1 . 化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。下列对图像描述错误的是
A.图可表示酸性溶液与过量的溶液混合时, 随时间的变化 |
B.图可表示体积相等、的醋酸溶液与盐酸加入等量水稀释时的变化 |
C.图可表示温度对可逆反应 ,的影响 |
D.图可表示压强对可逆反应 的影响 |
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2 . 处理、回收和利用CO和CO2既能实现资源的综合利用,也是环境科学研究的热点课题。请回答下列问题:
(1)CO处理大气污染物的相关原理为,为该反应的催化剂,过程如下:
若反应的正反应的活化能为,则逆反应的活化能为_______ 。
(2)在容积相同的密闭容器A(起始温度为450℃,恒温)、B(起始温度为450℃,绝热)中分别加入等量的、CO和相同催化剂。实验测得容器A、B中CO转化率随时间的变化关系如图所示。容器A中CO转化率随时间的变化关系是图中的_______ (填“m”或“n”)曲线。
(3)已知反应的速率方程为,其中k为速率常数,只和温度有关。为了提高反应速率,可采取的措施有_______。
(4)根据阿伦尼乌斯经验公式(其中k为速率常数,R、C均为常数,为活化能,T为绝对温度),使用x和y两种不同的催化剂得到相关图像,如图所示。在外界因素相同的条件下使用x和y两种催化剂,活化分子百分数最高的是_______ (填“x”或“y”),原因是_______ 。(5)煤化工通常研究不同条件下CO转化率以解决实际问题。已知在催化剂存在条件下反应:中CO的平衡转化率随及温度变化关系如下图所示:对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强()代替物质的量浓度()也可以表示平衡常数(记作),则该反应的_______ (填表达式,不必代数计算);如果提高,则_______ (填“变大”“变小”或“不变”)。使用铁镁催化剂的实际工业流程中,一般采用400℃左右、,采用此条件的原因可能是_______ 。
(1)CO处理大气污染物的相关原理为,为该反应的催化剂,过程如下:
若反应的正反应的活化能为,则逆反应的活化能为
(2)在容积相同的密闭容器A(起始温度为450℃,恒温)、B(起始温度为450℃,绝热)中分别加入等量的、CO和相同催化剂。实验测得容器A、B中CO转化率随时间的变化关系如图所示。容器A中CO转化率随时间的变化关系是图中的
(3)已知反应的速率方程为,其中k为速率常数,只和温度有关。为了提高反应速率,可采取的措施有_______。
A.恒压条件下,通入 | B.恒容条件下,通入CO |
C.降温 | D.缩小容器体积 |
(4)根据阿伦尼乌斯经验公式(其中k为速率常数,R、C均为常数,为活化能,T为绝对温度),使用x和y两种不同的催化剂得到相关图像,如图所示。在外界因素相同的条件下使用x和y两种催化剂,活化分子百分数最高的是
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3 . 使用合适的催化剂进行乙酸直接加氢可制备乙醇,反应原理如下:
主反应:
副反应: (热效应小可忽略)
在密闭容器中控制。下平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随温度的变化与250℃下平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随压强的变化如图所示。乙醇的选择性可表示为。下列说法正确的是
主反应:
副反应: (热效应小可忽略)
在密闭容器中控制。下平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随温度的变化与250℃下平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随压强的变化如图所示。乙醇的选择性可表示为。下列说法正确的是
A.反应 |
B.曲线②变化的原因是随温度升高,副反应正向进行的程度减小 |
C.图中曲线③表示250℃,乙醇选择性随压强变化的曲线 |
D.300℃、下,反应足够长时间,S(乙醇) |
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2024-04-23更新
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152次组卷
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2卷引用:2024届江苏省新高考基地学校高三下学期第五次大联考化学试题
4 . 下列说法或表示正确的是
A.双螺旋结构中的两条多聚核苷酸链间通过共价键相互结合 |
B.要在光照和点燃条件下才反应,所以, |
C.已知,达平衡后,缩小容器体积,浓度增大 |
D.将的醋酸稀释为的过程中,减小 |
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5 . 完成下列填空:
(1)气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水放出热量,其热化学方程式为:___________ ;
(2)甲烷还原方法是在催化剂作用下可消除氮氧化物(主要为和)污染,和的混合物反应体系主要发生如下反应:
①
②
③
则反应的___________ 。
(3)天然气的一个重要用途是制取,其原理为:。
①该反应的平衡常数表达式为___________ 。
②在密闭容器中通入物质的量浓度均为的与,在一定条件下发生反应,测得的平衡转化率与温度及压强的关系如下图所示,则压强P1_______ P2(填"大于”或“小于”);压强为时,在点:v(正)______ v(逆)(填“大于”、“小于”或“等于”)。(4)研究在一定条件下,可以去除烟气中的,其反应原理如下:;其他条件相同,以(一种多孔性物质,每克的内表面积高达数百平方米,具有良好的吸附性能)作为催化剂,研究表明,在240℃以上发挥催化作用。反应相同的时间,的去除率随反应温度的变化如下图所示。240℃以前,随着温度的升高,去除率降低的原因是___________ 。240℃以后,随着温度的升高,去除率迅速增大的主要原因是___________ 。(5)的资源化利用能有效减少排放,实现自然界中的碳循环。催化加氢合成甲烷过程中发生下列反应:
Ⅰ:
Ⅱ:
当时,平衡转化率与温度和压强的关系如图所示。800℃时,不同压强下的平衡转化率趋向于相等的原因是___________ 。
(1)气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水放出热量,其热化学方程式为:
(2)甲烷还原方法是在催化剂作用下可消除氮氧化物(主要为和)污染,和的混合物反应体系主要发生如下反应:
①
②
③
则反应的
(3)天然气的一个重要用途是制取,其原理为:。
①该反应的平衡常数表达式为
②在密闭容器中通入物质的量浓度均为的与,在一定条件下发生反应,测得的平衡转化率与温度及压强的关系如下图所示,则压强P1
Ⅰ:
Ⅱ:
当时,平衡转化率与温度和压强的关系如图所示。800℃时,不同压强下的平衡转化率趋向于相等的原因是
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解题方法
6 . 下列说法正确的是
A.25℃时,0.1的醋酸溶液加水稀释,所有离子的浓度均减小 |
B.保持温度不变,向稀氨水中缓慢通入,溶液中的值减少 |
C.反应达平衡时,将容积缩小一半,混合气体颜色不变 |
D.反应在一定条件下能自发进行,该反应一定为放热反应 |
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解题方法
7 . 中国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成,相关成果由国际知名学术期刊《科学》在线发表,因此CO2的捕集及其资源化利用成为科学家研究的重要课题。
I.二氧化碳合成“合成气”
(1)捕获的高浓度CO2能与CH4制备合成气(CO、H2),该过程主要涉及以下反应:
①;△H1
②;△H2
③;△H3
④;△H4
根据盖斯定律,反应①的△H1=_____________ (写出代数式即可)。
Ⅱ.二氧化碳合成低碳烯烃
(2)用可再生能源电还原CO2时,采用高浓度的K+抑制酸性电解液中的析氢反应来提高乙烯的生成率,装置如图1所示。阴极发生的反应为____________ ;
每转移1mol电子,阳极生成____________ L气体(标准状况)。
(3)以CO2、C2H6为原料合成C2H4涉及的主要反应如下:
A. ;(主反应)
B. ;(副反应)
其中,反应A的反应历程可分为如下两步:
A. ;△H1(反应速率较快)
B. ;(反应速率较慢)
相比于提高c(C2H6),则提高c(CO2)对反应A速率影响更大,原因是____________ 。
向恒压密闭容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,发生主反应,温度对催化剂KFeMn/Si2性能的影响如图2所示,工业生产综合各方面的因素,反应选择800℃的原因是____________ 。
Ⅲ.二氧化碳合成甲醇
主反应:;
副反应:;
某一刚性容器中充入1molCO2和3molH2,在催化剂存在条件下进行反应,测得温度与平衡转化率、产物选择性的关系如图3所示。已知:CH3OH选择性=
(4)240℃平衡时,生成的CH3OH的物质的量是____________ 。
Ⅳ、新型二氧化碳固定法
(5)某课题组设计一种新型的固定CO2方法,如图4所示。若原料用,则产物为____________ 。
I.二氧化碳合成“合成气”
(1)捕获的高浓度CO2能与CH4制备合成气(CO、H2),该过程主要涉及以下反应:
①;△H1
②;△H2
③;△H3
④;△H4
根据盖斯定律,反应①的△H1=
Ⅱ.二氧化碳合成低碳烯烃
(2)用可再生能源电还原CO2时,采用高浓度的K+抑制酸性电解液中的析氢反应来提高乙烯的生成率,装置如图1所示。阴极发生的反应为
每转移1mol电子,阳极生成
(3)以CO2、C2H6为原料合成C2H4涉及的主要反应如下:
A. ;(主反应)
B. ;(副反应)
其中,反应A的反应历程可分为如下两步:
A. ;△H1(反应速率较快)
B. ;(反应速率较慢)
相比于提高c(C2H6),则提高c(CO2)对反应A速率影响更大,原因是
向恒压密闭容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,发生主反应,温度对催化剂KFeMn/Si2性能的影响如图2所示,工业生产综合各方面的因素,反应选择800℃的原因是
Ⅲ.二氧化碳合成甲醇
主反应:;
副反应:;
某一刚性容器中充入1molCO2和3molH2,在催化剂存在条件下进行反应,测得温度与平衡转化率、产物选择性的关系如图3所示。已知:CH3OH选择性=
(4)240℃平衡时,生成的CH3OH的物质的量是
Ⅳ、新型二氧化碳固定法
(5)某课题组设计一种新型的固定CO2方法,如图4所示。若原料用,则产物为
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8 . 是新能源汽车动力电池的重要原材料,当前有多种提锂工艺能从盐湖卤水(主要含、、、、、)中提纯分离锂元素。
已知:当一个反应的K大于时,可以认为该反应进行完全
Ⅰ.沉淀法提锂
(1)向盐湖卤水中加入磷酸盐,然后用NaOH溶液调节pH,可以分步得到、、、沉淀。
①调节pH过程中,将转化为,该反应的离子方程式为___________ 。
②实验过程中若要使转化完全,溶液的pH至少要调节至___________ 。(设溶液的体积为1L)。
Ⅱ.吸附法提锂
锂锰氧化合物离子筛是一种常用的提取锂离子的无机材料,提锂机理分为氧化还原吸附及离子交换吸附。
(2)氧化还原吸附
①是一种提锂效果非常优异的无机材料,其晶胞结构如图所示,其中“●”表示元素___________ (填元素符号)
②吸附锂的机理分两步进行:
第一步酸性条件下脱锂,获得(□),“□”是晶体中的空位,反应如下:
第二步取出(口)并洗净后投入碱性含锂溶液中,吸附后恢复为并有气体放出,请书写第二步反应的离子方程式___________ 。
③该吸附剂的另一优点是选择性高,吸附而几乎不能吸附溶液中的、,其可能的原因是___________ 。
(3)离子交换吸附
是离子交换吸附材料,其吸附交换原理为,用等量的吸附相同体积溶液中的,溶液起始的pH与吸附平衡后的pH关系如图所示,要使该材料能吸附溶液中的,控制溶液起始pH必须大于___________ 。请确定溶液起始吸附最佳的pH并说明理由___________ 。
已知:当一个反应的K大于时,可以认为该反应进行完全
Ⅰ.沉淀法提锂
(1)向盐湖卤水中加入磷酸盐,然后用NaOH溶液调节pH,可以分步得到、、、沉淀。
①调节pH过程中,将转化为,该反应的离子方程式为
②实验过程中若要使转化完全,溶液的pH至少要调节至
Ⅱ.吸附法提锂
锂锰氧化合物离子筛是一种常用的提取锂离子的无机材料,提锂机理分为氧化还原吸附及离子交换吸附。
(2)氧化还原吸附
①是一种提锂效果非常优异的无机材料,其晶胞结构如图所示,其中“●”表示元素
②吸附锂的机理分两步进行:
第一步酸性条件下脱锂,获得(□),“□”是晶体中的空位,反应如下:
第二步取出(口)并洗净后投入碱性含锂溶液中,吸附后恢复为并有气体放出,请书写第二步反应的离子方程式
③该吸附剂的另一优点是选择性高,吸附而几乎不能吸附溶液中的、,其可能的原因是
(3)离子交换吸附
是离子交换吸附材料,其吸附交换原理为,用等量的吸附相同体积溶液中的,溶液起始的pH与吸附平衡后的pH关系如图所示,要使该材料能吸附溶液中的,控制溶液起始pH必须大于
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9 . 氢气的制取、的减排和资源利用是当前研究的热点。
(1)热解制氢的反应原理为:、。常压下,按投料,并用稀释,将混合气以一定流速通过石英管反应器,测得不同温度下和体积分数如下:
在950-1150°C范围内(保持其他条件不变),的体积分数随温度升高的变化是_______ (填“先升高后降低”、“先降低后升高”或“不变”),其原因是_______ 。
(2)水煤气变换制氢反应是放热的可逆反应,需在多个催化剂反应层间进行降温操作以“去除”反应过程中的余热(如图1所示),保证反应在最适宜温度附近进行。在催化剂活性温度范围内,图2中段对应降温操作的过程,实现该过程的一种操作方法是_______ 。若采用喷入冷水(蒸气)的方式降温,在图3中作出平衡转化率随温度变化的曲线_______ 。(3)电池是固定的路径之一、电池以单质为负极,电池反应的产物为和单质碳,研究表明,该电池中通过4步形成;
I.
II.
III._______
N.
则步骤III反应式为_______ 。
(4)铜基催化剂(为、、等)是加氢制甲醇常用的催化剂,部分合成路线如图-4所示。其中催化剂上有两个活动点位(位点、氧化物载体位点),分别在中碱位()、强碱位()吸附发生反应。
①请写出中碱位()上发生反应的总化学方程式_______ 。
②上述加氢制甲醇的过程可简单描述为_______ 。
(1)热解制氢的反应原理为:、。常压下,按投料,并用稀释,将混合气以一定流速通过石英管反应器,测得不同温度下和体积分数如下:
温度/℃ | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 |
体积分数 | 0.5 | 1.5 | 3.6 | 5.5 | 8.5 |
体积分数 | 0.0 | 0.0 | 0.1 | 0.4 | 1.8 |
(2)水煤气变换制氢反应是放热的可逆反应,需在多个催化剂反应层间进行降温操作以“去除”反应过程中的余热(如图1所示),保证反应在最适宜温度附近进行。在催化剂活性温度范围内,图2中段对应降温操作的过程,实现该过程的一种操作方法是
I.
II.
III._______
N.
则步骤III反应式为
(4)铜基催化剂(为、、等)是加氢制甲醇常用的催化剂,部分合成路线如图-4所示。其中催化剂上有两个活动点位(位点、氧化物载体位点),分别在中碱位()、强碱位()吸附发生反应。
①请写出中碱位()上发生反应的总化学方程式
②上述加氢制甲醇的过程可简单描述为
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10 . 以方铅矿(主要成分,含少量)和软锰矿(主要成分)为原料制备电池材料和,过程可表示为已知:①
②
(1)时,“协同浸取”生成和的离子方程式为___________ ;“协同浸取”时加入可避免生成沉积在矿石表面,其原因是___________ 。
(2)“沉降分铅”的目的是将滤液中的沉降为沉淀。沉降反应的平衡常数___________ 。
(3)络合萃取剂全氟聚醚-二(甲基吡啶)胺通过氮原子与形成配位键的方式萃取铅。已知氮原子的电子云密度越大配位能力越强,全氟聚醚-二(甲基吡啶)胺中氮原子和含氟基团相连使得配位能力下降,若在氮原子和含氟基团间引入基团配位能力会增强,其原因分别是________ 。
(4)制备。(难溶于水的黑色晶体)可通过空气氧化制得,制备时溶液的温度和对的产率影响如图所示。请补充完整由净化后的含的滤液制备较纯净的的实验方案:取一定量的含的滤液于三颈烧瓶中,___________ ,真空40干燥得产品。(必须使用的试剂:空气、蒸馏水、氨水、稀硝酸、溶液。)
②
(1)时,“协同浸取”生成和的离子方程式为
(2)“沉降分铅”的目的是将滤液中的沉降为沉淀。沉降反应的平衡常数
(3)络合萃取剂全氟聚醚-二(甲基吡啶)胺通过氮原子与形成配位键的方式萃取铅。已知氮原子的电子云密度越大配位能力越强,全氟聚醚-二(甲基吡啶)胺中氮原子和含氟基团相连使得配位能力下降,若在氮原子和含氟基团间引入基团配位能力会增强,其原因分别是
(4)制备。(难溶于水的黑色晶体)可通过空气氧化制得,制备时溶液的温度和对的产率影响如图所示。请补充完整由净化后的含的滤液制备较纯净的的实验方案:取一定量的含的滤液于三颈烧瓶中,
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677次组卷
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2卷引用:江苏省无锡市锡东高级中学2023-2024学年高三下学期4月月考化学试题