1 . 硫酸工业中,在接触室中催化氧化的反应为。
(1)上述反应在的催化作用下分两步进行,能量变化如图:写出第二步反应的热化学方程式:_______________ ;通入、充分反应,放出热量__________ (填“>”“<”或“=”)。
(2)为了使尽可能多地转化为,理论上应选择的条件是___________ (填序号)。
A.高温高压 B.高温低压 C.低温高压 D.低温低压
但实际生产中选择常压,其原因是__________________ 。
(3)接触室中,原料气[投料比]依次通过催化剂层、热交换器,转化率随温度变化如图所示:①BC段转化率几乎不变的主要原因是__________________ 。
②平衡时的压强为p,的转化率为,则__________ (用、p表示)。
(4)催化分解可获取硫酸工业的重要原料。负载有、的催化剂在光照时可产生电子和具有强氧化性的电子空穴,催化过程的示意图如图:在表面发生的反应式为__________________ ;若产生电子空穴,则产生标准状况下__________ 。
(1)上述反应在的催化作用下分两步进行,能量变化如图:写出第二步反应的热化学方程式:
(2)为了使尽可能多地转化为,理论上应选择的条件是
A.高温高压 B.高温低压 C.低温高压 D.低温低压
但实际生产中选择常压,其原因是
(3)接触室中,原料气[投料比]依次通过催化剂层、热交换器,转化率随温度变化如图所示:①BC段转化率几乎不变的主要原因是
②平衡时的压强为p,的转化率为,则
(4)催化分解可获取硫酸工业的重要原料。负载有、的催化剂在光照时可产生电子和具有强氧化性的电子空穴,催化过程的示意图如图:在表面发生的反应式为
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2 . 我国力争在2060年前实现碳中和。研究二氧化碳的回收对这一宏伟目标的实现具有现实意义。
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)298K时,燃烧生成放热121kJ,蒸发吸热44kJ表示燃烧热的热化学方程式为_______ ;
(2)同一容器中,反应Ⅰ、Ⅱ的lnK(K为化学平衡常数)随的变化如图,下列说法正确的是_______;
(3)在,将和按照1∶3的比例混合在密闭容器中,在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,在相同的时间段内的选择性和产率随温度的变化如图。其中:的选择性
①在上述条件下合成甲醇的工业条件是_______ ;
A.210℃ B.230℃ C.催化CZT D.催化剂
②在230℃以上,升高温度的转化率增大,但甲醇的产率降低,原因是_______ ;
③若为恒温体系,达平衡时,二氧化碳、甲醇、一氧化碳的体积分数相同,反应Ⅱ的平衡常数_______ ;
(4)2020年,我国学者利用电化学装置常温下将高效转化为,其中隔膜为阴离子交换膜,其原理如图所示:①写出阴极的电极反应式:_______ 。
②当有参与反应时,阴极溶液质量的变化为,阳极溶液质量的变化为,则溶液质量变化绝对值之差_______ g。
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)298K时,燃烧生成放热121kJ,蒸发吸热44kJ表示燃烧热的热化学方程式为
(2)同一容器中,反应Ⅰ、Ⅱ的lnK(K为化学平衡常数)随的变化如图,下列说法正确的是_______;
A.反应Ⅲ的活化能 |
B.当容器内的压强不再变化时说明两个反应均达到平衡 |
C.当反应体系内气体的平均相对分子质量不变化时说明两个反应均达到平衡 |
D.恒温恒容下充入氦气,反应Ⅰ的平衡向正反应方向移动 |
(3)在,将和按照1∶3的比例混合在密闭容器中,在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,在相同的时间段内的选择性和产率随温度的变化如图。其中:的选择性
①在上述条件下合成甲醇的工业条件是
A.210℃ B.230℃ C.催化CZT D.催化剂
②在230℃以上,升高温度的转化率增大,但甲醇的产率降低,原因是
③若为恒温体系,达平衡时,二氧化碳、甲醇、一氧化碳的体积分数相同,反应Ⅱ的平衡常数
(4)2020年,我国学者利用电化学装置常温下将高效转化为,其中隔膜为阴离子交换膜,其原理如图所示:①写出阴极的电极反应式:
②当有参与反应时,阴极溶液质量的变化为,阳极溶液质量的变化为,则溶液质量变化绝对值之差
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3 . 某小组同学研究合成氨反应及氨水的性质如下:
(1)已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH =-92.4 kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH =-483.6kJ/mol
则氨气完全燃烧生成氮气和水蒸气的热化学方程式________ 。
(2)实验室在固定容积的密闭容器中加入1mol氮气和3mol氢气模拟工业合成氨,反应在一定条件下已达到平衡的标志是________ 。
a.气体的密度不再发生改变 b.容器内的压强保持不变
c.N2、H2、NH3的浓度不再发生变化 d.反应停止,正、逆反应的速率都等于零
(3)工业合成氨的反应温度选择500℃左右的原因是_______ 。
(4)如图是合成氨反应平衡混合气中NH3的体积分数随温度或压强变化的曲线,图中L(L1、L2)、X分别代表温度或压强。其中X代表的是_______ (填“温度”或“压强”),判断L1、L2的大小关系:L1______ L2(填“<”或“>”)。
(5)在70℃-80℃时,配制饱和的(NH4)2SO4和KCl溶液后混合。经过________ 、_______ 、干燥就可以得到K2SO4晶体。
(1)已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH =-92.4 kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH =-483.6kJ/mol
则氨气完全燃烧生成氮气和水蒸气的热化学方程式
(2)实验室在固定容积的密闭容器中加入1mol氮气和3mol氢气模拟工业合成氨,反应在一定条件下已达到平衡的标志是
a.气体的密度不再发生改变 b.容器内的压强保持不变
c.N2、H2、NH3的浓度不再发生变化 d.反应停止,正、逆反应的速率都等于零
(3)工业合成氨的反应温度选择500℃左右的原因是
(4)如图是合成氨反应平衡混合气中NH3的体积分数随温度或压强变化的曲线,图中L(L1、L2)、X分别代表温度或压强。其中X代表的是
(5)在70℃-80℃时,配制饱和的(NH4)2SO4和KCl溶液后混合。经过
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解题方法
4 . 合成氨反应实现工业化后,人类社会得到快速发展。回答问题:
(1)已知部分化学键的键能如下表:
工业上合成氨反应的热化学方程式为___________ 。
(2)不同催化剂下合成氨反应的历程如下图,吸附在催化剂表面的物种用“*”表示。
①下列说法正确的是___________ (填选项序号)。
a.工业合成氨的耗能高,寻找优良的催化剂依然是当前的重要课题
b.常温常压下,合成氨反应速率慢的根本原因是N≡N的键能太大
c.反应过程中增大压强能加快合成氨反应的速率
d.催化剂A的催化效率比B更好
②使用催化剂A时,根据反应历程决定总反应速率的步骤是第___________ 步。
(3)向某容器中充入物质的量之比为1:3的N2和H2,在不同条件下反应相同的时间,得到NH3的体积分数如下图所示。
①图中的曲线Ⅰ与Ⅱ___________ (填“能”或“不能”)表示不同的压强条件下反应得出的两条曲线。
②若容器体积恒为1L,N2和H2的总物质的量为4mol,则T4K时该反应的平衡常数K为___________ 。
(4)工业合成氨有工艺能耗高、转换率低等缺点,电化学合成氨借助电能突破了合成氨在热力学上的限制,能够在低温、常压下进行,从而引起研究者广泛关注,一种固态体系电化学合成氨装置如图所示。
①M极连接电源___________ (填“正极”或“负极”)。
②N极发生的电极反应式为___________ 。
(1)已知部分化学键的键能如下表:
化学键 | N≡N | H-H | N-H |
键能/(kJ/mol) | 946 | 436 | 391 |
(2)不同催化剂下合成氨反应的历程如下图,吸附在催化剂表面的物种用“*”表示。
①下列说法正确的是
a.工业合成氨的耗能高,寻找优良的催化剂依然是当前的重要课题
b.常温常压下,合成氨反应速率慢的根本原因是N≡N的键能太大
c.反应过程中增大压强能加快合成氨反应的速率
d.催化剂A的催化效率比B更好
②使用催化剂A时,根据反应历程决定总反应速率的步骤是第
(3)向某容器中充入物质的量之比为1:3的N2和H2,在不同条件下反应相同的时间,得到NH3的体积分数如下图所示。
①图中的曲线Ⅰ与Ⅱ
②若容器体积恒为1L,N2和H2的总物质的量为4mol,则T4K时该反应的平衡常数K为
(4)工业合成氨有工艺能耗高、转换率低等缺点,电化学合成氨借助电能突破了合成氨在热力学上的限制,能够在低温、常压下进行,从而引起研究者广泛关注,一种固态体系电化学合成氨装置如图所示。
①M极连接电源
②N极发生的电极反应式为
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5 . I、近年来我国大力加强CO2与H2催化合成甲醇(CH3OH)技术的工业化量产研究,实现可持续发展。下表是不同条件下合成氨反应达平衡时反应混合物中氨的体积分数(%)。
(1)目前,我国合成氨工业生产中采用的压强一般不高于30MPa,主要原因是_____ 。
Ⅱ、
(2)250℃时,在体积为2.0L的恒容密闭容器中加入6molH2、2molCO2和催化剂,10min时反应达到平衡,测得c(CH3OH)=0.75mol/L。
①下列描述中能说明上述反应已达平衡的是_____ (填编号)。
A.3ν正(H2)=ν逆(CH3OH)
B.容器中气体压强不随时间而变化
C.c(H2) ∶c(CO2)=1∶1
D.容器中气体平均相对分子质量不随时间而变化
②化学平衡常数K=_____ 。
(3)合成总反应在起始物时,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为,在恒温℃下的、在恒压下的如图所示。
①请用各物质的平衡分压(p(H2)、p(CO2)、p(CH3OH)、p(H2O))表示总反应的平衡常数,表达式_____
②图中对应等压过程的曲线是_____ ,判断的理由是_____ ;
③当时,的平衡转化率_____ (保留小数点后一位)
0.1MPa | 10MPa | 20MPa | 30MPa | 60MPa | |
500℃ | 0.10 | 10.6 | 19.1 | 26.4 | 42.2 |
600℃ | 0.05 | 4.50 | 9.10 | 13.8 | 23.1 |
(1)目前,我国合成氨工业生产中采用的压强一般不高于30MPa,主要原因是
Ⅱ、
(2)250℃时,在体积为2.0L的恒容密闭容器中加入6molH2、2molCO2和催化剂,10min时反应达到平衡,测得c(CH3OH)=0.75mol/L。
①下列描述中能说明上述反应已达平衡的是
A.3ν正(H2)=ν逆(CH3OH)
B.容器中气体压强不随时间而变化
C.c(H2) ∶c(CO2)=1∶1
D.容器中气体平均相对分子质量不随时间而变化
②化学平衡常数K=
(3)合成总反应在起始物时,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为,在恒温℃下的、在恒压下的如图所示。
①请用各物质的平衡分压(p(H2)、p(CO2)、p(CH3OH)、p(H2O))表示总反应的平衡常数,表达式
②图中对应等压过程的曲线是
③当时,的平衡转化率
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解题方法
6 . 草酸镍晶体()可用于制镍催化剂。工业上用废镍催化剂(主要成分为Al2O3、Ni、Fe、SiO2、CaO)制备草酸镍晶体的一种工艺流程如图所示:
已知:①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如表(离子浓度为默认计算):
②Ksp(CaF2)=1.46×10-10,Ksp(CaC2O4)=2.34×10-9。
回答下列问题:
(1)NiC2O4·2H2O晶体中碳元素的化合价为_______ 。
(2)试剂X可以是_______ ,调节pH的范围是_______ 。
(3)滤渣1的成分是_______ (写化学式),加入适量NH4F溶液的目的是_______ 。
(4)保持其他条件相同,在不同温度下对废镍催化剂进行“酸浸”,镍浸出率随时间变化如图所示, “酸浸”的适宜温度与时间分别为_______ 。
(5)“沉镍”的离子方程式为_______ 。
(6)称量2.00g制得的NiC2O4·2H2O晶体样品,溶于适量的硫酸中,配成100mL溶液;准确量取10.00mL溶液,加入特定指示剂后,用0.1000mol·L-1的EDTA标准溶液滴定其中的Ni2+,消耗EDTA标准溶液10.00mL,已知Ni2++EDTA=NiEDTA (杂质离子不与EDTA溶液反应),则样品中NiC2O4·2H2O的含量为_______ %。
已知:①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如表(离子浓度为默认计算):
金属离子 | |||||
开始沉淀的pH | 1.1 | 5.8 | 3.0 | 6.7 | 7.6 |
沉淀完全的pH | 3.2 | 8.8 | 5.0 | 9.5 | 10.1 |
回答下列问题:
(1)NiC2O4·2H2O晶体中碳元素的化合价为
(2)试剂X可以是
(3)滤渣1的成分是
(4)保持其他条件相同,在不同温度下对废镍催化剂进行“酸浸”,镍浸出率随时间变化如图所示, “酸浸”的适宜温度与时间分别为
(5)“沉镍”的离子方程式为
(6)称量2.00g制得的NiC2O4·2H2O晶体样品,溶于适量的硫酸中,配成100mL溶液;准确量取10.00mL溶液,加入特定指示剂后,用0.1000mol·L-1的EDTA标准溶液滴定其中的Ni2+,消耗EDTA标准溶液10.00mL,已知Ni2++EDTA=NiEDTA (杂质离子不与EDTA溶液反应),则样品中NiC2O4·2H2O的含量为
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7 . 下列事实能用勒夏特列原理来解释的是
A.向盛有H2O2溶液的试管中滴入几滴FeCl3溶液,迅速产生大量气泡 |
B.打开可乐瓶盖后看到有大量气泡逸出 |
C.由2NO2(g)N2O4(g)组成的平衡体系,加压后颜色加深 |
D.工业上选择500℃,30MPa的条件下合成氨 |
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2023-12-25更新
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359次组卷
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4卷引用:重庆市万州二中2023-2024学年高二下学期开学考试 化学
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解题方法
8 . 某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液(含、、、、和)。实现镍、钴、镁元素的回收。
已知:
回答下列问题:
(1)用硫酸浸取镍钴矿时,提高浸取速率的方法为_______ (答出一条即可)。
(2)“氧化”中,混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(),1mol 中过氧键的数目为_______ 。
(3)“氧化”中,用石灰乳调节pH=4,被氧化为,该反应的离子方程式为_______ (的电离第一步完全,第二步微弱);滤渣的成分为、、_______ (填化学式)。
(4)“氧化”中保持空气通入速率不变,Mn(Ⅰ)氧化率与时间的关系如下。体积分数为_______ 时,Mn(Ⅱ)氧化速率最大;继续增大体积分数时,Mn(Ⅰ)氧化速率减小的原因是_______ 。
(5)“沉钴镍”中得到的Co(Ⅱ)在空气中可被氧化成,该反应的化学方程式为_______ 。
(6)“沉镁”中为使沉淀完全(25℃),需控制pH不低于_______ (精确至0.1)。
已知:
物质 | ||||
(1)用硫酸浸取镍钴矿时,提高浸取速率的方法为
(2)“氧化”中,混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(),1mol 中过氧键的数目为
(3)“氧化”中,用石灰乳调节pH=4,被氧化为,该反应的离子方程式为
(4)“氧化”中保持空气通入速率不变,Mn(Ⅰ)氧化率与时间的关系如下。体积分数为
(5)“沉钴镍”中得到的Co(Ⅱ)在空气中可被氧化成,该反应的化学方程式为
(6)“沉镁”中为使沉淀完全(25℃),需控制pH不低于
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9 . 研究小组以无水正己烷为溶剂,使用特定引发剂在下,利用异丁烯( ,沸点为)在无水条件下合成聚异丁烯。该物质常用作润滑油添加剂。
(1)正己烷溶剂的处理。正己烷干燥和收集的回流装置如图甲所示(夹持及加热装置略)。以 为指示剂,体系无水时呈现蓝色。
①仪器A的名称为___________ 。
②用钠丝除去正己烷中微量的水,其化学方程式为___________ 。
③若下列两过程开始时,活塞、、均处于关闭状态,则:除水过程中,应打开的活塞为___________ ;当体系的颜色变为___________ 时,开始收集正己烷;收集过程中,应打开的活塞为___________ 。
(2)聚异丁烯的制备
①聚异丁烯的制备装置如图乙所示(夹持装置略)。三颈瓶中生成聚异丁烯的化学反应方程式为___________ 。
②的作用为___________ 。在低温浴槽中加入的最佳冷却剂为___________ (填序号)。
③将实验操作步骤补充完整:___________→d→___________→a→c→b(填序号)。________
a.搅拌下通过注射器滴加引发剂 b.经后续处理得成品
c.一定时间后加入反应终止剂停止反应 d.待三颈瓶中温度下降至既定温度
e.向三颈瓶中加入一定量无水正己烷 f.向三颈瓶中通入一定量异丁烯
(3)有研究发现,所得聚异丁烯的平均相对分子质量(M)与反应温度(T)的关系如图所示。已知T(K)=t(℃)+273,其中T为热力学温度,单位为K;t为摄氏温度,单位为℃。
①欲合成平均相对分子质量为105的产品,则需控制反应温度t=___________ ℃。
②若控制反应温度为-30℃,则得到产品的平均聚合度为___________ (保留整数)。
(1)正己烷溶剂的处理。正己烷干燥和收集的回流装置如图甲所示(夹持及加热装置略)。以 为指示剂,体系无水时呈现蓝色。
①仪器A的名称为
②用钠丝除去正己烷中微量的水,其化学方程式为
③若下列两过程开始时,活塞、、均处于关闭状态,则:除水过程中,应打开的活塞为
(2)聚异丁烯的制备
①聚异丁烯的制备装置如图乙所示(夹持装置略)。三颈瓶中生成聚异丁烯的化学反应方程式为
②的作用为
序号 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ | Ⅴ |
冷却剂 | 冰水混合物 | 液氮 | 氯化钙晶体/冰 | 丙酮/干冰 | 液氨 |
最低温度/℃ | 0 | -195 | -55 | -78 | -33 |
a.搅拌下通过注射器滴加引发剂 b.经后续处理得成品
c.一定时间后加入反应终止剂停止反应 d.待三颈瓶中温度下降至既定温度
e.向三颈瓶中加入一定量无水正己烷 f.向三颈瓶中通入一定量异丁烯
(3)有研究发现,所得聚异丁烯的平均相对分子质量(M)与反应温度(T)的关系如图所示。已知T(K)=t(℃)+273,其中T为热力学温度,单位为K;t为摄氏温度,单位为℃。
①欲合成平均相对分子质量为105的产品,则需控制反应温度t=
②若控制反应温度为-30℃,则得到产品的平均聚合度为
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解题方法
10 . 恒压条件下,密闭容器中将CO2、H2按照体积比为1:3合成CH3OH,其中涉及的主要反应:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49kJ·moI-1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=41kJ·moI-1
在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,在相同的时间段内的选择性和产率随温度的变化如图
已知:CH3OH的选择性=
下列说法正确的是
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49kJ·moI-1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=41kJ·moI-1
在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,在相同的时间段内的选择性和产率随温度的变化如图
已知:CH3OH的选择性=
下列说法正确的是
A.保持恒温恒压下充入氮气,不影响CO的产率 |
B.合成甲醇的适宜工业条件是约230°C,催化剂选择CZ(Zr-1)T |
C.使用CZ(Zr-l)T,230°C以上,升高温度甲醇的产率降低,原因是催化剂的活性降低 |
D.使用CZT,230°C以上,升高温度甲醇的产率降低,是因为反应Ⅰ平衡逆向移动 |
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2023-04-27更新
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773次组卷
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2卷引用:重庆市育才中学校2023-2024学年高三上学期三校联考模拟考化学试题(清北班)