1 . 下列实验操作或现象可以达到实验目的的是
选项 | 实验目的 | 实验操作 |
A | 探究次氯酸钠溶液的酸碱性 | 用pH试纸测溶液的pH值 |
B | 证明和之间是可逆反应 | 向溶液中滴加的溶液,充分反应后,滴加几滴溶液后变为红色 |
C | 证明中含有碳碳双键 | 向酸性溶液中加入 |
D | 除去溶液中混有的 | 加入过量铁粉,充分反应后,过滤 |
A.A | B.B | C.C | D.D |
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解题方法
2 . 在催化剂作用下,发生如下反应:
①
②
回答下列问题:
(1)___________ 。
(2)一定温度下,向恒容密闭容器中充入和发生反应①,达到平衡时转化率为20%。下列叙述正确的是___________(填标号)。
(3)和在催化剂作用下能发生反应: 。在1L恒容密闭容器中充入和,测定平衡转化率、催化效率与温度的关系如图1所示。①该反应___________ (填“>”“<”或“=”)0。
②温度高于400℃,催化效率降低的原因是___________ 。T点平衡常数K___________ (填“>”“<”或“=”)0.5。
(4)在恒温条件下,向反应器充入和发生反应①,测得平衡时和的物质的量浓度与平衡总压强的关系如图2所示。表示平衡时的物质的量浓度与平衡总压强的关系的是曲线___________ (填“”或“”)。M点时该反应的压强平衡常数___________ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。(5)科学家开发催化电极,在酸性介质中电解制备乙炔,其阴极的电极反应式为___________ 。
①
②
回答下列问题:
(1)
(2)一定温度下,向恒容密闭容器中充入和发生反应①,达到平衡时转化率为20%。下列叙述正确的是___________(填标号)。
A.当体积分数不随时间变化时达到平衡状态 |
B.上述反应达到平衡时放出热量为131.2kJ |
C.平衡时向容器充入氩气,逆反应速率大于正反应速率 |
D.加入催化剂,正反应速率等于逆反应速率且都增大 |
(3)和在催化剂作用下能发生反应: 。在1L恒容密闭容器中充入和,测定平衡转化率、催化效率与温度的关系如图1所示。①该反应
②温度高于400℃,催化效率降低的原因是
(4)在恒温条件下,向反应器充入和发生反应①,测得平衡时和的物质的量浓度与平衡总压强的关系如图2所示。表示平衡时的物质的量浓度与平衡总压强的关系的是曲线
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解题方法
3 . 下列实验探究方案能达到探究目的的是
选项 | 探究方案 | 探究目的 |
A | 室温下,向浓度均为 0.1mol·L-1的NaCl和 NaI的混合溶液中滴加几滴AgNO3溶液,观察生成沉淀的颜色 | 比较Ksp(AgCl)、Ksp(AgI)的大小 |
B | 室温下,用pH计分别测量CH3COONa溶液和NaNO2溶液的pH,比较pH大小 | 比较CH3COO-、NO结合 H+的能力 |
C | 室温下,取1 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液和2 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液充分反应后,再加2 mL CCl4振荡、静置后,取上层清液滴加少量KSCN溶液,观察溶液颜色变化 | Fe3+和I-的反应有一定的限度 |
D | 向淀粉溶液中加入少量稀硫酸,加热,再加入银氨溶液水浴加热,观察是否有银镜生成 | 淀粉水解产物具有还原性 |
A.A | B.B | C.C | D.D |
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解题方法
4 . 甲醇是重要的化工原料,应用前景广阔。工业上一般采用以下方法合成:
(1)反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
则反应Ⅲ:的________
(2)在催化剂M的作用下,反应Ⅱ的微观反应历程和相对能量(E)如下表所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注。已知;●表示C,·表示O,○表示H。
①历程c对应的反应________ 。
②决定反应Ⅱ总反应速率的是历程________ (填“a”、“b”或“c”)。
(3)将和按物质的量之比1:3充入一恒容密闭容器中
①若只发生反应Ⅲ,下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是________ 。
A.和的转化率相等
B.生成3molO-H键的同时生成3molH-H键
C.时
D.混合气体的密度保持不变
②若同时发生反应Ⅱ和反应Ⅲ,测得的平衡转化率随温度、压强变化的情况如图所示。i.压强、、的大小关系为________ 。
ii.A点、B点的化学反应速率大小:________ (填“<”、“=”或“>”)。
③图中M点对应的温度下,已知CO的选择性(生成的CO与转化的的百分比)为50%,该温度下反应Ⅱ的平衡常数为________ (结果保留3位小数)。
(1)反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
则反应Ⅲ:的
(2)在催化剂M的作用下,反应Ⅱ的微观反应历程和相对能量(E)如下表所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注。已知;●表示C,·表示O,○表示H。
历程 | 反应 |
历程a | |
历程b | |
历程c | ________ |
②决定反应Ⅱ总反应速率的是历程
(3)将和按物质的量之比1:3充入一恒容密闭容器中
①若只发生反应Ⅲ,下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是
A.和的转化率相等
B.生成3molO-H键的同时生成3molH-H键
C.时
D.混合气体的密度保持不变
②若同时发生反应Ⅱ和反应Ⅲ,测得的平衡转化率随温度、压强变化的情况如图所示。i.压强、、的大小关系为
ii.A点、B点的化学反应速率大小:
③图中M点对应的温度下,已知CO的选择性(生成的CO与转化的的百分比)为50%,该温度下反应Ⅱ的平衡常数为
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解题方法
5 . CH3OH是一种绿色能源,也是一种化工原料。回答下列问题:
Ⅰ.合成甲醇。
工业上常用CO和H2制备CH3OH,反应原理是。
(1)已知:① kJ⋅mol
② kJ⋅mol
③ kJ⋅mol
上述反应的___________ kJ⋅mol(用含a、b、c的代数式表示)。
(2)在恒温恒容密闭容器中充入1 mol 和1 mol 合成。下列情况表明该反应一定达到平衡状态的是___________(填字母)。
(3)向体积相同的甲、乙恒容密闭容器中均充入1 mol 和3 mol 同时发生反应合成,相对甲,乙仅改变温度,测得甲醇的物质的量与时间的关系如图所示。①温度:甲___________ (填“高于”或“低于”)乙,判断依据是___________ 。
②___________ (填“>”“<”或“=”)0,判断依据是___________ 。
③若容器体积为1 L,甲容器中0~4 min内用H2表示的平均反应速率为___________ mol⋅L⋅min。
Ⅱ.可用于合成有机物。
近日,中国科学院大连化学物理研究所丁云杰团队利用Rh单核配合物催化剂以和CO为原料合成了CH3COOH,相关反应为、。
(4)以CH3OH和CO为原料,从原子利用率分析,合成___________ (填“CH3COOH”或“CH3COOCH3”)是最理想的绿色化学工艺。
(5)一定温度下,总压强保持1.5a kPa,向反应器中充入1 mol 和1 mol ,在一定条件下合成和。达到平衡时,的转化率为60%,的选择性为80%,(的选择性)。该温度下合成反应的平衡常数___________ (用含a的代数式表示,为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
Ⅰ.合成甲醇。
工业上常用CO和H2制备CH3OH,反应原理是。
(1)已知:① kJ⋅mol
② kJ⋅mol
③ kJ⋅mol
上述反应的
(2)在恒温恒容密闭容器中充入1 mol 和1 mol 合成。下列情况表明该反应一定达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.气体压强不随时间变化 | B. |
C.气体密度不随时间变化 | D.气体平均摩尔质量不随时间变化 |
(3)向体积相同的甲、乙恒容密闭容器中均充入1 mol 和3 mol 同时发生反应合成,相对甲,乙仅改变温度,测得甲醇的物质的量与时间的关系如图所示。①温度:甲
②
③若容器体积为1 L,甲容器中0~4 min内用H2表示的平均反应速率为
Ⅱ.可用于合成有机物。
近日,中国科学院大连化学物理研究所丁云杰团队利用Rh单核配合物催化剂以和CO为原料合成了CH3COOH,相关反应为、。
(4)以CH3OH和CO为原料,从原子利用率分析,合成
(5)一定温度下,总压强保持1.5a kPa,向反应器中充入1 mol 和1 mol ,在一定条件下合成和。达到平衡时,的转化率为60%,的选择性为80%,(的选择性)。该温度下合成反应的平衡常数
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6 . 反应在工业上有重要应用。
(1)已知和的燃烧热分别为,则_______ 。
(2)在恒温恒容的密闭容器中发生反应:,下列能说明该反应达平衡状态的是_______(填字母)。
(3)该反应常在膜反应器中进行,其工作原理如图1所示。①利用平衡移动原理解释反应器存在膜时具有更高转化率的原因是_______ 。
②某温度下,在膜表面上的解离过程存在如下平衡:(*表示吸附在催化剂表面),其正反应的活化能远小于逆反应的活化能。下列说法错误的是_______ (填字母)。
A.Pd膜对气体分子的透过具有选择性
B.过程2的
C.加快膜内原子迁移有利于的解离
D.原子在膜表面上结合为的过程为放热反应
③同温同压下,已知等物质的量的和通入无膜反应器和膜反应器发生反应,无膜反应器中的平衡转化率为,相同时间内膜反应器出口和出口中的物质的量之比为1:8,则使用膜反应器的平衡转化率提高了_______ 。
(4)也可采用电化学方法实现,反应装置如图2所示。a为电源的_______ (填“正极”或“负极”),该电极上的反应为_______ 。
(1)已知和的燃烧热分别为,则
(2)在恒温恒容的密闭容器中发生反应:,下列能说明该反应达平衡状态的是_______(填字母)。
A.容器中混合气体的平均摩尔质量不变 | B.的体积分数保持不变 |
C.体系中压强不变 | D.容器中混合气体的密度不变 |
(3)该反应常在膜反应器中进行,其工作原理如图1所示。①利用平衡移动原理解释反应器存在膜时具有更高转化率的原因是
②某温度下,在膜表面上的解离过程存在如下平衡:(*表示吸附在催化剂表面),其正反应的活化能远小于逆反应的活化能。下列说法错误的是
A.Pd膜对气体分子的透过具有选择性
B.过程2的
C.加快膜内原子迁移有利于的解离
D.原子在膜表面上结合为的过程为放热反应
③同温同压下,已知等物质的量的和通入无膜反应器和膜反应器发生反应,无膜反应器中的平衡转化率为,相同时间内膜反应器出口和出口中的物质的量之比为1:8,则使用膜反应器的平衡转化率提高了
(4)也可采用电化学方法实现,反应装置如图2所示。a为电源的
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7 . 某实验室测定并计算了在136~180℃范围内下列反应的平衡常数:
①
②
得到和均为线性关系,如下图所示,有关下列说法错误的是
①
②
得到和均为线性关系,如下图所示,有关下列说法错误的是
A.反应②高温下可自发进行 |
B.反应的 |
C.升温,反应体系中分子总数会增大 |
D.当混合气体颜色不变时,说明反应①和②已达平衡状态 |
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8 . 为助力实现碳达峰碳中和目标,资源化利用是重要研究方向。
Ⅰ.催化加氢制烯烃是资源化利用的重要途径之一。该转化过程中涉及的主要反应如下:
ⅰ.
ⅱ.时,
ⅲ.
回答下列问题:
(1)_______ 。
(2)对于上述(1)的反应,下列说法正确的是_______(填序号)。
(3)投料比为,压强为2MPa时,无烷烃产物的平衡体系中转化率和产物选择性随反应温度变化曲线如图所示。(已知:含碳物质选择性=n(生成含碳物质所用的)/n(转化的)①不同温度范围内产物不同,373~573K间,产生的烯烃主要是_______ (填化学式)。
②计算1083K时,发生反应的_______ 。
③373~1173K范围内,773K以后的转化率升高的原因是_______ 。
Ⅱ.一种以甲醇和二氧化碳为原料,利用和CuO纳米片作催化电极,电化学法制备甲酸(甲酸盐)的工作原理如图所示。(4)①阴极表面发生的电极反应式为_______ 。
②若有通过质子交换膜时,生成和HCOOH共_______ mol。
Ⅰ.催化加氢制烯烃是资源化利用的重要途径之一。该转化过程中涉及的主要反应如下:
ⅰ.
ⅱ.时,
ⅲ.
回答下列问题:
(1)
(2)对于上述(1)的反应,下列说法正确的是_______(填序号)。
A.低温条件有利于反应自发进行 |
B.时,反应达平衡 |
C.恒温恒压下混合气体密度保持不变,则反应达到平衡 |
D.在该反应中增大投料比可提高的平衡转化率 |
(3)投料比为,压强为2MPa时,无烷烃产物的平衡体系中转化率和产物选择性随反应温度变化曲线如图所示。(已知:含碳物质选择性=n(生成含碳物质所用的)/n(转化的)①不同温度范围内产物不同,373~573K间,产生的烯烃主要是
②计算1083K时,发生反应的
③373~1173K范围内,773K以后的转化率升高的原因是
Ⅱ.一种以甲醇和二氧化碳为原料,利用和CuO纳米片作催化电极,电化学法制备甲酸(甲酸盐)的工作原理如图所示。(4)①阴极表面发生的电极反应式为
②若有通过质子交换膜时,生成和HCOOH共
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解题方法
9 . 深入研究碳、氮元素的物质转化有着重要的实际意义,按要求回答下列问题:
(1)合成尿素的反应为:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(l),若向某恒温且恒容的密闭容器中加入等物质的量的NH3和CO2,发生上述反应。下列叙述不能说明反应已经达到平衡状态的是___________(填标号)。
(2)CO用于处理大气污染物N2O的反应为CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g)。在Zn+作用下该反应的具体过程如图1所示,反应过程中能量变化情况如图2所示。写出该热化学方程式___________ ;该总反应的决速步是反应___________ (填“①”或“②”)
(3)已知:CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g)的速率方程为v=k·c(N2O),k为速率常数,只与温度有关。为提高反应速率,可采取的措施是___________(填字母序号)。
(4)在总压为100kPa的恒容密闭容器中,充入一定量的CO(g)和N2O(g)发生上述反应,在不同条件下达到平衡时,在T1K时N2O的转化率与、在=1时N2O的转化率与的变化曲线如图3所示:①表示N2O的转化率随的变化曲线为___________ 曲线(填“I”或“Ⅱ”);
②T1___________ T2(填“>”或“<”);
③已知:该反应的标准平衡常数,其中pθ为标准压强(100kPa),p(CO2)、p(N2)、p(N2O)和p(CO)为各组分的平衡分压,则T4时,该反应的标准平衡常数Kθ=___________ (列出计算式)。
(1)合成尿素的反应为:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(l),若向某恒温且恒容的密闭容器中加入等物质的量的NH3和CO2,发生上述反应。下列叙述不能说明反应已经达到平衡状态的是___________(填标号)。
A.2v正(NH3)=v逆[CO(NH2)2] | B.压强不再变化 |
C.混合气体的密度不再变化 | D.CO2的体积分数不再变化 |
(2)CO用于处理大气污染物N2O的反应为CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g)。在Zn+作用下该反应的具体过程如图1所示,反应过程中能量变化情况如图2所示。写出该热化学方程式
(3)已知:CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g)的速率方程为v=k·c(N2O),k为速率常数,只与温度有关。为提高反应速率,可采取的措施是___________(填字母序号)。
A.升温 | B.恒容时,再充入CO | C.恒容时,再充入N2O | D.恒压时,再充入N2 |
(4)在总压为100kPa的恒容密闭容器中,充入一定量的CO(g)和N2O(g)发生上述反应,在不同条件下达到平衡时,在T1K时N2O的转化率与、在=1时N2O的转化率与的变化曲线如图3所示:①表示N2O的转化率随的变化曲线为
②T1
③已知:该反应的标准平衡常数,其中pθ为标准压强(100kPa),p(CO2)、p(N2)、p(N2O)和p(CO)为各组分的平衡分压,则T4时,该反应的标准平衡常数Kθ=
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10 . 烟道气中的本身对于是一种很好的还原剂,二者反应可得到硫磺,实现变废为宝。还原的反应有:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
(1)已知:在标准压强、时,由最稳定的单质合成物质的反应焓变,叫做物质B的标准摩尔生成焓。部分物质的标准摩尔生成焓如下图所示,计算:______ 。(2)将与按物质的量之比为进行反应,相同时间内,在不同过渡金属氧化物催化剂作用下,的转化率及生成硫的选择性[硫的选择性]随反应温度变化的结果如下表所示:
①当以作催化剂时,试分析400℃时反应是否达到平衡状态______ (填“平衡”或“未平衡”),理由______ ;请解释转化率随温度变化的可能原因是______ 。
②根据以上数据判断,与反应得到硫磺的最合适条件是______ 。
(3)在一定温度和某催化剂的条件下,将和混合气体置于刚性密闭容器中进行上述反应,时反应达到平衡状态,测得的转化率为,得到,计算内用表示的平均反应速率为______ ;硫的选择性______ ;反应ⅰ的平衡常数______ (列出计算式,不用化简)。
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
(1)已知:在标准压强、时,由最稳定的单质合成物质的反应焓变,叫做物质B的标准摩尔生成焓。部分物质的标准摩尔生成焓如下图所示,计算:
温度(℃) | ||||||||
转化率 | 选择性 | 转化率 | 选择性 | 转化率 | 选择性 | 转化率 | 选择性 | |
300 | 0.30 | 0.33 | 0.05 | 0.84 | 0.24 | 0.48 | 0.11 | 0.48 |
350 | 0.32 | 0.55 | 0.11 | 0.90 | 0.34 | 0.70 | 0.12 | 0.48 |
400 | 0.30 | 0.68 | 0.25 | 0.95 | 0.45 | 0.87 | 0.14 | 0.50 |
450 | 0.29 | 0.72 | 0.40 | 0.95 | 0.49 | 0.98 | 0.15 | 0.50 |
500 | 0.28 | 0.85 | 0.48 | 0.95 | 0.50 | 1.00 | 0.17 | 0.51 |
②根据以上数据判断,与反应得到硫磺的最合适条件是
(3)在一定温度和某催化剂的条件下,将和混合气体置于刚性密闭容器中进行上述反应,时反应达到平衡状态,测得的转化率为,得到,计算内用表示的平均反应速率为
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