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解析
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1 . (一)合成氨工艺(流程如图所示)是人工固氮最重要的途径。

   


2018年是合成氨工业先驱哈伯(P•Haber)获得诺贝尔奖100周年。N2和H2生成NH3的反应为:1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)∆H(298K)=-46.2KJ•mol-1,在Fe催化剂作用下的反应历程为(*表示吸附态)
化学吸附:N2(g)→2N*;H2(g)→2H*;
表面反应:N*+H*NH*; ;NH2*+H*NH3*
脱附:NH3*NH3(g)
其中,N2的吸附分解反应活化能高、速率慢,决定了合成氨的整体反应速率。请回答:
(1)利于提高合成氨平衡产率的条件有__________
A.低温    B.高温     C.低压     D.高压    E.催化剂
(2)标准平衡常数,其中为标准压强(1X105Pa),pNH3、pN2和pH2为各组分的平衡分压,如pNH3=xNH3p,p为平衡总压,xNH3为平衡系统中NH3的物质的量分数。
①N2和H2起始物质的量之比为1:3,反应在恒定温度和标准压强下进行,NH3的平衡产率为w,则=_____________(用含w的最简式表示)
②下图中可以示意标准平衡常数随温度T变化趋势的是_______
   
(3)实际生产中,常用工艺条件,Fe作催化剂,控制温度773K,压强3.0X105Pa,原料中N2和H2物质的量之比为1:2.8。
①分析说明原料气中N2过量的理由________________________
②关于合成氨工艺的下列理解,正确的是_______
A.合成氨反应在不同温度下的∆H和∆S都小于零
B.控制温度(773K)远高于室温,是为了保证尽可能的平衡转化率和快的反应速率
C.当温度、压强一定时,在原料气(N2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体,有利于提高平衡转化率
D.基于NH3有较强的分子间作用力可将其液化,不断将液氨移去,利于反应正向进行
E.分离空气可得N2,通过天然气和水蒸气转化可得H2,原料气须经过净化处理,以防止催化剂中毒和安全事故发生。
(二)高铁酸钾(K2FeO4)可用作水处理剂。某同学通过“化学-电解法”探究的合成,其原理如图所示。接通电源,调节电压,将一定量Cl2通入KOH溶液,然后滴入含Fe3+的溶液,控制温度,可制得K2FeO4

   


(1)请写出“化学法”得到FeO42-的离子方程式___________________________
(2)请写出阳极的电极反应式(含FeO42-___________________________________
2 . 钒元素用途广泛,如图是一种钒的化合物催化某反应的反应机理。下列叙述错误的是
A.H2O参与了该催化反应
B.过程①中反应的原子利用率为100%
C.该催化循环过程中有氢氧键的断裂和形成
D.每次循环的净反应为H2O2+2C1=2HOCl+2e
2021-04-24更新 | 1619次组卷 | 16卷引用:2022年辽宁省高考真题变式题(16-19)
3 . 近年来,我国大力加强温室气体氢化合成甲醇技术的工业化量产研究,实现可持续发展。在合适的催化剂作用下,二氧化碳可催化加氢制甲醇。
(1)已知:①     
        
则反应③     _______
(2)若将物质的量之比为1∶3的(g)和(g)充入容积为1.0 L的恒容密闭容器中发生反应③,不同压强下转化率随温度的变化关系如图所示。

a.A、B两条曲线的压强分别为,则_______ (填“>”、“<”或“=”)
b.在曲线A的条件下,起始充入(g)和(g)的物质的量分别为1 mol、3 mol,且c点时K=300,则c点对应转化率为_______
(3)在 MPa、原料气、合适催化剂的条件下发生反应,温度对转化率、产率、选择性的影响如图所示。已知:选择性

a.转化率随温度升高而增大的原因可能是_______
b.选择性随温度升高而减小的原因可能是_______
c.写出240℃时反应①的平衡常数的表达式:_______
(4)除调控合适的温度外,使选择性增大的方法有_______
2022-05-21更新 | 492次组卷 | 3卷引用:辽宁省县级重点高中协作体2022届高三模拟考试化学试题
4 . 有关工业合成氨的说法错误的是
A.不断移去液氨,有利于反应正向进行B.400~500℃时,原料的平衡转化率最大
C.增大压强,氨的分解速率增加D.原料气须经过净化处理,以防止催化剂中毒
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5 . 科学家研究N2在催化剂表面与水能生成NH3:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g),下表是同一时间段(2h)NH3生成量与温度的关系,下列说法正确的是
T/K313323333383
NH3生成量/(mol)4.55.26.02.0
A.该反应为吸热反应
B.可通过适当增大压强来提高该反应速率
C.323K时,该反应已经达到平衡状态
D.333K时,该反应的平均反应速率为v(NH3)=6.0mol•h-1
2022-05-20更新 | 394次组卷 | 3卷引用:化学-2022年高考考前押题密卷(辽宁卷)
6 . 重整技术是实现“碳中和”的一种理想的利用技术,具有广阔的市场前景、经济效应和社会意义。该过程中涉及的反应如下。
主反应:
副反应:
回答下列问题:
(1)已知的燃烧热分别为,该催化重整主反应的___________。有利于提高平衡转化率的条件是___________(填标号)。
A. 高温高压       B. 高温低压       C. 低温高压       D. 低温低压
(2)在刚性密闭容器中,进料比分别等于1.0、1.5、2.0,且反应达到平衡状态。

①甲烷的质量分数随温度变化的关系如图甲所示,曲线对应的___________
②反应体系中,随温度变化的关系如图乙所示,随着进料比的增加,的值___________(填“增大”、“不变”或“减小”),其原因是___________
(3)在 时,按投料比加入刚性密闭容器中,达平衡时甲烷的转化率为,二氧化碳的转化率为,则副反应的压强平衡常数___________(计算结果保留3位有效数字)。
(4)我国科学家设计了一种电解装置如图丙所示,能将二氧化碳转化成合成气,同时获得甘油醛。则催化电极___________极,催化电极产生的电极反应式为___________
7 . 化学反应的调控对于工业生产具有积极意义,下列关于调控措施的说法错误的是
A.硫酸工业中,在高温高压、催化剂作用下,可提高生产效益
B.硫酸工业中,为提高的转化率,可通入稍过量的空气
C.工业合成氨,考虑催化剂的活性,选择的反应温度
D.工业合成氨,迅速冷却、液化氨气是为了使化学平衡向生成氨气的方向移动
8 . CH4既是一种重要的能源,也是一种重要的化工原料。
(1)甲烷的电子式为________
(2)甲烷高温分解生成氢气和碳。在密闭容器中进行此反应时要通入适量空气使部分甲烷燃烧,其目的是_______
(3)以CH4为燃料可设计成结构简单、能量转化率高、对环境无污染的燃料电池,其工作原理如图所示,则通入a气体的电极名称为_____,通入b气体的电极反应式________(质子交换膜只允许H+通过)。

(4)在一定温度和催化剂作用下,CH4与CO2可直接转化成乙酸,这是实现“减排”的一种研究方向。
①在不同温度下,催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示,则该反应的最佳温度应控制在_____左右。

②CH4与CO2可直接转化成乙酸的原子利用率为_____
(5)碳正离子(例如:、(CH3)3C+等)是有机反应中间体,碳正离子是由CH4在“超强酸”中获得一个H+而得到,而失去H2可得。(CH3)3C+去掉H+后生成电中性有机分子,该分子的结构简式为________
(6)CH4与Cl2在光照条件下可发生反应。
①实验室中用如图所示的装置进行实验。

在光照下反应一段时间后,下列装置示意图中能正确反映实验现象的是______
A. B. C. D.
②CH4与Cl2生成CH3Cl的反应过程,中间态物质的能量关系见图。有关说法不正确的是_____(填序号)

A.Cl·是Cl2在光照下化学键断裂生成的,该过程可表示为:
B.反应过程一定无CH3CH3生成
C.图示过程放出热量
D.CH4转化为CH3Cl,C-H键发生了断裂
9 . 央视报道《王者归“铼”》:我国利用新技术发现并提纯了超级金属“铼”,其熔点高、耐磨、耐腐蚀,可用来制造航空发动机核心部件,有塑打破美国垄断。工业上用富铼渣(含)制得铼粉,其工艺流程如图1所示:

回答下列问题:
(1)铼()被称为类锰元素,与锰的价层电子结构相同,写出的价层电子排布式:_______,已知元素锰与徕为同族元素,研究发现锰的熔点明显高于铼的熔点,其原因可能是_______
(2)酸浸相同时间,测得徕的浸出率与温度关系如图2所示,分析时铼的浸出率最高的原因是_______;浸出反应中转化为两种强酸,请写出铼浸出反应的离子方程式_______

(3)图3表示萃取液流速与铼吸附率关系。结合实际工业生产效益,萃取液流速宜选用的范围是_______

(4)已知高铼酸铵微溶于冷水,易溶于热水。提纯粗高铼酸铵固体的方法是_______
(5)是酸性氧化物,与溶液反应的化学方程式为_______
(6)整个工艺流程中可循环利用的物质有_______
10 . 苯乙烯与溴苯在一定条件下发生Heck反应:

溴苯用量(mmol)

100

100

100

100

100

100

100

催化剂用量(mmol)

2

2

2

2

2

2

2

反应温度(℃)

100

100

100

100

120

140

160

反应时间(h)

10

12

14

16

14

14

14

产率(%)

81.2

84.4

86.6

86.2

93.5

96.6

89.0

根据上表数据,下列说法正确的是
A.最佳反应温度为100 ℃B.最佳反应时间为16h
C.温度过高时催化剂活性可能降低D.反应产物是顺式结构
2021-01-25更新 | 1124次组卷 | 6卷引用:辽宁省2021年普通高中学业水平选择考适应性测试化学试题
共计 平均难度:一般