,向该容器中投入三种成分的浓度如下:
物质 | CH3OH(g) | CH3OCH3(g) | H2O(g) |
c/(mol·L-1) | 0.54 | 0.68 | 0.68 |
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10 . 氢能是一种很有前景的新能源,CH4﹣CO2催化重整是目前制取氢气的同时减缓温室效应的重要方法。已知:CH4﹣CO2催化重整的反应阶段如下:
I.CH4(g)C(s)+2H2(g) H1 K1
Ⅱ.CO2(g)+C(s)2CO(g) H2 K2
回答下列问题:
(1)CH4、CO2催化重整生成CO、H2的热化学方程式为___________ (反应热用H1、H2表示),该反应的平衡常数K=___________ (用K1,K2表示)。
(2)在恒温恒压下,向甲、乙两个密闭容器中均通入10molCH4和10molCO2进行催化重整,并分别加入两种不同催化剂i和ii,测得相同时间内CO的平衡百分含量随温度的变化关系如图1所示。①由图可知,___________ 0(填“>”或“<”)。催化剂 ___________ (填“i”或“ii”)效果更好。
②能够说明CH4﹣CO2催化重整生成CO、H2达到化学平衡状态的是___________ (填标号)。
A.容器内气体密度保持不变
B.化学平衡常数保持不变
C.CO2的体积分数保持不变
D.相同时间内,断裂4molC﹣H的同时生成2molH﹣H键
(3)实验室在模拟CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)制取甲醇的过程中,将气体体积比为1:1的CO2和H2混合气体按相同流速通过反应器,CO2的转化率[α(CO2)]随温度和压强的变化关系如图2所示(已知:该反应的催化剂活性受温度影响变化不大。):①该反应平衡常数表达式为K=___________ 。
②p1___________ p2(填“>”“<”或“=”)。
③分析236℃后曲线变化的原因:___________ 。
I.CH4(g)C(s)+2H2(g) H1 K1
Ⅱ.CO2(g)+C(s)2CO(g) H2 K2
回答下列问题:
(1)CH4、CO2催化重整生成CO、H2的热化学方程式为
(2)在恒温恒压下,向甲、乙两个密闭容器中均通入10molCH4和10molCO2进行催化重整,并分别加入两种不同催化剂i和ii,测得相同时间内CO的平衡百分含量随温度的变化关系如图1所示。①由图可知,
②能够说明CH4﹣CO2催化重整生成CO、H2达到化学平衡状态的是
A.容器内气体密度保持不变
B.化学平衡常数保持不变
C.CO2的体积分数保持不变
D.相同时间内,断裂4molC﹣H的同时生成2molH﹣H键
(3)实验室在模拟CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)制取甲醇的过程中,将气体体积比为1:1的CO2和H2混合气体按相同流速通过反应器,CO2的转化率[α(CO2)]随温度和压强的变化关系如图2所示(已知:该反应的催化剂活性受温度影响变化不大。):①该反应平衡常数表达式为K=
②p1
③分析236℃后曲线变化的原因:
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2024-03-25更新
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87次组卷
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2卷引用:广东省汕头市育能实验学校2023-2024学年高二上学期期中考试化学试卷