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解题方法
1 . “绿水青山就是金山银山”,近年来,绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。
Ⅰ.已知和下:
①
②
③
(1)则表示燃烧热的热化学方程式为___________ 。
Ⅱ.和在一定条件下反应可制得合成气,在密闭容器中分别通入和,发生反应:。
(2)该反应在___________ (填“高温”或“低温”)条件下能自发进行。
(3)下列能判断达到平衡状态的是___________(填序号)。
Ⅲ.已知催化加氢合成乙醇的反应原理为:,设为起始时的投料比,即。
(4)图1中投料比相同,温度从高到低的顺序为___________ 。
(5)图2中、、从大到小的顺序为___________ 。
(6)图3表示在总压为的恒压条件下,且时,平衡状态时各物质的物质的量分数与温度的关系。则曲线代表的物质的化学名称为___________ 。
Ⅰ.已知和下:
①
②
③
(1)则表示燃烧热的热化学方程式为
Ⅱ.和在一定条件下反应可制得合成气,在密闭容器中分别通入和,发生反应:。
(2)该反应在
(3)下列能判断达到平衡状态的是___________(填序号)。
A.一定温度下,容积固定的容器中,气体密度保持不变 |
B.容积固定的绝热容器中,温度保持不变 |
C.一定温度和容积固定的容器中,混合气体平均相对分子质量不变 |
D.和的物质的量之比不再改变 |
Ⅲ.已知催化加氢合成乙醇的反应原理为:,设为起始时的投料比,即。
(4)图1中投料比相同,温度从高到低的顺序为
(5)图2中、、从大到小的顺序为
(6)图3表示在总压为的恒压条件下,且时,平衡状态时各物质的物质的量分数与温度的关系。则曲线代表的物质的化学名称为
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2 . 温度为时,在三个容积均为的恒容密闭容器中发生反应:(正反应吸热)。实验测得:,,、为速率常数,受温度影响。下列说法不正确的是
容器编号 | 物质的起始浓度() | 物质的平衡浓度() | ||
I | 0.6 | 0 | 0 | 0.2 |
II | 0.3 | 0.5 | 0.2 | |
III | 0 | 0.5 | 0.35 |
A.达到平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比小于4∶5 |
B.容器Ⅱ向正反应方向达到平衡 |
C.当温度改变为时,若,则 |
D.达到平衡时,容器Ⅲ中的体积分数大于50% |
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3 . 在机动车发动机中,燃料燃烧产生的高温会使空气中的氮气和氧气反应,生成氮氧化物,某些硝酸盐分解,也会产生氮氧化物,已知如下反应:
①
②
(1)温度时,在的恒容密闭容器中投入并完全分解,测得混合气体的总物质的量(n)与时间(t)的关系如图所示:
①下列情况能说明体系达到平衡状态的是___________ (填字母)。
a.混合气体的平均相对分子质量不再改变 b.的浓度不再改变
c.的体积分数不再改变 d.混合气体的密度不再改变
②若达到平衡时,混合气体的总压强,反应开始到内的平均反应速率为___________ ,在该温度下的平衡常数___________ (结果保留2位有效数字)。[提示:用平衡时各组分分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数(Kp),组分的分压(p1)=平衡时总压(p)×该组分的体积分数(φ)]。
③实验测得,,为速率常数且只受温度影响。则化学平衡常数K与速率常数的数学关系是___________ 。若将容器的温度改变为时,其,则___________ (填“>”“<”或“=”)。
(2)用活性炭还原法可将氮氧化物转化为无毒气体,有关反应为,向恒容密闭容器中加入足量的活性炭和一定量NO,20min达到平衡,保持温度和容器体积不变再充入和,使二者的浓度均增加至原来的两倍,此时反应___________ (填“>”“<”或“=”)。
(3)氮氧化物排放到空气中会造成空气污染。2021年我国科研人员以二硫化钼(MoS2)作为电极催化剂,研发出一种电池系统,该电池同时具备合成氨和对外供电的功能,其工作原理如图所示(双极膜可将水解离为和,并实现其定向通过),在该电池工作过程中,电极上发生的电极反应式为___________ ,若有(标准状况下)参加反应,电极质量增加___________ g。
①
②
(1)温度时,在的恒容密闭容器中投入并完全分解,测得混合气体的总物质的量(n)与时间(t)的关系如图所示:
①下列情况能说明体系达到平衡状态的是
a.混合气体的平均相对分子质量不再改变 b.的浓度不再改变
c.的体积分数不再改变 d.混合气体的密度不再改变
②若达到平衡时,混合气体的总压强,反应开始到内的平均反应速率为
③实验测得,,为速率常数且只受温度影响。则化学平衡常数K与速率常数的数学关系是
(2)用活性炭还原法可将氮氧化物转化为无毒气体,有关反应为,向恒容密闭容器中加入足量的活性炭和一定量NO,20min达到平衡,保持温度和容器体积不变再充入和,使二者的浓度均增加至原来的两倍,此时反应
(3)氮氧化物排放到空气中会造成空气污染。2021年我国科研人员以二硫化钼(MoS2)作为电极催化剂,研发出一种电池系统,该电池同时具备合成氨和对外供电的功能,其工作原理如图所示(双极膜可将水解离为和,并实现其定向通过),在该电池工作过程中,电极上发生的电极反应式为
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解题方法
4 . 常用作脱硝催化剂,采用共沉淀法等比掺入金属M后,催化剂的脱硝性能及抗硫中毒性能会发生改变。烟气脱硝主要副产物为,主反应如下:
反应I:
反应II:
(1)已知:。则___________ 。
(2)某条件下对于反应I,,,、为速率常数。升高温度时,增大m倍,增大n倍,则m___________ n(填“>”“<”或“=”)。
(3)将模拟烟气按一定流速通到催化剂表面,不同温度下气体出口处测定相关物质浓度,得出NO的转化率、的选择性、的生成量随温度变化关系如下图。
①选择时,温度高于260℃时NO转化率下降的原因为___________ 。
②综合分析,该脱硝过程应选择的最佳催化剂中M为___________ 。
(4)273℃,kPa下,向恒温恒压密闭的容器中通入4mol、4molNO、2mol(假设仅发生反应I、II)
①下列选项不能说明反应I、II均达到化学平衡状态的是___________ 。
A.混合气体的平均摩尔质量保持不变
B.NO的分压保持不变
C.有1molN—H键断裂的同时,有1mol键断裂
②达到平衡后测定转化率为30%,体系中为1.2mol。则NO的转化率为___________ ,反应I的___________ (写出计算式即可)(分压=总压×物质的量分数)。
反应I:
反应II:
(1)已知:。则
(2)某条件下对于反应I,,,、为速率常数。升高温度时,增大m倍,增大n倍,则m
(3)将模拟烟气按一定流速通到催化剂表面,不同温度下气体出口处测定相关物质浓度,得出NO的转化率、的选择性、的生成量随温度变化关系如下图。
①选择时,温度高于260℃时NO转化率下降的原因为
②综合分析,该脱硝过程应选择的最佳催化剂中M为
(4)273℃,kPa下,向恒温恒压密闭的容器中通入4mol、4molNO、2mol(假设仅发生反应I、II)
①下列选项不能说明反应I、II均达到化学平衡状态的是
A.混合气体的平均摩尔质量保持不变
B.NO的分压保持不变
C.有1molN—H键断裂的同时,有1mol键断裂
②达到平衡后测定转化率为30%,体系中为1.2mol。则NO的转化率为
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5 . 为实现我国承诺的“碳达峰、碳中和”目标,中国科学院提出了“液态阳光”方案,即将工业生产过程中排放的二氧化碳转化为甲醇,其中反应之一是:。回答下列问题:
(1)该反应的能量变化如图所示,反应的______ ,曲线______ (填“a”或“b”)表示使用了催化剂。
(2)相同温度下,若已知反应的平衡常数为,反应的平衡常数为,则反应的化学平衡常数K=______ (用含和的代数式表示)。
(3)在恒温恒容密闭容器中按加入反应起始物
Ⅰ.下列描述不能说明反应达到平衡状态的是______
A.容器内压强不再变化 B.氢气的转化率达到最大值
C.容器内CO与的浓度相等 D.容器内CO的体积分数不再变化
II.若CO的平衡转化率[]随温度的变化曲线如图所示,R、S两点平衡常数大小:______ (填“>”、“=”或“<”)。温度下,测得起始压强,达平衡时______ kPa。
(1)该反应的能量变化如图所示,反应的
(2)相同温度下,若已知反应的平衡常数为,反应的平衡常数为,则反应的化学平衡常数K=
(3)在恒温恒容密闭容器中按加入反应起始物
Ⅰ.下列描述不能说明反应达到平衡状态的是
A.容器内压强不再变化 B.氢气的转化率达到最大值
C.容器内CO与的浓度相等 D.容器内CO的体积分数不再变化
II.若CO的平衡转化率[]随温度的变化曲线如图所示,R、S两点平衡常数大小:
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6 . 时,将和溶液混合,发生反应:。溶液中与反应时间的关系如图所示。
下列可判断反应达到平衡的是
①溶液的不再变化②③不再变化④
下列可判断反应达到平衡的是
①溶液的不再变化②③不再变化④
A.①② | B.②④ | C.①③ | D.③④ |
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7 . 合成氨反应是目前最有效的工业固氮方法,解决数亿人口生存问题。合成氨的反应历程和能量变化如图1所示。请回答下列问题:
(1)分子中键数目为___________ ,合成氨反应的热化学方程式为___________ 。
(2)在一定温度下,向一恒压密闭容器中通入氢氮比为3的混合气体,以下叙述能说明该条件下反应达到平衡状态的是___________ (填标号)。
a.氨气的体积分数保持不变 b.
c.气体密度保持不变 d.容器中氢氮比保持不变
(3)利用催化剂通过电化学反应在室温下合成氨的原理如图2所示,该装置中阴极的电极反应式为___________ 。
(4)在不同压强下,以两种不同组成进料,反应达平衡时氨的物质的量分数与温度的计算结果如图3、图4所示。进料组成Ⅰ:;进料组成Ⅱ:。(物质i的物质的量分数)
①___________ (填“>”、“=”或“<”)。
②进料组成中含惰性气体的图是___________ 。
③图3中,当时,氮气的转化率___________ 。该温度时,反应的平衡常数___________ 。
(1)分子中键数目为
(2)在一定温度下,向一恒压密闭容器中通入氢氮比为3的混合气体,以下叙述能说明该条件下反应达到平衡状态的是
a.氨气的体积分数保持不变 b.
c.气体密度保持不变 d.容器中氢氮比保持不变
(3)利用催化剂通过电化学反应在室温下合成氨的原理如图2所示,该装置中阴极的电极反应式为
(4)在不同压强下,以两种不同组成进料,反应达平衡时氨的物质的量分数与温度的计算结果如图3、图4所示。进料组成Ⅰ:;进料组成Ⅱ:。(物质i的物质的量分数)
①
②进料组成中含惰性气体的图是
③图3中,当时,氮气的转化率
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8 . 已知:,向一恒温恒容的密闭容器中充入1molX和3molY发生反应,t1时达到平衡状态I,在t2时改变某一条件,t3时重新达到平衡状态II,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.容器内压强不变,表明反应达到平衡 |
B.t2时改变的条件:向容器中加入Z |
C.平衡时X的体积分数φ:φ(II)<φ(I) |
D.平衡常数K:K(II)<K(I) |
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9 . 苯乙烯是生产塑料和合成橡胶的重要有机原料,国内外目前生产苯乙烯的方法主要是乙苯催化脱氢法,反应方程式为:
(1)实际生产过程中,通常向乙苯中掺混氮气N2不参与反应),保持体系总压为100kPa下进行反应,不同投料比m下乙苯的平衡转化率随反应温度变化关系如图所示(其中投料比m为原料气中乙苯和N2的物质的量之比,取值分别为1∶0、1∶1、1∶5、1∶9)。
①乙苯催化脱氢反应的___________ 0(填“>”或“<”)。
②投料比m为1∶9的曲线是___________ (填、、或),图中A与B两点相比较,乙苯活化分子百分数A___________ B(填“>”、“=”或“<”)。
③保持投料比不变,在恒温恒压的条件下进行反应,下列事实能作为该反应达到平衡的依据的是___________ (填字母)。
A.(乙苯)(苯乙烯)
B.容器内气体密度不再变化
C.容器内苯乙烯与H2的分子数之比不再变化
D.容器内气体的平均相对分子质量不再变化
(2)近年来,有研究者发现若将上述生产过程中通入N2改为通入CO2,在CO2气氛中乙苯催化脱氢制苯乙烯更容易进行,反应历程如图(历程中的微粒均为气态):
①该过程中发生的总反应化学方程式为___________ 。
②一定温度下,向恒容密闭容器中充入2mol乙苯和2molCO2起始压强为,若平衡时容器内气体总物质的量为5mol,乙苯的转化率为___________ ,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数___________ kPa(用含的代数式表示,某气体平衡分压=总压×该气体物质的量分数)。
(1)实际生产过程中,通常向乙苯中掺混氮气N2不参与反应),保持体系总压为100kPa下进行反应,不同投料比m下乙苯的平衡转化率随反应温度变化关系如图所示(其中投料比m为原料气中乙苯和N2的物质的量之比,取值分别为1∶0、1∶1、1∶5、1∶9)。
①乙苯催化脱氢反应的
②投料比m为1∶9的曲线是
③保持投料比不变,在恒温恒压的条件下进行反应,下列事实能作为该反应达到平衡的依据的是
A.(乙苯)(苯乙烯)
B.容器内气体密度不再变化
C.容器内苯乙烯与H2的分子数之比不再变化
D.容器内气体的平均相对分子质量不再变化
(2)近年来,有研究者发现若将上述生产过程中通入N2改为通入CO2,在CO2气氛中乙苯催化脱氢制苯乙烯更容易进行,反应历程如图(历程中的微粒均为气态):
①该过程中发生的总反应化学方程式为
②一定温度下,向恒容密闭容器中充入2mol乙苯和2molCO2起始压强为,若平衡时容器内气体总物质的量为5mol,乙苯的转化率为
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2023-12-18更新
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152次组卷
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3卷引用:福建省莆田第六中学2023-2024学年高三上学期1月质检模拟考化学试题
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10 . 甲硫醇()是重要的有机化工中间体,可用于合成维生素。通过和合成的主要反应为:
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)计算反应的ΔH=___________ 。
(2)时,向恒容密闭容器中充入一定量和发生反应,下列事实能说明反应达到平衡状态的是________ (填选项字母);若按相同比例再充入一定量和,的平衡转化率将________ (填“变大”“变小”或“不变”)。
A.容器内气体密度不再发生变化 B.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
C.的体积分数不再发生变化 D.和的物质的量之比不再变化
(3)时,按物质的量之比为1︰2向压强为的恒压密闭容器中充入和发生反应,达到平衡时,的转化率为80%,的体积分数为5%。
①计算的选择性为___________ (的选择性)。
②反应Ⅰ的平衡常数___________ (是用分压表示的平衡常数)。
(4)在、反应压力为0.7 Mpa条件下,气体按90 mL/min的速率通过催化剂表面发生反应,每分钟反应体系中转化率、选择性随温度的变化如图甲所示,催化机理如图乙所示。①370℃时,用分压表示的反应速率为___________ Mpa/min。
②结合催化机理分析,当温度高于370℃时,转化率随温度升高而降低的原因可能为___________ 。
③从化学键的角度描述ⅲ→ⅰ脱水的过程:___________ 。
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)计算反应的ΔH=
(2)时,向恒容密闭容器中充入一定量和发生反应,下列事实能说明反应达到平衡状态的是
A.容器内气体密度不再发生变化 B.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
C.的体积分数不再发生变化 D.和的物质的量之比不再变化
(3)时,按物质的量之比为1︰2向压强为的恒压密闭容器中充入和发生反应,达到平衡时,的转化率为80%,的体积分数为5%。
①计算的选择性为
②反应Ⅰ的平衡常数
(4)在、反应压力为0.7 Mpa条件下,气体按90 mL/min的速率通过催化剂表面发生反应,每分钟反应体系中转化率、选择性随温度的变化如图甲所示,催化机理如图乙所示。①370℃时,用分压表示的反应速率为
②结合催化机理分析,当温度高于370℃时,转化率随温度升高而降低的原因可能为
③从化学键的角度描述ⅲ→ⅰ脱水的过程:
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2023-12-16更新
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235次组卷
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3卷引用:福建省宁化市第一中学2023-2024学年高三下学期3月质量检测化学试题