解题方法
1 . 二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为:
反应Ⅰ:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH1=-164.7 kJ·mol–1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·mol–1
在1.01×105Pa恒压条件下,按n起始(CO2):n起始(H2)=1:1投料比进行反应,平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
反应Ⅰ:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH1=-164.7 kJ·mol–1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·mol–1
在1.01×105Pa恒压条件下,按n起始(CO2):n起始(H2)=1:1投料比进行反应,平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A.2CO(g)+2H2(g)CO2(g)+CH4(g) ΔH=-205.9kJ·mol–1 |
B.曲线①表示平衡时CH4的体积分数随温度的变化 |
C.一定温度下,选用高效催化剂能提高平衡时甲烷的产率 |
D.温度在200~300℃时,CO2在平衡体系中的分压增大 |
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2 . 氢能是应用前景广阔的新能源。
(1)制氢。工业上电解碱性尿素水溶液制氢。
①阳极活性物质Ni(OH)2首先放电生成NiOOH,该过程的电极反应式为___________ 。
②CO(NH2)2吸附在NiOOH上被氧化生成N2.根据电负性规则,CO(NH2)2分子中能被Ni吸附的原子是___________ (填元素符号)。
(2)储氢。部分H2和Mg一定条件下化合生成MgH2以储氢;部分H2和N2在催化剂表面合成氨以储氢,其反应机理的部分过程如图-1所示。①请在答题纸相应“□”中画出中间体X的结构______ 。
②研究发现,使用Ru系催化剂时,N2在催化剂表面的吸附活化是整个反应过程的控速步骤,实际工业生产时,将n(H2)/n(N2)控制在1.8~2.2之间,比理论值3小,其原因是___________ 。
(3)释氢。MgH2可通过热分解和水解两种方法制得H2。相较于热分解,从物质转化和能量利用的角度分析,MgH2水解释氢方法的优点有___________ 。
(4)储氢物质NH3的运用。NH3常用于烟气(主要成分NO、NO2)脱硝。以N2为载气,将含一定量NO、NH3及O2的模拟烟气以一定流速通过装有催化剂CeO2的反应管,研究温度、SO2(g)、H2O(g)对脱硝反应的影响。①如图-2所示,温度高于350℃时,NO转化率下降,推测原因是___________ 。
②如图-3所示,温度高于350℃时,和不含水蒸气的烟气相比,含10%水蒸气的烟气的NO转化率更高,其原因是___________ 。
③实验证明,烟气中含SO2会导致催化剂不可逆的中毒(Ce4+氧化SO2生成SO覆盖在生成的Ce3+表面,阻止了O2氧化Ce3+)。而添加CuO后抗硫能力显著增强,请结合图-4机理,说明抗硫能力增强的原因___________ 。
(1)制氢。工业上电解碱性尿素水溶液制氢。
①阳极活性物质Ni(OH)2首先放电生成NiOOH,该过程的电极反应式为
②CO(NH2)2吸附在NiOOH上被氧化生成N2.根据电负性规则,CO(NH2)2分子中能被Ni吸附的原子是
(2)储氢。部分H2和Mg一定条件下化合生成MgH2以储氢;部分H2和N2在催化剂表面合成氨以储氢,其反应机理的部分过程如图-1所示。①请在答题纸相应“□”中画出中间体X的结构
②研究发现,使用Ru系催化剂时,N2在催化剂表面的吸附活化是整个反应过程的控速步骤,实际工业生产时,将n(H2)/n(N2)控制在1.8~2.2之间,比理论值3小,其原因是
(3)释氢。MgH2可通过热分解和水解两种方法制得H2。相较于热分解,从物质转化和能量利用的角度分析,MgH2水解释氢方法的优点有
(4)储氢物质NH3的运用。NH3常用于烟气(主要成分NO、NO2)脱硝。以N2为载气,将含一定量NO、NH3及O2的模拟烟气以一定流速通过装有催化剂CeO2的反应管,研究温度、SO2(g)、H2O(g)对脱硝反应的影响。①如图-2所示,温度高于350℃时,NO转化率下降,推测原因是
②如图-3所示,温度高于350℃时,和不含水蒸气的烟气相比,含10%水蒸气的烟气的NO转化率更高,其原因是
③实验证明,烟气中含SO2会导致催化剂不可逆的中毒(Ce4+氧化SO2生成SO覆盖在生成的Ce3+表面,阻止了O2氧化Ce3+)。而添加CuO后抗硫能力显著增强,请结合图-4机理,说明抗硫能力增强的原因
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解题方法
3 . 二氧化碳催化合成燃料甲醇过程中的主要反应为
将一定比例和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,的转化率、的选择性与温度的关系如图所示。下列说法不正确 的是
将一定比例和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,的转化率、的选择性与温度的关系如图所示。下列说法
A.的平衡选择性随温度的升高而减小 |
B.其他条件不变,在范围,随温度的升高,出口处的量不断减小 |
C.该条件下催化合成的最佳反应温度应控制在 |
D.为提高产率,需研发低温下转化率高和选择性高的催化剂 |
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4 . 历史上曾用Deacon法生产Cl2,化学原理为:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)。下列说法正确的是
A.该反应ΔH>0、ΔS>0 |
B.反应平衡常数 |
C.提高的值可增大HCl的转化率 |
D.每生产1 mol Cl2,反应中转移电子数目约2×6.02×1023 |
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5 . 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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6 . 已知CH4-CO2重整制氢的主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
下,将的混合气体置于密闭容器中时,在不同温度下重整体系中CH4和CO2的平衡转化率如右图所示(T2>T1)。下列说法正确的是
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
下,将的混合气体置于密闭容器中时,在不同温度下重整体系中CH4和CO2的平衡转化率如右图所示(T2>T1)。下列说法正确的是
A.由图可知 |
B.向重整体系中通入适量的H2O(g),不能减少C(s)的生成 |
C.选择合适的催化剂可以提高T1时CH4的平衡转化率 |
D.相对时,温度下和的转化率接近的主要原因是从到反应Ⅱ变化幅度大于反应Ⅲ变化幅度 |
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解题方法
7 . 硫、氮和磷是生物必须的营养元素,含硫、氮和磷的化合物在自然界中广泛存在。
(1)火山喷发产生H2S在大气中发生如下反应:
①
②
写出H2S(g)完全燃烧的热化学方程式_______ 。
(2)工业上可用NaClO碱性溶液吸收SO2.为了提高吸收效率,常用Ni2O3作为催化剂。反应过程中产生的四价镍和原子氧具有极强的氧化能力,可加快对SO2的吸收。该催化过程的示意图如下图所示。Ca(ClO)2也可用于脱硫,且脱硫效果比NaClO更好,原因是_______ 。(3)氮的氧化物脱除可以利用电化学原理处理,利用下图所示装置可同时吸收SO2和NO。已知:H2S2O4是一种弱酸。_______ ;
②若无能量损失,相同条件下,SO2和NO的体积比为_______ 时,两种气体都能被完全处理。
(4)某含磷废水的主要成分是H3PO3.25℃时,向一定体积的亚磷酸(H3PO3,二元弱酸)溶液中滴加等物质的量浓度的NaOH溶液,混合液中含磷粒子的物质的量分数()与溶液pH的关系如下图所示。①NaH2PO3的pH_______ 7(填“<”或“>”或“=”)。
②Na2HPO3其水解平衡常数_______ (填数值)。
(5)太阳能光电催化——化学耦合分解H2S的装置如图所示。该太阳能光电催化——化学耦合分解H2S的过程可描述为_______ 。
(1)火山喷发产生H2S在大气中发生如下反应:
①
②
写出H2S(g)完全燃烧的热化学方程式
(2)工业上可用NaClO碱性溶液吸收SO2.为了提高吸收效率,常用Ni2O3作为催化剂。反应过程中产生的四价镍和原子氧具有极强的氧化能力,可加快对SO2的吸收。该催化过程的示意图如下图所示。Ca(ClO)2也可用于脱硫,且脱硫效果比NaClO更好,原因是
①阴极的电极反应式为
②若无能量损失,相同条件下,SO2和NO的体积比为
(4)某含磷废水的主要成分是H3PO3.25℃时,向一定体积的亚磷酸(H3PO3,二元弱酸)溶液中滴加等物质的量浓度的NaOH溶液,混合液中含磷粒子的物质的量分数()与溶液pH的关系如下图所示。①NaH2PO3的pH
②Na2HPO3其水解平衡常数
(5)太阳能光电催化——化学耦合分解H2S的装置如图所示。该太阳能光电催化——化学耦合分解H2S的过程可描述为
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8 . 汽车尾气的转化反应之一为:若反应在容积为的密闭容器中进行,由该反应相关图像作出的判断正确的是
A.由图像甲可知,该反应正反应为吸热反应 |
B.由图像乙可知,内平均速率 |
C.由图像丙可知,时改变的条件可能为增大压强 |
D.由图像丁中,若为,则纵坐标可能为的转化率 |
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2024-04-27更新
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187次组卷
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2卷引用:江苏省射阳中学2023-2024学年高二下学期3月月考化学试题
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9 . 氢能是一种绿色能源,研发新型制氢技术具有重要意义。
(1)甘油、水蒸气、氧气自热式催化重整制氢时无需加热,主要反应如下:
反应I:
反应Ⅱ:
①___________ 。
②除外,可能还会产生等副产物,为了提高原子利用率,最需要抑制的生成,原因是___________ 。
(2)“表面改性铝粉分解水制氢”因储量丰富和较强的还原活性得到广泛应用。铝粉表面的致密氧化膜是影响还原活性的主要因素,工业上常用溶液或锡酸钠溶液作为粉的改性试剂。已知:。
①利用溶液改性粉的原理可用化学方程式表示为___________ 。
②下,向两份质量和粒径均相同的粉中,分别加入等体积溶液和溶液来改性粉,氢气产率随时间的变化关系如图1所示。溶液改性效果明显优于溶液的可能原因是___________ 。③保持其他条件不变,氢气产率随溶液浓度的变化关系如图2所示。当溶液浓度为时,氢气产率接近。但溶液过大或过小会大大降低氢气产率,其可能原因分别是___________ 。(3)“纳米铷镍合金催化氨硼烷水解制氢”主要经过吸附和还原的过程,其反应机理如图所示(每个步骤只画出了可能参与该步反应的1个水分子,氨硼烷中与原子相连的3个原子分别用、和标记)。根据元素电负性的变化规律推测题图的虚线框内微粒和的化学式分别为___________ ;步骤Ⅱ可描述为___________ 。
(1)甘油、水蒸气、氧气自热式催化重整制氢时无需加热,主要反应如下:
反应I:
反应Ⅱ:
①
②除外,可能还会产生等副产物,为了提高原子利用率,最需要抑制的生成,原因是
(2)“表面改性铝粉分解水制氢”因储量丰富和较强的还原活性得到广泛应用。铝粉表面的致密氧化膜是影响还原活性的主要因素,工业上常用溶液或锡酸钠溶液作为粉的改性试剂。已知:。
①利用溶液改性粉的原理可用化学方程式表示为
②下,向两份质量和粒径均相同的粉中,分别加入等体积溶液和溶液来改性粉,氢气产率随时间的变化关系如图1所示。溶液改性效果明显优于溶液的可能原因是
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10 . 空气中含量的控制和资源利用具有重要意义。
(1)利用高炉炼铁尾气中的制取有机物的过程如下:相同条件下,恒定通过电解池的电量,电解得到的部分还原产物的法拉第效率随电解电压的变化如下图1所示:,选择性.
“电解”在质子交换膜电解池中进行,生成的电极反应式为____________ ,当电解电压为时,生成和的选择性之比为____________ .
(2)利用铟氧化物催化制取的可能机理如下图2所示,无催化活性,形成氧空位后具有较强催化活性,将固定比例的混合气体以不同流速通过装有催化剂的反应管,选择性、转化率随气体流速变化曲线如下图3所示,①图2中的反应每生成和放出的热量,其热化学方程式为____________ .
②若原料气中比例过低、过高均会减弱催化剂活性,原因是____________ .
③制取时,同时发生反应,气体流速分别为和,相同时间内生成的质量,前者____________ 后者(选填“>”、“=”或“<”);保持气体流速不变,反应管内温度从升高到,测得出口处和的物质的量均减小,可能的原因是____________ .
(1)利用高炉炼铁尾气中的制取有机物的过程如下:相同条件下,恒定通过电解池的电量,电解得到的部分还原产物的法拉第效率随电解电压的变化如下图1所示:,选择性.
“电解”在质子交换膜电解池中进行,生成的电极反应式为
(2)利用铟氧化物催化制取的可能机理如下图2所示,无催化活性,形成氧空位后具有较强催化活性,将固定比例的混合气体以不同流速通过装有催化剂的反应管,选择性、转化率随气体流速变化曲线如下图3所示,①图2中的反应每生成和放出的热量,其热化学方程式为
②若原料气中比例过低、过高均会减弱催化剂活性,原因是
③制取时,同时发生反应,气体流速分别为和,相同时间内生成的质量,前者
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